應(yīng)用本科《過程控制系統(tǒng)》項(xiàng)目化教學(xué)改革

馬艷彬

【摘 要】《過程控制系統(tǒng)》是本科院校自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)課程，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的關(guān)鍵課程之一。本文根據(jù)應(yīng)用型本科課程建設(shè)與改革相關(guān)意見，結(jié)合《過程控制系統(tǒng)》課程本身特點(diǎn)，對(duì)《過程控制系統(tǒng)》課程開展項(xiàng)目化教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和知識(shí)應(yīng)用能力。

【關(guān)鍵詞】過程控制 應(yīng)用型 項(xiàng)目 模塊

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.21.192

過程控制是自動(dòng)化技術(shù)的重要分支，在電力、石油、化工等連續(xù)型生產(chǎn)過程中有廣泛的應(yīng)用。《過程控制系統(tǒng)》是自動(dòng)化專業(yè)的核心課程，也是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程。教學(xué)目的主要讓學(xué)生了解過程控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、儀表選型、控制方案設(shè)計(jì)；能夠針對(duì)不同的生產(chǎn)過程，設(shè)計(jì)出適用的控制系統(tǒng)。

近幾年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制理論、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電子技術(shù)等的迅速發(fā)展，過程控制技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域也得了飛速發(fā)展。這使得過程控制技術(shù)應(yīng)用人才的需求也在增加，2014年商丘師范學(xué)院被確定為“河南省整體轉(zhuǎn)型發(fā)展試點(diǎn)院?！薄榱诉m應(yīng)應(yīng)用本科高校轉(zhuǎn)型，商丘師范學(xué)院電子電氣工程學(xué)院在講授這門課程的教學(xué)過程，對(duì)課程理論和實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，通過不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐探索，建立了項(xiàng)目化教學(xué)方法。

一、教學(xué)內(nèi)容的項(xiàng)目化設(shè)計(jì)

項(xiàng)目化教學(xué)起源于19世紀(jì)的美國(guó)學(xué)校，以培養(yǎng)學(xué)生思維能力以及動(dòng)手能力為主要教學(xué)目的，在美國(guó)的課堂教學(xué)中廣泛應(yīng)用。在國(guó)內(nèi)，由于應(yīng)試教育的弊端，很多教育學(xué)者開始探索一些新的教育方法，而項(xiàng)目化教學(xué)法的引進(jìn)，給很多人帶來了啟示。所謂項(xiàng)目化教學(xué)就是學(xué)生在學(xué)習(xí)中以一個(gè)具體的項(xiàng)目來學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，并且通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)進(jìn)行實(shí)踐體驗(yàn)。通過一系列的項(xiàng)目實(shí)踐進(jìn)行探索創(chuàng)新與實(shí)際技能的提升。

結(jié)合項(xiàng)目化教學(xué)的內(nèi)涵，我們對(duì)《過程控制系統(tǒng)》教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了項(xiàng)目化設(shè)計(jì)，總共包括6個(gè)項(xiàng)目：?jiǎn)稳菟湟何豢刂葡到y(tǒng)、MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)、液位串級(jí)控制系統(tǒng)、鍋爐水溫前饋-反饋控制系統(tǒng)、流量比值控制系統(tǒng)、基于積分分離PID的恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。每個(gè)項(xiàng)目又包含許多的知識(shí)模塊，實(shí)施部分課程的整合，將每個(gè)模塊的基礎(chǔ)知識(shí)整合到項(xiàng)目中，實(shí)施以核心技能訓(xùn)練為目的的教學(xué)方法。項(xiàng)目要求通過“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)方法，完成控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、布線、調(diào)試和結(jié)論分析。通過小組成員之間的協(xié)調(diào)分工、溝通交流、團(tuán)隊(duì)合作、自我分析、解決問題，以提高學(xué)生綜合能力。

二、項(xiàng)目化教學(xué)考核方式改革

在項(xiàng)目化教學(xué)改革之前，《過程控制系統(tǒng)》這門課程的最終成績(jī)主要由三部分組成，分別為：平時(shí)成績(jī)20%+期中成績(jī)10%+期末成績(jī)70%。期末成績(jī)占考核分?jǐn)?shù)的大部分，其形式主要是試卷考試，偏重考察學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的掌握程度。

在應(yīng)用型課程改革下，《過程控制系統(tǒng)》的考核方式也應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的改課。項(xiàng)目化教學(xué)注重學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，因此，考核評(píng)價(jià)方式應(yīng)當(dāng)側(cè)重知識(shí)應(yīng)用能力考察。根據(jù)項(xiàng)目課程的設(shè)計(jì)需要，把小組項(xiàng)目、課程設(shè)計(jì)納入到考核范圍內(nèi)，同時(shí)降低期末考試所占的比例。項(xiàng)目化教學(xué)總共是5個(gè)基本項(xiàng)目和一個(gè)課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目。每個(gè)基本項(xiàng)目6分，主要考核學(xué)生小組討論、個(gè)人發(fā)言、項(xiàng)目實(shí)施操作等。課程設(shè)計(jì)是知識(shí)的綜合應(yīng)用，所占分?jǐn)?shù)比例相對(duì)較多，課程設(shè)計(jì)考核主要從設(shè)計(jì)方案、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目答辯等幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行考核評(píng)定。所以，項(xiàng)目化教學(xué)采用的考核方式如下：最終成績(jī)=平時(shí)成績(jī)×10%+小組項(xiàng)目×6%×5+課程設(shè)計(jì)×30%+期末成績(jī)30%。

三、項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)施平臺(tái)

為了實(shí)現(xiàn)《過程控制系統(tǒng)》項(xiàng)目化教學(xué)改革，實(shí)訓(xùn)室建設(shè)是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。2014年至2017年三年的時(shí)間建設(shè)和完善，目前我校已經(jīng)擁有過程控制實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)室。它模擬了工業(yè)生產(chǎn)過程中一些常見被控量的控制，如液位、溫度、壓力、流量等。實(shí)驗(yàn)室所有的傳感器、變送器、電動(dòng)控制閥門、變頻器、晶閘管移相調(diào)控器等都是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)正在使用的設(shè)備?？刂破骺梢圆捎弥悄軆x器、PLC、單片機(jī)、PC機(jī)等，可以構(gòu)成各種類型的過程控制系統(tǒng)，而且還可以任意選用控制算法，進(jìn)行一些算法創(chuàng)新設(shè)計(jì)等。

《過程控制系統(tǒng)》應(yīng)用型課程改革，是在響應(yīng)高校應(yīng)用轉(zhuǎn)型的號(hào)召下，遵循工業(yè)技術(shù)人才需求的基礎(chǔ)上，以學(xué)生為主體，將項(xiàng)目式教學(xué)引入課程教學(xué)中，不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能夠增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，小組項(xiàng)目和課程設(shè)計(jì)更是對(duì)學(xué)生職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)有積極推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]劉珊，鄭文鋒.《過程控制系統(tǒng)》課程的教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2013，11（1）：70-72.

[2]尤婷，王海倫等.高職高專院校《過程控制及儀表》課程模塊化教學(xué)改革與研究[J].考試周刊，2010，31（8）：27-28.

[3]姜萍，宗曉萍，李帥.過程控制綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013，32（8）：94-103.endprint