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，影響了學生對專業(yè)內涵的正確理解和對專業(yè)知識的良好學習和把控。根據(jù)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(yè)方向，然后再根據(jù)專業(yè)方向設置相應的課程。每個方向根據(jù)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和不同的講授內容。

［關鍵詞］過程裝備與控制工程；專業(yè)方向；人才培養(yǎng)；課程設置

引言

過程裝備與控制工程專業(yè)是在化工設備與機械專業(yè)基礎上建立起來的。早在20世紀50年代初期，根據(jù)經濟發(fā)展的需要，我國仿照原蘇聯(lián)的教學模式成立了化工設備與機械專業(yè)。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(yè)，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(yè)。該專業(yè)的設立，對我國當時經濟的發(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(jù)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(yè)曾被譽為“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(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校本科專業(yè)進行調整時，將原來的“化工設備與機械”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)領域范圍，也拓寬了專業(yè)知識結構。目前的過程裝備與控制工程專業(yè)，涵蓋了化工設備與機械、真空技術與設備、煉油機械、礦業(yè)機械、建材機械、輕工機械等專業(yè)。也就是說，過去的這些專業(yè)經專業(yè)調整以后現(xiàn)在都叫過程裝備與控制工程。對應專業(yè)名稱的變更，專業(yè)知識結構也發(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(yè)領域也從原來的以化工和石化企業(yè)為主導領域，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、輕工和制藥等領域。不可否認，專業(yè)名稱和專業(yè)內涵的變革對社會發(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械與設備專業(yè)轉變過來的。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雜。面對復雜的課程體系，學生們在一定程度上對本專業(yè)的認識、專業(yè)課程的學習、就業(yè)甚至再深造專業(yè)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(yè)國際化，即使是由化工設備與機械發(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。目前面臨的一個嚴峻問題是，課程門數(shù)在增多，而總學時卻在減少，從而出現(xiàn)學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(xù)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(xiàn)象；甚至有些學生在考研時，幾乎不敢報考專業(yè)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(jù)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(yè)方向，嚴重影響了就業(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(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)模逐步擴大，學校很難滿足學生個性發(fā)展的需求。而且單一的專業(yè)方向會影響學生的就業(yè)，形成內部競爭的局面。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(yè)出來的兩院院士和杰出科學家屈指可數(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，而應在與國際接軌的基礎上，認真規(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(guī)劃為過程設備、過程機器和過程控制三個專業(yè)方向。學生在數(shù)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(jù)個人的興趣愛好進行專業(yè)方向選擇。確定了專業(yè)方向后，學生就可以根據(jù)專業(yè)方向和個人的發(fā)展深入學習相關課程。當然，制訂培養(yǎng)方案時應根據(jù)專業(yè)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(yè)方向的主干專業(yè)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(yè)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(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(jié)能設計、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(yè)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(yè)方向，在制訂培養(yǎng)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(yè)方向的主干專業(yè)基礎課程應為電工和電子技術、控制工程基礎、復變函數(shù)、過程原理、計算機原理及應用，主要的專業(yè)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(tǒng)。相對于其他專業(yè)方向，在制訂培養(yǎng)方案時，這些課程的學時應偏多些。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.學生明白了專業(yè)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(yè)和發(fā)展結合起來。2.優(yōu)秀學生在進一步深造學習、選學校和專業(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(yè)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(yè)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(yè)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(jié)、求深度。4.便于課堂管理和減輕學生的學習負擔。有了專業(yè)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(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設置過程設備、過程機器和過程控制三個專業(yè)方向，然后再根據(jù)專業(yè)方向設置相應的課程。每個方向應根據(jù)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(yè)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(yè)乃至未來的發(fā)展具有巨大的幫助作用。

［參考文獻］

［1］李志義，劉志軍.對“過程裝備與控制工程”專業(yè)的認識與規(guī)劃［J］.化工高等教育，1999（3）：9-12.

［2］李志義，劉志軍.對過程裝備與控制工程專業(yè)背景的認識［J］.化工高等教育，2003（1）：11-14.

［3］閆紹峰，廖國進，熊曉航.過程裝備與控制工程專業(yè)建設探索［J］.遼寧工業(yè)大學學報（社會科學版），2012（2）：116-123.

［4］陳國華，梁峻.培養(yǎng)過程裝備與控制工程專業(yè)卓越工程師的思考［J］.化工高等教育，2011（2）：45-49.

［5］王宗明，王振波，周昌靜.突出石化特色，培養(yǎng)應用型復合人才［J］.高教論壇，2009（2）：53-55.

作者：龐明軍 單位：常州大學機械工程學院