淺談《生產(chǎn)過(guò)程控制的設(shè)計(jì)與運(yùn)行維護(hù)》精品教材建設(shè)

□王 斌 楊潤(rùn)賢

淺談《生產(chǎn)過(guò)程控制的設(shè)計(jì)與運(yùn)行維護(hù)》精品教材建設(shè)

□王 斌 楊潤(rùn)賢

精品教材建設(shè)是職業(yè)院校課程改革過(guò)程中的重要組成部分。就高職自動(dòng)化類專業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程控制的設(shè)計(jì)與運(yùn)行維護(hù)精品教材的建設(shè)提出了幾點(diǎn)看法，旨在編寫一套真正適合工作過(guò)程教學(xué)模式的高質(zhì)量、有特色的教材。

工學(xué)結(jié)合；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)；工作過(guò)程；精品教材

近年來(lái)高等職業(yè)教育改革如火如荼，要求建立行業(yè)、企業(yè)、學(xué)校共同參與的機(jī)制，推行“工學(xué)結(jié)合、校企合作”的辦學(xué)模式。其中教材建設(shè)是課程改革的重要內(nèi)容，是教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的重要載體。教材是進(jìn)行教學(xué)的基本工具，也是深化教育教學(xué)改革，全面推行素質(zhì)教育，培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要保證。因此，搞好教材建設(shè)對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高質(zhì)量人才具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

一、教材編寫的必要性

1.高職同類實(shí)訓(xùn)教材奇缺。盡管實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在高職教學(xué)中一般占總教學(xué)時(shí)數(shù)的近50%，但實(shí)訓(xùn)類教材相當(dāng)缺乏,特別是基于工作過(guò)程系統(tǒng)化的教材。

2.生產(chǎn)過(guò)程控制技能實(shí)訓(xùn)教材未反映高職特征。目前的高職學(xué)院所使用的過(guò)程控制技能實(shí)訓(xùn)教材的來(lái)源一是借用本科或中職同類教材，二是由各高職院校教師自行編寫而成。這些教材僅僅注重內(nèi)容上的增減變化，過(guò)分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的系統(tǒng)性，基礎(chǔ)理論分量過(guò)重，應(yīng)用技能比例偏輕，沒(méi)有從根本上反映出高職教材的特征和要求。

3.生產(chǎn)過(guò)程控制技能實(shí)訓(xùn)教材內(nèi)容陳舊。目前的高職學(xué)院所使用的生產(chǎn)過(guò)程控制技能實(shí)訓(xùn)教材內(nèi)容陳舊，不能及時(shí)反映新理論、新技術(shù)、新工藝、新裝備、新材料，而且大多數(shù)教材不符合新規(guī)范、新規(guī)程、新標(biāo)準(zhǔn)，與高職院校高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)不相適應(yīng)。

4.生產(chǎn)過(guò)程控制技能實(shí)訓(xùn)教材編寫形式落后。目前的高職學(xué)院所使用的生產(chǎn)過(guò)程控制技能實(shí)訓(xùn)教材結(jié)構(gòu)均采用大量文字?jǐn)⑹黾右欢康膱D表，學(xué)生學(xué)起來(lái)感到費(fèi)勁，因此急需編寫適合高職的教材。

二、教材編寫的原則

高職教材建設(shè)必須充分體現(xiàn)高職課程改革的特點(diǎn)，構(gòu)建適應(yīng)社會(huì)職業(yè)崗位需求的知識(shí)體系、技能體系、素質(zhì)體系及職業(yè)綜合能力體系，具體應(yīng)遵循如下基本原則：

1.應(yīng)具有創(chuàng)新性。教材建設(shè)要緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際和工作過(guò)程，不僅注重內(nèi)容和體系的改革，還要注意方法和手段的改革，以滿足學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)踐的需求。教材在內(nèi)容和形式上要有所突破，提倡編寫內(nèi)容新、體系新、方法新、手段新和創(chuàng)意新的教材。

2.應(yīng)具有先進(jìn)性。要能正確反映行業(yè)的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新藝和新設(shè)備，在部分學(xué)習(xí)情境上，還應(yīng)具有一定的超前性，要能夠反映技術(shù)的前沿。

3.應(yīng)具有實(shí)用性。教材編寫要聘請(qǐng)生產(chǎn)一線專業(yè)技術(shù)人員參與教材的建設(shè)，使教材更加具有職業(yè)適用性。并且將職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)和能力要求融人教材之中，以體現(xiàn)高職課程改革中“雙證融通”的特色。

4.應(yīng)具有多樣性。教材編寫形式具有多樣性和靈活性，有文字教材和音像教材、多媒體教材等配套編制，書本教材與活頁(yè)教材等相互補(bǔ)充。

5.應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生工作能力為主。為突出能力培養(yǎng)，生產(chǎn)過(guò)程控制實(shí)訓(xùn)教材要圍繞儀表控制技術(shù)應(yīng)用能力這條主線來(lái)設(shè)計(jì)學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)，高職的特色是強(qiáng)化人才的實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)。因此儀表控制實(shí)訓(xùn)教材根據(jù)自動(dòng)化培養(yǎng)所應(yīng)具備的相關(guān)能力培養(yǎng)體系，構(gòu)建本專業(yè)的職業(yè)能力訓(xùn)練模塊，加強(qiáng)學(xué)生的基本實(shí)踐能力、操作能力與綜合技能的培養(yǎng)。

三、基于工作過(guò)程的特色教材的編寫

一直以來(lái)，高等職業(yè)教育教材建設(shè)存在特色不明顯、缺少行業(yè)專家指導(dǎo)、實(shí)際操作方面嚴(yán)重滯后等問(wèn)題?；谶@些問(wèn)題，本教材在開(kāi)發(fā)方法和編寫模式上進(jìn)行了有益的改進(jìn)，注意調(diào)整以下方面：突出教材“校企合作、工學(xué)結(jié)合”的特征，以職業(yè)工作過(guò)程特征為邏輯起點(diǎn)；強(qiáng)調(diào)以學(xué)生學(xué)習(xí)為主，有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，并積極融入 “產(chǎn)業(yè)、行業(yè)、企業(yè)、職業(yè)和實(shí)踐”五大要素。具體編寫的理念和方法如下。

1.轉(zhuǎn)變觀念。基于工作過(guò)程、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的課程教材編寫并不是一件容易的事情，它需要以項(xiàng)目實(shí)例做為核心重新選擇和組織專業(yè)知識(shí)體系。對(duì)高職教師來(lái)說(shuō)，這是一種全新的教材模式，因而在校教師往往難以把握其技術(shù)和要領(lǐng)。另外，大多數(shù)教師都已習(xí)慣按照陳述的方式來(lái)編寫教材，而不習(xí)慣按照工作情境為單位來(lái)編寫教材。因此，要編寫出項(xiàng)目課程的教材，需要教師徹底改變已有的教材編寫習(xí)慣與企業(yè)工程師一起結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際操作來(lái)共同編寫基于工作過(guò)程的教材。

2.把握好兩個(gè)原則。在教材編寫過(guò)程中應(yīng)該把握兩個(gè)原則：第一用工作任務(wù)引領(lǐng)專業(yè)知識(shí)。工作任務(wù)是核心，專業(yè)知識(shí)是圍繞工作任務(wù)完成的需要合理地延伸出來(lái)的。第二由易到難的原則。在選取工作任務(wù)時(shí)，必須遵循人的認(rèn)知規(guī)律，即由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由小到大，由少到多的原則。只有這樣，學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)才會(huì)循序漸進(jìn)、逐步深入。

3.掌握好開(kāi)發(fā)流程。基于工作過(guò)程的課程教材基本的開(kāi)發(fā)流程是：通過(guò)調(diào)研得出典型工作任務(wù)，并對(duì)典型工作任務(wù)進(jìn)行分析總結(jié)得出學(xué)習(xí)領(lǐng)域和學(xué)習(xí)情境，從而編寫出具有特色的教材，具體見(jiàn)圖1。

圖1 《生產(chǎn)過(guò)程控制的設(shè)計(jì)與運(yùn)行維護(hù)》教材的開(kāi)發(fā)流程

4.安排好教材開(kāi)發(fā)的形式?！渡a(chǎn)過(guò)程控制的設(shè)計(jì)與運(yùn)行維護(hù)》教材的開(kāi)發(fā)形式比傳統(tǒng)教材更加立體化，它由任務(wù)單、資訊單、信息單、計(jì)劃單、決策單、材料工具清單等部分組成，具體包括教師輔導(dǎo)、電子教案、助教課件、素材庫(kù)、文字教材、助學(xué)課件、網(wǎng)絡(luò)課程、試題庫(kù)、工具軟件、教學(xué)支撐環(huán)境等部分。

5.處理好教材內(nèi)容。本教材內(nèi)容編寫強(qiáng)調(diào)以學(xué)生學(xué)習(xí)為主，以引導(dǎo)性的文章、問(wèn)題、圖表和信息形式出現(xiàn)，在教材的幫助下，學(xué)生通過(guò)獨(dú)立或小組式的學(xué)習(xí)，可以達(dá)到以下目的：學(xué)習(xí)解決實(shí)際問(wèn)題所需的知識(shí)和技能；從專業(yè)資料和維修手冊(cè)中獲取和分析專業(yè)信息，并尋找解決問(wèn)題的途徑從而獲得解決新問(wèn)題的能力；能夠進(jìn)行有目的的學(xué)習(xí)，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。具體來(lái)說(shuō)要處理好三個(gè)重點(diǎn)：

第一個(gè)重點(diǎn)是工作任務(wù)的選取。課程內(nèi)容的確定需要將專業(yè)知識(shí)和技能重新組織為若干個(gè)典型代表性的工作任務(wù)。在選取和組織工作任務(wù)時(shí)，要特別注意任務(wù)應(yīng)該由小到大，由淺到難，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜。任務(wù)的組織要特別遵循人的認(rèn)知規(guī)律，任務(wù)之間可以有適當(dāng)?shù)闹丿B，但任務(wù)之間是一個(gè)遞進(jìn)的關(guān)系。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的課程是一種按照工作的相關(guān)性，而不是知識(shí)的相關(guān)性組織內(nèi)容的課程，其課程內(nèi)容的載體是具體的工作任務(wù)。這樣，工作任務(wù)就成了項(xiàng)目課程的核心要素，而對(duì)工作任務(wù)的背景描述也就成了項(xiàng)目課程開(kāi)發(fā)的重要環(huán)節(jié)。表面看起來(lái)似乎并不難，其實(shí)不然。一旦著手項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)課程教材的編寫就會(huì)發(fā)現(xiàn)，編者往往用一句話來(lái)描述工作任務(wù)。這種對(duì)于工作任務(wù)過(guò)于籠統(tǒng)的描述，不僅使得授課教師難以把握這一教學(xué)環(huán)節(jié)，而且會(huì)使得工作任務(wù)這一環(huán)節(jié)被龐雜的知識(shí)所淹沒(méi)，難以突出其在課程中的核心地位。因而開(kāi)發(fā)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)課程時(shí)一定要重視對(duì)工作任務(wù)的細(xì)致描述，如在本教材中：

工作任務(wù)名稱：JX-300XPDCS系統(tǒng)對(duì)水箱液位工程量的控制；工作任務(wù)背景：液位是實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程控制中最普遍的工程量，其特性曲線研究是對(duì)被控對(duì)象特征進(jìn)行認(rèn)識(shí)，建立其數(shù)學(xué)模型的一個(gè)重要途徑，常規(guī)PID控制方案是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程控制規(guī)律的基礎(chǔ)，而串級(jí)控制是學(xué)生對(duì)復(fù)雜控制規(guī)律進(jìn)行學(xué)習(xí)和掌握的提升；完成工作任務(wù)要達(dá)到的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：掌握DCS系統(tǒng)的組成及工作原理；DCS系統(tǒng)的組態(tài)方法；DCS系統(tǒng)硬件設(shè)備的性能及其使用方法和運(yùn)行調(diào)試方法；掌握PID調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)方法、控制規(guī)律、串級(jí)控制原理和DCS系統(tǒng)的故障分析方法和排除方法等；完成工作任務(wù)所需要的設(shè)備、工具和材料：AE2000生產(chǎn)過(guò)程裝置一套、JX-300XP控制柜一個(gè)、控制卡件若干、PC機(jī)三臺(tái)、連接線多根、控制平臺(tái)一套、組態(tài)軟件光盤一張。

第二個(gè)重點(diǎn)是工作任務(wù)的實(shí)踐操作過(guò)程。工作任務(wù)的實(shí)踐操作過(guò)程是課程的核心內(nèi)容，是學(xué)生獲取職業(yè)技能的基本途徑。如果實(shí)踐操作過(guò)程出了偏差，對(duì)于學(xué)生技能的獲取和后續(xù)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)會(huì)產(chǎn)生非常大的影響。實(shí)踐操作過(guò)程必須嚴(yán)格、完整、正確、規(guī)范，必須在真實(shí)的環(huán)境中去完成。

第三個(gè)重點(diǎn)是工作任務(wù)的問(wèn)題探究。基于工作過(guò)程、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的課程以工作任務(wù)為中心來(lái)組織專業(yè)知識(shí)，工作任務(wù)處于焦點(diǎn)位置，而專業(yè)知識(shí)處于背景位置。問(wèn)題探究就是探究的實(shí)踐操作理論依據(jù)，也就是背景知識(shí)。

四、所編教材的特點(diǎn)

2008年我主編了 《生產(chǎn)過(guò)程控制的設(shè)計(jì)與運(yùn)行維護(hù)》校本教材，在此基礎(chǔ)于2009年申報(bào)了江蘇省精品教材建設(shè)立項(xiàng)并獲通過(guò)，成為江蘇省精品教材建設(shè)立項(xiàng)。本教材編寫與同類教材相比，有以下特點(diǎn)：

1.內(nèi)容新。本教材針對(duì)自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn)，將實(shí)際的工程量引入DCS控制的軟件組態(tài)中，通過(guò)實(shí)現(xiàn)不同的組態(tài)方案，在實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件平臺(tái)下，實(shí)時(shí)完成參數(shù)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)多種不同的控制要求，達(dá)到所需的控制目標(biāo)。

2.結(jié)構(gòu)新。本教材以真實(shí)的學(xué)習(xí)情境組織教學(xué)內(nèi)容，各個(gè)情境模塊相互獨(dú)立，一個(gè)情境模塊包括一種或幾種技能，重點(diǎn)突出，主題鮮明，具有良好的彈性和拓展性。

3.方法精。本教材特別注重對(duì)過(guò)程控制技術(shù)操作方法的提煉和講解，使同學(xué)們能弄清操作方法和步驟，觸類旁通。

4.信息全。本教材主要以圖表形式進(jìn)行編寫，直觀形象，圖文并茂，便于學(xué)生學(xué)習(xí)。

五、結(jié)束語(yǔ)

基于工作過(guò)程的課程改革體現(xiàn)了高等職業(yè)教育改革理念的更新，是促進(jìn)職業(yè)教育與實(shí)際工作緊密結(jié)合的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，課程改革教材的開(kāi)發(fā)還處于探索階段，新理念和新思想層出不窮，其編寫模式呈現(xiàn)出靈活多樣的特征。本文希望通過(guò)對(duì)《生產(chǎn)過(guò)程控制的設(shè)計(jì)與運(yùn)行維護(hù)》課程教材開(kāi)發(fā)的探討，為提高高等職業(yè)教育改革教材的開(kāi)發(fā)水平提供借鑒。

[1]姚敏.淺談高職教材建設(shè)與課程改革[J].教育與職業(yè)，2009（8）.

[2]閻燕等.發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢(shì)，圍繞課程改革，做好教材建設(shè)[J].高等農(nóng)業(yè)教育，2009（4）.

[3]李立功，淺析工學(xué)結(jié)合模式下的特色教材[J].天津職業(yè)院校聯(lián)合學(xué)報(bào)，2009（3）.

[4]王冰.高職教育教材建設(shè)問(wèn)題的研究[J].職業(yè)技術(shù)教育，2008，（5）.

責(zé)任編輯 謝榮國(guó)

本文系江蘇省精品教材建設(shè)立項(xiàng)課題(第195號(hào))。

王斌（1967-），男，江蘇揚(yáng)州人，揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，碩士，研究方向?yàn)樾畔⑻幚?、自?dòng)控制。

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