特色是精品課程建設(shè)的生命力

潘玉民 張全柱 薛鵬騫

華北科技學(xué)院電子信息工程學(xué)院 北京 101601

精品課程建設(shè)是教育部“質(zhì)量工程”的重要組成部分，是提高教學(xué)質(zhì)量的重大舉措[1]。課程是大學(xué)最活躍的元素，它對(duì)高等學(xué)校的發(fā)展具有舉足輕重的作用，是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的基本途徑，也是現(xiàn)代大學(xué)建設(shè)的核心要素與精華。因此，各高校都將精品課程建設(shè)作為工作的著力點(diǎn)。

按照對(duì)精品課程內(nèi)涵的描述，精品課程是指具有一流教師隊(duì)伍、一流教學(xué)內(nèi)容、一流教學(xué)方法、一流教材、一流教學(xué)管理的示范性課程。但是在精品課程具體實(shí)施過(guò)程中如何實(shí)現(xiàn)上述要求則需要認(rèn)真研究和探討。名校或重點(diǎn)大學(xué)建設(shè)一門精品課程，憑借其師資與資源優(yōu)勢(shì)達(dá)到以上幾個(gè)方面的一流要求并不難，有時(shí)甚至是水到渠成，而對(duì)于一般高校要達(dá)到這幾個(gè)方面的一流并非易事，尤其是對(duì)地方院校來(lái)說(shuō)難度更大。因此，多數(shù)院校的精品課程建設(shè)，需要根據(jù)自身現(xiàn)狀統(tǒng)籌規(guī)劃，在某個(gè)方面創(chuàng)建一流或局部一流，若一味求全則勢(shì)必顧此失彼，收效甚微。依托本校與行業(yè)優(yōu)勢(shì)、地理環(huán)境、科研及學(xué)科現(xiàn)狀等凝練特色，以特色求生存、求發(fā)展，從師資、教學(xué)等方面進(jìn)行提煉，提高教學(xué)質(zhì)量，提升同質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)力，即在突出“特色”與“質(zhì)量”上下工夫。

我校是一所快速發(fā)展中的、隸屬于國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局的多科性的行業(yè)院校，學(xué)校以安全生產(chǎn)為第一服務(wù)方向，以安全科技為特色。自動(dòng)化專業(yè)是我校重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)，該專業(yè)于2009年被批準(zhǔn)為教育部特色專業(yè)，自動(dòng)控制原理課程建設(shè)由于特色專業(yè)優(yōu)勢(shì)而獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展。

該課程于2009年被批準(zhǔn)為河北省精品課程。在課程建設(shè)中與行業(yè)以及學(xué)校的特點(diǎn)緊密結(jié)合，分析課程實(shí)際具備的條件，根據(jù)專業(yè)和學(xué)科背景、科研實(shí)力、行業(yè)特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)和培育可持續(xù)發(fā)展的生長(zhǎng)點(diǎn)及課程特色。

自動(dòng)控制原理是自動(dòng)化專業(yè)的核心課程，有很強(qiáng)的工程應(yīng)用背景，也是信息科學(xué)的重要組成部分，其發(fā)展涉及眾多的學(xué)科領(lǐng)域，對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)起到橋梁與紐帶的作用，因此，該課程對(duì)專業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。我校自動(dòng)控制原理課程建設(shè)體現(xiàn)學(xué)校和專業(yè)方向，以安全科技作為課程特色。課程依托學(xué)校的三個(gè)平臺(tái)：①自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)和科研團(tuán)隊(duì)，②省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，③信息與控制技術(shù)研究所，在師資隊(duì)伍、科教研、教學(xué)模式、課程網(wǎng)站建設(shè)等方面進(jìn)行了一些有益的探索與實(shí)踐。

1 課程建設(shè)的指導(dǎo)思想

根據(jù)時(shí)代發(fā)展、專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，優(yōu)化自動(dòng)控制原理課程體系，構(gòu)建一個(gè)科學(xué)、合理的知識(shí)架構(gòu)。體現(xiàn)當(dāng)代教育思想和新的教學(xué)理念，力圖融知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)于一體，融教學(xué)與科研為一體，從課程內(nèi)容、師資隊(duì)伍、教學(xué)條件和教學(xué)方法等方面進(jìn)行改革。根據(jù)課程現(xiàn)狀，確立具有自身特色的教學(xué)模式，以科研和學(xué)科建設(shè)引領(lǐng)課程建設(shè)，并樹立以人為本的教育教學(xué)觀。鑒于精品課程的最終用戶是學(xué)生，因此，以學(xué)生受益為課程建設(shè)的根本原則[2]。教師的科研工作以促進(jìn)和服務(wù)于教學(xué)為目的，通過(guò)科研獲得教學(xué)改革的原動(dòng)力，提高學(xué)術(shù)水平和為社會(huì)服務(wù)的能力?？蒲惺墙虒W(xué)質(zhì)量的推進(jìn)器，以科研促進(jìn)教學(xué)，形成科研、教學(xué)的良性互動(dòng)，是提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。

2 師資隊(duì)伍建設(shè)與特色

建設(shè)一支特色鮮明、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、勤于教學(xué)的師資隊(duì)伍，是搞好精品課程建設(shè)的關(guān)鍵[3]。近年來(lái)，我校通過(guò)各種途徑引進(jìn)高層次、高學(xué)歷的學(xué)科帶頭人，以教授、博士為核心形成了較強(qiáng)的專業(yè)學(xué)歷和科研優(yōu)勢(shì)。自動(dòng)控制原理課程負(fù)責(zé)人由校級(jí)教學(xué)名師擔(dān)任，課程組教師是自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)和科研團(tuán)隊(duì)的主體，目前擁有多項(xiàng)前沿核心技術(shù)，具有為企業(yè)進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)和研制產(chǎn)品的實(shí)力。課程組現(xiàn)有教師16人，其中教授3人，副教授4人，博士后1人，博士3人，碩士10人。校級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)和科研團(tuán)隊(duì)為本課程的教學(xué)注入了活力，提供了資源支持，借助科教研成果促進(jìn)課程建設(shè)，增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展的后勁。自動(dòng)化專業(yè)以控制理論與控制工程、電力電子技術(shù)為學(xué)科建設(shè)方向，突出安全科技特色，以學(xué)科建設(shè)作為課程建設(shè)的重要支撐。課程組教師在電力電子學(xué)科方向積累了多年的產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，與多家企業(yè)建立了長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系，對(duì)凸顯和凝練專業(yè)和課程特色起到了積極的作用。

3 網(wǎng)站特色建設(shè)

由于精品課程建設(shè)及評(píng)估主要依托網(wǎng)站形式進(jìn)行，進(jìn)行因此本課程建設(shè)重點(diǎn)放在突出網(wǎng)站特色上。網(wǎng)站建設(shè)的宗旨是體現(xiàn)以人為本的教學(xué)理念，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)為目標(biāo)，將多種課程資源集成在網(wǎng)站的教學(xué)資源中，使學(xué)生可以從網(wǎng)上獲取課程學(xué)習(xí)的相關(guān)信息，方便學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。本課程網(wǎng)站特色主要有如下7點(diǎn)：

(1)網(wǎng)站均由任課教師自行創(chuàng)作與設(shè)計(jì)，可以隨時(shí)根據(jù)教學(xué)需要更新網(wǎng)站內(nèi)容，使其與教學(xué)過(guò)程融為一體。

(2)網(wǎng)站界面友好、圖文并茂。采用了大量的優(yōu)質(zhì)圖片，構(gòu)建清新自然，融藝術(shù)與人文思想于一體的獨(dú)特風(fēng)格，使網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容、形式活潑。

(3)知識(shí)涵蓋面廣，內(nèi)容與資源豐富，信息量大，反映創(chuàng)新型教學(xué)體系。網(wǎng)站突出實(shí)踐能力和創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)，加強(qiáng)研究性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。如設(shè)置網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)、考研指導(dǎo)、提供學(xué)習(xí)方法、指導(dǎo)重點(diǎn)難點(diǎn)、習(xí)題與解答、課件教學(xué)視頻等。

(4)以考研為杠桿提升理論教學(xué)的深度與廣度，提煉考研試題精華并滲透到網(wǎng)站和面授課程教學(xué)之中，既提高學(xué)生的興趣，又使課程教學(xué)起到畫龍點(diǎn)睛的功效。

(5)共享名校精品課程資源，開闊視野，博學(xué)多聞。以海納百川之態(tài)，使課程網(wǎng)站成為窗口，為學(xué)生提供一個(gè)廣闊的天空。網(wǎng)站鏈接了清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、上海交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等高校的自控原理精品課程，使學(xué)生領(lǐng)略到國(guó)家級(jí)精品課程的風(fēng)采，并根據(jù)自己的需求廣泛獲取所需內(nèi)容，而不局限于本門課程之中。網(wǎng)站同時(shí)經(jīng)授權(quán)引進(jìn)武漢理工大學(xué)高質(zhì)量的自動(dòng)化專業(yè)概論多媒體課件，擴(kuò)大網(wǎng)站陣容。

(6)在線答疑功能。在線答疑可以間接“傳道、授業(yè)、解惑”，解決學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問題，因材施教，培養(yǎng)個(gè)性，增強(qiáng)效果。

(7)網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)：提供各章節(jié)全方位教學(xué)指導(dǎo)，明確課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)、知識(shí)點(diǎn)及相互聯(lián)系，同時(shí)通過(guò)典型例題指導(dǎo)課程學(xué)習(xí)。

4 教學(xué)改革、教材建設(shè)與教學(xué)方法

本課程的教學(xué)改革以科研和學(xué)科建設(shè)為切入點(diǎn)，以科研促進(jìn)教學(xué)[4]。提出了理論教學(xué)—系統(tǒng)建模與仿真—實(shí)際系統(tǒng)開發(fā)的新型教學(xué)發(fā)展模式。構(gòu)建立體化的教學(xué)環(huán)境，利用現(xiàn)代教學(xué)手段，整合網(wǎng)絡(luò)資源，提供直觀、生動(dòng)、形象的教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)方式。教師通過(guò)科研將科學(xué)新技術(shù)融入教學(xué)過(guò)程。

培育產(chǎn)學(xué)研一體化機(jī)制。編寫了《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)實(shí)用教程》規(guī)劃教材，使學(xué)生掌握從計(jì)算機(jī)仿真、電子電路板制作到控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過(guò)程，切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。在理論教學(xué)與實(shí)際系統(tǒng)開發(fā)之間，以仿真技術(shù)作為橋梁，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫過(guò)渡。由于能夠?qū)嶋H制作或參與教師科研的學(xué)生只能是少數(shù)，利用仿真技術(shù)可以面向大眾，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，更易于揭示課程的物理本質(zhì)，是課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充形式。

在教學(xué)過(guò)程中將科教研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，將先進(jìn)的控制技術(shù)向課堂滲透，使教學(xué)內(nèi)容具有前沿性和時(shí)代感。由課程組教師承擔(dān)的河北省教研重點(diǎn)課題“應(yīng)用型本科強(qiáng)化工程訓(xùn)練提高學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實(shí)踐”，該項(xiàng)目通過(guò)建立新的課程體系以及新的實(shí)踐平臺(tái)，突出應(yīng)用型本科學(xué)生的工程訓(xùn)練。整合現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，獨(dú)立開設(shè)為專業(yè)方向服務(wù)的工程訓(xùn)練項(xiàng)目。該項(xiàng)目以模塊化的設(shè)計(jì)制作為主要方式，配有專門指導(dǎo)教師，從而保證工程訓(xùn)練的效果。通過(guò)該項(xiàng)目的訓(xùn)練，學(xué)生扎實(shí)掌握本專業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，加強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力，培養(yǎng)工程意識(shí)和創(chuàng)新能力。

自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展表明傳統(tǒng)課程設(shè)置已經(jīng)不能適應(yīng)時(shí)代要求，需要網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)、信息技術(shù)多學(xué)科并舉。作為信息技術(shù)的代表—自動(dòng)控制理論應(yīng)被賦予時(shí)代內(nèi)容。近年來(lái)，課程教學(xué)組在控制理論課程教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容的安排上，進(jìn)行了多次改革與實(shí)踐，使學(xué)生通過(guò)課程教學(xué)真正掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念、系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)的基本方法；掌握系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)技能；了解控制理論的發(fā)展前沿。如開設(shè)現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)、控制系統(tǒng)Matlab仿真等課程，使學(xué)生掌握運(yùn)用Matlab軟件進(jìn)行控制系統(tǒng)輔助分析設(shè)計(jì)的方法，為專業(yè)課的學(xué)習(xí)和深造打下必要的理論基礎(chǔ)和基本技能。

本課程采用國(guó)家級(jí)優(yōu)質(zhì)精品教材：《自動(dòng)控制原理》(胡壽松主編，第五版)。教學(xué)參考書：《現(xiàn)代控制工程》(緒方勝?gòu)┲?；《現(xiàn)代控制系統(tǒng)》([美]Richard C.Dorf等著，謝紅衛(wèi)譯)；《自動(dòng)控制理論》(李友善主編)等。組織編寫了配套輔助教材《自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教程》(煤炭工業(yè)出版社)。2010年組織課程組教師編寫了《煤礦安全檢測(cè)技術(shù)與監(jiān)控系統(tǒng)》，并在我校電子、通信、自動(dòng)化、安全專業(yè)作為教材使用。

教學(xué)方法的改革：積極采用多媒體教學(xué)手段，并與傳統(tǒng)的教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，相得益彰。改革多媒體教學(xué)方式，把信息技術(shù)融入學(xué)科課程，從教學(xué)內(nèi)容到教學(xué)手段實(shí)現(xiàn)與學(xué)科課程的廣義“整合”；使信息技術(shù)與具體的課程內(nèi)容相融合。如自動(dòng)控制原理、過(guò)程控制系統(tǒng)等課程的教學(xué)，充分利用Matlab或工業(yè)組態(tài)軟件的友好界面，使控制原理的根軌跡、頻率特性、過(guò)程控制系統(tǒng)的狀態(tài)可以具體測(cè)試，采集波形及參數(shù)，有助于透過(guò)現(xiàn)象把握事物的本質(zhì)，提高學(xué)科課程內(nèi)容的傳授力度。在課程教學(xué)中，構(gòu)建一個(gè)開放的以學(xué)生為中心、以探索知識(shí)和發(fā)現(xiàn)知識(shí)為主要目標(biāo)的教學(xué)環(huán)境，以利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。采用探究式教學(xué)法，形成適合自身特色的動(dòng)態(tài)教學(xué)法。

信息時(shí)代的大學(xué)教育，教師和學(xué)生的地位已經(jīng)發(fā)生了本質(zhì)變化。教師不再被認(rèn)為是知識(shí)的唯一擁有者和傳授者。網(wǎng)絡(luò)通信和多媒體技術(shù)形成海量信息資源的全球環(huán)境，使學(xué)生獲取新知識(shí)的渠道更加廣泛、迅速，可以與教師同步接受新知識(shí)，這就從客觀上要求教師轉(zhuǎn)變教育觀念，更新教育思想，掌握各種信息技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)，方能在新時(shí)期的教學(xué)中游刃有余。因材施教，采用討論的形式，開展研究性學(xué)習(xí)。在授課過(guò)程中傳授思維方法、課程及學(xué)科研究問題的方法，注重問題的提出以及解決的主要途徑，即“授之以漁”。理論聯(lián)系實(shí)際、融知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體，營(yíng)造和諧的教學(xué)氛圍和文化環(huán)境。

5 以科研促進(jìn)課程建設(shè)

教師從事科研的最終目的是進(jìn)行教學(xué)改革和服務(wù)社會(huì)，將科研實(shí)踐反作用于教學(xué)過(guò)程，再把新的控制理論和新思想運(yùn)用于實(shí)踐，如此螺旋式地向前發(fā)展，獲得課程教學(xué)改革的動(dòng)力源泉，使教師真正擁有“一桶活水”，在自動(dòng)化學(xué)科課程教學(xué)中左右逢源。

本課程利用信息與控制技術(shù)研究所為科研實(shí)踐平臺(tái)，該研究所是由自動(dòng)化專業(yè)教師組成的校級(jí)科研單位。目前致力于開展具有行業(yè)特色的科研項(xiàng)目和產(chǎn)品研發(fā)工作，如工礦軌道機(jī)車牽引傳動(dòng)及其控制、礦井高壓電機(jī)提升變流器及其控制、井下防爆蓄電池智能充電設(shè)備、礦用高壓電機(jī)參數(shù)辨識(shí)及無(wú)速度傳感器矢量控制、礦井瓦斯涌出量檢測(cè)與智能預(yù)警系統(tǒng)等項(xiàng)研究，以彰顯專業(yè)和精品課程的安全科技特色。

信息與控制技術(shù)研究所的不斷發(fā)展將積極促進(jìn)學(xué)科建設(shè)，為本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)提供支撐平臺(tái)，提高教師和本科學(xué)生的科研水平，促進(jìn)產(chǎn)、學(xué)、研一體化的進(jìn)程。

本課程組教師擁有多項(xiàng)前沿核心技術(shù)，具有為企業(yè)研發(fā)項(xiàng)目和產(chǎn)品的實(shí)力。2007年，與華北電網(wǎng)北京新鴻信科技有限公司聯(lián)合開發(fā)項(xiàng)目：MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組DC/AC變流器主電路的研制。2008年，與同煤集團(tuán)聯(lián)合開發(fā)研制采煤機(jī)牽引變頻器及電控系統(tǒng)維護(hù)檢修平臺(tái)。2009年，為中國(guó)海洋油田服務(wù)股份公司研制海洋油田FET-1機(jī)械節(jié)功能模擬測(cè)試儀。2010年，為中海油田服務(wù)股份有限公司研制海洋油田FET-1型井下交流電機(jī)控制系統(tǒng)，該產(chǎn)品已走出國(guó)門，銷往利比里亞、緬甸等國(guó)家。2010年，為中海油田服務(wù)股份有限公司研制測(cè)井馬達(dá)電機(jī)供電電源，該產(chǎn)品已出口到東南亞、中東、非洲等地區(qū)。2010年，與外企(日本)松下電工有限公司合作，研發(fā)NCT8000功能測(cè)試系統(tǒng)。

科研項(xiàng)目的開展為申報(bào)“卓越工程師”培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)和后盾，并通過(guò)雙贏策略實(shí)現(xiàn)校企合作的可持續(xù)發(fā)展。研究所以科研課題為依托，與行業(yè)內(nèi)多家知名企業(yè)建立了密切合作關(guān)系，將科研成果服務(wù)于企業(yè)，取得了一系列擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科研成果。建立學(xué)校在企業(yè)的實(shí)踐基地，為學(xué)生面向企業(yè)實(shí)現(xiàn)就業(yè)創(chuàng)造條件。通過(guò)科研促進(jìn)學(xué)科建設(shè)，提高教師和本科學(xué)生的科研水平。

在研究所項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程中，每個(gè)項(xiàng)目都吸收本科生積極參與，并以小課題形式制作了各種裝置，如：小功率交流電機(jī)變頻調(diào)速器的研制、多路開關(guān)電源的研制、異步電機(jī)輸出變量觀測(cè)器的研制、礦用鉛酸蓄電池組狀態(tài)檢測(cè)及管理系統(tǒng)的研制等。本科生對(duì)科研興趣濃厚，通過(guò)參與科研開闊視野，實(shí)踐動(dòng)手能力大幅度提高，強(qiáng)化了工程創(chuàng)新能力，激發(fā)了學(xué)生的求知欲和興趣，加深了對(duì)課堂理論知識(shí)的理解。既支持了科研工作，又使學(xué)生獲得了理論聯(lián)系實(shí)際的機(jī)會(huì)。實(shí)踐證明，學(xué)生在參與科研項(xiàng)目的過(guò)程中，科研能力、適應(yīng)市場(chǎng)、熟悉企業(yè)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等綜合素質(zhì)得到全面提高，并在各類創(chuàng)新競(jìng)賽中取得良好的成績(jī)。通過(guò)與企業(yè)的技術(shù)合作，一些企業(yè)通過(guò)研究所招聘畢業(yè)生，為學(xué)生就業(yè)開辟了新的途徑。

6 結(jié)束語(yǔ)

精品課程建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及師資、學(xué)科建設(shè)、科研、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)改革、課程網(wǎng)站建設(shè)等多方面，而特色建設(shè)是搞活精品課程建設(shè)的關(guān)鍵。特色賦予精品課程生機(jī)與活力，使課程具有可持續(xù)發(fā)展的生命力，而學(xué)科和科研優(yōu)勢(shì)是特色形成的后盾。因此，凸顯特色可以大大縮短精品課程建設(shè)周期，提高建設(shè)效率。

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[2]馬俊.以學(xué)生受益為中心開展精品課程建設(shè)[J].中國(guó)高教研究,2008(11): 88-89.

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