培養(yǎng)“過控”專業(yè)大學(xué)生的工程技術(shù)素養(yǎng)的探討

摘 要：“過控”專業(yè)屬于多學(xué)科交叉性應(yīng)用型專業(yè)，從國際上講，該專業(yè)一般歸屬于機械工程大的專業(yè)領(lǐng)域，主要涉及能源、動力及過程裝備。國家和社會對該專業(yè)的人才需求目標(biāo)定位在具有技術(shù)工程素養(yǎng)的應(yīng)用復(fù)合型人才，畢業(yè)后能夠進行研制、開發(fā)、制造及生產(chǎn)組織管理等工作。本文就培養(yǎng)“過控”專業(yè)大學(xué)生的工程技術(shù)素養(yǎng)進行探討，僅供學(xué)習(xí)和參考。

關(guān)鍵詞：過控專業(yè)；大學(xué)生；工程技術(shù)素養(yǎng)；

一、概述

2012年發(fā)布的美國國家教育進展中，對技術(shù)、工程及其素養(yǎng)給出了廣義的定義。技術(shù)：指為了滿足人類需求而進行的對自然世界的改造。工程：指為滿足人類需求，針對某一對象、過程和系統(tǒng)而進行的系統(tǒng)的且通常需反復(fù)設(shè)計的途徑。技術(shù)與工程素養(yǎng)：指使用、理解和評估技術(shù)的能力，以及領(lǐng)會開發(fā)方案和實現(xiàn)目標(biāo)所涉及的技術(shù)原理及策略的能力。因此，技術(shù)與工程素養(yǎng)更強調(diào)人才的綜合能力。長期以來，我國的傳統(tǒng)工程教育過分強調(diào)專業(yè)化、科學(xué)化，忽視工程本身的內(nèi)涵教育即工程技術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)，這些素養(yǎng)具體表現(xiàn)為有工程意識、系統(tǒng)意識、經(jīng)濟意識、質(zhì)量意識、環(huán)保意識、安全意識等等。近年來由于本科總學(xué)時的壓縮，專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課教學(xué)都面臨更高的要求。本文將從目前課程內(nèi)容比較欠缺的市場與經(jīng)濟、系統(tǒng)與優(yōu)化、工程等角度進行教學(xué)內(nèi)容改革的探索。

二、培養(yǎng)策略

（一）培養(yǎng)系統(tǒng)工程觀念

為了某種目標(biāo)而將具有相互關(guān)系的一些基本元素組合在一起所構(gòu)成的統(tǒng)一體稱為系統(tǒng)。目前，許多針對過控專業(yè)所開展的課程建設(shè)大多停留于教學(xué)計劃中各門課程的自身建設(shè)，課程之間缺乏有機協(xié)調(diào)，內(nèi)容上缺乏專業(yè)特色的主線。我們在各門課程面前，往往只見局部“樹木”，不見整體“森林”，缺乏應(yīng)有的專業(yè)整體素養(yǎng)和系統(tǒng)觀念，難以適應(yīng)社會需求。同時，這也會造成不必要的重復(fù)建設(shè)和教學(xué)資源的浪費。過程設(shè)備設(shè)計課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計是過控專業(yè)本科生第8學(xué)期的主要教學(xué)內(nèi)容。我們經(jīng)過這一學(xué)期的設(shè)計環(huán)節(jié)，能對所學(xué)的理論知識和專業(yè)知識在具體設(shè)計工作中綜合地加以應(yīng)用。將專業(yè)課教學(xué)與設(shè)計環(huán)節(jié)結(jié)合起來，突出專業(yè)應(yīng)用，將設(shè)計（尤其是課程設(shè)計）的任務(wù)和內(nèi)容滲透到先修課程的學(xué)習(xí)中，使相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容由“設(shè)計任務(wù)和目標(biāo)”這一主線串聯(lián)起來，有助于我們清晰認(rèn)識各門課程教學(xué)內(nèi)容及其相互聯(lián)系，不僅培養(yǎng)了我們的系統(tǒng)工程思想，也更加強化了專業(yè)課的工程應(yīng)用特色。

（二）培養(yǎng)優(yōu)化觀念

最優(yōu)化方法研究的是在一定條件下如何用最小的代價獲得最佳的效果。近年來隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，最優(yōu)化技術(shù)在過程裝備設(shè)計、設(shè)備選型、資源調(diào)配、操作條件選擇等方面應(yīng)用越來越廣泛。它主要運用數(shù)學(xué)方法研究各種系統(tǒng)的優(yōu)化途徑及方案，為決策者提供科學(xué)決策的依據(jù)。培養(yǎng)過控專業(yè)學(xué)生具備優(yōu)化觀念可以通過多種途徑來實現(xiàn)，比如可以鼓勵學(xué)生在修完高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)課程之后，再修一門運籌學(xué)或者工程最優(yōu)化方法課程，也可以通過專業(yè)講座形式，利用比較少的學(xué)時，介紹相關(guān)知識。講座內(nèi)容建議如下：系統(tǒng)工程和最優(yōu)化的基本概念；最優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型；過程最優(yōu)化主要方法及其分類；常見的幾種過程最優(yōu)化問題；過程最優(yōu)化問題的解決步驟；最優(yōu)化設(shè)計（熱交換器、反應(yīng)器等）實例等。另外，相關(guān)專業(yè)課內(nèi)容中可以結(jié)合過程經(jīng)濟性分析，強化最優(yōu)化觀念。

（三）培養(yǎng)和強化工程觀念

工科學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課之前接觸工程問題很少，往往對工程中處理問題的方法感到無所適從。為了培養(yǎng)具有較強創(chuàng)新精神和實踐能力的工程技術(shù)人才，使我們在以后的工作領(lǐng)域具有更強的適應(yīng)能力和工作能力，專業(yè)課程學(xué)習(xí)中應(yīng)當(dāng)加強學(xué)生工程研究方法的培養(yǎng)。工程實際中碰到的問題往往都比較復(fù)雜，經(jīng)常有多種因素同時影響某一現(xiàn)象或問題，因此直接處理工程問題是困難的，有時甚至是不可能的。對工程問題的處理經(jīng)常是在分析影響某一現(xiàn)象或問題的諸多因素的基礎(chǔ)上抓住本質(zhì)因素，忽略非本質(zhì)因素，然后在合理簡化和本質(zhì)近似的基礎(chǔ)上建立理想過程的物理模型，對簡化的物理模型引入模型參數(shù)，建立數(shù)學(xué)模型，最后用數(shù)學(xué)模型近似地模擬實際工程問題?；ぴ怼⒐こ塘黧w力學(xué)、過程設(shè)備設(shè)計等課程中都會涉及簡化工程問題，獲得物理模型、建立數(shù)學(xué)模型、求解數(shù)學(xué)模型，進而解決工程問題的一般方法。在學(xué)習(xí)這一方法過程中，我們應(yīng)該了解工程和科學(xué)問題的差別，簡化模型的實際意義，公式的應(yīng)用范圍和參數(shù)的物理意義。在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)緊密聯(lián)系生產(chǎn)實踐，將實際工程問題與理論學(xué)習(xí)有機聯(lián)系起來，使理論學(xué)習(xí)更具現(xiàn)實性和創(chuàng)新性，以激發(fā)我們的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)校應(yīng)進一步完善符合專業(yè)實驗教學(xué)特點的實驗課程體系，給學(xué)生開設(shè)更多的綜合性、創(chuàng)新性實驗項目。

（四）培養(yǎng)遵循質(zhì)量安全環(huán)保等法規(guī)觀念

遵守質(zhì)量、安全、環(huán)保等系列法規(guī)是一個工程技術(shù)人員的必備素質(zhì)。在專業(yè)課學(xué)習(xí)中，教師不僅要介紹有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、規(guī)范，還應(yīng)對于課程所涉及的安全、質(zhì)量、環(huán)保、管理法規(guī)作出必要說明。比如容器制造過程的質(zhì)量控制體現(xiàn)在多個方面，材料采購的各個環(huán)節(jié)、材料進場驗收、制造工藝方案，以及產(chǎn)品質(zhì)量驗收等。再如環(huán)境保護包括的范圍比較廣，除了普通的節(jié)能，以及對噪音、揚塵控制外，還有對古建筑外觀的保護、地下水的保護、植被保護，以及動物的保護等。我們應(yīng)該突出學(xué)習(xí)有關(guān)法規(guī)的名稱、適用范圍、發(fā)布單位、發(fā)布時間等。

結(jié)束語

工程技術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)是一個長期的過程，一方面需要學(xué)生在學(xué)習(xí)和實踐中加以鍛煉，另一方面需要任課教師自身不斷學(xué)習(xí)，既向有經(jīng)驗的教師學(xué)習(xí)教學(xué)經(jīng)驗，也向企業(yè)專業(yè)人士學(xué)習(xí)實踐經(jīng)驗，理解和掌握多種工程案例。同時，教師在各教學(xué)環(huán)節(jié)中要勇于改革和嘗試，結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，采取有效的措施，增加專業(yè)課教學(xué)的實用性、新穎性和趣味性。

參考文獻

[1]楊曉紅，劉平成，凌福林.基于成果導(dǎo)向教育的過控專業(yè)工程圖學(xué)課程體系改革探索[J].中國教育技術(shù)裝備，2016（08）.

[2]盧霞，王仕仙.過程裝備與控制工程專業(yè)實習(xí)的研究與實踐[J].廣州化工，2016（02）.

作者簡介

孫強，哈爾濱石油學(xué)院機械電子工程系過程裝備與控制工程專業(yè)2014級2班，學(xué)號：201403440229

（作者單位：哈爾濱石油學(xué)院）