張 華，鄭建東，丁中建，孟 潛

(1.滁州學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，安徽 滁州 239000 2.安徽東部礦山設(shè)計(jì)研究院，安徽 合肥 230000)

《化工儀表及自動化》是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的一門專業(yè)選修課程，其內(nèi)容綜合了化工原理、電子學(xué)、自動控制理論及計(jì)算機(jī)等相關(guān)知識，是一門綜合性應(yīng)用學(xué)科。自動化技術(shù)應(yīng)用于化工生產(chǎn)科加快生產(chǎn)速度、提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，減輕勞動強(qiáng)度、保證生產(chǎn)的安全等作用。隨著化工生產(chǎn)過程朝著規(guī)?；?、連續(xù)化、綜合利用等方面的迅速發(fā)展，該課程對化工專業(yè)學(xué)生的影響日益顯著[1]。本文結(jié)合滁州學(xué)院應(yīng)用型高校的辦學(xué)定位，針對化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，以前期課程教學(xué)存在的問題為基礎(chǔ)，對《化工儀表及自動化》課程進(jìn)行了教學(xué)改革探討與實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力，以滿足當(dāng)代經(jīng)濟(jì)社會對高素質(zhì)應(yīng)用型人才的需求。

1 我?！痘x表及自動化》課程教學(xué)存在的問題分析

一是課時較少，課程講解不能面面俱到，而我?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生的自動控制及計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)較為薄弱，而該門課程的內(nèi)容范圍廣、跨度大，需要對課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)選。二是教學(xué)模式單一，教學(xué)中一直采用傳統(tǒng)的以教師為主體的教學(xué)模式，學(xué)生多是被動接受，缺乏學(xué)習(xí)的興趣及主動性。三是缺乏實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生的動手操作能力得不到提高，無法培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和工程觀念。四是考核方式單一，目前我校該門課程的考核是傳統(tǒng)的期末考試為主要依據(jù)，試卷成績只能反映出學(xué)生對理論知識的理解和掌握，無法體現(xiàn)出學(xué)生對化工儀表及自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用能力。因此，我們以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和工程應(yīng)用能力為目標(biāo)，對我?！痘x表及自動化》課程進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)模式改革、實(shí)踐教學(xué)的增設(shè)以及改革考核體系等一系列措施，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)踐應(yīng)用能力，為培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型技術(shù)人才提供基礎(chǔ)。

2 我?！痘x表及自動化》課程教學(xué)改革措施

2.1 精選教學(xué)內(nèi)容

我?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)第6學(xué)期開設(shè)《化工儀表及自動化》課程，教材選用厲玉鳴主編《化工儀表及自動化》第六版，該本教材是“十二五”本科國家級規(guī)劃教材，針對工藝類專業(yè)學(xué)生的需要，去除了過多的理論推導(dǎo)和電路分析內(nèi)容，簡明清晰的敘述了化工儀表的基本概念，基本內(nèi)容以及新型自動控制系統(tǒng)，同時還對許多典型的化工生產(chǎn)過程控制進(jìn)行了介紹，教學(xué)內(nèi)容新穎、專業(yè)面寬，實(shí)用性較強(qiáng)[2]。

目前化工儀表及自動化課程總共32個學(xué)時，由于課時較少，教材的知識不能全部講授，針對化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生，應(yīng)該注意內(nèi)容的難易程度，注重基礎(chǔ)知識的教學(xué)和應(yīng)用。因此，需要選擇部分內(nèi)容側(cè)重講解。首先是注重緒論的內(nèi)容介紹，通過這個部分的學(xué)習(xí)使學(xué)生認(rèn)識到化工儀表及自動控制系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中所處的重要地位，根據(jù)檢測儀表的結(jié)構(gòu)原理，應(yīng)用實(shí)例對其使用方法和場合進(jìn)行詳細(xì)講述。例如，在講到第三章檢測儀表與傳感器時，主要對常用到的檢測儀表“孔板流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、差壓式液位計(jì)、彈簧式壓力表、熱電偶及熱電阻溫度計(jì)”進(jìn)行詳細(xì)介紹其測量原理及使用，對于教材上所列舉的其他檢測儀表可以讓學(xué)生課下自己了解，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)新型的一些化工儀表[3-4]。

2.2 創(chuàng)新教學(xué)模式

對于實(shí)踐性較強(qiáng)的交叉性學(xué)科課程，雙師同堂教學(xué)模式是一種很好的促進(jìn)教學(xué)效果的新方法。傳統(tǒng)的教學(xué)模式通常注重基礎(chǔ)知識的傳授，教師作為知識的載體，自身建設(shè)是提高學(xué)生工程觀念的重要保證，而高校教師具有較好的理論基礎(chǔ)，但缺乏現(xiàn)場實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。為此改革教學(xué)模式，采用雙師同堂的教學(xué)模式[5]。

為了設(shè)計(jì)好教學(xué)內(nèi)容，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量，需要本校教師和企業(yè)工程師相互協(xié)調(diào)，共同配合，在教學(xué)過程中各有側(cè)重點(diǎn)，本校教師主要從化工儀表的使用出發(fā)，對其主要原理、基本結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進(jìn)行介紹，使學(xué)生了解化工儀表的相關(guān)原理，并對現(xiàn)代化的技術(shù)和最新的研究現(xiàn)狀有所關(guān)注。由自動化專業(yè)的企業(yè)工程師向?qū)W生介紹檢測儀表在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例[6]。使學(xué)生在掌握基本理論知識的同時能夠?qū)τ跈z測儀表的生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用有更深的認(rèn)識，有助于學(xué)生更好地掌握化工儀表和自動控制理論知識，增強(qiáng)工程應(yīng)用能力，例如第三章檢測儀表與傳感器部分，本專業(yè)教師可以先向?qū)W生講述各檢測儀表的基本原理，由校外工程師具體講解在實(shí)際的生產(chǎn)中所用到的儀表類型、安裝結(jié)構(gòu)及使用特點(diǎn)等。在自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)章節(jié)，企業(yè)工程師可以舉例說明實(shí)際應(yīng)用的自動控制系統(tǒng)，例如空調(diào)的自動控制等。這種教學(xué)形式可以增加課程的吸引力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，促進(jìn)師生互動，學(xué)生與企業(yè)工程師近距離接觸，也能夠及時真實(shí)的了解企業(yè)對于人才的需求情況。

2.3 增加實(shí)踐教學(xué)

《化工儀表及自動化》是一門注重實(shí)用性和實(shí)踐性的課程，主要體現(xiàn)在常用儀表的認(rèn)識和使用、自動控制系統(tǒng)的使用原理及條件上。在傳統(tǒng)的理論教學(xué)過程中，學(xué)生大部分都是被動接受，對學(xué)生思考問題和探索能力的培養(yǎng)不夠，由于課程內(nèi)容的特點(diǎn)，學(xué)生對儀表的基本原理理解較為困難，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性不夠。因此在理論教學(xué)之外，還應(yīng)該提供盡可能多的實(shí)踐內(nèi)容，以提高學(xué)生的應(yīng)用能力[7]。在講課的過程中可以與化工原理實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐課程相聯(lián)系，使學(xué)生回憶在這些課程中所接觸到的化工檢測儀表的實(shí)物使用，可以使學(xué)生在以后的實(shí)習(xí)實(shí)踐中特別留意與之相關(guān)的檢測儀表和自動控制系統(tǒng)。

利用學(xué)院化工實(shí)訓(xùn)精餾裝置和流體輸送管路拆裝實(shí)訓(xùn)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)。本課程典型化工單元控制方案中對化工通用設(shè)備精餾塔進(jìn)行了控制方案的介紹，對于化工生產(chǎn)中常用的分離設(shè)備，僅通過教材的范例進(jìn)行學(xué)習(xí)不能使學(xué)生深刻理解其應(yīng)用。因此，利用本學(xué)院的化工實(shí)訓(xùn)精餾裝置進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，對乙醇溶液進(jìn)行精餾模擬操作，利用大賽精餾實(shí)訓(xùn)設(shè)備，將乙醇水溶液進(jìn)行分離，確定分離目標(biāo)為精餾塔塔頂產(chǎn)品乙醇濃度不少于90%，首先需要在原料釜內(nèi)加入一定量質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%-20%的乙醇水溶液，通過預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)進(jìn)料，塔頂全回流，收集塔頂產(chǎn)品，整個精餾過程都通過中控裝置進(jìn)行操作，包括進(jìn)料板位置、塔板溫度、預(yù)熱器及再沸器加熱功率等，在精餾實(shí)訓(xùn)中用到液位儀表，溫度儀表，壓力儀表及流量儀表，通過精餾實(shí)訓(xùn)操作，使學(xué)生進(jìn)一步理解和領(lǐng)會各種檢測儀表、自動控制技術(shù)，連續(xù)自動化模擬控制操作，并熟悉各種檢測技術(shù)的原理等知識。再通過流體輸送管路拆裝實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生了解流量計(jì)儀表的結(jié)構(gòu)與安裝方法，并用于管路中流體流量的檢測，使學(xué)生掌握流量計(jì)的使用方法。

另外，課程教學(xué)與全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)大賽相聯(lián)系，我院化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生近三年均組隊(duì)參加全國大學(xué)生設(shè)計(jì)競賽，在課堂上可以以本專業(yè)往屆參賽題目為例向?qū)W生講解帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，既可以通過實(shí)例向?qū)W生展現(xiàn)化工儀表自動化的應(yīng)用，又可以讓學(xué)生熟悉競賽規(guī)則與內(nèi)容，為下一屆化工設(shè)計(jì)競賽做好充分的準(zhǔn)備。

2.4 改革考核體系

由于教學(xué)方式的多樣化，需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的單一考核形式為多種形式并存的考核方式，全面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)和掌握情況。對于雙師同堂的教學(xué)模式改革和實(shí)踐教學(xué)，除了通過期末考試的形式考核外，還應(yīng)考察師生互動情況，并結(jié)合實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合成績評定。通過考核方式的改變，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，改變學(xué)生平時不學(xué)習(xí)，期末進(jìn)行突擊復(fù)習(xí)的現(xiàn)象，加深學(xué)生對本課程知識的掌握。

3 結(jié)語

新時期下，國家綜合國力的激烈競爭，人才培養(yǎng)放在了首要的位置上，應(yīng)用型本科院校作為培養(yǎng)優(yōu)秀人才的搖籃，面臨著教育改革的艱巨任務(wù)，教師在教學(xué)的過程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了一系列的課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式改革后，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，取得了良好的教學(xué)效果，學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力均得到提升，對高校創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)起到了重要的促進(jìn)作用。