完全學(xué)分制下集散控制系統(tǒng)課程教學(xué)改革與實(shí)踐

王嬈芬

摘 要 本文從學(xué)分制的起源出發(fā)，論述了完全學(xué)分制的優(yōu)點(diǎn)以及完全學(xué)分制下高校教師面臨的挑戰(zhàn)。進(jìn)一步的，結(jié)合完全學(xué)分制對(duì)課程教學(xué)的新要求和集散控制系統(tǒng)課程教學(xué)的特色，提出了適應(yīng)完全學(xué)分制的教學(xué)改革方法。

關(guān)鍵詞 完全學(xué)分制 集散控制系統(tǒng) 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Distributed Control System Teaching Reform and

Practice under Complete Credit System

WANG Raofen

（Shanghai University of Engineering Science， Shanghai 201620）

Abstract Based on the analysis of the origin of the credit system， this paper discusses the advantages of the complete credit system and the challenges faced by teachers. Further， considering the new requirements for teaching under the complete credit system and characteristics of distributed control system， the reform of teaching methods are proposed to adapt the complete credit system.

Key words complete credit system; distributed control system; teaching reformation

0 引言

集散控制系統(tǒng)課程是自動(dòng)化專業(yè)的核心課程之一，是目前國(guó)內(nèi)外工程領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛的一種計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用與石油化工、生物制藥、電力等過(guò)程控制行業(yè)。自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生非常有必要掌握集散控制系統(tǒng)的相關(guān)的基礎(chǔ)理論、概念、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)及評(píng)估的方法等。該課程實(shí)踐性非常強(qiáng)，涉及到控制系統(tǒng)的軟硬件組態(tài)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及操作、控制策略的設(shè)計(jì)等。這就要求本課程的教學(xué)應(yīng)當(dāng)理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，學(xué)生才能夠真正掌握應(yīng)用。而在完全學(xué)分制的平臺(tái)下，如何在堅(jiān)持本課程系統(tǒng)性、新穎性的同時(shí)，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，是本課程教學(xué)工作中的重中之重。

針對(duì)以上問(wèn)題，本文第二部分將介紹學(xué)分制的起源和發(fā)展，第三部分將闡述完全學(xué)分制的優(yōu)點(diǎn)及完全學(xué)分制帶來(lái)的挑戰(zhàn)，第四部分提出完全學(xué)分制下對(duì)本門課程的改革方向，第五部分進(jìn)行總結(jié)。

1 學(xué)分制的創(chuàng)立和發(fā)展

學(xué)分制是一種教學(xué)管理制度?！皩W(xué)分”用來(lái)計(jì)量學(xué)生的學(xué)習(xí)分量，用來(lái)衡量學(xué)生的學(xué)業(yè)完成狀況和學(xué)習(xí)質(zhì)量。學(xué)分制中學(xué)生自主選課，以取得必要的最低學(xué)分作為畢業(yè)并獲取學(xué)位的準(zhǔn)則。

學(xué)分制起源于選課制，選課制中學(xué)生可以自由選擇專業(yè)及課程，是一種為發(fā)揮學(xué)生潛質(zhì)和個(gè)性而創(chuàng)立的教學(xué)制度，由德國(guó)的教育廳長(zhǎng)于1810年在柏林大學(xué)創(chuàng)立，隨著選課制的發(fā)展、完善和普及，學(xué)分制逐漸發(fā)展起來(lái)。

到1869年，哈佛大學(xué)的埃利奧特針對(duì)選課制的問(wèn)題，提出了“智力適者生存”的理論，大學(xué)應(yīng)該滿足學(xué)生在能力、智力上的差異，給學(xué)生自主學(xué)習(xí)的權(quán)利。1872年，真正現(xiàn)代意義上的學(xué)分制在哈佛大學(xué)誕生，并在美國(guó)逐漸推廣。

學(xué)分制在創(chuàng)立之初制度不夠完善，存在較多的缺陷。全開放式的自由選課制度一度造成了教學(xué)的混亂，學(xué)生在選課時(shí)很少考慮課程體系和知識(shí)結(jié)構(gòu)，造成知識(shí)體系混亂，影響了學(xué)習(xí)的質(zhì)量。因此哈佛大學(xué)的歷任校長(zhǎng)對(duì)學(xué)分制進(jìn)行了一系列的改革。主要包括以下幾個(gè)方面：（1）提出“集中和分配”的理論。將學(xué)生的選修課分為主修和輔修領(lǐng)域，規(guī)定了主修領(lǐng)域的最低學(xué)分?jǐn)?shù)。從而保證學(xué)生接受的是系統(tǒng)的教育。（2）引入“導(dǎo)師制”。大學(xué)新生對(duì)學(xué)校的知識(shí)結(jié)構(gòu)、課程所屬學(xué)科、課程的內(nèi)容，以及是否適合自己的專業(yè)發(fā)展都非常陌生，要獨(dú)立地為自己選擇專業(yè)方向和合適的知識(shí)結(jié)構(gòu)會(huì)非常困難，因此需要有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師進(jìn)修指導(dǎo)。（3）榮譽(yù)學(xué)位制。本專業(yè)內(nèi)成績(jī)優(yōu)異的優(yōu)等生可申請(qǐng)榮譽(yù)學(xué)位，獲此榮譽(yù)的學(xué)生可免修最后一年的課程，該措施有利于改善學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。（4）積點(diǎn)制。將學(xué)生的成績(jī)轉(zhuǎn)換為積點(diǎn)，積點(diǎn)制度能夠反映學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。（5）強(qiáng)化通識(shí)教育。開設(shè)一般知識(shí)概論性課程，主要是文理教育，如人文、社會(huì)、自然科學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)課程，以此類課程為本科教育的基礎(chǔ)。（6）建立核心課程體系。除基礎(chǔ)課、專業(yè)課、選修課意外，還應(yīng)設(shè)立核心課程，從而使學(xué)生能夠掌握清晰和重要的思想方法。

隨著學(xué)分制的不斷改革和完善，學(xué)分制逐漸趨于成熟。采用學(xué)分制后學(xué)生可自由選擇課程內(nèi)容，可靈活安排學(xué)習(xí)時(shí)限，有專業(yè)教師指導(dǎo)培養(yǎng)過(guò)程，學(xué)業(yè)成績(jī)考查精確，學(xué)分制在培養(yǎng)創(chuàng)新人才上的優(yōu)越性使其被多國(guó)多校采納實(shí)施。我國(guó)自改革開放后積極引入學(xué)分制，復(fù)旦大學(xué)等高校的完全學(xué)分制改革也表明了學(xué)分制在中國(guó)的生命力。建立與完善真正意義上的完全學(xué)分制，使其能適應(yīng)科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展和社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制對(duì)高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新要求，將是一個(gè)逐步深化、漸進(jìn)的過(guò)程。

2 完全學(xué)分制的優(yōu)點(diǎn)及挑戰(zhàn)

學(xué)分制發(fā)展到如今，有多種的實(shí)際操作形式，包括學(xué)年學(xué)分制、完全學(xué)分制、績(jī)點(diǎn)學(xué)分制和加權(quán)學(xué)分制。本校將于2014年下半年正式推行的是完全學(xué)分制。完全學(xué)分制是一種把必須取得的畢業(yè)總學(xué)分作為畢業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的一種教學(xué)管理制度，它要求按照培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)計(jì)劃中每門課程及教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)時(shí)數(shù)，確定課程的學(xué)分，設(shè)置少量的必修課和大量的選修課，規(guī)定各類課程的比例和學(xué)生畢業(yè)的最低總學(xué)分。

完全學(xué)分制的優(yōu)點(diǎn)在于：（1）這一制度給了學(xué)生極大的自主選擇權(quán)利，學(xué)生在規(guī)定的學(xué)籍時(shí)間內(nèi)，可自主選擇有興趣的課程和對(duì)應(yīng)的教師，完成規(guī)定的必修課、修滿足夠?qū)W分的選修課、完成規(guī)定的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、達(dá)到畢業(yè)的總學(xué)分要求即可畢業(yè)。學(xué)生在自主選擇的過(guò)程中能夠自行構(gòu)建特定的知識(shí)體系，能激發(fā)對(duì)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性、獨(dú)立性和創(chuàng)造性。該制度有利于因材施教，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，也有利于調(diào)動(dòng)和培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科研的積極性，有利于培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的杰出人才。（2）該制度有利于調(diào)動(dòng)教師的教學(xué)積極性，學(xué)生對(duì)課程的偏好能夠反映對(duì)其課程尤其是教師教學(xué)的評(píng)價(jià)，從而將促進(jìn)教師改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量。（3）學(xué)分互認(rèn)有利于充分、合理、高效利用現(xiàn)有的教學(xué)資源。彈性學(xué)制也便于有特殊情況的學(xué)生自主安排學(xué)習(xí)時(shí)間，更具有靈活性。

完全學(xué)分制具有多種優(yōu)勢(shì)，學(xué)生的自由選課、學(xué)時(shí)的自由選擇等等，給了學(xué)生足夠的自由空間，但隨之而來(lái)的問(wèn)題也比較多，給教師的授課帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。

首先，授課真正成為了雙向選擇，教師是否開設(shè)某門課程不再由自己或院系領(lǐng)導(dǎo)決定，而是取決于學(xué)生的選擇。教師處于被學(xué)生挑選的狀態(tài)，最終可能出現(xiàn)有些教師課堂爆滿，而某些教師的課堂門可羅雀的情況。這對(duì)教師的教學(xué)能力、教學(xué)水平、自身素養(yǎng)、專業(yè)水平等方面都提出了新的挑戰(zhàn)。

其次，面臨開設(shè)大量課程。為真正做到使學(xué)生能夠自主選課，要求開設(shè)大量的選修課，同時(shí)所有課程在每一學(xué)期都能并行開出，在教師數(shù)量不夠多的情況下，每位老師都將承擔(dān)數(shù)門課程的教學(xué)。對(duì)教師而言，必須改變過(guò)去知識(shí)面單一，主講幾門課程的現(xiàn)象，掌握新的知識(shí)、承擔(dān)新課程的教學(xué)，重新定位自己的崗位。

另外，全員導(dǎo)師制度帶來(lái)的挑戰(zhàn)。初入大學(xué)的學(xué)生對(duì)完全學(xué)分制、將來(lái)的發(fā)展方向可能一片茫然。對(duì)課程的選擇可能很大程度上決定于導(dǎo)師的指導(dǎo)，在此情況下，導(dǎo)師既要做到熟悉本專業(yè)乃至本校其它專業(yè)的課程體系，又要能夠兼顧各位學(xué)生的個(gè)性、興趣，從而給予學(xué)生正確的引導(dǎo)，這對(duì)導(dǎo)師而言，是一項(xiàng)負(fù)有極大責(zé)任的任務(wù)，給教師的專業(yè)水平帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。

為了適應(yīng)完全學(xué)分制帶來(lái)的挑戰(zhàn)，本作者將對(duì)所授課程進(jìn)行教學(xué)改革，后文將以集散控制系統(tǒng)課程為例，提出改革的方法和方向。

3 集散控制系統(tǒng)課程教學(xué)改革

（1）更新教學(xué)內(nèi)容，保持先進(jìn)性與前沿性。集散控制系統(tǒng)是在自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和CRT技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)，而隨著這些技術(shù)的高速發(fā)展，集散控制系統(tǒng)也在經(jīng)歷不斷的發(fā)展、推陳出新的過(guò)程。本課程的實(shí)用性非常強(qiáng)，隨著新產(chǎn)品、新知識(shí)的不斷涌現(xiàn)，課程教學(xué)內(nèi)容也必須不斷更新。在授課之前，應(yīng)多方面搜集相關(guān)資料，總結(jié)、歸納集散控制系統(tǒng)發(fā)展中的主要成果和前沿方向。在基礎(chǔ)理論之余，應(yīng)增加網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線等新類型的集散控制系統(tǒng)的內(nèi)容，保證教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性和前沿性。同時(shí)，應(yīng)結(jié)合課題組成員的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)更新教學(xué)大綱，編寫既具有科學(xué)性、思想性、理論性、實(shí)踐性又具有先進(jìn)性的教學(xué)大綱，提高學(xué)生對(duì)本門課程的積極性與主動(dòng)性。

（2）改進(jìn)案例教學(xué)方式，將課程的教學(xué)轉(zhuǎn)化為專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。以往的教學(xué)中雖然設(shè)計(jì)了案例教學(xué)，給學(xué)生講授了如Honeywell的Experion PKS等新型DCS產(chǎn)品的組成、結(jié)構(gòu)、軟硬件組態(tài)等知識(shí)，讓學(xué)生更貼近實(shí)際工程。但這些僅局限于知識(shí)的傳授，缺乏對(duì)實(shí)際產(chǎn)品的認(rèn)識(shí)和運(yùn)用，學(xué)生的主動(dòng)性和積極性并不高。本課程的教學(xué)應(yīng)針對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程，合理安排理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)。將相關(guān)知識(shí)、理論、案例有機(jī)結(jié)合，再融合相關(guān)學(xué)科的知識(shí)，達(dá)到真正的案例教學(xué)的效果。一方面，可安排學(xué)生去相關(guān)的過(guò)程控制廠家參觀實(shí)踐，更深入地了解集散控制系統(tǒng)。另一方面，可將學(xué)生分成5～7人一組，針對(duì)實(shí)際案例設(shè)計(jì)出合理的控制方案，在此過(guò)程中，學(xué)生查閱資料、自己動(dòng)手組態(tài)，通過(guò)將所學(xué)化為所用，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、自主學(xué)習(xí)的能力、綜合應(yīng)用的能力以及創(chuàng)新的能力。

（3）優(yōu)化考核方法。改進(jìn)以往由理論考試來(lái)確定學(xué)生成績(jī)的方法，采取理論成績(jī)、平時(shí)成績(jī)、專題小論文的方法。由學(xué)生自選某一型號(hào)集散控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和應(yīng)用，要求學(xué)生在課堂上進(jìn)行匯報(bào)演講并撰寫專題小論文。這一考核方式即可評(píng)定學(xué)生對(duì)理論的掌握程度，亦可考核學(xué)生化理論為實(shí)際，分析實(shí)際課題并綜合應(yīng)用的能力。

4 總結(jié)

隨著我國(guó)社會(huì)主義體制的建立和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)在教育改革上與美、英等國(guó)呈現(xiàn)出一些共同的特點(diǎn)，更趨向于完全學(xué)分制。完全學(xué)分制以調(diào)動(dòng)學(xué)生自主性、提高學(xué)習(xí)效率為理念，為創(chuàng)新型人才提供了發(fā)展的空間。推行完全學(xué)分制的同時(shí)，教師改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法勢(shì)在必行。本文在分析學(xué)分制的發(fā)展、完全學(xué)分制的優(yōu)點(diǎn)和挑戰(zhàn)的基礎(chǔ)上，提出了對(duì)集散控制系統(tǒng)課程改革的方向。今后我們將不斷探索和實(shí)踐，立志培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代需求、具有創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)

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