過程裝備與控制工程專業

過程裝備與控制工程和過程工程

摘要：過程裝備與控制工程專業是在原化工設備與機械專業（簡稱化工機械專

業）的基礎上，為適應現代人才培養要求，拓寬專業口徑而設立的一個本科專業。

過程裝備與控制工程和過程工程都是以過程工業為服務對象的綜合性學科。它們

都具有多學科的綜合性和集成性，也有很大的交叉性、重疊性。本文就過程裝備

與控制工程和過程工程進行簡要論述，僅供學習和參考。

關鍵詞：過程裝備與控制工程；過程工程

一、過程工業

工業是國民經濟的重要組成部分，其種類繁多，有許多分類方法，如重工業與輕工業之

分；機械工業、電子工業、化學工業等之分。如果比較科學地從生產方式、擴大生產的方法

以及生產時物質（物料）所經受的主要變化來分類，則工業可以分為過程工業與產品（生產）

工業兩大類，或者直接分為過程工業和非過程工業。過程工業是所有涉及物質轉化過程的工

業部門的總稱。它是加工制造流程性材料產品（指以氣體、液體、粉粒體等為形態為主的材

料產品）的現代國民經濟的重要支柱產業，是現代制造業的重要組成部分。過程工業包括化

學工業、石油煉制工業、石化工業、能源工業、冶金工業、建材工業、核能工業、生物技術

工業、醫藥工業、食品工業等。這類工業具有如下特點:所使用的原料主要是自然資源，它的

產品主要作為非過程工業的原料，生產過程是連續的，物料中的物質在生產過程中經歷過了

許多化學變化和物理變化，產量的增加主要靠擴大工業生產規模，形成成套裝置來達到，污

染比較嚴重，且治理比較困難，生態化、綠色化是其發展方向。

過程工業的范圍相當廣泛，涉及能源轉換、資源利用和環境保護，不僅包括國民經濟的

一些支柱產業，如:石油、化工、冶金、能源、材料、食品等，而且也是一些高新技術產業的

基礎，如:生物、醫藥、微電子、納米材料等。因此，過程工業的發展水平體現了一個國家的

綜合國力，在某種程度上是一個國家工業發展水平的標志。過程工程、過程裝備與控制工程

就是以過程工業為服務對象的兩個重要學科。

二、過程工程

現有工程科學基本上是在解決某一行業問題的過程中形成的，如針對化學工業的化學工

程科學，針對冶金工業的冶金工程，針對能源轉換的熱能工程等。然而，隨著科學技術的發

展，人們逐步認識到這種學科模式的局限和存在的問題；同時，認識到各種過程工業中的共

性科學問題—物質轉化過程，因而出現了以這一共性問題為核心，建立一門共性工程科學—

過程工程科學的趨勢。這一趨勢被學術界所認識后，逐步擴展為研究對象，化學工程科學向

過程工程科學過渡的基礎由此得以奠定，這一變化完全與現代科學走向綜合、交叉和集成的

趨勢一致。從科學技術的角度，這種歸一命名有利于從諸多不同目標的工業中尋找和抽提出

共性內涵、加工成具有普識性的科學知識，可在高層次指導諸多工業中的特殊問題。過程工

程是化學工程的基本理論和方法向材料、冶金、生物、環境、能源等過程工業領域滲透而形

成的一個新興學科。從某種意義上說，過程工程可以理解為泛化學工程，但又作了科學意義

的提升。它是指化工、煉油、冶金、能源、建材、醫藥、日化等多種工藝過程中有共性的工

程技術。它們的學科理論基礎是共同的，化學和物理學是其最基本的學科。過程工程中涉及

的系統大都是復雜系統，而復雜系統還是一個很不成熟的學科。隨著計算機技術、計算方法、

復雜性科學等學科的發展和高技術需求的增長，過程工程必將迎來它新的發展階段。過程工

程的研究對象是物質的化學、物理及生物轉化過程，研究內容是物質的運動，傳遞和化學反

應及其相互之間的關系，其任務是:創建高效清潔的工藝、流程和設備，解決實驗室成果向產

業化過渡中的關鍵瓶頸問題。這一問題是我國國民經濟最薄弱的環節之一。圍繞這一問題，

廣泛進行研究，希望建立起生態工業、綠色過程工業等，以助于解決21世紀的能源和環境

問題。

近年來，過程工程的概念在國內逐步得到了普及和認可，過程工程一詞屢見于書刊與媒

體，與過程工程密切相關的學科還有過程系統工程、過程裝備與控制工程等。過程系統工程

是20世紀70年代開始形成的一門獨立學科。它是在系統工程、化學工程、過程控制、計算

數學、信息技術、計算機技術等學科的邊緣上產生的綜合性學科，它以處理物料—能量—信

息流的過程系統為研究對象，其核心功能是過程系統的組織、計劃、協調、控制和管理，它

廣泛地應用于化學、冶金、建材、食品等過程工業中，目的是在總體上達成技術上及經濟上

的最優化。閉隨著計算機技術的迅速發展，過程系統工程也發展得很快。

三、過程裝備與控制工程

（一）過程裝備與控制工程專業

過程裝備與控制工程專業作為普通高等學校本科專業之一，屬于工學學科門類、機械學

科類專業。其培養目標是:“培養具備化學工程、機械工程屯控制工程和管理工程等方面的知

識，能在化工、石油、能源、輕工、環保、醫藥、食品、機械及勞動安全等部門從事工程設

計、技術開發、生產技術、經營管理以及工程科學研究等方面工作的高級工程技術人才”，其

主干學科為化學工程與技術、動力工程及工程熱物理。該專業的課程體系構建各個學校根據

自身特點，側重點有所不同，但均包括了過程、裝備、控制的相關內容。其主要課程有:化學、

物理、數學、工程力學、工程熱力學、工程流體力學、粉體力學、過程工程原理（化工原

理）、工程材料、機械設計、過程設備設計、化工裝置設計、過程流體機械、自動控制原理、

測量與控制儀表、過程裝備控制技術及應用、計算機應用技術等。

（二）過程裝備與控制工程學科

過程裝備與控制工程學科是工程科學的一個分支。目前，它尚無公認的準確定義。中國

工程院高金吉院士認為，過程裝備與控制工程學科是機械、化學、電、能源、信息、材料工

程等學科的交叉學科，是密切結合過程工業生產實踐的工程科學的分支，是在多個大學科發

展的基礎上交叉、融合而出現的新興學科分支。過程裝備與控制工程學科是以過程工業為服

務對象，應完全覆蓋過程、裝備、控制的學科內容，歸納總結出具有共性的學科基礎和學科

規律。

四、過程裝備與控制工程和過程工程關系

過程裝備與控制工程和過程工程都是以過程工業為服務對象的綜合性學科。它們都具有

多學科的綜合性和集成性，也有很大的交叉性、重疊性。過程裝備與控制工程學科更側重于

過程工業的硬件一—裝備與控制；過程工程更側重于過程工業的軟件—過程工業的三傳三轉。

過程裝備與控制工程學科覆蓋過程、裝備、控制學科，學科的底層支撐是數學、物理、化學、

力學、電子學、計算機科學與技術等。支撐過程的主要學科是過程工程（泛化學工程）；支

撐裝備的學科是機械工程、材料科學與工程、動力工程及工程熱物理等；支撐控制的學科有

控制工程、電氣工程、儀器科學與技術等。過程裝備與控制工程將在實現物質轉化的工業化

的研究、開發、工程實施、生產管理中發揮重要作用。它的主要作用就是綜合與集成，支持

過程工業的發展。

參考文獻

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作者簡介

王健，哈爾濱石油學院機械工程學院過程裝備與控制工程專業1班，學號2。