过程装备与控制工程专业的现状及未来趋势分析

发表时间:2021/6/15   来源:《科学与技术》2021年6期   作者:陈玮琦
[导读] 现阶段经济发展迅速工业领域发展进程中,过程装备和控制工程已经占据了不可忽视的地位。生产制造之中在安全性和稳定性上得到了保证
        陈玮琦
        鞍山德康磁性材料有限责任公司 辽宁省鞍山市 114000
        摘要:现阶段经济发展迅速工业领域发展进程中,过程装备和控制工程已经占据了不可忽视的地位。生产制造之中在安全性和稳定性上得到了保证。该专业人才的培养迫在眉睫,要保证过程装备和控制工程具备智能化发展特点,对人才培养进行准确定位的情况下,也能够对教学的方法和模式进行不断升级。通过完善过程装备和控制工程专业课程体系,引发专业人才对该内容进行深度思考和研究。所以,文章对专业的实际现状进行了分析,也着手于对未来趋势发展的研究。
        关键词:过程装备 控制工程 专业的现状 未来趋势分析
        引言
        过程装备与控制工程集化学工程、机械工程、电气工程、计算机控制于一体的综合交叉性专业,分为“过程”“配置” “控制”三大模块,随着学科的不断研究发展,本专业逐渐向理论性、计算机新型技术侧重,加强理论研究和计算机技术的应用,不断发展智能化控制。随着国家与社会经济的不断发展,对专业人才的需求也不断增大,现阶段提出了“中国制造 2025”的国家政策计划,要求相关的专业人才培养要提高培养标准,不仅仅只是掌握专业基础知识,要跨学科、跨领域交叉学习,将计算机技术应用进来,不断实现信息化、智能化的控制。通过对过程装备、控制工程的发展状况、工程实际应用,以及未来发展趋势的研究,对该专业未来的专业发展起到重要的作用。
        1研究背景
        专业实验教学是巩固学生所学专业知识,培养学生实践动手能力和创新意识的重要方式,是实践教学的重要组成部分,在人才培养中具有重要的作用和地位  。实验装置是专业实验教学的主要载体,也是“一流专业”建设的要求。如何结合学校人才培养定位、专业特色,研发适合专业实验教学的实验装置,积极探索实施工程教育人才实践和创新能力培养的模式,提升专业工程教育人才培养质量,是当前专业实验教学亟需解决的问题。某校过程装备与控制工程专业于2019年第一批获批国家级一流专业建设点资格。实验教学建设是一流专业建设的重要组成部分。该校过程装备与控制工程专业是由化工设备与机械更名而来,在师资及教学资源方面,设备与机械基础较强,控制方向较弱。这也导致了专业实验教学装置侧重机械设备的实验较多,而控制方面的实验较少。此外,以往的实验装置往往只针对某一课程内容设计,覆盖的课程内容较少,实验目的固定,难以改变实验内容和实验方案,只能做单一的实验,导致装置空置时间长,利用效率较低,且不利于培养学生的动手能力和创新意识。
        2过程装备与控制工程专业发展现状
        现阶段我国国民经济发展以支柱型产业为主,例如金属产业、化工产业、装备制造。这些支柱型产业都少不了过程装备与控制工程的应用,对于设备故障诊断维修、研究新型仪器设备具有重要意义。化工设备不仅能够应用到化工、炼油的生产中,在医药、食品、冶金、能源也有应用。随着科学技术的不断进步发展,化工设备逐渐应用广泛,一些军事领域、航空航天等高科技领域也会应用。化工设备的特点是:功能原理多样化、外壳多为压力容器、化工-机械-电气一体化以及设备结构大型化。化工设备在应用时基本要求有三个:①工艺性能要求。设备反应速度、储存设备的储存量、传质效率等都属于工艺性能的要求;②安全性能要求。化工设备必须要保证刚度和强度,以及具有良好的耐腐蚀性和密封性;③使用性和经济性的要求。在满足工艺要求和安全的前提下,尽量保证经济合理以及适用。目前这些高科技领域急需过程装备与控制工程高素质专业人才。面对我国对于高素质专业人才的需求,我国140 多所高校开设了过程装备与控制工程专业。不同学校对该专业学生培养的方向不同,故对专业的定位也不同,有些高校侧重化工研究,有些侧重机电研究,各个高校结合学校的教学优势,形成了不同的专业特色和研究方向。在如今技术化、信息化的时代中,过程装备与控制工程专业为各个行业领域培养了众多的技术性人才,保证了各个领域产业的可持续发展以及创新发展。不断对过程装备与控制工程专业进行深入研究成为工业发展以及高科技领域发展的重要基础。


        3装备与控制工程专业未来发展趋势
        3.1满足多门课程教学要求 助力创新精神和实践能力培养
        实验装置的开发及应用,紧密结合过程装备与控制工程专业“机控一体”的特点、一流专业建设要求以及工程教育专业认证标准,以巩固学生所学专业知识,提高学生创新能力,实践动手能力和科研能力为研发目标,贴近过程装备与控制工程专业的教学实际,提升了专业实验实践教学的水平。通过创新设计,所开发的实验装置能够覆盖过程设备设计、过程流体机械、过程装备控制技术及应用三大专业核心课程的大部分教学内容,满足了本专业核心课程的教学要求,促进了课程教学方法的改进。实验装置所覆盖的实验内容符合专业理论知识原理,内容涉及装备、工艺和控制的领域,体现了科学知识和科学方法的统一性,显著提高了专业实验教学水平。通过将验证型、设计型、研究型实验相集成,学生可以自己选择或设计实验方案,丰富实验内容,提高学生的参与度;同时也可作为大学生创新项目的实验平台,有利于学生学习专业知识,树立科学意识,掌握科学方法,培养创新精神和实践动手能力。
        3.2优化专业实验设置,与理论课程紧密结合,注重实验验证和动手能力培养
        过控专业主要开设《大学物理实验》《过程装备与控制工程专业实验》《化工原理实验》等实验课程。其中,《过程装备与控制工程专业实验》是过控专业学生的核心综合实践环节,其内容涵盖过程设备设计、过程装备控制技术及应用、工程流体力学、过程流体机械等专业理论课程知识。在该实验教学中,针对学院现有实验设备,过控专业任课教师全员参与,持续优化改进实验内容设置,编制修订完善《过控专业实验指导书》,共设置 15 个专业实验项目,结合不同理论课程选择相关实验教学。实验课安排中按照分批分组进行,做到两个必须,即每个学生必须有充足时间参与实验,必须亲手做过每个实验。通过实验教学培养学生观察问题、分析问题和处理实验数据的能力,提高相关学科知识的运用能力,了解和掌握用科学实验解决工程问题的方法。为毕业以后的工作和今后解决实际工程问题打好基础。
        结语
        通过创新设计,开发了针对过程装备与控制工程专业核心专业课程并具有自主知识产权的新的多功能实验教学装置,包括阀门流量特性综合实验装置、过程装备安全综合实验装置和压力容器综合实验装置。这些实验装置将阀门、泵、压缩机、承压壳体等典型过程设备或机械与过程参数控制技术有机融合在一起,综合性能优越。应用综合实验装置显著地减少了专业实验教学装置的投入,有效提高了实验装置利用率,并易于开发设计型和研究型实验项目,加强了学生动手能力、创新意识和科研素质的培养。目前实验装置已应用于北京化工大学过程装备与控制工程专业的实验教学中,并已被国内多所高校所采用。
        参考文献
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