高職院?！斑^程控制技術(shù)”課程教學(xué)內(nèi)容改革分析

杜曉妮

（青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院海爾學(xué)院，山東 青島266555）

1 對(duì)“過程控制技術(shù)”課程教學(xué)中各因素的分析

用合理的教學(xué)理論知識(shí)和實(shí)踐方法分析教學(xué)工作中的一些現(xiàn)象、一些問題，分析它們出現(xiàn)的原因，通過討論提出解決措施，進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)改革，以期得到更好的教學(xué)效果。在教學(xué)過程中，更要全程關(guān)注“教學(xué)評(píng)價(jià)”，真正理解考核的概念，檢驗(yàn)學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握情況，同時(shí)還要考慮學(xué)生的文化背景、知識(shí)儲(chǔ)備情況[4]，也就是要進(jìn)行嚴(yán)格的學(xué)情分析。明確了考核的目的，就是檢驗(yàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)成果是否達(dá)到，讓老師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、積極性如何。理清了考核與課程的學(xué)習(xí)效果、畢業(yè)生規(guī)格之間的關(guān)系，這樣才能設(shè)計(jì)出合理的考核方案。教學(xué)效果評(píng)價(jià)方式的改革是一個(gè)不斷嘗試的過程。確定了自己所授課程將要使用的考核的形式，可以采用過程性考核、結(jié)果性考核相結(jié)合的形式，同時(shí)要確定考核的環(huán)境、要用到的相關(guān)指標(biāo)，還要搜集到與評(píng)價(jià)相關(guān)的證據(jù)，以及什么時(shí)候進(jìn)行考核。知道了考核的設(shè)計(jì)方法及步驟，明確了各種不同的考核應(yīng)該使用怎樣的量規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)，意識(shí)到對(duì)于考核要進(jìn)行嚴(yán)格的前審和后審，以及對(duì)學(xué)生要有及時(shí)的反饋，還要對(duì)自己所做的與考核相關(guān)的各種工作有理有據(jù)地加以說明來證實(shí)這些工作是有效的。合理的課程考核方案設(shè)計(jì)與實(shí)施，能使教學(xué)工作更加完整、有效、有意義。這才是我們?cè)诮虒W(xué)工作中進(jìn)行改革的初衷。比如，筆者設(shè)計(jì)了“過程控制技術(shù)”這門課程的考核方案，包括考核的內(nèi)容、考核的形式、相關(guān)的學(xué)習(xí)效果和畢業(yè)生規(guī)格都有哪些、每一部分的權(quán)重是怎樣的。設(shè)計(jì)出了用于對(duì)這份考核方案進(jìn)行自我審核、同伴審核的前審、后審的工具，開發(fā)相應(yīng)的表格，便于審核這份考核的公平性、精確性、一致性、合理性。并詳細(xì)地反思了這份考核的設(shè)計(jì)過程，用充足的理論依據(jù)來進(jìn)行論證和說明筆者所設(shè)計(jì)的考核方案的意義。這些評(píng)價(jià)過程中的改革工作使筆者的教學(xué)更加規(guī)范，使學(xué)生學(xué)有所獲。

1.1 學(xué)生現(xiàn)狀分析

本學(xué)期筆者擔(dān)任電氣2018級(jí)三個(gè)班“過程控制技術(shù)”這門課。上課過程中，邊介紹教與學(xué)的方法，邊講解課程內(nèi)容及操作技能，這不同于以往的純知識(shí)講解與技能教授。學(xué)生們逐漸習(xí)慣了這種上課方式，筆者對(duì)學(xué)生的情況也逐漸有所了解。從這個(gè)方面來說，后續(xù)的課程開展起來會(huì)比較順利，會(huì)根據(jù)每個(gè)班的學(xué)生的實(shí)際情況來安排、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的前后順序以及難易程度，以便達(dá)到更好的教學(xué)效果。有的學(xué)生基礎(chǔ)課知識(shí)掌握得不扎實(shí)，筆者也針對(duì)這種情況對(duì)所有學(xué)生提出了更高的要求，這使得同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)態(tài)度上有所改變，能夠更加認(rèn)真地對(duì)待新學(xué)期課程的學(xué)習(xí)。師生雙方都做好了教與學(xué)的準(zhǔn)備，課程的教與學(xué)活動(dòng)能夠順利進(jìn)行。

1.2 對(duì)所授課程第一次授課分析

“過程控制技術(shù)”的第一次課時(shí)間為90 min，主題是“過程控制系統(tǒng)的認(rèn)知”，一改以往的“課程初識(shí)”式的純介紹，現(xiàn)在的上課形式是通過一些圖片、視頻向?qū)W生們說明這門課的主要內(nèi)容，添加了課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法以及課程的用途，通過實(shí)物向?qū)W生們展示過程控制系統(tǒng)的主要組成部分、連接方式，通過讓學(xué)生們繪制過程控制系統(tǒng)被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)圖、控制臺(tái)的結(jié)構(gòu)圖來檢驗(yàn)大家對(duì)本次課主要內(nèi)容的掌握情況。畢竟不是每個(gè)學(xué)生都有繪畫天賦或者繪畫基礎(chǔ)。學(xué)生們第一次上課就要畫過程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，大部分學(xué)生不知道該怎么畫，不知道怎么表示控制系統(tǒng)的控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象、傳感器等組成部分。于是，筆者給學(xué)生們舉了一個(gè)例子，當(dāng)然，這個(gè)例子中的圖非常漂亮。在這個(gè)例子的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)生們降低難度要求，讓他們用方框來表示組件，用直線來表示管道。很快，大部分同學(xué)完成了被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)圖，而且，他們畫得都很好，完全符合實(shí)際系統(tǒng)的組成和連接關(guān)系，沒有遺漏任何組件。學(xué)生們現(xiàn)在能夠獨(dú)立地畫出這個(gè)結(jié)構(gòu)圖，就達(dá)到本堂課目的了。而各個(gè)組件的畫法，會(huì)在后續(xù)的課程中慢慢學(xué)到。這極大地提高了學(xué)生們的信心，也為后續(xù)教學(xué)內(nèi)容的進(jìn)度及難易程度的調(diào)整提供了依據(jù)。

1.3 對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容的改革

“過程控制技術(shù)”課程的第一個(gè)教學(xué)項(xiàng)目是“簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行”，主要的理論知識(shí)內(nèi)容有簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的組成、控制原理、過程控制系統(tǒng)正反作用的分析，過渡過程品質(zhì)指標(biāo)及其計(jì)算，測(cè)量?jī)x表誤差、精確度等級(jí)的計(jì)算。學(xué)生對(duì)這些理論知識(shí)的掌握情況如何，主要是通過對(duì)具體的控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)的情況來檢驗(yàn)的。目前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了液位、溫度、流量三種熱工參量的單回路控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)。學(xué)生接觸的第一個(gè)過程控制系統(tǒng)的任務(wù)是“單容水箱液位定值控制系統(tǒng)”，雖然在理論知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中他們已經(jīng)了解了控制系統(tǒng)中的控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象、被控變量、操縱變量等信息的含義，但是真正遇到實(shí)際控制系統(tǒng)的分析時(shí)，只有幾個(gè)學(xué)生能夠說出相應(yīng)的答案，大部分學(xué)生仍是不知道該如何回答。到了第二個(gè)任務(wù)“鍋爐內(nèi)膽水溫定值控制系統(tǒng)”的分析時(shí)，已經(jīng)有2/3的學(xué)生能夠快速正確地說出分析的結(jié)果了。而到了第三個(gè)任務(wù)“單回路流量定值控制系統(tǒng)”，幾乎所有學(xué)生都能立刻說出正確的答案。通過學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握情況的分析，也更加堅(jiān)定了筆者對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進(jìn)度的設(shè)計(jì)[6]，事實(shí)證明，這種教學(xué)內(nèi)容上做出的改革措施能夠讓學(xué)生更好地掌握理論知識(shí)并應(yīng)用到實(shí)際中。

1.4 對(duì)學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)的教學(xué)改革

在過程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段，學(xué)生需要根據(jù)對(duì)控制系統(tǒng)的分析結(jié)果，繪制過程控制系統(tǒng)的原理圖、方框圖、接線圖。這些專業(yè)性非常強(qiáng)的圖不是那么簡(jiǎn)單就能完全畫正確的。大部分學(xué)生在最簡(jiǎn)單的“方框圖”的繪制中，就遇到了困難。方框圖表示了過程控制系統(tǒng)中的控制信號(hào)在各環(huán)節(jié)間的傳輸關(guān)系。因此，方框圖的繪制是有規(guī)律可循的，各環(huán)節(jié)的位置是固定的，各信號(hào)線的含義也是非常明確的。學(xué)生接到的第一個(gè)任務(wù)“壓力變送器的誤差調(diào)整”，是一個(gè)開環(huán)控制系統(tǒng)，智能調(diào)節(jié)儀只需要進(jìn)行信號(hào)的檢測(cè)、顯示，無需比較、控制，因此，本系統(tǒng)的方框圖中不需要比較環(huán)節(jié)。而后續(xù)的液位、溫度、流量控制中，都需要相應(yīng)變量的檢測(cè)、控制，因此，都是閉環(huán)控制系統(tǒng)。對(duì)于“開環(huán)”“閉環(huán)”的確定，需要學(xué)生通過控制系統(tǒng)運(yùn)行過程及運(yùn)行結(jié)果的分析來正確判斷。設(shè)計(jì)是基于分析的。這部分知識(shí)，由以往的講圖、畫圖，改為通過實(shí)際控制系統(tǒng)的分析來進(jìn)行。兩個(gè)任務(wù)過后，大部分學(xué)生已經(jīng)非常熟悉控制系統(tǒng)的控制原理，完全可以獨(dú)立繪制過程控制系統(tǒng)的方框圖了。

1.5 對(duì)學(xué)生操作智能調(diào)節(jié)儀的教學(xué)改革

過程控制系統(tǒng)投入運(yùn)行階段時(shí)，首先要進(jìn)行的操作是對(duì)智能調(diào)節(jié)儀進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置。AI-708系列的智能調(diào)節(jié)儀的參數(shù)比較多，有實(shí)驗(yàn)室參數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)，基本的報(bào)警參數(shù)，有常規(guī)的輸入、輸出參數(shù)，還有設(shè)定控制作用形式的參數(shù)。并不要求學(xué)生記住所有參數(shù)的含義、設(shè)置依據(jù)及數(shù)值。比如一些基本不變的參數(shù)，設(shè)置一次即可，不用每次都進(jìn)行設(shè)置，這樣的參數(shù)，學(xué)生了解即可。但是，一些涉及到輸入、輸出、控制作用的參數(shù)，學(xué)生必須要十分清楚，否則，每次進(jìn)行參數(shù)設(shè)置的時(shí)候都需要查資料，非常浪費(fèi)時(shí)間。要求學(xué)生前兩次進(jìn)行參數(shù)設(shè)置時(shí)可以查閱參考資料來操作，但是，要逐漸地脫離參考資料而進(jìn)行獨(dú)立操作。在課程進(jìn)行過程中，這個(gè)目標(biāo)只在個(gè)別同學(xué)身上能夠?qū)崿F(xiàn)，大部分學(xué)生仍不能做到獨(dú)立操作，由于班級(jí)人數(shù)多，實(shí)訓(xùn)設(shè)備少，課堂的時(shí)間是有限的，每個(gè)學(xué)生練習(xí)的時(shí)間非常有限。針對(duì)這種情況，我們?yōu)閷W(xué)生提供了課下練習(xí)的機(jī)會(huì)。只要學(xué)生有練習(xí)的需要，實(shí)驗(yàn)室都是向他們開放的。這種做法大大提高了學(xué)生對(duì)設(shè)備獨(dú)立操作的能力。

1.6 對(duì)理實(shí)一體化教材使用的教學(xué)改革

“過程控制技術(shù)”這門課程的學(xué)生用書，是我們課程組編寫的，內(nèi)容主要分為兩部分：一是課程需要的主要理論知識(shí)；二是方便學(xué)生做任務(wù)的報(bào)告單。對(duì)于這種編寫方式，課程組經(jīng)過多次討論、反復(fù)修改。上個(gè)學(xué)期的“傳感器應(yīng)用技術(shù)”課程，學(xué)生用書有兩本，一本是理論知識(shí)，一本是任務(wù)冊(cè)。學(xué)生反映，把一門課程的兩部分分開成兩本書，非常方便使用，查閱資料、復(fù)習(xí)任務(wù)時(shí)都一目了然。但是，有的學(xué)生容易丟三落四，經(jīng)常忘記帶理論書或者忘記帶任務(wù)書。于是，這個(gè)學(xué)期的“過程控制技術(shù)”課程，我們把兩部分合二為一。這樣做也帶來了一些不便，課堂上學(xué)生做任務(wù)需要查找相應(yīng)的參考資料時(shí)，翻前翻后不方便，而且整本書比較厚。對(duì)于在同一本書中又要做任務(wù)、又要查資料，學(xué)生的解決方法是利用手機(jī)的拍照功能，這樣就不用翻來翻去了。對(duì)于學(xué)生做任務(wù)的報(bào)告單的情況，教師會(huì)定期檢查、批閱，也會(huì)讓學(xué)生相互檢查、督促，這些報(bào)告單是根據(jù)理論知識(shí)、實(shí)際工程的情況精心編寫的，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)非常有幫助。

1.7 對(duì)學(xué)生操作技能如何提高的教學(xué)改革

過程控制系統(tǒng)運(yùn)行的第一步是系統(tǒng)的搭建。對(duì)于這個(gè)操作，我們嚴(yán)格要求學(xué)生必須在斷電的情況下進(jìn)行，這也是為了培養(yǎng)學(xué)生安全用電的意識(shí)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室使用的都是教學(xué)設(shè)備，相應(yīng)的接線端子上面都有明確的標(biāo)簽表明該端子的功能、信號(hào)，這樣方便了學(xué)生的辨識(shí)與使用，在接線過程中降低了學(xué)生的出錯(cuò)率，提高了學(xué)生的掌握速度。學(xué)生的接線最初是在設(shè)計(jì)階段接觸的，在進(jìn)行控制系統(tǒng)的接線設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生可以到設(shè)備上進(jìn)行實(shí)物的觀察、連接，而不僅僅是畫圖。有了實(shí)物的參考，學(xué)生學(xué)習(xí)起來也輕松了許多。在檢查他們的接線時(shí)，筆者也發(fā)現(xiàn)了許多問題。比如，電源線的連接，不同的設(shè)備需用的電源也不同，有三相電源的，有單相電源的，個(gè)別學(xué)生出現(xiàn)了信號(hào)接反的情況。比如，智能調(diào)節(jié)儀的輸入信號(hào)，對(duì)于不同的熱工參量，接入的端子也是不同的。液位、溫度、流量等，都有相應(yīng)的檢測(cè)裝置進(jìn)行測(cè)量，其輸出信號(hào)接往智能調(diào)節(jié)儀，就有不同的端子來接收。在這個(gè)環(huán)節(jié)，個(gè)別學(xué)生也總是分不清楚。接線的操作需要大量練習(xí)，只要對(duì)控制系統(tǒng)的控制原理熟悉了，對(duì)設(shè)備熟悉了，接線還是很容易的。學(xué)期過半，大部分同學(xué)已經(jīng)能夠獨(dú)立正確地進(jìn)行接線，并能夠?qū)Σ皇炀毜耐瑢W(xué)進(jìn)行指導(dǎo)。

1.8 對(duì)如何維護(hù)學(xué)習(xí)環(huán)境的教學(xué)改革

一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境能夠促進(jìn)學(xué)生更好地學(xué)習(xí)。“過程控制技術(shù)”這門課程的理論學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)操作都是在過程控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行的，實(shí)訓(xùn)室分為學(xué)習(xí)區(qū)和操作區(qū)。學(xué)生被分為6個(gè)小組，每個(gè)組都有自己的學(xué)習(xí)區(qū)和操作區(qū)，便于他們組內(nèi)討論與學(xué)習(xí)。根據(jù)學(xué)院教學(xué)工作的需要，這個(gè)教室也安排了其他課程的教學(xué)活動(dòng)。這就要求每位任課教師都作為第一負(fù)責(zé)人，帶領(lǐng)各自班級(jí)的學(xué)生共同維護(hù)實(shí)訓(xùn)室的學(xué)習(xí)環(huán)境。對(duì)于這項(xiàng)工作，有的班級(jí)能夠做好，而有的班級(jí)則做不好。作為教師，我們有責(zé)任教給學(xué)生如何去做，從而培養(yǎng)其良好的職業(yè)習(xí)慣，這樣，他們將來真正走上工作崗位之后，就會(huì)習(xí)慣成自然，也會(huì)去維護(hù)好自己的工作環(huán)境，提高工作效率。

2 結(jié)束語

高等職業(yè)教育培養(yǎng)出來的學(xué)生需要更好地掌握應(yīng)知應(yīng)會(huì)的理論知識(shí)和實(shí)踐技能[5]，從而更加符合用人單位的需求，能夠更快地從事相關(guān)的崗位工作。

為了這個(gè)目標(biāo)，筆者參加了各種教學(xué)方法、專業(yè)知識(shí)等方面的培訓(xùn)、學(xué)習(xí)，去一些與專業(yè)相關(guān)的企業(yè)、單位進(jìn)行參觀、研修，這些經(jīng)歷使得對(duì)電氣專業(yè)的認(rèn)識(shí)更加深刻、全面，也為后期在專業(yè)教學(xué)中能夠給學(xué)生提供真實(shí)的實(shí)踐案例奠定了基礎(chǔ)，能夠在教學(xué)改革的實(shí)施中調(diào)整教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容從而適應(yīng)不同類型的學(xué)生（普通高中、對(duì)口職高、3+2學(xué)生、同行同事）。通過對(duì)德國(guó)“雙元制”職業(yè)教育的學(xué)習(xí)、參觀，對(duì)職業(yè)教育有了更加深刻的認(rèn)識(shí)與全面的理解，使后續(xù)的專業(yè)教學(xué)工作方向更加明確、思路更加清晰、教法更加恰當(dāng)、效果更加良好。

通過分析，明確了“過程控制技術(shù)”教學(xué)實(shí)踐中遇到的一些現(xiàn)象、問題，并進(jìn)行了深入的思考，在教學(xué)工作的各個(gè)環(huán)節(jié)，我們需要循環(huán)進(jìn)行這項(xiàng)工作。學(xué)教無止境，作為一名教師，在后續(xù)的教學(xué)工作中會(huì)繼續(xù)通過全程工作的分析與反思來提高教學(xué)效果，也希望引起各位同行的重視并積極付諸實(shí)施。