高职院校应用化工技术专业开设《化工仪表及自动化》课程的必要性及教学的思考

梁奇雄

(内蒙古化工职业学院，内蒙古 呼和浩特　010070)

1　开设《化工仪表及自动化》的前提和基础

1.1　开设《化工仪表及自动化》的前提

《化工仪表及自动化》课程是高校化工类专业的必修课，从应用化工技术专业课程设置的角度来看，开设该课程是完全有必要的。传统重理论、轻实践的大学教育弊端在高职教育应该得到纠正，《化工仪表及自动化》课程作为一门服务于生产过程、培养实践技能的课程，符合高职教育重实践的特点。随着我国产业结构转型升级的全面实施，对化工生产过程实现自动化会变得越来越迫切。如何让自动控制理论更好的服务于化工过程，是《化工仪表及自动化》课程所要解决的问题。

1.2　开设《化工仪表及自动化》的基础

《化工仪表及自动化》课程与其他课程相辅相成，应用化工技术专业前期开设的《大学物理》《计算机应用基础》《化工单元操作》《无机及分析化学》等课程为本课程的教学打下了理论基础，而《化工原理》《化工设备操作与维护》等课程与本课程互通互补、缺一不可，共同承担着生产工艺全过程所需的知识技能。

2　《化工仪表及自动化》课程的重要性

通过学习《化工仪表及自动化》课程，使化工工艺技术人员在了解和熟悉生产工艺的同时，具备相应的工艺参数的检测、自动控制的知识。自动化的广泛应用，可以在生产效率、生产环境及安全方面具有很大的优势。

2.1　加快生产速度，降低生产成本

在人工操作的生产过程中，由于人的五官、手、脚对外界的观察与控制精度都是有一定限度的。由于体力的关系，人直接操纵设备也是设备功率也是有限的。如果用自动化装置代替人的操作，我们就需要根据实际情况进行完善，并且通过自动控制系统，使生产过程在最佳条件下进行，从而加快生产速度，降低能耗，减少三废污染。

2.2　改善劳动条件，减轻劳动强度

化工行业绝大多数涉及到易燃易爆、有毒有害、有腐蚀刺激性的原料及中间体，并且很多化工过程是在高温、高压或低温、低压下进行。自动化的实现，能从根本上改善工人的劳动条件，降低或消除工人劳动过程中的潜在危险，工人只要对自动化装置的运转进行监视，而不需要再直接从事大量危险的操作。

2.3　保证安全生产，防止事故的发生或者扩大

化工过程自动化的实现，能自动发现或消除生产上的潜在威胁，而这些可能是人工所不能发现或发现也来不及操控的。如防止离心式压缩机的喘振，间歇反应釜温度的控制等，如果对这些设备进行了必要的自动控制，就可以减少事故的发生。

3　应用化工技术专业《化工仪表及自动化》课程教学内容及方法

3.1　应用化工技术专业人才培养目标

本专业培养具有坚实的应用化工技术方面的基本理论、基本知识和较强的实验技能，掌握精细化工、日用化工等基本原理和专业技能，能在科研机构、高等学校、科研院所及企事业单位，轻工、医药、环保、日用化工及相关领域从事科学研究、产品开发、教学、工程设计、生产技术管理等工作，具有从事化工产品的研制与开发、化工装置的设计与放大、化工生产过程的控制与管理能力的高等工程技术人才[1-4]。

3.2　《化工仪表及自动化》课程教学内容

我院应用化工技术专业《化工仪表及自动化》课程采用的厉玉鸣主编的第五版《化工仪表及自动化》(化学工程与工艺专业适用)，该教材详略得当，重点突出，是当前高校化工专业中使用较为普遍的《化工仪表及自动化》课程方面的教材。《化工仪表及自动化》教材的内容是围绕自动控制系统方框图(图1)展开的。

图1　自动控制系统方框图

教材第一章和第六章是讲述方框图，第二章是讲述被控对象，第三章是讲述测量元件及变送器，第四章是讲述控制器，第五章是讲述执行器，第七章是自动控制系统方框图的升级。我院应用化工技术专业《化工仪表及自动化课程》主要学习教材绪论及前七章的内容，学时分配如表1。

表1　课程学时分配

3.3　《化工仪表及自动化》课程教学方法

教学方法是师生教学相互传递信息的工具、媒体或设备。随着科学技术的发展，教学方法经历了口头语言、文字和书籍、印刷教材、电子视听设备和多媒体网络技术等五个使用阶段。我院建立了《化工仪表及自动化》课程的教学做一体化教室，教学做一体化的教学过程是师生双方共同参与教学的全过程。在整个教学过程中，学生在“学中做，做中学”；而教师则在“做中教，教中改”，对学生的要求是“学会学，学会做”。

4　今后的改革方向

4.1　教学内容及手段

《化工仪表及自动化》课程突出培养学生的动手能力，对于高职化工类专业的学生来说，学习《化工仪表及自动化》课程的重点是理论知识的应用和实践技能的掌握，而非控制器自身结构和原理的探索。因此，教学内容方面，应重点学习教材第三章检测仪表的相关知识，第三章所涉及到的测量压力、流量、液位、温度四大参数的仪表应着重掌握，了解并熟悉一些常见的压力表、流量计、液位计及温度表；教学手段方面，在理论学习时可以配以动画、图像等生动活泼的方式进行演示，同时加强实践学习，培养学生的动手能力，提高学生的学习兴趣。

4.2　实验实践环节

应用化工技术专业是一个工艺性很强的专业，提高专业实验质量是提高教学质量的关键环节。提高师生对加强实践性教学环节的思想认识[5-6]，增强紧迫感。我院为学生开设为期一周的《化工仪表及自动化实训》，学生在实训室进行集中的实训操作。实训内容如下。

(1)简单控制系统的组成；

(2)简单调节系统的投运；

(3)调节器参数对调节质量的影响。

加强基本技能训练，加强教学实习基地建设，为实践性教学提供保证，加强校内教学实习基地建设是搞好实践性教学环节的基础，积极开辟校外教学实习基地，使学生在生产实践中得到锻炼，积极开展第二课堂活动，创造条件让学生参加实践锻炼。

4.3　考核方式

课程考核历来被认为是教学课程中必不可少的重要环节，在传统的应试教育模式下，它被认为是检验学生对课程知识掌握程度的唯一标准，也是衡量教师教学质量与效果的主要形式与手段之一。《化工仪表及自动化》课程考核是应用化工技术专业人才培养过程中一个极其重要的环节。成绩评定采用平时考核与期末考核相结合的方式进行，平时考核占40%，期末考核占60%。平时考核包括回答问题、出勤情况、作业完成情况等，期末考核是期末闭卷考试，卷面成绩作为期末考核成绩[7-10]。采用该考核方式可以更好地促进学生学习，激发学生学习的主动性，增加感性认识，提高实践技能，培养创新能力。

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