測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)在線分析儀器課程群建設(shè)與實(shí)踐

鐘秉翔+楊波+楊君玲+聶玲

摘要：利用我校石油和冶金兩大行業(yè)優(yōu)勢(shì)，在測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)開設(shè)獨(dú)具特色的在線分析技術(shù)專業(yè)課程，制定課程教學(xué)大綱，建設(shè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)施、開展過程在線分析技術(shù)的課題研究，提高教師的專業(yè)水平和素養(yǎng)。實(shí)踐表明：開展在線分析儀器類課程教學(xué)后，學(xué)生初步具備在線分析技術(shù)的應(yīng)用能力，顯現(xiàn)出我校測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的在線分析儀器的專業(yè)特色，有助于培養(yǎng)市場(chǎng)緊缺的在線分析技術(shù)人才。

關(guān)鍵詞：企業(yè)需求；在線分析儀器；課程群；實(shí)訓(xùn)基地；師資建設(shè)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）34-0155-02

一、概述

測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)是電子、光學(xué)、精密機(jī)械、計(jì)算機(jī)、信息與控制技術(shù)多學(xué)科互相滲透而形成的一門高新技術(shù)密集型綜合學(xué)科[1]。我校于2007年開設(shè)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)以來，確定了專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)是面向石油、化工、冶金等行業(yè)和地方區(qū)域第一線工作需要，從事參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)，儀器儀表及測(cè)控系統(tǒng)的科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理等方面工作的，獲得工程師基本訓(xùn)練的高素質(zhì)應(yīng)用型高級(jí)專門人才。由于課程體系的設(shè)置基本屬于普適性質(zhì)，學(xué)生不管到哪個(gè)行業(yè)都能用，沒有體現(xiàn)行業(yè)特色及社會(huì)對(duì)專業(yè)人才的需求，缺乏針對(duì)性，畢業(yè)生就業(yè)后解決實(shí)際工程問題會(huì)有一個(gè)較長的適應(yīng)期[1-2]，因此，為了與其他高校的測(cè)控技術(shù)專業(yè)錯(cuò)位發(fā)展，走出適合我校特色的專業(yè)建設(shè)之路，擬建設(shè)具有明顯行業(yè)背景的測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)。

二、在線分析技術(shù)人才需求情況調(diào)研

經(jīng)過大量走訪石油、化工和冶金行業(yè)，以及不同層次的高校相關(guān)專業(yè)，了解到我國石油、化工行業(yè)（包括煉油、天然氣、石油化工、煤化工等）和環(huán)境保護(hù)行業(yè)是使用在線分析儀器比較密集的兩個(gè)行業(yè)，隨著我國石油化工裝置的大型化和技術(shù)裝備水平的提高，隨著對(duì)節(jié)能減排、降低成本、提高質(zhì)量和安全生產(chǎn)的日益追求，在線分析儀器的使用量和重要性與日俱增[3-4]。目前，我國在線分析儀器的應(yīng)用水平較低，其內(nèi)容貧乏且陳舊過時(shí)，導(dǎo)致在線分析技術(shù)人才緊缺，難以適應(yīng)石油化工過程分析技術(shù)的迅速發(fā)展。針對(duì)上述問題，為了凸顯專業(yè)特色，利用我校面向石油和冶金兩大行業(yè)的背景優(yōu)勢(shì)，根據(jù)用人單位的實(shí)際需求和在線分析儀器的應(yīng)用現(xiàn)狀，有必要在測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)發(fā)展在線分析儀器技術(shù)方向，開設(shè)在線分析儀器相關(guān)課程，培養(yǎng)的畢業(yè)生既能適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)通用儀表人才的廣泛需求。

三、在線分析儀器課程群建設(shè)

為了解決我校測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)辦學(xué)方向特色不鮮明，專業(yè)課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容過于大眾化，通識(shí)化，畢業(yè)生就業(yè)時(shí)沒有明確清晰的專業(yè)方向，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭力的問題，擬開設(shè)獨(dú)具特色的在線分析技術(shù)專業(yè)課程，培養(yǎng)市場(chǎng)緊缺的在線分析技術(shù)人才。建設(shè)情況如下。

1.在線分析儀器課程群的設(shè)置。根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)，針對(duì)目前專業(yè)課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容過于大眾化，通識(shí)化，沒有體現(xiàn)辦學(xué)特色，畢業(yè)生僅具備一般儀表工程師的綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)能力，開設(shè)在線分析技術(shù)領(lǐng)域開設(shè)特色應(yīng)用性課程，使學(xué)生具有在線分析分析儀器的應(yīng)用能力，具體開設(shè)理論課程《在線分析儀器及應(yīng)用》（32學(xué)時(shí)）、《工業(yè)生產(chǎn)過程在線分析技術(shù)》（32學(xué)時(shí)），實(shí)踐課程《在線分析儀器故障診斷與調(diào)試》）（2周）。

2.在線分析儀器課程教學(xué)大綱制定。根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，分析與課程相關(guān)的能力要求，規(guī)劃課程教學(xué)目標(biāo)，制定課程教學(xué)大綱，將企業(yè)生產(chǎn)過程、設(shè)備及在線分析儀器植入課程教學(xué)內(nèi)容，所學(xué)即所用，讓學(xué)生畢業(yè)后迅速適應(yīng)技術(shù)崗位，具有初步解決實(shí)際生產(chǎn)過程問題的能力。

3.在線分析儀器實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)施建設(shè)。學(xué)校于2012年投入40萬建成在線分析儀器實(shí)驗(yàn)分室；2014年投入500萬建設(shè)“流程工業(yè)在線智能分析儀器實(shí)驗(yàn)室”，包含“在線光譜分析儀器實(shí)驗(yàn)分室”（160萬）、“氣體在線分析儀器實(shí)驗(yàn)分室”（190萬）、“液體在線分析儀器實(shí)驗(yàn)分室”（150萬）。在建設(shè)過程中力求建設(shè)一個(gè)與實(shí)際工程接近的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，讓學(xué)生有身臨其境的感覺，得到較真實(shí)工程實(shí)踐訓(xùn)練。

4.在線分析儀器校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)。在建好校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室和基地的同時(shí)，廣泛開展校外實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)基地建設(shè)，一是作為學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中到這些企業(yè)參觀學(xué)習(xí)，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)；二是為學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)提供良好的實(shí)踐場(chǎng)所

5.在線分析技術(shù)師資建設(shè)。通過引進(jìn)在線分析儀器領(lǐng)域的著名專家長期駐校指導(dǎo)，校內(nèi)開各類培訓(xùn)工作，參加校外在線分析技術(shù)研討會(huì)，積極引進(jìn)教師，讓教師參加石化企業(yè)的在線分析儀器的改造項(xiàng)目提升實(shí)踐水平，開展過程在線分析技術(shù)的課題研究，不斷提高教師的專業(yè)水平和素養(yǎng)。

四、在線分析儀器課程群的實(shí)施

按照我校測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃的要求，在2013級(jí)學(xué)生中實(shí)施《在線分析儀器及應(yīng)用》、《工業(yè)生產(chǎn)過程在線分析技術(shù)》、《在線分析儀器故障診斷與調(diào)試》課程的教學(xué)，具體時(shí)間在2016—2017學(xué)年第1學(xué)期，為了順利實(shí)施教學(xué)，課程組教師做好了充分的準(zhǔn)備工作。

1.課前準(zhǔn)備工作的開展。在正式開課前課程組不僅完成了各門課程的教學(xué)大綱的制定，并在在線分析儀器領(lǐng)域的知名專家王森教授的帶領(lǐng)下編寫了3本校內(nèi)教材《在線氣體分析儀器》、《在線液體分析儀器》、《石油化工生產(chǎn)過程在線分析技術(shù)與CEMS》及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，同時(shí)完成了所有的教學(xué)課件。

2.在線分析儀器課程的實(shí)施。在2013級(jí)學(xué)生授課時(shí)，對(duì)在線分析儀器及應(yīng)用技術(shù)的前景，當(dāng)前的從業(yè)人員現(xiàn)狀及企業(yè)對(duì)在線分析技術(shù)人才的需求進(jìn)行了介紹，讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)在線分析技術(shù)充滿信心，培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣和積極性。在理論課程《在線分析儀器及應(yīng)用》、《石油化工生產(chǎn)過程在線分析技術(shù)》的學(xué)習(xí)過程中，不但講解在線分析原理、方法，更多講解其實(shí)際應(yīng)用技術(shù)和案例。教學(xué)中除了常規(guī)的講授方式，還開展討論式教學(xué)，在教師引導(dǎo)下學(xué)生主動(dòng)參與，相互學(xué)習(xí)。

實(shí)踐課程《在線分析儀器故障診斷與調(diào)試》以小組為單位進(jìn)行訓(xùn)練，包括學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室（基地）管理制度、安全規(guī)程、操作規(guī)程、維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程。在線分析儀器的操作、故障排除、系統(tǒng)調(diào)試等。首先分組訓(xùn)練學(xué)生熟練操作儀器，了解各種在線儀器的性能、參數(shù)以及系統(tǒng)組成，分析引起各種測(cè)試結(jié)果不正確的原因，找出排除故障的方法；在熟悉儀器使用和系統(tǒng)構(gòu)成的基礎(chǔ)上，選擇一種分析儀器的外輸出信號(hào)（4-20mA輸出或RS-485輸出）連接到DCS系統(tǒng)的RTU遠(yuǎn)程控制站，設(shè)計(jì)調(diào)試SCADA系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的遠(yuǎn)程采集、分析、存儲(chǔ)?？己顺煽儼ㄆ綍r(shí)表現(xiàn)、答辯和實(shí)訓(xùn)報(bào)告三部分，各占總成績的40%、30%、30%、在這個(gè)過程中訓(xùn)練了學(xué)生的實(shí)際操作、系統(tǒng)維護(hù)、系統(tǒng)集成的能力，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。

3.存在的主要問題及改進(jìn)措施。經(jīng)過在測(cè)控專業(yè)2013級(jí)學(xué)生實(shí)施在線分析儀器類課程教學(xué)，存在教學(xué)學(xué)時(shí)緊張，自編教材內(nèi)容比較冗繁，學(xué)生缺乏一些分析化學(xué)的基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)較少等問題，在后續(xù)的教學(xué)中應(yīng)逐步從以下幾方面加以改進(jìn)：①適當(dāng)增加分析化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，補(bǔ)充學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)；②根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況適當(dāng)增加課程學(xué)時(shí)，增加在線液體分析儀器相關(guān)教學(xué)內(nèi)容；③精煉教材內(nèi)容，不斷系統(tǒng)化、特色化，將工程應(yīng)用案例融入教材中；④加強(qiáng)校企合作，將課堂延伸至企業(yè)中，讓學(xué)生身臨其境，真切體驗(yàn)在分析儀器應(yīng)用過程。

五、主要特色

在我校2013級(jí)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)開展在線分析儀器類課程教學(xué)后，學(xué)生初步具備在線分析技術(shù)的應(yīng)用能力，顯現(xiàn)出我校測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的在線分析儀器的專業(yè)特色；注重校企合作，企業(yè)專家參與制定專業(yè)課程教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容，編寫儀表應(yīng)用教材；注重學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，在理論中提升的教學(xué)理念。通過在線分析儀器課程群建設(shè)，逐步摸索校企合作化道路，促進(jìn)了在線分析儀器方向師資隊(duì)伍、教材建設(shè)、實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)基地建設(shè)和發(fā)展。

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