過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革研究

【摘 要】近年來(lái)，隨著社會(huì)形勢(shì)的變化和教學(xué)的改革，工科專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)整體削弱。本文針對(duì)延安大學(xué)過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，著重對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，提出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的措施，完善實(shí)驗(yàn)室管理制度，增強(qiáng)延安大學(xué)“過(guò)控”專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)教學(xué) 問(wèn)題 改革 措施 研究

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2014）32-0016-02

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)（以下簡(jiǎn)稱“過(guò)控”專業(yè)）本科教育的重要組成部分，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能形成、綜合素質(zhì)提高和創(chuàng)新能力培養(yǎng)過(guò)程中具有重要的地位和作用?？偨Y(jié)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的歷史經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，目前中國(guó)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成功之處是學(xué)生理論知識(shí)的鞏固與應(yīng)用，不足之處是學(xué)生缺乏自主創(chuàng)新的能力，缺乏主動(dòng)思考、積極解決問(wèn)題的能力。如何鞏固基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的完成，進(jìn)一步強(qiáng)化綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有效提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和培養(yǎng)積極的創(chuàng)新思維是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重點(diǎn)和目標(biāo)。

一 “過(guò)控”專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)概述

延安大學(xué)“過(guò)控”專業(yè)于2007年成立，相繼建立了材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)室、過(guò)程流體機(jī)械實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室等，購(gòu)買了PLC編程、控制、力學(xué)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)設(shè)備等實(shí)驗(yàn)儀器，在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面取得了一定的成績(jī)。但由于專業(yè)起步較晚，與其他工科院校相比，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)等方面還存在一定差距。為使“過(guò)控”專業(yè)更好地發(fā)展，能夠培養(yǎng)出滿足社會(huì)發(fā)展需要的合格大學(xué)生，我們必須認(rèn)識(shí)現(xiàn)狀，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理水平。

二 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)體制過(guò)于傳統(tǒng)，驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)過(guò)多

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式過(guò)于死板，一定程度上限制了學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。而且大多數(shù)是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)（如：化工原理實(shí)驗(yàn)、PLC編程原理實(shí)驗(yàn)等），都配有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，學(xué)生只要按照實(shí)驗(yàn)步驟一步步操作就能完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。這種毫無(wú)探究性的實(shí)驗(yàn)只能訓(xùn)練學(xué)生的基本動(dòng)手能力，而其思維和解決問(wèn)題的能力得不到具體的應(yīng)用，更不能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用和創(chuàng)新能力。調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)，課表安排的個(gè)別實(shí)驗(yàn)沒(méi)能落實(shí)。如化工容器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，由于是在高壓下進(jìn)行的，實(shí)驗(yàn)室空間有限，存在安全隱患，故沒(méi)能按計(jì)劃開(kāi)設(shè)，一定程度上造成了教學(xué)資源的浪費(fèi)。

2.實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)估體系缺乏激勵(lì)性

目前的實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定基本上都是根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量的優(yōu)劣或者實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確與否來(lái)決定，而忽視了實(shí)驗(yàn)的操作情況，不能促使學(xué)生在操作過(guò)程中積極思考。在完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，只要參考實(shí)驗(yàn)講義或者其他同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告即可，從而造成抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重，實(shí)驗(yàn)效果下降。

三 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的措施

目前，高等教育改革正在全方位深入進(jìn)行。其中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是重要的組成部分，實(shí)驗(yàn)室則是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、建立創(chuàng)新意識(shí)、提高工程實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹匾獙?shí)踐基地。同時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)還可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)求實(shí)的精神、嚴(yán)謹(jǐn)周密的工作作風(fēng)和團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。

在提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)地位的同時(shí)，要以學(xué)生為中心，構(gòu)建學(xué)習(xí)知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)和創(chuàng)造新知識(shí)三個(gè)層次訓(xùn)練體系。還要對(duì)現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，提升實(shí)驗(yàn)教師素質(zhì)，在實(shí)驗(yàn)老師的指引下，讓學(xué)生去積極思考、探索并動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的目的。具體改革措施如下：

1.完善傳統(tǒng)的化工容器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和無(wú)損檢測(cè)實(shí)驗(yàn)

化工容器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)包括內(nèi)壓容器薄膜應(yīng)力測(cè)定實(shí)驗(yàn)、外壓容器失穩(wěn)實(shí)驗(yàn)、內(nèi)壓厚壁容器爆破實(shí)驗(yàn)在內(nèi)的三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。為能更好地配合此實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過(guò)程中，已經(jīng)配備對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，只要做出具體的實(shí)驗(yàn)安全防范措施，嚴(yán)格遵守操作規(guī)范，即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

無(wú)損檢測(cè)實(shí)驗(yàn)形成了八個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，即超聲波測(cè)標(biāo)準(zhǔn)試塊的厚度、超聲波探測(cè)試件內(nèi)的缺陷、超聲波探傷儀探頭的標(biāo)定、渦流法測(cè)金屬裂紋、渦流法測(cè)金屬電導(dǎo)率、超聲波與渦流法探測(cè)實(shí)驗(yàn)比較、滲透探傷和磁粉法對(duì)焊縫探傷。在建立無(wú)損檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室時(shí)按照實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目配備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，即可開(kāi)設(shè)此實(shí)驗(yàn)。

2.建立計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)室

計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)是通過(guò)軟件對(duì)物理設(shè)備及實(shí)驗(yàn)過(guò)程的虛擬仿真，利用計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的模擬程序，通過(guò)人機(jī)對(duì)話界面和動(dòng)畫仿真操作來(lái)完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程。計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲瓿呻姽る娐冯娮蛹夹g(shù)、自動(dòng)控制原理、過(guò)程控制與DCS、過(guò)程裝備傳動(dòng)控制等專業(yè)實(shí)驗(yàn)，彌補(bǔ)我們實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的短缺，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的優(yōu)化。

3.增加綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)數(shù)量

綜合性實(shí)驗(yàn)是運(yùn)用已開(kāi)設(shè)課程內(nèi)容綜合分析某一問(wèn)題或現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生需要運(yùn)用所學(xué)知識(shí)經(jīng)過(guò)一定的分析思考和綜合運(yùn)用不同課程知識(shí)才能完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，能夠掌握不同設(shè)備的聯(lián)合使用與操作，能培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和知識(shí)應(yīng)用與滲透能力。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的基礎(chǔ)上，只為學(xué)生提供必需的儀器、材料，要求學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，親自動(dòng)手組裝、操作儀器并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的實(shí)驗(yàn)方法。在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和知識(shí)的掌握程度進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、流程組裝及測(cè)試分析，從而提高學(xué)生的興趣，激發(fā)了他們上實(shí)驗(yàn)課的積極性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)其綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

壓縮驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的個(gè)數(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合實(shí)踐能力，這是我們實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的趨勢(shì)。

4.開(kāi)設(shè)選修實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)驗(yàn)室面向?qū)W生開(kāi)放

開(kāi)設(shè)選修實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)驗(yàn)室面向?qū)W生開(kāi)放具有以下三個(gè)方面的意義：（1）將學(xué)生分散在不同的實(shí)驗(yàn)室，便于管理，實(shí)驗(yàn)效果也會(huì)相應(yīng)提升。（2）學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛(ài)好，選修一到兩門研究性實(shí)驗(yàn)認(rèn)真去完成。實(shí)驗(yàn)前通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，很大程度上提高了實(shí)驗(yàn)的效率，培養(yǎng)其綜合應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。（3）充分利用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備資源。如實(shí)驗(yàn)室擁有的THSA-1型過(guò)控綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，一共可以做26個(gè)實(shí)驗(yàn)，但由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限，平時(shí)只開(kāi)設(shè)6個(gè)實(shí)驗(yàn)，這就造成實(shí)驗(yàn)資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

四 結(jié)束語(yǔ)

提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的能力培養(yǎng)目標(biāo)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間及實(shí)驗(yàn)室的投資成本有限，是長(zhǎng)期存在于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主要矛盾。提高學(xué)生工程實(shí)踐能力是工科學(xué)校面臨的共同問(wèn)題，“過(guò)控”專業(yè)作為延安大學(xué)創(chuàng)辦的新專業(yè)，經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的不斷建設(shè)與完善，基本做到了理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的目的，但也存在一定的問(wèn)題，相信經(jīng)過(guò)認(rèn)識(shí)—改革—健全的過(guò)程，延安大學(xué)“過(guò)控”專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)會(huì)達(dá)到更高的水平。

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〔責(zé)任編輯：林勁〕