《化工仪表及自动化》教学改革探讨

郭绍义，钱立武，盛敏刚

(池州学院 材料与化学工程学院，安徽 池州 247000)

近年来，随着化工生产朝着大型化、复杂化、生产连续化、综合利用的方向飞速发展，对化工仪器设备的参数检测与控制技术提出了更高的要求[1]。在我国，大部分高等院校的化工类专业以及环境、生物等专业都开设《化工仪表及自动化》课程。这门课程综合了化工原理、电工学、物理学以及电子技术、控制技术等理论知识，是一门服务于化工生产的综合性技术学科，具有涉及专业基础知识面宽、学科交叉性强等特点[2]。因此，对化工类专业的学生来说，无论是打算毕业后直接工作还是继续深造，学好这门课程都是至关重要的[3]。另外，从专业培养方案的角度看，本课程教学质量的优劣对专业核心能力的培养和提高也关系重大。

然而，随着我国高校的教育定位从精英教育转变为大众教育，为培养出新形势下具有创新能力的合格人才，各专业增加了授课科目。同时，为保证总课时数基本不变，各门课程的学时数大大减少。从化工类专业的课程设置来看，在学习《化工仪表及自动化》课程前，学生对有关电工学、控制技术等方面的知识接触很少。因此，对该课程的授课教师来说，在大大缩减课时数的情况下，如何把握课程体系特征，把一门实践性强、多学科交叉的课程讲好，使学生顺利走上工作岗位或者进入更高学府继续深造，是一个亟待解决的问题[4]。目前，在我院《化工仪表及自动化》一课的教学中主要存在如下几个问题。

1 教学存在的问题

1.1 教学内容需不断更新

随着仪器仪表、自控技术以及计算机技术在化工行业的应用越来越广泛，新型的检测仪表、新的控制技术不断涌现，原来使用的一些老型仪表正逐步被企业所淘汰。但是由于教材的滞后性，不少教材中对这部分内容仍做详细介绍。这就要求教师在授课时，对这部分内容不讲或少讲，以节省有限的学时介绍目前企业正在用的新仪表和新技术。例如，目前化工行业对数字式仪表的使用越来越多，模拟仪表使用的越来越少。教师应该在课堂和实验课中重点讲解数字式仪表，才能使学生毕业进入企业后尽快胜任本职工作。

1.2 教学方法及手段需要改革

在我院，化学与材料工程学院的应用化学和材料化学专业都开设《化工仪表及自动化》一课，一直以来都采取“黑板+投影”的教学方式。在讲解各类自动化检测仪表时，文字叙述过多，授课内容枯燥无味，再加上目前常用的各类仪表结构都比较复杂，光靠教师对教材的理论内容进行讲解，学生难以凭空想象仪表设备的真实结构和工作状态。在上过几次课后，学生越来越感觉课程内容索然无味，从而对课程产生厌倦和抵触的情绪，教学效果可想而知。

1.3 实验实习环节需要加强

《化工仪表及自动化》作为一门实践性比较强的课程，除了要求学生学好理论知识，更应该加强实验和实习环节。例如，根据课程需要，教师讲到某一种检测仪表，学生在课堂上了解了它的基本构造、工作原理，对其有了感性认识。随后教师可以把学生带到实验室或者企业的生产车间。学生通过接触仪表，熟悉它的结构和性能，并能进行正确操作。但在实际中，由于学校购买设备的资金有限等多方面原因的限制，学生进入实验室的时间少，进入生产车间的机会更少。因此，学生对教师讲的各类自动检测仪表的印象一直停留在书本理论知识的层面上。因此，学生毕业后走上工作岗位将会很难进入角色，从学生到相关岗位技术人员的过渡时间也会延长。

1.4 考核方式单一，缺乏全面考核方法

在期末，《化工仪表及自动化》的考核不少教师仍然采用单一的闭卷考试。这种考核方式的弊端是：考试题型比较单一，涉及到教材的知识点也不全面。在考试前，学生只要把知识点背下来，考试就能取得比较高的分数，但是，考试一过，记忆就很快模糊不清。因此，这种单一的考核方式对实践性比较强的课程并不适用。

总之，为激起学生对《化工仪表及自动化》课程的学习兴趣，收到较好的教学效果，,应该认真分析目前教学中出现的各种问题，大胆进行教学改革与实践，以提高教学效果和质量。

2 教学改革措施

2.1 不断更新教学内容，适应实际生产

在我院应用化学专业的培养方案中，《化工仪表及自动化》

的课时数为48学时，且所有学时均为理论教学。通过教学改革，我们将理论教学的学时数缩减为 40 学时，剩余的8学时用于实验实习的教学。目前我院选用的教材为厉玉鸣主编的《化工仪表及自动化》(第五版)，本书共有十章，内容涉及自动系统的基本概念、检测仪表与传感器、自动控制仪表、执行器、典型化工单元的控制方案等内容，要想讲完全部内容，仅有40学时是远远不够的。因此，在理论教学的过程中，要结合目前化工生产的实际及未来发展趋势，教材中的陈旧知识点不讲或一带而过，适当补充新内容，重点讲授生产实际中用到的新型检测和自动控制技术，力求使教学内容与学生将来的工作实践相匹配。

2.2 教学方法和手段的改革

2.2.1 利用好多媒技术，为教学服务

随着计算机技术的不断发展，多媒体技术开始在教育中占有一席之地。利用多媒体技术辅助课堂教学，可以将图片、图像、声音、动画、视频等直观的展现给学生，不仅增加了教学的趣味性，也让学生对抽象的概念、原理和生产中的工艺流程一目了然。例如，通过制作生动、形象的动画，向学生演示仪表的工作原理，和枯燥的板书教学相比，学生肯定更乐于接受这种教学形式；还可以将工厂车间的生产过程拍摄下来做成视频，学生不用直接进入车间就能熟悉某一工艺的流程，极大的弥补了单纯理论教学的不足。

2.2.2 教学方法的形式要多样

在日常教学，除了利用好多媒体技术为教学服务外，还要注意教学方法的多样化。例如，案例教学法是一种应用比较广泛的教学方法，在各种课程的讲授过程中，经常被用到。首先，教师根据教学需要，提供一个典型的实际案例让学生阅读、思考，然后针对思考的问题组织学生进行讨论。通过这种方式，学生变被动的听课为主动思考，学习的积极性被调动起来，有利于创新能力和综合能力的培养。

另外，在教学中，除了案例教学法，还可以结合其他教学方法，比如，兴趣法、比较法等。多种教学方法交替使用，可以减少课堂的单调、乏味，激发学生的求知欲望，把学生学习的积极性最大限度地调动起来，从而收到意想不到的教学效果[5]。

2.3 加强实验、实习环节

作为一门实践性很强的课程，仅有8学时的实验实习学时是远远不够的，但在学校现有的条件下，开展实验实习确实面临很多困难。但是，可以在其他方面得到弥补。比如，按照院里的安排，应用化学专业的学生主要去池州九华冶炼厂、安庆石化和池州东至化工工业园区进行认识实习、生产见习。授课教师可以提前给学生布置任务，让学生带着疑问去看，不懂的问题请教工厂的高工，这样得到的答案，印象更深刻。学生通过实习，能把书本的理论知识和生产实际联系起来，学以致用，也提高了学习的兴趣。

2.4 改革考核方式

为了激发学生的学习热情，调动学生学习的主动性，培养学生的创新能力，必须要变单一的考核方式为多种考核方式，才能全面考察学生对知识的理解、掌握和运用。例如，课程的最终成绩由平时成绩(包括课堂提问、作业、日常考勤等)、实验成绩(学生在实验课的表现和实验报告的评分)以及期末卷面成绩三部分组成。这三种考核方式的所占比例为：30%、20%、50%。期末卷面由原来的70%减少为50%，增加了平时成绩所占的比例，有效的避免了学生平时上课不认真、期末强化记忆的毛病，加深了学生对基础知识的理解和掌握。

3 结语

随着计算机技术、自动控制技术的不断发展，《化工仪表及自动化》的教学中还会遇到新问题，教学改革的脚步也会继续向前。在今后的教学中，教学内容要根据生产实际需要持续更新，教学方法和手段更要多样化。另外，还要结合具体的专业培养方案和培养目标，构建适合本课程体系的教学模式，为培养学生的创新能力和综合素质奠定良好的基础。

[1] 施 仁.自动化仪表与过程控制[M].4版.北京:电子工业出版社,2009.

[2] 厉玉鸣.化工仪表及自动化[M].4版.北京:化学工业出版社,2006.

[3] 刘鸿雁.《化工仪表及自动化》中的教学改革与实践[J].河北工业大学成人教育学院学报，2007,22(1)：9-11.

[4] 刘 颖，严 军.《化工仪表及自动化》教学内容与教学模式的优化与改革[J].中国西部科技,2013,(12)12：84-85.

[5] 黄晓玲，苏海全．《化工仪表及自动化》课程的教学方法探讨[J]．广州化工，2012,40(23):179-180．