制药工程专业化工仪表及自动化专业课程教学改革探索

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1、制药工程专业化工仪表及自动化专业课程教学改革探索　　摘要：化工仪表及自动化是制药工程专业的专业基础课，本文根据制药工程专业的培养目标和课程特点，提出要针对专业特性进行教学改革，并从教学内容、教学方法、实践教学以及试题库建设等方面进行了探索与实践。　　关键词：制药工程；化工仪表及自动化；教学改革　　中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）47-0101-026　　制药工程专业是农药学和工程学交叉发展的应用学科，主要应用农药学、化学、工程学及相关学科的理论和技术手段解决农药生产过程中的工程技术问题，具有很强的实践性，要求学生具备

2、农药产品生产、工程设计、新农药研制与开发的实际能力。化工仪表及自动化主要讲解实际生产过程中工艺参数检测、显示和控制，是涉及化工生产过程、化工设备、仪器仪表及自动控制等多学科交叉的综合性课程，是制药工程专业的一门必修专业基础课。由于缺乏实际生产实践知识，因此在学习中，学生普遍反映该课程信息量大，内容庞杂、抽象，难以理解[1]。在课时有限的情况下，这个问题显得尤为突出。如何根据制药工程专业的培养目标和化工仪表及自动化的课程特点，使学生在有限时间内获取最大的课程知识，完成理论知识与生产实践的结合，教研组结合近几年的教学实践，从多个方面进行了教学措施改革。　　一、合理安

3、排教学内容　　制药工程专业使用的教材是厉玉鸣主编的《化工仪表及自动化》，主要包括仪表和控制系统两大部分共七章的内容，理论教学内容较多，在36个课时内要详细讲授这些内容显然很不现实。根据该专业的培养目标和农药生产过程的实际需要，化工仪表及自动化的课程改革应以实际应用为指导，以满足制药工程专业学生在实际生产过程中涉及的参数检测和自动控制的要求为原则，教学内容以学生毕业后的实际工作需要来选择。　　在有限的课时内，坚持“少而精”的原则，一般不详细分析内部电路，但要讲清仪表和控制系统的结构、工作原理和工作过程，重点讲解如何正确选择和使用仪表及控制系统，降低理论要求，增加实

4、用内容。农药生产过程主要涉及反应过程及传热、精馏、吸收、干燥、萃取等单元操作，因此在保持课程相对完整的基础上，根据专业特点调整教学内容。把自动控制系统两章内容和典型化工单元的控制方案进行融合，在自动控制系统讲授中尽量选用这些单元操作进行讨论讲解，分析典型化工单元操作中若干具有代表性设备的自动控制系统，阐明设计控制方案的共同原则和方法。6　　例如，无相变的换热器的温度控制、载热体进行冷凝的加热器自动控制、冷却剂进行气化的冷却器自动控制、精馏塔的温度控制方案、釜式反应器和发酵罐的温度控制等，通过案例分析，激发学生的学习兴趣。随着工业生产和自动化技术的发展以及新型仪表

5、和控制理论的不断更新，教学过程中，我们要顺应控制技术发展规律，调整充实教学内容，让学生了解检测技术和控制技术的发展趋势和最新发展动态，使教学内容的组织体现应用性和开放性[2]。这不但能激发学生的学习兴趣和学习热情，也能为他们以后的工作打下良好的基础。　　二、采用多种教学方法　　化工仪表及自动化的教学内容与实际生产过程密切相关，涉及大量的工艺生产过程、单元操作及相关生产设备，对于从未接触实际生产过程的学生来说，文字性质的描述或者图示的方法不能有效地提供课程相关信息，致使他们对工艺参数的检测和自动控制缺乏直观的认识。教学实践证明，使用多媒体教学课件，用图形、图像、文

6、本、动画、视频等直观、生动的形式描述知识形成过程的特点，能使学生的学习活动处于积极状态，增强学习兴趣，提高教学效果[3]。　　例如，讲到自动控制系统组成时，可进行液体贮槽液位自动控制的动画演示，形象展现出液位自动控制系统所应用的测量元件、自动控制器、控制阀及对象等环节和控制过程；利用图片进行典型控制单元的展示。另外，我们还将农药原药生产的实际生产过程、相关设备、参数检测和控制视频穿插在课程教学中，使学生有置身生产过程的感觉，提高教学效率。还可以将化工生产模拟仿真与传统化工仪表及自动化教学相结合。利用Matlab软件和AspenPlus等仿真软件，制作相应的化工仪

7、表工作过程模拟仿真教学课件和典型化工控制系统控制过程的演示课件，将过程模拟方法和传统化工仪表及自动化教学内容相结合。例如，模拟某农药生产过程典型设备中各参数的控制过程，修改参数可看到不同的过渡过程曲线，从而理解PID参数的整定，进一步领会工艺过程与自动控制系统之间的关系。　　三、注重实践课程教学6　　化工仪表及自动化课程教学以实际应用为目的，因此进行实践教学是配合理论教学的必不可少的环节，缺乏实践环节将严重影响教学效果[4]。然而，制药工程专业的化工仪表及自动化课程已进行的实验，多是以模拟式仪表为基础的仪表校验和参数的测量。因此，实验课的设置要按照教学计划的要求

8、，力争在完成基本实验内容