機(jī)類專業(yè)自動(dòng)化控制方向?qū)I(yè)課程考核改革

劉長(zhǎng)青 席 巍 李 軍 李明海

（北京聯(lián)合大學(xué)機(jī)電學(xué)院，中國(guó) 北京100020）

0 引言

課程考核是教學(xué)管理過程和課程開展的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是評(píng)價(jià)教學(xué)、檢驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)達(dá)到的程度和改進(jìn)教學(xué)的重要依據(jù)[1]。

傳統(tǒng)的課程考核形式以筆試為主，通常是閉卷答題，部分課程也可使用開卷形式。

以北京聯(lián)合大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化本科專業(yè)為例，自動(dòng)化控制方向的課程主要包括電氣控制與PLC、工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)及工程技術(shù)應(yīng)用等課程，這些課程均為實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。 這些課程的教學(xué)最初采用傳統(tǒng)式考核方式，學(xué)生通常為應(yīng)付考試，經(jīng)常死記硬背，考前突擊，考后所能掌握的知識(shí)所剩無(wú)幾；考核內(nèi)容受考核形式限制，容易偏重理論，高分低能的學(xué)生大有人在，因此不能反映學(xué)生的真實(shí)水平；同時(shí)，考核角度缺乏全面性，大部分缺少工程意識(shí)。

目前，各高等教育學(xué)校意識(shí)到考核改革的必要性，陸續(xù)出現(xiàn)了半閉卷考試、開卷考試、上機(jī)考試、撰寫論文、筆試與實(shí)驗(yàn)報(bào)告相結(jié)合[2]、答辯等形式。 這些考試形式，各有利弊，具體選擇哪種考試形式，關(guān)鍵是根據(jù)課程特點(diǎn)來(lái)決定。

1 考核改革方法

為了尋找適合北京聯(lián)合大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)應(yīng)用性本科學(xué)生在自動(dòng)化控制方向?qū)I(yè)課程的考核方式，克服以往傳統(tǒng)閉卷考核方式的弊端，以學(xué)生為中心[3]，培養(yǎng)真正適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的工程創(chuàng)新人才， 近年來(lái)， 本教學(xué)團(tuán)隊(duì)不斷地對(duì)機(jī)類自動(dòng)化控制方向的三門課程（《電氣控制與PLC》、《工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)》和《工程技術(shù)應(yīng)用》）進(jìn)行了考核方式的改革，改革以學(xué)生為中心，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性為目的， 以培養(yǎng)機(jī)類行業(yè)應(yīng)用和創(chuàng)新型自動(dòng)化人才為目標(biāo)進(jìn)行展開。 具體采取以下措施。

（1）為避免與工程實(shí)際脫節(jié)，通過調(diào)研和企業(yè)實(shí)踐的方式，了解相關(guān)的實(shí)際工程項(xiàng)目?jī)?nèi)容，確定考核的素材。

（2）根據(jù)教學(xué)大綱的要求和工程實(shí)際，設(shè)計(jì)考核項(xiàng)目庫(kù)，所設(shè)計(jì)的項(xiàng)目具有層次分明和系統(tǒng)性的特點(diǎn)，以便于適合不同程度的學(xué)生。

（3）開放實(shí)驗(yàn)室，充分利用現(xiàn)有實(shí)際設(shè)備，提高設(shè)備重復(fù)利用率；同時(shí)還為學(xué)生提供各種電路設(shè)計(jì)、編程調(diào)試等仿真軟件，方便在實(shí)驗(yàn)室外進(jìn)行仿真調(diào)試項(xiàng)目。 所有這些，均為學(xué)生提前進(jìn)行考核項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和調(diào)試提供有利條件。

（4）根據(jù)應(yīng)用性人才的培養(yǎng)目標(biāo)，制定考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，不僅注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)水平，也注重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)，提高學(xué)生靈活應(yīng)用、動(dòng)手操作、圖紙規(guī)范、文檔整理、團(tuán)隊(duì)合作等綜合能力水平。

（5）對(duì)考核結(jié)果進(jìn)行橫向和縱向的比較，發(fā)現(xiàn)問題，并將之反饋于下一輪教學(xué)和考核。

2 考核改革實(shí)施

對(duì)于《電氣控制與PLC 》，包含三部分內(nèi)容：低壓電器及繼電接觸器控制系統(tǒng)、PLC、現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 考慮到該課程內(nèi)容多，實(shí)踐性強(qiáng)，許多內(nèi)容（如PLC 指令）不需要死記硬背，因此將閉卷考試改為上機(jī)考試，并對(duì)每個(gè)學(xué)生增加答辯環(huán)節(jié)，以補(bǔ)充機(jī)考所未涉及的知識(shí)點(diǎn)。 考試時(shí)，每位學(xué)生從項(xiàng)目庫(kù)中隨機(jī)抽取不同項(xiàng)目，確定I/O 分配，繪制接線圖，上機(jī)編程并調(diào)試，最后演示功能并上交項(xiàng)目設(shè)計(jì)文檔。 對(duì)于2 學(xué)分的課程，由于學(xué)時(shí)有限，上機(jī)考核的題目稍簡(jiǎn)單，分為傳統(tǒng)電氣和PLC 控制兩個(gè)小項(xiàng)目進(jìn)行考核。 對(duì)于3 學(xué)分的課程，將學(xué)生按2 人一組，從試題庫(kù)中挑選相對(duì)綜合的項(xiàng)目控制任務(wù)，在課程結(jié)束前兩周按小組發(fā)給學(xué)生， 學(xué)生利用課外的時(shí)間充分理解控制任務(wù)，并進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試；在考試期間，各組學(xué)生分工進(jìn)行演示、每人進(jìn)行答辯和遞交小組項(xiàng)目報(bào)告。

對(duì)于《工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)》課程，主要考核學(xué)生對(duì)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的掌握情況及工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)理念，如果學(xué)生在課程結(jié)束后自己親自完成一個(gè)類似的項(xiàng)目，就可以趁熱打鐵，不僅快速而靈活地掌握本門課程所涉及的技術(shù)，而且對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的理念也固化成形。因此，本門課程采用完全的項(xiàng)目考核。 在《工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)》課程開始，介紹完課程內(nèi)容、應(yīng)用場(chǎng)合、現(xiàn)狀及今后的發(fā)展方向后，就將項(xiàng)目考核要求發(fā)給學(xué)生，學(xué)生按小組根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)要求自行調(diào)研當(dāng)前的工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的控制實(shí)例， 并參照課程中所貫穿的飲料罐裝生產(chǎn)線控制項(xiàng)目設(shè)計(jì)，選取自己感興趣的自動(dòng)化控制實(shí)例，利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行控制系統(tǒng)和上位監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。 在考試期間，對(duì)本組設(shè)計(jì)的項(xiàng)目進(jìn)行PPT 匯報(bào)和實(shí)際演示，教師對(duì)每人進(jìn)行答辯，最后小組遞交項(xiàng)目報(bào)告。由于各小組所設(shè)計(jì)的項(xiàng)目不同，每組都愿意把自己最好的一面展示給同學(xué)， 因此都精心準(zhǔn)備自己項(xiàng)目的內(nèi)容，增加創(chuàng)新點(diǎn)，項(xiàng)目完成的質(zhì)量得到了提高，學(xué)生不僅通過項(xiàng)目考核掌握了專業(yè)知識(shí)，更鍛煉了網(wǎng)絡(luò)查新、團(tuán)隊(duì)合作、PPT 制作和語(yǔ)言表達(dá)等方面的能力。

對(duì)于《工程技術(shù)應(yīng)用》，則直接對(duì)學(xué)生所設(shè)計(jì)的項(xiàng)目進(jìn)行考核。 考核分為項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)、項(xiàng)目硬件設(shè)計(jì)及施工、項(xiàng)目軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試、項(xiàng)目上位監(jiān)控設(shè)計(jì)及調(diào)試、 項(xiàng)目驗(yàn)收五個(gè)階段， 每個(gè)階段都需要制作PPT 進(jìn)行階段進(jìn)度匯報(bào)。 考核評(píng)分包括每一階段的自評(píng)、小組互評(píng)和教師評(píng)價(jià)， 針對(duì)項(xiàng)目的每一階段所完成的內(nèi)容和完成的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。項(xiàng)目驗(yàn)收環(huán)節(jié)包含整個(gè)項(xiàng)目功能演示、PPT 匯報(bào)及答辯、項(xiàng)目報(bào)告及使用說明等。 在這門課程的考核中，由于學(xué)生在前兩門課的考核中發(fā)現(xiàn)自己的不足，在這門課考核的每一階段中，教師通過學(xué)生PPT 匯報(bào)的環(huán)節(jié)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生不足并進(jìn)行糾正，因此每組學(xué)生在這門課程中專業(yè)技能都得到了快速提高；同時(shí)，各組學(xué)生在互相聽取PPT 匯報(bào)和進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施中，互相學(xué)習(xí)，互相促進(jìn)，加深了對(duì)專業(yè)的學(xué)習(xí)和喜愛，也激發(fā)了各自潛在的創(chuàng)新能力。

上述課程的考核形式，各組項(xiàng)目獨(dú)立，考核時(shí)間相對(duì)寬松，不僅從各方面真實(shí)檢驗(yàn)了學(xué)生掌握知識(shí)的程度及是否達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，還促進(jìn)了學(xué)生在考核的過程中加深對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解， 鍛煉了學(xué)生動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新能力、文檔制作能力、語(yǔ)言表達(dá)能力等各方面綜合能力。

3 結(jié)束語(yǔ)

以北京聯(lián)合大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)《電氣控制與PLC》課程為例，2003-2006 年采用閉卷考試，考試的平均成績(jī)基本在70 分左右。 通過調(diào)查問卷，發(fā)現(xiàn)學(xué)生通常采用死記硬背的方式應(yīng)對(duì)考試，并不能完全反映學(xué)生的真實(shí)水平。

將上述的教學(xué)及考核改革應(yīng)用于實(shí)際，經(jīng)過7 年的實(shí)施，取得了非常好的效果。課堂上，幾乎每一位學(xué)生都參與到教學(xué)的項(xiàng)目中，逐步實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目任務(wù)；項(xiàng)目引導(dǎo)式教學(xué)方式與工程實(shí)際緊密結(jié)合，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，課下答疑的學(xué)生增加，對(duì)問題的探討有獨(dú)立的見解；每年的課程教學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示， 除了個(gè)別學(xué)生存在專業(yè)抵觸，95%以上的學(xué)生反映喜歡改革后的教學(xué)方式和考核形式；各個(gè)班級(jí)的平均考試成績(jī)通常都在80 分以上，比以前的平均成績(jī)高出10 分以上；在本科最后一年選擇自動(dòng)化控制方向的實(shí)踐課程和畢業(yè)設(shè)計(jì)作為第一志愿的學(xué)生人數(shù)遠(yuǎn)大于計(jì)劃人數(shù)，從側(cè)面說明上述改革完全達(dá)到了最終的目的。

目前，自動(dòng)化控制方向課程的考核項(xiàng)目暫時(shí)滿足于使用，但反復(fù)應(yīng)用，學(xué)生不可避免地會(huì)出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象，導(dǎo)致偷懶的學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識(shí)及能力培養(yǎng)達(dá)不到課程要求，因此需要每年都進(jìn)行擴(kuò)展；在改革過程中，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生的文檔功底較差，在其他課程中鍛煉較少，因此可在本方向的課程教學(xué)和考核中進(jìn)行強(qiáng)化。

［1］趙欣.考試考核方法改革認(rèn)識(shí)與實(shí)踐[J].價(jià)值工程，2014，12：268-269.

［2］李振濤，陳書明，池雅慶，等.《VLSI 設(shè)計(jì)》課程建設(shè)與教學(xué)改革[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)，2014，36（A1）：47-50.

［3］李嘉曾.國(guó)外高等工程教育改革趨勢(shì)綜述[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2000，22(3):8-10.