过程装备与控制工程专业方向的规划

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［摘要］我国教育发展和教育国际化带给过程装备控制工程专业一些不容忽视的问题，特别是课程体系的拓宽，模糊了专业方向，影响了学生对专业内涵的正确理解和对专业知识的良好学习和把控。根据目前的课程体系，过程装备与控制工程应设置过程设备、过程机器和过程控制三个专业方向，然后再根据专业方向设置相应的课程。每个方向根据需要来设置自己的课程，不同的方向、相同的课程可配置不同的学时和不同的讲授内容。

［关键词］过程装备与控制工程；专业方向；人才培养；课程设置

引言

过程装备与控制工程专业是在化工设备与机械专业基础上建立起来的。早在20世纪50年代初期，根据经济发展的需要，我国仿照原苏联的教学模式成立了化工设备与机械专业。如大连工学院（即大连理工大学）在1951年率先成立了化学生产机器与设备专业，第二年天津大学、浙江大学、华东化工学院（华东理工大学）等国内知名高校也相继设立了化学生产机器与设备专业。该专业的设立，对我国当时经济的发展起到了巨大的推动作用，特别是对我国化工、石油化工、轻工、制药等行业的发展功不可没。该专业主要的特点是将化工过程和过程设备有机地结合起来，所学知识既可以解决化工生产过程遇到的难题，又可以根据化工生产需要来设计、改进和加工所需的设备，还可以对生产设备进行操控、维护和维修。该专业曾被誉为“万金油”专业，培养出来的人才长期备受社会青睐。[1][2][3][4][5]然而，随着工业和科技的发展，高能耗、低效率、高污染的粗放式的生产模式已与时代主题格格不入。目前的生产，要求过程设备向大型化、精密化、节能化和自动化方向发展。为了迎合社会发展的需要，1998年教育部对普通高等学校本科专业进行调整时，将原来的“化工设备与机械”专业更名为“过程装备与控制工程”专业。专业名称的变更，既拓宽了专业领域范围，也拓宽了专业知识结构。目前的过程装备与控制工程专业，涵盖了化工设备与机械、真空技术与设备、炼油机械、矿业机械、建材机械、轻工机械等专业。也就是说，过去的这些专业经专业调整以后现在都叫过程装备与控制工程。对应专业名称的变更，专业知识结构也发生了巨大的变化，即从原来的以化工过程原理和化工设备设计知识为主的课程设置，拓宽到以过程原理、过程装备和过程控制为主要内容的课程体系。学生的就业领域也从原来的以化工和石化企业为主导领域，拓宽至化工、石油化工、炼油、食品、环境工程、制冷工程、生物化工、动力能源、冶金、轻工和制药等领域。不可否认，专业名称和专业内涵的变革对社会发展和人才培养起到了无法估量的作用。同时，专业范围的拓宽也带来了一系列不容忽视的问题。

一、过程装备与控制工程专业发展存在的问题

鉴于目前过程装备与控制工程专业就业形势较好，目前全国已有120多所高校开设了此专业。其中部分院校的过程装备与控制工程专业，并不是由原来的化工机械与设备专业转变过来的。这些院校为了满足过程装备与控制工程专业课程体系的要求，同时保存原来专业的特点，课程体系一度变得庞大而复杂。面对复杂的课程体系，学生们在一定程度上对本专业的认识、专业课程的学习、就业甚至再深造专业的选择产生了一定的困惑。目前，为了与国际工程教育接轨，使过程装备与控制工程专业国际化，即使是由化工设备与机械发展起来的过程装备控制工程专业的课程体系也非常庞大。图1是我校2015级培养方案的课程体系，加上选修课共60余门次。目前面临的一个严峻问题是，课程门数在增多，而总学时却在减少，从而出现学时紧张难以分配的现象。对本专业而言，一些非常重要的专业基础课程如工程流体力学和工程热力学仅有32学时，在有限的学时内学生对这些课程知识点的掌握不够深入和透彻，这导致学生在后续课程的学习（如过程流体机械）中比较吃力，难以理解过程中涉及的物理现象；甚至有些学生在考研时，几乎不敢报考专业课程为流体力学、工程热力学和传热学的高等院校。其次，课程的大而全，在某种程度上给学生带来了很大的困惑。面对复杂的课程体系，学生们不知道他们到底要学什么，将来能干什么。学生在课程学习时，对很多课程认识不足，只是简单的根据学时的多少来判断课程的重要性，这导致他们在学习时不能很好地把握专业方向，严重影响了就业方向选择的主动性。再加上过程装备与控制工程专业本身在专业方向归类时就比较特殊，其本科阶段归属于机械工程一级学科，而研究生阶段（即化工过程机械）又归属于动力工程及工程热物理一级学科。这无形中又增加了学生对专业方向理解的困惑。再次，目前有些院校虽然已形成了自己独特的专业方向，但从学生就业和发展的角度来说，缺乏一定的灵活性，再加上目前高校招生规模逐步扩大，学校很难满足学生个性发展的需求。而且单一的专业方向会影响学生的就业，形成内部竞争的局面。因此，过程装备与控制工程专业方向的精心凝练和认真规划是我们必须面对的问题。

二、专业方向的规划和思考

正如前述，早期曾把过程装备与控制工程专业称为“万金油”专业。但仔细想想，如果一个人啥都能干，那也就意味着他啥也专不了、精不了。就学术界而言，到目前为止，本专业出来的两院院士和杰出科学家屈指可数，所以专业方向的凝练和规划是必然的。为了与国际接轨，专业方向的凝练不能偏离已有的课程体系，而应在与国际接轨的基础上，认真规划专业方向。从表1可以看出，对于我校的过程装备控制工程专业而言，主要的专业课程可分为：过程设备、过程机器和过程控制三大类。顺着这三大课程类别，实际上可以规划为过程设备、过程机器和过程控制三个专业方向。学生在数学、自然科学和人文与社会科学等基础课程学完之后，就可以根据个人的兴趣爱好进行专业方向选择。确定了专业方向后，学生就可以根据专业方向和个人的发展深入学习相关课程。当然，制订培养方案时应根据专业方向的需要合理地安排相关课程、分配学分和学时。

（一）过程设备方向

该方向以过程设备（包括存储容器、换热器、塔器、反应釜等）的结构设计、强度设计、材料选用、制造加工为主。支撑专业方向的主干专业基础课程应为理论力学、材料力学、弹性力学、过程原理、工程材料，主要的专业课程应为过程设备设计、过程装备制造工艺、压力容器设计规范、信号测试与处理。相对于其他专业方向而言，在制订培养方案时，这些课程的学时应偏多些。

（二）过程机器方向

该方向以过程机器（包括压缩机、泵、离心机、汽轮机等）的结构设计、热力设计、节能设计、操作运行、故障诊断为主。支撑专业方向的主干专业基础课程应为流体力学、热力学、传热学、过程原理、材料力学，主要的专业课程应为过程流体机械、故障诊断技术、过程装备制造工艺、信号测试与处理。相对于其他专业方向，在制订培养方案时，这些课程的学时应偏多些。

（三）过程控制方向

该方向以过程控制仪表（包括压力、温度、流量、应力应变等传感器）的结构设计、原理设计、电路设计、控制设计为主。支撑专业方向的主干专业基础课程应为电工和电子技术、控制工程基础、复变函数、过程原理、计算机原理及应用，主要的专业课程应为过程控制技术及应用、化工仪表及自动化、过程控制与计算机控制系统。相对于其他专业方向，在制订培养方案时，这些课程的学时应偏多些。表1列出不同专业方向课程的对比情况。从中可以看出，每个方向都有自己的重点课程，这样做有以下优点。1.学生明白了专业方向的重要课程，可以有针对性地进行学习，能够很好地将课程学习和自己将来的就业和发展结合起来。2.优秀学生在进一步深造学习、选学校和专业时，比较灵活，选择的余地比较大，摆脱了考研专业课程只敢选材料力学和理论力学的尴尬局面。3.能够合理地利用教学资源，分层次教学，比如每个专业方向的重点课程应配置经验丰富、责任心强的教师进行授课。对于这些重点专业课程，不论是理论学习还是实践学习，均应严格要求，在纵、深方面均应达到预定的水平。而对于相同课程、非专业方向学生的教学，教师应侧重于知识广度的教学，不应再抓细节、求深度。4.便于课堂管理和减轻学生的学习负担。有了专业方向，学生学习的目的性就比较强，重点课程会多投入，非重点课程应以了解为主。对学生而言，在明白了课程的学习目标后，他们学习的积极性会相应提高；对教师而言，课堂管理也会相对轻松。

三、结束语

不可否认，任何事情都具有两面性，教育也如此。教育的改革和国际化，一方面促进了我国教育的发展和教育与国际接轨的步伐，另一方面也带来了诸如课程体系膨胀、专业方向模糊等一系列问题。本文针对过程装备与控制工程专业方向模糊不清这一问题，给出了自己的一些看法和解决方案。在笔者看来，根据目前的课程体系，过程装备与控制工程应设置过程设备、过程机器和过程控制三个专业方向，然后再根据专业方向设置相应的课程。每个方向应根据需要来设置自己的课程，不同的方向、相同的课程，可配置不同的学时，讲授不同的内容。面对具体的专业方向，学生应制订详细的学习目标。这无疑对学生的学习、就业乃至未来的发展具有巨大的帮助作用。

［参考文献］

［1］李志义，刘志军.对“过程装备与控制工程”专业的认识与规划［J］.化工高等教育，1999（3）：9-12.

［2］李志义，刘志军.对过程装备与控制工程专业背景的认识［J］.化工高等教育，2003（1）：11-14.

［3］闫绍峰，廖国进，熊晓航.过程装备与控制工程专业建设探索［J］.辽宁工业大学学报（社会科学版），2012（2）：116-123.

［4］陈国华，梁峻.培养过程装备与控制工程专业卓越工程师的思考［J］.化工高等教育，2011（2）：45-49.

［5］王宗明，王振波，周昌静.突出石化特色，培养应用型复合人才［J］.高教论坛，2009（2）：53-55.

作者：庞明军 单位：常州大学机械工程学院