您所在的位置:首页 人才培养 专业介绍

专业介绍

机械工程学院专业巡礼——过程装备与控制工程专业

一、专业介绍

过程装备与控制工程专业前身为化工设备与机械,是我校1958年建校设置的专业之一。专业是国家级一流本科专业建设点天津市一流本科专业建设点天津市优势特色专业天津市品牌专业,建有天津市低碳绿色过程装备国际联合研究中心,天津市轻工装备实验教学示范中心,依托“机械工程”一级学科博士点、“能源动力”专业硕士点,拥有本科、硕士及博士培养的完整人才培养体系。

专业是以过程装备设计为主体、过程原理与装备控制技术应用为两翼的“化—机—电”一体化的多学科交叉型专业,服务于机械、化工、食品、生物、制药、环保、能源、材料等国民经济重要行业,培养从事过程装备及控制系统的设计制造、运行维护、监督检验、研究开发和工程管理等方面的高素质创新型人才。

b6ef5f620b4c4f42b6fa571041850641.jpg

二、专业优势与特色

过程装备与控制工程专业是学校多学科交叉融合的典范,也是支撑学校传统优势学科与新兴战略学科发展的关键纽带。该专业以机械工程为基础,融合过程工程、控制工程、材料工程及智能化技术,形成了“装备+工艺+控制”三位一体的学科体系,在轻工食品行业装备智能化、绿色低碳技术、固废资源化等领域具有鲜明特色。

特色一:多领域深度融合的学科体系——构建机械、过程、控制三位一体的知识架构

过程装备与控制工程专业是天津科技大学学科交叉创新的关键枢纽,其学科体系以机械装备为核心,向上支撑轻工技术与工程、食品科学与工程等学校优势学科,横向联动材料、化工、环境等科大传统学科,向下延伸至智能制造、工业互联网、新能源等科大的新兴领域,形成“机械+过程+控制”的复合型人才培养模式。

机械工程基础:依托机械学院的精密制造、智能装备等优势,强化过程装备设计、制造及优化能力,如食品机械、生物反应器等关键设备的研发。

过程工程拓展:结合轻工、食品、生物、化工等过程工业需求,研究传热传质、反应工程、分离技术等核心工艺,推动高效节能装备开发。

智能控制赋能:融合5G通信、工业互联网、数字孪生、AI算法等技术,实现装备智能化运维与工艺优化,如食品干燥设备的自适应控制、固废处理过程的智能监测等。

多学科交叉的架构,使过控专业成为连接天津科技大学传统工科与新兴技术的关键桥梁,为学校“新工科”建设提供重要支撑。

c780db635dec412494e210d32e7ddf0d.jpg

特色二:鲜明的轻工食品装备行业特色——服务国家战略与区域经济需求

天津科技大学在轻工技术与工程、食品科学与工程等领域具有全国领先优势,过程装备与控制工程专业紧密对接这一特色,聚焦食品、生物、制药等行业装备,形成独特的培养方向。

食品装备智能化:针对食品加工行业的高效、节能需求,研发智能干燥设备、蒸发浓缩系统、自动化包装机械等,结合数字孪生技术实现设备全生命周期管理。

生物制药装备优化:面向生物医药行业,开发高效生物反应器、无菌灌装系统等关键装备,提升制药过程的精准控制能力。

轻工装备绿色化:聚焦造纸、包装等轻工行业特殊需求,研发高效废水处理装备、造纸机械节能改造技术、绿色包装材料生产设备等,结合学校在轻工技术与工程领域的优势,开发造纸黑液资源化、包装废弃物循环利用等特色技术,服务轻工行业可持续发展。

这一特色使过控专业在京津冀乃至全国轻工食品行业具有显著影响力,毕业生广泛就业于轻工、食品等行业龙头企业。

7f322e7b84284bd89bbcb3258fdc3d0e.jpg

特色三:智能绿色技术的前沿探索——引领“双碳”目标下的行业升级

围绕国家“双碳”战略,过控专业在智能装备、固废资源化、过程强化等领域取得突破性成果,推动传统工业向绿色化、低碳化转型。

智能装备与数字孪生:利用AI算法和大数据分析,优化食品机械运行参数,实现故障预测与节能调控,如智能干燥系统的自适应温控技术。

固废资源化与清洁能源:开发生物质制氢联产多孔炭技术,结合AI驱动的排放预测模型,实现固废高值化利用,助力环保产业“零废低碳”转型。

过程强化与节能降碳:集成超声、微波等新型传热传质技术,破解高耗能行业(如化工、食品加工)的能效瓶颈,建立“能耗-碳排放”双目标优化模型,推动工业绿色升级。

这些研究方向不仅契合国家“智能制造”和“碳中和”战略,也为天津科技大学在新兴技术领域(如工业互联网、新能源)的学科布局提供了重要支撑。

a799322a202e46a0b249c66787e87223.jpg

三、本科教育教学改革与成效

(一)建立“以学生为中心,以产出为导向,持续改进”的新工科人才培养方案

过程装备与控制工程专业作为“化-机-电” 多学科交叉型专业,构建了“机械+过程+控制”的复合型人才培养模式。在培养方案中,增加了机器学习与计算方法、过程装备与控制工程科教融合与学科竞赛、过程系统智能化控制、食品装备与智能化设计、过程装备绿色低碳设计及实践、碳中和与新能源利用、过程工业与机器学习、过程装备与控制工程产业模式与创业等新兴技术课程,将新一代信息技术融入过程装备,强化融合课程及新型过程的装备技术。在人才培养中获得教学成果奖“注重自主实践能力的普通高校工科创新人才培养模式探索与实践 天津市级教学成果一等奖”、“基于完全学分制的地方高校“五维一体”工程教育人才培养模式创新与实践 天津市教学成果特等奖”;“基于工程能力学科基础课程教学体系研究与实践 天津市教学成果二等奖”。

da62520af2a04aadb2a4770cf1ee842a.jpg

(二)构建“学校+企业+行业+协会+科研院所”多元协同育人模式

以人才培养目标为导向,构建“学校+企业+行业+协会+科研院所”协同育人模式。通过设立校企合作课程,聘请校外导师,邀请企业、行业、学会及科研院所等不同领域的专家走进课堂,扩展学生视野,提升学生的创新思维能力与就业能力,并与企业共同积极开展教学教学改革,承担教改项目“产教融合下校企联合构建过控专业实践教学平台及继续教育人才培养模式研究”、“基于行业新要求的过程装备与控制工程专业新工科教学改革研究”。

2862f38f4ed445ab84a4ccac3eacf524.jpg

(三)完善创新实践体系建设,提升学生工程实践能力

在新工科教育理念指导下,开展“新工科背景下国家一流过控专业创新实践平台构建与研究”教学改革项目研究,搭建了一个过控专业实验教学大平台,形成以学生为主体、教师为主导,以强化过控基础知识、提高综合运用知识和科研创新能力为目的的实验教学体系。借助该实验教学平台对学生分阶段、分模块、分层次安排实验教学,强化设计性实验、综合性实验和创新性实验项目,并多元化建立校外实习及创业就业基地,通过与企业的合作,促进学生的就业。

898fec7421fe4aeaa4ea514d893247de.jpg

(四)建立科教融汇机制,激发学生的创新意识和创新能力

构建“教师-研究生-本科生”纵向课外实践指导机制,以教师指导为辅,以学生自主学习、研究学习和协作学习为主的自主创新实践教育模式,充分发挥学生的主观能动性,培养学生的动手能力、科研能力、管理能力、团队精神和创新意识。近三年,专业学生在中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、中国大学生机械工程创新创意大赛、全国三维数字化创新设计大赛、全国大学生金相技能大赛、大学生节能减排社会实践与科技竞赛等比赛中获得国家级及省部级奖项百余项。

ea60316778d3412c9d31d655a8e8fd9d.jpg

(五)加强师资队伍建设,强化教学团队、一流课程及教材建设

本专业现有专职教师16人,博士学位占比93.8%,其中省部级高层次人才3人,连续四年入选斯坦福全球前2%顶尖科学家1人,教授7人,副教授8人,讲师1人,博士生导师4人,硕士生导师16人。构建了产教创融合育人教学队伍,通过引入企业、行业协会及科研院所等多方技术资源,建立了由校内教师、企业技术人员、科研院所研究人员组成的多元协同的产教创融合教师队伍,定期开展多种形式的工程教育教学类研究与实践,强化学生知识、能力和素质的培养。目前,拥有校级教学团队1个,天津市教学名师1人,校级教学名师2名,天津市工程专业学位优秀指导教师4人,1人获得学校思政育人突出贡献荣誉,1人获得学校教育教学突出贡献荣誉。建设校级一流课程2门,校级课程思政示范建设课程2门,校级创新型建设课程1门,出版教材及专著6部。

8dde28c1a3f44ff5ac9bcee15f31d0ec.jpg

(六)科研优势转化为教学优势

专业科研实力雄厚,近年来主持了多项国家自然科学基金、国家科技支撑计划和科技部、教育部及各省部级科技计划项目,同时承担多项企业合作、技术开发等项目,许多研究成果达到国际先进水平。将科研优势转化为教学优势,丰富课堂教学案例,提升学生培养质量。获得天津市科技进步一等奖1项,天津市技术发明二等奖1项,天津市科技进步二等奖1项,中国轻工业联合会技术发明奖二等奖1项,中国轻工业联合会技术发明奖三等奖1项,天津市专利金奖1项,天津市专利优秀奖1项。

a4e261a7616a401d988e2b51e2b07cd1.jpg

(七)加强学科交叉能力与国际化视野

本专业建有天津市低碳绿色过程装备国际联合研究中心,拥有众多先进的实验仪器设备,并与日本名古屋大学、加拿大西安大略大学、加拿大麦吉尔大学、剑桥大学等建立长期合作研究。通过国际合作平台,建成集科学研究、人才培养、技术开发、科技产业、技术服务于一体的开放型、运行高效的国际联合研究中心,致力于食品与工业过程中的低碳及过程装备的基础理论研究与成果转化,并进行工程化研究开发。通过国际交流与合作拓宽学生视野,及时传递国际前沿知识,对工科学生研究方法的借鉴、思维模式的形成、实践能力的提升都起到了重要的作用。

d94022da2620407c840692b128afcecf.png

四、学生成长体验

2022级本科生孙千钧

在机械工程学院的学习和生活中,我深刻领悟了“尚德尚学尚行爱国爱校爱人”的校训精神,先锋计划的引领也让我在理论和实践中不断锤炼自己。

过程装备与控制工程系始终注重学生知识、能力与素质协调发展。学院培养方案严谨周密,课程设置逐层深入,保障我们理论学习,从《高等数学》《大学物理》等基础课程中积淀的逻辑思维,到《机械原理》《机械设计》中掌握的分析方法,这些知识为后续《过程原理》《热力学》等专业课程奠定了坚实基础。同时,学院提供充足的实验科研条件,鼓励学生积极参与科研项目和学科竞赛,将理论知识运用到实践中,锻炼了我的综合能力。系里还为我们搭建了丰富的实践平台,从认识实习、就业指导课中了解行业发展趋势,帮助我逐渐明晰专业内涵。更难忘的是专业老师们的言传身教,他们不仅以严谨的治学态度传授专业知识,更通过行业标杆人物故事分享,引导我们树立“精益求精、服务国家”的价值观。

“过程精彩,装备自我,控制未来”——这句标语如今已内化为我的成长信条。衷心感谢学校及老师的悉心培育,未来我将秉持校训精神,以扎实学识和创新实践,为强国建设贡献青春力量。

2022级本科生刘振兴

在机械工程学院的学习与实践中,我逐渐领悟到机械工程“以实践求真知”的深刻内涵。过程装备与控制工程专业的课程体系注重理论与实践的结合,从材料力学中分析结构的稳定性,到工程流体力学中探索能量传递的规律,扎实的理论基础让我学会用科学视角解读机械设计的底层逻辑。

过程装备与控制工程专业的培养理念让我深刻体会到“动手能力”对工程师的重要性。在一次次的科研实践中,我掌握了从三维建模到数控加工的全流程技能,学会了如何通过反复调试改进机械结构的精度与效率。在参与工程创新项目时,我从设计图纸到实物制造全程参与,不仅熟悉了工业级加工设备的操作,更理解了工艺优化对产品性能的关键作用。这些经历让我明白,机械不仅是技术的实现,更是对细节的极致追求。学院始终倡导“用技术服务社会”的价值导向。多次的社会实践活动让我意识到,工程师的使命不仅是创造价值,更要让技术传递温度,为社会带来实际改变。

回望成长历程,过程装备与控制工程专业为我搭建了从理论到创新、从校园到社会的桥梁。未来,我将继续秉持“知行合一”的信念,在机械领域探索更多可能。感谢学院的培养、老师的指引,以及每一段在实验室中淬炼的时光!

五、优秀学生代表

2021级本科生陈春羽

陈春羽,中共党员,天津科技大学机械工程学院2021级过程装备与控制工程专业本科生。本科期间历任过控二班班长兼团支书、第十届机械党建中心培训部部长、校党委宣传部助管、机械第一学生社区本科生工设过控党支部组织委员等职务,展现出卓越的组织协调能力。连续三年获评校级"优秀学生干部""优秀共青团员"称号,并三次荣获奖学金,两次斩获国家励志奖学金。在学术创新方面累计获得国家级竞赛奖项1项、省市级奖项4项、校级奖项20余项,覆盖装控大赛、节能减排、成图大赛等多个领域。积极参与社会实践,曾担任2023年天津马拉松赛事志愿者、"返家乡"社会实践项目成员,累计志愿服务时长超300小时。我注重综合素质提升,在党建服务、行政管理等多维度锤炼能力,形成了专业扎实、知行合一的发展特质,现保研至山东大学能源与动力工程学院攻读硕士研究生。

2021级本科生贾乐言

贾乐言,中共预备党员,天津科技大学机械工程学院过程装备与控制工程专业2021级本科生,曾任天津科技大学国旗护卫队副主席、2021级网格员区域长等;获天津市人民政府奖学金、校级一等奖学金3次、天津科技大学三好学生2次、第十五届国际先进机器人及仿真技术大赛国家三等奖、第八届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛国家铜奖、2024绿创-第二届天津市大学生节能减排社会实践与科技竞赛三等奖等;作为副班长和区域长,积极协助班级事务,促进班级团结,努力营造良好的学习生活氛围;积极参与社会实践和志愿服务活动,如天津马拉松志愿活动,累计志愿时长400小时。专业课程的学习上,不断提升自己的专业素养,连续三年学业绩点第一名,50+门课程成绩在90分以上,以综合排名第一的成绩保送至浙江大学攻读硕士研究生。

过程装备与控制工程寄语

过程精彩 装备现在 控制未来 功成有我!