摘 要：針對過程裝備與控制工程專業(yè)具體情況及學(xué)科特點(diǎn)，從實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)、綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)、開放創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)等方面論述過程裝備專業(yè)實(shí)驗(yàn)建設(shè)改革的具體措施；提出要解決的關(guān)鍵問題及必須加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革力度，培養(yǎng)出適合社會發(fā)展的創(chuàng)新人才的迫切需要。

關(guān)鍵詞：過程裝備與控制工程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；課程體系；創(chuàng)新

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.066

0 引言

1998年，教育部進(jìn)行專業(yè)調(diào)整時將“化工設(shè)備與機(jī)械”更名為“過程裝備與控制工程”專業(yè)，更名后的專業(yè)具有更廣闊的外延和更深入的內(nèi)涵，培養(yǎng)目標(biāo)及教學(xué)體系與內(nèi)容都發(fā)生了根本的變化[1]。

許多師生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是繼理論教學(xué)之后，以驗(yàn)證理論和加強(qiáng)對理論理解的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，處于理論課教學(xué)的從屬地位。教師在對學(xué)生成績考核時，往往忽略實(shí)驗(yàn)成績的環(huán)節(jié)。這種重理論輕實(shí)驗(yàn)、對實(shí)驗(yàn)教學(xué)片面的錯誤認(rèn)識，對大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)產(chǎn)生了消極的影響。因此，加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革力度，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要性的認(rèn)識是培養(yǎng)出適合社會發(fā)展的創(chuàng)新型人才的迫切需要[2] 。

1 具體改革措施

1.1 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

現(xiàn)代過程裝備工業(yè)需要培養(yǎng)一批集設(shè)備、控制、工藝知識為一體的復(fù)合型人才。教學(xué)實(shí)踐表明，單憑課程理論教學(xué)難以培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才[3]。利用實(shí)驗(yàn)室建設(shè)專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)、科研經(jīng)費(fèi)和共建單位提供的運(yùn)行費(fèi)、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)，通過與其它企業(yè)的合作等渠道，采取購置、自制和共建等多種方式，建立能夠支撐高水平科學(xué)研究和人才培養(yǎng)的過程裝備與控制工程實(shí)驗(yàn)室研究平臺，營造一種培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力的氛圍，提高學(xué)生整體素質(zhì)教育水平勢在必行。針對過程裝備制造業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求，籌建一個集教學(xué)、科研、對外檢測和技術(shù)服務(wù)于一體的綜合實(shí)驗(yàn)室，滿足本科生、研究生教學(xué)實(shí)驗(yàn)和畢業(yè)論文以及教師科研的實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室主要功能如下：

（1）以溫度、流量、液位等為被控參數(shù)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、組建、軟件編寫和調(diào)試。

（2）薄壁圓筒爆破及測試實(shí)驗(yàn)、外壓容器穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)、換熱器性能測試實(shí)驗(yàn)等。

（3）壓縮機(jī)排氣量及功率測定、離心泵性能測試等。

（4）基于工業(yè)以太網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、組建和系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，構(gòu)建簡單的裝配生產(chǎn)線。

（5）基于電磁傳輸理論與駐波特性分析的電磁入射效率檢測。

（6）流體機(jī)械典型零部件的認(rèn)知、拆裝。

（7）流體分布場PIV實(shí)驗(yàn)

（8）單片機(jī)仿真控制系統(tǒng)

（9）PLC控制實(shí)驗(yàn)

1.2 專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)

為使專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系科學(xué)合理，切合我院實(shí)際及培養(yǎng)計(jì)劃要求，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容上按四門過程裝備專業(yè)的主干專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容實(shí)施。相關(guān)理論課結(jié)束之后，以實(shí)驗(yàn)形式加強(qiáng)對理論的理解。在驗(yàn)證理論、掌握原理的基礎(chǔ)上，盡可能創(chuàng)造讓學(xué)生動手的機(jī)會，鍛煉學(xué)生學(xué)會在實(shí)驗(yàn)中豐富經(jīng)驗(yàn)、鞏固知識、掌握技能及方法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分為：過程設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、過程裝備與控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)、過程流體機(jī)械實(shí)驗(yàn)、過程裝備制造與檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)四大部分，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如表1，改進(jìn)后的專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)各模塊的體系分為認(rèn)知實(shí)驗(yàn)和能力培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)兩部分，其中認(rèn)知實(shí)驗(yàn)主要是了解過程流體機(jī)械組成及工作原理，能力培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)則注重掌握測量原理，培養(yǎng)學(xué)生動手能力、數(shù)據(jù)分析處理能力、工程實(shí)踐能力以及初步科研能力的培養(yǎng)[1]。

要根據(jù)實(shí)際情況及實(shí)驗(yàn)效果，不斷的更新專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、手段，并且要彌補(bǔ)其他實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的不足，在專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容中要進(jìn)行及時必要的補(bǔ)充和改進(jìn)，切實(shí)加強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。

1.3 綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)

綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是提升學(xué)生創(chuàng)新能力和專業(yè)知識應(yīng)用能力的主要方法之一[6]。綜合實(shí)驗(yàn)是過程裝備專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要課程之一，是學(xué)生完成專業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)后向畢業(yè)論文過渡的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，其基本的出發(fā)點(diǎn)是與過程裝備實(shí)踐與創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)聯(lián)系起來，鼓勵學(xué)生自主創(chuàng)意、自主選題，利用實(shí)驗(yàn)室提供的條件，完成科技作品制作、課題研究，達(dá)到初步具備獨(dú)立從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)、科學(xué)研究的能力，旨在培養(yǎng)大學(xué)生的工程實(shí)踐能力，創(chuàng)新精神及團(tuán)隊(duì)合作精神，為學(xué)生從事科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

綜合實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練課程在兩學(xué)期內(nèi)完成，實(shí)驗(yàn)時間安排在第六學(xué)期、第七學(xué)期各一周；第六學(xué)期主要進(jìn)行過程設(shè)備、控制及熱力學(xué)課程等相關(guān)專業(yè)知識的綜合訓(xùn)練；第七學(xué)期主要進(jìn)行成套技術(shù)、過程設(shè)備、PLC及單片機(jī)控制技術(shù)等專業(yè)知識的綜合訓(xùn)練。具體實(shí)施過程如下：

（1）教師根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件及專業(yè)特點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生選題，學(xué)生確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方案與計(jì)劃，提交實(shí)驗(yàn)選題報(bào)告書。

（2）實(shí)驗(yàn)室在收到實(shí)驗(yàn)選題報(bào)告書后，認(rèn)真審閱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方案，提出修改意見反饋給學(xué)生，并給學(xué)生安排實(shí)驗(yàn)時間、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材。

（3）學(xué)生按實(shí)驗(yàn)室排定的時間，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。

（4）學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后，向指導(dǎo)教師申請驗(yàn)收，指導(dǎo)教師對照實(shí)驗(yàn)選題報(bào)告書，逐項(xiàng)驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)結(jié)果；若符合要求出具驗(yàn)收合格單，若不符合要求，則要求學(xué)生繼續(xù)完成。

（5）成績評定。由于不同組的學(xué)生差異較大，老師評分要側(cè)重實(shí)驗(yàn)過程，考察學(xué)生對知識的掌握和運(yùn)用能力，對主要儀器、設(shè)備的掌握和應(yīng)用能力，與同組同學(xué)的協(xié)作配合能力，在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)變能力以及最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果等綜合打分，以公平公正原則給出學(xué)生的最終成績。[2]

1.4 開放、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)

開放、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要結(jié)合部分教師比較前沿的科研課題以及部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置中能開設(shè)而大綱未要求的。由各個教師申報(bào)，學(xué)校對教師申報(bào)的開放創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目從題目的創(chuàng)造性、實(shí)驗(yàn)過程的動手能力、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析水平等幾個方面對項(xiàng)目進(jìn)行立項(xiàng)及結(jié)題進(jìn)行考核。開放專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，把實(shí)驗(yàn)室作為學(xué)生學(xué)習(xí)的一個場所，引導(dǎo)更多的學(xué)生從事創(chuàng)新性和設(shè)計(jì)性試驗(yàn)， 指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新型基金實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使他們自己動手設(shè)計(jì)、改造、組裝相關(guān)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可為過控專業(yè)學(xué)生參加校專利發(fā)明與創(chuàng)新大賽及省級、國家級創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽提供良好的研究平臺。

2 要解決的關(guān)鍵問題

（1）如何構(gòu)建設(shè)計(jì)、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)體系，形成以專業(yè)核心課程為主，專業(yè)課、專業(yè)選修為輔的裝備專業(yè)人才實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)體系，并優(yōu)化理論和實(shí)踐課程體系，形成具有裝備專業(yè)特色的工程研究應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式。

（2）針對過程裝備制造業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)，籌建一個集教學(xué)、科研、對外檢測和技術(shù)服務(wù)于一體的綜合實(shí)驗(yàn)室，滿足本科生、研究生教學(xué)實(shí)驗(yàn)和畢業(yè)論文以及教師的科研實(shí)驗(yàn)，此項(xiàng)有待安徽省支持本科高校發(fā)展能力提升計(jì)劃進(jìn)一步落實(shí)完成。

（3）學(xué)生是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體，學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、興趣、求真探索意識都將影響到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。因此，充分調(diào)動學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的積極性、主動性至關(guān)重要。

（4）綜合性實(shí)驗(yàn)是我們實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方向。在實(shí)踐過程中，有兩個方面的問題需引起重視，一是要有足夠的實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時數(shù)；二是實(shí)驗(yàn)設(shè)備投資力度不夠，需要學(xué)校各方面的協(xié)調(diào)。

3 結(jié)束語

進(jìn)一步改革后的過程裝備與控制工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系特點(diǎn)鮮明：各專業(yè)實(shí)驗(yàn)與專業(yè)實(shí)習(xí)融匯精通、互相結(jié)合、形成互補(bǔ)。將教師科研成果轉(zhuǎn)化為不同層次的設(shè)計(jì)性、綜合性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)開發(fā)與測試平臺。建立了逐層遞進(jìn)式“綜合型、研究型”實(shí)驗(yàn)?zāi)K，進(jìn)一步推動用競賽與科技活動培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，形成 “一體化、多層次、開放式”的創(chuàng)新過程裝備與控制工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

總之，進(jìn)行專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革，光靠傳達(dá)幾個文件，發(fā)幾篇文章，開幾次會議而不落到實(shí)處是解決不了的。這是一個系統(tǒng)的工程，需要各高校專業(yè)教師、相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)冷靜思考、抓住細(xì)節(jié)、共同努力才能有實(shí)效。專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革要從根本上提高學(xué)生對整個實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的思考能力、動手能力、創(chuàng)新能力，培養(yǎng)具有 “過-裝-控”復(fù)合型高素質(zhì)專業(yè)人才，滿足該專業(yè)培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才的要求[1]。

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基金項(xiàng)目：本文系安徽工程大學(xué)校級本科教學(xué)質(zhì)量提升計(jì)劃（2014jyxm25）、安徽省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目（AH201310363263）的階段性成果。

作者簡介：何慧娟，碩士，講師，主要從事過程裝備與控制工程專業(yè)課程的教學(xué)及科研工作。