郭 攀,史洪偉,王紅艷,李莎莎,謝 永,吳 寧,劉程成,張淑雅
(宿州學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院,安徽 宿州 234000)
過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用是過程裝備與控制工程專業(yè)的核心課程,這門課是本專業(yè)本科階段的一個重大特色,是將專業(yè)內(nèi)的過程設(shè)備、過程機器與化工工藝流程等相結(jié)合的重要課程,本身又具有自動檢測、控制和連鎖保護的特點,是工業(yè)中設(shè)備成套技術(shù)與工藝流程生產(chǎn)相結(jié)合非常重要的組成部分。本門專業(yè)課的學(xué)習(xí)對于學(xué)生以后的實踐生產(chǎn)有非常重要的意義[1]。因此,在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,也應(yīng)該注重于實踐教學(xué)的結(jié)合[2]。
過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用在石油化工、食品輕工和過程控制等領(lǐng)域有著非常重要的作用。它是在自動控制原理、自動化儀表等課程的基礎(chǔ)上,與過程裝備與控制工程專業(yè)較好的結(jié)合在一起的一門課程。因此,這門課在專業(yè)內(nèi)是占很大比重的一門專業(yè)核心課程,也有一些教學(xué)問題值得探討。
由于本課程在相關(guān)行業(yè)的實際生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,實用性特別強,學(xué)生在學(xué)習(xí)時以理論學(xué)習(xí)為主,實習(xí)實驗為輔,不能讓學(xué)生真正體驗到學(xué)習(xí)本門的實用價值,不能直觀的體驗到這門課在工業(yè)中具體應(yīng)用在哪方面、如何應(yīng)用的問題。學(xué)習(xí)起來相對枯燥和沒有動力。
本門課程與成套設(shè)備的自動控制和工藝生產(chǎn)流程控制密切相關(guān),過程裝備與控制工程專業(yè)的學(xué)生對化工流程方面的了解相較于設(shè)備方面要陌生很多。過程裝備與控制工程是化學(xué)、機械、能源、信息乃至醫(yī)學(xué)、系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的交叉科學(xué),與之相關(guān)的知識范圍廣,信息量龐大。但因為本門課的學(xué)時設(shè)置以及各個學(xué)校的側(cè)重點不同,不能在講解的時候面面俱到。所以,學(xué)生在理解、學(xué)習(xí)的時候缺乏大局觀念,對這個學(xué)科的理解可能與實際應(yīng)用中存在認(rèn)識上的偏差。
在石油煉制、能源化工生產(chǎn)行業(yè),本門課程在工業(yè)企業(yè)應(yīng)用很多是與MIS(管理信息系統(tǒng))、SIS(全廠監(jiān)控信息系統(tǒng))、DCS(分散控制系統(tǒng))等相結(jié)合的,在工業(yè)實習(xí)中,因公司要維持正常生產(chǎn),學(xué)生很難接觸到這些控制系統(tǒng),只是感性的看到使用界面,對于控制技術(shù)在其中的應(yīng)用基本相對膚淺。對于外出實習(xí),相對于在校學(xué)習(xí),時間相對緊湊,如果本身對課程知識內(nèi)容認(rèn)識不夠深刻,工業(yè)實習(xí)的效果也不會理想。
過程裝備與控制工程專業(yè)是我校最近幾年新開設(shè)專業(yè),該門課程又是專業(yè)內(nèi)的核心課程,我校對該課程非常重視,投入了很大一部分資金購買實驗設(shè)備,進行工業(yè)實習(xí)基地的建設(shè),同時也對教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置進行了細致的考慮。但隨著教學(xué)實踐的深入,在教學(xué)體系,教學(xué)內(nèi)容方面,尤其是實踐教學(xué)內(nèi)容方面依然存在著一些問題。教學(xué)體系不夠完善,與自動控制方面的工業(yè)應(yīng)用不能同步發(fā)展,不能將學(xué)校里的理論學(xué)習(xí)與實驗課程很好的結(jié)合,與其他相關(guān)課程的聯(lián)系相對較少。除了學(xué)習(xí)之外,最重要的還是要學(xué)以致用,學(xué)生缺乏將控制理論相關(guān)的知識與實際應(yīng)用相結(jié)合[3]。
鑒于以上存在的問題,我們應(yīng)當(dāng)在吸取前人成功教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)的上,跟上行業(yè)的動向和實際需求,結(jié)合自身的教學(xué)體會,不斷完善教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí),讓學(xué)生掌握控制技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮的作用和所占的位置、自動控制的工作原理和應(yīng)用價值,學(xué)會簡單控制系統(tǒng)、復(fù)雜控制系統(tǒng)的設(shè)計、調(diào)節(jié)、整定。除了理論學(xué)習(xí),最重要的,還要與實際生產(chǎn)相結(jié)合,學(xué)會實際操作計算機控制系統(tǒng)界面,甚至自己設(shè)計計算機控制界面和實際的自動控制系統(tǒng)[4]。
首先,需要明確人才培養(yǎng)目標(biāo),有的放矢,構(gòu)建實踐課程新體系?;谥袊鴤鹘y(tǒng)教育的思維,學(xué)生大多數(shù)的學(xué)習(xí)時間都是在校內(nèi)教室里聽老師講課,鑒于這種情況,對于地方應(yīng)用型大學(xué),對培養(yǎng)有較高專業(yè)技能的創(chuàng)新型實踐人才并無太大優(yōu)勢。針對其不足性,對過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用實驗內(nèi)容進行精選和更新,構(gòu)建重點突出、特色鮮明、適應(yīng)社會需求的實驗課程設(shè)置體系,我校的過程裝備與控制工程專業(yè)偏向于化學(xué)化工領(lǐng)域,可以適當(dāng)加大化學(xué)工藝方向的實驗課程,比如,傳質(zhì)傳熱實驗、干燥分離實驗、蒸發(fā)分餾實驗等,工藝流程與成套設(shè)備、過程機械相結(jié)合,而且這些工藝和設(shè)備與今后學(xué)生從事本專業(yè)工作內(nèi)容關(guān)系密切,在學(xué)校里打好基礎(chǔ),對學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。
為提高專任教師的實踐能力,可采取“走出去,請進來”的方式,一方面鼓勵教師走出學(xué)校,利用假期和業(yè)余時間去企業(yè)掛職鍛煉,搭建在校教師的實踐繼續(xù)教育平臺,加強與企業(yè)的溝通交流,了解企業(yè)人才需求和技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,提高自身的實踐技能,讓學(xué)到的知識和市場接軌;另一方面,可以吸收來自企業(yè)的專業(yè)技能人才到學(xué)校做技術(shù)講座,并爭取他們在學(xué)校做兼職教師。他們不僅擁有本專業(yè)的基礎(chǔ)理論知識,更有豐富的社會閱歷、實踐經(jīng)驗,對本行業(yè)的最新技術(shù)、最新動向和實踐生產(chǎn)中存在的技術(shù)難題非常了解,可以縮小在校學(xué)生到企業(yè)的跨度,提升專業(yè)的整體質(zhì)量,帶動專業(yè)全面發(fā)展[5]。
過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用與專業(yè)內(nèi)的其他專業(yè)課密切相關(guān),過程裝備與控制工程這個專業(yè)也是交叉學(xué)科,所以可在實驗教學(xué)的時候,本專業(yè)教師與化學(xué)工程與工藝的老師一起分段教學(xué),過程設(shè)備、自動控制、化工機械等知識由本專業(yè)教師負(fù)責(zé),化工工藝、反應(yīng)機理等知識由化工專業(yè)相關(guān)的老師負(fù)責(zé),這樣學(xué)生可以避免知識盲區(qū)。除此之外,實踐教學(xué)應(yīng)注重學(xué)以致用,從基礎(chǔ)的理論知識學(xué)習(xí),到控制系統(tǒng)的設(shè)計,這些都應(yīng)該與實踐相結(jié)合,控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該與實際的設(shè)備、工藝以及計算機控制界面的設(shè)計相結(jié)合,并會根據(jù)實際的工藝過程判斷控制方案,正確控制工藝流程,具有工藝調(diào)節(jié)的基本思維。
為加強實踐教學(xué)基地建設(shè),可將校內(nèi)實驗室、實訓(xùn)室加大開放力度,與校外企業(yè)聯(lián)合,資源優(yōu)勢互補,實驗實訓(xùn)室除了完成校內(nèi)的實驗教學(xué)任務(wù),還要承擔(dān)一定的科研任務(wù),科研的課題可以是與校外企業(yè)聯(lián)合研究的,可解決實際生產(chǎn)問題的。在搭建好校內(nèi)實驗平臺的基礎(chǔ)上,也要跟相關(guān)的企業(yè)進行工業(yè)實習(xí)基地的建設(shè),基地建設(shè)本身應(yīng)選擇那些反應(yīng)周邊產(chǎn)業(yè)和專業(yè)相關(guān)的產(chǎn)業(yè),比如中國石化安慶石化總廠,中國石化金陵分公司、宿州中糧生物化學(xué)有限公司等企業(yè)建立實習(xí)基地,這些企業(yè)應(yīng)用到了過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用這門課的大量知識內(nèi)容,比如復(fù)雜控制系統(tǒng)中的選擇性控制系統(tǒng)、分程控制系統(tǒng)以及計算機控制系統(tǒng),除此之外也有SIS、MIS、DCS控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,對學(xué)生深刻認(rèn)識到過程裝備控制技術(shù)的真正實際應(yīng)用很有幫助。
高校作為培養(yǎng)高等人才的基地,發(fā)揮著不可替代的作用[6]。過程裝備與控制工程是一門注重實踐教學(xué)的工科專業(yè),高校的實踐教學(xué)在培養(yǎng)大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力和促進專業(yè)發(fā)展具有積極地作用。學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng),任重而道遠,每所高校因自身情況的不同,都或多或少的存在一些問題。一個專業(yè)的建設(shè)需要對整個專業(yè)體系、課程設(shè)置以及教學(xué)內(nèi)容進行不斷探索,這是一個系統(tǒng)性的工程, 而學(xué)科建設(shè)的基礎(chǔ)必然是每一門具體的學(xué)科 過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用是該專業(yè)核心課程,注重實踐教學(xué),工業(yè)應(yīng)用廣泛,要根據(jù)行業(yè)發(fā)展與時俱進。通過實踐教學(xué)探索,強化學(xué)科之間的實踐教學(xué)聯(lián)系,不斷提高學(xué)生的實踐能力、解決問題的能力,為以后的學(xué)習(xí)和工作打下堅實的基礎(chǔ)。