過程裝備與控制工程專業(yè)方向的規(guī)劃

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［摘要］我國教育發(fā)展和教育國際化帶給過程裝備控制工程專業(yè)一些不容忽視的問題，特別是課程體系的拓寬，模糊了專業(yè)方向，影響了學(xué)生對專業(yè)內(nèi)涵的正確理解和對專業(yè)知識的良好學(xué)習(xí)和把控。根據(jù)目前的課程體系，過程裝備與控制工程應(yīng)設(shè)置過程設(shè)備、過程機(jī)器和過程控制三個專業(yè)方向，然后再根據(jù)專業(yè)方向設(shè)置相應(yīng)的課程。每個方向根據(jù)需要來設(shè)置自己的課程，不同的方向、相同的課程可配置不同的學(xué)時和不同的講授內(nèi)容。

［關(guān)鍵詞］過程裝備與控制工程；專業(yè)方向；人才培養(yǎng)；課程設(shè)置

引言

過程裝備與控制工程專業(yè)是在化工設(shè)備與機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)上建立起來的。早在20世紀(jì)50年代初期，根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，我國仿照原蘇聯(lián)的教學(xué)模式成立了化工設(shè)備與機(jī)械專業(yè)。如大連工學(xué)院（即大連理工大學(xué)）在1951年率先成立了化學(xué)生產(chǎn)機(jī)器與設(shè)備專業(yè)，第二年天津大學(xué)、浙江大學(xué)、華東化工學(xué)院（華東理工大學(xué)）等國內(nèi)知名高校也相繼設(shè)立了化學(xué)生產(chǎn)機(jī)器與設(shè)備專業(yè)。該專業(yè)的設(shè)立，對我國當(dāng)時經(jīng)濟(jì)的發(fā)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(yè)的發(fā)展功不可沒。該專業(yè)主要的特點是將化工過程和過程設(shè)備有機(jī)地結(jié)合起來，所學(xué)知識既可以解決化工生產(chǎn)過程遇到的難題，又可以根據(jù)化工生產(chǎn)需要來設(shè)計、改進(jìn)和加工所需的設(shè)備，還可以對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行操控、維護(hù)和維修。該專業(yè)曾被譽(yù)為“萬金油”專業(yè)，培養(yǎng)出來的人才長期備受社會青睞。[1][2][3][4][5]然而，隨著工業(yè)和科技的發(fā)展，高能耗、低效率、高污染的粗放式的生產(chǎn)模式已與時代主題格格不入。目前的生產(chǎn)，要求過程設(shè)備向大型化、精密化、節(jié)能化和自動化方向發(fā)展。為了迎合社會發(fā)展的需要，1998年教育部對普通高等學(xué)校本科專業(yè)進(jìn)行調(diào)整時，將原來的“化工設(shè)備與機(jī)械”專業(yè)更名為“過程裝備與控制工程”專業(yè)。專業(yè)名稱的變更，既拓寬了專業(yè)領(lǐng)域范圍，也拓寬了專業(yè)知識結(jié)構(gòu)。目前的過程裝備與控制工程專業(yè)，涵蓋了化工設(shè)備與機(jī)械、真空技術(shù)與設(shè)備、煉油機(jī)械、礦業(yè)機(jī)械、建材機(jī)械、輕工機(jī)械等專業(yè)。也就是說，過去的這些專業(yè)經(jīng)專業(yè)調(diào)整以后現(xiàn)在都叫過程裝備與控制工程。對應(yīng)專業(yè)名稱的變更，專業(yè)知識結(jié)構(gòu)也發(fā)生了巨大的變化，即從原來的以化工過程原理和化工設(shè)備設(shè)計知識為主的課程設(shè)置，拓寬到以過程原理、過程裝備和過程控制為主要內(nèi)容的課程體系。學(xué)生的就業(yè)領(lǐng)域也從原來的以化工和石化企業(yè)為主導(dǎo)領(lǐng)域，拓寬至化工、石油化工、煉油、食品、環(huán)境工程、制冷工程、生物化工、動力能源、冶金、輕工和制藥等領(lǐng)域。不可否認(rèn)，專業(yè)名稱和專業(yè)內(nèi)涵的變革對社會發(fā)展和人才培養(yǎng)起到了無法估量的作用。同時，專業(yè)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(yè)發(fā)展存在的問題

鑒于目前過程裝備與控制工程專業(yè)就業(yè)形勢較好，目前全國已有120多所高校開設(shè)了此專業(yè)。其中部分院校的過程裝備與控制工程專業(yè)，并不是由原來的化工機(jī)械與設(shè)備專業(yè)轉(zhuǎn)變過來的。這些院校為了滿足過程裝備與控制工程專業(yè)課程體系的要求，同時保存原來專業(yè)的特點，課程體系一度變得龐大而復(fù)雜。面對復(fù)雜的課程體系，學(xué)生們在一定程度上對本專業(yè)的認(rèn)識、專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、就業(yè)甚至再深造專業(yè)的選擇產(chǎn)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(yè)國際化，即使是由化工設(shè)備與機(jī)械發(fā)展起來的過程裝備控制工程專業(yè)的課程體系也非常龐大。圖1是我校2015級培養(yǎng)方案的課程體系，加上選修課共60余門次。目前面臨的一個嚴(yán)峻問題是，課程門數(shù)在增多，而總學(xué)時卻在減少，從而出現(xiàn)學(xué)時緊張難以分配的現(xiàn)象。對本專業(yè)而言，一些非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程如工程流體力學(xué)和工程熱力學(xué)僅有32學(xué)時，在有限的學(xué)時內(nèi)學(xué)生對這些課程知識點的掌握不夠深入和透徹，這導(dǎo)致學(xué)生在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)（如過程流體機(jī)械）中比較吃力，難以理解過程中涉及的物理現(xiàn)象；甚至有些學(xué)生在考研時，幾乎不敢報考專業(yè)課程為流體力學(xué)、工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)的高等院校。其次，課程的大而全，在某種程度上給學(xué)生帶來了很大的困惑。面對復(fù)雜的課程體系，學(xué)生們不知道他們到底要學(xué)什么，將來能干什么。學(xué)生在課程學(xué)習(xí)時，對很多課程認(rèn)識不足，只是簡單的根據(jù)學(xué)時的多少來判斷課程的重要性，這導(dǎo)致他們在學(xué)習(xí)時不能很好地把握專業(yè)方向，嚴(yán)重影響了就業(yè)方向選擇的主動性。再加上過程裝備與控制工程專業(yè)本身在專業(yè)方向歸類時就比較特殊，其本科階段歸屬于機(jī)械工程一級學(xué)科，而研究生階段（即化工過程機(jī)械）又歸屬于動力工程及工程熱物理一級學(xué)科。這無形中又增加了學(xué)生對專業(yè)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(yè)方向，但從學(xué)生就業(yè)和發(fā)展的角度來說，缺乏一定的靈活性，再加上目前高校招生規(guī)模逐步擴(kuò)大，學(xué)校很難滿足學(xué)生個性發(fā)展的需求。而且單一的專業(yè)方向會影響學(xué)生的就業(yè)，形成內(nèi)部競爭的局面。因此，過程裝備與控制工程專業(yè)方向的精心凝練和認(rèn)真規(guī)劃是我們必須面對的問題。

二、專業(yè)方向的規(guī)劃和思考

正如前述，早期曾把過程裝備與控制工程專業(yè)稱為“萬金油”專業(yè)。但仔細(xì)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(xué)術(shù)界而言，到目前為止，本專業(yè)出來的兩院院士和杰出科學(xué)家屈指可數(shù)，所以專業(yè)方向的凝練和規(guī)劃是必然的。為了與國際接軌，專業(yè)方向的凝練不能偏離已有的課程體系，而應(yīng)在與國際接軌的基礎(chǔ)上，認(rèn)真規(guī)劃專業(yè)方向。從表1可以看出，對于我校的過程裝備控制工程專業(yè)而言，主要的專業(yè)課程可分為：過程設(shè)備、過程機(jī)器和過程控制三大類。順著這三大課程類別，實際上可以規(guī)劃為過程設(shè)備、過程機(jī)器和過程控制三個專業(yè)方向。學(xué)生在數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和人文與社會科學(xué)等基礎(chǔ)課程學(xué)完之后，就可以根據(jù)個人的興趣愛好進(jìn)行專業(yè)方向選擇。確定了專業(yè)方向后，學(xué)生就可以根據(jù)專業(yè)方向和個人的發(fā)展深入學(xué)習(xí)相關(guān)課程。當(dāng)然，制訂培養(yǎng)方案時應(yīng)根據(jù)專業(yè)方向的需要合理地安排相關(guān)課程、分配學(xué)分和學(xué)時。

（一）過程設(shè)備方向

該方向以過程設(shè)備（包括存儲容器、換熱器、塔器、反應(yīng)釜等）的結(jié)構(gòu)設(shè)計、強(qiáng)度設(shè)計、材料選用、制造加工為主。支撐專業(yè)方向的主干專業(yè)基礎(chǔ)課程應(yīng)為理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)、過程原理、工程材料，主要的專業(yè)課程應(yīng)為過程設(shè)備設(shè)計、過程裝備制造工藝、壓力容器設(shè)計規(guī)范、信號測試與處理。相對于其他專業(yè)方向而言，在制訂培養(yǎng)方案時，這些課程的學(xué)時應(yīng)偏多些。

（二）過程機(jī)器方向

該方向以過程機(jī)器（包括壓縮機(jī)、泵、離心機(jī)、汽輪機(jī)等）的結(jié)構(gòu)設(shè)計、熱力設(shè)計、節(jié)能設(shè)計、操作運行、故障診斷為主。支撐專業(yè)方向的主干專業(yè)基礎(chǔ)課程應(yīng)為流體力學(xué)、熱力學(xué)、傳熱學(xué)、過程原理、材料力學(xué)，主要的專業(yè)課程應(yīng)為過程流體機(jī)械、故障診斷技術(shù)、過程裝備制造工藝、信號測試與處理。相對于其他專業(yè)方向，在制訂培養(yǎng)方案時，這些課程的學(xué)時應(yīng)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(yīng)力應(yīng)變等傳感器）的結(jié)構(gòu)設(shè)計、原理設(shè)計、電路設(shè)計、控制設(shè)計為主。支撐專業(yè)方向的主干專業(yè)基礎(chǔ)課程應(yīng)為電工和電子技術(shù)、控制工程基礎(chǔ)、復(fù)變函數(shù)、過程原理、計算機(jī)原理及應(yīng)用，主要的專業(yè)課程應(yīng)為過程控制技術(shù)及應(yīng)用、化工儀表及自動化、過程控制與計算機(jī)控制系統(tǒng)。相對于其他專業(yè)方向，在制訂培養(yǎng)方案時，這些課程的學(xué)時應(yīng)偏多些。表1列出不同專業(yè)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(yōu)點。1.學(xué)生明白了專業(yè)方向的重要課程，可以有針對性地進(jìn)行學(xué)習(xí)，能夠很好地將課程學(xué)習(xí)和自己將來的就業(yè)和發(fā)展結(jié)合起來。2.優(yōu)秀學(xué)生在進(jìn)一步深造學(xué)習(xí)、選學(xué)校和專業(yè)時，比較靈活，選擇的余地比較大，擺脫了考研專業(yè)課程只敢選材料力學(xué)和理論力學(xué)的尷尬局面。3.能夠合理地利用教學(xué)資源，分層次教學(xué)，比如每個專業(yè)方向的重點課程應(yīng)配置經(jīng)驗豐富、責(zé)任心強(qiáng)的教師進(jìn)行授課。對于這些重點專業(yè)課程，不論是理論學(xué)習(xí)還是實踐學(xué)習(xí)，均應(yīng)嚴(yán)格要求，在縱、深方面均應(yīng)達(dá)到預(yù)定的水平。而對于相同課程、非專業(yè)方向?qū)W生的教學(xué)，教師應(yīng)側(cè)重于知識廣度的教學(xué)，不應(yīng)再抓細(xì)節(jié)、求深度。4.便于課堂管理和減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。有了專業(yè)方向，學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性就比較強(qiáng)，重點課程會多投入，非重點課程應(yīng)以了解為主。對學(xué)生而言，在明白了課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)后，他們學(xué)習(xí)的積極性會相應(yīng)提高；對教師而言，課堂管理也會相對輕松。

三、結(jié)束語

不可否認(rèn)，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(jìn)了我國教育的發(fā)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(yè)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(yè)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(jù)目前的課程體系，過程裝備與控制工程應(yīng)設(shè)置過程設(shè)備、過程機(jī)器和過程控制三個專業(yè)方向，然后再根據(jù)專業(yè)方向設(shè)置相應(yīng)的課程。每個方向應(yīng)根據(jù)需要來設(shè)置自己的課程，不同的方向、相同的課程，可配置不同的學(xué)時，講授不同的內(nèi)容。面對具體的專業(yè)方向，學(xué)生應(yīng)制訂詳細(xì)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。這無疑對學(xué)生的學(xué)習(xí)、就業(yè)乃至未來的發(fā)展具有巨大的幫助作用。

［參考文獻(xiàn)］

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作者：龐明軍 單位：常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院