“一流课程”建设背景下过程装备与控制工程专业实验教学探讨

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　　摘要：本文基于贵州省本科高校一流教学水平提升工程项目建设工作，以一流课程建设为背景。针对过程装备与控制工程专业实验教学的现状，从专业实验集中设课、专业实验与实训相结合、增加特色综合实验及创新拓展实验、实验教学方式改革以及实验教材建设等五个方面对本专业实验教学过程进行了探讨，以提高实验在培养体系中的重要作用，适应新时代新时期对学生实践能力培养的要求。
　　关键词：一流课程；专业实验；探讨
　　中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）33-0269-02
　　一、引言
　　“双一流”，即世界一流大学和一流学科建设，是国家做出的重大战略决策，亦是我国高等教育领域继“211”工程“985”工程之后的又一国家战略。有利于提升中国高等教育综合实力和国际竞争力，为实现“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴的中国梦提供有力支撑。
　　2016年，贵州省教育厅在全省本科高校开展一流教学水平提升工程项目建设工作，项目建设内容为“一流专业、一流课程、一流师资、一流平台”四个方面。我校“过程装备与控制工程核心课程群”项目获批贵州省本科高校一流课程建设。
　　过程装备与控制工程专业的前身是化工设备与机械专业，创设于20世纪50年代，1998年调整更名为过程装备与控制工程。当前形势下，传统实验模式、内容设置、教学方法等方面已不能满足“双一流”建设要求。为此，本文对专业实验教学进行改革探讨并提出了一些路径，为培养学生的自主创新、独立设计及解决复杂工程等能力奠定基础。
　　二、专业实验教学现状
　　目前，在人才培养方案中，专业实验教学主要为课带实验。其中四门主干课程《过程装备控制技术及应用》实验8学时、《过程流体机械》实验8学时、《过程设备设计》实验8学时、《过程设备制造》实验8学时。实验内容由于受实验室条件和实验设备的限制，主要是一些基本的验证性和演示性实验。教学方式以传统的实验模式为主，教师结合实验设备讲解实验内容、原理、步骤、数据处理方法等，学生按照指导书的步骤完成实验，并处理实验结果，撰写实验报告。作为学生，只是被动地接受教学，而不能主动思考。其结果不仅使学生所学的理论知识不能转化为相应的能力，还使学生缺少了自主实践意识，不利于学生创新意识的提高、工程意识的建立。这种教学模式已经不能满足“双一流”背景下“一流课程”建设的需求。因此，对现有的专业实验教学模式进行改革，是提高专业实验教学水平的必然选择。
　　三、专业实验教学建设
　　（一）專业实验集中设课
　　将分散实验集中于一门课程开设。目前本专业实验主要分散在各门课程中随课开设。随着本科教学的不断深入进行，分散教学模式已逐渐显示出弊端。比如：未开设专业综合性和创新性实验，课程与课程之间关联性脱节，内容或形式上依附于理论教学，实验的安排随意性、伸缩性大，不能体现实验教学本身的连贯性与系统性。将专业实验集中于一门课程开设，有利于实验设备的合理利用，有利于学生对专业整体认识的提高，有利于学生自我设计、自我动手、提高自主实践能力。另外可以开放实验室，学生可利用自己的时间，在教师的指导下在实验室进行思考与操作。对实验教学质量的提高创造了良好的条件。
　　目前本专业开设实验的课程——《过程装备控制技术及应用》内容涵盖单容水箱特性的测试、双容水箱特性的测试、液位定值控制系统、温度定值控制系统等；《过程流体机械》内容涵盖柔性转子临界转速测试实验、离心泵并串联实验；《过程设备设计》内容涵盖内压薄壁容器应力测试、外压容器失稳、容器爆破等；《过程设备制造》内容涵盖超声波探伤实验、荧光探伤实验、着色探伤实验等。实验课程通过整合后，能保持原有实验不变，增加综合性、设计性、创新性实验。
　　（二）专业实验与实训相结合
　　在硬件条件允许的情况下，充分利用原有实验设施的基础上，配备一定的实训设备（比如换热器管路及塔设备等化机实训装置）、过程设备模型及管道、传感器和检测装置等。学生可对装置进行拆装，了解工作原理及设备内部结构，了解各部件的主要功能。通过装置对实验项目的来源进行感官的认识，能够更好地理解实验参数，加强学生工程意识的培养，提升学生工程实践能力，建立较为完备的特色突出的实验与实训相结合的教学平台。
　　（三）增加特色综合实验及创新拓展实验
　　将专业实验课程设置在大学四年级上学期开设。此前，学生已完成主要专业基础课程的理论学习，已完成认识实习、生产实习等实践类课程的教学安排，对专业理论和培养体系已有一定的认识，已积累了学科基础、专业基础以及一定的专业知识。专业实验安排在第七学期集中进行，可增加一些特色综合实验及创新拓展实验，比如：有限元分析设计。传统的手工设计计算设计出来的压力容器性能参数不好，可在专业实验中增设软件仿真实践教学，应用ANSYS有限元分析软件尝试设计压力容器，培养学生独立设计的能力；增设活塞压缩机性能综合实验（活塞式空压机排气量测定、活塞式空压机示功图绘制）等。
　　（四）实验教学方式改革
　　由于实验室条件及实验设备的原因，传统实验教学方式存在学生走过场、散漫的现象，只有极少学生能真正进行实验操作，掌握实验原理及操作过程。专业实验集中开课后，实验集中在一定时间段进行，可将学生分组细化，每组3—5人，按不同课程不同实验，学生按组同时轮流使用，这样避免了分散实验时学生扎堆在某一设备处的现象，不同设备同时得到充分利用，学生也可对实验装备进行详细的操作。一些设计性实验（如有限元分析实验），可以做到学生一人一组，学生可以利用课余时间自主完成。这样不仅充分利用了实验室有限的实验设备，也使学生的实验积极性大大提高，同时也避免了部分学生偷懒的现象。
　　（五） 实验教材建设
　　随着“一流课程”建设的推进，传统的实验教材已不能满足当前的要求。因此，需要根据目前的实验要求、实验条件以及新形势下实验项目的开展、实验教学方式、实验考核方式等对实验教材进行重新编写。一本好的实验教材，也是保证实验顺利进行的基础。
　　四、结论
　　专业实验是专业理论课程的实践表现形式，通过专业实验加深学生对理论知识的充分理解和认识。因此，专业实验的开设在整个培养体系中有着重要的作用，特别是对学生创新意识的培养、工程能力的提高、学习兴趣的激发有着不可替代的作用，而专业实验的开设需要适应新时期新时代对学生培养体系的要求。按照“双一流”建设要求，“一流课程”建设就必须对专业实验教学进行改革。
　　参考文献：
　　[1]付伶，曾涛.对“过程装备与控制工程”专业实验课内容的探讨[J].实验科学与技术，2004，6（2）：78-79.
　　[2]张健平.过程装备与控制工程专业实验课程改革[J].实验科学与技术，2007，5（2）：76-78.
　　[3]李建立，赵杰，等.过程装备与控制工程专业实验综合改革与实践[J].广州化工，2017，45（4）：122-125.
　　[4]姜文泉，昝静一，等.过控专业“五位一体”特色实验系统研制与探讨[J].实验技术与管理，2018，35（2）：89-93.
　　[5]张建平，廖磊.过控专业实验教学内容的构建与探索[J].实验科学与技术，2014，12（1）：79-81.
　　[6]沈为民，黄杰，等.独立设课的专业实验组织教学研究与实践[J].实验室科学，2012，15（2）：145-147.
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