張 華，鄭建東，丁中建，孟 潛

(1.滁州學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，安徽 滁州 239000 2.安徽東部礦山設(shè)計(jì)研究院，安徽 合肥 230000)

《化工儀表及自動(dòng)化》是化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課程，其內(nèi)容綜合了化工原理、電子學(xué)、自動(dòng)控制理論及計(jì)算機(jī)等相關(guān)知識(shí)，是一門(mén)綜合性應(yīng)用學(xué)科。自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于化工生產(chǎn)科加快生產(chǎn)速度、提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保證生產(chǎn)的安全等作用。隨著化工生產(chǎn)過(guò)程朝著規(guī)?；⑦B續(xù)化、綜合利用等方面的迅速發(fā)展，該課程對(duì)化工專(zhuān)業(yè)學(xué)生的影響日益顯著[1]。本文結(jié)合滁州學(xué)院應(yīng)用型高校的辦學(xué)定位，針對(duì)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，以前期課程教學(xué)存在的問(wèn)題為基礎(chǔ)，對(duì)《化工儀表及自動(dòng)化》課程進(jìn)行了教學(xué)改革探討與實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力，以滿(mǎn)足當(dāng)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的需求。

1 我?！痘x表及自動(dòng)化》課程教學(xué)存在的問(wèn)題分析

一是課時(shí)較少，課程講解不能面面俱到，而我?；瘜W(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)學(xué)生的自動(dòng)控制及計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)較為薄弱，而該門(mén)課程的內(nèi)容范圍廣、跨度大，需要對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)選。二是教學(xué)模式單一，教學(xué)中一直采用傳統(tǒng)的以教師為主體的教學(xué)模式，學(xué)生多是被動(dòng)接受，缺乏學(xué)習(xí)的興趣及主動(dòng)性。三是缺乏實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生的動(dòng)手操作能力得不到提高，無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和工程觀念。四是考核方式單一，目前我校該門(mén)課程的考核是傳統(tǒng)的期末考試為主要依據(jù)，試卷成績(jī)只能反映出學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，無(wú)法體現(xiàn)出學(xué)生對(duì)化工儀表及自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用能力。因此，我們以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和工程應(yīng)用能力為目標(biāo)，對(duì)我?！痘x表及自動(dòng)化》課程進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)模式改革、實(shí)踐教學(xué)的增設(shè)以及改革考核體系等一系列措施，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)踐應(yīng)用能力，為培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型技術(shù)人才提供基礎(chǔ)。

2 我?！痘x表及自動(dòng)化》課程教學(xué)改革措施

2.1 精選教學(xué)內(nèi)容

我校化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)第6學(xué)期開(kāi)設(shè)《化工儀表及自動(dòng)化》課程，教材選用厲玉鳴主編《化工儀表及自動(dòng)化》第六版，該本教材是“十二五”本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，針對(duì)工藝類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的需要，去除了過(guò)多的理論推導(dǎo)和電路分析內(nèi)容，簡(jiǎn)明清晰的敘述了化工儀表的基本概念，基本內(nèi)容以及新型自動(dòng)控制系統(tǒng)，同時(shí)還對(duì)許多典型的化工生產(chǎn)過(guò)程控制進(jìn)行了介紹，教學(xué)內(nèi)容新穎、專(zhuān)業(yè)面寬，實(shí)用性較強(qiáng)[2]。

目前化工儀表及自動(dòng)化課程總共32個(gè)學(xué)時(shí)，由于課時(shí)較少，教材的知識(shí)不能全部講授，針對(duì)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)學(xué)生，應(yīng)該注意內(nèi)容的難易程度，注重基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)和應(yīng)用。因此，需要選擇部分內(nèi)容側(cè)重講解。首先是注重緒論的內(nèi)容介紹，通過(guò)這個(gè)部分的學(xué)習(xí)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化工儀表及自動(dòng)控制系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中所處的重要地位，根據(jù)檢測(cè)儀表的結(jié)構(gòu)原理，應(yīng)用實(shí)例對(duì)其使用方法和場(chǎng)合進(jìn)行詳細(xì)講述。例如，在講到第三章檢測(cè)儀表與傳感器時(shí)，主要對(duì)常用到的檢測(cè)儀表“孔板流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、差壓式液位計(jì)、彈簧式壓力表、熱電偶及熱電阻溫度計(jì)”進(jìn)行詳細(xì)介紹其測(cè)量原理及使用，對(duì)于教材上所列舉的其他檢測(cè)儀表可以讓學(xué)生課下自己了解，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)新型的一些化工儀表[3-4]。

2.2 創(chuàng)新教學(xué)模式

對(duì)于實(shí)踐性較強(qiáng)的交叉性學(xué)科課程，雙師同堂教學(xué)模式是一種很好的促進(jìn)教學(xué)效果的新方法。傳統(tǒng)的教學(xué)模式通常注重基礎(chǔ)知識(shí)的傳授，教師作為知識(shí)的載體，自身建設(shè)是提高學(xué)生工程觀念的重要保證，而高校教師具有較好的理論基礎(chǔ)，但缺乏現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。為此改革教學(xué)模式，采用雙師同堂的教學(xué)模式[5]。

為了設(shè)計(jì)好教學(xué)內(nèi)容，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量，需要本校教師和企業(yè)工程師相互協(xié)調(diào)，共同配合，在教學(xué)過(guò)程中各有側(cè)重點(diǎn)，本校教師主要從化工儀表的使用出發(fā)，對(duì)其主要原理、基本結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行介紹，使學(xué)生了解化工儀表的相關(guān)原理，并對(duì)現(xiàn)代化的技術(shù)和最新的研究現(xiàn)狀有所關(guān)注。由自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的企業(yè)工程師向?qū)W生介紹檢測(cè)儀表在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例[6]。使學(xué)生在掌握基本理論知識(shí)的同時(shí)能夠?qū)τ跈z測(cè)儀表的生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用有更深的認(rèn)識(shí)，有助于學(xué)生更好地掌握化工儀表和自動(dòng)控制理論知識(shí)，增強(qiáng)工程應(yīng)用能力，例如第三章檢測(cè)儀表與傳感器部分，本專(zhuān)業(yè)教師可以先向?qū)W生講述各檢測(cè)儀表的基本原理，由校外工程師具體講解在實(shí)際的生產(chǎn)中所用到的儀表類(lèi)型、安裝結(jié)構(gòu)及使用特點(diǎn)等。在自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)章節(jié)，企業(yè)工程師可以舉例說(shuō)明實(shí)際應(yīng)用的自動(dòng)控制系統(tǒng)，例如空調(diào)的自動(dòng)控制等。這種教學(xué)形式可以增加課程的吸引力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，促進(jìn)師生互動(dòng)，學(xué)生與企業(yè)工程師近距離接觸，也能夠及時(shí)真實(shí)的了解企業(yè)對(duì)于人才的需求情況。

2.3 增加實(shí)踐教學(xué)

《化工儀表及自動(dòng)化》是一門(mén)注重實(shí)用性和實(shí)踐性的課程，主要體現(xiàn)在常用儀表的認(rèn)識(shí)和使用、自動(dòng)控制系統(tǒng)的使用原理及條件上。在傳統(tǒng)的理論教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生大部分都是被動(dòng)接受，對(duì)學(xué)生思考問(wèn)題和探索能力的培養(yǎng)不夠，由于課程內(nèi)容的特點(diǎn)，學(xué)生對(duì)儀表的基本原理理解較為困難，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性不夠。因此在理論教學(xué)之外，還應(yīng)該提供盡可能多的實(shí)踐內(nèi)容，以提高學(xué)生的應(yīng)用能力[7]。在講課的過(guò)程中可以與化工原理實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐課程相聯(lián)系，使學(xué)生回憶在這些課程中所接觸到的化工檢測(cè)儀表的實(shí)物使用，可以使學(xué)生在以后的實(shí)習(xí)實(shí)踐中特別留意與之相關(guān)的檢測(cè)儀表和自動(dòng)控制系統(tǒng)。

利用學(xué)院化工實(shí)訓(xùn)精餾裝置和流體輸送管路拆裝實(shí)訓(xùn)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)。本課程典型化工單元控制方案中對(duì)化工通用設(shè)備精餾塔進(jìn)行了控制方案的介紹，對(duì)于化工生產(chǎn)中常用的分離設(shè)備，僅通過(guò)教材的范例進(jìn)行學(xué)習(xí)不能使學(xué)生深刻理解其應(yīng)用。因此，利用本學(xué)院的化工實(shí)訓(xùn)精餾裝置進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，對(duì)乙醇溶液進(jìn)行精餾模擬操作，利用大賽精餾實(shí)訓(xùn)設(shè)備，將乙醇水溶液進(jìn)行分離，確定分離目標(biāo)為精餾塔塔頂產(chǎn)品乙醇濃度不少于90%，首先需要在原料釜內(nèi)加入一定量質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%-20%的乙醇水溶液，通過(guò)預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)進(jìn)料，塔頂全回流，收集塔頂產(chǎn)品，整個(gè)精餾過(guò)程都通過(guò)中控裝置進(jìn)行操作，包括進(jìn)料板位置、塔板溫度、預(yù)熱器及再沸器加熱功率等，在精餾實(shí)訓(xùn)中用到液位儀表，溫度儀表，壓力儀表及流量?jī)x表，通過(guò)精餾實(shí)訓(xùn)操作，使學(xué)生進(jìn)一步理解和領(lǐng)會(huì)各種檢測(cè)儀表、自動(dòng)控制技術(shù)，連續(xù)自動(dòng)化模擬控制操作，并熟悉各種檢測(cè)技術(shù)的原理等知識(shí)。再通過(guò)流體輸送管路拆裝實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生了解流量計(jì)儀表的結(jié)構(gòu)與安裝方法，并用于管路中流體流量的檢測(cè)，使學(xué)生掌握流量計(jì)的使用方法。

另外，課程教學(xué)與全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)大賽相聯(lián)系，我院化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)學(xué)生近三年均組隊(duì)參加全國(guó)大學(xué)生設(shè)計(jì)競(jìng)賽，在課堂上可以以本專(zhuān)業(yè)往屆參賽題目為例向?qū)W生講解帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，既可以通過(guò)實(shí)例向?qū)W生展現(xiàn)化工儀表自動(dòng)化的應(yīng)用，又可以讓學(xué)生熟悉競(jìng)賽規(guī)則與內(nèi)容，為下一屆化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽做好充分的準(zhǔn)備。

2.4 改革考核體系

由于教學(xué)方式的多樣化，需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的單一考核形式為多種形式并存的考核方式，全面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)和掌握情況。對(duì)于雙師同堂的教學(xué)模式改革和實(shí)踐教學(xué)，除了通過(guò)期末考試的形式考核外，還應(yīng)考察師生互動(dòng)情況，并結(jié)合實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合成績(jī)?cè)u(píng)定。通過(guò)考核方式的改變，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，改變學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí)，期末進(jìn)行突擊復(fù)習(xí)的現(xiàn)象，加深學(xué)生對(duì)本課程知識(shí)的掌握。

3 結(jié)語(yǔ)

新時(shí)期下，國(guó)家綜合國(guó)力的激烈競(jìng)爭(zhēng)，人才培養(yǎng)放在了首要的位置上，應(yīng)用型本科院校作為培養(yǎng)優(yōu)秀人才的搖籃，面臨著教育改革的艱巨任務(wù)，教師在教學(xué)的過(guò)程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了一系列的課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式改革后，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，取得了良好的教學(xué)效果，學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力均得到提升，對(duì)高校創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)起到了重要的促進(jìn)作用。