時間：2022-08-20 21:31:36
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇過程裝備與控制工程，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號：O213.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）36-0263-01
前言：過程裝備又是一涉及面非常廣的行業，它與控制工程 緊密相連，其包括機械的常規裝備、機械基礎理論、控制工程、計算機及其它基礎理論知識等。控制工程是應現代產業發展的需要產生的、是處理自動控制系統的各種工程需要和解決實現問題的綜合性工程技術需要而產生。從現實生產上看“過程裝備與控制工程”是相當有發展前景的一個綜合行業。
1.過程裝備與控制工程的意義
1.1過程裝備與控制工程是目前工業領域中主要生產途徑，了解這門學科非常有意義，這對認識并了解各種過程裝備的原理，以及對現代過程控制理論有一個初步了解和進入工控行業都能奠定良好基礎。
1.2過程裝備與控制工程專業涉獵了化工、石油、能源、輕工、環保、制藥、食品、生化、煤化工、機電及勞動安全部門等領域，所以其專業發展既具有廣闊性又具有挑戰性。從課程體系上可以看出：社會現實對于該專業的學生實習有很方便的實習場所與場地，有利于學生實習，并結合實際豐富自己
1.3“過程裝備與控制工程”屬于任何一個國家的發展都離不開的機械領域，同時又服務于過程工業與相關企業，過程裝備與控制工程的發展，需要機電控制。所謂的過程工業，就是指通過化學和物理的原理和方法，用以達到改變物料性能的加工的企業。其包涵了化學、制藥、化工、及石油化工、食品，甚至于冶金等眾多行業部門。這樣的過程工業，它涉及的對象是流程性物料，其從原料到產品，需經過復雜多樣的工藝過程，因此，整個過程需要由眾多的物理或化學元件來構成，而每一個元件均由能實現這一功能的物理或化學設備來完成，將這些元件設備聯系在一起，構成過程裝備。而要保證工業或企業生產中每個設備，甚至是整個裝備都能正常運行，就必需對其生產流程性的每個參數，進行嚴格的工程控制，如壓力、或溫度、或流量、或液位、或濃度等相關系數。
1.4過程裝備與控制工程專業建立與發展，為國民經濟各部門的建設和發展，提供了強勁的綜合能力和開發潛力，集中體現了我國的綜合競爭力和工、礦、企業的技術水平。特別是進入21 世紀以來，隨著我國改革的進一步加深，科學技術的進一步提高，人們的科學意識逐步加強和思維意識進一步解放，全民的技術研究活力得以充分顯示，所以過程裝備與控制工程專業在工、礦、企業等制造業的發展上起到了強勁的促進作用。
2.過程裝備與控制工程的產生
我們都知道“化工機械專業”是“過程裝備與控制工程專業”的前身。其成立于20世紀50年代初期。化工機械專業至目前為止，已曲曲折折、跌跌撞撞地走過了50余年的路程。該專業建立初期，是以模仿前蘇聯的高校專業為基本模式，我國前輩專業認識以“愛國獻身”的精神嘔心瀝血，把我國的化工機械專業辦得相當出色、培養了一大批可觀的化工機械專業教學教師、科研人員、設計工作者、制造與使用的中堅力量工作者等”。
3.過程裝備與控制工程的發展
“化工機械專業”是“過程裝備與控制工程專業”的前身。我國的“化工機械專業”首先是于1951年建國初期，在大連工學院首先建立了“化學生產機器與設備”專業。而在1952年全國高校大調整時期，有成都工學院、浙江大學、天津大學、華東化工學院、華南工學院、杭州化工學校（中專班）、化工學院等高校中，一般都設了化工機械系專業。如當時的華東化工學院，在1952年建校初期就建有的三個化工機械方面的專業系等，分別設為無機工業系、有機工業系和化工機械系。而且1958年又增設了化工機械制造專業和化工自動控制專業。在經過“讀書無用論”劫難，恢復研究生招生后，在華東化工學院和浙江大學化工機械專業中，分別建立了全國首批化工機械專業方面的碩士點和博士點，并定名為化工過程機械專業。 這就是早期的化工機械專業，其基本上是化工的基本底子再加上基礎的機械知識方面知識的探討。到了60年代以后我國的化學工程專業才開始興起，促進了不少高等學校對化工機械專業的研究，而淡化了對化工的基礎的探討。與此同時，西方在壓力容器技術方面有了空前的發展，且又為化工機械專業的發展，展現了個嶄新的、廣闊的研究空間。各高院校根據自身條件和發展，形成了各自的發展特色。有些高等院校便以研究壓力容器為主，有些院校則繼續拓展“過程設備”的研究或化工機器的研究。而國外一些發達國家、特別是英美國家的化工系，一般將該專業分成兩個專門化的方向：一部分搞工藝，另一部分搞設備。當時按照前蘇聯的模式，化工與機械并重的原則，我國高校學生既要讀機械系的機械課程，又要讀化工系的化工課程。機械專業學生即要學習機械方面的課還要修化工設備方面的 課程，但當時化工機械的內容非常少，所以相對發展驕慢。當時蘇聯高校中有兩個專業：化工機械專業和機械設計制造專業。1954年，便請來了前蘇聯專家杜馬什涅夫，在大連工學院講學。杜馬什涅夫是莫斯科化工機械學院副教授，掌握一定的機械方面的知識和機械發展方向。我國各高校都選派了12位教師和10位研究生去到他那里進修，進修班人員共同認為，不能盲目照抄前蘇聯課程體系。研究人員考察了大連、吉林等地的前蘇聯援建項目。并由大連工學院出面，召集了當時較有影響力天津大學、華東化工學院、浙江大學等高校教師與杜馬教授一起制定中國第一份化工機械專業的教學計劃，并切合實際地進行了機械方面的研究和探討。一致認為中國的化工機械專業不能是完全前蘇聯模式的翻版，它還吸納了歐美國家化工和機械專業的特點、結合中國實際、及國際先進技術創造性的發展。
4.過程裝備與控制工程發展趨勢
過程裝備與控制工程專業隨已有近六十余年的發展歷史，但其目前表現形式確是工業技術水平和現代化程度的標志，也是決定著國民經濟的發展水平和現代化進程的要素，過程裝備和控制工程的技術是發展新興高新技術產業和尖端工業技術的最基本的裝備。馬克思曾經說過“各種經濟時代的區別，不在于生產什么，而在于怎樣生產，用什么勞動資料生產”。 過程裝備和控制工程的技術已就是人類生產活動的最基本的生產資料和手段，而數控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的高端技術。所以當今世界各國制造業，都廣泛采用過程裝備與控制工程的相關技術來提高制造能力和水平、提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。還有世界上各工業較發達的國家還將過程裝備與控制工程列為國家的戰略物資，他們不僅采取重大措施來發展自己的過程裝備與控制工程的技術及其產業，而且在“高精尖”過程裝備與控制工程的關鍵技術和裝備方面，對我國實行封鎖和限制政策。
5.結束語
總之，過程裝備與控制工程是近代化工業發展的基點，是衡量企業、制造業發展的標志，其發展是社會進步的綜合表現，也是人類文明的體現。大力發展以過程裝備與控制工程技術為核心的先進制造技術，目前已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
參考文獻
摘要：多渠道調研論證制定了專業實驗課的教學大綱，提出了與培養目標、畢業要求存在明確對應關系的課程教學目標，構建了完善的教學質量監控體系，對課程教學的學生達成情況制訂了合理評價方案，以評價結果作為課程持續改進的依據。在專業實驗課中貫穿工程教育理念，不但是對課程教學改革的大膽嘗試，更有助于提高學生的工程實踐創新能力培養。
關鍵詞：專業實驗課；工程教育認證；教育理念；質量監控；達成度評價
一、專業實驗課程修訂
依據工程教育認證新標準，對本專業的培養目標和畢業要求進行了修訂，以畢業要求12條為依據，將每條畢業要求拆分為二級指標點。專業教學指導委員會采用調查問卷、座談會等多種形式，通過行業人才需求、企業行業專家反饋、畢業生/校友調查、就業單位/實習單位調查、校內畢業生調查獲取信息，對信息進行重新整理、綜合分析后，由專業教學指導委員會形成課程體系修訂的建議，用于指導課程體系修訂工作，真正做到校內外交流互通。修訂支撐畢業要求和培養目標的課程體系，形成了過程裝備與控制工程專業本科培養方案。在此基礎上，對支撐培養目標和畢業要求的具體課程大綱進行修訂，關注課程知識體系是培養學生哪方面的知識和能力，課程目標是否符合要求，同時需對是否達成課程目標的考核途徑和評價方法進行細化，使教與學的參與者都能明確職責。
二、專業實驗教學目標
《過程裝備與控制專題實驗》主要以實驗教學為主。課程的主要任務是使學生掌握過程裝備運行時的性能檢測方法、性能評價指標及相關的行業技術規范，介紹現代測試技術在化工機械中的應用和過程控制系統的控制原理、方式以及過程控制系統的設計及應用，把過程裝備檢測與控制專業理論與實踐技術結合起來，掌握主要技術參數的測試原理、裝置的實驗方法，了解專業領域工程實驗的技術思路。利用實驗手段深入認識過程裝備結構與性能的關系，培養學生綜合實驗分析與設計能力，使學生在實踐中能夠靈活運用專業知識，開展過程裝備與控制工程領域復雜工程問題的實驗分析與研究，能夠形成準確的實驗評價結論。通過本課程的實驗訓練，學生具備以下能力：（1）掌握實驗的基本原理，能夠根據實驗要求合理地選用儀器設備，在綜合考慮安全、健康、法律、環境和文化等綜合因素下分析并制訂實驗方案，組織完成對過程裝備和控制系統進行測試、性能分析的實驗過程。（2）能夠運用專業知識分析實驗裝置運行與使用的特點，掌握過程裝備實驗安全操作規程和注意事項，提高學生的安全實驗意識。（3）熟悉實驗數據的處理方法，了解使用計算、圖表、圖像等方法進行實驗結果分析的方法，能夠對實驗結果進行客觀、正確的評價。（4）掌握測控系的硬件構成和軟件使用方法，能夠在計算機軟件輔助下完成實驗的模擬與仿真分析，并理解其局限性。（5）熟悉實驗設備的操作，具備獨立完成實驗的能力。（6）能夠在實驗中與他人進行有效的溝通，能根據實驗項目合理分配人員任務。
三、專業實驗的質量監控
專業建立有完善的教學質量監控體系，保證了教學的順利落實。實驗教學質量監控過程涵蓋了教學全過程，實行規范化、流程化管理。主要包括以下環節：1.決策。每學期或每學年根據上一輪的教學監控結果制定出切實可行的工作計劃，包括實驗教學計劃的制訂或修訂、專業與實驗課程建設、實驗教學計劃檢查與評估、實驗教學大綱的制定、試卷的檢查評估等。針對每個教學過程制定出相應的質量標準，層層分解，落實責任。2.執行。根據計劃的安排，相關責任人按期開展實驗教學質量監控活動。對各個主要實驗教學環節的教學質量監控的主要途徑包括學生評價、專家督導、領導聽課和同行聽課。3.反饋。可以通過對在校學生采用各種座談會、網上評教等多種渠道，了解學生對專業課程設置、教師教學水平、作業批改情況、學院管理制度等的看法；依據教學督導專家、領導和同行專家隨堂聽課記錄分析，根據反饋強化教學質量，促進實驗課程教學目標的達成。4.調控。推廣成果經驗，總結失敗教訓，處理問題原因、制定糾偏措施，為下一周期計劃的制訂提供依據，并將結果反饋給相關部門和責任人，進行教學整改。進一步研究調整和修訂完善人才培養方案和課程教學大綱，按照培養方案調整的具體要求，制定審查具體的改進措施。同時教師應努力改進教學方法和教學手段，提高教學水平。
四、專業實驗的達成評價
為掌握專業實驗課程的教學達成情況，需要制定專門的達成評價方法，主要包括直接評價和間接評價兩種方法。兩種方法中，以直接評價為主，間接評價為輔，兩種評價結果相結合開展實驗課程達成度評價。直接評價包括成績評價法和尺規分析法，前者針對實驗課程考試試卷、實驗課后作業等進行評價；后者針對實驗報告、實驗專題設計論文等進行評價。直接評價具體實現過程如下：1.如何評價學生能夠基于過程裝備與控制工程專業基本理論和方法，安全開展實驗。實驗預習環節布置相關思考題，使學生了解具體的實驗安全事項。在開展實驗前，學生需要通過安全考核，了解實驗環節存在的風險和防護方法。通過現場著重講解，在完全掌握安全操作規程的情況下開展實驗操作。評價依據是安全考核成績、實驗操作表現和期末考試相結合，以最終的成績來進行評價。2.如何能正確采集、整理實驗數據，并將實驗結果進行關聯、分析和解釋，以獲得有效結論。學生通過實驗掌握了實驗原理，揭示了實驗現象，更重要的是需要對實驗結果進行評價。以實驗報告為評價依據，重點考查學生的實驗數據處理能力，并對采集實驗結果進行合理評價后獲得準確的結論，以實驗報告成績進行評價。3.如何能正確使用計算機軟、硬件技術和仿真工具，完成過程控制復雜工程問題的模擬與仿真分析，并能夠理解其局限性。可以通過控制類實驗的操作表現和實驗報告成績進行綜合評價。實驗過程中，通過實驗操作評分對學生使用現代化工具情況進行評價。實驗報告中開展模擬與仿真結果分析，評價所采取的技術手段的合理性和改進建議。4.如何評價學生具備較強的組織能力和溝通能力，具備以過程裝備與控制為主體，多學科背景下的技術總攬能力，在團隊中發揮骨干領導作用。需要多人參與協作、團隊配合的實驗項目，可以通過實驗過程表現進行評價。間接評價以參與課程學習的學生為評價對象，開展實驗教學調查，通過調查報告進行達成度間接評價。可以在課程結束之后進行調查評價，內容包括教學組織環節的滿意度，學生實驗教學目標達成的自我評價，實驗課程考核合理性，對提高教學質量的建議等。專業實驗課的教學實踐表明，以工程教育理念開展專業實驗課教學改革與嘗試，對課程進行了重新修訂，制定的課程教學大綱符合學生培養的要求，課程目標與培養目標、畢業要求明確對應，使教與學的參與者目標明確，在教學質量監控體系下完成教學各環節，通過合理的課程達成度評價標準了解和掌握學生學習狀況，為后續的教學持續改進提供了依據。工程教育理念改革符合專業實踐教學改革的需要，促進專業實踐教學的質量提升具有重要意義。
【關鍵詞】智能制造；過程裝備與控制工程；地方高校；人才培養
1引言
近年來，隨著新一代信息網絡技術與生產制造的融合發展，中國制造業的發展面臨著激烈的國際競爭環境，發達國家為確保在世界制造業中的強國地位，紛紛運用信息網絡技術大力發展智能制造，掀起了“再工業化”的浪潮。發展中國家的制造業發展也緊鑼密鼓地跟進[1]。我國為了更好地迎接發達國家和發展中國家的雙重擠壓，將全面推進實施制造強國戰略。而過程裝備智能制造相較于航空航天、汽車制造等自動化、智能化應用較好的行業，其生產形式粗放，自動化與信息化理念與水平都相對落后。尤其是我國化工設備制造水平目前還處于工業2.0階段，很多先進技術沒能得到充分應用[2]。在此現狀下，智能化轉型為改造落后生產方式、提高生產效率和產品質量、促進行業發展創造了機遇，同時也對過程裝備制造和應用提出了全新的要求。大學生是企業技術革命的主力軍，是企業轉型升級的主推手，為促進過程裝備制造業的轉型升級，過程裝備與控制工程專業在人才培養方面進行改革也是地方高校應該關注的課題。
2過程裝備與控制工程供需現狀與人才培養
現代化的過程裝備產業急需大量過程工業、機械和信息等學科跨界融合的復合型技術人才。趙志平在今年中國石化兩化融合推進大會上指出，基于當前行業企業在智能制造建設過程中面臨人才匱乏的突出問題，擬依托智庫專家資源，編寫相關教材和書籍，培養一批適應于企業智能制造建設和發展的專業性人才，逐步建立起行業智能制造人才培養體系[3]。可以說，隨著傳統制造業的改造升級和人工成本的快速上升，人才的短缺已成為制約過程裝備領域智能制造發展的突出問題。在人才培養方面，首先，由于過程裝備智能制造涉及多學科、跨領域和大數據等技術，而現有的過程裝備與控制工程專業大都是以前的化工機械、糧油機械、紡織機械等相關專業調整而來，該專業在發展過程中自動控制和信息化等方面的基礎比較薄弱，地方高校過程裝備與控制工程專業學生在控制和信息化方面存在明顯的短板。其次，由于過程裝備的制造涉及很多過程領域的實際工況條件，加上裝備訂單式管理和生產模式，機械制造和控制工程的畢業生由于過程方面知識的欠缺或者工作環境、待遇等方面的原因進入過程裝備行業的畢業生很少。總之，過程裝備制造一直以來與智能制造、信息控制處于半脫節狀態，有些甚至基本停留在人工或者數字化制造階段，過程裝備制造行業人才質量和效益還有待進一步提高，滿足智能制造發展需求的高端技術技能型人才供給不足。
3以市場需求為導向設置課程體系，實現課程的動態調整，提高教學的先進性
隨著科技發展的日新月異，在緊跟時代和社會發展的大學校園，課程設置應該是適時更新，動態調整。大學應該密切關注企業發展的緊缺人才和技能，根據專業發展規劃和畢業生的調查反饋來進行培養方案和相關課程的動態調整：哪些課程設置對學生職業生涯重要，哪些是學校認為重要而畢業生覺得不重要的，還有哪些是畢業生認為很重要但學校的課程體系里沒有關注的？譬如加州大學戴維斯分校根據加州學生就業的特點，規定所有專業（包括管理類）學生都要求進行高等數學、編程語言等課程的學習。過程裝備與控制工程專業畢業生是石化行業裝備設計、制造和使用的主力軍。在物聯網和智能制造為主導的第四次工業革命時期，以前課程的有關內容已經不能很好地滿足行業發展的要求。為了更好地實現裝備制造業的轉型升級，大學教育應該根據時展和社會需求，結合企業和畢業生反饋信息，及時更新和補充新知識、新技能的教學內容，并在此基礎上構建出合理的課程體系，制定相應的人才培養計劃，促進新型過程裝備制造業學科的建設。對于地方高等院校來說，我們以服務區域產業升級轉型為宗旨，以企業職業崗位需求為基礎，以培養學生綜合能力和素質為核心，以行業職業資格標準和專業職業能力要求為依據，構建工作崗位對應從業知識和技能、從業知識技能對應專業核心課程的課程體系[4]。做到教學內容與時代接軌，人才培養與企業需求相匹配，這樣人才培養的質量和效益就會大幅提高，一方面可以為企業輸送大量急需的高端人才，一方面學校也不必再為學生的招生、就業所困擾。
4改革教學方式和方法，實現生產與教學的深度融合，提高教學的實用性
過程裝備與控制工程專業是一個融合信息控制、智能制造和過程工業于一體的多學科專業，課程涉及學科多，范圍廣[5]。與國外大學教學相比，課程理論深度更深，更難、更抽象，實際應用不夠，這樣學生在有限的時間里將不同學科領域的理論融會貫通并加以應用增加了難度。為了實現學校與企業間的無縫對接，可以通過改革教學方式和方法，實現生產與教學的深度融合，提高教學的實用性。首先，學校要做好不同學科老師之間、老師和企業之間的溝通和交流，對學生應該具備的知識體系在難度、深度和廣度上形成共識，課程盡量簡單、形象，注重實用，這樣更利于激發學生的潛能和求知欲，也利于學生將各學科知識的融會貫通，特別是針對學生某些需要不同學科之間的配合和銜接的知識和技能；其次，增加實訓教學課時或者增加綜合性大作業，注重理論知識的運用效果反饋。美國大學中討論課、討論場所很多，課程大作業和Paper也是司空見慣。我國由于經費、辦學條件和師資等方面的原因，我們的教育基本還是課堂講授為主，普遍存在重視理論教育而忽略思考與實踐。其實我們可以在現有的條件下，將理論知識和實際生活中的發現的問題或者企業中簡單的案例結合，根據工作量的多少讓學生以小組或者個人的方式完成：例如，學習了傳感器和信號的采集與處理，就讓學生完成一定的裝備制造過程中在線檢測系統，或者工藝參數（流量、壓力等）的監控系統的設計，學習了流體輸送就可以讓學生設計一個簡單的城市管道輸送系統等。討論和大作業環節有利于學生將所學知識理解和運用，同時會激發學生的思考，發現問題并積極尋求解決問題的方法；最后，加大對實踐實訓環節的投入，加強學校、企業及科研院所等多方合作，構建產學研用立體化的人才聯合培養模式。現代化的實驗室是先進科學技術成果的體現，可以激發學生的探索激情，也利于實驗教學效果的保證；老師可以利用到企業實習的機會或者業務關系了解企業發展的需求或需要解決的問題，把問題帶進課堂，通過指導學生科研、畢業設計、學生競賽等完成學生知識到能力的轉化。對于學生設計完成較好的作品（如畢業設計優秀作品展等），可以集中組織行業的教授、工業界的工程師和投資商來參觀，一方面刺激學生的創作激情和動力，一方面也讓學生了解企業最新的需求，及時實現知識到能力的轉化。
5加強師資隊伍的建設，促進學科之間的交叉融合，提高人才培養的匹配度
過程裝備與控制工程是一個融合多學科的專業，對于高學歷、高素質的復合型人才難求一直是困擾地方高等院校的主要問題。提高教師隊伍整體水平，首先，培訓校內專職教師。學院可以主要通過鼓勵青年教師去名校和國外攻讀博士學位來提高學歷層次，或者不定期的讓校內相關學科的老師外出訪學交流，促進教師之間、教師與行業專家之間的了解、交流與合作，促進教師知識更新和技能提升，促進不同學科教師之間的交叉融合，完成高學歷、高素質和復合型人才的轉變；其次，聘請企業高級工程師擔任兼職教師，進行課程或者實踐環節的教學，這樣可以讓學生老師近距離地了解企業的需求，學校可以利用自己的知識優勢解決企業存在的問題或者提高企業信息化、自動化程度，同時結合企業的實際應用情況，培養更具有針對性的專業人才，提高人才與企業的匹配度。
6加強實訓平臺和實習基地建設，提高學生的實踐創新能力，實現企業與學校的無縫對接
高水平和現代化的專業實驗室與穩固高效的實習實訓基地可以克服以往實驗主要是重復驗證、機械操作，實習主要是走走看看的敷衍現象，進一步提高實踐教學質量，有利于理論知識與工程實踐的結合，與理論教學相得益彰。現在國內科研院所、高校和企業擁有不同的評價機制和利益導向，但企業要想持續穩定的發展，他們應該認識到信息化生產和智能制造是順應產業發展趨勢的必然舉措，必須重視人才的教育和培養。我們可以以人才、技術、效益為結合點，以育人為根本著眼點，以充分發揮各自優勢為條件建立校企協同機制[6]。通過校企協同機制，一方面對企業員工進行在職培訓，使其能夠熟練地掌握和應用智能生產設備和信息化管理系統，提升企業的信息化生產管理水平，另一方面，學校可以培育優質的實習實訓基地，適時根據生產實際安排實習內容，合理配置校企雙導師，學生實習目標明確，實習任務飽滿，可以激發了其實習的積極性和主動性。高校、院所和企業共同建設智能制造實訓基地，打造創新應用平臺，豐富合作內容和形式，提高學生的創新實踐能力，實現企業與學校的無縫對接。
關鍵詞：過程裝備與控制工程專業；學生；工程實踐能力
過程裝備與控制工程專業本身的學科交叉性較強，涉及到較多的學科，其中包括化學工程、機械工程等多學科的內容，在實際教學中不僅需要對學科進行很好的理解，同時需要將學科的實踐性進行提升。但是在實際調查中發現學校將教學的焦點放在理論知識的學習方面，對于學生的實踐能力培養存在一定的問題。而企業在進行該專業的招聘中將關注的焦點放在了學生獨立解決能力方面，這樣就造成學生的知識來源出現問題，影響整體學科質量的提升，因此需要對學生的實踐能力進行提升。
1 過程裝備與控制工程專業科研活動現狀
1.學生創新積極性較高。大學生因為自身思維較為活躍，對新事物的探索能力較強，在進行科研工作的過程中具有較強的創新熱情，因此在這個過程中可以為學生提供較為適宜的環境，關注學生新思想與新觀點的產生。大學生雖然活力充沛，思維活躍，但是在學科中容易出現放棄的情況，一旦出現困難容易退縮，需要教師從旁進行積極的引導，顯然現階段大部分學校達不到這樣的要求。
2.缺乏規范的實踐能力培養程序。學生實踐能力的培養需要按照步驟循序漸近的進行，首先需要在教師的協助下對過程裝備與控制工程進行科學的指導，引導學生將實踐的思維培養起來，對實踐問題進行全面的思考，然后幫助學生掌握科學的文獻資料查找方法，對國內外的科研成果進行研究。同時引導學生使用科學的技術路線，對實際問題進行研究，并對數據進行全面的整理，將專利進行發表。但是這樣的過程中需要教師協助的方面較多，對于大學教師來講這樣的現狀會造成教師的負擔增加，因此在實際工作中達不到理想的效果，造成學生的實踐能力存在一定的問題。
3.缺乏長期目標的制定。大學生在進行科研實踐的過程中因為缺乏科學理論的指導，因此在實際進行中缺乏長久性，并且在項目選擇的過程中存在一定的盲目性，在進行項目選擇的過程中并沒有全面的對科研項目進行深入的探討，可能出現在專業和實際情況不符合的現象，從而造成學生在遇到困難之后無法繼續下去，養成不良的學習習T，在進行實踐能力培養的過程中缺乏長久性目標，很難堅持到最后，造成學生對實踐能力培養方面失去信心。
2 過程裝備與控制工程專業學生工程實踐能力的培養創新
1.進一步強化理論知識的學習。過程裝備與控制工程專業設計到的科目較多，需要對理論基礎進行強化，將學生的文化素質、科學素質和工程素質全面的進行培養，進行課程設計的過程中需要全面充分的考慮到當前學校課程學習的實際情況，將傳統的理論知識進行全面的擴寬，加入到一些實際實踐的知識，從而讓學生掌握更加全面的理論基知識。同時，過程裝備與控制工程專業在進行學科的管理中和機械的其他學科存在一定的交叉，因此在進行學科課程設計的過程中需要將基礎知識進行全面的擴充，將機械工程、化學工程等課程引入到基礎教學中，同時可以在必修課的基礎上設置相應的選修課，讓學生根據自身的實際選擇適宜的課程，為學生基礎知識的掌握提供必要的基礎，為學生工程實踐能力的提升打下良好的基礎。
2.增加學科的互動性。將科研項目帶入到課堂教學中，在課堂中對科研項目的整體研究過程進行控制，養成良好的學習習慣，為學生課堂學習創造良好的條件，這是提升工程實踐能力的必由之路，也是促進學生自身能力提升的重要基礎。例如，教師可以將自身的科研項目帶入到課堂中，將自己的科研成果和學生進行積極的分享，結合實際的案例讓學生更加深入的掌握基本知識和實踐步驟，對學生的實踐能力進行更加全面的推廣，啟發學生思維，引導學生的創新意識，培養學生的實踐思想和行為。因此，將科研成果帶入到課堂中，采用課堂教學與科研項目相結合方式是提升學生工程機械能力的重要途徑。
3.重構實驗教學模式。機械工程專業在進行學習的過程中需要結合實驗，采用實驗和理論教學相結合的方式，使用更加直觀的方法，提升學生的實踐能力。實際教學中首先需要對專業培養方案進行全面的整合，制定適宜學生的實驗課程，掌握更加科學的實驗方法，提升學生的學科綜合性。其次需要建立新型的綜合性實踐平臺，對相關的學科進行全面的綜合，例如在進行實驗課程中將化學工程、機械設計等各類可能涉及到的課程加入到實驗體系中，實現實驗資源的共享，全面的提升學生的綜合能力。然后對試驗項目進行整合，善于利用計算機技術進行仿真模擬，通過多學科的融合提升實驗課程的質量，提升學生獨立思考能力，從而進一步培養學生具體實踐能力。
3 結束語
科技的進步要求大學生掌握更加科學的學習方法，對學科進行全面的創新，過程裝備與控制工程專業作為實踐性較強的學科，更加應該關注學生的工程實踐能力，尋找適合培養創新型人才的新模式和新方法。為此，我們將進一步完善過程裝備與控制工程專業的創新人才培養體系，使學生成為既有扎實理論功底又有創新精神的高級工程技術人才，促進我國科技的發展與進步。
參考文獻
[1]趙斌，張少峰.過程裝備與控制工程專業學生創新能力培養的思考與實踐[J].化工高等教育，2010，03：13-14+77.
[2]李i，金英子，王艷萍，崔寶玲，吳震宇.過程裝備與控制工程專業學生科研創新能力培養的探索[J].化工高等教育，2011，02：19-21.
關鍵詞： 過程裝備與控制工程專業 通識教育課程 專業選修課程 實踐教學體系
過程裝備與控制工程專業是長江大學于2001年新設置的專業，本專業根據人才培養計劃實施人才培養工作。人才培養計劃，稱為人才培養方案，明確反映了本專業在人才培養工作中的指導思想與總體思路，集中體現了專業的教育理念和教育思想[1]。人才培養計劃的制訂對專業人才培養質量的提高具有重要的導向作用。按照學校的教學指示，本專業每年都會進行計劃的修訂工作，以順應時代的快速發展，適應人才培養的新要求。
一、更改專業簡稱
力求統一化、標準化，在本次修訂中，專業簡稱沒有沿用以往一直使用的“裝備專業”的名稱，而以“過控專業”取代。在新人才培養計劃中，增加了院系和學科介紹及專業人才培養目標。這兩部分與原有的專業特色、業務培養要求和課程結構一起共同構成新計劃的全部內容。
二、調整課程結構
課程結構是課程目標轉化為教育成果的紐帶，是課程實施活動順利開展的依據。課程結構規定了組成課程體系的學科門類、各學科內容的比例關系及必修課與選修課的搭配等，反映了課程各部分之間的配合關系和組織方式，體現了課程設置理念和價值取向[2]。本次修訂工作從以下六個方面著手，對課程結構進行了大刀闊斧的調整。
1.增設通識教育課程
通識教育（General Education）源自古希臘的自由教育思想，現指非專業性、非職業性的高等教育。專業教育強調的是專業技能和職業能力的培訓，而通識教育旨在教會學生謀生手段的同時，要培養學生的綜合素質，使學生在道德、理智、情感等方面全面發展[3]。美國是最早也是最完善地開展通識教育的國家，哈佛大學作為美國歷史最悠久的高等學府之一，一直致力于推行通識教育課程計劃。自21世紀以來，國內不少高校也都相繼進行通識教育的探索和研究，例如北京大學實施“元培計劃”、復旦大學成立復旦學院等[4]。
秉承通識教育的宗旨和理念，為了讓學生廣泛涉獵不同學科領域以拓寬知識面，本次修訂首次打破了學科和專業的界限，科學地增設了通識教育必修課程，正式建立了通識教育選修課程體系，其中開創性地設置了限定通識教育選修課程。
通識教育必修課程屬于學校平臺課程，涉及、思想、高等數學、計算機、英語、體育、歷史、時事、道德、法律十大領域，共計16門課程，高達752個學時、45.5個學分，為全校學生所必修。
通識教育選修課程由學校提供，分為自然科學與現代技術、語言學習與跨文化交際、人文科學與社會科學、藝術欣賞與體育健康四個模塊，要求本專業學生選修總共不低于10學分，其中在人文科學與社會科學模塊中至少選修2個學分。
限定通識教育選修課程包括人文素質教育、大學藝術、心理健康教育、職業發展規劃與就業指導四門課程，其中人文素質教育的核心是讓學生認識自我，教會學生如何做人；大學藝術旨在藝術文化熏陶下幫助學生有效成長，促進其終身社會化；心理健康教育運用心理學方法以培養學生優質的心理素質，促進學生身心健康發展；對學生而言，職業發展規劃與就業指導可以降低擇業的盲目性，增強其實現角色轉變的主動性。
2.取消公共基礎課程
新計劃取消了公共基礎課程，課程體系改由通識教育課程、學科基礎課程、專業課程和實踐教學四部分構成。在此需強調的是，通識教育課程并不僅僅是對公共基礎課程進行簡單的名字替換，在課程內容設置、課程順序編排、課程學時分配等方面均有大幅調整。新計劃對課程比例進行了相應更改，其中通識教育課程約占總學分的31%，所占比重最大，充分體現了平臺課程的特點。學科基礎課程是按照學科大類培養而設置的，所占比重約為24%。專業課程和實踐教學分別占25%和20%。
3.優化專業必修課程
在新計劃中，結合本專業的實際情況，充分考慮專業必修課程的前置因素和知識的自然銜接過程，削減設置重復的課程，避免資源浪費；剔除內容落后、知識陳舊的課程，并對排課順序、開課時間、課程學時和學分等內容進行優化，以均衡協調各課程之間的關系，利用有限的教學資源力求教學效果最大化。
在新人才培養計劃中，根據靜設備、動設備和控制三條主線，設置過程設備設計、過程流體機械和過程裝備控制工程三門專業必修課程，學時總數分別為64、48和64，在所有專業課中位居前列。以三門主課為中心，基于為核心課程進行知識鋪墊的原則，輻射出工程材料及成型方法、機械原理、工程流體力學、互換性與技術測量、機械設計和機械制造技術基礎六門專業必修課，并依據其內容安排學時數從32到56不等。另外，考慮到考研、招聘和畢業設計對課堂教學的影響，所有專業必修課程一律不安排在第七和第八學期。
4.改革專業選修課程
18世紀末，柏林大學創始人洪堡提倡在大學里教師可以教授自己認為最好的課程，學生也可以學習自己愿意學習的任何課程。基于此理念，他首次提出了課程選修制（Elective System）。借鑒德國的經驗，美國弗吉尼亞大學于1825年首開選修課先河。直到1869年，哈佛大學校長埃利奧特才正式確立了選修課制度，并在全世界范圍內大力推廣。目前，正確處理選修課與必修課之間的關系成為課程改革的重要命題。
在新計劃中，選修課包括通識教育選修課和專業選修課，前者已在前文中提及，不再累述。專業選修課作為對專業理論知識的補充與擴展，是專業教學計劃中的重要組成部分。然而，在舊人才培養計劃中，專業選修課不僅數量屈指可數，而且在整體專業課程中所占學時和學分的比例相對較小，猶如餐后甜點一般，其重要地位并未得以凸顯。隨著時代的更替和科技的發展，陳舊的專業選修課程體系已經無法跟進教育理念的更新步伐，專業選修課的改革呼之欲出。
通過到相關企業調研、參加專業學術會議、參與大學生招聘會、跟蹤反饋畢業生就業及職業發展情況等渠道，掌握人才培養現狀和社會需求動向。在充分論證的基礎上，遵循拓展學生的知識面，提高學生的綜合素質和就業競爭力的原則，系統地完善專業選修課程體系。
新計劃更注重專業選修課程與其他課程之間的互補和承接關系，課程設置模式更趨于科學化和合理化。修訂后的專業選修課廣泛涉及機械、化工、數學、信息、電子等眾多與專業相關的領域，共計24門課程，在專業課中所占比重增加到40%。課程教學內容不僅能夠緊密結合社會經濟建設的發展，密切聯系企業需求，而且能夠反映有關專業的前沿知識、先進技術和創新方法，對拓展學生視野，增強學生工程應用能力具有重要意義。
5.構建實踐教學體系，改革實驗教學模式
以人才培養計劃為藍圖，旨在培育出知識與能力并重，科學素質與人文素質并存的優秀應用型人才，而理論知識的鞏固、動手能力的提高及綜合素質的內化都與實踐教學環節密切相關。在新人才培養計劃中，以培養學生的實踐能力為目標，以循序漸進地培養能力為原則，優化并重組實踐教學內容，構建實踐教學體系。體系由設計、實驗、實習、實訓、實踐五大類實踐教學環節組成，環環相扣，其中每個環節又以基本能力鍛煉為基礎，以實踐教學課程為支撐，以綜合素質教育為核心，以教師科研項目為動力，以創新精神培養為主線，以校內外實踐基地為依托。在實驗教學中，取消了演示性和驗證性實驗，增加了研究性實驗，并加大了設計性和綜合性實驗的比重。另外，重視國家級大學生創新性實驗計劃項目的申報與開展工作，注重理論聯系實際，看重課堂教學與實踐教學、理論教學與實驗教學及課內與課外的有機結合。
6.制訂學生自主發展（Self-development）計劃
教育的目的并不是把學生訓練成書呆子，而是要培養具有自主學習能力和全面綜合素質的全人。因此，人才培養計劃的制訂要為學生搭建更廣闊的平臺，讓學生實現真正意義上的自主發展。在本次人才培養計劃的修訂工作中，制訂了類共22項學生自主發展計劃，旨在鍛煉學生在創新發明、口頭表達、動手實踐、科學研究、產品研發、藝術鑒賞、組織策劃和團隊協助等方面的能力。新計劃要求學生除完成規定的課程學分外，還要取得10個自主發展計劃學分，其中至少包括2個實踐創新學分。新計劃以學生發展為本，將課內與課外相結合，注重素質教育，彌補傳統教學的缺陷。
《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見》指出不斷提高質量是高等教育的生命線[5]，強調提高高等教育質量的重要性。面臨新形勢，本專業開展本科人才培養計劃的修訂工作，正是為了深入貫徹落實這一指示精神，并以此為契機，不斷提升本科人才培養質量，努力實施質量興校。
參考文獻：
[1]郝建華，盧祥云，韓曜平，冀宏.應用型本科生物科學專業人才培養方案的構建――以常熟理工學院生物科學（師范）專業為例[J].新課程研究，2011，06：14-16.
[2]田斗南.高師本科課程結構整體優化的思考[J].湖北師范學院學報（哲學社會科學版），1993，01：92-96.
[3]常潔，袁愛雪.高等學校通識教育存在的問題與思考[J].文史博覽（理論），2011，12：85-87.
[4]劉天峨.大學通識教育的內涵、意義與出路[J].東莞理工學院學報，2008，12：99-102.
關鍵詞：生產實習；素質教育；實踐能力；人才培養
中圖分類號：G646？搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）46-0170-02
我國過程裝備與控制工程專業的前身是化工機械專業，建立于上世紀50年代。隨著現代過程工業中自動控制作用的凸顯，為更好地適應培養人才的需要，教育部于1998年將專業改名為過程裝備與控制工程。因此，新專業自誕生起就具有鮮明的綜合交叉的特點，培養的畢業生知識面廣、適應性強，很受社會和用人單位歡迎。但是，這種寬口徑培養方式也對課堂以及實踐教學的組織提出了很高的要求，如何在有限時間內達到使學生明確專業背景及就業方向、深化課本知識掌握、培養安全生產和質量控制意識、鍛煉學生實踐中解決問題的能力等目的，是值得每一位實習帶隊老師認真思考的問題。本文作者去年暑期親身組織并參加了過程裝備與控制工程專業本科生的生產實習活動，在此與各位同行分享一些此行的經驗及體會，同時結合正在開展的“卓越工程師”培養計劃、就實習中暴露的問題提出針對性的建議，希望能夠拋磚引玉，為新形勢下的專業人才培養獻計獻策。
一、概述
1.本專業及“卓越計劃”西安交通大學過程裝備與控制工程本科專業為全國過程裝備與控制工程教學指導委員會委員單位，2007年被確定為首批國家特色專業。多年來本專業培養的畢業生以扎實的專業知識及良好的工作作風服務于各行各業，在相關企事業單位中具有良好的聲譽。為適應國家中長期高質量工程技術人才培養的需要，本校過控專業于2012年申報了教育部啟動的“卓越工程師培養計劃”，并獲得了批準。卓越工程師培養計劃（簡稱“卓越計劃”）具有三個特點：行業企業深度參與培養過程、學校按通用和行業標準培養工程人才、強化培養學生的工程和創新能力，其中的核心是學校工科畢業生的培養與社會、行業的迫切需要相接軌。為此本專業通過嚴格遴選建立了17個實習基地，并與蘭州蘭石集團有限公司和沈陽遠大壓縮機制造有限公司簽訂了卓越工程師培養協議，可以滿足和保證實踐教學及創新能力培養的要求。具體到作為企業實踐組成部分的生產實習，培養計劃擬安排學生在國內著名的大型企業（包括前文提到的兩個企業）開展參觀、技術講座、文件閱讀、現場交流、公益勞動、設備拆裝訓練、部分參與設計和生產過程等多種形式的實習活動內容，達到引言中提到的實習的多重目的。
2.實習情況簡介：2012年7月，西安交通大學過程裝備系09級本科生共48人在作者的帶領下，赴甘肅省蘭州市和西安市周邊的多家單位開展了生產實習活動。實習活動歷時約三周，基本達到了預定目標，但也有不盡如人意之處，實習單位及參與學生均提出了一些改進意見及建議。
二、實習的主要成效
作為必修的實踐教學環節，集中生產實習的首要目的是教育學生，這也是在以往的生產實習教學論文中較多地述及的[1-3]；但在實習的過程中我們發現，實習過程對于教師完善課堂教學以及校企關系的加強也是大有裨益的。
1.學生。①了解行業，為開始職業生涯做好準備。特別是蘭州石化研究院專門為實習隊安排了校友座談活動，多位校友結合自身經驗解答了同學們就業、擇業過程中的一些疑惑，應該說對于即將面臨畢業選擇的學生來說很及時、也很有借鑒意義。②深化課本知識，吸取實踐經驗。課本知識往往需要通過結合實踐經驗才能得到升華。本次實習參觀、學習的大多數內容在專業課程中都有不同程度的涉及，但一些細節只有通過現場觀察才能深刻理解。③培養安全和質量意識。安全和質量是現代工業企業的生命線，因此接待本次實習的各個單位都給予了充分的重視和專門的介紹。通過各個單位側重點各不相同的入廠安全教育，同學們了解了工廠常見安全標識的含義和作業中的“四個不傷害”原則，對安全生產有了直觀的認識。
2.教師。本次帶隊的教師分別承擔《過程設備設計》、《過程設備安全可靠性》、《過程控制系統設計》等多門專業課程的教學任務，而在實際教學過程中，各位教師特別是剛剛參加工作的青年教師，常常苦于授課的內容缺少具體的工程案例支持、表現力不足，學生的接受效果也為此打了折扣。而實習單位的講座課及參觀過程剛好為各位老師的課堂教學提供了不少鮮活生動、緊貼實際的素材，及時加以總結對于改善相關課程的教學效果非常有益。
3.校企關系。高校與企業之間的關系是通過多種渠道發展和維系的，而這些渠道之間并不是孤立的，而是互相影響、互相促進的關系。作為人員交流的一種重要形式，生產實習有助于增進學校與實習單位之間的了解、提升校企關系，從而為其它形式的合作發展創造機會。
三、需要改進的方面及措施
1.需要改進的方面。①實習內容構成不盡合理。從本次實習的各項活動內容上來看，單位概況及產品介紹、專題技術講座等往往占據了超過1/2的時間，而參觀、現場交流、設備拆裝訓練、參與設計生產過程等實踐環節則比重較小，部分甚至出現缺失，這是與“卓越”計劃的培養宗旨相偏離的。出現這種問題的原因是多方面的：第一，本次計劃的實習單位偏多而分散（蘭州的實習單位分別位于七里河區和西固區），扣除周末休息、交通及實習單位因安排沖突無法接待的時間，實習隊在一家單位的停留時間很有限（平均小于2天），實習單位客觀上難以安排完整、全面的內容；第二，為宣傳自身及招攬人才，實習單位傾向于在有限的時間內優先保證單位及主要產品的介紹，這樣進一步壓縮了實踐環節的時間；第三，考慮到安全、保密及生產效率等多方面的因素，大多數實習單位主觀上對于安排學生動手實踐較為消極，特別是限制學生靠近觀看。②參觀交流的效果不如人意。到車間及實驗室參觀生產工藝流程、與一線技術人員交流是學生了解生產實際的一種重要途徑。然而，從本次實習的現場情況看，參觀交流的效果還有待改善，表現為一方面廠方人員講解偏于一般化和程式化；另一方面學生主動性不夠、注意力不集中；第二，大部分學生事先對實習單位的了解有限、做的功課不足，導致參觀較為盲目和隨意，提不出有價值的問題。簡單地說，1、2兩點結合起來導致技術人員與學生之間只知己、不知彼，參觀成了“遭遇戰”，效果可想而知。第三，多數正在執行生產任務的車間勞動強度大、情況復雜、非常嘈雜，而實習隊一般分組人數較多、跟隊的一線技術人員有限，導致不少同學無法與技術人員實現有效互動，這也導致一部分同學注意力分散、開小差。③專題技術講座內容組織尚有改善余地。盡管從不同的實習活動環節上看，專題講座并不是平日浸于課堂的學生歡迎的一類活動，但合理地安排一些針對性強的講座課對于學生開闊眼界、補充工程實踐知識、加強對現場參觀工藝流程的理解仍然是有益的。遺憾的是，我們觀察發現學生對大多數的講座課興趣缺缺，也很少在結束后向實習單位的講師提問。這既要從學生主觀角度上找原因，也與講座課內容安排以及授課方式不無關系，部分內容與本科專業課重疊、實習單位講師的授課技巧不足等都影響了學生的接受效果。這方面西牛化機公司的楊總是一個正面典型，他多年來一直負責接待我專業實習隊，講座課的選題很有針對性。在簡要介紹壓力容器制造的流程及要點后，他結合多年的實踐經驗對以GB-150為代表的標準的制定和修改進行了解讀，分析了標準對于組織生產的具體意義，對學生了解壓力容器制造行業非常有幫助。
2.具體措施。①以內容為導向制定實習計劃。鑒于目前本專業的實習基地數量多、選擇余地大，在制定實習計劃的時候應根據目標單位可安排的內容進行合理取舍，在選擇實習單位的時候既要考慮多樣性及代表性，更要突出重點，使學生至少對一類或一家企業有較為充分的了解。具體的做法是適當減少實習單位數量，延長在重點單位的停留時間。考慮到學生在校園內一直接觸書本知識、在生產一線的觀察及實踐機會少，因而對后者興趣較濃厚，在實習內容的總體安排中應與接待單位取得一致，保證精講、多看、多練，并留足互動時間。②以帶隊教師為紐帶，保持各方溝通順暢。生產實習是帶隊教師、學生及實習單位的復雜互動過程[4]，因此要達到良好的效果，各方在實習準備和實施階段中的溝通順暢是非常重要的。在參與實習的各方中，實習單位和學生處于相對被動的地位，因此需要帶隊教師充分發揮橋梁和紐帶的作用。具體包括：向實習單位特別是一線接待實習隊的有關人員介紹學生的知識背景和主要訴求，在不影響生產的前提下確定針對性強、學生歡迎的實習內容；向學生提供實習單位的背景資料和具體內容安排，鼓勵學生結合專業課講授的相關知識和個人擇業傾向尋找問題；實習過程中、特別是參觀及專題技術講座過程中，積極配合實習單位的講解員和工程師進行有關內容的分析和闡述，利于學生的理解和掌握。當然，要達到上述要求還需要教師自身素質過硬，這離不開參與教學和實習過程中的不斷總結和積累。③引導學生實習前做足功課。在新的信息化、網絡化時代，教育的一個重要發展趨勢就是課堂之外“非正式教育”地位的上升。相應地，關于實習企業的基本情況、主要產品和工藝流程等能夠從網絡上方便地獲取的基本信息，可以作為相關專業課程的作業布置給學生。這樣做有兩個好處，一方面可以與廠方協調，精簡這部分內容、提高實習活動的時間利用效率；另一方面也促使同學們提前進入狀態，帶著問題進入現場，從而改善與廠方人員互動的效果。④加強配備硬件條件。本次實習中遇到的一個突出問題是在車間參觀時只有部分距離講解員較近的同學有機會聽到講解并發問，這主要是由于車間環境嘈雜所致。為此本學院已經決定提供經費，為下一屆的實習隊配備藍牙耳機和擴音器，在這些通信的硬件條件得到改善之后，實習參觀的成效可望更進一步。
過程裝備與控制工程專業作為一個典型的綜合性、交叉性學科，指導教師在組織生產實習的過程中既應注意選擇單位及行業的多樣性，更要保證內容完整，特別是使學生得到充分的實踐鍛煉。為此帶隊教師應與實習單位和學生就內容的安排進行充分溝通，并通過學院和學校的平臺改善實習的硬件條件，中心目的是促使雙方“知己知彼”、實現充分互動，在教師的積極參與下改善實習的效果。
參考文獻：
[1]余歷軍，王佰文，伍星，趙天成.試論過程裝備與控制工程專業生產實習的功能與基地建設[J].高等理科教育，2004，（6）：95-98.
[2]劉亞莉，劉超峰，戚俊清，許培援.過程裝備與控制工程本科專業生產實習指導參與的思考[J].科技資訊，2008，（11）：119.
[3]湯占岐，姜國平.過程裝備與控制工程專業生產實習的探索與實踐[J].高教論壇，2011，（6）：63-65.
關鍵詞：實踐教學；改革；實踐
中圖分類號：G642.44 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）07-0091-02
一、前言
古往今來，工程有著廣泛的定義，社會與技術的進步與發展都與工程有著密不可分的聯系。工程的實質就是一個多學科相互交叉的集合體，是科學與技術知識的實際應用，這也就意味著其相關的知識體系必定是以一種或多種核心技術知識和輔助技術知識綜合而成的。工程教育一直以來是高等教育的主要組成部分，高等工程教育的改革與發展是各國學者關注的熱門課題之一。例如，上世紀80年代開始，在美國各個大學的教學改革中，將科學教育融入了高等工程教育，設置了很多如數學、物理、化學等基礎理論學科，這種教育模式我們稱之為工程科學教育模式。然而，在長期的教學實踐中，人們發現如果高等工程教育過分強調知識體系的科學化，就會違背工程教育的本質-——科學與技術知識的實際應用。因此，這種工程科學教育模式顯然有著很大的局限性。我國高校自1999年以來，高等教育的規模發展取得了舉世矚目的成績。此后，學分制為主要特征的高校教學管理體制改革幾乎在全國展開，復旦大學、清華大學、浙江大學、華中科技大學、武漢理工大學、河南大學等一批高校先后不同程度地實施了學分制改革。但就目前情況而言，我國各高校課程改革與完善還存在著許多制約因素。因此，工程教育中的課程體系既要有本學科知識領域內的具有一定理論深度的基礎理論知識，更要強調各學科之間的關聯性與交叉性，這是一種寬度與專業的相互統一。表現在工程實踐方面，就是不僅強調學生對本專業的工程單元設計與管理的能力，還要注重培養學生的人文素質和社會實踐能力。在這種高度教育改革研究的形式下，我們開展了多項相關的課題研究，如“適應學分制改革的過程裝備與控制工程專業實踐教學內容優化研究與實踐”、“面向國際化工程師體系的機械類專業人才培養模式研究”等，通過這些課題的研究與實踐，進行相關專業與現代工程發展背景相適應的實驗教學內容優化研究，即優化過程裝備與控制工程專業實驗課程體系課程內容與教學方法，為適應學分制的要求，實行開放式教學模式的探索與研究；進行工程訓練實踐課程體系課程內容與教學方法的優化研究，改革和完善過程裝備與控制工程專業“基礎實踐—專業實踐—綜合實踐”為主線的實踐教學體系，以科研、產業為依托將科研、產業成果引入實踐教學，更新、豐富實習及課程設計等實踐教學內容；進行課內實踐與課外實踐相融合，多個環節相互補充，開展具有多樣化的選修實訓內容研究，由于多樣化的選修實訓更具有研究型、設計型和綜合型的特征，選修的同學通過課外查資料和課內外實踐，使學生有更多的自由成長的空間，更能適應學分制的要求。
二、實踐教學體系改革的基本思路
根據學分制的培養要求，需要精簡傳統的、陳舊的教學內容，大量增加新興科學技術和工程應用知識，適當增設人文社科、管理技術類知識，建立適應完全學分制培養的知識體系。按照高等工程教育的要求，研究并構建新的課程體系，使學生具有更強的工程實踐能力和組織、管理素質，具有參與國際競爭的能力。課程設置的學分不應設置過多、過雜，應根據社會經濟發展的需要和學生自身的要求，對專業的必修課程（核心課程）、限定選修課程、能力拓展課程的學分構成進行認真研究與分析，要根據課程的地位和內容，確定合理比例和學分，并在實踐中不斷完善。在制訂實施性教學計劃時，除了確保必修課程（核心課程）的學分必須完成外，還要設置限定選修課程與能力拓展課程的學分比例，完善“多通道、多規格、模塊化”的培養框架，實現課程的綜合化、層次化和模塊化。加強通識教育、拓寬專業面向、發揮個性特長的是學分制條件下教學改革的基本思路。“能力強、素質高、富有創新精神是本專業確定的人才培養目標。用必修課程（核心課程）來保障“寬口徑、厚基礎”，用限定選修課程來實現“多層次、模塊化”，用能力拓展課程來體現素質教育、個性教育，建立具有專業特色的本科人才培養的新模式和課程體系。
統籌校內外資源，加強學科之間資源的共享。充分利用專業的傳統優勢，將行業資源、科研資源有效地轉化為優質的教學資源。充分利用校內各個研究基地現有的大型設備、試驗體系作為學生的實訓基地。
三、實踐教學改革的研究內容
1.建立和完善實踐教學體系。在制訂學分制培養方案的課程設置中，實踐教學的體系更為完整。武漢理工大學過程裝備與控制工程專業的課程設置由通識課程、學科大類課程、專業課程和實踐課程四大系列構成。實踐課程又由五類課程組成：一是課內實驗；二是專業課程設計、專業實習；三是畢業論文（設計）；四是軍事訓練（理論）；四是社會實踐與研究活動；五是創新與其它課外活動。通過對原來實踐教學內容進行整合和調整，構建以能力培養為主線，分層次、多模塊、互相銜接的實踐教學體系。同時，在本專業基本教學要求的基礎上，在人才培養方案和教學計劃中設置了一些課外學分，設置課外學分的目的就把科學研究、技術創新活動等引入教育教學中，培養學生的創新意識和創新能力。
圖1實踐教學平臺的構成
過程裝備與控制工程專業在國民經濟和社會發展中起著極其重要作用。首先，化工、石油化工、能源、動力是國家的支柱產業，這些行業的發展以工藝過程為先導，以先進的裝備和控制技術為保障，而過程裝備與控制工程正是這些產業的支柱。我國過程裝備與控制工程專業的前身是化工機械專業，成立于二十世紀五十年代初期，基本上參照原蘇聯的模式。1951年大連工學院首先成立“化學生產機器與設備”專業，1952年天津大學、浙江大學、華東化工學院等先后成立“化學生產機器與設備”專業，簡稱為“化機”專業。在此后的幾十年里，該專業在國民經濟中發揮了無可替代的作用，尤其在化工、石油化工、輕工、制藥等行業作用尤為明顯。該專業主要特點是“化工”和“機械”的交叉與復合。既可以處理化工類的問題，又可以處理機械類的問題，還可以解決化工和機械的綜合問題，而后一類問題在過程工業中非常普遍，實現了化工與機械的復合，曾被譽為“萬金油”專業。這正是“化機”專業生存以及“化機”專業人才一直受到社會青睞的根本原因。近幾年“化機”專業數量迅速擴大，目前我國已有140余所高校設置了該專業。然而，進入20世紀90年代，社會對“化機”專業人才的要求發生了改變。主要是由于過程裝備越來越趨向大型化、精細化和自動化，流程參數（如壓力、溫度、流量等）與過程的進行必須實施精確的自動控制，將“過程”、“裝備”與“控制”三個相關學科緊密有機地結合在一起，實現“化-機-電一體化”，這是“化機”專業改革的必然[1]。根據教育部1998年頒布的《普通高等學校本科專業目錄》，遼寧工業大學將“化工設備與機械”本科專業正式更名為“過程裝備與控制工程”專業。本專業不是一個獨立的學科，實際上是將機械工業和控制工程經發展和改造，使之能服務于過程工業。因此，過程裝備與控制工程是一個融“過程”、“機械”和“控制”為一體，將“化工”、“機械”和“信息”學科緊密結合而形成的“化—機—電”一體化的多科型、交叉型專業[2]。
二、專業建設的指導思想
過程裝備與控制工程專業建設的基本思路是“以過程裝備設計為主體，以過程原理與裝備控制技術應用為其兩翼(簡稱‘一體兩翼’)”的復合型專業[3]，培養以工程師為主的應用型人才。專業發展方向：了解工藝過程，熟悉機械基礎，突出過程裝備及控制。研究內容包括：過程裝備設計與制造、高效節能裝備的開發、成套裝置的開發與設計、成套工程、設備結構及強度理論、過程安全理論技術與裝備、流程參數控制理論與技術、粉體理論與技術等。主要服務對象定位能在化工、石油化工、能源、輕工、制藥、制冷、動力、環保、生化、食品、機械和勞動安全等行業從事過程裝備與控制的設計、研究、運營、技術開發與及管理工作。三、專業建設的主要措施
（一）專業培養目標的定位
參照過程裝備與控制工程專業教學指導委員會制訂的總體框架，專業的培養目標重新定位為：培養具備化學工程、機械工程、控制工程和管理工程等方面的知識；能在化工、石油、能源、輕工、環保、醫藥、食品、機械及勞動安全部門從事工程設計、技術開發、生產技術、經營管理以及工程科學研究等方面工作的高級工程技術人才。本專業學生主要學習化學工程、機械工程及控制工程等方面的基礎理論，掌握過程裝備設計的基本概念、基本理論及基本方法，具備工程師的基本素質，能夠運用基本理論研制、開發、制造及生產組織管理等[4]。教學計劃體現了“一體兩翼”的專業總體構架，實現了化學工程、機械工程和控制工程多學科交叉。
（二）建設高素質專業師資隊伍
建立一支高素質、結構合理的師資隊伍，是專業建設的關鍵。目前，該專業已形成一支學歷層次高(博士占25%，碩士占75%)、年齡結構和職稱結構比較合理(45歲以下占65%、高級職稱占75%)、專業素質水平較高的教師隊伍[1]。為彌補原“化機”專業教師過程控制方面理論知識的欠缺，我們引進二位博士來做過程控制帶頭人。
（三）更新教學方法及手段
在教學方法上，采用互動式、啟發式教學，講課突出重點[1]。對容易理解掌握的內容要求學生以自學為主，教師只起督促、答疑質疑和考核作用，讓學生自學和教師講授、指導、解難答疑相結合。促進了學生學習的積極性，使學生獲取知識的能力大大增強。在教學手段上，利用先進教學技術，采用多媒體（CAI）和教學模具教學。如過程裝備制造、過程設備設計、過程機械和化工原理等課程，使用三維課件加圖片資料講解，增加動態演示效果，看到了只能下廠實習才能看到的設備結構、工作過程，形象生動真實。加深了學生對制造過程、設備結構和工作原理的理解，提高了教學效果。解決了黑板甚至掛圖也難以表達的問題。激發了學生學習的興趣。
（四）調整和優化課程體系
根據遼寧工業大學的實際情況，以培養目標為指導、以知識結構為框架、以培養規格為尺度，進行理論教學與實踐教學內容的合理配置。在教育思想上由傳授知識轉變為能力培養；在課程內容上按照“加強基礎、砍掉重復”的原則進行重組，并充分注意各課程的分工、銜接、協調與補充[2]。在教學計劃和課程體系方面，以過程裝備為主體，以化工過程和過程控制為兩翼，具體地說：過程的主體是化工裝置，包括化工單元設備及設備成套技術，且必須以工藝技術（化工過程）和過程控制為補充，從而使之成為培養工程型人才的搖籃。貫徹厚基礎、寬專業、強能力、高素質的基本原則[2]。結合遼寧工業大學的實際情況，過程裝備與控制工程專業課程體系如下：
1.精煉化工方面課程、加重機械方面課程、強化控制方面課程。由于過程裝備與控制專業是復合專業，即化機電的集成，它不可能將三個專業方向的課程全部照搬，故根據我校情況，在教學計劃中只設置了工業化學及化工原理兩門化工方向的課程，將普通化學砍掉；又因為過程裝備與控制工程專業是以機械為主體，故在課程設置上格外突出機械方向的課程。如：按傳統設置了機械制圖、工程力學、機械原理、機械設計、互換性與技術測量、工程材料、過程設備設計和過程機械等；在此基礎上添加了過程工業必需的基礎課程，我們設置了粉體力學、工程熱力學、工程流體力學等課程。此外，為加強過程裝備的自動控制，實現機電一體化，我們認為最核心部分是控制原理和控制方法的應用。為此，設置了電子技術基礎、機械控制工程基礎、PLC技術基礎和過程裝備控制技術應用等課程，從根本上實現了化機電的復合。
2.加強專業實驗，強調工程實踐，注重動手能力培養。實驗教學是本科教學的重要組成部分,它與理論教學同樣重要，對提高學生的綜合素質,培養創新精神與實踐能力具有重要作用。“過控”專業實驗室主要承擔“過控”的專業實驗，過去大多是化工機械方向的實驗，與“過控”專業要求很不相適應。為此對專業實驗進行了全面整合，按照過程裝備與控制工程專業人才培養目標的要求，堅持“厚基礎，重實踐”的人才培養思想，補充了過程裝備控制項目的實驗。實驗類型由單一的驗證性實驗，增加了綜合性實驗和設計性實驗。例如：新增了過程裝備與控制多功能綜合實驗，多容液位控制系統綜合實驗等。搭建實踐教學，科研平臺。實驗數據采集、測量、控制與數據處理系統大部分實現計算機控制，提高了學生的實踐和創新能力。同時，將實驗仿真和實際實驗結合起來，提高學生學習興趣、增加學生參與性、擴大學生知識面。目前可為本科生開設20余個實驗，供學生自由選擇。為學生實踐能力、科研能力和綜合素質能力的培養提供了實驗教學基地，并對教師的科研工作提供了一定的實驗支持，同時還可為社會承擔科研與開發任務。
3.充實和豐富實習環節內容，實現實習模式的多樣性。實習是工科學生完成工程師基本訓練極其重要的實踐性環節，也是目前高校整個教學過程中的薄弱環節[6]。其內容與實施方式安排的好壞直接影響學生素質與知識面。經多年教學經驗，我們感到培養一支具有豐富實踐經驗的實習指導教師隊伍是確保實習質量的關鍵。因此應該加強專業教師到校外實訓的建設，聘任在生產一線工作的具有高級專業技術職稱的專業人員來參與實習指導，從而提高實習指導教師的整體實踐水平[6]。其次，還要強化實習基地的建設。實習基地包括校內實習基地和校外實習基地。校外實習使學生開闊眼界、增長見識，學到校內無法學到的先進生產技術與科學管理經驗。建立校外實習基地必須是互惠互利，這就要求我們必須與企業建立良好的合作關系，為企業無償或有償地提供一些技術咨詢和科研服務，從而使企業愿意與我們合作，為學生實習奠定基礎[6]。即使這樣，也不可能一遇到問題就到企業去實踐，對于一些簡單的或特別復雜的問題，可將過去去校外實習的單一模式改為在校內實習模式。通過仿真軟件的訓練，提高學生工程意識和動手能力，既經濟、方便，又能達到實習目的。校內實習基于計算機、網絡、多媒體課件和仿真軟件，由人工建造的模擬工廠操作與控制或工業過程設備為工具，用實時運行的動態數字模型代替真實工廠的仿真實習，緩解由于實習經費緊張，造成實踐教學質量滑坡的壓力，并可以學到校外實習難以學到的知識；在仿真實習中，學生的主動性得到充分發揮，對化工過程，設備性能及控制參數有了更深理解。這種校內校外相結合的實習模式既緩解了實習壓力，又豐富了實習內容，受到了學生的歡迎。
4.改革畢業設計（論文）的模式，從單體化工設備為主轉向成套裝置設計。畢業設計（論文）是學生在校期間的最后一個實踐性教學環節，是培養學生綜合運用所學知識解決工程技術問題，是完成工程師素質基本訓練的一個關鍵性教學實踐活動。根據企業的要求，修訂了畢業設計（論文）大綱和畢業設計（論文）指導書，指導教師依據培養目標從工程實際或縱（橫）向科研課題選好題目（不設虛擬題目）后，采用雙向選擇方式。畢業設計（論文）內容以工程設計為主線，計算機為結合點，把機械、化工及控制技術三個學科的知識交叉、滲透、集成，考察和訓練學生的綜合能力，有利于培養學生對過程裝備系統性和大工程概念的理解，改變了原來傳統的單體化工設備設計模式[2]。學生在確定自己畢業設計（論文）題目后，采用計算機軟件（AUTOCAD、CAXA和Word）繪制工程圖樣并輸入和輸出畢業設計(論文)說明書，從中得到了真刀實槍的訓練。掌握科學研究的方法和提高處理工程實際問題的能力，使學生從過去單一的獨立設計模式轉變為部分獨立項目與部分協作項目設計模式，培養了學生協同工作能力。擴大了學生的知識面，提高了學生畢業后的就業機會。
5.加強能力培養,以體驗為手段，學研互動，讓學生在參與中提高創新能力。教學計劃有2個創新學分，其目的是幫助學生樹立崇尚科學的思想,培養學生創新能力。具體的做法由科研能力較強的教師把自己的科研成果、科研工作體會、工程實踐經驗傳授給學生,把工程案例帶進課堂。這些知識的傳授必然能夠啟發學生思維[5]。然后學生自己申報創新實驗的題目或參與老師的科研項目，以實驗室（實驗裝置或過程設備拆裝）或工廠為平臺，以教學模型或實物為道具，讓他們在動眼、動腦、動手過程中認識基本結構，了解基本原理、讓技術還原[5]，從而激發學習興趣和主動性，獲得創新意識和創新能力，從中受到初步的科研訓練。最后，學生將成果以專利、發表科技論文、參與教師科研項目和創新實驗報告的形式申報，經評審合格獲取1～2創新學分。
論文關鍵詞：工程碩士；培養方案；課程設置；教育改革
工程碩士專業學位是我國研究生教育體系中的一個重要組成部分，其設置適應了國家經濟體制的改革，適應了在崗人員進一步提高自身能力素質的需要。工程碩士與工學碩士相比，它們雖然處于同一層次，但由于其生源的顯著差異，其培養目標、知識結構、能力結構和培養模式等均有較大不同。要使工程碩士成為高層次技術和管理人才，符合未來社會發展的需要，就必須貫徹“以人為本，因材施教”的教育原則，制訂一套科學、合理的培養方案，并建立與之相適應的培養模式。
為了提高工程碩士培養質量、規范培養模式和培養流程、明確評估辦法等，2005年7月召開了第二屆全國工程領域教育協作組組長全體會議，提出“建立規范化的工程碩士學位標準”的設想，并選擇了控制工程等五個領域，以課題研究的形式，率先開展工作。2007年全國控制工程領域工程碩士教育協作組頒布了“控制工程領域工程碩士專業學位標準（試行）”，對我院控制工程領域工程碩士的培養起到了很好的指導性作用。考慮我院控制工程領域工程碩士的培養主要是面向部隊、基地等情況，在對“專業學位標準實施細則”修訂中，培養方案在符合學科內涵的基礎上，要兼顧生源單位需求，在研究方向的確定、課程設置等方面突出應用性、針對性，切實使培養的工程碩士在相應的工作崗位上發揮應有的作用。
一、以武器控制系統為中心確定培養方案的主要研究方向
現代兵器裝備的特點是精確化、遠程化、智能化，以導彈、無人機、指揮系統等為代表的武器裝備更突出了這一特點，這些特點的基礎之一是自動化技術。根據我院生源主要分別來自武器裝備論證、武器裝備試驗、軍代表、部隊技術保障、部隊裝備管理單位等崗位特點，依托控制工程領域培養工程碩士，應該以武器裝備為大背景，在控制工程學科內涵的基礎上緊緊以武器控制系統為中心，來確定相應的研究方向，因此我院控制工程領域工程碩士專業研究方向確定的基本思路是：涵蓋我軍武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控、武器控制系統性能測試與故障診斷、武器控制系統信息化管理等方面，為軍代表系統、武器裝備試驗基地、部隊修理所、部隊裝備管理等單位培養具有我軍特色的高層次應用型、復合型工程技術和管理人才。具體如下：
1.武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控
該方向以提高復雜武器控制系統綜合戰術技術性能為目標，以數學、力學、控制理論、系統科學、計算機技術為基礎，研究武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控的方法。主要研究內容包括：火控、指控、無人機和導彈等復雜武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控的方法及武器系統作戰效能評估等。
2.武器控制系統性能測試與故障診斷
該方向以提高武器系統技術保障人員的裝備保障能力、試驗技術人員的工程實踐能力為目標，以自動測試技術、故障診斷技術、信號處理技術和計算機技術等為基礎，研究武器系統的性能檢測、故障診斷的技術與方法及靶場試驗中技術保障的關鍵技術。主要研究內容包括：新標準測試總線的應用、測試系統模塊化設計、武器系統運行狀態監測與診斷、測試診斷設備研制等。
3.武器系統信息化管理
該方向以提高各級裝備保障管理人員的管理自動化、信息化、智能化水平為目標，以人工智能、裝備保障理論、計算機技術、數據庫技術、多媒體技術、網絡技術等為基礎，研究裝備保障管理的自動化、信息化、智能化技術和系統。主要研究內容包括：研究制訂適合裝備保障信息化管理的標準體系，研究建立統一的適合裝備保障管理信息化的數據交換代碼，基于裝備的狀態信息、故障信息、維修信息等進行研究裝備保障領域的全程可視化信息管理系統。
二、以適應培養方向要求為出發點確定適宜的課程體系
課程教學是工程碩士培養的一個重要環節，它對于構建合理的知識結構、打下扎實的基礎理論和系統的專業知識起著相當重要的作用。當今社會，科學技術迅猛發展，知識更新不斷加快，只有打下牢固的基礎，才能自如地實現向新領域的轉變，才具有可靠的應變能力的堅實后勁；只有在頭腦中存儲了大量的知識、事例和經驗，才能運用它們來進行創造性思維。課程設置在整個課程教學工作中起著基石性和原本性的作用，只有合理的課程設置才有可能使研究生具有合理的知識結構，才有可能在課程學習過程中激發研究生的創新意識與創新能力。
考慮到工程碩士的培養模式是“進校不離崗”，邊工作邊學習，在職攻讀學位的特點，在課程學習上，我院采取的是“兩階段”學習方式，即第一階段主要學習公共和領域必修課程，在學院集中學習；第二階段主要學習選修課，采取先寄發教材供學員自學，再到學院集中輔導兩次，每次為期兩周，最后集中進行考試。因此課程設置一方面要充分考慮這些特點、安排，另一方面更要考慮所設置課程應與各培養方向相適宜。對控制工程領域工程碩士研究生來說，應具備以控制論、系統論、信息論原理為核心的知識結構。同時，還要具備基于與數學方法、計算機技術、網絡技術、通信技術、各種傳感器和執行器等相結合的、針對具體應用方向的知識面。這些知識結構、知識面要通過一類課程群的設置來落實。由于培養時間、教學時數的限制，課程的門數設置受到了約束，這樣就要求對課程的選擇必須反復斟酌，切實使選擇的課程具有較強的針對性，有利于學生建立合理的知識結構，有利于學生進行后續的學位論文研究工作。我院工程碩士專業學位課程設置包含兩大部分。一部分是適用各個研究方向的必修課，包括公共必修課和領域必修課。公共必修課主要包含自然辯證法、英語、數理統計、科技信息檢索。領域必修課主要有線性系統理論、計算機控制系統、自動測試系統。另一部分是為不同研究方向設置的選修課。選修課設置的基本思想是在保證對一個控制工程領域工程碩士研究生而言，至少應掌握一個課程群的知識要求的基礎上，引入專題講座形式來開闊學生視野，增大學生知識面。根據學科培養方案設置的三個研究方向，結合部隊崗位需求，我們按優化、控制類課程群、控制系統故障檢測與診斷課程群、信息傳輸與處理類課程群的要求設置領域專業技術類選修課課程。
具體地講，為三個研究方向設置的選修課程分別是：
為武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控研究方向設置了優化、控制類為主的課程，包含軍事運籌分析、系統決策與建模、智能控制、人工神經網絡、防空武器系統效能分析以及專題講座。
為武器控制系統性能測試與故障診斷研究方向設置了故障檢測與診斷為中心的課程，包含測試與接口技術、軍用電子系統測試、電子系統故障診斷、故障分析與預測、人工智能原理以及專題講座。
為武器系統信息化管理研究方向設置了信息傳輸與處理為中心的課程，包含數字信號處理、戰術互聯網及其應用、圖像工程、多媒體技術、人工智能原理以及專題講座。
【關鍵詞】項目設計 石油化工過程及裝備 卓越工程師
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889（2016）10C-0060-02
2010年6月23日，教育部在天津大學召開“卓越工程師教育培養計劃”啟動會，聯合有關部門和行業協（學）會，共同實施“卓越工程師教育培養計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）。東北石油大學的過程裝備與控制工程專業是國家級和省級“卓越計劃”試點專業，石油化工過程及裝備是過程裝備與控制工程系根據“卓越工程師”培養要求，對該專業課程進行調整和整合出的一門專業主干課程。本文試以東北石油大學為例，對石油化工過程及裝備課程進行項目設計教學研究和探討，以培養學生解決實際問題能力，并促進構建具有鮮明工程教育特色的卓越工程師培養體系，為進行專業認證奠定良好基礎。
一、項目設計教學環節的意義
石油化工過程及裝備是一門綜合性、實踐性較強、涉及知識面較廣的課程。該課程既具有較強的理論性又緊貼工程實際，對學生畢業后從事設備專業及相關工作具有舉足輕重的作用。為了提高課程教學質量，有必要引進項目設計教學環節。
項目設計教學環節是在學生掌握了有關基本知識和分析的基礎上，在教師精心策劃和指導下，根據教學目的和教學內容要求，運用實際案例設計，通過學生的獨立思考和集體協作，提高學生自主學習的能力，培養其解決實際問題的能力。
石油化工過程及裝備是過程裝備與控制工程專業的核心課程，該專業培養模式以專業核心課程的學習為專業能力培養的基礎。在石油化工過程及裝備課程的教學過程中，通過項目設計的訓練，可以使學生加深對課程主要知識點的理解和掌握，加深對核心知識點與典型設備設計之間的對應關系的掌握，從而以一個未來工程師的角色定位面對本專業課程知識的學習。
二、項目設計教學環節的實施措施
針對學生設計能力差、對課程中學習到的典型設備設計不會應用、理論聯系實際能力差、繪圖能力差等問題，為了解決問題，實現卓越工程師的培養目標，從2013年開始，東北石油大學過程裝備與控制工程專業在石油化工過程及裝備課程中增設了項目設計環節，注重培養學生對典型設備的設計思路與方法，它通過實際案例的設計，使學生深入理解典型設備設計的過程，更重要的是讓學生掌握如何利用所學理論知識去解決工程實際問題。
（一）項目設計教學環節培訓目標。石油化工過程及裝備課程項目設計教學環節是配合學生在學習了有關設備類課程的基礎理論和基本知識后，對基本技能的訓練，培養學生設計能力和解決實際問題能力。通過本項目設計教學環節，使過程裝備與控制工程卓越工程師教育培養試點專業的學生掌握過程裝備中典型設備的工藝計算、結構設計和強度計算，以及工藝流程類圖的閱讀和繪制等。
（二）培訓對象。石油化工過程及裝備課程項目設計教學環節的典型過程設備包括換熱器、塔設備和反應器。過程裝備與控制工程專業3個班，90人，采用小組合作學習的方式，分成30組，每組3個人。30組對應30個設計題目，其中10個換熱器題目，10個塔設備題目，10個反應器題目，每組3個人的部分設計參數不同。學生通過課下以完成大作業的形式進行項目設計，課上配比4個學時供教師與學生研討，制訂了詳細的實施計劃，規定每一個環節必須達到標準后才能進入下一個環節，更好地保障設計任務的完成。
（三）項目設計教學環節的內容。具體如下：
1.化工工藝圖。為了促使學生熟練閱讀工藝流程圖、掌握工藝流程圖的繪制原則，在這部分實訓內容，需要每名學生繪制1張帶控制點的工藝流程圖并撰寫工藝流程；繪制1張輔助管道系統圖。
2.典型過程設備設計。完成一種典型過程設備的設計計算。以苯-甲苯連續精餾塔設計為例。
設計條件如下：在常壓連續篩板精餾塔中精餾分離含苯41%的苯、甲苯混合液，要求塔頂餾出液中含甲苯不大于4%，塔底釜液中含甲苯量不低于96%（以上均為質量分數）。苯、甲苯混合液處理量6t/h；泡點進料；操作回流比取為最小回流比的1.8倍；塔頂壓強，4kPa（表壓）；熱源，低壓飽和水蒸氣；單板壓降，不大于0.7KPa。
設計步驟如下：（1）工藝計算。運用給定的工藝參數進行工藝計算，采用圖解法求得理論塔板數，如圖1所示，圖解得NT=12-1=11（不含塔釜）。其中精餾段NT1=5塊，提餾段NT2=6塊塊，第6塊為加料板位置。并得到部分塔的操作工藝條件及相關數據。根據工藝計算數據，然后進行結構設計。（2）設備的結構設計。根據塔設備的常用結構，參考有關資料和規范確定塔的各零部件的結構類型和尺寸，并進行塔板上的流體力學驗算，得到塔板負荷性能圖。（3）設備的強度計算。根據規范和相關標準對設備進行強度、剛度、穩定性進行設計和校核計算。（4）撰寫設計計算說明書及繪制設備的總裝配圖。通過前面的工藝計算、結構設計及強度校核，每名學生撰寫一份設計計算說明書，并繪制相應設備的裝配圖。
圖1 苯-甲苯氣液相平衡曲線及圖解理論板層數
3.化工過程模擬軟件的應用。利用化工流程模擬系統ChemCAD對塔的工藝參數和結構參數進行輔助設計和操作性能的驗證。首先選擇精餾單元的Shortcut模塊，算出最小理論塔板數及相關數據，然后用SCDS模塊依據此塔板數，計算出塔頂、塔底組分是否滿足給定的工藝條件，得到相關數據，模擬得到塔頂苯的摩爾分率95.999998%滿足要求，模擬得到塔板數為15塊，進料板位置為第8塊。最后采用了最優化方法中的靈敏度分析，以進料板位置為自變量，以再沸器負荷與回流質量流率為因變量，分別得到再沸器熱負荷、回流質量流率隨進料板位置變化的曲線，如圖2、圖3所示。由圖2可看出，第10塊塔板進料時，再沸器熱負荷最小，第8塊塔板到底11塊塔板進料，熱負荷變化較小。由圖3可看出，第10塊塔板進料時，回流量最小，第8塊塔板到底11塊塔板進料，回流量變化較小。通過對比，軟件模擬和計算稍有差別，軟件模擬對過程進行了優化，找到最優的進料板。
圖2 再沸器熱負荷隨進料板位置變化的曲線
圖3 回流質量流率隨進料板位置變化的曲線
4.成績組成。項目設計環節占石油化工過程及裝備課程成績的30%，這30%組成包括4個部分，化工制圖部分占30%，工藝設計計算部分30%以及設備設計與制圖部分占40%。
經過以上項目設計環節的訓練，可以培養學生以下方面的能力：設計化工過程設備能力；繪制工藝流程圖、設備裝配圖等化工制圖的能力；應用化工流程模擬軟件進行設備設計模擬與分析，學習優化設計，從而降低成本的能力。同時，由于采用小組學習的形式，每組學生的設計條件相近，經常在一起研究設計，因而也可以提升團隊意識，培養吃苦耐勞的精神。
總之，項目設計教學環節使得學生從實際工程問題出發進行本專業課程知識的學習，激發學生對實際工程問題的興趣，引導他們探索并掌握解決實際工程問題的途徑與方法，也為學生從事石油石化設計工作打下基礎，是高等工程教育的有利途徑。
【參考文獻】
[1]馬云闊，楊文強.高校推進協同創新的問題與對策研究[J].國家教育行政學院學報，2015（7）
[2]莊哲民，沈民奮.基于CDIO理念的1級項目設計與實踐[J].高等工程教育研究學報，2008（6）
[3]顏志勇.基于項目設計與制作的《機械設計基礎》教學設計[J].當代教育實踐與教學研究，2016（6）
【基金項目】黑龍江省教育科學“十二五”規劃2014年度課題“‘卓越計劃’背景下石油化工過程及裝備（卓）課程建設研究”（GBC1214004）；黑龍江省高等教育教學改革項目“基于‘卓越計劃’的過程裝備專業工程認證體系建設”（JG2014010652）；東北石油大學研究生教育教學改革研究項目“基于職業資格認證的全日制專業學位研究生培養模式改革”（JGXM_NEPU_201401）
1如何激發學生參與畢業設計的熱情
目前學生普遍存在對畢業設計環節積極性不高的問題，通過調查分析，一部分學生對本專業不感興趣，將來也不愿意從事本專業方面的工作，另一部分打算將來考公務員或考特崗教師，所以，對畢業設計只是參與而沒有積極性，特別是在民族學生中這種現象普遍存在。針對這些問題，指導教師應該從新疆大化工大石油的角度，特別是我國的能源建設，從政策、資金等方面已向新疆傾斜的現實出發，向學生講明本專業在新疆經濟建設中的重要性，鼓勵學生去化工企業就業，并向學生介紹新疆的化工企業，從思想上轉變學生的就業觀，從而激發學生對本專業感興趣，進而提高對本專業畢業設計的重視。如果條件允許，應該請化工企業的技術人員到學校向學生做專業方面的宣講，讓學生聽一聽來自生產一線的最新信息。目前，在新疆境內只有新疆大學開設有過程設備與控制工程本科專業，每年畢業一個民族班一個漢族約60名學生，而新疆境內的化工、石油、煤化工等國有及民營企業正不斷發展壯大，人才應該是供不應求。2014年新疆大學過程裝備與控制工程專業被評為新疆緊缺專業，投入400萬元資金作為專業建設經費，因此，不論從外部環境，還是從學校內部環境，本專業的發展都有廣闊的前景。作為畢業設計教師應該把這些優勢向學生講清楚，教師本人也應該身體力行，積極主動尋找有實踐背景的設計題目，使學生畢業后能迅速適應企業的工作環境。
2校企聯合指導畢業生的構想
在實踐教學基礎上，應該聘請企業工程人員與學校教師共同指導畢業生，使理論與實踐有機結合起來，課堂知識與實踐知識不至于產生脫節，使學生的理論水平與實踐技能得到同步提高。如果畢業設計題目是源于生產實際的題目，企業指導教師提供的資料和文件都是企業經過多方調研或從生產實踐總結的內部資料，學生知道題目的真實性又與今后的工作有密切聯系，則會使學生更加熱愛真刀真槍地鍛煉，通過畢業設計可以深入企業調研和實踐，可大大提高學生的工程實踐能力。
3指導教師言行對學生選擇畢業設計的影響
我校過程裝備與控制工程專業，每年由指導教師出畢業題目，再由學生選擇題目和指導教師，平時給學生印象較好的教師，比較容易得到學生的青睞，學生比較跟這類教師做畢業設計，相反，學生不太喜歡平時講課平淡或對學生要求及其嚴格的教師，學生的這種心理是可以理解的，學生就怕設計不過關，拿不上畢業證。因此指導教師應該不斷提高自己的業務水平和改善自己的管理水平，做到為人師表，人性化管理，充分參與到學生的畢業設計工作中，不能認為為難學生，特別是民族學生，由于漢語水平較低，普遍存在懼怕畢業設計的心理狀態。
4指導教師職稱職務對學生選擇畢業設計的影響
學生中普遍存在愿意選擇職稱高、學歷高的教師做為自己的指導教師的現象，我校化學與化工學院過程裝備與控制工程專業目前有9名教師，其中副教授3名，講師4名，實驗員1名，學歷均為本科及碩士，總體來說，本教研室教師學歷和職稱偏低，所以，教師應有一種緊迫感，爭取盡快晉升職稱，才能取得學生的進一步認可和信任，更好地為教學服務。
5總結
通過對新疆大學化學與化工學院過程裝備與控制工程專業畢業生選擇畢業題目的分析，可以得出以下結論和建議：(1)好的畢業設計課題能滿足社會的需求，能反映專業的最新技術進步，能激發學生的興趣，精心編制的畢業設計題目，在滿足本科畢業設計目的的前提下，將學生的畢業去向、用人單位現階段的任務、指導教師的科研項目及學生的興趣有機結合，充分體現課題的綜合性，實際性，前沿性，這樣才能引起學生的興趣，興趣是成功之母，學生有了興趣，才能保質保量完成設計任務。(2)教師的業務水平要隨著時代技術的發展而提高，教師應不斷提高自己的講課水平和自己的管理教育水平，因材施教，做學生的知心朋友，在學生中樹立良好形象。(3)教師應有上進心和緊迫感，多爭取科研課題，多與企業聯系，并盡快晉升職稱，職稱是衡量教師水平的重要指標。
作者：孫紅梅 努蘭·蘇力坦汗 單位：新疆大學化學與化工學院
本文作者：劉超鋒 許培援 戚俊清 劉亞莉 單位：鄭州輕工業學院
鄭州輕工業學院過程裝備與控制工程本科專業（原來的化工設備與機械專業，簡稱“過程裝備”專業）是入選教育部第二批“卓越工程師教育培養計劃”的本科專業，也是畢業生就業率排名比較靠前的工科專業。為此，學校開設了過程裝備維護專業課，并安排在第七學期。同時，安排過程裝備專業學生（簡稱學生）分別在第五學期和第七學期到過程裝備維護單位（主要是化肥廠）進行認識實習和畢業實習。過程裝備維護課程30個學時，學生在第八學期做畢業論文。有部分學生的畢業論文涉及過程裝備維護的內容。結合外校過程裝備與控制工程專業和相近專業課程的教學經驗，把過程裝備維護課堂教學與實習、畢業論文、職業發展結合起來，可以實現過程裝備維護課程的良性循環[1-4]。
一、過程裝備維護課程內涵
“維護”的英文名稱“Maintenance”在字典中的定義有兩種：在生產現場進行的日常檢查、日常保養、日常修理和簡單的排除故障工作；在規定范圍內，使參與建立聯接的部件完成建立和保持聯接所需的全部操作。如安裝調測，編制維護流程，例行維護測量，對故障進行定位并清除故障，等。過程裝備維護是保障過程企業安全生產的重要措施，與企業產品的質量、生產周期、安全生產及經濟收益密切相關。過程裝備分為兩大類：一是主要作用部件為運動的化工機械，如過濾機，破碎機，離心分離機、旋轉窯、攪拌機、旋轉干燥機以及流體輸送機械等；二是主要作用部件是靜止的或者只有很少運動的化工設備，如容器（槽、罐、釜等）、普通窯、塔器、反應器、換熱器、普通干燥器、蒸發器，反應爐、電解槽、結晶設備、傳質設備、吸附設備、流態化設備、普通分離設備以及離子交換設備等。控制工程指對過程裝備及其系統的狀態和工況進行監測，控制。過程流體機械的維護須由化工工藝、化工機械、電氣儀表控制等相關專業的技術人員共同完成。過程裝備維護課程的教學大綱、課堂教學內容也要圍繞上述內容展開。
二、課程教學與實習、畢業論文、職業發展的結合
過程裝備維護課程的教材先后經歷了3個版本：自編教材、統編教材和實踐性教材[5-6]。無論選用哪種教材，始終把握創新性、專業性的原則，以教材為主線，把創新的過程裝備維護檢查工具、拆卸工具、測量工具、安裝工具、帶壓處理工具、帶壓密封設施設計、在線清洗除垢技術、在線吹灰技術、在線修復技術等技術充實到課堂教學中，使學生未出校門就能實現學習過程裝備維護企業需要的維護技術[7]。在課堂教學中，把實習中需要學生注意的過程裝備維護技術細節解釋清楚。學生實習所在化肥廠設備比較難于維護的是廢熱鍋爐、氨合成塔、尿素合成塔、煤氣發生爐、轉化爐等高溫、高壓、腐蝕性強等工況惡劣的靜設備。化肥廠比較難于維護的機器是氫氮氣壓縮機、氨壓縮機、二氧化碳壓縮機、一甲泵、大型風機、液氨泵等運轉設備，一些高壓調節閥的維護難度也較高。由于實習時間比較短，實習期間很難趕上相關裝備故障處理。任課教師到現場拍攝一些過程裝備維護照片作為課堂教學的素材。另外，從互聯網相關技術論壇搜集一些化肥廠過程裝備維護的內容補充教材；請學生在課后查閱化肥廠過程裝備維護專業技術人員在雜志上撰寫的論文，并寫讀后感，安排在課堂上討論，既活躍課堂氣氛，也提高了學生從事過程裝備維護職業的興趣。由于過程裝備維護課程的學時有限，因此，給學生安排一些思考題留待實習時去通過現場觀察來回答。在課堂教學中，把往屆學生已經做過的有關過程裝備維護的畢業論文情況簡要介紹。往屆學生曾經進行過帶壓密封技術、故障分析等與過程裝備維護課程有關內容的畢業論文。因此，在教學中簡要介紹帶壓密封技術、故障分析等，告訴學生：過程裝備維護的新技術遠遠不僅這些———過程裝備維護企業非常需要這些技術甚至成為企業獲得訂單、提高經濟效益、關系企業在市場經濟條件下興衰的制約因素，以建立學生開發設計過程裝備維護新技術的信心和動力。在課堂教學中，對已經畢業從事過程裝備維護工作校友的工作情況簡要介紹。每年都有畢業學生從事過程裝備維護工作，其中部分校友被企業提拔成為車間副主任、車間設備負責人。在過程裝備維護的課堂教學中，把這些信息轉達給學生，以使學生將來從事過程裝備維護職業有所參照。當然，也在過程裝備維護的課堂教學中告知學生：過程裝備維護的現場易燃、易爆、有毒、有害，沒有扎實的防范技術，不僅干不好工作，甚至還會造成設備事故，嚴重的還會遭到人身傷害。
三、結語
課堂教學的環境與過程裝備維護現場畢竟有較大區別，如果把教學安排在現場，使學生直接參與過程裝備維護，效果肯定會更好。在此基礎上，如果能把過程裝備維護企業需要的技術作為畢業論文來做，進而解決企業的相關技術難題，對提高學生分析問題、解決問題肯定大有好處。鑒于過程裝備維護的重要性，一些內容可以安排有豐富維護經驗的校友做有關新材料、新技術講座，肯定更能激發學生對過程裝備維護技術的興趣。
