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隨著我國科學技術與經濟的進步,更好的推動了我國工業的快速發展。過程裝備與控制工程得到快速的興起,過程裝備與控制工程是多學科交叉融合的新型專業,同時也更好的促進了我國工業發展。^程裝備與控制工程是過程工業發展的核心,因此我國需要著大量的專業人才。
1 過程裝備與控制工程的歷史情況
我國在二十世紀五十年代建立了屬于自己的化工生產設備并設立了相關的專業,隨著我國對機械設備的研究,更好的促進了化工生產設備的完善。在我國科學技術不斷發展的推動下,對機械自動控制技術慢慢發展并完善,這就是過程裝備與控制工程專業的前身。隨著過程裝備與控制工程的不斷發展,在我國的化工、制藥、生產、建筑等行業受到了廣泛的應用。在過程工業運作中有著化學與物理過程,過程裝備又是有化工設備與化工機械所組成的。在不同的過程裝備運作過程中還需要著不同的過程設備,過程裝備與控制工程就是由不同的過程裝備技術組成的。
隨著過程裝備與控制工程的不斷發展與完善以及行業對人才的需求越來越高,我國180多所大學紛紛開設了該專業。對過程裝備與控制工程教學的范圍十分廣泛,主要的研究方向是通過機械知識對化工設備進行分析,在此過程中還需要過程裝備控制與機電專業知識的配合進行專業的研究。在這種情況下我國各高校下對該專業有著各自的定位,也導致了在化工系、機械設備系中都存在過程裝備與控制工程專業。我國各高校根據自身的教學優勢使該專業在不同的教學領域有著不同的科研發現。
2 過程裝備與控制工程的近況
隨著過程裝備與控制工程行業的快速發展,各高校為了更好的為該行業培養綜合素質較高的專業性人才,應該加強學生對控制工程理論的掌握,學校更應該完善各種機械器材的研制。該專業對與人才培養的組要方向是機械師的培養。提高學生的綜合素質才能更好的為過程裝備與控制工程行業提供專業的技術人才。在我國的現階段的工業發展中,過程裝備與控制工程對鋼材生產、工程行業、制造業等行業的發展都有著重要的影響。隨著我國科學技術的不斷發展,過程設備與控制工程專業的發展逐漸完善,也進一步導致了該專業人才的缺失。隨著該專業的快速進步,進一步推動了我國工業的不斷發展,同時在各個行業的發展中都起到了重要的作用。因此,過程裝備與控制專業在一定程度上推動了我國社會經濟與科學的進步。
3 過程裝備與控制工程發展的方向
隨著我國工業發展的逐漸完善,過程裝備與控制工程在各行業中有著重要的地位。各高校在培養專業人才過程中對各種理論控制知識都有著熟練度掌握。所謂控制工程就是對各種機械設備在運作時進行智能制動化的控制。隨著科技的進步,機械設備智能化更好的提高了更行業的生產質量與生產效率,機械自動化發展是以控制工程為基礎進行發展的。將過程裝備與控制工程的相關知識與先進的科學技術進行融合,可以更好的促進遠程控制的發展,進一步促進智能化機械設備的完善。更好的促進各行業生產質量與效率的提高,這就是過程裝備與控制工程發展的主要方向。
4 過程裝備與控制工程發展思緒
隨著我國人們生活水平的逐漸提高,對過程裝備與控制工程專業的人才需求也將逐漸增加。根據我國政府的調查數據顯示,我國對該專業的人才需求量十分巨大,專業人才與工作崗位之間的比例為1:3。我國各大學每年為該專業培養著大量的專業人才,但該專業還是缺少著大量的專業人才。我國各高校應該積極的完善對該專業的教學模式,為該專業培養更多的專業人才。我國各大學在對過程裝備與控制工程專業進行教學時應該以學生的學習主體,更好的促進行業的發展為核心,對教學模式進行科學的優化,在提高學生綜合素質的過程中,應該更好的突出自身的教學優勢,通過各種目標的結合,提高學生的綜合實力使學生在工作過程中擁有更強的競爭力。
各高校應該明確過程裝備與控制工程的發展思緒。第一,我國各高校應該對該專業的教學實驗進行優化,更好的適應專業發展的方向。學校通過對自身實驗基地進行完善,同時開設更多的實驗項目,更好的促進學生的創新實驗能力,更好的為該專業培養專業型人才。第二,各高校還應該加強過程裝備與控制工程教學的師資力量,通過校企各做的教學方式更好的提高高校的教學質量與教學效率,更好的而豐富學生的實踐經驗。同時各高校應該積極的鼓勵教師對該專業進行深入研究,使學校的對專業的研究水平得到更好的提高,教師可以通過對人們日常生活中經常使用的設備進行科學研究,讓研究的成果與人們的生活緊密相關,更好的提高學生的學習積極性。第三,各高校應該通過科學的方法正確將過程裝備與控制工程專業向著智能化、信息化方向發展,通過以學生為教學主體的教學模式,使該專業的學生可以更好的適應不斷發展的社會環境,同時還應該更好的掌握各種該專業先進的科學知識。第四,各高校位該專業培養人才過程中應該加強對先關專業課程的完善,使學生可以更好的為社會進行服務,促進我國社會的快速發展。在對學生進行教學時應該結合社會經濟結構發展情況,使學生可以更好為社會發展作出自己的貢獻。第五,我國各高校在教學過程中應該對傳統的教學模式進行改變,為該專業的學生們建立新的學習觀念,使其可以更好的融入到工作環境中。同時還應該培養學生的創新能力與工作素質,在為專業培養人才的同時也為社會提供綜合素質較高的技術人才。
5 結束語
綜上所述,隨著我國工業的快速發展,過程裝備與控制工程專業得以快速的興起。該行業的興起也更好的推動了我國工業的快速發展。該行業多我國各行業的發展都起著重要的作用,我們通過對過程設備與控制工程發展及發展方向的了解,利用科學的方法確定過程裝備與控制工程發展思緒。更好的促進該行業的發展與進步。
參考文獻
引言:隨著人們生產生活方式的轉變,燃氣已經逐漸消費的主流,燃氣專業的探究和探索顯得尤為重要。為適應燃氣過程裝備與控制工程專業發展的需要,明確專業內涵,分析存在的問題,確定專業定位和發展方向,探索專業特色,本文對燃氣過程裝備與控制工程專業發展進行了探索與實踐。
一、過程裝備與控制工程的專業內涵
過程裝備與控制工程專業主要以過程工業為專業背景。過程工業是指以流程性物料為主要對象,以改變物料的狀態和性質為主要目的的工業,它包括化工、石油化工、生物化工、化學、煉油、制藥、食品、冶金、環保、能源、動力等諸多行業與部門。過程工業所涉及的一些物理、化學過程,主要有傳質、傳熱、流動、反應、機械、熱力學等過程。正是這些物理、化學過程,構成了過程工業的生產過程。然而,要使這些過程得到實現,達到工業生產的目的,必需要有相應的過程設備。這些過程設備包括傳質設備(如精餾、吸收設備等)、傳熱設備(如換熱器、加熱爐等)、流體設備(如泵、壓縮機等)、反應設備(如化學、生化反應器等)、粉體加工設備(如粉碎、造粒、輸送設備等)及熱力設備(如制冷、空調設備)等。這些設備及它們的有效組合,就構成了過程裝備。過程裝備的高效運行,不僅取決于構成生產裝備的各個單元設備的性能以及這些單元設備的組合方式,而且取決于對單元設備及成套裝置的控制水平。應用先進的計算機技術、傳感技術、信息技術及控制理論,對生產過程及設備實行實時監控與自動控制,使之處于最運行狀態,是過程工業裝備發展的一個重要方向。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D機D電”一體化的多科型、交叉型專業。
二、專業定位、專業方向和專業特色
燃氣過程裝備與控制控制工程專業培養適應石油化工、能源、燃氣等過程工業企業需要的“一線工程師”、“一線工藝師”和“一線管理師”為培養目標。在教育過程中,注重對學生能源工程燃氣學的基本理論和基本知識的培養,加強過程裝備設計、制造與控制的基本技能和綜合素質與能力的培養,使畢業生具有燃氣工程、能源工程和化工工程等基本知識和工程應用能力和技能。
燃氣過程裝備與控制控制工程專業與石油工業有著良好合作關系,有與石油工業相關的辦學條件,因而過程裝備與控制工程專業以石油化工、燃氣能源為主要專業方向,培養能在石油化工(含煉制)、燃氣安全、燃氣管道安裝等石油行業設計、制造、生產一線從事集裝備設計、制造工藝、控制為一體,具有較強的復合性的過程裝備設計制造、控制運行、維護管理的工程技術人才。
三、燃氣過程裝備與控制工程專業存在的主要問題
1、現在的專業辦學在很多方面仍然是沿用或模仿普通本科院校的模式,適合獨立學院的辦學模式還不十分清晰。燃氣過程裝備與控制控制專業由于辦學時間比較短,尚未形成明顯特色。
2、前期主要依托于校本部的師資力量,師資隊伍人數雖然逐年在增加,但真正的專業教師力量仍然缺乏,教師整體結構不太合理,教師科研少,學術水平低下,年青教師缺乏教學經驗,教學水平明顯不高。
四、燃氣過程裝備與控制工程專業建設對策
1 深化改革,建立科學規范的實驗室管理體制。燃氣的過程裝備與控制工程系成立以系主任牽頭的實驗室管理領導小組,在學院行政和實驗中心的指導下,依據學校實驗室建設規劃,制訂實驗室的具體建設方案,并組織實施:調整實驗室布局,優化實驗室資源配置;根據專業的發展和企業需求,整合實驗項目,淘汰過時落后的實驗項目,增加綜合性、設計性、研究創新性實驗項目;開發一批實驗教學課件,逐步提高實驗教學質量,滿足應用型人才培養的需要;完成實驗教學大綱的修訂,啟動實驗、實訓指導書的編寫及出版,發表實驗教學相關的論文;完成年度設備購置計劃;選送實驗室專職教師外出進修;部分實驗室面向學生開放,引導學生將設計作品申報專利,并根據教學和科研的需要,自制相關實驗教學設備。
2 加大實驗教學改革力度,全面提升實驗教學質量。根據培養高素質創新性應用型人才的要求,進一步完善實驗課程體系建設,科學設置實驗項目。按照“以學生為中心,以能力培養為核心”的教學理念,構建工程模式實驗教學體系,改革實驗教學內容,建成以學生自主學習為主的基礎性實驗教學平臺,教師與學生互動的綜合性實驗教學平臺,以發揮學生主觀能動性、培養創新精神和實踐能力為主的自主設計研究性實驗教學平臺,基于校園網的網絡虛擬實驗教學平臺;增加綜合性、設計性實驗項目比例,開設一些隨著國家節能環保措施力度加大帶來的環境治理的綜合性開放性實驗項目,如固廢資源化利用實驗室、工業煙氣綜合治理測試實驗室、廢氣廢水清潔治理與測試實驗室、節能環保創新設計實驗室,逐步實現所有實驗室向學生開放,著力培養學生創新精神和實踐能力,全面提升實驗教學質量。
3、充分利用社會資源,積極引進、聘用高質量的優秀人才。通過人才市場,積極尋求優質教師資源,引進優秀人才,特別是要大力引進高職稱、高學歷人才,擴充專任教師隊伍;通過加強協作,聘任兼職、臨聘和雙肩挑高級專家等多種途徑,拓寬教師來源渠道,改善教師隊伍結構,促進教師整體素質的提高。特別是要充分利用校本部的師資資源,聘用高級職稱教師,作兼職教授,提升專業整體師資水平。
4、以提升業務能力為重點,大力提升教師的全面素質。對青年教師在教學上要采取“幫、扶、教”,幫助他們盡快熟悉教學各基本環節的要求,站穩講臺;創造條件,外送培訓,加快提高業務能力;積極支持、幫助青年教師承擔各類研究課題,參加學術會議,提高他們的學術水平。同時,加強教師對實驗、實習實踐環節指導技能的培養;通過參與各實踐環節,深入接觸生產一線技術人員和操作工人,相互學習討論,深化了專業知識的理解及應用。
五、結束語
挑戰與機遇共存,面對國家沿海大開發以及“卓越工程師計劃”的啟動兩大契機,燃氣行業將得到更大的發展。相信經過幾年的專業建設和實踐探索,燃氣是我過程裝備與控制工程專業建設更上一個臺階,培養更多更優秀的專業人才,為科技發展與進步、國家和地方的經濟建設作出重大貢獻。
參考文獻
[1]李偉,戴光,等.過程裝備與控制工程專業建設與改革[j].石油教育,2008(3):60-62.
[2]王昌,李強,等.過程裝備與控制工程專業建設與特色的探索[j].實驗室科學,2008(5):52-54.
1專業溯源
“過程裝備與控制工程專業”作為新的專業,不過十幾年歷史。成立于20世紀50年代初期的“化工機械”專業是“過程裝備與控制工程”專業的前身。初期,前人致力于化工機械專業建設,以蘇聯的發展方式為藍圖,不斷改進和創新,最終完成了我國化工機械的初步建設,同時培養了一大批提供專業教育,科研創新,設備設計、制造和使用服務的骨干力量。隨著全球現代化發展和自動化需求,化工機械逐漸有了更多控制方面需求。因此,為了適應世界發展,1998年3月教育部應上屆教學指導委員會的建議將專業改名為過程裝備與控制工程,發展至今專業知識逐漸覆蓋了理論性控制工程領域與實踐性機電領域。
2供需現狀與人才培養要求
一個專業的興衰,正相關它之于國家建設發展的重要性和社會趨勢的順應能力。完整的工業體系對國家至關重要,化工正是工業體系的重要一環。更名前的“化機”專業的課程培養目標為造就熟練于化工設備設計,包括工藝流程設計與結構功能設計的專業型人才。對于符合國家標準的設備,設計人員只需根據工藝條件完成設備選型;對于非標準的特種設備,大多采用定型設計。因此,設計人員在完成設計要求時,通常只需要根據需求方的要求確定出設備的強度尺寸,實質上就是確定一個“外殼”使設備能夠滿足工作的要求,并具有足夠的強度來抵抗外界的影響。這種設計“硬殼”[1]的培養方向決定了化機本科專業人才將處于“建設型”的低層次水平。過去,在計劃經濟模式下,中小企業最為關注的是高產量、高收益,只要能生產產品過程安全可靠,就是值得鼓勵的“好”設備,出于開發成本和已有的生產方式的穩定性考慮,對設備的效率、節能效果并不十分重視,即使新型化工設備技術和設備能夠達到高效節能的效果,也難以被采用,因此低層次水平的“建設型”人才相較于高層次的“開發型”人才更受市場青睞;而目前隨著國家倡導綠色環保產業經濟,貫徹落實綠色環保的理念成為企業發展的基礎。在進行制造化工機械時,需要嚴格遵循綠色環保的理念,要求企業在制造化工機械時運用科學的技術手段,同時考慮制造對環境的影響,實現可持續發展,這也就意味著市場對于建設性人才有了學習能力上的更高要求,對開發型人才有了更大的創新能力需求,也就導致了不同發展階段對既懂化工,又懂機械的“萬金油”式的綜合型人才的需求保持穩定增長。目前全國開設該專業的本科高校超過百家,對于精通工藝流程設計、機械設備設計、計算機控制,具有良好的基礎工程能力的綜合型人才的需求仍在增加。隨著工藝裝備逐步趨向于大型化、精細化和自動化,對工藝整體過程的自動控制也得到了更大程度的重視,實現“過程、裝備、控制一體化”,已經成為高級人才需要具備的重要能力。
3專業學習內容及本科生發展方向
2.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。
3.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?;诖死砟?,他首次提出了課程選修制(ElectiveSystem)。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。
4.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。
在多年的教學實踐中,很多過程裝備與控制工程專業的學生對物理化學課程有一些畏難和抵觸情緒。他們不理解學習該課程的目的和作用,也不清楚物理化學課程與過程裝備與控制工程專業之間的聯系。因此本人在教學時首先要解釋二者之間的關系。過程裝備與控制工程專業主要以過程工業為專業背景,涉及的一些物理、化學過程,主要有傳質過程、傳熱過程、流動過程、反應過程、機械過程、熱力學過程等。正是這些物理、化學過程,構成了過程工業的生產過程。物理化學課程就是研究上述化學變化及其相關聯的物理變化的各種基本原理和共同規律。正是由于它所研究的是普遍適用于各個化學分支的理論問題,物理化學也被稱之為理論化學。物理化學課程是化學、化工、輕工、材料、冶金、農林、醫藥、地質、生物、熱工等學科的理論基礎。例如化工原理是過程裝備與控制工程專業基礎課,要明確告訴學生物理化學課程是化工原理課程的先導課程,學好物理化學課程意義重大。同樣工程熱力學也是過程裝備與控制工程的一門專業課程,其主要涉及物理化學課程的重要組成內容——氣體和熱力學內容。因此如果沒有物理化學課程的講授,則工程熱力學也無從講起。同樣,過程裝備與控制工程專業所涉及到的化機設備等課程中有關設備腐蝕與防護等方面的內容,與物理化學課程中的電化學內容密切相關。因此通過以上內容的闡述和解釋,就可以理清物理化學課程與過程裝備與控制工程專業之間的關系脈絡,學生就能明白二者之間的關聯性和傳承性,對于教學質量的提高就大有裨益。
1.2針對專業特色選擇合適的教材制定教學計劃
由于課時數的限制,過程裝備與控制工程專業學生的化學專業基礎知識較為薄弱。物理化學課程概念抽象而復雜,公式推導繁瑣,尤其是熱力學理論較為抽象,類似度高、易混淆。因此選擇適宜的教材才能做到因材施教,學習內容有所側重。目前化工類專業的物理化學教材選用天津大學第五版物理化學,由高教出版社出版,上下兩冊。該教材內容全面,注重理論闡述的系統性和嚴謹性,注意與實際應用的相結合,并保持與時展的與時俱進,是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。但是由于過程裝備與控制工程專業教學計劃和課時數的限制,所以必須選擇少學時的化工類專業(化機、材料、輕工、紡織、制藥及環境等)的少學時大本教材才能完成教學大綱的要求。根據這一現狀,我們選擇了肖衍繁、李文斌編著、天津大學出版社的《物理化學》作為主教材,其主要內容有:氣體、熱力學第一定律、熱力學第二定律、化學平衡、多組分系統熱力學與相平衡、電化學、表面現象、化學動力學基礎、膠體化學。根據課時數來制定適宜的教學計劃,做到科學性、系統性和概括性。另一方面,在每一章中要選擇重點掌握的知識點,要求學生重點掌握,其它內容可以讓學生自學和閱讀。這樣做的目的在于不降低課程教學的總體要求的前提下,使學生能夠掌握物理化學課程的精髓和靈魂內容,保證學生在可以接受和理解的基礎上掌握知識點,過于抽象和復雜的內容則做到一般性了解即可,做到內容講解精而透、知識點掌握有側重。
1.3講好緒論課和物理化學史調動學生學習興趣
緒論是整個教材的前奏和正文內容的提綱挈領。大部分教師由于課時的限制對于緒論的講解都是簡要敘述或一言以蔽之。對于過程裝備與控制工程專業的學生初學物理化學課程時,對于該課程的體系和內容會簡單片面的理解為“物理”與“化學”兩大課程的拼合,加之學生在化學課程和知識點方面的欠缺,對于物理化學的課程內容的理解是機械和呆板的。如何上好第一課,調動學生的興趣,做到融會貫通是物理化學課程講授的一大挑戰。因此緒論課的講授就顯得非常重要。在緒論課中,首先要讓學生清楚明白課程物理化學的概念、課程體系的內容、物理化學課程與下游專業課程的關聯作用等。通過化學現象和物理現象的有機統一來闡述課程的重要性。另外一方面,為了調動學生的興趣,加強物理化學史的講述。通過介紹物理化學發展史及一些事件,使學生明白物理化學發展的軌跡和歷史沿革,了解物理化學與物理學、化學、數學及其它相關學科之間的縱橫關聯性,也就使學生對物理化學課程的學習有一個準確的定位。最后,通過緒論課和物理化學史的講述,引導學生建立良好的學習方法和態度,為后續教學內容的開展奠定良好基礎。
1.4強化高等數學知識點和基礎概念
由于高等數學的概念繁雜,很多學生考完試后基本都忘卻了一些公式和概念。物理化學課程的公式繁多,對學生的數學基礎要求較高,很多概念都是通過數學推導引出,尤其對微積分、導數等概念的掌握要求較高。因此在物理化學課程講授中,抽象概念和原理必須通過繁瑣的數學推導才能讓學生明白概念的由來及使用限制條件,理解和掌握難度較大,已成為物理化學授課中的一大障礙。本人在授課中對導數、微積分、極限等概念和常規數學方法進行復習和講解,夯實學生的數學基礎,同時要求學生在課外復習高等數學,課堂進行提問和推導,使學生利用短暫的時間回憶起所學的數學知識點,與物理化學課程的教學產生銜接和對應,可以較好的保證物理化學課程的教學,也提高了學生的學習興趣,克服畏難情緒,避免學生產生消極厭學情緒。
1.5合理利用教學手段
隨著科技的發展、教學手段的創新和現代教育手段的普及化,多媒體教學已大規模應用于物理化學教學中。多媒體課件把圖形、圖片、文字、動畫、聲音、視頻等信息進行高度集成和數字化,突出了信息的形象化和感染力,使得教學內容豐富多彩,形成良好的交互性、可控性,調動了學生的視覺和聽覺效果,有利于促進記憶,強化教學效果。由于物理化學課程中內容繁雜,理論抽象,公式推導繁瑣,因此借助于物理化學多媒體課件可以使概念形象化、加大信息量傳播。教師也可以把精力和記憶集中于重點內容的講授上,優化了備課效果,提高了教學效率。但是由于物理化學課程的自身特點,公式繁多,概念抽象,數學語言和數學符號較多,如果多媒體課件展示速度過快,導致數學公式的推導過程化弱化,無法體現出數學公式推導中的邏輯性和方向性,導致學生反應滯后,無從思考,不利于學生對課堂教學內容的吸收、消化和理解。因此,要合理利用多媒體資源,在多媒體教學中加強授課技巧,課件內容展示要合理控制節奏,不能拘泥于課件內容的限制,重點和難點內容處利用黑板教學進行推演和講解,進行啟發性講解,加強與學生的交流互動,激發學生的興趣,增強了學生的聽課效果,提高了教學質量。
1.6結合生活實例與工程實例進行課堂教學
物理化學課程是一門理論化學,其概念和原理的描述嚴謹、抽象、系統化。師者,所以傳道授業解惑也。因此如何將概念和原理內容正確教授給學生,并且使學生能夠從深度和廣度上加以理解和應用是教師授課中的重中之重。這也就要求教師本人對概念和原理要有深邃的正確理解,對其應用及條件做到觸類旁通,不能形而上學、死板教條,否則將會以訛傳訛、誤人子弟。在授課過程中教學語言樸素化,語言描述簡單明了,避免一些生僻硬拗的詞匯。對于理論性內容的講授,在不影響理論內容嚴謹性的前提下,可以用學生能理解的語言進行轉述,同時結合生活實例和工程實例進行講解,就能夠讓學生理論結合實際,提高其學習的興趣。例如,在講授水的三相點的知識點時,學生往往容易理解一些具體的相態或變化歷程,但是對于水的相圖分析感到有些困惑??梢酝ㄟ^解釋一般冬晚結霜、夏夜凝露的原因來加強學生對水的三相點理論的掌握。從水的相圖可知,在水的三相點溫度以上,水蒸氣才有可能凝結成液體。水氣形成霜是gs的凝結過程。從水的相圖可知:只有溫度低于三相點溫度才有可能使水氣不經液體而直接凝結成固體霜。所以,只有在冬季晚間溫度低于三相點溫度,空氣中的飽和水蒸氣才可能直接形成霜;而在夏天晚間溫度都高于三相點溫度,故白天的水氣在晚間較低溫度下達到過飽和而凝結時則形成露。例如,講解稀溶液依數性理論時,結合講述新疆冬季混凝土施工中加入無機鹽的工程實例來講解凝點下降加強混凝土抗凍性的道理,從而使學生非常容易理解依數性的相關知識點。又例如,講解原電池熱力學理論時,結合化工設備的腐蝕及防腐等工程實例對原電池電極構成,電極分類及原則,電極反應、電池反應等做系統性介紹,讓學生明白化工設備的腐蝕是一種自發的原電池反應,是一種化學能轉變為電能的自發過程的產物。在解釋清楚原理后,就可以順理成章的利用已有的電化學知識點來講解設備的防腐蝕措施。在講課過程中,尊重學生,注重和學生的交流,培養師生感情。語氣要和緩,語言表述要抑揚頓挫,調動學生情緒,活躍課堂氣氛。概念和知識點講授后要和學生積極交流,循循善誘,了解他們的理解程度和正確性。通過多方位、多實例來引導和疏通問題,做到課堂之上就能夠解疑釋惑,可以增強學生的積極性,提高學習興趣,減輕學生學習壓力。
[中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)04-0053-03
引言
過程裝備與控制工程專業是在化工設備與機械專業基礎上建立起來的。早在20世紀50年代初期,根據經濟發展的需要,我國仿照原蘇聯的教學模式成立了化工設備與機械專業。如大連工學院(即大連理工大學)在1951 年率先成立了化學生產機器與設備專業,第二年天津大學、浙江大學、華東化工學院(華東理工大學)等國內知名高校也相繼設立了化學生產機器與設備專業。該專業的設立,對我國當時經濟的發展起到了巨大的推動作用,特別是對我國化工、石油化工、輕工、制藥等行業的發展功不可沒。該專業主要的特點是將化工過程和過程設備有機地結合起來,所學知識既可以解決化工生產過程遇到的難題,又可以根據化工生產需要來設計、改進和加工所需的設備,還可以對生產設備進行操控、維護和維修。該專業曾被譽為“萬金油”專業,培養出來的人才長期備受社會青睞。[1][2][3][4][5]
然而,隨著工業和科技的發展,高能耗、低效率、高污染的粗放式的生產模式已與時代主題格格不入。目前的生產,要求過程設備向大型化、精密化、節能化和自動化方向發展。為了迎合社會發展的需要,1998年教育部對普通高等學校本科專業進行調整時,將原來的“化工設備與機械”專業更名為“過程裝備與控制工程”專業。專業名稱的變更,既拓寬了專業領域范圍,也拓寬了專業知識結構。
目前的過程裝備與控制工程專業,涵蓋了化工設備與機械、真空技術與設備、煉油機械、礦業機械、建材機械、輕工機械等專業。也就是說,過去的這些專業經專業調整以后現在都叫過程裝備與控制工程。對應專業名稱的變更,專業知識結構也發生了巨大的變化,即從原來的以化工過程原理和化工設備設計知識為主的課程設置,拓寬到以過程原理、過程裝備和過程控制為主要內容的課程體系。學生的就業領域也從原來的以化工和石化企業為主導領域,拓寬至化工、石油化工、煉油、食品、環境工程、制冷工程、生物化工、動力能源、冶金、輕工和制藥等領域。不可否認,專業名稱和專業內涵的變革對社會發展和人才培養起到了無法估量的作用。同時,專業范圍的拓寬也帶來了一系列不容忽視的問題。
一、過程裝備與控制工程專業發展存在的問題
鑒于目前過程裝備與控制工程專業就業形勢較好,目前全國已有120多所高校開設了此專業。其中部分院校的過程裝備與控制工程專業,并不是由原來的化工機械與設備專業轉變過來的。這些院校為了滿足過程裝備與控制工程專業課程體系的要求,同時保存原來專業的特點,課程體系一度變得龐大而復雜。面對復雜的課程體系,學生們在一定程度上對本專業的認識、專業課程的學習、就業甚至再深造專業的選擇產生了一定的困惑。目前,為了與國際工程教育接軌,使過程裝備與控制工程專業國際化,即使是由化工設備與機械發展起來的過程裝備控制工程專業的課程體系也非常龐大。圖1是我校2015級培養方案的課程體系,加上選修課共60余門次。目前面臨的一嚴峻問題是,課程門數在增多,而總學時卻在減少,從而出現學時緊張難以分配的現象。對本專業而言,一些非常重要的專業基礎課程如工程流體力學和工程熱力學僅有32學時,在有限的學時內學生對這些課程知識點的掌握不夠深入和透徹,這導致學生在后續課程的學習(如過程流體機械)中比較吃力,難以理解過程中涉及的物理現象;甚至有些學生在考研時,幾乎不敢報考專業課程為流體力學、工程熱力學和傳熱學的高等院校。
其次,課程的大而全,在某種程度上給學生帶來了很大的困惑。面對復雜的課程體系,學生們不知道他們到底要學什么,將來能干什么。學生在課程學習時,對很多課程認識不足,只是簡單的根據學時的多少來判斷課程的重要性,這導致他們在學習時不能很好地把握專業方向,嚴重影響了就業方向選擇的主動性。再加上過程裝備與控制工程專業本身在專業方向歸類時就比較特殊,其本科階段歸屬于機械工程一級學科,而研究生階段(即化工過程機械)又歸屬于動力工程及工程熱物理一級學科。這無形中又增加了學生對專業方向理解的困惑。再次,目前有些院校雖然已形成了自己獨特的專業方向,但從學生就業和發展的角度來說,缺乏一定的靈活性,再加上目前高校招生規模逐步擴大,學校很難滿足學生個性發展的需求。而且單一的專業方向會影響學生的就業,形成內部競爭的局面。因此,過程裝備與控制工程專業方向的精心凝練和認真規劃是我們必須面對的問題。
二、專業方向的規劃和思考
正如前述,早期曾把過程裝備與控制工程專業稱為“萬金油”專業。但仔細想想,如果一個人啥都能干,那也就意味著他啥也專不了、精不了。就學術界而言,到目前為止,本專業出來的兩院院士和杰出科學家屈指可數,所以專業方向的凝練和規劃是必然的。為了與國際接軌,專業方向的凝練不能偏離已有的課程體系,而應在與國際接軌的基礎上,認真規劃專業方向。從表1可以看出,對于我校的過程裝備控制工程專業而言,主要的專業課程可分為:過程設備、過程機器和過程控制三大類。順著這三大課程類別,實際上可以規劃為過程設備、過程機器和過程控制三個專業方向。學生在數學、自然科學和人文與社會科學等基礎課程學完之后,就可以根據個人的興趣愛好進行專業方向選擇。確定了專業方向后,學生就可以根據專業方向和個人的發展深入學習相關課程。當然,制訂培養方案時應根據專業方向的需要合理地安排相關課程、分配學分和學時。
(一)過程設備方向
該方向以過程設備(包括存儲容器、換熱器、塔器、反應釜等)的結構設計、強度設計、材料選用、制造加工為主。支撐專業方向的主干專業基礎課程應為理論力學、材料力學、彈性力學、過程原理、工程材料,主要的專業課程應為過程設備設計、過程裝備制造工藝、壓力容器設計規范、信號測試與處理。相對于其他專業方向而言,在制訂培養方案時,這些課程的學時應偏多些。
(二)過程機器方向
該方向以過程機器(包括壓縮機、泵、離心機、汽輪機等)的結構設計、熱力設計、節能設計、操作運行、故障診斷為主。支撐專業方向的主干專業基礎課程應為流體力學、熱力學、傳熱學、過程原理、材料力學,主要的專業課程應為過程流體機械、故障診斷技術、過程裝備制造工藝、信號測試與處理。相對于其他專業方向,在制訂培養方案時,這些課程的學時應偏多些。
(三)過程控制方向
該方向以過程控制儀表(包括壓力、溫度、流量、應力應變等傳感器)的結構設計、原理設計、電路設計、控制設計為主。支撐專業方向的主干專業基礎課程應為電工和電子技術、控制工程基礎、復變函數、過程原理、計算機原理及應用,主要的專業課程應為過程控制技術及應用、化工儀表及自動化、過程控制與計算機控制系統。相對于其他專業方向,在制訂培養方案時,這些課程的學時應偏多些。
表1列出不同專業方向課程的對比情況。從中可以看出,每個方向都有自己的重點課程,這樣做有以下優點。1.學生明白了專業方向的重要課程,可以有針對性地進行學習,能夠很好地將課程學習和自己將來的就業和發展結合起來。2.優秀學生在進一步深造學習、選學校和專業時,比較靈活,選擇的余地比較大,擺脫了考研專業課程只敢選材料力學和理論力學的尷尬局面。3.能夠合理地利用教學資源,分層次教學,比如每個專業方向的重點課程應配置經驗豐富、責任心強的教師進行授課。對于這些重點專業課程,不論是理論學習還是實踐學習,均應嚴格要求,在縱、深方面均應達到預定的水平。而對于相同課程、非專業方向學生的教學,教師應側重于知識廣度的教學,不應再抓細節、求深度。4.便于課堂管理和減輕學生的學習負擔。有了專業方向,學生學習的目的性就比較強,重點課程會多投入,非重點課程應以了解為主。對學生而言,在明白了課程的學習目標后,他們學習的積極性會相應提高;對教師而言,課堂管理也會相對輕松。
三、結束語
不可否認,任何事情都具有兩面性,教育也如此。教育的改革和國際化,一方面促進了我國教育的發展和教育與國際接軌的步伐,另一方面也帶來了諸如課程體系膨脹、專業方向模糊等一系列問題。本文針對過程裝備與控制工程專業方向模糊不清這一問題,給出了自己的一些看法和解決方案。在筆者看來,根據目前的課程體系,過程裝備與控制工程應設置過程設備、過程機器和過程控制三個專業方向,然后再根據專業方向設置相應的課程。每個方向應根據需要來設置自己的課程,不同的方向、相同的課程,可配置不同的學時,講授不同的內容。面對具體的專業方向,學生應制訂詳細的學習目標。這無疑對學生的學習、就業乃至未來的發展具有巨大的幫助作用。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 李志義,. 對“過程裝備與控制工程”專業的認識與規劃[J].化工高等教育,1999(3):9-12.
[2] 李志義,.對過程裝備與控制工程專業背景的認識[J].化工高等教育,2003(1):11-14.
一、過程裝備與控制工程的重要作用
1. 過程裝備與控制工程的重要性。
過程裝備與控制工程是以過程裝備設計基礎為主體,通過過程原理與裝備控制技術應用為兩翼的學科交叉型專業。它所培養的學生是能夠具有較強的研發過程裝備、機械基礎、控
制工程、計算機及其他基礎理論知識,具有較好的工程技術基本素質和綜合能力。同時,也是具備過程機械與設備設計,及其控制理論的應用、研究、開發、設計、制造、運行控制等綜合能力的高級科學研究者和專門技術人才。
2. 過程裝備與控制工程建立的重要性。
過程裝備與控制工程建立于建國初期,在我國急需多方機械建設人才的情況下,先由“化工設備與機械”專業逐步轉變為“過程裝備與控制工程”專業。
3. 過程裝備與控制工程的作用。
過程裝備基本上分為兩大類:
第一類“化工機器”,含各種攪拌機、破碎機、離心分離機、旋轉窯、過濾機、旋轉干燥機以及流體輸送機械等。
第二類化工設備主要含各種普通分離設備,普通窯、普通干燥器、反應器、換熱器、蒸發器、反應爐、電解槽、結晶設備、傳質設備、塔器、吸附設備、流態化設備、容器(槽、罐、釜等)、以及離子交換設備等。
所以,過程裝備與控制工程的作用非常廣泛。
4. 過程裝備與控制工程的特色。
從過程裝備與控制工程的適用范圍可以看出,過程裝備與控制工程適用于多方工種,并在工種發展和變化中起關鍵作用。
5. 就業面廣。
過程裝備與控制工程主要應用于兩大方面:
(1) 化工機器。
其主要作用部件為運動的機械,如各種過濾機、攪拌機、破碎機、旋轉窯、離心分離機、旋轉干燥機以及流體輸送機械等。
(2)化工設備。
其主要作用部件是靜止的或者只有很少運動的機械,如各種容器(槽、罐、釜等)、流態化設備、反應器、換熱器、反應爐、電解槽、結晶設備、普通干燥器、吸附設備、蒸發器、傳質設備、普通窯、塔器、普通分離設備以及離子交換設備等。
所以,過程裝備與控制工程應用范圍廣、使用性高,方便創業和就業,同時操作方便,就業面廣。
二、過程裝備與控制工程的必要性
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人工控行業都能奠定良好基礎。
2.控制原理,主要是計算機程序控制,這就要學習相關必要的電腦編程知識,因為這些知識是目前技術工人必需熟練掌握的基礎知識。也是“過程裝備”需要的知識和所使用的計算機知識。
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。
三、過程裝備與控制工程是社會進步的必然要求
1. 過程裝備與控制工程的歷史。
過程裝備與控制工程專業的前身是化工設備機械或化工過程機械專業,在運行了多年后,由于社會的發展和科學技術的進步,1998年國家決定改變這一專業布局和對專業進行大規模調整,于是就產生了“過程裝備與控制過程”專業。這樣既有了設備機器的內容;又有了工藝的內容;還有了控制工程的內容。于是過程裝備與控制過程專業是現代社會綜合性較強的跨學科的先進專業。
2. 過程裝備與控制工程的作用。
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。
四、過程裝備與控制工程的發展趨勢
從上面了解到,與“過程裝備與控制工程”相關聯的部門有化工、機械、能源、制藥、食品、動力、石油、化工、生化、制藥、環保、勞動安全等。我國的化學工業經60多年的建設已經有了相當的規模和相應的技術,并可與發達國家縱橫。同時,我國的化學工業產值占國民經濟總值的10%左右,可完全同發達國家媲美。
中圖分類號:G640 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)12-0095-02
生產實習是我校過程裝備與控制工程專業四年學習中最重要的一次實踐教學活動,主要目的是在學習了全部基礎課和部分專業課之后,學生對本專業的培養目的、所學理論知識、理論與實際聯系、未來工作預期進行的一次感性認識和檢驗。但是,在生產實習過程中,作者發現學生實習效果的影響因素很多,因此結合本專業具體的實習過程,初步探討一些生產實習中的經驗。
一、生產實習特點與現狀
過程裝備與控制工程專業生產實習的主要場所是在化工機械廠進行,主要包括理論學習、車間現場實習、實習自測和考試等三部分內容,其中現場實習地點在企業的生產車間。關于化工機械廠生產車間,其特點是車間內臨時設施多,邊角料多,噪音大,常有有害氣體產生,易造成意外人身傷害。而學生初來工廠時,自身習慣往往不能滿足安全生產的要求,常是安全隱患的誘因,再加上工廠要安排人員對學生進行安全培訓和技術講解,或多或少會影響車間的生產進度,造成很多工廠不愿接收在校學生的實習活動。
其次,生產實習不但是一門實踐課程,而且也涉及學校所學知識的綜合運用,實習內容包含了“過程設備設計”、“金屬材料學”、“過程流體機械”、“過程裝備控制技術及應用”、“過程裝備制造工藝及檢測”等課程的內容。初到實習工廠,學生往往不知從何入手,這就需要實習教師將現場的情況同相關課程內容結合起來,讓學生能從眼前的工程實例與課本知識找到聯系。實習教師的及時指導和提醒,誘導學生去發現和解決問題,將有助于增強學生的實習興趣,提高實習信心。但是,這些具體而細致的工作對年輕教師往往也是一個考驗。
另外,對實習學生的管理也有一定差距。在實習現場,實習教師一般在實習開始時才接觸學生,再加上對工廠及周邊環境的不熟悉,如何合理組織安排學生的日常生活和實習也是實習教師必須面對的問題。
二、生產實習的實踐
1.改進實習組織形式。隨著實習學生的增加,一個教師在現場往往要帶領三十多個學生實習,再加上周圍環境嘈雜,不安全因素多,實習教師很難接觸到每個學生,這種情況下實習效果會大打折扣。在傳統實習模式下,根據實習班級的大小,把學生小組化,即將傳統的車間集體實習方式改變為由學生自由組合成小組(每組5~6人,每組一個小組長)。實習時按班級統一進車間,車間技術人員統一講解結束后,按小組進行參觀、討論和學習。這種實習組織方式有下述好處:(1)避免實習過程中每個學生獨自為戰,遇到意外情況可相互提醒和幫助,有助于提高實習的安全性;(2)安排實習任務后,這種自由結合的方式能提高學生進入現場的積極性,促進對實習過程發現的新現象進行交流,有助于發現問題并解決問題;(3)提供了相互討論的平臺,增加了學生之間的相互協作,培養了學生的團隊意識。
2.突出現場實習重點,發揮學生主動性。合理安排實習內容,突出現場實習的重點,強調要看懂施工圖、掌握設備加工工序、熟悉關鍵工藝和設備等。比如每天實習進入現場前強調實習重點,每天實習結束前組織學生按小組和班級討論實習發現的現象和所得,發揮學生的主動性,鼓勵他們發現問題、分析并解決問題。在這種實習形式下,有助于提高學生的興趣和動力,他們會有目的地通過現場參觀、觀察、提問和向現場師傅學習,去發現和提出問題。然后通過小組討論和請教技術人員等方式去探究問題產生的背景和形式,分析原因,尋找解決的方法和途徑。通過小組成員的相互討論,可以對實習內容進行鞏固,驗證課堂所學的理論知識。通過班級的集體討論,有助于擴大學生在實習過程中對不同對象的了解,同時開拓視野和積累知識,提高發現和解決問題的能力。
3.加強實習過程中學生管理。對實習學生的管理主要包括安全教育、紀律考勤、成績評定等三個方面的工作。
安全教育通常有兩方面工作,一是學院的實習動員,二是入廠時廠方進行的安全教育。通過安全教育,促使學生樹立安全觀念,不但在觀念上樹立自身安全,而且還要遵守工廠操作規程,確保生產現場機器設備的安全。同時,在實習過程中,帶隊教師要時時提醒學生注意安全,避免意外事件發生。
遵守紀律嚴格考勤是確保實習安全的重要手段,一方面考勤能保障生產實習的順利進行,另一方面也能避免一些意外事故的發生??记谝话闶沁M廠考勤、出廠考勤和夜間考勤。為了實習安全,尤其要關注出廠考勤和夜間考勤,避免實習過程中學生出現安全隱患,避免外出學生夜不歸宿而可能引發的安全事故。
成績評定包括平時紀律、實習內容掌握情況和考試等內容。其中平時紀律成績通過考勤來體現;實習內容掌握情況通過實習筆記和每天實習結束時小組討論情況給定,這部分工作能體現學生的實習態度,反映實習過程中每個學生實習的真實情況;考試通過開卷的方式進行,了解學生看到、聽到知識的掌握情況,以及運用知識解釋實習現象的能力。
4.其他方面。生產實習是一個系統工作,提高學生的實習效果涉及到方方面面。比如對本專業固定基地的實習,可通過收集和積累實習授課資料,通過提前發放文字材料的方式來提高實習理論學習的效果。再如前幾年帶實習時,發現生產車間噪音很大,車間技術人員在現場講解時,學生根本聽不到所講的內容。后來,通過給技術人員提供便攜式擴音設備,明顯提高了學生的收聽效果,從而增加了學生的實習積極性。
一、前言
過控專業研究的主要是過程工業,涉及到很多物理手段和化學反應,主要是為產品生產提供設備和技術方面的支持,因此各學科相互滲透形成了過控專業,因此該專業的知識覆蓋面非常廣,口徑比較寬。現階段過控專業的學生數量越來越多,而畢業設計要考驗的就是畢業生在理論和實踐方面的能力,這對學生未來發展也是非常有影響力的。要想培養出社會需要的應用型人才,就要保證畢業設計的效率和質量,找出現階段畢業設計環節存在的問題。
二、目前過程裝備與控制工程專業設計現狀
1.管理監控不嚴格
合格的畢業設計需要在每個環節上確保質量[1]。現階段各高校都制定了相關的指導文件,這說明畢業設計都是有一定要求的,其中包括畢業設計的組織、目的以及相關教師的職責,并制定了論文的具體規范,只是這些是文件上的規定,在完成畢業設計的過程中,高校還是缺乏管理的,高校沒有對學生實施合理的監控,也就是說各個環節都是處于無監控狀態,難免會有一些環節出現問題,這是目前高校各專業畢業設計共有的一點問題,缺乏監控機制。
2.教學資源不足
由于社會經濟在不斷發展,過控專業實際上已經是現階段本科中非常熱門的專業,學生的數量逐年增加,這對該專業的發展是非常有利的,但對于相關高校來說也是一項巨大的挑戰,因此學生數量過多,就意味著師資力量需要跟上,目前就是專業課教師的數量并不能滿足畢業設計的實際需求。多數高校是一名指導教師要負責十幾名甚至更多學生,在這種情況下,教師還要負責正常的教學任務以及科研工作,能拿出的精力有限,對學生的幫助也有限,因此僅靠現階段的教學資源要想提升畢業設計的質量還是非常有難度的,而且各高校學生若是想自主查找資料,是缺少資源的,紙質的資料非常少,但電子資料方面由于學生數量大,沒有固定場所,使用起來也不是很方便。
3.選題不合理
實際上畢業設計中最關鍵的步驟就是選題[2]?,F階段很多過控專業的學生論文選題工作是指導教師完成的,專業教師在理論研究方面沒問題,但在實踐方面以及對企業的了解方面并不是每一名教師都有足夠的經歷,因此很多畢業設計實際上是空中樓閣,僅僅存在與理論上,對實際的幫助并不大。在這種情況下,學生的創新精神其實并沒有得到鍛煉,工科學生要想獲得長遠發展,不僅需要理論積累,還需要實踐經驗和創新意識,這些在現階段的畢業設計中都是缺失的。而且選題需要結合工程實際的背景以及過控專業培養人才的目標,這樣才能將提升畢業設計的效果,這些都是存在問題的。
4.設計時間短
在學生完成畢業設計的階段,實際上需要考慮兩大問題,那就是就業和考研[3]。這兩個問題也需要在這一學期解決,對學生未來的發展也非常重要,與畢業設計的完成在時間上有直接沖突。學生為了順利應對這兩方面的問題,就要將畢業設計的時間壓縮,而這種情況指導教師也無法采取有效的措施,因此畢業設計受到時間上的影響,在質量上也是難以保證的,現階段過控專業大多數學生,對自己的論文質量評價,也只是一般,說明在完成畢業設計的時候是受到嚴重影響的。
5.學生缺乏寫作技巧
實際上由于信息技術越來越便捷[4]。高校普遍為學生提供了文獻檢索的途徑。在寫作方面也會設立一些課程或者講座,對學生完成論文進行指導,但還是無法徹底改變學生在寫作技巧方面的弱點。學生完成論文時,并不具備足夠的專業語言,很多學生會將一些內容拼湊到一起,甚至有一些學生會存在書寫不規范的現象,其中比較復雜的環節就是文獻引用、標點符號、圖表繪制方面的問題,因此學生在完成論文寫作后,還需要與指導教師一同花費大量的時間修改論文格式,相應的對論文內容與創新的分析就減少了。
三、過程裝備與控制專業畢業設計選題類型
1.工程設計
這類題目實際上就是根據企業現有的設備,參考企業中的一些技術參數,根據相應規定進行設計[5]。此類題目優點是對基礎非常重視,要求有完善全面的技術參數,工作量非常豐富,而且無論是設計圖紙還是計算量都是非常大的,所以論文實用性比較強?,F階段過控專業學生通常是在畢業設計前決定好了畢業后的趨向,所以學生是可以根據自己的就業需求要選擇題目的。該類題目目前是大多數學生的選擇,尤其是一些已經到就業單位實習的學生,可以對企業設備有足夠的了解以及接觸的機會,根據實際情況進行命題。
2.科學研究
該類題目通常是指導教師以自身科研情況為基礎[6]。申報的一些子項目,這類題目的特點就是創新性比較強,學生要在畢業設計時期將這一子項目完成,或者取得階段性的成果,因此是需要學生具備一定素質的。這類題目有一定的難度,學生不僅需要在理論上有足夠的積累,實踐能力和創新意識也需要達到一定的水平,而在這類題目由于是指導教師科研項目的一部分,在數量上不會太多。此類題目對學生是可以起到啟發效果的,而且學生可以參與項目研討的活動,兩節相關的過程。
3.創新型
創新型的題目主要是通過競賽、創業比賽等活動進行[7]。是團隊進行的一類任務,不僅需要學生完成論文的內容,最重要的是要體現出創新,其實這類題目也體現出當前社會對應用型以及創新型人才的需求,考驗的是學生各方面的能力。
四、過程裝備與控制工程專業畢業設計改革中需要解決的問題
1.管理制度改革
很多時候畢業設計取得什么樣的成就,取決于高校管理制度[8]。因此各高校為了讓畢業設計的各步驟得到有效的管理,需要建立全程監控機制,教師需要對畢業設計提升重視程度,高校也要對教師職責進行強調,嚴格控制學生抄襲的行為。指導教師起到非常關鍵的作用,需要根據設計手冊,保證學生完成畢業設計的各環節不出問題,根據課題的需求,對學生進行一對一指導,其中包括對素材的篩選、對內容的設計、論文設計方案、撰寫格式等,對學生負責。
2.充實教學資源
由于高校近年來一直在擴招[9]。而且過控專業也是比較熱門的工科專業,專業教師缺乏的現狀還是非常嚴重的,一些高校為了順利將畢業設計完成,而且地方科研受到的限制比較多,教師無法為學生提供足夠的資料,網上雖然有各類參考資料,但是質量參差不齊,學生篩選起來很有難度。在這種情況下,高校需要將教師招聘的重心放到如過控專業一樣的稀缺專業,將師資力量補充上來,調整好師生比例,同時將年輕教師在工作上的積極性激發出來,為學生提供科學的指導。
3.保證設計時間
學生為了確保升學和就業,會提出在畢業設計階段請短假,而高校為了確保學生順利升學和就業也會允許。在這種情況下,需要高校做出調整。因為考研與就業對學生非常重要,但是順利完成畢業設計和順利畢業對學生也非常重要,畢業設計若是出了問題,無論是就業還是考研,都是無法保證的,這就需要高校在時間上做出調整,例如將畢業設計的時間延長,同時可以將設計前的一些基礎工作提前到上一學期,這樣畢業設計與考研和就業在時間上的沖突就可以解決。
4.加強團隊指導
現階段高校過控專業的畢業設計是經過指導教師對學生進行一對多指導,在這種情況下,是不符合過控專業人才培養需求的,這類專業更加注重的是實用性方面的培養,提升學生的應用能力,這樣可以滿足社會對人才的需求,各專業都需要有所設計,知識面非常廣泛。但專業教師無論是研究方向以及自身專業,都是受到限制的,無法給過控專業學生帶來足夠的指導和幫助。在這種情況下,高校應該建立起專門的指導團隊,各專業教師共同完成對學生畢業設計的指導,從原本的一對多變成多對多,這樣可以根據學生需求,進行針對性的指導。
五、畢業設計與其他環節的整合
1.與課程設計整合
實際上畢業設計也可以看成是課程設計的延伸,而課程設計相當于畢業設計的一部分,畢業設計與課程設計在選題上是有一定關聯性的。通常課程設計開始于第七學期,而學生經過幾個星期的設計階段,可以了解到畢業設計的方方面面,完成畢業設計的一些工作,這樣學生就可以提前做好畢業設計的基礎工作,有助于確保畢業設計順利完成,這對學生解決畢業設計和考研以及就業之間的時間沖突是非常有幫助的,實際上課程設計就是畢業設計前學生要經歷的實戰演練,與畢業實習共同組成了實踐環節,為畢業設計打下基礎,目前過控專業正在增加學生鍛煉實踐能力的課程,所以整合畢業設計和課程設計是非常有利的。
2.與畢業實習整合
畢業實習也是畢業設計前的重要實踐環節。在現階段的經濟發展中,畢業設計和畢業實習需要進行靈活處理,要想將二者進行整合,需要注意一下細節,首先是實習基地的設立,這是畢業實習的基礎。其次是高校與實習基地的合作,為學生提供良好的平臺。然后是課題研究需要與企業實際情況和教師研究情況相結合。最后是注意對學生進行個性化培養,學生需要的是在應用能力上獲得提升,提升自身各方面素質,但每個學生的情況不同,高校需要注意對學生因材施教,解決每個學生面臨的困境。
六、提升畢業設計質量的措施
1.強化對畢業設計的重視
在畢業設計正式開始前,高??梢越M織專門針對于畢業設計的講座,對學生和教師進行動員,要讓教師和學生明確畢業設計的重要性,影響著學生日后的就業以及學位認定問題。同時指導教師要嚴格要求自己負責的學生,要從學生正式開始畢業設計前,就形成嚴肅的意識。
2.提升選題規范性
論文選題要與過控專業相關,過控專業的實踐價值是保證企業設備可以高效運行,是將機械、控制等各學科結合在一起的專業,在選題時需要與這些內容息息相關。在選題類型上,可以與科研單位和教師研究的課題緊密相連,一些學生可以在研究院等地完成自己的畢業設計。畢業設計需要提升真實性,結合現有的社會資源和師資力量,對學生進行團隊指導,這樣可以保證題目具備真實性和綜合性。在選題上還是需要指導教師提供相應的幫助,因此擬題時教師要制定好指導的時間,避免造成雙方的疲勞。
3.查閱文獻
完成論文的第一步驟就是查閱文獻,學生對查閱文獻方面還是缺乏相關的經驗和方法,因此需要教師提供指導。查閱文獻需要根據課題的具體內容,確定查閱的關鍵詞,檢索相關的期刊、研究報告等資料,然后完成資料分析工作和整理工作,結合選題寫出文獻綜述。對文獻的檢索可以通過很多途徑,例如高校的圖書館的電子資料、維普數據庫等,這些途徑查找到的文獻是比較新的。然后是高校圖書館的圖書閱覽室以及各地的圖書館。最后是網上也可以找到資料,只是質量參差不齊,需要慎重篩選。
4.強化過程控制
畢業設計的所有步驟包括前期講座、確定課題、完成文獻綜述、完成文獻的英文翻譯、完成論文設計、中期檢查以及評審和答辯。經過對選題的審定和初期、中期檢查,然后是答辯檢查、最后是成績評定和論文評選。這些步驟都是過程控制的關鍵點。在整個過程中,教師要對學生進行至少每周兩次的一對一指導,然后成立專門的小組,負責管理工作,要對畢業設計階段實施量化管理。
5.加強成績管理
畢業設計的成績是從三方面進行評定。首先是指導教師從設計方案、完成狀態、翻譯情況、學生的態度以及在個人紀律評價等方面評出成績。然后是評閱教師,根據論文的內容質量、規范性、外文翻譯的質量以及內容創新性等方面評出畢業設計成績。最后是答辯委員會,以各小組的答辯情況,對畢業設計的內容、水平、課題、表達、工作量以及學生對問題的回答各方面給出綜合性的評價,做出畢業設計的答辯成績。最后答辯小組會以規定的比例,對總成績進行評定,總成績是需要通過答辯委員會進行審核的。
七、結論
總之,畢業設計是高校學生經過學習后,經歷的對所學知識的全面檢查,是對在校期間成績的總結和提升,也是高校對學生進行實踐能力提升和理論研究強化的有效途徑。提升設計質量不僅是為了提升高校的教學水平,也是為了滿足社會最新的人才需求。如今社會需要的是實用型、應用型以及創新型人才,因此在畢業設計的質量上進行提升,無論是對于學生個人、高校還是社會發展,都是起到重要作用的。每當畢業設計完成后,需要進行經驗總結,這樣對以后的指導工作才能有所幫助。
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關鍵詞:化工原理;課程教學;革新
化工原理作為一門連接過程裝備與控制工程專業與其它專業的重要基礎課程,在實際教學的過程中,由于該門課程與化工原理結合不緊密,從而造成學生在學習過程中出現困惑、學習興趣不高、學習敷衍等現象,教學水平和質量難以提升。因此加強對化工原理課程教學進行革新,才能讓學生充分掌握化工生產過程中各個環節操作的基本原理和典型設備構造、操作原理、過程分析計算、實驗研究方法、設備選型等基礎理論知識,并在學習的過程中不斷提升自身解決各種工程實際問題的能力,不僅為自身學習其它專業課程打下堅實的工程技術方法基礎,還能促使學生進行計劃性的未來職業規劃,為教學實現培養出能在化工、石油、輕工、能源、環保、醫藥、食品等部門從事工程設計、技術開發、工程科學研究等方面工作的高級工程技術人才的目標作出積極的推動作用。
1建立健全化工原理課程教學體系
課程教學體系的革新首先要立足于過程裝備與控制工程專業的教學內容和教學特點,并基于社會對該專業人才需求的調研情況來明確課程教學體系的總體目標,以“教學要面向市場”來優化課程設置,以適應培養知識面廣、基礎扎實、彈性大、高技能的復合型人才需求,建立起新的化工原理課程教學體系。
1.1課程體系優化
針對現目前化工原理課程存在的課時少、教學內容片面、教學方法不當等問題來對課程體系進行優化與改革,可以通過以下兩個措施來進行優化改革。
1.2增加課時
過程裝備與控制工程專業課程的專業性較強,因此在實際教學中更加重視對其專業技能的教學而忽視了化工原理理論教學的重要性,因此首先要加強對學生的理論基礎教學,通過轉換教學的重視專業意識來控制專業課程總學時,將學時分配到化工原理課程中來,以此來增加專業的柔性。
1.3計算機教學與理論教學相結合
該門課程首先要求學生必須具備高等數學、物理、計算機技術和物理化學等基礎知識,并通過理論與實踐相結合的學習方法來掌握化工原理的相關知識,因此在進行課程體系優化時也要加強對學生計算機、人文基礎教學的教學力度,通過讓學生更好掌握計算機基礎知識來提升學生掌握該門課程的綜合能力,從而為之后的進一步學習和教學實踐創造良好條件。
1.4教材的選用
教學課程體系的優化與改革將引起教學整體的革新,因此在教材的選用上也應該做到與時俱進,首先要針對當前社會的需求和總體人才培養目標來進行教材選用,將國家“十五規劃”編寫的新教材與本校教學實際和教學特點進行整合優化,并在條件允許的情況下進行教材的編寫,讓教材更加適用于實際教學。
1.5教學內容與教學方法的革新
教學內容的革新也要立足于教學總體目標和人才培養方案,在教學內容的選擇上要堅持解放思想、與時俱進的理念來靈活選用適合教學實際的內容,一方面充分征求校外企業對于專業課程教學的期望和建議,另一方面認真分析學生的認知發展規律和學習需求,通過綜合二者來實現教學內容的拓展和優化更新。在教學方法上的革新要堅持全面培養學生的教學目標為指導,通過比較式、啟發式、互動式等多樣化的教學方法來充分發揮學生的學習主動性,并結合多媒體教學來削減學生學習理論知識的抽象困惑,從而起到進一步完善課程革新、提升教學質量和水平的作用。
1.6理論與實踐相結合
實踐時檢驗真理的唯一標準,要加強教學的實踐機會,通過實踐來培養學生的動手能力和處理實際問題的能力,就需要學院建立起一定的實驗室來滿足實驗教學的需求,通過增加新的實驗項目來讓學生獲得更多知識和技能,充分掌握和了解該門課程的根本目的和實際價值。
2加強專業師資隊伍的規劃建設
教學的革新是一個三位一體的建設過程,即既需要學校對大的教學環境進行革新,也需要教學的主要參與者教師與學生來共同完成,因此要進一步加強對該門課程的改革,提升教學質量和教學水平,就需要學校加強專業師資隊伍的規劃建設,通過引進部分高學歷高水平的人才來為師資隊伍注入新鮮的血液。再者,對現有的師資隊伍進行教育培訓來提升整體的素養和技能,達到拓展和更新教師知識面、教學科研能力的目的。再者,加強校企合作共同培養人才,通過從企業邀請知識經驗豐富的專家、工作人員等來對實際教學進行指導,并為教學提出見解,進一步推動課程教學的改革。
3結語
加強對過程裝備與控制工程專業化工原理課程教學改革的主要措施需要從學校主體來進行改革,通過規劃專業師資隊伍建設、專業培養目標的定位和教學計劃的修訂、課程體系改革及優化、教材使用與更新、教學內容與教學方法及手段改革、增強教學實踐等方面來實現課程教學改革,才能實現整體教學質量和水平的提高,培養出面向市場需求的復合型人才。
參考文獻:
一、我校過控專業實習情況問題分析
為切實搞好我校過控專業的實習教學改革,通過對本專業在校學生進行問卷調查,并結合相關文獻資料分析,發現本專業在實習教學中存在如下問題。
1、實習教學動員不到位,實習效果不佳
在以往的實習中,學院每次都會組織全院學生召開實習動員大會,但因人數太多,坐后面的同學根本聽不清或者也不想聽,就不認真聽。調查問卷顯示,有60.8%的同學表示自己在以往的實習環節中根本沒有明確的實習目標和任務。關于完成實習報告的數據來源,僅有37.6%的同學回答是自己在實習期間親自搜集的。這一結果表明,學生在實習時缺乏對實習環節的深刻認識,從而不能認真對待實習過程,造成實習機會的浪費。
2、實習隊伍龐大,現場混亂
在過去的生產見習中,全院5個班共200多名學生統一出發,隊伍龐大,現場散亂,在公司的會議室,由單位的技術經理講解,靠近講解員的同學還能認真聽講,記筆記,但距離遠點的同學就在里面照相、聊天,帶隊老師多次維持秩序,但效果甚微。這樣不但大家都學不到東西,還嚴重影響我們學院的形象,在一定程度上對以后聯系實習單位也造成了困難。而且由于任務量大,見習只能走馬觀花式的參觀,很難達到預期效果。
3、實習結果考核存在局限性
在以往的實習過程中,實習成績考核僅以實習報告為主,從而導致學生抄襲嚴重,考核結果難以客觀、真實的反應學生的實習效果。這種考核方式在一定程度上挫傷了部分學生的實習積極性,未能有效提高學生對生產實習的熱情,更不利于往后實習教學活動的開展。
4、校內實習基地欠缺,學生實踐操作機會少
我校是一所偏文科的綜合性學校,校內實習基地是一個空白,這很大程度上限制了學生實踐的機會。而在企業的生產實習過程中,由于人數過多、廠方考慮生產以及安全等問題,學生只能在短時間內參觀,根本沒機會動手操作。
5、校外實習基地不穩定,實習教學困難
在市場經濟條件下,企業沒有承擔畢業生實習的義務,很多實習條件好的單位因擔心學生實習會影響企業的生產和懼怕安全事故等,多數拒絕接受畢業生的實習,這就使得實習教學變得困難。
二、實習教學改革的措施
針對我校實習教學存在的問題,提出以下改革措施,以改善實習效果。
1、做好實習前的動員工作,明確實習目標
在每次實習前組織兩次動員大會。第一次是學院統一組織,簡單介紹實習狀況,強調實習紀律、注意事項、要求、成績考核等。第二次以班級為單位,由班級帶隊老師統一組織學習,強化重點事項,細化實習內容,簡介實習單位情況,明確布置實習任務。
2、分散實習隊伍,保證實習質量
在參觀學習時以班級為單位,同時進入不同的企業,不同的班只要岔開進入同一企業的時間即可,或者也可以兩個班同時進入同一家企業,分別到兩個車間分路參觀,這樣就能有效解決隊伍龐大而造成的場面混亂、實習效果不佳等問題。
3、構建科學的實習考核體系
首先要求學生在實習過程中做好實習筆記,將其作為考核成績的參考之一;其次參考企業對學生的評價進行考核;最后在實習結束后,及時進行總結表彰,抓住實習過程中的正反典型事例,總結成功經驗,查找不足,鼓勵學生進行實習交流、匯報,將結果作為考核的參考。
4、建立校內實訓基地
我校的校內實習基地是一個空白,要在短時間內建立大規模的生產實習基地,是不可能的,但可以從零開始,從小到大,一步一步的著手建設。首先可以建立流體機械拆裝實訓基地,可以輔助完成我們過程流體機械的教學。問卷調查顯示,若我們建立校內實訓基地,有78.4%的同學愿意利用課余時間去實踐。當問到在課堂上搞不清楚的機械機構,您會去實訓基地通過拆裝機器弄明白嗎?有63.2%的同學表示會。在流體機械拆裝實訓基地,可以增加學生的實踐機會,通過流體機械的拆裝實踐,學生能夠加深對各類流體機械的了解,掌握流體機械的結構,進而提高學生的動手能力和實踐操作能力。
5、加強與企業的聯系,建立穩固的校外實習基地
雖然建立固定的校外實習基比較困難,但我們充分利用自身優勢,與企業形成互惠的模式。首先,依托我們師資的知識理論、科研和信息等優勢,建立起與企業長期的合作關系,如義務提供技術支持,或聯合進行技術攻關等。其次,完善我們的實習管理制度,加強學生在企業實習期間的管理。當然,我們也不是