化工仪表及自动化实践教学改革

徐雪丽 杨艳菊 宋伟 李津

【摘 要】为提高学生工程能力，培养应用型本科人才，对化工仪表自动化实验课程进行教学改革，使学生了解现代化工厂的自动控制系统、实验调控工艺控制系统、实际操作调节自动控制装置，提高了学生的工程能力、动手能力，促进学生与现代化企业的对接。

【关键词】化工仪表及自动化；教学改革；实践

【中图分类号】G642 【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2019）05-0124-01

Experimental Teaching Reform on Chemical Instrument and Automation

XU Xue-li， YANG Yan-ju， SONG Wei， LI Jin

（ School of Biological and Chemical Engineering，Nanyang Institute Technology， HENAN nanyang 473004 ）

【Abstract】To improve students' engineering ability， training applied undergraduate talents， the teaching reform of chemical instrument automation experiment course is carried out， so that students can understand the automatic control system of modern chemical factory and the process control system of experiment control. The practical operation adjusts the automatic control device， improves the students' engineering ability and hands-on ability， promotes the docking between the students and the modern chemical factory.

【Key words】chemical instrument and automation；teaching reform；practice

随着经济发展和社会进步，现代化工企业的自动化水平也越来越高。这就需要工艺人员掌握化工仪表及自动化的相关内容，也就是对生产过程中涉及到的测量与变送装置、控制仪表、执行机构以及自动控制方案具有一定的了解，并能够对其进行调控。对于化工专业的学生而言，就需要在校期间学习好化工仪表及自动化这门课的内容，从而为走上工作岗位打下坚实的基础。

对于应用型本科高校而言，化工专业的学生应能够通过化工仪表自动化课程的学习，比较全面地掌握工业过程自动化系统的构成、功能；了解自動控制系统的运行方式和参数调整范围；具有初步设计、调试化工自动化系统的能力；对工业常用的自动化仪表的选型和使用有初步的了解。

这就需要化工仪表自动化课程的讲授不能仅仅局限于理论课程的学习，还需要辅助化工仪表自动化的实践教学。在实践教学中使学生掌握不同工艺过程中使用到的检测仪表及传感器的构成和过程控制的常见手段。如何对化学工业中常见的温度、压力、流量、物位等工艺变量选择相应的控制方式进行测量、指示和控制，如何克服干扰的影响保证工业生产过程正常运行。通过实验拓宽加深学生对已学过的理论知识的理解，培养学生实际动手能力，熟悉各类自动化仪表构成、工作原理和应用特点，对自动控制系统组成、分析和设计有更深刻的理解。

因此，为适应现代化工厂生产过程中对人才的需求，进行化工仪表及自动化实验教学和工作现场的认识学习就成为实践教学不可缺少的环节。我生物与化学工程学院针对此问题，组建了化工仪表自动化实践实验系统，真实模仿现代化工生产过程，以为学生尽快适应工作岗位，提升工程能力、实际动手能力提供必要基础条件。

化工仪表及自动化实验课程主要由三部分构成：

一、基础实验

以使学生了解、掌握常见温度检测仪表、液位检测仪表、压力检测仪表及流量检测仪表为主。结合工程认识实习进行。教学目标重在掌握化工仪表及自动化装置的作用原理、构成和自动控制的方法，以及完成实验操作、数据处理、仪表的使用等基本实验。

二、仿真实验

通过仿真实验，模拟工厂中控室对工艺流程各设备的开/停车、稳态控制为主。以使学生通过实验实际操作生产过程中各典型设备如泵、换热器、精馏塔等的工艺参数调节；并能够对复杂工艺过程如大型锅炉稳态控制，乙烯稳态操作控制等工艺过程进行调控；还可以对事故工作状态下的紧急停车操作过程进行模拟，以便学生能够在今后的工作中树立安全意识，时刻重视安全生产。

三、工程车间实训

在进行上述两项实验的基础上，我们学院为进一步提高学生的工程能力，开设了化工仪表及自动化工程实验。组建了连续精馏自动控制系统。模拟现代化工厂中经常使用的常/减压精馏操作，并设立现场手动操作和计算机远程控制两套并行的操作系统。通过工程实训，使学生对实际动手操作调节工厂中的压力控制系统、温度控制系统、液位控制系统和流量输送系统。还可以通过实训，目见耳闻各种检测执行机构的运行方式，在老师指导下，不影响安全的前提下见证各种不正确操作所造成的工艺问题。

通过化工仪表自动化理论教学与实践教学的有机结合，可以培养学生工程化视角，提高学生解决实际问题的工程能力，还可以使学生更好的理解理论课程知识，使学生能够将平时所学的知识更好的应用于今后的工作中，这无疑是现代化工厂所急需的，也是我校应用型本科人才培养的基本目标，为我化学工程与工艺专业学生就业奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]程华，陈蕾.应用型本科高校“化工仪表及自动化”理论和实验教学方法改革的探索[J].合肥学院学报（综合版），2018，35（5）：132-135.

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[3]刘颖，严军.化工仪表及自动化实验教学系统的应用[J].实验科学与技术，2017，15（1）：46-47，87.

[注]徐雪丽（1978-），女，吉林长春人，硕士，副教授，主要从事化工分离等方面的研究。