过程装备与控制工程专业

过程装备与控制工程专业1.我国过程装备与控制工程专业的历史1.1化工机械专业的发展历史1.2文革前化机专业的培养目标1.3恢复高考后化机专业加强了教学内容1.4化机专业在专业调整中获得了新生1.1化工机械专业的发展历史•过程装备与控制工程专业的前身是化工设备与机械专业。我国高校化工设备与机械（简称“化机”）专业创立于1951年，当时我国工业经济的体系亟待建立，急需掌握化工过程和机械方面的复合型工程师，遂在高等院校设立了当时名为“化学生产机器与设备”专业。•自20世纪50年代至90年代，化机专业的人才对我国化工、石油化工、制药等行业的发展起到了不可替代的作用。•1998年教育部对普通高校本科专业目录进行调整，将化工设备与机械（本科）专业更名为过程装备与控制工程专业，归入机械学科教学指导委员会。•到2004年为止，全国设置有过程装备与控制工程专业的普通本科高校有76所。•过程装备与控制工程专业的研究生培养属于“化工过程机械”二级学科，它隶属于“动力工程及工程热物理”一级学科。•化工过程机械学科是国务院学位委员会1981年批准的首批具有硕士学位和博士学位授予权的学科之一。•1951年大连工学院首先成立“化学生产机器与设备”专业。1952年全国大学院系大调整，天津大学、浙江大学、华东化工学院、华南工学院、成都工学院、杭州化工学校(中专班)等，成立“化学生产机器与设备”专业，简称为化机专业。•化工学院中一般都设有化工机械系，例如：华东化工学院在1952年建校初期的三个系为无机工业系、有机工业系和化工机械系。化工机械系中设有化机专业。在1957年增设了化学工程学专业。1958年又增设了化工机械制造和化工自动控制两个专业。在恢复研究生招生后，华东化工学院和浙江大学的化工机械专业成为全国首批硕士点和博士点，定名为化工过程机械专业。•早期的化机专业是化工加机械。60年代化学工程专业兴起，不少老学校对化机淡化了化工。同时，西方压力容器技术的发展又为化机展现了崭新的、广阔的空间。•英美国家的化工系一般分成两个方向：一部分搞工艺，一部分搞设备。当时按照苏联的模式，化工与机械并重。•1954年，苏联专家莫斯科化工机械学院副教授杜马什涅夫，在大连工学院讲学。全国各校选派了12位教师和10位研究生去进修，重新修订教学计划。他们考察了大连、吉林等地的苏联援建项目。由大连工学院出面，召集了天津大学、浙江大学、华东化工学院等校教师与杜马一起制定我国第一份化工机械的教学计划。1.2文革前化机专业的培养目标•培养的化工机械毕业生要做什么工作？当时的思路是化工厂需要大量能够从事化工设备运转的工程技术人员，包括设备的采购、安装、维护、及零配件管理等方面的工作。主要是应该有一定的设计能力。从教学角度大学不宜教运转、维修，应该教设计，教原理和原则。设备与机器的关系是以设备为主，以机器为辅。因为设备是非定型的，需要设计，而机器是定型的只要会选用就行。•化机专业的第一轮教学计划，从1954年到1955年酝酿，到1956年形成，矛盾很多，化工的味道很重。•1956年教育部与各部委联合成立了教材编审委员会，要编自己的教材。同时，教育部在北京石油学院等院校又增加了一批化机专业。这样全国的化机专业已增加到十几所院校。•当时大多数人认为，教学以设计为主，但是培养目标是为企业培养运行和维修工程师。•化机专业在当时十分吃香，全盛时期在58年、59年，华东化工学院当时有6个本科班，4个专修班，成为学校最大的专业。•针对化机专业“化而不机”的状况，加强了机械，削减了化工的分量，减少了化工原理与物理化学的课程，增加了“泵和压缩机”、及“化机制造”，这样，在原来的塔器、换热器等分量不变的情况下，增加了机械的内容。本质上是培养化工厂的机械师。•设计院也是化机毕业生的一条出路，他们也很需要化机人才。化机的毕业生好在懂化工工艺专业的小样图，可以看得懂，可以讨论，可以修改。•80年代初重建化机专业教学指导委员会时，许多学校已开始招收化机专业硕士生。当初懂化工的化学工程专业已经成为很大的专业。化机专业要加强机械，教育内容要现代化。•专业课内容大膨胀。压力容器、化工设备、化工机器及化机制造，这四门课独立设课。•80年代以来，化机专业学生的出路一直很好。但是招生的生源，在不同地区有很大差别。大城市的生源不好，而地方高校的生源很好。1.3恢复高考后化机专业加强了教学内容•乙烯车间是很典型的例子。它有很多中压容器。而高压容器并不多。从乙烯裂解炉起，分离、精制，乙烷塔、乙烯塔、丙烷塔等等，乙烯车间怎样管理？各部分仪表控制中，机械师如何判断问题在哪里？车间里机泵不少，很多还是计算机智能化控制。重点还是车间机械师，维护日常运行、备件管理。他们的知识面要广，但不一定要很深。曾统计过化工厂，工艺师与机械师的比例为1：4。工艺不会经常变，而设备问题很多，每年要换零配件。•当时的问题是，企业需要既懂工艺又懂设备和控制的复合型人才。这一要求就历史性地落在化工机械专业的身上。1.4化机专业在专业调整中获得了新生•九十年代，我国经历了建国以来最大规模的专业调整。从一千多个专业，合并成五百多个专业(1993)，又从五百多个专业，减少为二百五十个专业(1998)。在调整中，化工部化工机械教学指导委员会做了巨大的工作。分析了国内外化工类和机械类高等教育的现状、存在问题和未来的发展，提出了把“化工设备与机械”改建为“过程装备与控制工程”的总体设想和专业发展规划建议书，于1998年3月获得教育部的正式批准。在新目录中，更名为“过程装备与控制工程”专业，归入机械学科教学指导委员会。•教育部在01年11号文“关于成立2001－2005年教育部高等学校有关科类教学指导委员会的通知”中，成立29个教学指导委员会。在机械学科教学指导委员会成立五个教学指导分委员会：机械设计制造及其自动化专业指导分委员会；材料成型及控制工程教学指导分委员会；工业设计教学指导分委员会；过程装备与控制工程专业教学指导分委员会；机械基础课程教学指导分委员会。•这样就在最大规模的专业调整中，保留了化机专业的地位。把它拓宽为“过程装备与控制工程”，为化工机械专业开辟了更加美好的前程。•化机专业为新中国的化工、石油化工和相关流程工业的发展壮大建立了不可磨灭的功绩，今后国家更需要大量过程装备方面的高级人才。•1993.7，国家教委高教司《普通高等学校本科专业目录》。目录分设哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学十大门类，下设二级类71个，504种专业，比修订前的专业数减少309种。工学门类下设二级类22个，181种专业；•0803机械类，共17种专业，它们是：•080301机械制造工艺与设备；080302热加工工艺及设备；080303铸造；080304塑性成形工艺及设备；080305焊接工艺及设备；080306机械设计及制造；080307化工设备与机械；080308船舶工程；080309汽车与拖拉机；080310机车车辆工程；080311热力发动机；080312流体传动及控制；080313流体机械及流体工程；080314真空技术及设备；080315机械电子工程；080316工业设计(注：可授工学或文学学士学位)；080317设备工程与管理•1999年7月，国家教育委员会高等教育司编《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》，普通高等学校本科专业从五百多个专业，减少为二百五十个专业。•其中“0303机械类”由17个专业减少为4个专业，它们是：•030301机械设计、制造及自动化；030302材料成形加工工艺及设备；030303工业设计；030304过程装备与控制工程。•按99年正式实行的新目录，“这程装备与控制工程”在业务教学培养方案、主干学科、课程结构体系上有大幅度的调整，主要体现：•(1)主干学科有了根本的改变。新主干学科为：化学工程与技术、动力工程及工程热物理。而原学科为：工程力学、机械工程、化学工程。•(2)业务培养目标和要求有较大改变。学科理论增加了控制工程、加强了化学工程。从事工作领域扩展为：在化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全等部门从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理以及工程科学研究等方面工作。•(3)主要课程有了很大的改变，列入了：物理化学、化工计算、流体力学、粉体力学、计算机控制技术、控制与管理等。3.1本学科专业质量、规模、结构、效益情况及相互关系•目前全国共有76所学校开设有这一专业，其中绝大多数学校在开始这一专业之前都有相关专业的办学背景，如化机、炼油、造纸、食品、制药等相关专业，因此各校的办学质量存在一定的差异。•本专业培养的质量总体来说比较好，能够满足过程工业对人才的要求，成为企业的技术骨干。本专业培养的学生，对于设计方面的能力较强，对于维修、故障诊断方面的能力较弱；对于设备方面的能力较强，对于控制方面的能力较弱；“过程装备与控制工程”专业人才培养规格•技术型人才：对以教学为主的院校，熟悉过程装备及其控制的原理、操作、维修、管理，成为企业设备动力部门的管理人才。•应用研究型：对以教学科研为主的院校、具有硕士、博士学位授予权的院校，其培养的本科、硕士、博士的多数均为应用研究型人才。可承担新型过程装备的开发、研制、升级换代、现代化管理，成为研制、制造、运行部门的高级管理人才。•基础研究型：对有博士授权的院校中的少数博士生，可成为过程装备中的基础研究人才，深入进行过程装备运行的基础理论研究，为开发新型过程装备提供理论基础。•结构上本专业的学生要加强基础，加强“过程原理与装备”、和“过程装备控制技术”课程教育，突出“过程”，加强“控制”，丰富“装备技术”。3.2过程装备与控制工程的专业内涵•“过程装备与控制工程”专业学科是机械大学科的一个分支，它自己是属于机械领域，同时又服务于过程工业，自身的发展又需要机电控制。•所谓过程工业是指通过化学和物理的方法以达到改变物料性能的加工业，它涵盖了化学、化工、石油化工、食品、制药，甚至于冶金等众多行业部门。•过程工业所涉及的对象是流程性物料，从原料到产品需经过复杂的工艺过程，因而整个过程需要由为数众多的单元构成，而每一个单元均需要有能实现这一功能的设备来完成，将这些单元设备连在一起便构成过程装备。•而要保证每个设备直至整个装备能正常运行，必需对其流程性参数进行严格的控制，如压力、温度、流量、液位、浓度等。•与其相关的行业包括：工艺过程（化工，石油化工，食品，制药，轻工等），机械设计及制造（机械设计，机械制造，工程材料等），以及装备的控制（重点在流程性参量，不同于机械行业的位置、位移和速度的控制）传统观点，过程装备包括以下几大类，这是化工机械的定义•(1)流体动力过程及设备－包括遵循流体力学诸规律的过程。如流体的输送与增压，气相与液相非均一系的分离，液体的搅拌等。所用的设备有泵、压缩机、管路、旋风分离器、沉降槽、过滤机、离心机等。•(2)传热过程及设备－包括遵循传热诸规律的过程。如传热、蒸发等。所用的设备有热交换器、蒸发器、工业炉等。•(3)传质过程及设备－包括遵循传质诸规律的过程。如干燥、蒸馏、吸收、萃取、结晶等。所用的设备有：回转圆筒设备、干燥机、塔式设备、萃取器、结晶器等。•(4)热力过程及设备－包括遵循热力学诸规律的过程。如冷冻、深度冷冻等。所用的设备有冷冻机、气体分离设备等。•(5)机械过程及设备－包括遵循固体力学诸规律的过程。如固体的粉碎、过筛、运输、加料等。所用的设备有破碎机、筛子、运输机、加料器等。•(6)化学过程及设备－包括遵循化学反应诸规律的过程。如氧化、硝化、水解、聚合等。所用的设备有反应锅、固定床和流动床的接触反应器等。•上述定义包括了过程装备的基本内容。概括地说来，凡是涉及热量传递、能量传递及质量传递过程的工业，均属于过程工业，而不仅仅是化学工业。过程工业，或者说是流程工业中涉及的所有的机器和设备，均属于过程装备。4.1.本专业的主干学科概况•机械工程科学是研究机械产品（或系统）的性能、设计和制造的基础理论和技术的科学，它是一门有着悠久历史的学