过程装备与控制工程专业实验教学的改革方向研

　实验教学是过程装备与控制工程专业（以下简称“过控”专业）本科教育的重要组成部分，在学生实验技能形成、综合素质提高和创新能力培养过程中具有重要的地位和作用。总结实验教学的历史经验发现，目前中国实验教学的成功之处是学生理论知识的巩固与应用，不足之处是学生缺乏自主创新的能力，缺乏主动思考、积极解决问题的能力。如何巩固基础实验的完成，进一步强化综合素质和创新能力的培养，有效提高学生实践动手能力和培养积极的创新思维是实验教学改革的重点和目标。
　　一 “过控”专业实验教学概述
　　延安大学“过控”专业于2007年成立，相继建立了材料力学实验室、过程控制实验室、过程流体机械实验室、机械设计实验室等，购买了PLC编程、控制、力学性能测试实验设备等实验仪器，在实验室建设方面取得了一定的成绩。但由于专业起步较晚，与其他工科院校相比，我们在实验室建设、实验教学经验等方面还存在一定差距。为使“过控”专业更好地发展，能够培养出满足社会发展需要的合格大学生，我们必须认识现状，加强实验教学改革，进一步完善实验室建设，提高实验教学和管理水平。
　　二 实验教学中存在的问题
　　1.实验教学体制过于传统，验证型实验过多
　　传统实验教学模式过于死板，一定程度上限制了学生的积极性和创造性。而且大多数是验证型实验（如：化工原理实验、PLC编程原理实验等），都配有相应的实验指导书，学生只要按照实验步骤一步步操作就能完成实验任务。这种毫无探究性的实验只能训练学生的基本动手能力，而其思维和解决问题的能力得不到具体的应用，更不能培养学生的实践应用和创新能力。调查中还发现，课表安排的个别实验没能落实。如化工容器设计实验，由于是在高压下进行的，实验室空间有限，存在安全隐患，故没能按计划开设，一定程度上造成了教学资源的浪费。
　　2.实验成绩评估体系缺乏激励性
　　目前的实验成绩评定基本上都是根据实验报告质量的优劣或者实验结果正确与否来决定，而忽视了实验的操作情况，不能促使学生在操作过程中积极思考。在完成实验报告时，只要参考实验讲义或者其他同学的实验报告即可，从而造成抄袭现象严重，实验效果下降。
　　三 实验教学改革的措施
　　目前，高等教育改革正在全方位深入进行。其中，实验教学改革是重要的组成部分，实验室则是培养学生理论联系实际、建立创新意识、提高工程实验能力的重要实践基地。同时实验教学还可以培养学生科学求实的精神、严谨周密的工作作风和团结协作的精神。
　　在提高实验教学地位的同时，要以学生为中心，构建学习知识、应用知识和创造新知识三个层次训练体系。还要对现行实验教学进行改革，丰富实验内容，改变实验教学方式，提升实验教师素质，在实验老师的指引下，让学生去积极思考、探索并动手完成实验，以达到培养学生的动手能力和创新能力的目的。具体改革措施如下：
　　1.完善传统的化工容器设计实验和无损检测实验
　　化工容器设计实验包括内压容器薄膜应力测定实验、外压容器失稳实验、内压厚壁容器爆破实验在内的三个经典实验。为能更好地配合此实验的进行，在实验室建设过程中，已经配备对应的实验设备，只要做出具体的实验安全防范措施，严格遵守操作规范，即可进行实验。
　　无损检测实验形成了八个经典实验，即超声波测标准试块的厚度、超声波探测试件内的缺陷、超声波探伤仪探头的标定、涡流法测金属裂纹、涡流法测金属电导率、超声波与涡流法探测实验比较、渗透探伤和磁粉法对焊缝探伤。在建立无损检测实验室时按照实验项目配备相应的实验设备，即可开设此实验。
　　2.建立计算机仿真实验室
　　计算机仿真实验是通过软件对物理设备及实验过程的虚拟仿真，利用计算机及相应的模拟程序，通过人机对话界面和动画仿真操作来完成实验过程。计算机仿真实验能够完成电工电路电子技术、自动控制原理、过程控制与DCS、过程装备传动控制等专业实验，弥补我们实验教学资源的短缺，实现教学资源的优化。
　　3.增加综合设计性实验数量
　　综合性实验是运用已开设课程内容综合分析某一问题或现象的实验。学生需要运用所学知识经过一定的分析思考和综合运用不同课程知识才能完成相关实验。通过实验，能够掌握不同设备的联合使用与操作，能培养学生的综合能力和知识应用与渗透能力。
　　设计性实验是在学生明确实验目标的基础上，只为学生提供必需的仪器、材料，要求学生独立设计实验方案，亲自动手组装、操作仪器并完成实验报告的实验方法。在实验中学生可以根据自己的兴趣和知识的掌握程度进行方案设计、流程组装及测试分析，从而提高学生的兴趣，激发了他们上实验课的积极性和创造性，培养其综合实验能力。
　　压缩验证性实验，增加综合设计性实验的个数，培养学生的创新思维和综合实践能力，这是我们实验教学改革的趋势。
　　4.开设选修实验课程，实验室面向学生开放
　　开设选修实验课程，实验室面向学生开放具有以下三个方面的意义：（1）将学生分散在不同的实验室，便于管理，实验效果也会相应提升。（2）学生根据自己的兴趣爱好，选修一到两门研究性实验认真去完成。实验前通过设计实验方案，很大程度上提高了实验的效率，培养其综合应用基础知识、专业知识分析问题、解决问题的能力，更有利于培养学生的创新能力。（3）充分利用实验室设备资源。如实验室拥有的THSA-1型过控综合自动化控制系统实验平台，一共可以做26个实验，但由于实验课时有限，平时只开设6个实验，这就造成实验资源的严重浪费。
　　四 结束语
　　提高实验教学的能力培养目标与实验教学时间及实验室的投资成本有限，是长期存在于实验教学中的主要矛盾。提高学生工程实践能力是工科学校面临的共同问题，“过控”专业作为延安大学创办的新专业，经过对实验室的不断建设与完善，基本做到了理论与实验相结合的目的，但也存在一定的问题，相信经过认识—改革—健全的过程，延安大学“过控”专业的实验教学会达到更高的水平。
　　参考文献
　　[1]周建来、姚传伟、朱健忠.工 科专科学校实验教学改革的思考[J].广西高教研究，2001（6）：74
　　[2]邓洪达、赵美玉.工科本科毕业论文实践环节存在的问题与实验教学改革[J].重庆科技学院学报（社会科学版），2011（6）：177
　　[3]单希林、李卫清、张帆.构建实践教育创新体系 培养高素质创新人才[J].化工高等教育，2005（3）
　　[4]孙敏、杜冰、郑晓英.论工科专业课实验教学模式[J].实验室科学，2008（1）：26～27