首页 -> 2007年第8期
化工仪表与自动化实践教学的研究
作者：苏国栋 郑启富 雷 宏 姚 芳
[关键词] 实践教学 化工仪表及自动化 创新能力
化工仪表及自动化是一门应用性、实践性很强的课程，由于学校教学条件等各方面原因的限制，实践的机会相当少，到工作现场进行仪表控制的操作更加困难。尤其现在我校理论教学和实践教学几乎完全脱钩。主要表现在：化工专业工程课（如化工原理、化学反应工程等）、计算机基础课各自独立开设，学用脱节，学生缺乏将三者结合起来的综合训练，使用仪表控制化工参数的能力很差，甚至学生不知道需要安装仪表的作用，学到的知识不知如何应用，严重缺乏动手操作能力。因此，化工仪表及自动化实验教学和工作现场的认识学习就成为实践教学不可缺少的环节。如何加强实践教学环节，增强学生的动手操作能力、知识和技术应用能力、尽快适应现场工作能力，是当前理论教学与实践教学急需解决的主要问题。为更好地培养21世纪的应用型、技术型的专业技术人才，为适应21世纪对人才素质提出的更高要求，在搞好我校升本迎评工作，早日实现本科教学，全面深入展开教学改革的良好氛围中，我校的实践教学必须适应这一变化，因此，积极地进行实践教学改革的探索势在必行。笔者从事化工仪表方面的教学多年，现从几个方面对该课程的实践教学提一些指导性建议。
（一）改革化工仪表与自动化课程实验教学，提高硬件条件。
本课程应改变依附于课堂的教学模式，逐步建立相对独立的实验教学体系。按照教学计划固定作好几个实验，在合理安排实验内容的基础上，将实验分为四个平台：
1.基础实验。
以传统的验证性实验为主，教学目标重在掌握化工仪表及自动化装置的作用原理、构成和自动控制的方法，以及完成实验操作、数据处理、仪表的使用等基本实验。例如：在《热电偶校验》实验中，用智能型控温仪替代原控制器，使学生了解和掌握了较先进的智能温度控制仪的功能、作用及使用方法。这样学生在理论教学中的理论知识得到完全应用，使理论知识进一步巩固。
2.提高实验。
以研究性，综合性实验为主，注重创造力、培养学生查阅资料、调查研究、设计实验方案，对实验结果有自己的分析和结论。综合性实验的特征是内容丰富、信息量大，学生可根据自己的学习兴趣和对知识的程度自行选择，内容可深可浅，可多可少。研究性实验一般源于两类，一类属于设置的新实验；另一类，则是对已有的实验进行扩展、改造、增加其研究性。
3.专题研究实验。
其目的是让学生尽早接触工程或科研实际，参加实验室建设，培养或考察学生灵活运用仪表与自动化知识解决实际问题的能力，尤其是培养学生的创新能力。专题研究实验可来自教师科研项目、实验室建设课题，也可以是学生自带课题。由于其鲜明的背景及实用性，特别能激发学生的研究兴趣和探索热情。
4.DCS仿真实验。
化工仪表与自动化实验是学生修习专业工程的综合应用，学生对于与工程技能相关的教学内容（尤其自动化控制部分）还没有感性经验，在学习过程中遇到较多的困难。计算机DCS仿真技术的发展为我们提供了解决教学难点的有效手段和锐利工具，利用计算机技术创建一个虚拟的化工操作控制环境，通过计算机输入化工参数来表达化工生产的操作过程，与化工厂DCS控制系统完全吻合，让学生感觉到如在工厂现场操作。学生通过DCS仿真系统操作，可以对操作过程获得直接的感性体验，尤其对操作步骤和操作程序产生深刻的印象。使学生更深一步对自动化知识的理解。
针对这四个平台，实验装置系列应逐步完善。实验装置是教师思想的直观表述，也是一个实验室综合水平的集中体现。实验装置的设置既要与我校升本后的本科教学的内容及发展相匹配，又要与人才培养目标相适应。试验装置的系列化、多样化为学生实验实践拓展了更多的空间，也为相应的实验教学内容和方法的改革提供了必要的硬件条件。
（二）增开学生顶岗操作实践能力。
我校作为工科院校，就要更好的让学生将理论和实践联系在一起。化工仪表与自动化主要是根据化工生产的四大参数（温度、流量、物位和压力）进行讲解，在了解生产的工艺过程的同时必须了解工艺控制指标和控制过程，这正是化工仪表与自动化在实践上的应用，作到了理论与实践的完美结合。对于工艺人员与仪表人员来说，都要熟悉工艺过程，了解工艺流程、主要设备的功能、控制指标和要求，以及各种工艺参数之间的关系；熟悉控制方案，熟悉各控制方案的构成。对于仪表人员还应该熟悉各种自动化工具的工作原理和结构，掌握调校技术，因此，本专业学生必须系统学习自动化实践知识，同时让学生到操作现场参观、操作是必不可少的环节。鉴于此本专业学生实行与工人师傅同样的倒班工作，让学生更深入了解自动化操作在化工操作中的重要地位与作用。
（三）总结。
十年树木，百年树人。我们将锲而不舍地努力进行实践教学的创新和改革，提高实践教学的质量，为我国的现代化建设事业培养具有综合素质的中、高级工程技术人才。
参考文献：
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