测控技术与仪器专业在线分析仪器课程群建设与实践

钟秉翔+杨波+杨君玲+聂玲

摘要：利用我校石油和冶金两大行业优势，在测控技術与仪器专业开设独具特色的在线分析技术专业课程，制定课程教学大纲，建设实验实训设施、开展过程在线分析技术的课题研究，提高教师的专业水平和素养。实践表明：开展在线分析仪器类课程教学后，学生初步具备在线分析技术的应用能力，显现出我校测控技术与仪器专业的在线分析仪器的专业特色，有助于培养市场紧缺的在线分析技术人才。

关键词：企业需求；在线分析仪器；课程群；实训基地；师资建设

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）34-0155-02

一、概述

测控技术与仪器专业是电子、光学、精密机械、计算机、信息与控制技术多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科[1]。我校于2007年开设测控技术与仪器专业以来，确定了专业人才培养目标是面向石油、化工、冶金等行业和地方区域第一线工作需要，从事参数自动检测，仪器仪表及测控系统的科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的，获得工程师基本训练的高素质应用型高级专门人才。由于课程体系的设置基本属于普适性质，学生不管到哪个行业都能用，没有体现行业特色及社会对专业人才的需求，缺乏针对性，毕业生就业后解决实际工程问题会有一个较长的适应期[1-2]，因此，为了与其他高校的测控技术专业错位发展，走出适合我校特色的专业建设之路，拟建设具有明显行业背景的测控技术与仪器专业。

二、在线分析技术人才需求情况调研

经过大量走访石油、化工和冶金行业，以及不同层次的高校相关专业，了解到我国石油、化工行业（包括炼油、天然气、石油化工、煤化工等）和环境保护行业是使用在线分析仪器比较密集的两个行业，随着我国石油化工装置的大型化和技术装备水平的提高，随着对节能减排、降低成本、提高质量和安全生产的日益追求，在线分析仪器的使用量和重要性与日俱增[3-4]。目前，我国在线分析仪器的应用水平较低，其内容贫乏且陈旧过时，导致在线分析技术人才紧缺，难以适应石油化工过程分析技术的迅速发展。针对上述问题，为了凸显专业特色，利用我校面向石油和冶金两大行业的背景优势，根据用人单位的实际需求和在线分析仪器的应用现状，有必要在测控技术与仪器专业发展在线分析仪器技术方向，开设在线分析仪器相关课程，培养的毕业生既能适应市场对通用仪表人才的广泛需求。

三、在线分析仪器课程群建设

为了解决我校测控技术与仪器专业办学方向特色不鲜明，专业课程设置和教学内容过于大众化，通识化，毕业生就业时没有明确清晰的专业方向，缺乏市场竞争力的问题，拟开设独具特色的在线分析技术专业课程，培养市场紧缺的在线分析技术人才。建设情况如下。

1.在线分析仪器课程群的设置。根据人才培养目标，针对目前专业课程设置和教学内容过于大众化，通识化，没有体现办学特色，毕业生仅具备一般仪表工程师的综合应用设计能力，开设在线分析技术领域开设特色应用性课程，使学生具有在线分析分析仪器的应用能力，具体开设理论课程《在线分析仪器及应用》（32学时）、《工业生产过程在线分析技术》（32学时），实践课程《在线分析仪器故障诊断与调试》）（2周）。

2.在线分析仪器课程教学大纲制定。根据专业人才培养目标，分析与课程相关的能力要求，规划课程教学目标，制定课程教学大纲，将企业生产过程、设备及在线分析仪器植入课程教学内容，所学即所用，让学生毕业后迅速适应技术岗位，具有初步解决实际生产过程问题的能力。

3.在线分析仪器实验实训设施建设。学校于2012年投入40万建成在线分析仪器实验分室；2014年投入500万建设“流程工业在线智能分析仪器实验室”，包含“在线光谱分析仪器实验分室”（160万）、“气体在线分析仪器实验分室”（190万）、“液体在线分析仪器实验分室”（150万）。在建设过程中力求建设一个与实际工程接近的实训环境，让学生有身临其境的感觉，得到较真实工程实践训练。

4.在线分析仪器校外实习基地建设。在建好校内实验室和基地的同时，广泛开展校外实训、实习基地建设，一是作为学生在课程学习过程中到这些企业参观学习，增强感性认识；二是为学生的生产实习和毕业实习提供良好的实践场所

5.在线分析技术师资建设。通过引进在线分析仪器领域的著名专家长期驻校指导，校内开各类培训工作，参加校外在线分析技术研讨会，积极引进教师，让教师参加石化企业的在线分析仪器的改造项目提升实践水平，开展过程在线分析技术的课题研究，不断提高教师的专业水平和素养。

四、在线分析仪器课程群的实施

按照我校测控技术与仪器专业人才培养计划的要求，在2013级学生中实施《在线分析仪器及应用》、《工业生产过程在线分析技术》、《在线分析仪器故障诊断与调试》课程的教学，具体时间在2016—2017学年第1学期，为了顺利实施教学，课程组教师做好了充分的准备工作。

1.课前准备工作的开展。在正式开课前课程组不仅完成了各门课程的教学大纲的制定，并在在线分析仪器领域的知名专家王森教授的带领下编写了3本校内教材《在线气体分析仪器》、《在线液体分析仪器》、《石油化工生产过程在线分析技术与CEMS》及实验指导书，同时完成了所有的教学课件。

2.在线分析仪器课程的实施。在2013级学生授课时，对在线分析仪器及应用技术的前景，当前的从业人员现状及企业对在线分析技术人才的需求进行了介绍，让学生对学习在线分析技术充满信心，培养他们的学习兴趣和积极性。在理论课程《在线分析仪器及应用》、《石油化工生产过程在线分析技术》的学习过程中，不但讲解在线分析原理、方法，更多讲解其实际应用技术和案例。教学中除了常规的讲授方式，还开展讨论式教学，在教师引导下学生主动参与，相互学习。

实践课程《在线分析仪器故障诊断与调试》以小组为单位进行训练，包括学习实验室（基地）管理制度、安全规程、操作规程、维护保养规程。在线分析仪器的操作、故障排除、系统调试等。首先分组训练学生熟练操作仪器，了解各种在线仪器的性能、参数以及系统组成，分析引起各种测试结果不正确的原因，找出排除故障的方法；在熟悉仪器使用和系统构成的基础上，选择一种分析仪器的外输出信号（4-20mA输出或RS-485输出）连接到DCS系统的RTU远程控制站，设计调试SCADA系统，实现信号的远程采集、分析、存储。考核成绩包括平时表现、答辩和实训报告三部分，各占总成绩的40%、30%、30%、在这个过程中训练了学生的实际操作、系统维护、系统集成的能力，同时也培养了学生的团队精神。

3.存在的主要问题及改进措施。经过在测控专业2013级学生实施在线分析仪器类课程教学，存在教学学时紧张，自编教材内容比较冗繁，学生缺乏一些分析化学的基本概念和基础知识，实验实训设备台套数较少等问题，在后续的教学中应逐步从以下几方面加以改进：①适当增加分析化学的基础知识的学习，补充学习相关理论知识；②根据实际应用情况适当增加课程学时，增加在线液体分析仪器相关教学内容；③精炼教材内容，不断系统化、特色化，将工程应用案例融入教材中；④加强校企合作，将课堂延伸至企业中，让学生身临其境，真切体验在分析仪器应用过程。

五、主要特色

在我校2013级测控技术与仪器专业开展在线分析仪器类课程教学后，学生初步具备在线分析技术的应用能力，显现出我校测控技术与仪器专业的在线分析仪器的专业特色；注重校企合作，企业专家参与制定专业课程教学大纲、教学内容，编写仪表应用教材；注重学生在实践中学习，在理论中提升的教学理念。通过在线分析仪器课程群建设，逐步摸索校企合作化道路，促进了在线分析仪器方向师资队伍、教材建设、实验实习基地建设和发展。

参考文献：

[1]荣兵.测控技术与仪器专业现状分析[J].文摘版：工程技术，2015，7（7）：243-243.

[2]宋爱国，吴涓.测控技术与仪器专业学生工程意识培养与创新教育的探索[J].中国大学教学，2012，（1）：41-43.

[3]工业和信息化部装备工业司[J].仪器仪表行业十二五发展规划，2011，（7）.

[4]张硕.在线分析仪器时代即将到来[J].中国现代教育装备，2012，141（5）：64.