过程装备控制技术及应用实践教学方法探讨

郭 攀，史洪伟，王红艳，李莎莎，谢 永，吴 宁，刘程成，张淑雅

(宿州学院 化学化工学院，安徽 宿州 234000)

过程装备控制技术及应用是过程装备与控制工程专业的核心课程，这门课是本专业本科阶段的一个重大特色，是将专业内的过程设备、过程机器与化工工艺流程等相结合的重要课程，本身又具有自动检测、控制和连锁保护的特点，是工业中设备成套技术与工艺流程生产相结合非常重要的组成部分。本门专业课的学习对于学生以后的实践生产有非常重要的意义[1]。因此，在理论学习的基础上，也应该注重于实践教学的结合[2]。

1 教学中存在的问题

过程装备控制技术及应用在石油化工、食品轻工和过程控制等领域有着非常重要的作用。它是在自动控制原理、自动化仪表等课程的基础上，与过程装备与控制工程专业较好的结合在一起的一门课程。因此，这门课在专业内是占很大比重的一门专业核心课程，也有一些教学问题值得探讨。

1.1 学生对本门实践应用课程的认识不深刻

由于本课程在相关行业的实际生产中应用广泛，实用性特别强，学生在学习时以理论学习为主，实习实验为辅，不能让学生真正体验到学习本门的实用价值，不能直观的体验到这门课在工业中具体应用在哪方面、如何应用的问题。学习起来相对枯燥和没有动力。

1.2 学习的时候缺乏大局观

本门课程与成套设备的自动控制和工艺生产流程控制密切相关，过程装备与控制工程专业的学生对化工流程方面的了解相较于设备方面要陌生很多。过程装备与控制工程是化学、机械、能源、信息乃至医学、系统学等学科的交叉科学，与之相关的知识范围广，信息量庞大。但因为本门课的学时设置以及各个学校的侧重点不同，不能在讲解的时候面面俱到。所以，学生在理解、学习的时候缺乏大局观念，对这个学科的理解可能与实际应用中存在认识上的偏差。

1.3 实习实践中欠缺对控制系统的实际操作

在石油炼制、能源化工生产行业，本门课程在工业企业应用很多是与MIS(管理信息系统)、SIS(全厂监控信息系统)、DCS(分散控制系统)等相结合的，在工业实习中，因公司要维持正常生产，学生很难接触到这些控制系统，只是感性的看到使用界面，对于控制技术在其中的应用基本相对肤浅。对于外出实习，相对于在校学习，时间相对紧凑，如果本身对课程知识内容认识不够深刻，工业实习的效果也不会理想。

1.4 理论学习与实际应用联系较少

过程装备与控制工程专业是我校最近几年新开设专业，该门课程又是专业内的核心课程，我校对该课程非常重视，投入了很大一部分资金购买实验设备，进行工业实习基地的建设，同时也对教学内容的设置进行了细致的考虑。但随着教学实践的深入，在教学体系，教学内容方面，尤其是实践教学内容方面依然存在着一些问题。教学体系不够完善，与自动控制方面的工业应用不能同步发展，不能将学校里的理论学习与实验课程很好的结合，与其他相关课程的联系相对较少。除了学习之外，最重要的还是要学以致用，学生缺乏将控制理论相关的知识与实际应用相结合[3]。

鉴于以上存在的问题，我们应当在吸取前人成功教学经验的基础的上，跟上行业的动向和实际需求，结合自身的教学体会，不断完善教学方法和教学内容。通过本课程的学习，让学生掌握控制技术在企业生产中发挥的作用和所占的位置、自动控制的工作原理和应用价值，学会简单控制系统、复杂控制系统的设计、调节、整定。除了理论学习，最重要的，还要与实际生产相结合，学会实际操作计算机控制系统界面，甚至自己设计计算机控制界面和实际的自动控制系统[4]。

2 实践教学改革探索

2.1 转变实践教学观念

首先，需要明确人才培养目标，有的放矢，构建实践课程新体系。基于中国传统教育的思维，学生大多数的学习时间都是在校内教室里听老师讲课，鉴于这种情况，对于地方应用型大学，对培养有较高专业技能的创新型实践人才并无太大优势。针对其不足性，对过程装备控制技术及应用实验内容进行精选和更新，构建重点突出、特色鲜明、适应社会需求的实验课程设置体系，我校的过程装备与控制工程专业偏向于化学化工领域，可以适当加大化学工艺方向的实验课程，比如，传质传热实验、干燥分离实验、蒸发分馏实验等，工艺流程与成套设备、过程机械相结合，而且这些工艺和设备与今后学生从事本专业工作内容关系密切，在学校里打好基础，对学生今后的学习和工作打下良好的基础。

2.2 提高教师队伍的实践能力

为提高专任教师的实践能力，可采取“走出去，请进来”的方式，一方面鼓励教师走出学校，利用假期和业余时间去企业挂职锻炼，搭建在校教师的实践继续教育平台，加强与企业的沟通交流，了解企业人才需求和技术发展现状，提高自身的实践技能，让学到的知识和市场接轨；另一方面，可以吸收来自企业的专业技能人才到学校做技术讲座，并争取他们在学校做兼职教师。他们不仅拥有本专业的基础理论知识，更有丰富的社会阅历、实践经验，对本行业的最新技术、最新动向和实践生产中存在的技术难题非常了解，可以缩小在校学生到企业的跨度，提升专业的整体质量，带动专业全面发展[5]。

2.3 调整实践教学方法

过程装备控制技术及应用与专业内的其他专业课密切相关，过程装备与控制工程这个专业也是交叉学科，所以可在实验教学的时候，本专业教师与化学工程与工艺的老师一起分段教学，过程设备、自动控制、化工机械等知识由本专业教师负责，化工工艺、反应机理等知识由化工专业相关的老师负责，这样学生可以避免知识盲区。除此之外，实践教学应注重学以致用，从基础的理论知识学习，到控制系统的设计，这些都应该与实践相结合，控制系统的设计应该与实际的设备、工艺以及计算机控制界面的设计相结合，并会根据实际的工艺过程判断控制方案，正确控制工艺流程，具有工艺调节的基本思维。

2.4 加强校内外教学基地建设

为加强实践教学基地建设，可将校内实验室、实训室加大开放力度，与校外企业联合，资源优势互补，实验实训室除了完成校内的实验教学任务，还要承担一定的科研任务，科研的课题可以是与校外企业联合研究的，可解决实际生产问题的。在搭建好校内实验平台的基础上，也要跟相关的企业进行工业实习基地的建设，基地建设本身应选择那些反应周边产业和专业相关的产业，比如中国石化安庆石化总厂，中国石化金陵分公司、宿州中粮生物化学有限公司等企业建立实习基地，这些企业应用到了过程装备控制技术及应用这门课的大量知识内容，比如复杂控制系统中的选择性控制系统、分程控制系统以及计算机控制系统，除此之外也有SIS、MIS、DCS控制系统的广泛应用，对学生深刻认识到过程装备控制技术的真正实际应用很有帮助。

3 结语

高校作为培养高等人才的基地，发挥着不可替代的作用[6]。过程装备与控制工程是一门注重实践教学的工科专业，高校的实践教学在培养大学生实践创新能力和促进专业发展具有积极地作用。学生实践创新能力的培养，任重而道远，每所高校因自身情况的不同，都或多或少的存在一些问题。一个专业的建设需要对整个专业体系、课程设置以及教学内容进行不断探索，这是一个系统性的工程， 而学科建设的基础必然是每一门具体的学科 过程装备控制技术及应用是该专业核心课程，注重实践教学，工业应用广泛，要根据行业发展与时俱进。通过实践教学探索，强化学科之间的实践教学联系，不断提高学生的实践能力、解决问题的能力，为以后的学习和工作打下坚实的基础。