自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)本科優(yōu)質(zhì)核心課程群建設(shè)

盧靜雪　雷建和　王永秀　劉素花

【摘 要】我校本科優(yōu)質(zhì)核心課程群建設(shè)項(xiàng)目取得了一些成果，整合優(yōu)化了自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)核心課程授課內(nèi)容，壓縮了學(xué)時(shí)，注重實(shí)踐教學(xué)，進(jìn)行教學(xué)手段和方法的改革，利用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法得到了師生的一致認(rèn)可。

【關(guān)鍵詞】專(zhuān)業(yè)核心課程群;教學(xué)改革;項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法

中圖分類(lèi)號(hào)： G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）31-0054-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.31.023

Study on Teaching Reform of Automation Core Courses

LU Jing-xue LEI Jian-he WANG Yong-xiu LIU Su-hua

（Qingdao university of technology? school of information and control engineering，Qingdao Shandong 266520，China）

【Abstract】Some achievements have been made in the construction project of high-quality undergraduate core curriculum group in our university，which integrates and optimizes the teaching content of core curriculum of automation major，condenses class hours，focuses on practical teaching，and reforms teaching methods and methods.The project-driven method has been unanimously recognized by teachers and students.

【Key words】Professional core curriculum group;Transformation of education;Project-driven approach

0 前言

課程群的建設(shè)是教育信息化建設(shè)常見(jiàn)的建設(shè)之一。我?？刂祁?lèi)本科優(yōu)質(zhì)核心課程建設(shè)項(xiàng)目——專(zhuān)業(yè)核心課程群的課程主要包括“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”、“集散控制與現(xiàn)場(chǎng)總線”、“檢測(cè)技術(shù)與控制儀表”、“過(guò)程控制系統(tǒng)”和“控制工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”等課程。這些課程是自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)最核心的專(zhuān)業(yè)課程，是培養(yǎng)控制類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才的關(guān)鍵課程。課程群建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)是對(duì)控制類(lèi)課程群中知識(shí)單元的重新劃分，避免出現(xiàn)大量的專(zhuān)業(yè)知識(shí)出現(xiàn)重復(fù)交叉的現(xiàn)象。為此，我們?cè)趯?zhuān)業(yè)課程群課程制訂新的教學(xué)大綱過(guò)程時(shí)，對(duì)核心課程群中的專(zhuān)業(yè)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化整合，避免了出現(xiàn)部分知識(shí)內(nèi)容的重合，并且達(dá)到了壓縮學(xué)時(shí)的目的。

本課題研究的主要目的是改變傳統(tǒng)控制類(lèi)課程授課的弊端，修訂教學(xué)大綱與培養(yǎng)方案，以適應(yīng)新工科教學(xué)改革的形式和需要。我校專(zhuān)業(yè)核心課程群的建設(shè)得到了各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)應(yīng)該緊跟時(shí)代潮流，努力為社會(huì)培養(yǎng)更加優(yōu)秀的自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)人才?？刂祁?lèi)課程最大的特點(diǎn)是理論課程與實(shí)踐課程應(yīng)并行發(fā)展，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。合理地設(shè)置教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)學(xué)時(shí)、科學(xué)地利用新興教學(xué)手段，能夠提升教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生對(duì)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)。

1 課程群知識(shí)整合與優(yōu)化

我校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)核心課程群課程總學(xué)時(shí)為224學(xué)時(shí)，授課學(xué)時(shí)為192學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí)。根據(jù)核心專(zhuān)業(yè)課程群各課程的教學(xué)大綱，該課程群有較多相近知識(shí)內(nèi)容以及重復(fù)知識(shí)點(diǎn)，我們需要對(duì)各課程進(jìn)行模塊化整理，刪減重復(fù)的知識(shí)模塊，并且合理規(guī)劃各知識(shí)點(diǎn)的授課安排。

通過(guò)強(qiáng)化知識(shí)結(jié)構(gòu)，對(duì)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合。例如，“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”與“過(guò)程控制系統(tǒng)”中都有整合PID算法和史密斯預(yù)估補(bǔ)償器的教學(xué)內(nèi)容，并且兩門(mén)課程在該知識(shí)點(diǎn)上所需要的學(xué)時(shí)均為6學(xué)時(shí)。對(duì)此內(nèi)容進(jìn)行整合優(yōu)化便可節(jié)省6學(xué)時(shí)，留出更加充足的時(shí)間進(jìn)行實(shí)踐教學(xué);對(duì)于“過(guò)程控制系統(tǒng)”中出現(xiàn)的DCS控制系統(tǒng)部分內(nèi)容與“集散控制與現(xiàn)場(chǎng)總線”課程的集散控制內(nèi)容重復(fù)。經(jīng)過(guò)授課內(nèi)容的調(diào)整，我校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)核心課程群課程總學(xué)時(shí)壓縮了32學(xué)時(shí)。

通過(guò)優(yōu)化課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握“自動(dòng)控制原理”對(duì)控制系統(tǒng)建模方法以及“過(guò)程控制系統(tǒng)”中各種控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”中控制器的參數(shù)整定方法，運(yùn)用“檢測(cè)技術(shù)與控制儀表”中相關(guān)知識(shí)選擇合適的傳感器、執(zhí)行器并且掌握控制器的控制規(guī)律以及正反作用方式的選用原理能夠進(jìn)行簡(jiǎn)化及復(fù)雜控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

2 革新教學(xué)手段與授課方法

2.1 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法教學(xué)

在進(jìn)行自動(dòng)化核心專(zhuān)業(yè)課程群課程教學(xué)內(nèi)容的安排與優(yōu)化的基礎(chǔ)上，壓縮的學(xué)時(shí)主要用于實(shí)踐教學(xué)。以課程目標(biāo)的達(dá)成為目的，除布置一定數(shù)量的課后作業(yè)外，還設(shè)置項(xiàng)目研究環(huán)節(jié)，學(xué)生分組開(kāi)展工程項(xiàng)目，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力?！绊?xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”最早見(jiàn)于美國(guó)教育家凱茲和加拿大教育家查德合著的《項(xiàng)目教學(xué)法》?！绊?xiàng)目教學(xué)法”的理論認(rèn)為：知識(shí)是可以在一定的條件下自主構(gòu)建獲得;學(xué)習(xí)是知識(shí)、技能與行為、態(tài)度與價(jià)值觀等方面的長(zhǎng)進(jìn);教育是滿足長(zhǎng)進(jìn)需要的有意識(shí)的、有系統(tǒng)、有組織的持續(xù)交流活動(dòng)。

例如，經(jīng)過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的改革與優(yōu)化，我們把“集散控制系統(tǒng)”課程的理論授課內(nèi)容被劃分為五大模塊，如圖1所示。分別是“基礎(chǔ)知識(shí)”、“DCS控制算法模塊”“現(xiàn)場(chǎng)總線”、“典型系統(tǒng)”和“系統(tǒng)應(yīng)用”模塊。

由課程理論的授課內(nèi)容劃分的五大模塊可知，“系統(tǒng)應(yīng)用”模塊中便可采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方式，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的目的是通過(guò)參與項(xiàng)目課題來(lái)達(dá)到學(xué)習(xí)的目的，而不是單純地完成項(xiàng)目本身。例如，通過(guò)基于PCS7的過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)學(xué)習(xí)集散控制部分。

2.2 進(jìn)行雙語(yǔ)教學(xué)

目前上課主要采用中文講解和英文書(shū)寫(xiě)的模式，逐步過(guò)渡到英文講解，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)以及繼續(xù)深造學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)基礎(chǔ)。為學(xué)生提供最前沿的學(xué)術(shù)文章，并且鼓勵(lì)學(xué)生寫(xiě)一些英文論文。

2.3 利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)教學(xué)

利用學(xué)校所提供的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)資源，建立自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)核心課程群相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)，教師可以把相應(yīng)課程的教學(xué)大綱與教學(xué)課件發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)上。并且可以在網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)建立相應(yīng)課程的試題庫(kù)，便于學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)與理解，我們?cè)谑占罅苛?xí)題、考研試題以及我們多年的教學(xué)積累基礎(chǔ)上，組織自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程群課題成員整合試題庫(kù)，滿足教學(xué)要求。

基于能力培養(yǎng)的《計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)》和《集散控制與現(xiàn)場(chǎng)總線》的教學(xué)手段和教學(xué)方法改革已經(jīng)在學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)實(shí)施了一段時(shí)間，所有學(xué)生可以通過(guò)學(xué)校教學(xué)網(wǎng)站對(duì)課程進(jìn)行視頻觀看，學(xué)生可通過(guò)網(wǎng)站自行下載相關(guān)練習(xí)題來(lái)鞏固所學(xué)知識(shí)，建立了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法一整套方案，包括項(xiàng)目的遴選、分組、實(shí)施與反饋評(píng)價(jià)體系。

圖2 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

3 課題研究的成效

通過(guò)對(duì)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)核心課程群的建設(shè)，優(yōu)化了授課知識(shí)內(nèi)容，避免了授課內(nèi)容的重復(fù)，壓縮了32學(xué)時(shí)。通過(guò)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法教學(xué)，提高了學(xué)生專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的積極性，提高了學(xué)生的的動(dòng)手能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力。課程的整合對(duì)教師提出了更高的要求，老師們積極投身到西門(mén)子大賽，學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，教師們的專(zhuān)業(yè)水平得到顯著提高，增加了學(xué)生畢業(yè)以后的社會(huì)適應(yīng)性和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的通用性。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源共享，學(xué)生與老師得到了很好的互動(dòng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程群的建設(shè)是我校與時(shí)俱進(jìn)教學(xué)一項(xiàng)重要教學(xué)改革，專(zhuān)業(yè)核心課程群各課程關(guān)系密切，聯(lián)系緊密，內(nèi)容設(shè)置科學(xué)，便于進(jìn)行教學(xué)。專(zhuān)業(yè)核心課程群理清了各課程之間的邏輯關(guān)系，刪除了重復(fù)內(nèi)容。進(jìn)一步完善專(zhuān)業(yè)核心課程群的建設(shè)，需要師生共同努力，利用現(xiàn)代化教學(xué)手段與方法把改革落實(shí)到課堂中，實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式的全面改革。

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