徐丹

摘要：本文基于貴州省本科高校一流教學(xué)水平提升工程項(xiàng)目建設(shè)工作，以一流課程建設(shè)為背景。針對過程裝備與控制工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，從專業(yè)實(shí)驗(yàn)集中設(shè)課、專業(yè)實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)相結(jié)合、增加特色綜合實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式改革以及實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)等五個(gè)方面對本專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程進(jìn)行了探討，以提高實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)體系中的重要作用，適應(yīng)新時(shí)代新時(shí)期對學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的要求。

關(guān)鍵詞：一流課程；專業(yè)實(shí)驗(yàn)；探討

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）33-0269-02

一、引言

“雙一流”，即世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)，是國家做出的重大戰(zhàn)略決策，亦是我國高等教育領(lǐng)域繼“211”工程“985”工程之后的又一國家戰(zhàn)略。有利于提升中國高等教育綜合實(shí)力和國際競爭力，為實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)和中華民族偉大復(fù)興的中國夢提供有力支撐。

2016年，貴州省教育廳在全省本科高校開展一流教學(xué)水平提升工程項(xiàng)目建設(shè)工作，項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容為“一流專業(yè)、一流課程、一流師資、一流平臺”四個(gè)方面。我?！斑^程裝備與控制工程核心課程群”項(xiàng)目獲批貴州省本科高校一流課程建設(shè)。

過程裝備與控制工程專業(yè)的前身是化工設(shè)備與機(jī)械專業(yè)，創(chuàng)設(shè)于20世紀(jì)50年代，1998年調(diào)整更名為過程裝備與控制工程。當(dāng)前形勢下，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?、?nèi)容設(shè)置、教學(xué)方法等方面已不能滿足“雙一流”建設(shè)要求。為此，本文對專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革探討并提出了一些路徑，為培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新、獨(dú)立設(shè)計(jì)及解決復(fù)雜工程等能力奠定基礎(chǔ)。

二、專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

目前，在人才培養(yǎng)方案中，專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要為課帶實(shí)驗(yàn)。其中四門主干課程《過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)、《過程流體機(jī)械》實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)、《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)、《過程設(shè)備制造》實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由于受實(shí)驗(yàn)室條件和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制，主要是一些基本的驗(yàn)證性和演示性實(shí)驗(yàn)。教學(xué)方式以傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綖橹?，教師結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)備講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、原理、步驟、數(shù)據(jù)處理方法等，學(xué)生按照指導(dǎo)書的步驟完成實(shí)驗(yàn)，并處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。作為學(xué)生，只是被動地接受教學(xué)，而不能主動思考。其結(jié)果不僅使學(xué)生所學(xué)的理論知識不能轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的能力，還使學(xué)生缺少了自主實(shí)踐意識，不利于學(xué)生創(chuàng)新意識的提高、工程意識的建立。這種教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足“雙一流”背景下“一流課程”建設(shè)的需求。因此，對現(xiàn)有的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行改革，是提高專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的必然選擇。

三、專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)

（一）專業(yè)實(shí)驗(yàn)集中設(shè)課

將分散實(shí)驗(yàn)集中于一門課程開設(shè)。目前本專業(yè)實(shí)驗(yàn)主要分散在各門課程中隨課開設(shè)。隨著本科教學(xué)的不斷深入進(jìn)行，分散教學(xué)模式已逐漸顯示出弊端。比如：未開設(shè)專業(yè)綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，課程與課程之間關(guān)聯(lián)性脫節(jié)，內(nèi)容或形式上依附于理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)的安排隨意性、伸縮性大，不能體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身的連貫性與系統(tǒng)性。將專業(yè)實(shí)驗(yàn)集中于一門課程開設(shè)，有利于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的合理利用，有利于學(xué)生對專業(yè)整體認(rèn)識的提高，有利于學(xué)生自我設(shè)計(jì)、自我動手、提高自主實(shí)踐能力。另外可以開放實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可利用自己的時(shí)間，在教師的指導(dǎo)下在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行思考與操作。對實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高創(chuàng)造了良好的條件。

目前本專業(yè)開設(shè)實(shí)驗(yàn)的課程——《過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用》內(nèi)容涵蓋單容水箱特性的測試、雙容水箱特性的測試、液位定值控制系統(tǒng)、溫度定值控制系統(tǒng)等；《過程流體機(jī)械》內(nèi)容涵蓋柔性轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速測試實(shí)驗(yàn)、離心泵并串聯(lián)實(shí)驗(yàn)；《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》內(nèi)容涵蓋內(nèi)壓薄壁容器應(yīng)力測試、外壓容器失穩(wěn)、容器爆破等；《過程設(shè)備制造》內(nèi)容涵蓋超聲波探傷實(shí)驗(yàn)、熒光探傷實(shí)驗(yàn)、著色探傷實(shí)驗(yàn)等。實(shí)驗(yàn)課程通過整合后，能保持原有實(shí)驗(yàn)不變，增加綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。

（二）專業(yè)實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)相結(jié)合

在硬件條件允許的情況下，充分利用原有實(shí)驗(yàn)設(shè)施的基礎(chǔ)上，配備一定的實(shí)訓(xùn)設(shè)備（比如換熱器管路及塔設(shè)備等化機(jī)實(shí)訓(xùn)裝置）、過程設(shè)備模型及管道、傳感器和檢測裝置等。學(xué)生可對裝置進(jìn)行拆裝，了解工作原理及設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)，了解各部件的主要功能。通過裝置對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的來源進(jìn)行感官的認(rèn)識，能夠更好地理解實(shí)驗(yàn)參數(shù)，加強(qiáng)學(xué)生工程意識的培養(yǎng)，提升學(xué)生工程實(shí)踐能力，建立較為完備的特色突出的實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)相結(jié)合的教學(xué)平臺。

（三）增加特色綜合實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn)

將專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置在大學(xué)四年級上學(xué)期開設(shè)。此前，學(xué)生已完成主要專業(yè)基礎(chǔ)課程的理論學(xué)習(xí)，已完成認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐類課程的教學(xué)安排，對專業(yè)理論和培養(yǎng)體系已有一定的認(rèn)識，已積累了學(xué)科基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)以及一定的專業(yè)知識。專業(yè)實(shí)驗(yàn)安排在第七學(xué)期集中進(jìn)行，可增加一些特色綜合實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn)，比如：有限元分析設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)出來的壓力容器性能參數(shù)不好，可在專業(yè)實(shí)驗(yàn)中增設(shè)軟件仿真實(shí)踐教學(xué)，應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件嘗試設(shè)計(jì)壓力容器，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力；增設(shè)活塞壓縮機(jī)性能綜合實(shí)驗(yàn)（活塞式空壓機(jī)排氣量測定、活塞式空壓機(jī)示功圖繪制）等。

（四）實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式改革

由于實(shí)驗(yàn)室條件及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的原因，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式存在學(xué)生走過場、散漫的現(xiàn)象，只有極少學(xué)生能真正進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，掌握實(shí)驗(yàn)原理及操作過程。專業(yè)實(shí)驗(yàn)集中開課后，實(shí)驗(yàn)集中在一定時(shí)間段進(jìn)行，可將學(xué)生分組細(xì)化，每組3—5人，按不同課程不同實(shí)驗(yàn)，學(xué)生按組同時(shí)輪流使用，這樣避免了分散實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生扎堆在某一設(shè)備處的現(xiàn)象，不同設(shè)備同時(shí)得到充分利用，學(xué)生也可對實(shí)驗(yàn)裝備進(jìn)行詳細(xì)的操作。一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)（如有限元分析實(shí)驗(yàn)），可以做到學(xué)生一人一組，學(xué)生可以利用課余時(shí)間自主完成。這樣不僅充分利用了實(shí)驗(yàn)室有限的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，也使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性大大提高，同時(shí)也避免了部分學(xué)生偷懶的現(xiàn)象。

（五） 實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)

隨著“一流課程”建設(shè)的推進(jìn)，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教材已不能滿足當(dāng)前的要求。因此，需要根據(jù)目前的實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)條件以及新形勢下實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開展、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式、實(shí)驗(yàn)考核方式等對實(shí)驗(yàn)教材進(jìn)行重新編寫。一本好的實(shí)驗(yàn)教材，也是保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。

四、結(jié)論

專業(yè)實(shí)驗(yàn)是專業(yè)理論課程的實(shí)踐表現(xiàn)形式，通過專業(yè)實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對理論知識的充分理解和認(rèn)識。因此，專業(yè)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)在整個(gè)培養(yǎng)體系中有著重要的作用，特別是對學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)、工程能力的提高、學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)有著不可替代的作用，而專業(yè)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)需要適應(yīng)新時(shí)期新時(shí)代對學(xué)生培養(yǎng)體系的要求。按照“雙一流”建設(shè)要求，“一流課程”建設(shè)就必須對專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革。

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