化工仪表及自动化课程教学改革与实践*

王良广，刘　华，马　娟，杨玉萍，杜　艺

(安顺学院化学化工学院，贵州　安顺　561000)



化工仪表及自动化课程教学改革与实践*

王良广，刘华，马娟，杨玉萍，杜艺

(安顺学院化学化工学院，贵州安顺561000)

结合地方经济发展和本校向培养应用型人才方向转型的需求，我院针对《化工仪表及自动化》课程，在教学内容、实践教学以及人才培养方式等方面进行了改革。通过改革实践提高学生上课的积极性和自主学习能力，加强了学生对理论知识的理解，培养了学生的分析解决问题的能力、实践能力和创新能力，同时促进了教师教学水平的提高。

化工仪表及自动化；教学改革；教学实践

近年来，社会和用人单位对高校毕业生提出了越来越高的要求，更加注重毕业生的实践及动手操作能力。高校在人才培养方面也不断改革，更加注重培养学生的实践动手能力，尤其是地方院校在向培养应用型人才方向转型[1]。化工自动化技术综合了化工原理、电工电子技术以及控制技术等理论知识，被广泛应用到现代化工生产过程，且发展越来越迅速，这就要求生产技术人员具备检测技术及自动化方面的知识[2]。《化工仪表及自动化》课程为适应这一需要而开设，该课程具有涉及知识面广、理论比较抽象、内容跨度较大、应用性和实践性强、教学时数少等特点[3]。由于受到专业知识和授课学时的限制，多数学生反映该课程的内容较难掌握，在一定程度上影响了学生学习兴趣。针对如何提高学生的学习积极性和兴趣，高校教师在教学内容、教学方法等方面进行了一些研究和实践[4,5]。笔者在《化工仪表及自动化》课程教学中针对理论教学、实验实践教学等方面进行了一些改革尝试，这些改革在提高学生学习兴趣和实践动手能力方面取得了不错的效果。

1　在理论教学方面，优化理论教学内容，注重学生应用能力的培养

我院化学工程与工艺专业，选用教材为厉玉鸣教授主编的《 化工仪表及自动化》高等学校教材第五版。该教材具有涉及知识面广、内容多、抽象性强、理论新等特点，在教学中，由于课时有限，不能对课程进行全部详细介绍和讨论。为此，经过对我国化工业常用的自动化仪表进行调研分析，坚持“少而精”、“针对性强”这一原则，选择与企业结合性紧密、应用型强的内容，着重强调基础知识的掌握及在工程实际中的应用，使学生在最短的时间内获取最大的信息量。

例如，仪表内容方面，压力、液位、温度、流量检测仪表是化工生产过程常用仪表，因而将上述仪表的工作原理、选型和安装作为教学重点；在自动化控制内容方面，简单控制系统在自动化控制过程中应用最广，因而课堂内容重点讲述简单控制系统的组成、各组成部分的特性、设计原则等，进而引申出了复杂控制系统以及计算机控制系统等内容。

理论教学除了向学生灌输基本理论知识外，注重培养学生分析、解决问题的能力。在理论教学中，通过给定学生自动化控制设计的题目，采取分组讨论、设计的方式，培养学生的应用能力。通过教学实践发现，这种方式不仅加深了学生对理论知识的理解和掌握，同时提升了学生分析、解决问题的能力。

例如，简单控制系统和串级控制系统在化工生产中应用较多，因而教学中强化学生分析解决问题的能力。具体做法如下：题目指出精馏塔塔釜温度的稳定性影响产品的质量，请分析下列情况下如何设计精馏塔塔釜温度的控制方案：(1)加热蒸汽的流量和压力均较稳定；(2)加热蒸汽的流量变化较频繁；(3)加热蒸汽的压力变化较频繁。通过分组分析、讨论和设计过程，学生牢固掌握了简单控制系统、串级控制系统的基础知识，提升了分析、解决问题的基本能力。

2　实验教学中加大设计性实验的比例

实验教学是提高学生的实践动手能力的重要途径，但是由于经费投入问题，多数地方院校实验设备缺乏、老旧，这制约了实验教学活动的开展。如何在有限的实验教学条件下锻炼学生的实践动手能力，培养应用型人才，是一个急需解决的问题。我院根据现有的实验条件和学生的实际情况，开展了设计性实验。通过设计性实验的开展，培养了的学生对理论知识的综合应用能力、思考能力、分析、解决问题的能力以及实践动手能力。

具体实施方法如下：将《流量计性能测定》作为一个设计题目，要求学生使用文丘里管流量计标定孔板流量计、文丘里管、转子流量计的性能。4～5个学生分为一组，首先要求学生在课下讨论，写出实验的方案；然后，实验课堂中要求每组派出一位同学，对制定的实验方案进行讲解，实验教师对实验方案进行评价，指出问题；课下学生根据问题对实验方案进行优化；如此进行2～3次实验方案的讨论和设计，最后制定出可行的实验方案，并进行实验。

3　加强校企联合教学

随着我国高等教育的大众化，大量的青年教师进入高校师资队伍中。但是这些新增教师缺乏系统的专业培训和工程实践经验。化工类专业开设该课程的目的是提升学生在化工企业中的应用能力。面对这两者之间的矛盾，我院通过校企联合教学的举措，不仅提升学生对现代工业所用仪表、自动化系统和自控设备的理解，提升了学生的学习兴趣，同时提升了青年教师的工程实践经验。

具体做法如下：

(1)聘请企业中经验丰富的技术人员到校授课，向学生传授生产经验；

(2)将学校无法开展的实验教学活动放入企业，让学生更多地接触实际生产工艺；

(3)安排青年教师利用假期和带领学生实习时间，到企业进行培训、锻炼，提升青年教师的生产实践经验；

(4)假期安排学生到企业参加实践活动，丰富学生的生产实践阅历。

4　教学改革效果

我院通过对《化工仪表及自动化》课程的改革实践，在学生学习的积极性、实践动手能力以及教师的教学效果等方面都具有的较大提升，具体表现在：

(1)学生的学习兴趣和主动性得到较大提升，对理论知识的掌握更加牢固，能够在理上针对化工生产使用仪表的选型、安装以及自动化控制方案进行分析、设计；

(2)学生分析、解决问题的能力得到较大提升，能够根据实验设备和实验目的，独立设计实验方案，分析实验方案的优缺点，并且独立完成实验项目；

(3)学生的工程实践经验得到较大提升，在化工生产过程中，能够独立、正确的完成简单操作，以及解决化工生产中的部分问题；

(4)教师的工程实践经验得以丰富，在课堂教学中能够将理论知识知识和化工生产实际相结合，活跃了课堂氛围和提升了教学效果。

5　结　语

培养适应社会和用人单位需要的应用型人才是高校的重要任务，更是地方院校进行转型的方向。我院对化学工程与工艺专业的《化工仪表及自动化》课程进行了针对性教改尝试和探索，注重提升学生的实践应用能力，加强与化工企业生产实际相结合。促使学生真正掌握化工仪表及自动化的理论知识，提高了学生理论联系实际的能力和实际动手能力，成为现代、连续化、大型化、复杂化化工生产需要的人才，为国家的现代化建设服务。

[1]鲁武霞,张炳生.地方应用型本科人才培养应向高职本科转型[J].高职教育,2012(3):139-141.

[2]厉玉鸣,刘慧敏.化工仪表及自动化.5版[M].北京:化学工业出版社,2014:1.

[3]刘颖,严军.《化工仪表及自动化》教学内容与教学模式的优化与改革[J].中国西部科技,2013,12(12):84-85.

[4]时建伟,腾晓旭,徐建华,等.以培养学生工程实践能力为目的的化工仪表及自动化教学改革与实践[J].化工高等教育,2014(5):29-31.

[5]寇莹.化工仪表及自动化教学模式的探索与研究[J].广州化工,2014,42(7):200-201.

Teaching Reform and Practice in the Course of Chemical Instrument and Automation*

WANG Liang-guang，LIU Hua，MA Juan，YANG Yu-ping，DU Yi

(School of Chemistry and Chemical Engineering,Anshun University,Guizhou Anshun 561000,China)

Combined with the need of the development of local economic and the transformation of our school to cultivate applied talents,there were some reform in the content,method and practice in teaching the course of Chemical Instrument and Automation.The students’enthusiasm,learning ability,practice ability,innovation ability,and the teachers’teaching level were proved through this practice.

Chemical Instrument and Automation; teaching reform; teaching practice

安顺学院博士基金项目(项目编号:asubsjj201501)。

王良广(1982-)，男，博士研究生，副教授，从事《化工原理》、《化工仪表及自动化》等课程的教学。

G642

A

1001-9677(2016)06-0187-02