關于化工儀表及自動化課程教學的探討

楊密 徐文斌 郝建文

[摘? ? ? ? ? ?要]? ?化工儀表及自動化是一門綜合性較強的專業(yè)必修課，傳統(tǒng)的教學內(nèi)容與教學模式已不再適用于現(xiàn)代教育教學。安徽職業(yè)技術學院環(huán)境與化工學院根據(jù)教學大綱及學生特點，進行課程教學探討，提出“優(yōu)化教學內(nèi)容、提倡信息化教學、多種實踐相結合”，進一步提升學生的整體能力和綜合素質。

[關? ? 鍵? ?詞]? ?化工儀表及自動化;教學內(nèi)容;教學模式;實踐教學

[中圖分類號]? ?G712? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號]? 2096-0603（2019）06-0038-02

一、化工儀表及自動化課程的重要性

化工儀表及自動化課程是針對我院化工類專業(yè)的學生開設的一門專業(yè)必修課程，是一門綜合性較強的綜合應用課程，其中涉及自動控制、儀器儀表、計算機科學、化學化工等領域。課程開設在化工單元過程與設備、化工設備認知與制圖等專業(yè)基礎課之后，是一門專業(yè)性較強的課程，該課程為后續(xù)的化工環(huán)保與安全、化工生產(chǎn)操作與控制技術等課程做好相應課程準備，起到承上啟下的作用。由于現(xiàn)代化工正朝著大規(guī)模、連續(xù)性、高效率、綜合利用的方向迅猛發(fā)展，人們對儀表及自動化的要求也越來越重視。

針對高職學生的特點及該門課程內(nèi)容，我院選用的教材是厲玉鳴教授主編的《化工儀表及自動化》[1]，主要內(nèi)容包括化工生產(chǎn)過程中壓力、流量、液位、溫度等參數(shù)的檢測、對象特性及建模、基本控制規(guī)律、控制器、執(zhí)行器等。通過學習，學生能夠了解主要工藝參數(shù)的檢測方法及儀表的工作原理，也能夠根據(jù)現(xiàn)場工藝條件正確選用檢測及控制儀表，并能實現(xiàn)簡單的自動控制方案設計，因此該課程對學生后續(xù)專業(yè)課的學習以及實習就業(yè)都具有重要意義[2-3]。

二、化工儀表及自動化目前教學體系中存在的不足

（一）教學內(nèi)容缺乏專業(yè)方向性

首先，大部分的《化工儀表及自動化》教材包含的內(nèi)容較多，囊括了儀表知識、控制理論以及相關的電路知識。在我?；I(yè)的課程體系中，該課程設置為48學時，在有限的理論學時內(nèi)，學生只能獲取基本理論知識，而無法自主設計出合理的自動控制方案。其次，這門課程具有完善的知識體系，但缺乏化工行業(yè)的具體應用實例，缺乏專業(yè)方向性[4]。大部分教材對當前生產(chǎn)企業(yè)最新的儀表及應用講述得較少，但現(xiàn)在石油煉化企業(yè)比較先進的裝置都是從國外引進，儀器儀表也趨于新型化。長此下去，培養(yǎng)出的學生將無法與企業(yè)對接，學生在學校學到的知識難以應用于實踐中，這就失去了職業(yè)教育的意義。

（二）教學模式單一

現(xiàn)在是信息化時代，但由于這門課程內(nèi)容多、課時少，大部分的教學過程還是采用“多媒體課件+粉筆”的傳統(tǒng)理論講授模式，有的教師甚至仍采用“滿堂灌”的教學方法，看似為了學生能夠在課堂中學到更多的理論知識，但實則難以提起學生學習興趣，使學生無法在短時間內(nèi)接受全部的知識，使教學質量下降[5]。單一的理論講授的教學模式使學生在學習過程中只能淺顯地掌握書本上的知識，但不會使用實驗室中常見的儀器儀表，甚至連儀表的名字都叫不出來，這樣培養(yǎng)出的學生難以順利走上工作崗位。

（三）實踐教學條件不足

化工儀表及自動化應該是一門理論與實踐結合緊密的課程，是一門以實驗或實踐為基礎的課程。但目前我?；x表實訓室裝置有限，儀器數(shù)量無法滿足一個班學生同時開展實訓，且實訓裝置以自動控制環(huán)節(jié)為主，學生理解難度較大，很多學生只是機械重復調整參數(shù)，但并不知其所以然，這就影響了學生對知識的理解，也影響其后續(xù)知識的綜合運用。

三、解決的方法與途徑

（一）教學內(nèi)容的優(yōu)化

本門課程針對的是高職高專的學生，因此教學內(nèi)容必須符合高等職業(yè)教育的特點，即以社會需求為目標，培養(yǎng)技術應用型人才[6]。在教學內(nèi)容的設置過程中，教師必須要根據(jù)自身經(jīng)驗以及對化工類企業(yè)的認識與定位，讓學生了解這門課要學什么、怎么學、要達到何種效果，讓學生在課程開始時就有目的地學習。其次，教學內(nèi)容應根據(jù)學生今后職業(yè)的實際需求設定，在有限的課時條件下，將有用的知識傳授給學生。關于儀表中涉及的電工電路部分不做詳細分析，但關于儀表結構及工作原理部分、如何正確選用儀表、控制系統(tǒng)分析等知識點則需要重點講解，講解過程中注重實際，以實用內(nèi)容為主，無需過多的理論推導。

教師還應緊跟時代步伐，在每一章結束時，應增加目前企業(yè)常用的、先進的國外儀器儀表的相關拓展，這樣不但能增強學生學習的興趣，同時也為學生今后步入企業(yè)做好知識儲備。

（二）大力提倡信息化教學

現(xiàn)代社會是一個信息化社會，針對傳統(tǒng)課堂講授教學手段單一、與學生互動極少、理論知識枯燥這一現(xiàn)狀，我院引入信息化教學。所謂信息化教學，就是在教學過程中應用信息化的技術手段，使所有教學環(huán)節(jié)數(shù)字化，從而達到提高課堂教學質量的效果[7]。我院針對本門課程所采用的信息化手段有線上線下混合式教學（云課堂）、仿真軟件、VR以及視頻、QQ、微信等輔助手段。我們利用云課堂，可與學生展開討論、發(fā)起“頭腦風暴”;對實訓室無法進行研究的儀表，如石化廠用到的防爆儀表，教師利用仿真軟件實現(xiàn)，學生可以通過虛擬仿真技術，便捷、清晰、直觀地了解這些儀表在工業(yè)生產(chǎn)過程中是如何使用的，出現(xiàn)了故障如何排除;學生利用VR技術，能夠通過拆裝儀表了解其內(nèi)部構造。

總而言之，信息化技術為教學帶來便利，也讓課堂不再死氣沉沉?，F(xiàn)在的學生對信息化技術的接受能力很強，目前信息化手段也很多，教師可以根據(jù)學生特點選用其中一二，以達到學生“想學、愛學、樂學”這樣一個目的。

（三）多種實踐方式相結合，培養(yǎng)學生實踐能力

為培養(yǎng)學生的動手能力，讓知識從課本走向實踐，我們建有化工儀表實訓室。儀表實訓室的裝置由浙江中控引進，與“化工儀表自動化”技能大賽對接，不但采用與化工廠生產(chǎn)線上相同的設備、儀表，配備DCS控制系統(tǒng)，還能夠實現(xiàn)故障模擬;不但拓展了教學內(nèi)容，也鍛煉了學生動手操作的能力。

為培養(yǎng)學生動手的能力，我院鼓勵學生積極參與各類技能大賽，目前已參與的賽項有化工生產(chǎn)技術賽、化工安全賽及化工儀表自動化賽。大賽能夠全方面考查學生的綜合素質，包括學生對設備的認識、流程的理解、儀表參數(shù)調節(jié)和判斷等，也能鍛煉學生的心理素質。我們發(fā)現(xiàn)：積極參加大賽的學生比其他學生具有更強的學習能力、動手能力及事務處理能力，為今后順利進入職場打下堅實基礎。

四、結語

針對目前大部分院校教授本課程時所存在的一些問題，我院提出了實施方案及應對措施。我院根據(jù)現(xiàn)代教育教學的要求及高職院校學生的特點，提出“優(yōu)化教學內(nèi)容、提倡信息化教學、多種實踐相結合”方法，希望學生能夠在有限的課時內(nèi)學到更扎實的知識，增強其動手操作能力，達到“想學、愛學、樂學”的目的，為學生今后快速成長為合格的化工人才打下良好基礎。

參考文獻：

[1]厲玉鳴，劉慧敏.化工儀表及自動化[M].第5版.北京：化學工業(yè)出版社，2014.

[2]張俊杰.化工儀表及自動化現(xiàn)狀及問題研究[J].化工設計通訊，2016（42）：103-104.

[3]許煒.現(xiàn)代化工儀表及化工自動化的過程控制研究[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（5）：126.

[4]余穎，朱玲，徐鳳霞，等.項目式教學在化工儀表及自動化教學中的應用[J].高師理科學刊，2016（36）.

[5]王樹江，尹麗，王承學.化工儀表及自動化互動式教學的探索與實踐[J].廣東化工，2012（39）：209-210.

[6]陳俊英.化工儀表及自動化教學中工程概念的培養(yǎng)[J].教育教學論壇，2012（9）：54-55.

[7]王劍，趙紅坤，吳德峰，等.化工儀表及自動化課程教學改革探索[J].化工教學，2016，42（7）：113.

◎編輯 陳鮮艷