過程控制與儀表多模式混合教學的改革與實踐

謝宇 王慶龍 孫強 孟芳芳

【摘要】過程控制與儀表是一門綜合應(yīng)用學科，它也是自動化專業(yè)的重要專業(yè)課。針對該課程的綜合性提出了多模式混合教學法，以學生為主體，以課堂教學為主線，以網(wǎng)絡(luò)資源為輔助，以自主學習為抓手，整合過程控制相關(guān)學習資源。著力于培養(yǎng)學生的自主學習能力和綜合運用能力，有效地為社會培養(yǎng)應(yīng)用型人才。

【關(guān)鍵詞】過程控制 混合教學 MOOC

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）05-0212-01

引言

過程控制與儀表是自動化專業(yè)的一門實用性很強的專業(yè)課。通過學習該課程，學生要能運用自動控制基本原理，結(jié)合各行業(yè)的特點，分析生產(chǎn)過程的機理，利用相關(guān)自動化儀表從事生產(chǎn)過程的分析、設(shè)計、開發(fā)與維護等工作。由于該課程涉及知識多、涉及范圍廣，對學生的知識運用造成較大困難，傳統(tǒng)的課堂教學已經(jīng)很難滿足學生的需求，因此有必要對當前的教學內(nèi)容及形式進行改革?；旌鲜綄W習在傳統(tǒng)教學中早已存在，主要是指將傳統(tǒng)的課堂教學和網(wǎng)絡(luò)教學相結(jié)合。學生通過網(wǎng)絡(luò)進行線上學習，線下課堂上同任課教師、同學進行交互式學習。我們以培養(yǎng)學生的能力為導(dǎo)向，根據(jù)學校定位、課程學習內(nèi)容、學生及教師的自身條件，提出了多模式混合的教學模式?！岸嗄Ｊ交旌稀本褪抢枚喾N形式的學習促進課程教學，將課堂教學、網(wǎng)絡(luò)學習以及學生的自主學習進行了有效整合。“多模式混合”教學既能保證教師在引導(dǎo)、啟發(fā)和監(jiān)控教學過程中的主導(dǎo)作用，又能讓學生在學習過程中發(fā)揮積極性、主動性和創(chuàng)造性。

1.混合式教學改革與實踐

結(jié)合我校的“地方性、應(yīng)用型、國際化”的辦學定位，借鑒德國應(yīng)用科學大學辦學經(jīng)驗，圍繞應(yīng)用型人才培養(yǎng)關(guān)鍵要素，在過程控制與儀表課程的實際教學中，我們進行了如下的教學調(diào)整。

1.1課前使用基于問題導(dǎo)向的教學方法

近年來，認知科學家的研究表明，主動學習是促進知識由短期記憶轉(zhuǎn)化為長期記憶的最佳方式。根據(jù)過程控制與儀表課程的特點，有針對性的在每一章節(jié)的課前布置一些任務(wù)，讓學生帶著問題通過網(wǎng)絡(luò)等資源進行相關(guān)知識的了解。例如在溫度測量變送這一小節(jié)，我們設(shè)定了“溫度測量儀表有哪些？”，“使用的是接觸還是非接觸測量？”，“利用的是體積變化還是電量變化？”等問題。

1.2 理論講解時使用多種教學手段

過程控制與儀表課程涉及大量測量儀表及過程裝置，如壓力計、流量計、加熱鍋爐、反應(yīng)釜、蒸汽鍋爐、焙燒爐、精餾塔等。學生們在平常的學習和生活中很難涉及這些裝置，若只是使用傳統(tǒng)板書，學生能知其然，不一定能知其所以然。為了提高對相關(guān)儀表和裝置的認識，課程組教師搜集整理了大量的動畫和視頻等輔助材料。通過動畫及視頻形式演示裝置內(nèi)部運行情況，便于分析其機械及電子結(jié)構(gòu)，領(lǐng)悟其中控制原理。這種形式不僅提高了學生的直觀認識，而且增加了學生探究問題的積極性。

1.3 課下使用基于能力導(dǎo)向的自主學習

授之以魚不如授之以漁，學生學習不僅是學得知識，更是要掌握學習的方法。為了提高學生的自主學習能力，增加學生的團隊意識，采用了小組學習的方法。在學期之初，將學生按照一定的人數(shù)分成不同組別，教師根據(jù)課程內(nèi)容設(shè)計若干研究題目。每個小組必須完成所有選題，小組成員根據(jù)個人興趣協(xié)調(diào)選題，每個選題以一名同學為主，小組內(nèi)部互相交流。根據(jù)課程進度安排，每個小組各自進行課下討論，最后以組內(nèi)領(lǐng)取該題目任務(wù)的學生完成課題報告并在班級進行交流。這樣小組成員對每個研究題目都有所貢獻，對于自己領(lǐng)取任務(wù)的題目認識會更加深刻。通過這種形式，可以鍛煉學生的團隊意識和合作意識。

1.4 全過程充分利用網(wǎng)絡(luò)資源進行學習

網(wǎng)絡(luò)上有大量和過程控制與儀表的MOOC和精品課程資源，這讓更多的學生得到優(yōu)質(zhì)的教育資源，推進了教育公平。學生可以在課前通過網(wǎng)絡(luò)學習課程相關(guān)知識，課堂上和老師同學進行討論。課后利用這些資源對課堂講授的知識進行鞏固和提高，還可以對沒有理解的知識進行深入學習。這樣學生的一部分時間在教室中進行傳統(tǒng)的課堂學習，一部分時間在虛擬環(huán)境中學習，學習形式和時間更加靈活。

1.5 課程使用全方位的評價機制

為了及時有效地了解學生學習狀況，鞏固學生學習成果，全方位考察學生學習狀況，課程對學生采用了多種形式的考核?？己藘?nèi)容包括，階段性測試（20%），主要考察學生對知識點的掌握情況；自主學習考核（10%）考察學生自主學習狀況；學習筆記（10%），考察學生聽課及課后總結(jié)情況；實驗（20%），考察學生對課程知識的應(yīng)用能力；期末考試（40%），考察學生課程總體學習情況。

評價機制的支撐材料主要有階段性測試卷、分項目報告、課程筆記、實驗報告和期末試卷等。該評價機制覆蓋了從學期開始到學期結(jié)束的各個階段，有力地保證了學生學習的連貫性和一致性。

2.結(jié)語

隨著MOOC、SPOC、混合式教學逐漸進入校園，給傳統(tǒng)教育帶來了一定沖擊，這并不是對傳統(tǒng)教學的替代，而是不斷與傳統(tǒng)教學相互促進和融合。在融合過程中不斷補充和完善，實現(xiàn)學習資源、學習環(huán)境和學習方式的混合，形成行之有效的教學方法體系。因此，在教學的過程中，只有把握好“多模式混合”教學和傳統(tǒng)課堂教學之間的關(guān)系，把傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢和“多模式混合”教學的優(yōu)勢結(jié)合起來，優(yōu)勢互補，從而獲得更佳的教學效果。

參考文獻：

[1]邵裕森，戴先中.過程控制工程.第2版[M].機械工業(yè)出版社，2000.

[2]任軍.高校混合式教學模式改革推進策略研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2017，27（4）：74-78.