第3卷 第1期 化工系程序控制課程實踐問題導向學習接軌化工廠控制實務

作者：東海大學化學工程與材料工程學系 劉佳霖教授

「程序控制」是化工系畢業生在化工廠最實用的課程之一，旨在訓練學生藉由控制系統具有維持化工廠穩定操作的能力。然而，以往課程設計大多採數學方程式推導控制系統的原理與實作方法，無助於畢業生接軌化工廠控制實務。因此，本研究旨在探討改以製程動態模擬器Aspen HYSYS模擬操作單元與控制器，讓學生理解與應用控制系統經常使用的工具與方法，並結合「問題導向學習」（problem-based learning, PBL）完成製程操作問題，是否有助於接軌化工廠控制實務。本研究採個案研究法，參與者為大四學生A班40人，B班47人。A、B兩班使用相同的教科書，唯授課教師不同；B班教師採取傳統的數學公式推演教學方式，A班教師採用製程動態模擬器Aspen HYSYS引導學生利用程序控制的方法，並完成事先設計的製程操作問題。學習後成效調查顯示，A班學生具有較好的學習成效，較能分辨製程的受控及操作變數，以及測量訊號的傳遞方式。此外，在基於安全操作的考量下，較能具有設定控制閥作動模式能力，並較能理解製程問題且選擇適當的控制策略，也較能正確地配對受控及操作變數。

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關鍵詞: 問題導向學習（PBL）、控制系統、程序控制、製程動態模擬器