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中北大学“过程装备与控制工程”专业特色

一、背景

近年来,国家化工等过程工业人才需求调研结果表明,在专业方向上急需化工自动化及仪表方面人才。如今,过程工业的生产装置仪表自动化控制程度都很高。用人单位强调:“化工自动化技术发展很快,我们只能一方面从市场厂商引进,一方面加快自身培养。总的来说,这类人比较缺。”据了解,这类人才一般是仪表及工业自动化专业毕业,懂化工知识,有5年以上从事化工装置中仪表的选型、安装和维护经验,熟练掌握DCS系统。

根据人才市场情况,我校“过程装备与控制工程”专业以学生自愿为主来选择两个培养方向“①过程装备设计,②过程控制工程”。

过程装备与控制工程专业方向和课程设置的特色定位为:检测、诊断与控制。建立以监测、诊断与控制为主线,以过程工业为背景,以节能环保绿色生产和新能源装备制造业为服务对象的创新人才培养体系。

二、特色支撑条件

1)成果支撑(部分列表)

Ø  控制--特种车辆动力装置自动装填控制系统研究,2006年省科技进步二等奖

Ø  检测、诊断--车辆系统状态监测与故障诊断技术研究,2006年部级科学技术三等奖

Ø  检测、诊断--履带车辆传动箱状态监测与故障诊断技术,2007年省科技进步二等奖

Ø  控制、节能--深孔镀铬生产线集散控制系统研究,2008年省科技进步二等奖

Ø  控制--基于目标面的开关阀门控液压系统智能调平技术,2009年省科技进步二等奖

Ø  诊断--粒子群优化与故障诊断研究,2011年省高校自然科学二等奖

Ø  检测--车辆道路行驶“四谱”测试,2011年部级科学技术三等奖

Ø  诊断--复杂环境下自动装填装置控制系统可靠性设计与故障诊断研究,2012年省科技进步三等奖

Ø  诊断大型复杂供输弹系统状态监测与故障诊断研究,2016年省科技发明二等奖

2)项目支撑(部分列表,近三年相关项目30余项)

Ø  基于广义形态学与多场信息融合的复杂供输弹系统早期故障预示方法研究,国家自然科学基金

Ø  基于运动形态分解和信息熵融合的高速自动机故障诊断研究,国家自然科学基金

Ø  基于粒子群优化和滤波技术的复杂传动装置早期故障诊断,国家自然科学基金

Ø  基于群体智能分析的传动箱故障诊断研究,国家自然科学基金

Ø  MEMS声衬及分布式阻抗控制研究,国家青年科学基金

Ø  xxxx车辆行驶道路谱、载荷谱、振动谱、噪声谱测试,总部重点项目

Ø  人机环境技术研究一振动与噪声控制,总部一般项目

Ø  危险源管道泄漏自适应安全修复装备关键技术研究,省级项目

Ø  基于粒子群优化的齿轮箱故障诊断技术研究,省自然科学基金

Ø  机电设备远程通用智能诊断模块开发与集成,省留学回国人员基金

Ø  柴油机故障特征的提取、表达方式、影响因素研究,xx支撑项目

Ø  身管镀铬生产线自动化改造,条件保障项目

Ø  xx控制台检测仪研制,型号委托项目

Ø  自动化测试与诊断软件开发与试验,企业委托项目

“过程装备与控制工程”专业近三年科研经费到款380多万元,这些课题不但给专业提供了诸多的实验手段和研究方向,吸引了一批重点大学的博士加入到了该专业的师资队伍中来,对教师队伍的学术水平提高起到了重要的支撑作用;同时也为该专业的研究生(化工过程机械学科)培养和本科生的毕业设计提供了丰富的选题内容。

目前“过程装备与控制工程”专业教师所发表的与“检测、诊断与控制”相关的学术论文有600多篇,其中被SCIEI收录论文有100多篇。出版了几本相关的教材,获得了10余项相关的发明专利,全国过程装备创新大赛(专业最高级别的赛事)获得多项奖励。

 

三、进入良性循环

通过改革建立模块化的创新课程平台和新体系,使过程装备与控制工程专业的课程体系真正的成为具有时代性强的综合性、实用性课程,培养既有一定理论,又有较强的动手能力的新一代大学生,增强人才的适应性与开拓性以满足新世纪社会主义市场经济的需求。

通过改革实验教学和加强教师队伍建设,培养“厚基础、宽适应、高素质、重创新”的新型人才,建设并完善大学生课外科技活动基地,拓展学生的个性发展空间。

以过程装备的检测、诊断与控制研究为主要研究方向,推广应用新的课程与实验教学体系,通过产学结合,提高学生技能素质,使其在未来的就业环境中成为中间力量。

“过程装备与控制工程”专业在化学工程、机械工程、动力工程、安全工程、环境工程、机械设计制造及其自动化、自动化等相近专业互为依托,相互渗透,协调发展,为培养复合型工程技术人才提供了坚实的科学基础。目前,过程装备“检测、诊断与控制”专业特色作为主要研究方向之一支撑着山西省“先进制造技术”重点实验室、山西省重点建设学科“机械设计及理论”和“机械工程”博士后流动站。以该专业特色为主培养了一批相关的博士生和硕士生。

围绕着过程装备“检测、诊断与控制”专业特色,“过程装备与控制工程”专业形成了老中青结合的较强的的师资队伍,在目前的16名教师中,有教授2人(其中博导2人),副教授10人,其中13人具有博士学位,1人博士后出站,2人在美国进行过为期1年的学术交流访问,1人在德国进行过为期半年的学术交流访问。过程装备检测、诊断与控制系列课程建设组获2010校优秀教学团队,2013年该专业申请中北大学“装备检测诊断与控制技术”发展创新团队获准建设,2013年获批山西省特色专业建设,建设成效显著。专业特色课程“工程测试技术”评为山西省精品资源共享课,特色课程“过程装备监测与诊断”评为中北大学精品资源共享课,专业基础课程“工程热力学”评为中北大学精品资源共享课。

实验室面积约430㎡,专业实验室仪器设备固定资产近600余万元万元,目前学科建设经费100万元购置的实验设备即将陆续到位,部分设备已经在2017年专业大型实验周安排学生实验,为进一步提升本科生动手能力创造条件。本专业已在中国石化北京燕山分公司、山西阳煤化机、山西北方机械有限公司、太原锅炉厂、内蒙古北方重工业集团有限公司、内蒙古第一机械制造集团公司、山西三维集团、大唐集团第二热电厂等地建立了长期合作的生产实习基地,2017年又开辟了山西新华化工厂、国电榆次热电、西山煤电三个实习基地,满足本专业化机制造和工艺、机械加工、流程工业监测与控制、节能环保系统等多方面实习的需求。每年安排有实践经验、责任心强的具有高级职称教师担任实习指导老师,并聘请实习基地中政治思想好、业务水平高、责任心强的人员担任校外指导老师,参与实习方案的制定、指导学生在实习基地的实习。为了学生更好的和行业接触,一方面将实习分为认识实习和生产毕业实习2个部分,认识实习在三年级开学进行,使学生了解专业的内涵,在课堂学习过程中更有目的性,生产毕业实习安排在专业课程教学完成后,大型综合实验周和专业课程设计开始前,在使学生能够在实习过程中将校内的知识融会贯通,并在实习过程中考虑课程设计的选题和设计思路。另一方面,和对应企业建立校企合作模式,在假期派学生进行实习,能够真正融入企业生产,目前专业已经建立“河北亚大汽车塑料制品有限公司”校企合作基地,2017年吸收10余名学生实习,其中大部分已和该单位签订了正式的就业协议。综上所述,专业实践教学形成了以上三方面的教学特色:

1)校企合作基地能够让学生实质上参与生产,一对一指导提高学生的动手能力,拓宽就业渠道;

2)专业综合实验周涉及内容广,指导教师多,是前三年半课堂教学的很好补充;

3)专业课程设计采取项目组形式进行,进一步训练了学生对知识的综合能力和写作能力,是一个工程项目的实际模拟,对学生步入社会提供了很好的训练手段。

中北大学过程装备与控制工程专业注重专业特色建设,本专业结合专业特点和自身的科研优势,确立了以过程装备的检测、诊断与控制为自己的专业特色,本专业特色得到了原全国过程装备与控制工程专业教学指导委员会的认可。

 

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