谈课程自动化课程教学方式革新

论文导读：
摘要： 本文依据自动化专业人才定位，以专业课程为载体，对其教学过程、考核模式的改革进行了探索，深入阐述了双主教学模式、层次化教学法、任务驱动工程训练法在自动化专业培养知识、能力、素质协调发展人才中的显著作用，论证了专业课程教学方法改革的有效性和必要性。
关键词： 自动化专业人才定位教学模式考核模式
自动化专业是一个宽口径的专业，其特点决定了在不同时期、不同条件下自动化专业人才的培养会有较大的差异，应用型本科院校应根据自身的实际条件对自动化专业人才培养有一个清晰的定位。自动化专业应用型人才培养的目标是以控制科学和计算机科学为基础，以工程应用为特色，使学生掌握较厚实的控制理论基础、较宽广的自动化和计算机应用技术，具有一定的工程技术能力，能从事自动化装置和系统的分析设计、科研开发与应用的工程应用型人才。
在应用型本科教育的背景下，如何能从实际出发，结合本学院特点培养综合素质高、创新能力强的自动化专业人才。这就要求我们致力于知识、能力、素质协调发展的人才培养，在课程体系方面、在实源于：论文www.7ctime.com
践教学方面、在产学研方面创出自己的特色。

一、自动化专业的人才定位

一个人的素质要提高，最重要的两点是增长知识、提高能力。能力中最基本的是学习能力，有较强的学习能力，可以迅速增长知识、提高素质，而素质的提高是缓慢的、潜移默化的和相对稳定的。素质的基本要素是知识和能力，核心是能力和价值观。
自动化专业应有的知识、能力、素质，概括起来是：掌握控制科学和计算机科学的基本知识，有解决工业控制系统相关的应用、维护、开发等问题的能力，具有良好的沟通协调能力、责任心、开拓精神等人文素质和专业素质。实际上，在人才培养过程中，知识、能力与素质渗透在任何一个教学环节，只是重视的程度不同而已，如一个课程的某一个实验教学过程，主要目的是培养实践动手能力和解决问题的能力，但同时，也是对理论知识的巩固，对软件或硬件设备知识认识的提高，对解决问题的方法和过程的知识掌握程度的加强，也是沟通能力、领悟能力、协作能力和专业方面素质的提高过程。
要培养知识、能力、素质协调发展的人才，就要打破传统课程教学实行统一的教学计划，采用统一的评价标准模式，有意识、科学、系统地设计各个教学环节，有针对性地、潜移默化地使学生的知识、能力、素质协调发展，稳步提高[3]。

二、专业课的教学模式上，体现多样化、灵活化

在专业课的教学过程中融入了“双主教学模式”的思想。以学生为主体，以教师为主导，注重学生的个性化发展。通过把教学和工程实践相结合，使学生掌握扎实理论知识的同时，多渠道进行实践能力的培养，形成学生自身的综合素质。
本专业在专业课程的教学过程的设计上，根据不同专业课程的特点，不仅细化知识、能力、素质的目标，更有意识地强化能力与素质的提高，同时，不同程度地体现教师和学生在教学过程中的作用[4]。
1.教师的角色转换。由传授型教师转变为围绕学习目标展开自主学习与探索的指导者；由课程的复述者转为课程的设计者和开发者。如《传感器及自动检测技术》课程，我们将教学过程划分为五个层次，第一层次理论教学要求学生掌握传感器的特性及指标，掌握典型传感器的原理及其应用；第二层次实验环节，由基础性，综合、设计性实验构成；第三层次自主创新实验项目，40人分成8组，每2组一个综合项目，开展设计工作。第四层次考核过程，以项目答辩的方式展开，同一项目的2个小组分别演示自己的设计过程及作品，然后互相问答。这中间体现了小组协同与竞争，开放性、创新性的意见交流。第五层次归纳总结点评，帮助学生梳理所学知识体系，点评学生作品，指出学生的创新点及存在的问题，指出今后提高的方向。这样的教学过程设置，对教师提出了很高的要求。教师不但在专业上需要不断拓展，在人文素质的疏导中更要以身师范。
2.注重发挥学生在学习过程中的主体作用，重视学生个性发展，调动学生自主学习的积极性。教师在传授的过程中需懂得指导学生养成良好的学习习惯、掌握学习策略；懂得创设教学情境“诱导”学生，激发学生的学习动机，培养学生的兴趣，调动学生的积极性，使他们能够顺利完成学习任务。改革过程中以《集散控制系统》课程教学进行了示范，首先对本课程的教学学时进行了合理的分配，然后采用任务驱动及理论实践相结合的方法进行了教学分配。本课程共有48学时，用30学时对集散控制系统的概念、原理、结构进行讲解，在适当的章节针对具体的工程问题给学生布置任务，如对化工生产过程进行模拟控制系统的设计，DCS在锅炉控制系统中的应用，DCS在热力发电厂机主蒸汽系统中的应用等小项目。针对热力发电厂发配电系统，给定单台机组控制的工艺流程和基本参数，要求学生根据不同的参数，分别计算出锅炉燃烧所需要的空气量和供水量；根据计算结果选用水泵、风机、电动机等锅炉辅机设备，最终确定DCS系统的设计方案。显然，这样的教学活动，已经不再是一门课程的内容，而是热工仪表、控制工程、机械设备、电力拖动等相关专业课程知识的综合运用。任务分配时，把一个教学班分成几个小组，每组五至七位同学。每一组同学都要独立设计出锅炉、风机、电机各环节的控制方案，然后在组合到一起，就组成了完整的单台机组的DCS系统。教学实践证明，只有将单一课程的教学转化为相关专业知识的综合运用和训练，才能真正培养学生的能力。
3.创新之源在于实践，实践教学是教学的重要环节，可以加强学生对所学理论知识的理解和掌握，有助于培养学生的动手能力、工程意识和创新能力，培养“厚基础、强能力、善创新”的自动化专业人才[5]。针对实践教学环节，以《PLC》课程设计作为示范点，引入项目教学法的5个教学阶段，充分利用实验室进行创新补充。课程设计的实施步骤为：第一步教师准备教学文件。在任务书中向学生介绍实验室所配置几种厂家的PLC的特点，以及这几种PLC在实际工程中的应用情况及发展趋势，然后由学生根据自己对PLC应用的了解自行选择。第二步学生分组领取任务书，三天后提交本组的实施方案论文导读：2：8加权模式的考核方法。例如：《DCS系统设计与应用》、《传感器与自动检测技术》，采用平时成绩加课程设计的形式来完成。课程设计的课题，紧密结合专业的工程设计；课程考核的最后阶段，是以学生在课堂上做汇报演示的方式进行。（2）以不断激励和督促学生认识自己当时的学习状况，对重点学生重点“照顾”。例如《PLC原理与应用》，通
。要求方案中必须包括：原理图、功能方框图，必要的计算及所需的设备元器件清单，根据各自所选PLC做详细设计方案。第三步教师根据各组提出实施方案，论证其可行性，同时也了解各组成员在项目中所承担的任务。第四步各组开始实施方案，教师只负责必要的答疑和检验结果。第五步学生提交设计报告。报告中包括调试过程和结论分析，遇到的问题及解决方法。通过这种教学形式，学生达到了知识的融会贯通，拓展了知识面。通过DCS的课程教学改革，初步自主完成了以电厂控制系统为例的DCS仿真实验室，为后面的学生体验学习组态王提供了实验条件。伴随着传感器课程逐步能力化的教学过程，学生完成了《可视化远程控制系统》、《阵列式气体传感器实验系统》、《基于可视嗅觉的多用途智能电子鼻系统》等项目，身临其境地感受了传感器的作用；通过工程实例，学生明白了专业课程在专业架构和就业方向中的作用；利用工程训练这条主线将相关课程串起来，学生消除了因学习过程中产生的无的放矢的盲目心态。这种教学效果，有效地弥补了学校实践经费不足的缺口，又促进了教改实验，锻炼了学生的工程实战经验[6]。

三、考核模式上，采取多方位评价

1.形成性考核与终结性考核相结合。考核方法根据课程特点及学生特点采用多种方式。（1）重视课堂、作业、阶段性测试的考核，打破传统的采取平时成绩加期末闭卷考试，按2：8加权模式的考核方法。例如：《DCS系统设计与应用》、《传感器与自动检测技术》，采用平时成绩加课程设计的形式来完成。课程设计的课题，紧密结合专业的工程设计；课程考核的最后阶段，是以学生在课堂上做汇报演示的方式进行。（2）以不断激励和督促学生认识自己当时的学习状况，对重点学生重点“照顾”。例如《PLC原理与应用》，通过加强章节练习的监测，发现了几个“聪明但不用功”的重点对象。一段时间的“照顾”后，他们在做小任务中体验了小小的成就感，对课程产生了兴趣，端正了学习态度，不但完成了作品，还成为小组中的骨干。（3）形成性考核更加注重学习过程的评价和对专业知识的综合应用。使得平时的教学效率有了明显提升，有益于知识、能力、素质的协调发展。
2.注重卷面试题的多样性和综合性，由对书本知识的考核转变为对工程设计能力的考核。采用卷面考试，在题型上也尽量减少客观源于：论文摘要范文www.7ctime.com
题的比例，增加“设计题”、“编程题”等考查能力的题型；内容上减少“什么是什么”的识记类题的比例，适当增加“分析程序”等测试能力的题型。从卷面分析结果对比看，学生已经慢慢适应了这种改革，有了显著的学习效果。
经过几轮教学实践，以上专业课的教学模式及评价方法取得了一些成绩，但专业课程的教学模式改革还需要不断探索。我们将根据实际条件对自动化专业人才培养有一个清晰的定位，并通过突出专业课程教学模式改革、理论教学与实践教学有机地结合在人才培养过程中的作用、打造专业能力强的教师队伍等有效措施，为自动化专业创新型人才的培养提供强有力的保障。
参考文献：
潘懋元，车如山.略论应用型本科院校的定位[J].高等教育研究，2009（5）：35-38.
任昌荣.基于知识能力素质协调发展的考核模式改革与实践[J].电子商务，2011（10）23-24.
[3]高文主编.现代教学的模式化研究[M].山东教育出版社，2000.
[4]张丽杰.双主教学模式在培养复合型人才中的应用[J].考试周刊，20118，（4）：212-213.
[5]贺廉云.自动化专业本科应用型人才培养方案探索[J].实验技术与管理，2008，25（7）：142-144.
[6]王瑛.控制理论实验开放式教学的探索[J].实验室研究与探索，2002，4（21）：15-17.