过程装备与控制工程范例6篇

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过程装备与控制工程范文1

[关键词]过程装备控制工程;专业方向;人才培养;课程设置

引言

过程装备与控制工程专业是在化工设备与机械专业基础上建立起来的。早在20世纪50年代初期,根据经济发展的需要,我国仿照原苏联的教学模式成立了化工设备与机械专业。如大连工学院(即大连理工大学)在1951年率先成立了化学生产机器与设备专业,第二年天津大学、浙江大学、华东化工学院(华东理工大学)等国内知名高校也相继设立了化学生产机器与设备专业。该专业的设立,对我国当时经济的发展起到了巨大的推动作用,特别是对我国化工、石油化工、轻工、制药等行业的发展功不可没。该专业主要的特点是将化工过程和过程设备有机地结合起来,所学知识既可以解决化工生产过程遇到的难题,又可以根据化工生产需要来设计、改进和加工所需的设备,还可以对生产设备进行操控、维护和维修。该专业曾被誉为“万金油”专业,培养出来的人才长期备受社会青睐。[1][2][3][4][5]然而,随着工业和科技的发展,高能耗、低效率、高污染的粗放式的生产模式已与时代主题格格不入。目前的生产,要求过程设备向大型化、精密化、节能化和自动化方向发展。为了迎合社会发展的需要,1998年教育部对普通高等学校本科专业进行调整时,将原来的“化工设备与机械”专业更名为“过程装备与控制工程”专业。专业名称的变更,既拓宽了专业领域范围,也拓宽了专业知识结构。目前的过程装备与控制工程专业,涵盖了化工设备与机械、真空技术与设备、炼油机械、矿业机械、建材机械、轻工机械等专业。也就是说,过去的这些专业经专业调整以后现在都叫过程装备与控制工程。对应专业名称的变更,专业知识结构也发生了巨大的变化,即从原来的以化工过程原理和化工设备设计知识为主的课程设置,拓宽到以过程原理、过程装备和过程控制为主要内容的课程体系。学生的就业领域也从原来的以化工和石化企业为主导领域,拓宽至化工、石油化工、炼油、食品、环境工程、制冷工程、生物化工、动力能源、冶金、轻工和制药等领域。不可否认,专业名称和专业内涵的变革对社会发展和人才培养起到了无法估量的作用。同时,专业范围的拓宽也带来了一系列不容忽视的问题。

一、过程装备与控制工程专业发展存在的问题

鉴于目前过程装备与控制工程专业就业形势较好,目前全国已有120多所高校开设了此专业。其中部分院校的过程装备与控制工程专业,并不是由原来的化工机械与设备专业转变过来的。这些院校为了满足过程装备与控制工程专业课程体系的要求,同时保存原来专业的特点,课程体系一度变得庞大而复杂。面对复杂的课程体系,学生们在一定程度上对本专业的认识、专业课程的学习、就业甚至再深造专业的选择产生了一定的困惑。目前,为了与国际工程教育接轨,使过程装备与控制工程专业国际化,即使是由化工设备与机械发展起来的过程装备控制工程专业的课程体系也非常庞大。图1是我校2015级培养方案的课程体系,加上选修课共60余门次。目前面临的一个严峻问题是,课程门数在增多,而总学时却在减少,从而出现学时紧张难以分配的现象。对本专业而言,一些非常重要的专业基础课程如工程流体力学和工程热力学仅有32学时,在有限的学时内学生对这些课程知识点的掌握不够深入和透彻,这导致学生在后续课程的学习(如过程流体机械)中比较吃力,难以理解过程中涉及的物理现象;甚至有些学生在考研时,几乎不敢报考专业课程为流体力学、工程热力学和传热学的高等院校。其次,课程的大而全,在某种程度上给学生带来了很大的困惑。面对复杂的课程体系,学生们不知道他们到底要学什么,将来能干什么。学生在课程学习时,对很多课程认识不足,只是简单的根据学时的多少来判断课程的重要性,这导致他们在学习时不能很好地把握专业方向,严重影响了就业方向选择的主动性。再加上过程装备与控制工程专业本身在专业方向归类时就比较特殊,其本科阶段归属于机械工程一级学科,而研究生阶段(即化工过程机械)又归属于动力工程及工程热物理一级学科。这无形中又增加了学生对专业方向理解的困惑。再次,目前有些院校虽然已形成了自己独特的专业方向,但从学生就业和发展的角度来说,缺乏一定的灵活性,再加上目前高校招生规模逐步扩大,学校很难满足学生个性发展的需求。而且单一的专业方向会影响学生的就业,形成内部竞争的局面。因此,过程装备与控制工程专业方向的精心凝练和认真规划是我们必须面对的问题。

二、专业方向的规划和思考

正如前述,早期曾把过程装备与控制工程专业称为“万金油”专业。但仔细想想,如果一个人啥都能干,那也就意味着他啥也专不了、精不了。就学术界而言,到目前为止,本专业出来的两院院士和杰出科学家屈指可数,所以专业方向的凝练和规划是必然的。为了与国际接轨,专业方向的凝练不能偏离已有的课程体系,而应在与国际接轨的基础上,认真规划专业方向。从表1可以看出,对于我校的过程装备控制工程专业而言,主要的专业课程可分为:过程设备、过程机器和过程控制三大类。顺着这三大课程类别,实际上可以规划为过程设备、过程机器和过程控制三个专业方向。学生在数学、自然科学和人文与社会科学等基础课程学完之后,就可以根据个人的兴趣爱好进行专业方向选择。确定了专业方向后,学生就可以根据专业方向和个人的发展深入学习相关课程。当然,制订培养方案时应根据专业方向的需要合理地安排相关课程、分配学分和学时。

(一)过程设备方向

该方向以过程设备(包括存储容器、换热器、塔器、反应釜等)的结构设计、强度设计、材料选用、制造加工为主。支撑专业方向的主干专业基础课程应为理论力学、材料力学、弹性力学、过程原理、工程材料,主要的专业课程应为过程设备设计、过程装备制造工艺、压力容器设计规范、信号测试与处理。相对于其他专业方向而言,在制订培养方案时,这些课程的学时应偏多些。

(二)过程机器方向

该方向以过程机器(包括压缩机、泵、离心机、汽轮机等)的结构设计、热力设计、节能设计、操作运行、故障诊断为主。支撑专业方向的主干专业基础课程应为流体力学、热力学、传热学、过程原理、材料力学,主要的专业课程应为过程流体机械、故障诊断技术、过程装备制造工艺、信号测试与处理。相对于其他专业方向,在制订培养方案时,这些课程的学时应偏多些。

(三)过程控制方向

该方向以过程控制仪表(包括压力、温度、流量、应力应变等传感器)的结构设计、原理设计、电路设计、控制设计为主。支撑专业方向的主干专业基础课程应为电工和电子技术、控制工程基础、复变函数、过程原理、计算机原理及应用,主要的专业课程应为过程控制技术及应用、化工仪表及自动化、过程控制与计算机控制系统。相对于其他专业方向,在制订培养方案时,这些课程的学时应偏多些。表1列出不同专业方向课程的对比情况。从中可以看出,每个方向都有自己的重点课程,这样做有以下优点。1.学生明白了专业方向的重要课程,可以有针对性地进行学习,能够很好地将课程学习和自己将来的就业和发展结合起来。2.优秀学生在进一步深造学习、选学校和专业时,比较灵活,选择的余地比较大,摆脱了考研专业课程只敢选材料力学和理论力学的尴尬局面。3.能够合理地利用教学资源,分层次教学,比如每个专业方向的重点课程应配置经验丰富、责任心强的教师进行授课。对于这些重点专业课程,不论是理论学习还是实践学习,均应严格要求,在纵、深方面均应达到预定的水平。而对于相同课程、非专业方向学生的教学,教师应侧重于知识广度的教学,不应再抓细节、求深度。4.便于课堂管理和减轻学生的学习负担。有了专业方向,学生学习的目的性就比较强,重点课程会多投入,非重点课程应以了解为主。对学生而言,在明白了课程的学习目标后,他们学习的积极性会相应提高;对教师而言,课堂管理也会相对轻松。

三、结束语

不可否认,任何事情都具有两面性,教育也如此。教育的改革和国际化,一方面促进了我国教育的发展和教育与国际接轨的步伐,另一方面也带来了诸如课程体系膨胀、专业方向模糊等一系列问题。本文针对过程装备与控制工程专业方向模糊不清这一问题,给出了自己的一些看法和解决方案。在笔者看来,根据目前的课程体系,过程装备与控制工程应设置过程设备、过程机器和过程控制三个专业方向,然后再根据专业方向设置相应的课程。每个方向应根据需要来设置自己的课程,不同的方向、相同的课程,可配置不同的学时,讲授不同的内容。面对具体的专业方向,学生应制订详细的学习目标。这无疑对学生的学习、就业乃至未来的发展具有巨大的帮助作用。

[参考文献]

[1]李志义,.对“过程装备与控制工程”专业的认识与规划[J].化工高等教育,1999(3):9-12.

[2]李志义,.对过程装备与控制工程专业背景的认识[J].化工高等教育,2003(1):11-14.

[3]闫绍峰,廖国进,熊晓航.过程装备与控制工程专业建设探索[J].辽宁工业大学学报(社会科学版),2012(2):116-123.

[4]陈国华,梁峻.培养过程装备与控制工程专业卓越工程师的思考[J].化工高等教育,2011(2):45-49.

过程装备与控制工程范文2

关键词:过程装备与控制工程;现状;趋势

过程装备与控制工程专业展现出了较强的综合性,这涉及了机械和化工方面的内容,注重对专业人才进行重点和合理培养。当前,我国对过程装备和控制工程的专业人才需求不断提升,对人才的能力也提出了比较高的要求。我们重点明确过程装备和控制工程专业,以此作为发展的前提,为专业教育人才培养做好根基和支撑。文章立足专业现状发展,并分析了未来的具体趋势,希望能够为社会输送优秀的人才。

一、过程装备与控制工程专业分析

该专业主要是改造机械装备和控制工程。研究内容是过程装备和配套装备,也涉及了节能设备的研发和设计。过控技术在其他的生产经营中得到了运用,以生物工程、机械制造和制药等为基础。该专业具有较强的融合性,基础性内容是过程装备设计,组成部分涵盖了过程原理和具体的控制技术等。现阶段,开展该专业教学,往往是为了向社会输送优秀的人才,展现出较强的综合能力,在掌握基础性课程内容之后,还应该掌握相应的现代信息技术。今后,该专业教学中要进行合理的优化和升级,形成属于专业人才发展的重要模式,带动社会相关行业的进步和发展。

二、过程装备与控制工程专业现状

过程装备与控制工程专业往往是指改造机械设备和控制工程。经济发展之下,我国的经济发展展现出了较快的速度,这样的形式下,也增加了该方面的人才需求。不管是哪一个行业对该技术人才的需求都是比较大的。我国在化工领域上投入了相应设备和基础建设内容,但是一些行业发展的时候,在人才的要求上依旧是比较高的,尤其是过程装备与控制工程专业。能源问题成为了现阶段人们关注的重点内容,军事航空等发展,也需要这方面人才作为支撑。计算机操作能力强的人才也是我国急需的。我国科学技术水平提高的情况下,过程装备与控制工程专业也为我国的工业发展提供了动力支撑。为了满足社会对专业人才的需求,学生自身就应该拥有较强的理论基础知识。比如,学生重点掌握机械设备研发内容、控制工程理论内容。站在人才的发展角度上,过程装备和控制工程人才专业性培养,在方向上是十分明确的,要以机械专业人才为基础,而不是工程人才。理论知识和设计等能力强的人才,才会符合社会的要求。

三、过程装备与控制工程专业的未来发展趋势分析

(一)信息行业提供充足发展动力信息化的内容和过程装备与控制专业进行融合,就会让该专业发展拥有明显的趋势。现代信息技术发展之下,对制造业的生产形式和环节等都产生了很大的冲击。同时,也让制造业的发展获得了巨大的动力。这让制造业的效率和质量得到充足的保证。由此,在这样的发展趋势下,制造业也会在市场中稳定立足,并获得更多的份额。这其中,也将会对过程装备和控制工程专业技术提出更高的要求。对信息技术进行合理的掌控,以智能化操作为载体,让过程控制人才成为关键和主体。

(二)专业人才是重要发展的基础最近几年中,我国的人才和生产资源处于相对集中的状态。不管是进行高新技术升级,还是对工业化产业的先进程度提升,都应该展现出较强的专业技术人才。在此模式和背景下,就让人才培养面临着比较大的压力。但是,也为专业发展提供了十分清晰和明确的方向。同时,在进行过程装备和控制工程专业发展的过程中,要明确专业的综合性,从多个角度出发,让这项技术逐渐延伸到各个领域中。专业人才技术的运用和掌握也是重要的一个方面,所展现出的现代化理念也是十分清晰和明确的。在此发展趋势下,高校开展专业课程教学的时候,就应该通过完善教学制度和教学模式,对教学内容进行更新,这符合高校专业运行和发展的特点与优势。以此作为支撑,迎合这种发展趋势,就会让过程装备和控制工程人才的培养更加完善。

(三)服务业和制造业结合发展在我国经济发展的过程中,服务业和制造业展现出了十分重要的地位和价值。这对于我国经济提升目标的实现提供了准备。我国的经济增长目标也逐渐得到实现。在最近几年发展的过程中,经济全球化的发展模式逐渐彰显出来。其中,国家的宏观调控政策也逐渐彰显出优势和意义。在这其中,制造业的地位逐渐提高,但是其已经不能独立发展,而是和服务业之间进行了融合,形成了完善的发展模式。在此模式下,也让制造业所发挥出的服务性优势和特点得到充分体现。服务业在实际发展的时候,就找到了和制造业进行密切联系的根本切入点。国家的相关部门从行业的范围领域出发,进行了详细的划分和研究,市场经济体制也拥有了获得健全发展的机会。这让服务行业对新颖的制造业发展产生较大的影响和冲击。这样的发展形态也会继续持续和完善。同时,在这样的发展趋势和情形下,让高校进行过程设备和控制工程专业人才培养的过程中,不能完全按照一个方案进行,而是应该关注制造业和服务业的特点,找出其中的结合点,对两者的优势进行深度挖掘,这让过程装备和控制工程专业教学也获得了更好的发展机会。

(四)制造业全球化和智能化发展方向首先,制造业在发展的过程中展现出了技术和生产相分离的特点。一些制造业在运行的过程中,把一些不涉及核心生产技术的内容进行海外转移。在这项工作开展的过程中,就要拥有较高水平的智能化过程控制技术。不管是处于国外,还是在国内,都应该从具体的需求出发,以技术研究和开发为基础,在完善先进技术设备的运用。这会让企业的生产能力得到进一步提升[1]。另外,远程技术的出现,并获得了升值发展的机会,就让过程控制专业在发展上拥有了更加广阔的空间和支撑。其次,智能化的出现,为过控技术的发展提供了一个明确的方向。开展过程装备和控制工程专业技术运用的时候,将智能化融入其中,就会对服务业和制造业的生产进行重点转变,也提升了运用的效果。以此作为技术背景,让远程技术逐渐带领过控技术的发展和进步。计算机信息化的优势彰显,也会让过控技术获得进一步升华的机会。由此,安全生产工作也会顺利完成。

四、提高过程装备与控制工程专业建设完善的重要举措

(一)确立明确和清晰的过控人才培养目标过程装备与控制工程专业教师在进行教学的过程中,要坚定自己的教学信念,能够通过自身的良好教学品质和精神带领学生进步。在此,开展专业课程教学之前,从具体的过程装备和控制工程内容出发,形成完善的人才培养目标。这其中,清晰的专业化发展需求,对人才进行合理定位和升级。人才培养目标确立的过程中,就应该从专业课程的具体内容分析,并立足过程装备与控制工程的实际运用,关注其在市场经济发展中所发挥出的重要价值和意义。以合理化的人才定位为基础,让工程专业技术领域为人才的成长打造机会和空间[2]。在明确人才培养目标的情况下,会保证专业教学的针对性,引发学生掌握更多的技术方法和理论内容。

(二)创新和升级专业教学方法在过程装备与控制工程专业知识讲解的过程中,教师就应该积极从专业的具体课程出发,转变和突破以往的教学形式,不能仅仅是进行单一化的灌输式教学模式,而是要向学生详细地讲解知识内容。在实际进行教学的时候,对教学方法进行完善和更新,让教师和学生之间拥有互动的机会,完善互动环节。在此,教师对过程装备和控制工程的教学切入点进行研究和分析,教学中所涉及的重点是实践课程。针对那些简答的内容可以适当进行略讲。然后,教师为学生自主探究学习提供准备和机会。开展专业教学的过程中,就应该让学生拥有属于自己探究知识的空间[3]。学生会拥有独立思考的的机会,也会和其他的学生进行合作探究。学生通过自身的独立思考,激发学生合作探究的欲望。学生在自主学习的时候,对过程装备和控制工程专业的内容进行重点把控。教师发挥出信息教学技术的优势,借助多媒体教学技术,发挥出教学的价值和意义。

(三)构建完善的课程教学体系1.对控制课程教学进行完善,并给予一定的重视该专业展现出了一定的综合性,但是实际教学的时候,教师仅仅关注工业化学和机械课程的讲解,并没有对普通的化学知识进行重视和讲解。这样的教学状态,并不符合学生的发展和进步,也难以带动学生的综合素质进步,让该专业课程难以获得进步的空间。所以,教师进行课程讲解的过程中,就应该对教学重点进行明确和完善。对控制的原理和方法进行合理化教学,这会对控制课程教学进行升华。2.要重点提升学生的实际操作能力过程装备和控制工程专业教学的时候,会涵盖比较多的内容,机械实验是基础,同时也涉及了相应的设计实验和综合实验。教师从各个实验教学的关注点出发,引领学生顺利完成实验,在此教学过程中,就会更好地提高学生实践操作技能。

五、结论

过程装备与控制工程范文3

电工于一体的交叉性学科,是由最初的化工机械发展过来,自成立以来,已曲曲折折地走过了近50年的路程。纵观过控的发展历史,其发展趋势是日渐热门。就业形势方面本专业人才需求量基本上一直是供不应求的状况,就业率越来越高,就业环境越来越好,就业待遇也不断在上升。过程装备与控制工程这个专业在这个人才竞争激烈的21世纪的大熔炉,过程装备与控制工程专业在各大专业中占有重要的分量,特别是在化工机械方面占有重要地位!

[关键词]过程装备与控制工程、现状、发展趋势、就业形势

中图分类号:TL345 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)30-0096-01

1 前言

过控,即过程装备与控制工程,这个可能决定人生职业工作的专业,可能对于大多数人来说是个很陌生的名字。选择这个专业的很多同学往往都看中了这个专业名称的后四个字――“控制工程”,然而到目前为止,这个专业的发展主要还是倾向于这个专业的的前四个字―一“过程装备”。

2 过控专业历史背景及其发展趋势

2.1 历史背景

上世纪50年代,出于国家化工建设的需要,设立了“化机”专业,即现在的过控转业的前身。到上世纪末,为适应国家新的形势和经济发展的需要和顺应科技时代的潮流,也为了更多是为了改善这个专业名称差导致大家不愿来的局面,把这个专业的名称改成了现在的“过程装备与控制工程”,将机器装备、工艺流程及控制工程等内容融合在一起,培养“过-装-控”复合型专业人才。该专业研究内容广泛、横跨了数个学科,包括了电工、机械、化工三方综合,具有“综合性跨学科先进专业”,同时也导致了博而不精的弊端。随着全球现代化的需要和发展,在化工机械里面逐渐应用到了越来越多的自动控制。20多年来,我国先后在60多个高校开设了这一个专业,截止到2008年全国共有100多所高校开设了本专业,使得该专业得到了很大的发展。

2.1.1 过程装备

过程装备主要分为两个方向:

第一部分是化工机器,指各种过滤机,破碎机,离心分离机、搅拌机、旋转干燥机以及流体输送机械等运动机械。?第二部分是化工设备,指主要作用部件是静止的或者只有很少运动的机械,如各种容器如槽、罐、釜等、高压容器,反应塔等反应器,换热、干燥、蒸发容器、电解槽,结晶、传质、吸附设备,以及离子交换器,还有一些流体输送机械,如泵、风机和压缩机等。

2.1.2 控制工程

指对过程装备和及其系统的状态和工况进行监测,自动化控制,以确保生产工艺有序稳定运行,提高过程装备的可靠度和功能可利用度。控制工程是将现代自动化先进技术与化工机械相结合,提高设备的效率。

2.1.3 专业内涵

过控从事各类热加工工艺及成套设备工程设计、测控技能和工程科学研究、掌、创新改造和新型化工装置技术开发研究的基本能力,系统地掌握机、电、化三方面的知识;?单从专业名称来看,就像上面所介绍的一样,可以把本专业理解为“设备”和“控制”两个部分,但本质其实还是有机统一的一个整体。对于过程的控制可分为设备的尺寸、结构、选材、安全性等在内的生产前控制,对整个设备运行进行监控的生产中控制(做到“过控结合”)和包括对设备的安全维修、寿命分析及延寿处理以及效益核算在内的生产后控制。

3 过控专业相关行业发展趋势:

现代社会的发展越来越依赖于高度机械化、自动化和智能化的产业创造财富,而这一切都离不开现代化的工业装备。流程工业是加工制造流程性材料产品的现代国民经济支柱产业之一,其发展的实现必然要求越来越先进的过程装备。这使得过程装备得到迅猛发展。化工过程装备主要服务于现代大化工及与之相近地许多流程工业?,是现代大化工中必不可少的工艺、设备、自控三大核心技术之一。过程装备服务面向的生产过程十分宽广,通常包括过程机械、过程设备、压力容器三大部分。随着我国石油化工业的飞速发展并成为支柱产业之一,化工过程装备行业获得了迅猛的发展。

本专业涉及到的领域绝大多数为国计民生的传统工业部门,人才需求量大,人才的培养周期较长,越老经验越丰富,也就越值钱。在未来几十甚至上百年这些传统的部门仍然将会是国民经济的基础。然而这些国民经济的基础行业国内在许多方面的国产化水平还很低,很多时候仍然需要购买国外的设备。国外对我们实行技术垄断,使得我们只能购买他们的产品?产品的成本大大增加,很不利于国民经济的发展。以上大多数企业仍然是国有独资或者国有控股的公司。这些公司的福利待遇好,较为稳定,称得上新时代的”铁饭碗“。?本专业虽然涉及面广,但是基本分为两大类:一类搞设备和机器的设计,选型,我们称之为学术派;一类搞设备的维修,故障诊断排除。前者多在设计院,工作环境相对好一些,而后者多在工厂生产一线,环境相对较差一些,但工作经验更加丰富,时间更强,我们称之为工程派。本专业的起薪相对于其他行业的工作相对较低。但对于那些想长远在这一行业发展的人而言,几年后的收入就相当可观了。

过程装备与控制工程范文4

过程装备与控制工程工程热力学教学改革过程装备与控制工程(文中均简称“过控专业”)学科是机械类学科的一个重要分支,其自身属于机械领域,但同时其又服务于过程工业。因此其主要以过程工业为专业背景。过程工业是以流程性物料(如气体、液体、粉体等)为主要对象,以改变物料的状态和性质为主要目的。其包括冶金、化工、化学、炼油、制药、食品、环保、能源、动力等诸多行业与部门。过程工业所涉及的一些物理、化学过程,主要有传质过程、传热过程、流动过程、反应过程、机械过程、热力学过程等。正是这些物理、化学过程,构成了过程工业的生产过程。过程工业所涉及的对象是流程性物料,从原料到产品需经过复杂的工艺过程,因而整个过程需要由为数众多的单元构成,而每一个单元又需要由能实现这一功能的设备来完成,而将这些单元设备连在一起便构成了过程装备。

工业过程中的物理、化学过程无不涉及能量的转换和传递问题,而热力过程又是实现能量转换和传递的必要途径。以热力过程为研究对象的工程热力学课程在专业学习中起到重要的作用。结合这几年热力学教学改革实践以及我校实际,本文将分析过控专业所开设的工程热力学课程教学中存在的问题,并就其改革的方向和方法进行探索和思考。

一、工程热力学在过程装备与控制工程专业中的地位

过控专业的总体框架为以“过程设备”为主体,以“过程工程”和“过程控制”为两翼的“一体两翼”。其中,过程设备主要是以焊接为主要制造手段的(诸如换热器和锅炉等)过程设备和以机械加工为主要的制造手段的(诸如压缩机、离心机、泵、内燃机和汽轮机等)过程设备。这些过程设备的共性在于,其目的是要通过一系列过程来获得产品,这些过程伴随着流体工质的运动和能量的转换。而工程热力学的研究内容就是通过工质的状态变化实现能量的转换、通过掌握能量的转换规律获得提高能量转化效率的途径。同时,过程装备与控制工程专业的知识结构有三个层次:专业理论基础知识、专业技术基础知识和专业知识。在专业理论基础知识中,热力学基础就是其中重要的内容之一。因此工程热力学是过程装备与控制工程专业的一门重要的专业理论基础课。查阅相关文献,不难发现目前在工程热力学教学方法的探讨和改进方面有许多有效的措施,但其中绝大部分都集中在能源动力类专业工程热力学教学上。虽然这些方式方法大多也可借鉴到过控专业工程热力学的教学改革中。但由于专业发展方向的不同,使得课程改革相应的侧重点也难免会有所差异。具体针对过控专业工程热力学教学改革还少有文献发表。为此本文仅针对内蒙古科技大学的实际情况,提出过控专业工程热力学教学改革的一些建议和思考。

二、工程热力学在过控专业存在的问题

1.我校过控专业设在机械工程学院。学院在制定培养方案和在学生培养过程当中均主要偏向于机械装备方面。因此,过控专业学生的能源应用意识和对能源转换的理解上要滞后于能源动力类专业的学生。但正如本文前面所分析的,过控专业实际上又是与能源应用和转换密不可分的。

2.工程热力学课程内容知识点非常多,而且各个知识点之间又相互紧密联系。同时课程中的概念十分抽象,具有较强的理论性。这在一定程度上增加了学生学习的难度和积极性。而这在过控专业更为突出,在教学中学生普遍反映热力学课程太难,书中公式太多,内容抽象,从一开始就产生了厌学情绪。

3.不同专业方向对工程热力学知识需求的侧重点不同,而针对不同专业安排教学内容、教学课时以及教材的选取还有待进一步完善。

三、工程热力学在过控专业教学中的探索与思考

1.结合过控专业特色和专业方向,整合工程热力学教学内容

我校除了过控专业,还有建筑环境与能源应用工程专业、热能与能源应用工程专业均开设有工程热力学课程。对于后两个专业而言,其工程热力学课程学时数较多,并且它们的能源应用的方向性和技术性与工程热力学要更加紧密。而过控专业相对来说热力学学时数偏少,其专业方向性与工程热力学就不是那么紧密。因此,在过控专业中所讲授的热力学课程内容就不能像能源动力类专业中那样面面俱到。那么只能根据过控专业的专业特点和专业方向对热力学内容进行取舍。优化后的工程热力学主要教学内容为:热力学第一定律及由其而展开的开口、闭口系统能量方程式;热力学第二定律及由其而展开的卡诺循环与逆卡诺循环到孤立系统熵增原理;压气机的热力过程;制冷循环、动力循环;以及系统工质(如水蒸气)的热力性质;其中一些基本概念(如热力系统、功、热、焓、熵、理想气体、状态方程等)贯穿在以上内容的讲解当中。

2.选定适用于过控专业的教材

目前出版的绝大部分工程热力学教材都是根据能源动力类专业的特点和发展方向来编写的。而能源动力类相应的热力学教材,不论是在教学内容上,还是在知识结构的编排,以及工程实例的选取上,都不能满足过控专业的实际要求。以内蒙古科技大学为例,学校开设有多个能源动力类专业,相关热力学教学师资力量较强。因此,基本是都是由能源动力类的专业老师来担任过控专业的教学任务。同时,由于过控专业与能源动力类专业分属不同的学院,在教学、培养方案、教材以及教学人员等方面无法实现有效的统筹规划。此外,一些热力学任课老师为了自己上课方便,在担任过控专业工程热力学教学时,往往就直接采用能源动力类热力学教材和讲义。这些在一定程度影响到因材施教,同时也加大了过控专业学生的学习难度,从而影响学生学习积极性。因此,选定与过控专业相匹配的热力学教材,并编写相应的讲义对提高过控专业工程热力学教学水平具有重要作用。

3.提高知识点讲解的通俗易懂性

工程热力学是一门理论性较强、知识点繁琐、公式多、内容抽象的专业基础课。因此,如何对各个知识点的讲解做到通俗易懂是非常考验任课老师大智慧的。例如,任何一本教材都有它的局限性。例如同样一个知识点,就出现在适用于过控专业教材的陈述和解释上没有能源动力类教材解释的清晰易懂的情况。因此,在讲义的编写过程中,在课堂的讲授中,不能局限与所选用的教材。作为热力学任课教师要广读相关热力学书籍和教材,平时留意日常生活的点点滴滴,这样有利于例举出与日常生活紧密相关的实例进行讲解,从促进学生对知识点的理解。根据学生实际水平因材施教。热力学的一个特点就是公式形式多、公式推导多。基础差的学生听起来会十分枯燥而且不好理解。那么我们可以明确就告诉学生不用去深究其如何推导得到的,只要熟悉几个重要公式如何使用就可以了,但这就需要在教学中通过举例或实践来加强这些公式的应用。在实践中引出并讲解公式的应用,比直接生硬的推导出一堆公式要更容易让学生理解和接受。

4.加强以过控专业过程工程为背景的情景教学

过控专业突出工业过程的控制,而热力过程又是工业中最为常见的过程之一。热力学课程的主要任务是通过对课程

的学习,提高学生热力学基础理论水平,培养学生分析和处理问题的抽象能力和逻辑思维能力,为学生从事工业过程尤其是热力过程的设计与控制工作奠定必备的理论基础。但同时,通过课程的学习来培养学生对实际热力过程的分析,做到实际工程于理论相结合显得更为重要。因为这一方面可以培养学生的工程意识,另一方面可以加深学生对课程知识的认识,提高学习兴趣。因此在工程热力学的教学上,要注重工程实践的融入。构建实际的工程情景。将热力学知识点融入到情景中去讲授。例如,将空调实际制冷、供热过程引入逆卡诺循环的讲解中。让学生理解逆卡诺循环为什么能够实现制冷和供热功能。理解制冷系数和供热系数的实际意义和价值;将机械领域常见的压缩机、内燃机等实际压缩、膨胀等热力过程引入到闭口系统、开口系统能量方程知识点上。以加强学生对能量方程的工程应用价值的理解,培养学生工程意识。

5.增加热力学基础实验学时,提高实践能力

相对于能源动力类专业,我校过控专业学时数较少。再加上专业方向偏重于机械类。因此早期该课程教学大纲制定上就没有安排基础实验学时。但是从多年教师授课和学生学习情况来看,增加一定学时的热力学基础实验是非常有必要的。在课程安排上,可以精简一部分理论知识的讲授来满足实验学时。实验内容不在多,而在于精,具有一定代表性。其中要有必要的热力过程演示实验,以提高学生对热力过程的深入认识;此外还需补充一到两个综合性实验。如制冷循环、动力循环实验等。这些都可以和内蒙古科技大学能源动力类专业相关实验相结合来开展。但需要注意的是,在讲解及实验的设计中要突出“过程”这个专业特点。

四、结束语

工程热力学课程在过程装备与控制工程专业中具有重要的地位,需要引起足够的重视。针对专业特点和学生接受能力适时调整优化教学内容,因材施教,探索有效的教学方法,提高教学质量。教学中有意识的构建实践情景,注重知识的工程应用,在工程应用中学知识,以培养学生的工程过程分析和应用能力,提高学生工程应用素质。

参考文献:

[1]陶秀祥,孙凤杰,何京敏.过程装备与控制工程专业的知识体系与人才培养模式[J].煤炭高等教育,2005,23(3):91-93.

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[3]吴t,金光,高靖芳,王丽芳,何丽娟.工程热力学教学方法改革[J].中国冶金教育,2014,(4):24-25.

过程装备与控制工程范文5

关键词:过程装备与控制工程专业;理论力学;卓越工程师

作者简介:刘学武(1974-),男,黑龙江牡丹江人,大连理工大学化工机械学院,副教授;代玉强(1978-),男,山东潍坊人,大连理工大学化工机械学院,副教授。(辽宁 大连 116024)

基金项目:本文系大连理工大学教学改革基金项目(项目编号:MS201223)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)07-0133-02

“理论力学”是高等院校工科必修的重要技术基础课,是“材料力学”、“结构力学”、“机械设计原理及过程机械”等主干课程的基础内容。[1]对于大连理工大学(以下简称“我校”)的过程装备与控制工程专业,讲授的“理论力学”有别于其他专业,称之为“理论力学C”,在授课内容、授课侧重点、授课方式及学时方面,与其他专业有明显区别。通过近几届的教学改革,无论是教学方式还是教学内容,都进行了相应的调整,有了较大变化,使教学质量有了较大提高。

但同时也应看到,随着高等教育理念的改变,特别是最近几年教育部提出了“卓越工程师”培养计划,为适应其培养计划与目标,“理论力学”教学方式也需要得到进一步的改进。特别是要根据“理论力学”课程逻辑性、应用性强的特点,结合本专业对化工设备、成套装备的要求,对教学内容和教学方法进行相应的改革,最大限度地提高教学效果,达到“卓越工程师”人才培养的要求,这就需要授课讲师在教学方法方面仍需探索与研究。

一、“理论力学”教改重要性

“理论力学”的发展已经有多年,内容体系比较成熟,传统的静力学、运动学及动力学是经典的三部分授课内容,其理论性、逻辑性和系统性都很好。同时,各个高校不同专业的授课内容也极为接近,基础知识、理论框架及结构体系都相似。这样的教学布置优点在于有利于教师之间的交流与合作,缺点在于无法体现出专业特色。特别是教材中的例题、习题都是抽象化后的力学模型,缺少过程装备与控制工程专业相关的工程例子,这样的教学内容教师讲得费劲、学生听得迷糊,难以调动学生听课的积极性,不利于培养学生的综合能力。

近年来,各高校对众多课程进行了调整,增加了大量的限选课、选修课,但总学时并没有变化,因此很多主干课程的学时相应就被压缩。过程装备与控制工程专业的“理论力学”课时减少,且学生课后用于该课程的学习时间也大为减少,同时,“理论力学”课程内容也有不足,比如在授课内容的安排上,比较重视经典规律与内容,忽视近现代取得的成果;重视计算过程、轻视力学模型的建立,极少考虑与实际工程的差别。在教学方法上,由于“理论力学”内容多、学时少,普遍采用教师讲授的方式,很少有学生直接参与。这些不足,就使学生知识积累和解决问题能力相互脱节,达不到培养“卓越工程师”的目的。因此,为了适应社会发展的需要,培养出具有工程素养的“卓越工程师”型人才,有必要对“理论力学”教学内容、教学方法进行改革与完善。

二、“理论力学”教学改革内容与措施

过程装备与控制工程专业“理论力学”教学改革的内容,主要思路是强化基础知识、重点阐述基本概念与定理、改变传统教学方式、增加实践环节,大量增加有本专业工程背景的例子,所讲授的例题、习题尽量与本专业的工程实际相结合。同时要按照“卓越工程师”培养计划和培养要求,以及授课教师在以往教学中发现的问题,结合个人教学经验和他人的教学改革成果,[2-6]对过程装备与控制工程专业理论力学教学改革提出如下几点内容与措施。

1.更新传统教学手段

传统教学模式主要是板书形式,内容过于单一,无法形象表示出“理论力学”研究对象的特点,这对于学生的理解是不利的。因此,在现代的教学活动中引用多媒体技术进行课堂教学已是大势所趋,但如何充分发挥其合理作用仍然值得深思。

多媒体教学,不仅仅是指把教学内容做成幻灯片,还应该包括运动机构的实例演示、动画演示,甚至于一些实验过程都可以在课堂上播放。这对于本专业的“理论力学”教学只有48学时的情况是非常有利的,可节省大量的在黑板上推导一些繁杂公式和求解过程的时间,可使整个课堂的教学重点内容突出,易于调动学生学习积极性。同时,运用多媒体技术可以演示例题、习题所涉及的机械运动,也可以播放一些工程实例,这些都有助于工程概念淡薄的学生理解课堂内容,在提高学生学习兴趣的同时也有利于教师的授课。但要注意,多媒体教学毕竟也只是一种教学手段,要注意其使用的方式、程度,过量的教学信息、频繁的换屏、花哨的布局,反而会降低学生对教学内容的关注。因此,利用传统的黑板推导一些重要公式和求解过程,仍然是现代教学中不可替代的教学方式,要充分结合板书与多媒体技术,最大程度地调动学生学习积极性,从而提高教学效果。

2.优化教学模式

传统的课堂教学模式都是以教为中心的,授课教师在有限的课堂教学时间内为完成教学任务会不自觉地采取满堂灌、填鸭式的教学方式,尤其是目前多媒体技术普遍应用的情况下,授课教师在增加信息量的同时,也会不自觉地加快授课速度,这将使很多学生只是表面上对一些概念和定理听懂了、了解了,但实际上并没有真正吸收并为自己所用,因此做起习题来还是感觉无处下手、感觉很难、甚至一头雾水,这从测试中就能看出来。

因此,教师在授课过程中要注意调整教与学的关系,充分尊重教学特点,遵循学生是教学活动的主体,体现出以学生为本的教学理念。教师在教学过程中,既是知识的传授者,又是学生学习的引导者,要着重培养学生分析“理论力学”中所包含的科学问题和解决这些问题所需要的能力,从而不断激发出学生学习“理论力学”的主动性和积极性,为后续课程的学习奠定坚实的基础。

(1)启发式教学。现代教育要与现代大学生的特点相适应,改变以往填鸭式的教学方法,倡导启发式的教学方式、教学理念,激发学生求知欲,提高学生分析问题和解决问题的能力。教师在授课过程中,要引导学生深入了解事物内部的本质规律,反映在“理论力学”的教学中就是如何具体应用静力学、运动学与动力学的基本定律来解决构件或者机构的受力特点、运动形式及所受外力。在这个过程中,如何一步步引导学生,由简入繁、由表及里的考虑问题,使之掌握思考事物内部本质、探求自然规律并能合理利用的能力,就需要在授课过程中不断努力并实践。这样,逐步形成在教师指导下的、以学生为中心的学习过程,也就是说,要体现出以学生为本的教学理念,强调“学生是教学活动主体”的原则。

(2)讨论式教学。在课堂教学中引入讨论式的教学形式也是一种尝试,这是学生合作学习和教师指导相结合的一种新的教学方式。主要过程是:教师提前给学生布置要讨论的授课内容,学生之间、学生和授课教师之间围绕与其相关的问题相互讨论及交流信息,学生和教师共同参与到教学活动中,学生要表述对相关内容的理解,同时也可以充当教师的角色来引导讨论的进行,这对学生也是极大的挑战,要求他们必须对授课内容有一定的理解。由于本专业上课的人数过多(每学期都在110~120人),往往很难集中在一起进行讨论。针对这种情况可采取不同时间段分成小班的形式进行讨论,每个小班的人数控制在20人左右,这样可使每个学生都有表述问题的机会,当然,这就要求授课教师付出更多的时间与精力。该种教学形式,可发挥学生的积极作用,引导学生主动参与学习过程,在获得知识、解决问题的过程中更能培养其合作精神、创新能力及概括总结能力。

(3)布置小论文。“理论力学”有很多贯穿前后课程的知识点,对于这些知识点,可以提前布置给学生做小论文,题目应该有多个,使学生以团队的形式来进行,鼓励学生上网查找资料,小论文成绩可作为期末考试的一部分。对这些布置的内容,在检查的时候,应该以学生为主,让学生来讲解团队作小论文时的整体思路,求解过程中遇到的问题、解决的方式,以及通过小论文学到的知识点。而教师的角色主要起到提示、引领及总结的作用,培养学生一题多解的发散思维方式、掌握知识的关键要点及综合运用所学知识的能力。当然,小论文的选则还可以适当增加难度,如:与当今重要工程问题相关的例题和习题,用运动合成与分解来分析火箭与卫星分离过程、机械手臂各关节间运动轨迹、运动速度等;增加应用专题内容,如简单刚体型机械手臂的动力学建模与运动方程的推导,简单太空机械手臂运动路径建模与动力学方程的推导。

(4)建立学习网站。在学校的大力支持下,建立了本专业的“理论力学”授课网站,通过该网络平台可实现师生间的资源共享。在课程网站上,具有课程介绍、授课内容、重点例题讲解、课件内容、典型习题分析、答疑解惑、心得与讨论及虚拟实验室等几项内容,对这些内容还要及时更新,并尽量做到在线解答问题,能对学生学习、作业过程中遇到的各种问题进行及时解答。这对于在课堂上没有及时听讲,或者思路跟不上的学生,具有极大的意义,相当于开设了第二课堂。

3.构建合理的考核体系

过程装备与控制工程专业的“理论力学”考试,改变了以往的单纯靠期末考试取得最终成绩的方式,采用新的多种考核形式,如最终成绩按平时考核与期末考试成绩之和,二者的权重分别占30%和70%。平时成绩可包括基本的三部分,如果有实验还需要加上实验的成绩:作业成绩,知识点很多,且每次课都布置相关作业,一学期的作业量非常大,要求学生独立完成;组织3~5次的测验,对静力学、运动学及动力学每部分都要有测验,可放在该部分内容结束的时候,考查学生掌握概念、定律的熟悉程度,分析问题、解决问题的能力。通过这种测验,极大督促了学生学习的自觉性,能提前对学过的内容进行复习,不至于把问题都留在期末;课堂讨论表现,这与“讨论式教学”相关,根据学生的表现给出相应的成绩。上述这些考核方式,可有效督促学生平时就要认真对待理论力学课程,而不是把所有问题都推到期末来解决。

4.引入数学工程软件

由于“理论力学”对数学技巧的要求比较高,有时甚至会使学生颠倒理论和习题、基本原理和技巧的关系,忽视对基本理论的学习。因此,在教学活动中适当引入相关的数学工程软件,可一定程度上减轻学生的负担,甚至于提高学生学习该门课程的兴趣。

例如在动力学分析中,运动微分方程是重点内容,但却没有讲授运动微分方程组的求解问题,大部分问题是在特殊情况下,利用质点系普遍定理进行求解的。因此,在课堂授课过程中可适当引用Maple数学软件求解微分方程数值解,达到直观分析运动的目的。这种将抽象的微分方程转化为图像显示的授课内容,使学生有一种兴趣感、参与感,直接促进了学生对运动微分方程的理解。Maple 软件在符号(解析)运算方面目前是最优秀的,计算过程中几乎不需要声明变量类型,解决一般的数学问题不需要复杂的编程,且具有自动绘图的功能,在“理论力学”的教学中使用Maple将会得到意想不到的效果。

如何生动描述力学问题的物理图像,这也是进行教学改革应该思考的问题,比如,利用Maple软件可对傅科摆问题进行演示,在各种初始条件下对傅科摆的运动微分方程直接进行求数值解,同时直观地展示出傅科摆在水平面上的相对运动轨迹。在课堂的授课中初步表明,应用该方式对一些特殊问题进行求解,可引起学生学习的极大兴趣。因此,在课堂教学中,根据学时的多少,尽量安排一些利用Maple软件进行分析的题目,作为平时考核成绩的一部分,对一些学有余力的学生,可适当增加难度,作为选学内容。

5.开展实践性教学活动

过程装备与控制工程专业开设的“理论力学”,和大部分课程相似,存在教学中重理论而轻实践的问题,教学大纲中只讲授理论而无实践性环节。但由于“理论力学”本身包含大量的概念、公理、定律以及相关的力学模型,理论性相比于其他课程来讲是比较强的。对于刚进入大二的学生,难以很好理解抽象的内容,仅仅依靠课堂讲授教学效果较差。

因此,在“理论力学”教学中,各专业可根据总学时的安排,开设几个常规的“理论力学”实验,增加学生对运动机构的认识。在开设实验的过程中,可以考虑如下几种方式:由任课教师与实验工程师准备,根据教学内容提前准备3~5个学生实验,可以是3大部分的单独实验,也可以是综合性的实验;学生动手设计实验,教师提供实验所需要的器材、场地,再由学生完成实验,可考虑开设1~2个这样的实验;现场教学的形式,利用2~4学时,带领学生参观校内工厂或者相关企业,使学生能观察到传动机构及相关的约束形式。也可以利用flash等软件,做一些动画,模拟实际机构的运动过程,在课堂授课过程中,有意安排播放。过程装备与控制工程专业,已着手进行实验方面的教学研究,考虑通过网络开展一些虚拟实验,如虚拟摩擦系数测定、虚拟静力学分析、虚拟运动学和虚拟动力学实验。

三、结语

过程装备与控制工程专业的“理论力学”课程从教学内容、教学形式、课程体系建立等多方面出发,持续进行了多年的教学改革,取得了较好的教学效果。学生是教学的对象,是课程教学的根本,只有学生发自内心地喜爱“理论力学”,积极主动地学习,课程教学才能顺利地进行下去。总之,教学改革应该秉承“培养大学生综合素质、提高分析问题与解决问题能力”的教学理念,不断进行改革、创新教学方法,以真正适应“卓越工程师”人才培养要求,为最终培养创新型与研究型复合人才奠定基础。

参考文献:

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过程装备与控制工程范文6

关键词:生产实习;素质教育;实践能力;人才培养

中图分类号:G646?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)46-0170-02

我国过程装备与控制工程专业的前身是化工机械专业,建立于上世纪50年代。随着现代过程工业中自动控制作用的凸显,为更好地适应培养人才的需要,教育部于1998年将专业改名为过程装备与控制工程。因此,新专业自诞生起就具有鲜明的综合交叉的特点,培养的毕业生知识面广、适应性强,很受社会和用人单位欢迎。但是,这种宽口径培养方式也对课堂以及实践教学的组织提出了很高的要求,如何在有限时间内达到使学生明确专业背景及就业方向、深化课本知识掌握、培养安全生产和质量控制意识、锻炼学生实践中解决问题的能力等目的,是值得每一位实习带队老师认真思考的问题。本文作者去年暑期亲身组织并参加了过程装备与控制工程专业本科生的生产实习活动,在此与各位同行分享一些此行的经验及体会,同时结合正在开展的“卓越工程师”培养计划、就实习中暴露的问题提出针对性的建议,希望能够抛砖引玉,为新形势下的专业人才培养献计献策。

一、概述

1.本专业及“卓越计划”西安交通大学过程装备与控制工程本科专业为全国过程装备与控制工程教学指导委员会委员单位,2007年被确定为首批国家特色专业。多年来本专业培养的毕业生以扎实的专业知识及良好的工作作风服务于各行各业,在相关企事业单位中具有良好的声誉。为适应国家中长期高质量工程技术人才培养的需要,本校过控专业于2012年申报了教育部启动的“卓越工程师培养计划”,并获得了批准。卓越工程师培养计划(简称“卓越计划”)具有三个特点:行业企业深度参与培养过程、学校按通用和行业标准培养工程人才、强化培养学生的工程和创新能力,其中的核心是学校工科毕业生的培养与社会、行业的迫切需要相接轨。为此本专业通过严格遴选建立了17个实习基地,并与兰州兰石集团有限公司和沈阳远大压缩机制造有限公司签订了卓越工程师培养协议,可以满足和保证实践教学及创新能力培养的要求。具体到作为企业实践组成部分的生产实习,培养计划拟安排学生在国内著名的大型企业(包括前文提到的两个企业)开展参观、技术讲座、文件阅读、现场交流、公益劳动、设备拆装训练、部分参与设计和生产过程等多种形式的实习活动内容,达到引言中提到的实习的多重目的。

2.实习情况简介:2012年7月,西安交通大学过程装备系09级本科生共48人在作者的带领下,赴甘肃省兰州市和西安市周边的多家单位开展了生产实习活动。实习活动历时约三周,基本达到了预定目标,但也有不尽如人意之处,实习单位及参与学生均提出了一些改进意见及建议。

二、实习的主要成效

作为必修的实践教学环节,集中生产实习的首要目的是教育学生,这也是在以往的生产实习教学论文中较多地述及的[1-3];但在实习的过程中我们发现,实习过程对于教师完善课堂教学以及校企关系的加强也是大有裨益的。

1.学生。①了解行业,为开始职业生涯做好准备。特别是兰州石化研究院专门为实习队安排了校友座谈活动,多位校友结合自身经验解答了同学们就业、择业过程中的一些疑惑,应该说对于即将面临毕业选择的学生来说很及时、也很有借鉴意义。②深化课本知识,吸取实践经验。课本知识往往需要通过结合实践经验才能得到升华。本次实习参观、学习的大多数内容在专业课程中都有不同程度的涉及,但一些细节只有通过现场观察才能深刻理解。③培养安全和质量意识。安全和质量是现代工业企业的生命线,因此接待本次实习的各个单位都给予了充分的重视和专门的介绍。通过各个单位侧重点各不相同的入厂安全教育,同学们了解了工厂常见安全标识的含义和作业中的“四个不伤害”原则,对安全生产有了直观的认识。

2.教师。本次带队的教师分别承担《过程设备设计》、《过程设备安全可靠性》、《过程控制系统设计》等多门专业课程的教学任务,而在实际教学过程中,各位教师特别是刚刚参加工作的青年教师,常常苦于授课的内容缺少具体的工程案例支持、表现力不足,学生的接受效果也为此打了折扣。而实习单位的讲座课及参观过程刚好为各位老师的课堂教学提供了不少鲜活生动、紧贴实际的素材,及时加以总结对于改善相关课程的教学效果非常有益。

3.校企关系。高校与企业之间的关系是通过多种渠道发展和维系的,而这些渠道之间并不是孤立的,而是互相影响、互相促进的关系。作为人员交流的一种重要形式,生产实习有助于增进学校与实习单位之间的了解、提升校企关系,从而为其它形式的合作发展创造机会。

三、需要改进的方面及措施

1.需要改进的方面。①实习内容构成不尽合理。从本次实习的各项活动内容上来看,单位概况及产品介绍、专题技术讲座等往往占据了超过1/2的时间,而参观、现场交流、设备拆装训练、参与设计生产过程等实践环节则比重较小,部分甚至出现缺失,这是与“卓越”计划的培养宗旨相偏离的。出现这种问题的原因是多方面的:第一,本次计划的实习单位偏多而分散(兰州的实习单位分别位于七里河区和西固区),扣除周末休息、交通及实习单位因安排冲突无法接待的时间,实习队在一家单位的停留时间很有限(平均小于2天),实习单位客观上难以安排完整、全面的内容;第二,为宣传自身及招揽人才,实习单位倾向于在有限的时间内优先保证单位及主要产品的介绍,这样进一步压缩了实践环节的时间;第三,考虑到安全、保密及生产效率等多方面的因素,大多数实习单位主观上对于安排学生动手实践较为消极,特别是限制学生靠近观看。②参观交流的效果不如人意。到车间及实验室参观生产工艺流程、与一线技术人员交流是学生了解生产实际的一种重要途径。然而,从本次实习的现场情况看,参观交流的效果还有待改善,表现为一方面厂方人员讲解偏于一般化和程式化;另一方面学生主动性不够、注意力不集中;第二,大部分学生事先对实习单位的了解有限、做的功课不足,导致参观较为盲目和随意,提不出有价值的问题。简单地说,1、2两点结合起来导致技术人员与学生之间只知己、不知彼,参观成了“遭遇战”,效果可想而知。第三,多数正在执行生产任务的车间劳动强度大、情况复杂、非常嘈杂,而实习队一般分组人数较多、跟队的一线技术人员有限,导致不少同学无法与技术人员实现有效互动,这也导致一部分同学注意力分散、开小差。③专题技术讲座内容组织尚有改善余地。尽管从不同的实习活动环节上看,专题讲座并不是平日浸于课堂的学生欢迎的一类活动,但合理地安排一些针对性强的讲座课对于学生开阔眼界、补充工程实践知识、加强对现场参观工艺流程的理解仍然是有益的。遗憾的是,我们观察发现学生对大多数的讲座课兴趣缺缺,也很少在结束后向实习单位的讲师提问。这既要从学生主观角度上找原因,也与讲座课内容安排以及授课方式不无关系,部分内容与本科专业课重叠、实习单位讲师的授课技巧不足等都影响了学生的接受效果。这方面西牛化机公司的杨总是一个正面典型,他多年来一直负责接待我专业实习队,讲座课的选题很有针对性。在简要介绍压力容器制造的流程及要点后,他结合多年的实践经验对以GB-150为代表的标准的制定和修改进行了解读,分析了标准对于组织生产的具体意义,对学生了解压力容器制造行业非常有帮助。

2.具体措施。①以内容为导向制定实习计划。鉴于目前本专业的实习基地数量多、选择余地大,在制定实习计划的时候应根据目标单位可安排的内容进行合理取舍,在选择实习单位的时候既要考虑多样性及代表性,更要突出重点,使学生至少对一类或一家企业有较为充分的了解。具体的做法是适当减少实习单位数量,延长在重点单位的停留时间。考虑到学生在校园内一直接触书本知识、在生产一线的观察及实践机会少,因而对后者兴趣较浓厚,在实习内容的总体安排中应与接待单位取得一致,保证精讲、多看、多练,并留足互动时间。②以带队教师为纽带,保持各方沟通顺畅。生产实习是带队教师、学生及实习单位的复杂互动过程[4],因此要达到良好的效果,各方在实习准备和实施阶段中的沟通顺畅是非常重要的。在参与实习的各方中,实习单位和学生处于相对被动的地位,因此需要带队教师充分发挥桥梁和纽带的作用。具体包括:向实习单位特别是一线接待实习队的有关人员介绍学生的知识背景和主要诉求,在不影响生产的前提下确定针对性强、学生欢迎的实习内容;向学生提供实习单位的背景资料和具体内容安排,鼓励学生结合专业课讲授的相关知识和个人择业倾向寻找问题;实习过程中、特别是参观及专题技术讲座过程中,积极配合实习单位的讲解员和工程师进行有关内容的分析和阐述,利于学生的理解和掌握。当然,要达到上述要求还需要教师自身素质过硬,这离不开参与教学和实习过程中的不断总结和积累。③引导学生实习前做足功课。在新的信息化、网络化时代,教育的一个重要发展趋势就是课堂之外“非正式教育”地位的上升。相应地,关于实习企业的基本情况、主要产品和工艺流程等能够从网络上方便地获取的基本信息,可以作为相关专业课程的作业布置给学生。这样做有两个好处,一方面可以与厂方协调,精简这部分内容、提高实习活动的时间利用效率;另一方面也促使同学们提前进入状态,带着问题进入现场,从而改善与厂方人员互动的效果。④加强配备硬件条件。本次实习中遇到的一个突出问题是在车间参观时只有部分距离讲解员较近的同学有机会听到讲解并发问,这主要是由于车间环境嘈杂所致。为此本学院已经决定提供经费,为下一届的实习队配备蓝牙耳机和扩音器,在这些通信的硬件条件得到改善之后,实习参观的成效可望更进一步。

过程装备与控制工程专业作为一个典型的综合性、交叉性学科,指导教师在组织生产实习的过程中既应注意选择单位及行业的多样性,更要保证内容完整,特别是使学生得到充分的实践锻炼。为此带队教师应与实习单位和学生就内容的安排进行充分沟通,并通过学院和学校的平台改善实习的硬件条件,中心目的是促使双方“知己知彼”、实现充分互动,在教师的积极参与下改善实习的效果。

参考文献:

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