獨立學院“自動化概論”課程教改建議

張曉玲， 趙義明

(中國石油大學 勝利學院 機械與控制工程學院， 山東 東營 257061)

獨立學院“自動化概論”課程教改建議

張曉玲， 趙義明

(中國石油大學 勝利學院 機械與控制工程學院， 山東 東營 257061)

為提升“自動化概論”課程的教學質量和教學效果，本文通過學生的教學效果反饋，結合我院自動化專業(yè)培養(yǎng)目標、專業(yè)特點、專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及本課程的特點，提出了此課程教學改革的建議，使其對大學生專業(yè)學習和大學生活發(fā)揮指導作用。

自動化；概論；教改

0 引言

我院于2008年新設自動化專業(yè)并招生，考慮到學生對此專業(yè)知之甚少的情況，在新生入學之初，我院特意安排了該專業(yè)介紹，但短短兩到三個小時的泛泛講解，收效甚小。學生對專業(yè)的認知程度依舊淺薄，對今后的專業(yè)學習以及對未來就業(yè)充滿迷茫。作為自動化專業(yè)的一名教師，筆者經常會遇到學生發(fā)問“自動化專業(yè)到底是做什么的”、“自動化的這些專業(yè)課程有什么用”之類關于專業(yè)認識的問題，而與專業(yè)相關的理論知識無關。這些問題折射出學生對本專業(yè)的概念和內涵、專業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展不明了，由此可見，開學初的“講座式”專業(yè)教育并不能解決這個根本問題。因此，為提高學生對本專業(yè)的認知程度，我院在2011級的自動化專業(yè)培養(yǎng)方案中增設了一門“自動化概論”課程。

1 “自動化概論”課程的意義和重要性

“自動化概論”作為一門新增的導論性質課程， 是自動化專業(yè)在第一學期開設的專業(yè)基礎課，通過概論課的講授，使自動化專業(yè)的新生對所學專業(yè)有較全面的認知，并盡快愛上本專業(yè)，使他們盡快地適應大學的學習生活，激發(fā)他們的學習熱情和動機，為后續(xù)專業(yè)課的學習開展和將來進一步的深造打下堅實基礎[1]。

“自動化概論”課程猶如茫茫大海中的一盞引航明燈，解決了新生入學后對自動化專業(yè)存在很大困惑的問題，能讓學生對所學專業(yè)在思想上、心理上做好準備，幫助學生明確自己的奮斗目標和努力方向，培養(yǎng)其學習興趣，增強對專業(yè)學習的信心，也有助于學生及早做出職業(yè)規(guī)劃，因此，開設“自動化概論”課程很有必要。現(xiàn)如今，越來越多高校已經認識到開設這門概論課的重要性，早在2002年，西安交通大學便在全國率先開設“自動化專業(yè)概論”課程，并建立了“自動化專業(yè)概論”課程體系，出版了國內第一本《自動化(專業(yè))概論》教材，并將此課程申報了“國家精品課程”，到現(xiàn)在已經有包括上海交通大學、華中科技大學等許多著名高等在內的200多所國內大學都相繼開設了該課程?！白詣踊耪摗闭n程受重視程度日漸提高，短短幾年間，自動化專業(yè)概論教材不斷涌現(xiàn)，更多高校和教師開始了自動化專業(yè)概論課程的教學實踐和探索，關于闡明專業(yè)概論課程重要性和進行教學改革研究的文章亦層出不窮。

2 “概論”課程教學存在的問題

我院自動化專業(yè)從2011年始開設“自動化概論”課程，至今，經過四年的教學實踐與摸索，發(fā)現(xiàn)在教學內容、教學形式、教學方法和師資隊伍建設等方面都面臨著非常大的困難和挑戰(zhàn)。

2.1 教學選材困難

我院是一所由中國石油大學(華東)、勝利石油管理局、東營市三方合作辦學的地方性獨立學院，主要任務是為油田和東營區(qū)域培養(yǎng)適合本地社會和經濟發(fā)展需求的應用技術型人才。我院充分發(fā)揮大型石油石化生產基地的行業(yè)優(yōu)勢，在自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中努力體現(xiàn)所依托行業(yè)的“油味”特色，而開設“自動化概論”課后，教師首先遇到的是教材選擇困難的問題。全國通用自動化概論教材本不多，據調查，正式出版的教材不過5本，但之中沒有真正符合我院自動化專業(yè)教學實際的。有的教材理論分析、公式推導較多，包含很多先進的控制算法，我院學生的數(shù)學理論基礎相對于其他211、985高校較弱，使用該類教材學習困難頗多；有的教材在介紹自動化和控制技術在各個領域中的應用方面“平均用力”，沒有涵蓋專門面向我們石油化工行業(yè)的自動化技術內容。另外，筆者對我院2013級和2014級自動化專業(yè)學生作了問卷調查，學生反饋較多的意見之一就是教材不合適。

2.2 專業(yè)教師隊伍力量偏弱

自動化專業(yè)是一個口徑寬、適應范圍特別廣的專業(yè)，具有明顯的跨學科特點。自動化學科和其他多個學科相結合，形成了許多既相互聯(lián)系又相互區(qū)別的研究領域，覆蓋到許多行業(yè)的應用。如飛機控制、導彈控制、衛(wèi)星控制、船舶控制、車輛控制、化工自動化、通信系統(tǒng)自動化、電力系統(tǒng)自動化、冶金自動化、農業(yè)自動化、機械制造自動化、圖書館自動化、家庭自動化和辦公自動化等等[2]。“自動化概論”課程需涉及自動控制與自動化技術在多個行業(yè)中的典型應用，要求教師能幫助學生了解自己所學專業(yè)知識除在石化領域應用外，還可能在更多領域中被觸及，為其將來就業(yè)的選擇提供依據。而這一特點，對授課教師自身專業(yè)知識的廣度和深度提出了很高的要求，尤其對于年輕教師來說，想要高質量地獨立完成該課程的教學非常困難，甚至需要付出較其他專業(yè)課程數(shù)倍的時間和精力。因此，該課程在我院開設以來，大多數(shù)教師不愿主動承擔此課程的教學，授課教師輪換頻率高，出現(xiàn)了此課程的教學各個方面不系統(tǒng)、不成熟的狀況。如此發(fā)展下去，只會造成教學積極性和教學效果越來越差的惡性循環(huán)。另外，我院自動化專業(yè)的專任教師半數(shù)來自于中國石油大學(華東)，他們具有較強的石油化工知識背景，優(yōu)勢是符合人才培養(yǎng)中的行業(yè)背景需求，但不足是授課時難以在其他領域有較深的擴展。

2.3 教學形式和考核方法單一

目前該課程的教學主要采用“教師上課講授+多媒體課件”的簡單形式，課堂僅限于多媒體教室。另一方面，任課教師多采用提交論文的考核方式，學生普遍認為沒有考試壓力，所以，思想上不重視，行動上懶散，課堂上常出現(xiàn)學生玩手機、聊天、睡覺等情況，這樣的現(xiàn)象與開設本課程 “最終激發(fā)學生學習熱情和調動學習積極性”的初衷相違背。

3 “自動化概論”課程教學改革建議

針對我院自動化專業(yè)的實際情況，本文結合“自動化概論”課程的已有教學經驗，從教學內容、上課方式、考核方法等方面進行初步地探討。

3.1 統(tǒng)一教學規(guī)劃，編制合適的課程講義

筆者通過調研發(fā)現(xiàn)，在過去的該課程教學中，教師輪換頻次高，講課隨意性大，沒有形成統(tǒng)一的教學規(guī)劃，教師要么完全照本宣科，沒有聯(lián)系我院實際加強行業(yè)特色教育；要么選擇的教學內容與學生擁有的參考教材偏離較大，使教材失去了“教師教和學生學的主要憑借”的原有價值，變成了“課后讀物”。對此，筆者建議實施以下兩方面的調整：①根據本專業(yè)培養(yǎng)計劃，精選教學內容，制定統(tǒng)一的、符合人才培養(yǎng)目標的教學大綱；②以精品教材、優(yōu)秀教材為基礎，以自動化技術的現(xiàn)實應用和未來發(fā)展為導向，聯(lián)系我院自動化專業(yè)的石油石化背景，編制符合我院課程教學實際的講義。講義不必太多顧及歷史的敘述與排列；要突出我院所依托的獨特應用背景，比如油氣田和石油化工生產過程中的自動化技術與裝備、油區(qū)及煉化企業(yè)的電力系統(tǒng)自動化、石油裝備制造自動化等，體現(xiàn)出為油田及區(qū)域經濟發(fā)展服務的特點。另外，要不定期組織學生到現(xiàn)場進行一線調研，及時了解自動化技術的現(xiàn)場應用狀況及發(fā)展趨勢，補充和更新講義內容。

3.2 提倡多樣化的教學形式

每個教師都明白“打鐵還須自身硬”的道理，為提高教學效果，他們一直致力于“如何強化自我、豐富自我的知識體系、提高教學技能”等，殊不知，教學效果的好壞是由學生對知識的掌握和最終化為實踐應用的情況所反映，學生才是學習的主體，只有當學生真正樹立起“我要學”的觀念和態(tài)度，才能真正使教師傳授知識的通道變得暢通無阻，因此，如何調動學生學習積極性是重中之重，雖是一個老生常談的問題，卻是關鍵所在。

為培養(yǎng)學生的學習興趣，根據本課程的特點，筆者建議在教學過程中靈活應用現(xiàn)代化的教學輔助工具及軟件，包括圖文并茂的PPT幻燈片、flash動畫，搜集更多介紹國內外自動化最新和前沿技術的視頻等，直觀、有沖擊力的畫面兼動態(tài)演示更能吸引學生的眼球和注意力。同時，通過對學生的問卷調查顯示：學生非常關注就業(yè)方向及前景、迫切希望了解畢業(yè)后所能承擔的具體工作、期望有更多應用案例的介紹和外出實踐機會，因此，建議在開展理論教育的同時，結合現(xiàn)場教學參觀，或者參觀高年級的實驗教學過程，提早進入實驗實訓室感受自動化設備、控制系統(tǒng)、自動化技術的實際應用，或者組織學生到企事業(yè)單位的現(xiàn)場考察，一方面讓學生了解將來的就業(yè)崗位，另一方面為學生后續(xù)專業(yè)課的學習做好鋪墊，更多地激發(fā)他們的求知欲和學習熱情。

自動化是一個適應范圍特別寬的專業(yè)，學科交叉和融合現(xiàn)象顯著，能夠真正精通掌握自動化各領域應用狀況的教師或專家為數(shù)不多，為全面介紹自動化技術和自動控制系統(tǒng)在國民生產各行各業(yè)中的滲透運用，決定了本課程教學內容豐富廣博這一特點。因此，由單一教師主講此課程，期望其能“完整、系統(tǒng)地涵蓋本學科知識體系及多領域交叉，向學生呈現(xiàn)出豐富而又深刻的應用實例”這一目標存在較高難度。另外，勉強由單一教師授課可能會造成該教師只在自己擅長的領域花較多時間講解，而其他領域的應用只是空泛而談，導致學生以偏概全、難以捕捉技術應用的重點，甚至出現(xiàn)學生對專業(yè)的發(fā)展和應用難以生起強烈的信心、學習興趣大幅下降的情況。為此，建議將教學內容根據行業(yè)背景分類整理成不同模塊，聘用或組織擅長和熟悉某領域的不同教師或企業(yè)工程師作為某應用模塊的主講人，形成多人授課的“模塊化”教學形式。比如，“電力系統(tǒng)自動化”、“機械制造自動化”、“油田生產自動化”、“機器人”等模塊分別由電氣自動化、機械制造及其自動化、自動化等不同專業(yè)的資深教師主講，從而采眾人之所長，以期達到最優(yōu)的教學效果。

3.3 完善教學考核方式

筆者建議改革傳統(tǒng)考核方式，最終成績由“模塊化報告+實踐環(huán)節(jié)總結+學習過程表現(xiàn)+期末考試”四部分構成，更合理地反映學生綜合素質。

(1)模塊化報告，要求學生針對不同教師授課內容進行總結，鼓勵其查閱資料，上交一份相關技術的調研報告。

(2)實踐環(huán)節(jié)總結，是對學生在實踐環(huán)節(jié)中觀察、體會以及發(fā)現(xiàn)的問題的全貌匯報，促使學生抓住實踐機會多看、多問、多學，為他們未來的工程能力打下扎實的基礎。

(3)學習過程表現(xiàn)，主要考察學生的出勤率、課堂的互動參與程度等，促使學生端正學習態(tài)度，養(yǎng)成良好的學習和聽課習慣。

(4)期末考試，采用傳統(tǒng)紙質試卷作答，主要考察簡單的自動化技術、控制系統(tǒng)、控制技術的概念、構成、應用，以及對自動化專業(yè)的初步認知和對自己未來職業(yè)規(guī)劃的情況，讓學生真正重視起這門課程，重視起自己所受的大學教育，早早確立學習目標，調動其積極性。

考核方式的改進和完善，目的是促使學生建立良好的學習習慣，培養(yǎng)他們積極主動的學習思維，有效的考核方式可檢驗學生在本課程中是否真正學到知識，對于專門人才的培養(yǎng)具有極大的實際意義。

4 結語

大學階段是學生人生發(fā)展中的重要階段，而大學一年級是學生由高中生向大學生角色過渡的關鍵時期，這一階段，學生如果沒有得到及時的、正確的教育與引導，可能會導致其整個大學時期的失敗，最終成為未來社會競爭中弱者群體的一員。專業(yè)概論課，作為一種全新、有效的思想教育方法，開設在大學生初入校門后的新學期，有針對性地提出了解決此問題的思路和方法。此課程不僅要幫助學生認識所學專業(yè)、樹立正確的專業(yè)思想和掌握大學學習方法，更重要的是指導學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，為他們度過一個目標明確、充實、快樂、有意義的大學生活打下良好的基礎[3]。

我院的自動化專業(yè)以培養(yǎng)應用技術型人才為目標，開設“自動化概論”課具有更大的潛在價值和意義，因此，非常有必要加強此課程的教學研究與改革、創(chuàng)新教學理念和方法、讓自動化新生不僅能聽得懂、聽得進、喜歡上這門課，還要激發(fā)他們對自動化事業(yè)、對大學生活以及對整個人生的熱愛，真正讓他們受益終生。

[1] 李歐迅, 鄧莉, 葛仁華. “自動化專業(yè)導論”課程的教學探索[J]. 桂林: 教育觀察, 2014, 3(34):48-49.

[2] 萬百五. 自動化(專業(yè))概論[M]. 武漢: 武漢理工大學出版社, 2010.8

[3] 楊善林, 潘軼山. 專業(yè)導論課--一種全新而有效的大學新生思想教育方法[J]. 合肥: 合肥工業(yè)大學學報(社會科學版), 2004, 18(4): 1-3

Teaching Reform Suggestion of Introduction to Automation for Independent College

ZHANG Xiao-ling, ZHAO Yi-ming

(CollegeofMechanicalandControlEngineering,ShengliCollege,ChinaUniversityofPetroleum,Dongying257061,China)

In order to improve the teaching quality of Introduction to Automation course. In this paper, by studying the teaching feedbacks collected from students, a few suggestions are offered to achieve good teaching effects in view of educational objectives to automation speciality as well. Finally, it is hoped that the course can play its role effectively in instructing the students′ planning and studying by applying the teaching reform.

automation; introduction; teaching reform

2016-02-01;

2016-05-03

中國石油大學勝利學院2015年度教學改革研究項目(JG201521)

張曉玲(1982-)，女，碩士，講師，主要從事自動控制理論教學、間歇過程故障診斷研究工作，E-mail：xiao_3290@163.com

G642

A

1008-0686(2017)01-0029-04