过程装备与控制工程专业实验教学研究与改革

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刘健

沈阳地铁集团有限公司运营分公司 辽宁省沈阳市 110000

摘要

过程装备与控制工程专业实验教学研究与改革是教育教学发展过程中的必然趋势,过程装备与控制工程专业对培养学生创新能力与动手操作能力有着极其重要的作用。文章通过对过程装备与控制工程专业实验教学研究与改革分析,提出优化实习内容、加强指导教师队伍建设、开展仿真实习等方面提出改进措施,以期提升学生的工程素质和实践能力。


关键词

过程装备;控制工程专业;实验教学;研究与改革

正文

引言

过程装备与控制工程专业(以下简称过控专业)是横跨机械工程、控制工程、过程工程、动力工程、计算机技术和智能信息技术等学科,以过程装备研究和设计为主体,过程工艺与控制技术应用为两翼的多学科有机结合的交叉学科。该专业的综合性和交叉性特性,以及社会对该专业毕业生的能力需求,要求我们在过控专业学生培养方面要更加注重创新意识和工程实践能力的培养。陇东学院为响应国家创新创业政策,在学校向应用型大学转型进程中,分别在学校学院成立创新创业办公室,研究带动开展全校创新创业工作。

1过程装备与控制工程专业简介

过程装备与控制工程专业简称过控专业,该专业主要培养设计、制造、控制过程工业生产中使用的设备以及对其维护与管理的应用型工程技术人才。过控专业实验是过控专业人才培养中非常重要的一门实践课程,是理论联系实际的有效环节,旨在培养学生的创新能力与动手操作能力,提高学生的专业素养,对学生顺利进入工作岗位具有重要的意义。近年来,随着工程认证的有序开展,其对专业的实验教学提出了更高的要求,同时对标新工科的内涵———新结构、新模式、新质量、新体系,也需不断深化专业人才培养模式,提高学生的创新意识和实践能力,以培养优秀的工程应用型人才,满足行业需求,促进行业发展。

2过程装备与控制工程专业实验教学研究与改革措施

2.1改革实验教材

随着专业实验室的不断建设,实验室部分设备新旧更替,存在现行实验教材内容与目前在役实验设备型号不匹配、重点不突出等问题,所以在新编实验教材时,按现役设备进行编写、梳理实验内容。为增强学生的创新意识与动手能力,教师在新编实验教材时,可着重突出实验目的、实验任务、实验依据的基本原理、具有代表性的实验方案和数据处理,在每次实验前几天向学生布置实验内容,让分组的学生查阅文献资料自行设计操作步骤及实验流程,并在实验前将相关内容反馈给教师,教师在确认无误后,让学生巩固操作步骤,并在实验时进行实施。此改革可有效锻炼学生综合利用所学理论知识,增强学生的创新意识与动手能力,同时,也避免了不同实验分组之间实验方案、步骤、数据相同的情况。将教师科研成果及工程案例融汇到实验教材当中,丰富实验的同时也让同学们参与到教师的项目中、工程实际中,增加学生的动脑机会,启发学生独立思考、综合运用知识解决实际问题与创新实验,增加了学生的学习兴趣,发挥了学生的积极性与主动性,做到真正的以科研促教学,以教学促科研,提高学生的创新意识。同时,在专业实验实施的过程中,教师全程参与,有效的监管了学生的实验态度与实验操作,可合理、客观地根据学生设计的内容、实验操作、实验问题处理、实验结果、实验数据处理、实验报告等情况进行综合评价给出本次实验的成绩。

2.2改进教学模式,提高学生的学习积极性

“翻转课堂”作为一种全新的教学模式,受到教育研究者的广泛关注。在该模式下,教学流程由“先教后学”变为“先学后教”,这种教学上的逆序创新能够大大提高学生学习的主动性和积极性。有研究将“翻转课堂”教学模式应用到生产实习教学中,通过实习前的课堂准备、课堂翻转及实习的课堂效果评价等教学环节,提高了学生实习的积极性和分析与解决问题的能力。过程装备与控制工程是机电仪一体化长周期稳定连续运行的复杂系统,系统中的各组成部分(机泵、过程单元设备、管道、阀、监测仪表、计算机系统等)均互相关联、互相作用和互相制约,任何一点发生故障都会影响整个系统的运行。因此,本专业学生的现场学习内容十分丰富,既包括与工艺过程密切结合的单元工艺装备,又包括与过程生产融为一体的机电仪连续复杂系统。在生产实习前,指导教师应对实习内容进行梳理,带领学生集中回顾与复习所学理论知识,重点复习与生产实习现场相关的理论知识。教师可以采用类似翻转课堂的教学模式,帮助学生明确学习内容及学习目标。过控专业学生将来有可能从事过程设备设计、制造、安装、运行及维护工作,也有可能从事过程装备控制工程相关工作。据此,教师可以将生产实习内容分成设备(塔、罐、反应器、换热器等)、机器(泵、压缩机等)及控制系统三类,让学生根据自己的兴趣选择实习内容,为其今后从事相关工作打下基础。比如,想从事过程设备设计的同学需要了解换热器、泵、阀等设备的设计要求、选型原则、相关标准及国内外厂家;而想从事过程设备运行及维护工作的同学则需要关注设备日常操作维护及检维修中的细节、设备容易出现的故障及解决方案。在举行实习动员会前,教师应根据每位同学的实习内容制定实习任务书,由学生进行任务细分,明确自己在每一个实习现场所需学习的内容和完成的任务,同时鼓励学生分组合作,使每一组形成包括设备、机器及控制系统的完整实习体系,以此调动学生的积极性,培养学生团结合作、互相学习的精神,避免好学生“唱独角戏”而其他学生“坐壁上观”的现象出现。实习结束后,教师可鼓励学生对照实习任务书进行自评,并根据学生的自评情况和出勤情况给出实习成绩。

2.3促进专业“双师型”教师培养,提高专业任课教师工程实践能力

作为工科专业任课教师,在具备理论教学能力的同时要求具备工程实践操作经验和应用技能,大力加强“双师型”教师队伍建设,已经成为社会和教育界的共同呼声。过控专业技术应用类的“双师型”教师培养应着重从以下几个方面开展。第一,组织专业任课教师轮换对各类实践课程包括实验、实训和实习等进行指导和讲授,加强自我学习锻炼,提高实践技能。第二,进一步加强校企合作,定期组织教师进企业学习,加强和生产企业的交流,帮助企业解决生产难题,促进科研项目落地,提升产学研水平。

2.4结合仿真实习,提高实习效果

出于安全等方面的考虑,一些生产实习企业不允许学生直接进入现场实习。在这种情况下,教师可以提前拍摄视频或者开展仿真实习。仿真实习可以模拟实际生产流程,使学生单独完成工艺操作和控制,从而提高学生的动手能力和工程意识。但仿真实习不能代替企业现场实习,因为现场实习能够使学生直观了解所学知识的作用及其如何与生产实际相结合,并充分认识到自己的不足和知识盲点,从而加强学习,为今后就业或考研打下良好的基础。

结束语

综上所述,在专业工程认证和新工科背景下,转换专业实验培养模式,优化专业实验课程内容、培养体系是必然的选择。作为地方院校,要做好服务经济,满足地方经济发展需求的同时,要打造特色,完善专业建设,提高学生的专业实践能力和创新能力,增加就业竞争力,这对行业的进一步发展具有重大的意义。

参考文献

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[3]谭帅,王彩虹,伍勇.过程装备与控制工程专业实验教学研究与改革J].当代教育实践与教学研究,2020(11):167-169.

 


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