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過程裝備與控制工程范文1
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。目前面臨的一個嚴峻問題是,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。
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過程裝備與控制工程范文2
關鍵詞:過程裝備與控制工程;現狀;趨勢
過程裝備與控制工程專業展現出了較強的綜合性,這涉及了機械和化工方面的內容,注重對專業人才進行重點和合理培養。當前,我國對過程裝備和控制工程的專業人才需求不斷提升,對人才的能力也提出了比較高的要求。我們重點明確過程裝備和控制工程專業,以此作為發展的前提,為專業教育人才培養做好根基和支撐。文章立足專業現狀發展,并分析了未來的具體趨勢,希望能夠為社會輸送優秀的人才。
一、過程裝備與控制工程專業分析
該專業主要是改造機械裝備和控制工程。研究內容是過程裝備和配套裝備,也涉及了節能設備的研發和設計。過控技術在其他的生產經營中得到了運用,以生物工程、機械制造和制藥等為基礎。該專業具有較強的融合性,基礎性內容是過程裝備設計,組成部分涵蓋了過程原理和具體的控制技術等。現階段,開展該專業教學,往往是為了向社會輸送優秀的人才,展現出較強的綜合能力,在掌握基礎性課程內容之后,還應該掌握相應的現代信息技術。今后,該專業教學中要進行合理的優化和升級,形成屬于專業人才發展的重要模式,帶動社會相關行業的進步和發展。
二、過程裝備與控制工程專業現狀
過程裝備與控制工程專業往往是指改造機械設備和控制工程。經濟發展之下,我國的經濟發展展現出了較快的速度,這樣的形式下,也增加了該方面的人才需求。不管是哪一個行業對該技術人才的需求都是比較大的。我國在化工領域上投入了相應設備和基礎建設內容,但是一些行業發展的時候,在人才的要求上依舊是比較高的,尤其是過程裝備與控制工程專業。能源問題成為了現階段人們關注的重點內容,軍事航空等發展,也需要這方面人才作為支撐。計算機操作能力強的人才也是我國急需的。我國科學技術水平提高的情況下,過程裝備與控制工程專業也為我國的工業發展提供了動力支撐。為了滿足社會對專業人才的需求,學生自身就應該擁有較強的理論基礎知識。比如,學生重點掌握機械設備研發內容、控制工程理論內容。站在人才的發展角度上,過程裝備和控制工程人才專業性培養,在方向上是十分明確的,要以機械專業人才為基礎,而不是工程人才。理論知識和設計等能力強的人才,才會符合社會的要求。
三、過程裝備與控制工程專業的未來發展趨勢分析
(一)信息行業提供充足發展動力信息化的內容和過程裝備與控制專業進行融合,就會讓該專業發展擁有明顯的趨勢?,F代信息技術發展之下,對制造業的生產形式和環節等都產生了很大的沖擊。同時,也讓制造業的發展獲得了巨大的動力。這讓制造業的效率和質量得到充足的保證。由此,在這樣的發展趨勢下,制造業也會在市場中穩定立足,并獲得更多的份額。這其中,也將會對過程裝備和控制工程專業技術提出更高的要求。對信息技術進行合理的掌控,以智能化操作為載體,讓過程控制人才成為關鍵和主體。
(二)專業人才是重要發展的基礎最近幾年中,我國的人才和生產資源處于相對集中的狀態。不管是進行高新技術升級,還是對工業化產業的先進程度提升,都應該展現出較強的專業技術人才。在此模式和背景下,就讓人才培養面臨著比較大的壓力。但是,也為專業發展提供了十分清晰和明確的方向。同時,在進行過程裝備和控制工程專業發展的過程中,要明確專業的綜合性,從多個角度出發,讓這項技術逐漸延伸到各個領域中。專業人才技術的運用和掌握也是重要的一個方面,所展現出的現代化理念也是十分清晰和明確的。在此發展趨勢下,高校開展專業課程教學的時候,就應該通過完善教學制度和教學模式,對教學內容進行更新,這符合高校專業運行和發展的特點與優勢。以此作為支撐,迎合這種發展趨勢,就會讓過程裝備和控制工程人才的培養更加完善。
(三)服務業和制造業結合發展在我國經濟發展的過程中,服務業和制造業展現出了十分重要的地位和價值。這對于我國經濟提升目標的實現提供了準備。我國的經濟增長目標也逐漸得到實現。在最近幾年發展的過程中,經濟全球化的發展模式逐漸彰顯出來。其中,國家的宏觀調控政策也逐漸彰顯出優勢和意義。在這其中,制造業的地位逐漸提高,但是其已經不能獨立發展,而是和服務業之間進行了融合,形成了完善的發展模式。在此模式下,也讓制造業所發揮出的服務性優勢和特點得到充分體現。服務業在實際發展的時候,就找到了和制造業進行密切聯系的根本切入點。國家的相關部門從行業的范圍領域出發,進行了詳細的劃分和研究,市場經濟體制也擁有了獲得健全發展的機會。這讓服務行業對新穎的制造業發展產生較大的影響和沖擊。這樣的發展形態也會繼續持續和完善。同時,在這樣的發展趨勢和情形下,讓高校進行過程設備和控制工程專業人才培養的過程中,不能完全按照一個方案進行,而是應該關注制造業和服務業的特點,找出其中的結合點,對兩者的優勢進行深度挖掘,這讓過程裝備和控制工程專業教學也獲得了更好的發展機會。
(四)制造業全球化和智能化發展方向首先,制造業在發展的過程中展現出了技術和生產相分離的特點。一些制造業在運行的過程中,把一些不涉及核心生產技術的內容進行海外轉移。在這項工作開展的過程中,就要擁有較高水平的智能化過程控制技術。不管是處于國外,還是在國內,都應該從具體的需求出發,以技術研究和開發為基礎,在完善先進技術設備的運用。這會讓企業的生產能力得到進一步提升[1]。另外,遠程技術的出現,并獲得了升值發展的機會,就讓過程控制專業在發展上擁有了更加廣闊的空間和支撐。其次,智能化的出現,為過控技術的發展提供了一個明確的方向。開展過程裝備和控制工程專業技術運用的時候,將智能化融入其中,就會對服務業和制造業的生產進行重點轉變,也提升了運用的效果。以此作為技術背景,讓遠程技術逐漸帶領過控技術的發展和進步。計算機信息化的優勢彰顯,也會讓過控技術獲得進一步升華的機會。由此,安全生產工作也會順利完成。
四、提高過程裝備與控制工程專業建設完善的重要舉措
(一)確立明確和清晰的過控人才培養目標過程裝備與控制工程專業教師在進行教學的過程中,要堅定自己的教學信念,能夠通過自身的良好教學品質和精神帶領學生進步。在此,開展專業課程教學之前,從具體的過程裝備和控制工程內容出發,形成完善的人才培養目標。這其中,清晰的專業化發展需求,對人才進行合理定位和升級。人才培養目標確立的過程中,就應該從專業課程的具體內容分析,并立足過程裝備與控制工程的實際運用,關注其在市場經濟發展中所發揮出的重要價值和意義。以合理化的人才定位為基礎,讓工程專業技術領域為人才的成長打造機會和空間[2]。在明確人才培養目標的情況下,會保證專業教學的針對性,引發學生掌握更多的技術方法和理論內容。
(二)創新和升級專業教學方法在過程裝備與控制工程專業知識講解的過程中,教師就應該積極從專業的具體課程出發,轉變和突破以往的教學形式,不能僅僅是進行單一化的灌輸式教學模式,而是要向學生詳細地講解知識內容。在實際進行教學的時候,對教學方法進行完善和更新,讓教師和學生之間擁有互動的機會,完善互動環節。在此,教師對過程裝備和控制工程的教學切入點進行研究和分析,教學中所涉及的重點是實踐課程。針對那些簡答的內容可以適當進行略講。然后,教師為學生自主探究學習提供準備和機會。開展專業教學的過程中,就應該讓學生擁有屬于自己探究知識的空間[3]。學生會擁有獨立思考的的機會,也會和其他的學生進行合作探究。學生通過自身的獨立思考,激發學生合作探究的欲望。學生在自主學習的時候,對過程裝備和控制工程專業的內容進行重點把控。教師發揮出信息教學技術的優勢,借助多媒體教學技術,發揮出教學的價值和意義。
(三)構建完善的課程教學體系1.對控制課程教學進行完善,并給予一定的重視該專業展現出了一定的綜合性,但是實際教學的時候,教師僅僅關注工業化學和機械課程的講解,并沒有對普通的化學知識進行重視和講解。這樣的教學狀態,并不符合學生的發展和進步,也難以帶動學生的綜合素質進步,讓該專業課程難以獲得進步的空間。所以,教師進行課程講解的過程中,就應該對教學重點進行明確和完善。對控制的原理和方法進行合理化教學,這會對控制課程教學進行升華。2.要重點提升學生的實際操作能力過程裝備和控制工程專業教學的時候,會涵蓋比較多的內容,機械實驗是基礎,同時也涉及了相應的設計實驗和綜合實驗。教師從各個實驗教學的關注點出發,引領學生順利完成實驗,在此教學過程中,就會更好地提高學生實踐操作技能。
五、結論
過程裝備與控制工程范文3
電工于一體的交叉性學科,是由最初的化工機械發展過來,自成立以來,已曲曲折折地走過了近50年的路程??v觀過控的發展歷史,其發展趨勢是日漸熱門。就業形勢方面本專業人才需求量基本上一直是供不應求的狀況,就業率越來越高,就業環境越來越好,就業待遇也不斷在上升。過程裝備與控制工程這個專業在這個人才競爭激烈的21世紀的大熔爐,過程裝備與控制工程專業在各大專業中占有重要的分量,特別是在化工機械方面占有重要地位!
[關鍵詞]過程裝備與控制工程、現狀、發展趨勢、就業形勢
中圖分類號:TL345 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)30-0096-01
1 前言
過控,即過程裝備與控制工程,這個可能決定人生職業工作的專業,可能對于大多數人來說是個很陌生的名字。選擇這個專業的很多同學往往都看中了這個專業名稱的后四個字――“控制工程”,然而到目前為止,這個專業的發展主要還是傾向于這個專業的的前四個字―一“過程裝備”。
2 過控專業歷史背景及其發展趨勢
2.1 歷史背景
上世紀50年代,出于國家化工建設的需要,設立了“化機”專業,即現在的過控轉業的前身。到上世紀末,為適應國家新的形勢和經濟發展的需要和順應科技時代的潮流,也為了更多是為了改善這個專業名稱差導致大家不愿來的局面,把這個專業的名稱改成了現在的“過程裝備與控制工程”,將機器裝備、工藝流程及控制工程等內容融合在一起,培養“過-裝-控”復合型專業人才。該專業研究內容廣泛、橫跨了數個學科,包括了電工、機械、化工三方綜合,具有“綜合性跨學科先進專業”,同時也導致了博而不精的弊端。隨著全球現代化的需要和發展,在化工機械里面逐漸應用到了越來越多的自動控制。20多年來,我國先后在60多個高校開設了這一個專業,截止到2008年全國共有100多所高校開設了本專業,使得該專業得到了很大的發展。
2.1.1 過程裝備
過程裝備主要分為兩個方向:
第一部分是化工機器,指各種過濾機,破碎機,離心分離機、攪拌機、旋轉干燥機以及流體輸送機械等運動機械。?第二部分是化工設備,指主要作用部件是靜止的或者只有很少運動的機械,如各種容器如槽、罐、釜等、高壓容器,反應塔等反應器,換熱、干燥、蒸發容器、電解槽,結晶、傳質、吸附設備,以及離子交換器,還有一些流體輸送機械,如泵、風機和壓縮機等。
2.1.2 控制工程
指對過程裝備和及其系統的狀態和工況進行監測,自動化控制,以確保生產工藝有序穩定運行,提高過程裝備的可靠度和功能可利用度。控制工程是將現代自動化先進技術與化工機械相結合,提高設備的效率。
2.1.3 專業內涵
過控從事各類熱加工工藝及成套設備工程設計、測控技能和工程科學研究、掌、創新改造和新型化工裝置技術開發研究的基本能力,系統地掌握機、電、化三方面的知識;?單從專業名稱來看,就像上面所介紹的一樣,可以把本專業理解為“設備”和“控制”兩個部分,但本質其實還是有機統一的一個整體。對于過程的控制可分為設備的尺寸、結構、選材、安全性等在內的生產前控制,對整個設備運行進行監控的生產中控制(做到“過控結合”)和包括對設備的安全維修、壽命分析及延壽處理以及效益核算在內的生產后控制。
3 過控專業相關行業發展趨勢:
現代社會的發展越來越依賴于高度機械化、自動化和智能化的產業創造財富,而這一切都離不開現代化的工業裝備。流程工業是加工制造流程性材料產品的現代國民經濟支柱產業之一,其發展的實現必然要求越來越先進的過程裝備。這使得過程裝備得到迅猛發展?;み^程裝備主要服務于現代大化工及與之相近地許多流程工業?,是現代大化工中必不可少的工藝、設備、自控三大核心技術之一。過程裝備服務面向的生產過程十分寬廣,通常包括過程機械、過程設備、壓力容器三大部分。隨著我國石油化工業的飛速發展并成為支柱產業之一,化工過程裝備行業獲得了迅猛的發展。
本專業涉及到的領域絕大多數為國計民生的傳統工業部門,人才需求量大,人才的培養周期較長,越老經驗越豐富,也就越值錢。在未來幾十甚至上百年這些傳統的部門仍然將會是國民經濟的基礎。然而這些國民經濟的基礎行業國內在許多方面的國產化水平還很低,很多時候仍然需要購買國外的設備。國外對我們實行技術壟斷,使得我們只能購買他們的產品?產品的成本大大增加,很不利于國民經濟的發展。以上大多數企業仍然是國有獨資或者國有控股的公司。這些公司的福利待遇好,較為穩定,稱得上新時代的”鐵飯碗“。?本專業雖然涉及面廣,但是基本分為兩大類:一類搞設備和機器的設計,選型,我們稱之為學術派;一類搞設備的維修,故障診斷排除。前者多在設計院,工作環境相對好一些,而后者多在工廠生產一線,環境相對較差一些,但工作經驗更加豐富,時間更強,我們稱之為工程派。本專業的起薪相對于其他行業的工作相對較低。但對于那些想長遠在這一行業發展的人而言,幾年后的收入就相當可觀了。
過程裝備與控制工程范文4
過程裝備與控制工程工程熱力學教學改革過程裝備與控制工程(文中均簡稱“過控專業”)學科是機械類學科的一個重要分支,其自身屬于機械領域,但同時其又服務于過程工業。因此其主要以過程工業為專業背景。過程工業是以流程性物料(如氣體、液體、粉體等)為主要對象,以改變物料的狀態和性質為主要目的。其包括冶金、化工、化學、煉油、制藥、食品、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。過程工業所涉及的對象是流程性物料,從原料到產品需經過復雜的工藝過程,因而整個過程需要由為數眾多的單元構成,而每一個單元又需要由能實現這一功能的設備來完成,而將這些單元設備連在一起便構成了過程裝備。
工業過程中的物理、化學過程無不涉及能量的轉換和傳遞問題,而熱力過程又是實現能量轉換和傳遞的必要途徑。以熱力過程為研究對象的工程熱力學課程在專業學習中起到重要的作用。結合這幾年熱力學教學改革實踐以及我校實際,本文將分析過控專業所開設的工程熱力學課程教學中存在的問題,并就其改革的方向和方法進行探索和思考。
一、工程熱力學在過程裝備與控制工程專業中的地位
過控專業的總體框架為以“過程設備”為主體,以“過程工程”和“過程控制”為兩翼的“一體兩翼”。其中,過程設備主要是以焊接為主要制造手段的(諸如換熱器和鍋爐等)過程設備和以機械加工為主要的制造手段的(諸如壓縮機、離心機、泵、內燃機和汽輪機等)過程設備。這些過程設備的共性在于,其目的是要通過一系列過程來獲得產品,這些過程伴隨著流體工質的運動和能量的轉換。而工程熱力學的研究內容就是通過工質的狀態變化實現能量的轉換、通過掌握能量的轉換規律獲得提高能量轉化效率的途徑。同時,過程裝備與控制工程專業的知識結構有三個層次:專業理論基礎知識、專業技術基礎知識和專業知識。在專業理論基礎知識中,熱力學基礎就是其中重要的內容之一。因此工程熱力學是過程裝備與控制工程專業的一門重要的專業理論基礎課。查閱相關文獻,不難發現目前在工程熱力學教學方法的探討和改進方面有許多有效的措施,但其中絕大部分都集中在能源動力類專業工程熱力學教學上。雖然這些方式方法大多也可借鑒到過控專業工程熱力學的教學改革中。但由于專業發展方向的不同,使得課程改革相應的側重點也難免會有所差異。具體針對過控專業工程熱力學教學改革還少有文獻發表。為此本文僅針對內蒙古科技大學的實際情況,提出過控專業工程熱力學教學改革的一些建議和思考。
二、工程熱力學在過控專業存在的問題
1.我校過控專業設在機械工程學院。學院在制定培養方案和在學生培養過程當中均主要偏向于機械裝備方面。因此,過控專業學生的能源應用意識和對能源轉換的理解上要滯后于能源動力類專業的學生。但正如本文前面所分析的,過控專業實際上又是與能源應用和轉換密不可分的。
2.工程熱力學課程內容知識點非常多,而且各個知識點之間又相互緊密聯系。同時課程中的概念十分抽象,具有較強的理論性。這在一定程度上增加了學生學習的難度和積極性。而這在過控專業更為突出,在教學中學生普遍反映熱力學課程太難,書中公式太多,內容抽象,從一開始就產生了厭學情緒。
3.不同專業方向對工程熱力學知識需求的側重點不同,而針對不同專業安排教學內容、教學課時以及教材的選取還有待進一步完善。
三、工程熱力學在過控專業教學中的探索與思考
1.結合過控專業特色和專業方向,整合工程熱力學教學內容
我校除了過控專業,還有建筑環境與能源應用工程專業、熱能與能源應用工程專業均開設有工程熱力學課程。對于后兩個專業而言,其工程熱力學課程學時數較多,并且它們的能源應用的方向性和技術性與工程熱力學要更加緊密。而過控專業相對來說熱力學學時數偏少,其專業方向性與工程熱力學就不是那么緊密。因此,在過控專業中所講授的熱力學課程內容就不能像能源動力類專業中那樣面面俱到。那么只能根據過控專業的專業特點和專業方向對熱力學內容進行取舍。優化后的工程熱力學主要教學內容為:熱力學第一定律及由其而展開的開口、閉口系統能量方程式;熱力學第二定律及由其而展開的卡諾循環與逆卡諾循環到孤立系統熵增原理;壓氣機的熱力過程;制冷循環、動力循環;以及系統工質(如水蒸氣)的熱力性質;其中一些基本概念(如熱力系統、功、熱、焓、熵、理想氣體、狀態方程等)貫穿在以上內容的講解當中。
2.選定適用于過控專業的教材
目前出版的絕大部分工程熱力學教材都是根據能源動力類專業的特點和發展方向來編寫的。而能源動力類相應的熱力學教材,不論是在教學內容上,還是在知識結構的編排,以及工程實例的選取上,都不能滿足過控專業的實際要求。以內蒙古科技大學為例,學校開設有多個能源動力類專業,相關熱力學教學師資力量較強。因此,基本是都是由能源動力類的專業老師來擔任過控專業的教學任務。同時,由于過控專業與能源動力類專業分屬不同的學院,在教學、培養方案、教材以及教學人員等方面無法實現有效的統籌規劃。此外,一些熱力學任課老師為了自己上課方便,在擔任過控專業工程熱力學教學時,往往就直接采用能源動力類熱力學教材和講義。這些在一定程度影響到因材施教,同時也加大了過控專業學生的學習難度,從而影響學生學習積極性。因此,選定與過控專業相匹配的熱力學教材,并編寫相應的講義對提高過控專業工程熱力學教學水平具有重要作用。
3.提高知識點講解的通俗易懂性
工程熱力學是一門理論性較強、知識點繁瑣、公式多、內容抽象的專業基礎課。因此,如何對各個知識點的講解做到通俗易懂是非??简炄握n老師大智慧的。例如,任何一本教材都有它的局限性。例如同樣一個知識點,就出現在適用于過控專業教材的陳述和解釋上沒有能源動力類教材解釋的清晰易懂的情況。因此,在講義的編寫過程中,在課堂的講授中,不能局限與所選用的教材。作為熱力學任課教師要廣讀相關熱力學書籍和教材,平時留意日常生活的點點滴滴,這樣有利于例舉出與日常生活緊密相關的實例進行講解,從促進學生對知識點的理解。根據學生實際水平因材施教。熱力學的一個特點就是公式形式多、公式推導多。基礎差的學生聽起來會十分枯燥而且不好理解。那么我們可以明確就告訴學生不用去深究其如何推導得到的,只要熟悉幾個重要公式如何使用就可以了,但這就需要在教學中通過舉例或實踐來加強這些公式的應用。在實踐中引出并講解公式的應用,比直接生硬的推導出一堆公式要更容易讓學生理解和接受。
4.加強以過控專業過程工程為背景的情景教學
過控專業突出工業過程的控制,而熱力過程又是工業中最為常見的過程之一。熱力學課程的主要任務是通過對課程
的學習,提高學生熱力學基礎理論水平,培養學生分析和處理問題的抽象能力和邏輯思維能力,為學生從事工業過程尤其是熱力過程的設計與控制工作奠定必備的理論基礎。但同時,通過課程的學習來培養學生對實際熱力過程的分析,做到實際工程于理論相結合顯得更為重要。因為這一方面可以培養學生的工程意識,另一方面可以加深學生對課程知識的認識,提高學習興趣。因此在工程熱力學的教學上,要注重工程實踐的融入。構建實際的工程情景。將熱力學知識點融入到情景中去講授。例如,將空調實際制冷、供熱過程引入逆卡諾循環的講解中。讓學生理解逆卡諾循環為什么能夠實現制冷和供熱功能。理解制冷系數和供熱系數的實際意義和價值;將機械領域常見的壓縮機、內燃機等實際壓縮、膨脹等熱力過程引入到閉口系統、開口系統能量方程知識點上。以加強學生對能量方程的工程應用價值的理解,培養學生工程意識。
5.增加熱力學基礎實驗學時,提高實踐能力
相對于能源動力類專業,我校過控專業學時數較少。再加上專業方向偏重于機械類。因此早期該課程教學大綱制定上就沒有安排基礎實驗學時。但是從多年教師授課和學生學習情況來看,增加一定學時的熱力學基礎實驗是非常有必要的。在課程安排上,可以精簡一部分理論知識的講授來滿足實驗學時。實驗內容不在多,而在于精,具有一定代表性。其中要有必要的熱力過程演示實驗,以提高學生對熱力過程的深入認識;此外還需補充一到兩個綜合性實驗。如制冷循環、動力循環實驗等。這些都可以和內蒙古科技大學能源動力類專業相關實驗相結合來開展。但需要注意的是,在講解及實驗的設計中要突出“過程”這個專業特點。
四、結束語
工程熱力學課程在過程裝備與控制工程專業中具有重要的地位,需要引起足夠的重視。針對專業特點和學生接受能力適時調整優化教學內容,因材施教,探索有效的教學方法,提高教學質量。教學中有意識的構建實踐情景,注重知識的工程應用,在工程應用中學知識,以培養學生的工程過程分析和應用能力,提高學生工程應用素質。
參考文獻:
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過程裝備與控制工程范文5
關鍵詞:過程裝備與控制工程專業;理論力學;卓越工程師
作者簡介:劉學武(1974-),男,黑龍江牡丹江人,大連理工大學化工機械學院,副教授;代玉強(1978-),男,山東濰坊人,大連理工大學化工機械學院,副教授。(遼寧 大連 116024)
基金項目:本文系大連理工大學教學改革基金項目(項目編號:MS201223)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)07-0133-02
“理論力學”是高等院校工科必修的重要技術基礎課,是“材料力學”、“結構力學”、“機械設計原理及過程機械”等主干課程的基礎內容。[1]對于大連理工大學(以下簡稱“我?!保┑倪^程裝備與控制工程專業,講授的“理論力學”有別于其他專業,稱之為“理論力學C”,在授課內容、授課側重點、授課方式及學時方面,與其他專業有明顯區別。通過近幾屆的教學改革,無論是教學方式還是教學內容,都進行了相應的調整,有了較大變化,使教學質量有了較大提高。
但同時也應看到,隨著高等教育理念的改變,特別是最近幾年教育部提出了“卓越工程師”培養計劃,為適應其培養計劃與目標,“理論力學”教學方式也需要得到進一步的改進。特別是要根據“理論力學”課程邏輯性、應用性強的特點,結合本專業對化工設備、成套裝備的要求,對教學內容和教學方法進行相應的改革,最大限度地提高教學效果,達到“卓越工程師”人才培養的要求,這就需要授課講師在教學方法方面仍需探索與研究。
一、“理論力學”教改重要性
“理論力學”的發展已經有多年,內容體系比較成熟,傳統的靜力學、運動學及動力學是經典的三部分授課內容,其理論性、邏輯性和系統性都很好。同時,各個高校不同專業的授課內容也極為接近,基礎知識、理論框架及結構體系都相似。這樣的教學布置優點在于有利于教師之間的交流與合作,缺點在于無法體現出專業特色。特別是教材中的例題、習題都是抽象化后的力學模型,缺少過程裝備與控制工程專業相關的工程例子,這樣的教學內容教師講得費勁、學生聽得迷糊,難以調動學生聽課的積極性,不利于培養學生的綜合能力。
近年來,各高校對眾多課程進行了調整,增加了大量的限選課、選修課,但總學時并沒有變化,因此很多主干課程的學時相應就被壓縮。過程裝備與控制工程專業的“理論力學”課時減少,且學生課后用于該課程的學習時間也大為減少,同時,“理論力學”課程內容也有不足,比如在授課內容的安排上,比較重視經典規律與內容,忽視近現代取得的成果;重視計算過程、輕視力學模型的建立,極少考慮與實際工程的差別。在教學方法上,由于“理論力學”內容多、學時少,普遍采用教師講授的方式,很少有學生直接參與。這些不足,就使學生知識積累和解決問題能力相互脫節,達不到培養“卓越工程師”的目的。因此,為了適應社會發展的需要,培養出具有工程素養的“卓越工程師”型人才,有必要對“理論力學”教學內容、教學方法進行改革與完善。
二、“理論力學”教學改革內容與措施
過程裝備與控制工程專業“理論力學”教學改革的內容,主要思路是強化基礎知識、重點闡述基本概念與定理、改變傳統教學方式、增加實踐環節,大量增加有本專業工程背景的例子,所講授的例題、習題盡量與本專業的工程實際相結合。同時要按照“卓越工程師”培養計劃和培養要求,以及授課教師在以往教學中發現的問題,結合個人教學經驗和他人的教學改革成果,[2-6]對過程裝備與控制工程專業理論力學教學改革提出如下幾點內容與措施。
1.更新傳統教學手段
傳統教學模式主要是板書形式,內容過于單一,無法形象表示出“理論力學”研究對象的特點,這對于學生的理解是不利的。因此,在現代的教學活動中引用多媒體技術進行課堂教學已是大勢所趨,但如何充分發揮其合理作用仍然值得深思。
多媒體教學,不僅僅是指把教學內容做成幻燈片,還應該包括運動機構的實例演示、動畫演示,甚至于一些實驗過程都可以在課堂上播放。這對于本專業的“理論力學”教學只有48學時的情況是非常有利的,可節省大量的在黑板上推導一些繁雜公式和求解過程的時間,可使整個課堂的教學重點內容突出,易于調動學生學習積極性。同時,運用多媒體技術可以演示例題、習題所涉及的機械運動,也可以播放一些工程實例,這些都有助于工程概念淡薄的學生理解課堂內容,在提高學生學習興趣的同時也有利于教師的授課。但要注意,多媒體教學畢竟也只是一種教學手段,要注意其使用的方式、程度,過量的教學信息、頻繁的換屏、花哨的布局,反而會降低學生對教學內容的關注。因此,利用傳統的黑板推導一些重要公式和求解過程,仍然是現代教學中不可替代的教學方式,要充分結合板書與多媒體技術,最大程度地調動學生學習積極性,從而提高教學效果。
2.優化教學模式
傳統的課堂教學模式都是以教為中心的,授課教師在有限的課堂教學時間內為完成教學任務會不自覺地采取滿堂灌、填鴨式的教學方式,尤其是目前多媒體技術普遍應用的情況下,授課教師在增加信息量的同時,也會不自覺地加快授課速度,這將使很多學生只是表面上對一些概念和定理聽懂了、了解了,但實際上并沒有真正吸收并為自己所用,因此做起習題來還是感覺無處下手、感覺很難、甚至一頭霧水,這從測試中就能看出來。
因此,教師在授課過程中要注意調整教與學的關系,充分尊重教學特點,遵循學生是教學活動的主體,體現出以學生為本的教學理念。教師在教學過程中,既是知識的傳授者,又是學生學習的引導者,要著重培養學生分析“理論力學”中所包含的科學問題和解決這些問題所需要的能力,從而不斷激發出學生學習“理論力學”的主動性和積極性,為后續課程的學習奠定堅實的基礎。
(1)啟發式教學。現代教育要與現代大學生的特點相適應,改變以往填鴨式的教學方法,倡導啟發式的教學方式、教學理念,激發學生求知欲,提高學生分析問題和解決問題的能力。教師在授課過程中,要引導學生深入了解事物內部的本質規律,反映在“理論力學”的教學中就是如何具體應用靜力學、運動學與動力學的基本定律來解決構件或者機構的受力特點、運動形式及所受外力。在這個過程中,如何一步步引導學生,由簡入繁、由表及里的考慮問題,使之掌握思考事物內部本質、探求自然規律并能合理利用的能力,就需要在授課過程中不斷努力并實踐。這樣,逐步形成在教師指導下的、以學生為中心的學習過程,也就是說,要體現出以學生為本的教學理念,強調“學生是教學活動主體”的原則。
(2)討論式教學。在課堂教學中引入討論式的教學形式也是一種嘗試,這是學生合作學習和教師指導相結合的一種新的教學方式。主要過程是:教師提前給學生布置要討論的授課內容,學生之間、學生和授課教師之間圍繞與其相關的問題相互討論及交流信息,學生和教師共同參與到教學活動中,學生要表述對相關內容的理解,同時也可以充當教師的角色來引導討論的進行,這對學生也是極大的挑戰,要求他們必須對授課內容有一定的理解。由于本專業上課的人數過多(每學期都在110~120人),往往很難集中在一起進行討論。針對這種情況可采取不同時間段分成小班的形式進行討論,每個小班的人數控制在20人左右,這樣可使每個學生都有表述問題的機會,當然,這就要求授課教師付出更多的時間與精力。該種教學形式,可發揮學生的積極作用,引導學生主動參與學習過程,在獲得知識、解決問題的過程中更能培養其合作精神、創新能力及概括總結能力。
(3)布置小論文?!袄碚摿W”有很多貫穿前后課程的知識點,對于這些知識點,可以提前布置給學生做小論文,題目應該有多個,使學生以團隊的形式來進行,鼓勵學生上網查找資料,小論文成績可作為期末考試的一部分。對這些布置的內容,在檢查的時候,應該以學生為主,讓學生來講解團隊作小論文時的整體思路,求解過程中遇到的問題、解決的方式,以及通過小論文學到的知識點。而教師的角色主要起到提示、引領及總結的作用,培養學生一題多解的發散思維方式、掌握知識的關鍵要點及綜合運用所學知識的能力。當然,小論文的選則還可以適當增加難度,如:與當今重要工程問題相關的例題和習題,用運動合成與分解來分析火箭與衛星分離過程、機械手臂各關節間運動軌跡、運動速度等;增加應用專題內容,如簡單剛體型機械手臂的動力學建模與運動方程的推導,簡單太空機械手臂運動路徑建模與動力學方程的推導。
(4)建立學習網站。在學校的大力支持下,建立了本專業的“理論力學”授課網站,通過該網絡平臺可實現師生間的資源共享。在課程網站上,具有課程介紹、授課內容、重點例題講解、課件內容、典型習題分析、答疑解惑、心得與討論及虛擬實驗室等幾項內容,對這些內容還要及時更新,并盡量做到在線解答問題,能對學生學習、作業過程中遇到的各種問題進行及時解答。這對于在課堂上沒有及時聽講,或者思路跟不上的學生,具有極大的意義,相當于開設了第二課堂。
3.構建合理的考核體系
過程裝備與控制工程專業的“理論力學”考試,改變了以往的單純靠期末考試取得最終成績的方式,采用新的多種考核形式,如最終成績按平時考核與期末考試成績之和,二者的權重分別占30%和70%。平時成績可包括基本的三部分,如果有實驗還需要加上實驗的成績:作業成績,知識點很多,且每次課都布置相關作業,一學期的作業量非常大,要求學生獨立完成;組織3~5次的測驗,對靜力學、運動學及動力學每部分都要有測驗,可放在該部分內容結束的時候,考查學生掌握概念、定律的熟悉程度,分析問題、解決問題的能力。通過這種測驗,極大督促了學生學習的自覺性,能提前對學過的內容進行復習,不至于把問題都留在期末;課堂討論表現,這與“討論式教學”相關,根據學生的表現給出相應的成績。上述這些考核方式,可有效督促學生平時就要認真對待理論力學課程,而不是把所有問題都推到期末來解決。
4.引入數學工程軟件
由于“理論力學”對數學技巧的要求比較高,有時甚至會使學生顛倒理論和習題、基本原理和技巧的關系,忽視對基本理論的學習。因此,在教學活動中適當引入相關的數學工程軟件,可一定程度上減輕學生的負擔,甚至于提高學生學習該門課程的興趣。
例如在動力學分析中,運動微分方程是重點內容,但卻沒有講授運動微分方程組的求解問題,大部分問題是在特殊情況下,利用質點系普遍定理進行求解的。因此,在課堂授課過程中可適當引用Maple數學軟件求解微分方程數值解,達到直觀分析運動的目的。這種將抽象的微分方程轉化為圖像顯示的授課內容,使學生有一種興趣感、參與感,直接促進了學生對運動微分方程的理解。Maple 軟件在符號(解析)運算方面目前是最優秀的,計算過程中幾乎不需要聲明變量類型,解決一般的數學問題不需要復雜的編程,且具有自動繪圖的功能,在“理論力學”的教學中使用Maple將會得到意想不到的效果。
如何生動描述力學問題的物理圖像,這也是進行教學改革應該思考的問題,比如,利用Maple軟件可對傅科擺問題進行演示,在各種初始條件下對傅科擺的運動微分方程直接進行求數值解,同時直觀地展示出傅科擺在水平面上的相對運動軌跡。在課堂的授課中初步表明,應用該方式對一些特殊問題進行求解,可引起學生學習的極大興趣。因此,在課堂教學中,根據學時的多少,盡量安排一些利用Maple軟件進行分析的題目,作為平時考核成績的一部分,對一些學有余力的學生,可適當增加難度,作為選學內容。
5.開展實踐性教學活動
過程裝備與控制工程專業開設的“理論力學”,和大部分課程相似,存在教學中重理論而輕實踐的問題,教學大綱中只講授理論而無實踐性環節。但由于“理論力學”本身包含大量的概念、公理、定律以及相關的力學模型,理論性相比于其他課程來講是比較強的。對于剛進入大二的學生,難以很好理解抽象的內容,僅僅依靠課堂講授教學效果較差。
因此,在“理論力學”教學中,各專業可根據總學時的安排,開設幾個常規的“理論力學”實驗,增加學生對運動機構的認識。在開設實驗的過程中,可以考慮如下幾種方式:由任課教師與實驗工程師準備,根據教學內容提前準備3~5個學生實驗,可以是3大部分的單獨實驗,也可以是綜合性的實驗;學生動手設計實驗,教師提供實驗所需要的器材、場地,再由學生完成實驗,可考慮開設1~2個這樣的實驗;現場教學的形式,利用2~4學時,帶領學生參觀校內工廠或者相關企業,使學生能觀察到傳動機構及相關的約束形式。也可以利用flash等軟件,做一些動畫,模擬實際機構的運動過程,在課堂授課過程中,有意安排播放。過程裝備與控制工程專業,已著手進行實驗方面的教學研究,考慮通過網絡開展一些虛擬實驗,如虛擬摩擦系數測定、虛擬靜力學分析、虛擬運動學和虛擬動力學實驗。
三、結語
過程裝備與控制工程專業的“理論力學”課程從教學內容、教學形式、課程體系建立等多方面出發,持續進行了多年的教學改革,取得了較好的教學效果。學生是教學的對象,是課程教學的根本,只有學生發自內心地喜愛“理論力學”,積極主動地學習,課程教學才能順利地進行下去??傊?,教學改革應該秉承“培養大學生綜合素質、提高分析問題與解決問題能力”的教學理念,不斷進行改革、創新教學方法,以真正適應“卓越工程師”人才培養要求,為最終培養創新型與研究型復合人才奠定基礎。
參考文獻:
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過程裝備與控制工程范文6
關鍵詞:生產實習;素質教育;實踐能力;人才培養
中圖分類號:G646?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)46-0170-02
我國過程裝備與控制工程專業的前身是化工機械專業,建立于上世紀50年代。隨著現代過程工業中自動控制作用的凸顯,為更好地適應培養人才的需要,教育部于1998年將專業改名為過程裝備與控制工程。因此,新專業自誕生起就具有鮮明的綜合交叉的特點,培養的畢業生知識面廣、適應性強,很受社會和用人單位歡迎。但是,這種寬口徑培養方式也對課堂以及實踐教學的組織提出了很高的要求,如何在有限時間內達到使學生明確專業背景及就業方向、深化課本知識掌握、培養安全生產和質量控制意識、鍛煉學生實踐中解決問題的能力等目的,是值得每一位實習帶隊老師認真思考的問題。本文作者去年暑期親身組織并參加了過程裝備與控制工程專業本科生的生產實習活動,在此與各位同行分享一些此行的經驗及體會,同時結合正在開展的“卓越工程師”培養計劃、就實習中暴露的問題提出針對性的建議,希望能夠拋磚引玉,為新形勢下的專業人才培養獻計獻策。
一、概述
1.本專業及“卓越計劃”西安交通大學過程裝備與控制工程本科專業為全國過程裝備與控制工程教學指導委員會委員單位,2007年被確定為首批國家特色專業。多年來本專業培養的畢業生以扎實的專業知識及良好的工作作風服務于各行各業,在相關企事業單位中具有良好的聲譽。為適應國家中長期高質量工程技術人才培養的需要,本校過控專業于2012年申報了教育部啟動的“卓越工程師培養計劃”,并獲得了批準。卓越工程師培養計劃(簡稱“卓越計劃”)具有三個特點:行業企業深度參與培養過程、學校按通用和行業標準培養工程人才、強化培養學生的工程和創新能力,其中的核心是學校工科畢業生的培養與社會、行業的迫切需要相接軌。為此本專業通過嚴格遴選建立了17個實習基地,并與蘭州蘭石集團有限公司和沈陽遠大壓縮機制造有限公司簽訂了卓越工程師培養協議,可以滿足和保證實踐教學及創新能力培養的要求。具體到作為企業實踐組成部分的生產實習,培養計劃擬安排學生在國內著名的大型企業(包括前文提到的兩個企業)開展參觀、技術講座、文件閱讀、現場交流、公益勞動、設備拆裝訓練、部分參與設計和生產過程等多種形式的實習活動內容,達到引言中提到的實習的多重目的。
2.實習情況簡介:2012年7月,西安交通大學過程裝備系09級本科生共48人在作者的帶領下,赴甘肅省蘭州市和西安市周邊的多家單位開展了生產實習活動。實習活動歷時約三周,基本達到了預定目標,但也有不盡如人意之處,實習單位及參與學生均提出了一些改進意見及建議。
二、實習的主要成效
作為必修的實踐教學環節,集中生產實習的首要目的是教育學生,這也是在以往的生產實習教學論文中較多地述及的[1-3];但在實習的過程中我們發現,實習過程對于教師完善課堂教學以及校企關系的加強也是大有裨益的。
1.學生。①了解行業,為開始職業生涯做好準備。特別是蘭州石化研究院專門為實習隊安排了校友座談活動,多位校友結合自身經驗解答了同學們就業、擇業過程中的一些疑惑,應該說對于即將面臨畢業選擇的學生來說很及時、也很有借鑒意義。②深化課本知識,吸取實踐經驗。課本知識往往需要通過結合實踐經驗才能得到升華。本次實習參觀、學習的大多數內容在專業課程中都有不同程度的涉及,但一些細節只有通過現場觀察才能深刻理解。③培養安全和質量意識。安全和質量是現代工業企業的生命線,因此接待本次實習的各個單位都給予了充分的重視和專門的介紹。通過各個單位側重點各不相同的入廠安全教育,同學們了解了工廠常見安全標識的含義和作業中的“四個不傷害”原則,對安全生產有了直觀的認識。
2.教師。本次帶隊的教師分別承擔《過程設備設計》、《過程設備安全可靠性》、《過程控制系統設計》等多門專業課程的教學任務,而在實際教學過程中,各位教師特別是剛剛參加工作的青年教師,常??嘤谑谡n的內容缺少具體的工程案例支持、表現力不足,學生的接受效果也為此打了折扣。而實習單位的講座課及參觀過程剛好為各位老師的課堂教學提供了不少鮮活生動、緊貼實際的素材,及時加以總結對于改善相關課程的教學效果非常有益。
3.校企關系。高校與企業之間的關系是通過多種渠道發展和維系的,而這些渠道之間并不是孤立的,而是互相影響、互相促進的關系。作為人員交流的一種重要形式,生產實習有助于增進學校與實習單位之間的了解、提升校企關系,從而為其它形式的合作發展創造機會。
三、需要改進的方面及措施
1.需要改進的方面。①實習內容構成不盡合理。從本次實習的各項活動內容上來看,單位概況及產品介紹、專題技術講座等往往占據了超過1/2的時間,而參觀、現場交流、設備拆裝訓練、參與設計生產過程等實踐環節則比重較小,部分甚至出現缺失,這是與“卓越”計劃的培養宗旨相偏離的。出現這種問題的原因是多方面的:第一,本次計劃的實習單位偏多而分散(蘭州的實習單位分別位于七里河區和西固區),扣除周末休息、交通及實習單位因安排沖突無法接待的時間,實習隊在一家單位的停留時間很有限(平均小于2天),實習單位客觀上難以安排完整、全面的內容;第二,為宣傳自身及招攬人才,實習單位傾向于在有限的時間內優先保證單位及主要產品的介紹,這樣進一步壓縮了實踐環節的時間;第三,考慮到安全、保密及生產效率等多方面的因素,大多數實習單位主觀上對于安排學生動手實踐較為消極,特別是限制學生靠近觀看。②參觀交流的效果不如人意。到車間及實驗室參觀生產工藝流程、與一線技術人員交流是學生了解生產實際的一種重要途徑。然而,從本次實習的現場情況看,參觀交流的效果還有待改善,表現為一方面廠方人員講解偏于一般化和程式化;另一方面學生主動性不夠、注意力不集中;第二,大部分學生事先對實習單位的了解有限、做的功課不足,導致參觀較為盲目和隨意,提不出有價值的問題。簡單地說,1、2兩點結合起來導致技術人員與學生之間只知己、不知彼,參觀成了“遭遇戰”,效果可想而知。第三,多數正在執行生產任務的車間勞動強度大、情況復雜、非常嘈雜,而實習隊一般分組人數較多、跟隊的一線技術人員有限,導致不少同學無法與技術人員實現有效互動,這也導致一部分同學注意力分散、開小差。③專題技術講座內容組織尚有改善余地。盡管從不同的實習活動環節上看,專題講座并不是平日浸于課堂的學生歡迎的一類活動,但合理地安排一些針對性強的講座課對于學生開闊眼界、補充工程實踐知識、加強對現場參觀工藝流程的理解仍然是有益的。遺憾的是,我們觀察發現學生對大多數的講座課興趣缺缺,也很少在結束后向實習單位的講師提問。這既要從學生主觀角度上找原因,也與講座課內容安排以及授課方式不無關系,部分內容與本科專業課重疊、實習單位講師的授課技巧不足等都影響了學生的接受效果。這方面西?;瘷C公司的楊總是一個正面典型,他多年來一直負責接待我專業實習隊,講座課的選題很有針對性。在簡要介紹壓力容器制造的流程及要點后,他結合多年的實踐經驗對以GB-150為代表的標準的制定和修改進行了解讀,分析了標準對于組織生產的具體意義,對學生了解壓力容器制造行業非常有幫助。
2.具體措施。①以內容為導向制定實習計劃。鑒于目前本專業的實習基地數量多、選擇余地大,在制定實習計劃的時候應根據目標單位可安排的內容進行合理取舍,在選擇實習單位的時候既要考慮多樣性及代表性,更要突出重點,使學生至少對一類或一家企業有較為充分的了解。具體的做法是適當減少實習單位數量,延長在重點單位的停留時間??紤]到學生在校園內一直接觸書本知識、在生產一線的觀察及實踐機會少,因而對后者興趣較濃厚,在實習內容的總體安排中應與接待單位取得一致,保證精講、多看、多練,并留足互動時間。②以帶隊教師為紐帶,保持各方溝通順暢。生產實習是帶隊教師、學生及實習單位的復雜互動過程[4],因此要達到良好的效果,各方在實習準備和實施階段中的溝通順暢是非常重要的。在參與實習的各方中,實習單位和學生處于相對被動的地位,因此需要帶隊教師充分發揮橋梁和紐帶的作用。具體包括:向實習單位特別是一線接待實習隊的有關人員介紹學生的知識背景和主要訴求,在不影響生產的前提下確定針對性強、學生歡迎的實習內容;向學生提供實習單位的背景資料和具體內容安排,鼓勵學生結合專業課講授的相關知識和個人擇業傾向尋找問題;實習過程中、特別是參觀及專題技術講座過程中,積極配合實習單位的講解員和工程師進行有關內容的分析和闡述,利于學生的理解和掌握。當然,要達到上述要求還需要教師自身素質過硬,這離不開參與教學和實習過程中的不斷總結和積累。③引導學生實習前做足功課。在新的信息化、網絡化時代,教育的一個重要發展趨勢就是課堂之外“非正式教育”地位的上升。相應地,關于實習企業的基本情況、主要產品和工藝流程等能夠從網絡上方便地獲取的基本信息,可以作為相關專業課程的作業布置給學生。這樣做有兩個好處,一方面可以與廠方協調,精簡這部分內容、提高實習活動的時間利用效率;另一方面也促使同學們提前進入狀態,帶著問題進入現場,從而改善與廠方人員互動的效果。④加強配備硬件條件。本次實習中遇到的一個突出問題是在車間參觀時只有部分距離講解員較近的同學有機會聽到講解并發問,這主要是由于車間環境嘈雜所致。為此本學院已經決定提供經費,為下一屆的實習隊配備藍牙耳機和擴音器,在這些通信的硬件條件得到改善之后,實習參觀的成效可望更進一步。
過程裝備與控制工程專業作為一個典型的綜合性、交叉性學科,指導教師在組織生產實習的過程中既應注意選擇單位及行業的多樣性,更要保證內容完整,特別是使學生得到充分的實踐鍛煉。為此帶隊教師應與實習單位和學生就內容的安排進行充分溝通,并通過學院和學校的平臺改善實習的硬件條件,中心目的是促使雙方“知己知彼”、實現充分互動,在教師的積極參與下改善實習的效果。
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