過程裝備與控制工程專業(yè)建設與特色的探索工學論文

　　論文關(guān)鍵詞:化工設備與機械 過程裝備與控制工程 專業(yè)建設 專業(yè)特色 一體 兩翼

　　論文摘要:就過程裝備與控制工程專業(yè)建設與特色,如培養(yǎng)目標定位、師資隊伍建設、教學計劃修訂、課程體系優(yōu)化、教學方法改革、專業(yè)教材建設、實踐性教學環(huán)節(jié)安排等問題進行了探索,提出了必要的措施。

　　1.引言

　　上世紀九十年代,社會對化機專業(yè)人才的要求發(fā)生了改變。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的進步和工業(yè)的發(fā)展,過程裝備越來越趨向大型化、精細化和自動化,流程參數(shù)(如壓力、溫度、流量等)與過程進行要求必須實施精確的自動控制,這是過程裝備高效、安全、可靠運行的根本保證。將“過程”、“裝備”與“控制”三個相關(guān)學科緊密有機地結(jié)合在一起,實現(xiàn)“過-裝-控一體化”,已是化機專業(yè)改革的必然。

　　根據(jù)教育部1998年頒布的《普通高等學校本科專業(yè)目錄》,“化工設備與機械”本科專業(yè)正式更名為“過程裝備與控制工程”專業(yè)。新專業(yè)是“以過程裝備設計為主體,以過程原理與裝備控制技術(shù)應用為其兩翼(簡稱‘一體兩翼’)”的大類學科交叉型專業(yè)。這并不是專業(yè)名稱的簡單改變,而是要求賦予專業(yè)以新的內(nèi)涵,因此應結(jié)合內(nèi)蒙古發(fā)展的實際情況,對我校過程裝備與控制工程專業(yè)的建設和特色進行深入細致的探究,慎重確定專業(yè)的培養(yǎng)方案,做出合理的專業(yè)發(fā)展規(guī)劃,以適應培養(yǎng)21世紀人才之需要,并充分體現(xiàn)我們自己的專業(yè)特色。

　　2.專業(yè)建設思路

　　內(nèi)蒙古科技大學過程裝備與控制工程本科專業(yè)于2004年獲得批準,于當年招收第一屆學生,現(xiàn)已累計招生四屆八個班共計300余人。依據(jù)國家教育部高等學校機械學科過程裝備與控制工程專業(yè)教學指導分委員會制訂的專業(yè)總體框架,結(jié)合內(nèi)蒙古科技大學的實際情況,建立專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)和課程體系,充分體現(xiàn)“過裝控一體兩翼”的總體架構(gòu),把過程裝備與控制工程專業(yè)建設成為涵蓋學科領(lǐng)域?qū)�、柔性大、適應性強的專業(yè),能夠培養(yǎng)21世紀內(nèi)蒙古及全國經(jīng)濟發(fā)展需要的高素質(zhì)應用型人才。

　　3.專業(yè)建設規(guī)劃

　　校院領(lǐng)導非常重視過程裝備與控制工程專業(yè)的建設工作,動員和協(xié)調(diào)各方面的力量給予大力支持,學校已安排購置了75萬多元專業(yè)必需的實驗設備,學院已購買數(shù)量可觀的教學科研圖書資料。過控系全體教師均參與專業(yè)課程建設和教學改革探究,集體討論專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、課程體系優(yōu)化、培養(yǎng)方案及教學大綱修訂、教學方法改進等方面的問題,形成共識并付諸實施。

　　3. 1.專業(yè)師資隊伍建設規(guī)劃

　　建立一支高素質(zhì)、結(jié)構(gòu)合理的師資隊伍,是專業(yè)建設的關(guān)鍵。原專業(yè)師資存在的主要問題是知識結(jié)構(gòu)不合理。一方面大部分教師均畢業(yè)于原化機專業(yè)或機械專業(yè),過程控制或過程工程等方面的理論基礎(chǔ)比較欠缺;另一方面青年教師所占的比例較大(約占總數(shù)90%以上),部分青年教師教學經(jīng)驗不足而且缺乏工程實踐知識。因此更新教師的知識結(jié)構(gòu)是當務之急。學院采用的辦法是:

　　(1)引進碩士以上專業(yè)對口的高學歷人才。

　　(2)提高青年教師的水平。積極鼓勵中青年教師進修或攻讀高一級學位。定期進行教學質(zhì)量檢查、評比和研討,對教學質(zhì)量差的青年教師,安排經(jīng)驗豐富的老教師給他們幫助和指導。支持專業(yè)課教師參加全國過程裝備與控制工程專業(yè)學術(shù)交流活動,以拓寬他們的知識面,提高其教學和科研能力。由此逐步形成一支學歷層次高(研究生以上占100% )、年齡結(jié)構(gòu)和職稱結(jié)構(gòu)比較合理(45歲以下占80%,高級職稱占50% )、專業(yè)素質(zhì)水平較高的教師隊伍。

　　3. 2.專業(yè)培養(yǎng)目標的定位和教學計劃的修訂

　　參照專業(yè)教學指導分委員會制訂的總體框架,我校過程裝備與控制工程專業(yè)的培養(yǎng)目標定位為:培養(yǎng)適應我國社會主義現(xiàn)代化建設需要,面向二十一世紀過程裝備與控制工程領(lǐng)域的高級應用型人才。通過本專業(yè)的學習力求使學生具備扎實的基礎(chǔ)、較寬的知識面,具有一定的創(chuàng)新意識、較強的工程實施能力和良好的業(yè)務素質(zhì)。學生畢業(yè)后可從事化工、石油、能源、輕工、環(huán)保、制藥、食品、生化、煤化工、機電及勞動安全部門等領(lǐng)域中的過程裝備與控制工程的設計、制造、運行、管理、研究及開發(fā)等工作。

　　按此培養(yǎng)目標,結(jié)合內(nèi)蒙古和我校的實際情況,確定我校過程裝備與控制工程專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)框架,如表1所示,其由基礎(chǔ)理論知識和專業(yè)方向知識兩大部分組成。基礎(chǔ)理論知識包含人文基礎(chǔ)、科學技術(shù)理論和實踐基礎(chǔ)三方面,以科學技術(shù)理論為重點,人文基礎(chǔ)和實踐基礎(chǔ)輔之。科學技術(shù)理論包括公共理論基礎(chǔ)、專業(yè)理論基礎(chǔ)和專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。這些基礎(chǔ)理論知識的掌握為專業(yè)知識的獲得打下堅實的基礎(chǔ)。專業(yè)方向知識以壓力容器及過程設備設計和過程流體機械為主體,過程工程原理與過程裝備控制技術(shù)為其兩翼,并增設煤化工技術(shù)及裝備等專業(yè)課程,以突出我們自己的專業(yè)特色。

　　3. 3.課程體系改革及優(yōu)化

　　根據(jù)“一體兩翼”的專業(yè)定位,優(yōu)化課程設置,建立新的教學課程體系,以適應培養(yǎng)知識面寬、基礎(chǔ)扎實、彈性大、能力強的應用型人才的需要。具體做法如下: (1)增設控制類有關(guān)課程,滿足專業(yè)拓寬的需要。如開出機械工程控制基礎(chǔ)、液壓與氣壓傳動、PLC技術(shù)及應用課程,使學生掌握過程裝備控制學科的有關(guān)知識,以適應過程裝備大型化、自動化的需求。(2)加強理論基礎(chǔ)、淡化專業(yè)。將專業(yè)課學時數(shù)控制在總學時的20%左右。如對過程流體機械以解決選型和應用為主,將課時由72減少至48左右;增加流體力學及粉體力學、工程熱力學理論基礎(chǔ)課程;同時開出適當?shù)膶�業(yè)選修課,如有限元原理及應用、過程裝備CAD、藥物制劑工程與設備、壓力容器安全技術(shù)、過程裝備密封技術(shù),以增加專業(yè)的柔性。(3)加強外語、計算機基礎(chǔ)教學。壓力容器及過程設備課程采用雙語教學,增開過程裝備高級程序設計課程,使得外語和計算機教學四年不斷線,讓學生較好地掌握一門外語和較深的計算機知識,提高學生的綜合素質(zhì),以適應科學技術(shù)迅猛發(fā)展的需要。(4)加強實踐性環(huán)節(jié),積極創(chuàng)造條件。如增設工程教育實踐,以增強學生理論聯(lián)系實際的能力。

　　3. 4.專業(yè)教材使用與更新情況

　　為了規(guī)范專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)和保證教學質(zhì)量,專業(yè)核心課程按新專業(yè)的要求全部采用全國高等學校過程裝備與控制工程專業(yè)教學指導分委員會組織編寫的面向21世紀的新教材。煤化工技術(shù)及裝備課程沒有現(xiàn)成的教材,必須組織相關(guān)人員進行編寫。同時要求任課教師在教學實踐的基礎(chǔ)上不斷探索,對教學內(nèi)容進行必要的補充和整合,使之更適應我校的實際情況。

　　3. 5.教學方法及手段的改革

　　在教學方法上,要求教師采用比較式、啟發(fā)式教學,講課中要求突出重點、詳略得當,以提綱式教學為主。充分發(fā)揮學生的主觀能動性,讓學生自學與教師課堂講授、指導、答疑相結(jié)合。

　　在教學手段上,也積極進行探索。壓力容器及過程設備與過程流體機械等課程采用多媒體教學與圖片資料講解,加深學生對過程設備結(jié)構(gòu)的認識,節(jié)省在黑板上畫圖及板書的時間,以提高授課速度并充實授課內(nèi)容;過程裝備與機械制造基礎(chǔ)課程需要增加典型容器的制造工藝,可用觀看錄像來代替課堂的抽象講解;壓力容器及過程設備被作為學院重點課程予以建設,通過進一步完善CAI課件和研制典型過程設備的設計計算軟件以提高專業(yè)教學的效果與質(zhì)量。

　　3. 6.實踐性教學環(huán)節(jié)規(guī)劃情況

　　實踐性教學環(huán)節(jié)是培養(yǎng)工科學生動手能力、處理實際問題能力的重要環(huán)節(jié)。因此,我們非常重視對實踐性教學環(huán)節(jié)的規(guī)劃與安排。

　　專業(yè)實驗室建設規(guī)劃如表2所示,鑒于實驗經(jīng)費投入數(shù)量有限,大規(guī)模地進行實驗設備的購置不切合實際,在利用相關(guān)院系實驗資源的基礎(chǔ)上,我們主要計劃先期建設能夠滿足學生基本專業(yè)實驗要求的壓力容器綜合實驗、空壓機性能測試及超聲探傷實驗、過程裝備結(jié)構(gòu)拆裝實驗和過程裝備控制技術(shù)實驗四個實驗室。第一期專業(yè)實驗室建設中用于購買實驗設備的經(jīng)費約為75萬元,其中壓力容器綜合實驗裝置我們使用南京化工學院李健教授研制的專利產(chǎn)品——壓力容器三合一驗證性實驗裝置,其特點是結(jié)構(gòu)設計巧妙,試件易得,實驗效果良好,實驗數(shù)據(jù)誤差較小,價格僅為通用壓力容器實驗裝置的二十分之一,許多高校如東南大學在使用該實驗裝置。通過第一期的建設,實驗室的教學環(huán)境將得到較大的改善。實驗室第二期建設正在擬申報之中(含過程裝備與控制仿真實驗、過程裝備密封實驗裝置、煤化工技術(shù)及裝備實驗裝置等),相信經(jīng)過兩期建設,實驗教學條件將得到很大的改觀,能夠進一步提高實驗教學質(zhì)量。

　　實習是理論聯(lián)系實際、學校教育與社會相結(jié)合的重要教學環(huán)節(jié)。為了保證教學質(zhì)量,我們選擇了區(qū)內(nèi)外一些優(yōu)秀企業(yè)作為實習基地,如南京紫光精細化工廠實訓基地、南化集團、天津堿廠、神華集團煤化工基地等,建立了長期、穩(wěn)定的合作關(guān)系,得到了廠里各方面的支持與配合。

　　畢業(yè)設計(論文)是學生在校期間的最后一個實踐性教學環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識解決工程技術(shù)問題、完成工程師素質(zhì)基本訓練的一個關(guān)鍵性教學實踐活動。我們一方面制訂畢業(yè)設計(論文)大綱和畢業(yè)設計指導書,另一方面注重指導教師自身工程實際知識的加強,再者依據(jù)培養(yǎng)目標選好畢業(yè)設計(論文)題目,并安排一定比例的學生參與教師縱向科研課題的研究,讓學生從中掌握科學研究的方法和提高處理工程實際問題的能力。

　　4.結(jié)束語

　　相信經(jīng)過幾年的專業(yè)建設和實踐探索,我校過程裝備與控制工程專業(yè)的辦學條件與教學水平將會獲得較大改善與提高,社會影響力逐年遞增,師資隊伍建設漸趨合理優(yōu)化,為積極準備化工過程機械碩士點的申報創(chuàng)造條件。知識結(jié)構(gòu)充分體現(xiàn)厚基礎(chǔ)、寬口徑的專業(yè)培養(yǎng)特點,學生獨立獲取知識的能力、信息處理能力、工程實踐能力和開發(fā)創(chuàng)新能力均有望得到較大的提升。

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