淺談《生產(chǎn)過程控制的設(shè)計與運行維護》精品教材建設(shè)

□王 斌 楊潤賢

淺談《生產(chǎn)過程控制的設(shè)計與運行維護》精品教材建設(shè)

□王 斌 楊潤賢

精品教材建設(shè)是職業(yè)院校課程改革過程中的重要組成部分。就高職自動化類專業(yè)的生產(chǎn)過程控制的設(shè)計與運行維護精品教材的建設(shè)提出了幾點看法，旨在編寫一套真正適合工作過程教學(xué)模式的高質(zhì)量、有特色的教材。

工學(xué)結(jié)合；項目驅(qū)動；工作過程；精品教材

近年來高等職業(yè)教育改革如火如荼，要求建立行業(yè)、企業(yè)、學(xué)校共同參與的機制，推行“工學(xué)結(jié)合、校企合作”的辦學(xué)模式。其中教材建設(shè)是課程改革的重要內(nèi)容，是教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的重要載體。教材是進行教學(xué)的基本工具，也是深化教育教學(xué)改革，全面推行素質(zhì)教育，培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要保證。因此，搞好教材建設(shè)對于提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高質(zhì)量人才具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

一、教材編寫的必要性

1.高職同類實訓(xùn)教材奇缺。盡管實踐教學(xué)環(huán)節(jié)在高職教學(xué)中一般占總教學(xué)時數(shù)的近50%，但實訓(xùn)類教材相當(dāng)缺乏,特別是基于工作過程系統(tǒng)化的教材。

2.生產(chǎn)過程控制技能實訓(xùn)教材未反映高職特征。目前的高職學(xué)院所使用的過程控制技能實訓(xùn)教材的來源一是借用本科或中職同類教材，二是由各高職院校教師自行編寫而成。這些教材僅僅注重內(nèi)容上的增減變化，過分強調(diào)知識的系統(tǒng)性，基礎(chǔ)理論分量過重，應(yīng)用技能比例偏輕，沒有從根本上反映出高職教材的特征和要求。

3.生產(chǎn)過程控制技能實訓(xùn)教材內(nèi)容陳舊。目前的高職學(xué)院所使用的生產(chǎn)過程控制技能實訓(xùn)教材內(nèi)容陳舊，不能及時反映新理論、新技術(shù)、新工藝、新裝備、新材料，而且大多數(shù)教材不符合新規(guī)范、新規(guī)程、新標(biāo)準(zhǔn)，與高職院校高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)不相適應(yīng)。

4.生產(chǎn)過程控制技能實訓(xùn)教材編寫形式落后。目前的高職學(xué)院所使用的生產(chǎn)過程控制技能實訓(xùn)教材結(jié)構(gòu)均采用大量文字?jǐn)⑹黾右欢康膱D表，學(xué)生學(xué)起來感到費勁，因此急需編寫適合高職的教材。

二、教材編寫的原則

高職教材建設(shè)必須充分體現(xiàn)高職課程改革的特點，構(gòu)建適應(yīng)社會職業(yè)崗位需求的知識體系、技能體系、素質(zhì)體系及職業(yè)綜合能力體系，具體應(yīng)遵循如下基本原則：

1.應(yīng)具有創(chuàng)新性。教材建設(shè)要緊密結(jié)合生產(chǎn)實際和工作過程，不僅注重內(nèi)容和體系的改革，還要注意方法和手段的改革，以滿足學(xué)生學(xué)習(xí)和實踐的需求。教材在內(nèi)容和形式上要有所突破，提倡編寫內(nèi)容新、體系新、方法新、手段新和創(chuàng)意新的教材。

2.應(yīng)具有先進性。要能正確反映行業(yè)的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新藝和新設(shè)備，在部分學(xué)習(xí)情境上，還應(yīng)具有一定的超前性，要能夠反映技術(shù)的前沿。

3.應(yīng)具有實用性。教材編寫要聘請生產(chǎn)一線專業(yè)技術(shù)人員參與教材的建設(shè)，使教材更加具有職業(yè)適用性。并且將職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)的知識和能力要求融人教材之中，以體現(xiàn)高職課程改革中“雙證融通”的特色。

4.應(yīng)具有多樣性。教材編寫形式具有多樣性和靈活性，有文字教材和音像教材、多媒體教材等配套編制，書本教材與活頁教材等相互補充。

5.應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生工作能力為主。為突出能力培養(yǎng)，生產(chǎn)過程控制實訓(xùn)教材要圍繞儀表控制技術(shù)應(yīng)用能力這條主線來設(shè)計學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)，高職的特色是強化人才的實踐動手能力培養(yǎng)。因此儀表控制實訓(xùn)教材根據(jù)自動化培養(yǎng)所應(yīng)具備的相關(guān)能力培養(yǎng)體系，構(gòu)建本專業(yè)的職業(yè)能力訓(xùn)練模塊，加強學(xué)生的基本實踐能力、操作能力與綜合技能的培養(yǎng)。

三、基于工作過程的特色教材的編寫

一直以來，高等職業(yè)教育教材建設(shè)存在特色不明顯、缺少行業(yè)專家指導(dǎo)、實際操作方面嚴(yán)重滯后等問題。基于這些問題，本教材在開發(fā)方法和編寫模式上進行了有益的改進，注意調(diào)整以下方面：突出教材“校企合作、工學(xué)結(jié)合”的特征，以職業(yè)工作過程特征為邏輯起點；強調(diào)以學(xué)生學(xué)習(xí)為主，有效調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，并積極融入 “產(chǎn)業(yè)、行業(yè)、企業(yè)、職業(yè)和實踐”五大要素。具體編寫的理念和方法如下。

1.轉(zhuǎn)變觀念。基于工作過程、項目驅(qū)動的課程教材編寫并不是一件容易的事情，它需要以項目實例做為核心重新選擇和組織專業(yè)知識體系。對高職教師來說，這是一種全新的教材模式，因而在校教師往往難以把握其技術(shù)和要領(lǐng)。另外，大多數(shù)教師都已習(xí)慣按照陳述的方式來編寫教材，而不習(xí)慣按照工作情境為單位來編寫教材。因此，要編寫出項目課程的教材，需要教師徹底改變已有的教材編寫習(xí)慣與企業(yè)工程師一起結(jié)合現(xiàn)場的實際操作來共同編寫基于工作過程的教材。

2.把握好兩個原則。在教材編寫過程中應(yīng)該把握兩個原則：第一用工作任務(wù)引領(lǐng)專業(yè)知識。工作任務(wù)是核心，專業(yè)知識是圍繞工作任務(wù)完成的需要合理地延伸出來的。第二由易到難的原則。在選取工作任務(wù)時，必須遵循人的認(rèn)知規(guī)律，即由簡單到復(fù)雜，由小到大，由少到多的原則。只有這樣，學(xué)生對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)才會循序漸進、逐步深入。

3.掌握好開發(fā)流程?；诠ぷ鬟^程的課程教材基本的開發(fā)流程是：通過調(diào)研得出典型工作任務(wù)，并對典型工作任務(wù)進行分析總結(jié)得出學(xué)習(xí)領(lǐng)域和學(xué)習(xí)情境，從而編寫出具有特色的教材，具體見圖1。

圖1 《生產(chǎn)過程控制的設(shè)計與運行維護》教材的開發(fā)流程

4.安排好教材開發(fā)的形式?！渡a(chǎn)過程控制的設(shè)計與運行維護》教材的開發(fā)形式比傳統(tǒng)教材更加立體化，它由任務(wù)單、資訊單、信息單、計劃單、決策單、材料工具清單等部分組成，具體包括教師輔導(dǎo)、電子教案、助教課件、素材庫、文字教材、助學(xué)課件、網(wǎng)絡(luò)課程、試題庫、工具軟件、教學(xué)支撐環(huán)境等部分。

5.處理好教材內(nèi)容。本教材內(nèi)容編寫強調(diào)以學(xué)生學(xué)習(xí)為主，以引導(dǎo)性的文章、問題、圖表和信息形式出現(xiàn)，在教材的幫助下，學(xué)生通過獨立或小組式的學(xué)習(xí)，可以達到以下目的：學(xué)習(xí)解決實際問題所需的知識和技能；從專業(yè)資料和維修手冊中獲取和分析專業(yè)信息，并尋找解決問題的途徑從而獲得解決新問題的能力；能夠進行有目的的學(xué)習(xí)，從而調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。具體來說要處理好三個重點：

第一個重點是工作任務(wù)的選取。課程內(nèi)容的確定需要將專業(yè)知識和技能重新組織為若干個典型代表性的工作任務(wù)。在選取和組織工作任務(wù)時，要特別注意任務(wù)應(yīng)該由小到大，由淺到難，由簡單到復(fù)雜。任務(wù)的組織要特別遵循人的認(rèn)知規(guī)律，任務(wù)之間可以有適當(dāng)?shù)闹丿B，但任務(wù)之間是一個遞進的關(guān)系。項目驅(qū)動的課程是一種按照工作的相關(guān)性，而不是知識的相關(guān)性組織內(nèi)容的課程，其課程內(nèi)容的載體是具體的工作任務(wù)。這樣，工作任務(wù)就成了項目課程的核心要素，而對工作任務(wù)的背景描述也就成了項目課程開發(fā)的重要環(huán)節(jié)。表面看起來似乎并不難，其實不然。一旦著手項目驅(qū)動課程教材的編寫就會發(fā)現(xiàn)，編者往往用一句話來描述工作任務(wù)。這種對于工作任務(wù)過于籠統(tǒng)的描述，不僅使得授課教師難以把握這一教學(xué)環(huán)節(jié)，而且會使得工作任務(wù)這一環(huán)節(jié)被龐雜的知識所淹沒，難以突出其在課程中的核心地位。因而開發(fā)項目驅(qū)動課程時一定要重視對工作任務(wù)的細(xì)致描述，如在本教材中：

工作任務(wù)名稱：JX-300XPDCS系統(tǒng)對水箱液位工程量的控制；工作任務(wù)背景：液位是實際生產(chǎn)過程控制中最普遍的工程量，其特性曲線研究是對被控對象特征進行認(rèn)識，建立其數(shù)學(xué)模型的一個重要途徑，常規(guī)PID控制方案是學(xué)生學(xué)習(xí)過程控制規(guī)律的基礎(chǔ)，而串級控制是學(xué)生對復(fù)雜控制規(guī)律進行學(xué)習(xí)和掌握的提升；完成工作任務(wù)要達到的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：掌握DCS系統(tǒng)的組成及工作原理；DCS系統(tǒng)的組態(tài)方法；DCS系統(tǒng)硬件設(shè)備的性能及其使用方法和運行調(diào)試方法；掌握PID調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)方法、控制規(guī)律、串級控制原理和DCS系統(tǒng)的故障分析方法和排除方法等；完成工作任務(wù)所需要的設(shè)備、工具和材料：AE2000生產(chǎn)過程裝置一套、JX-300XP控制柜一個、控制卡件若干、PC機三臺、連接線多根、控制平臺一套、組態(tài)軟件光盤一張。

第二個重點是工作任務(wù)的實踐操作過程。工作任務(wù)的實踐操作過程是課程的核心內(nèi)容，是學(xué)生獲取職業(yè)技能的基本途徑。如果實踐操作過程出了偏差，對于學(xué)生技能的獲取和后續(xù)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)會產(chǎn)生非常大的影響。實踐操作過程必須嚴(yán)格、完整、正確、規(guī)范，必須在真實的環(huán)境中去完成。

第三個重點是工作任務(wù)的問題探究?；诠ぷ鬟^程、項目驅(qū)動的課程以工作任務(wù)為中心來組織專業(yè)知識，工作任務(wù)處于焦點位置，而專業(yè)知識處于背景位置。問題探究就是探究的實踐操作理論依據(jù)，也就是背景知識。

四、所編教材的特點

2008年我主編了 《生產(chǎn)過程控制的設(shè)計與運行維護》校本教材，在此基礎(chǔ)于2009年申報了江蘇省精品教材建設(shè)立項并獲通過，成為江蘇省精品教材建設(shè)立項。本教材編寫與同類教材相比，有以下特點：

1.內(nèi)容新。本教材針對自動化專業(yè)的特點，將實際的工程量引入DCS控制的軟件組態(tài)中，通過實現(xiàn)不同的組態(tài)方案，在實時監(jiān)控軟件平臺下，實時完成參數(shù)調(diào)節(jié)，實現(xiàn)多種不同的控制要求，達到所需的控制目標(biāo)。

2.結(jié)構(gòu)新。本教材以真實的學(xué)習(xí)情境組織教學(xué)內(nèi)容，各個情境模塊相互獨立，一個情境模塊包括一種或幾種技能，重點突出，主題鮮明，具有良好的彈性和拓展性。

3.方法精。本教材特別注重對過程控制技術(shù)操作方法的提煉和講解，使同學(xué)們能弄清操作方法和步驟，觸類旁通。

4.信息全。本教材主要以圖表形式進行編寫，直觀形象，圖文并茂，便于學(xué)生學(xué)習(xí)。

五、結(jié)束語

基于工作過程的課程改革體現(xiàn)了高等職業(yè)教育改革理念的更新，是促進職業(yè)教育與實際工作緊密結(jié)合的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，課程改革教材的開發(fā)還處于探索階段，新理念和新思想層出不窮，其編寫模式呈現(xiàn)出靈活多樣的特征。本文希望通過對《生產(chǎn)過程控制的設(shè)計與運行維護》課程教材開發(fā)的探討，為提高高等職業(yè)教育改革教材的開發(fā)水平提供借鑒。

[1]姚敏.淺談高職教材建設(shè)與課程改革[J].教育與職業(yè)，2009（8）.

[2]閻燕等.發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢，圍繞課程改革，做好教材建設(shè)[J].高等農(nóng)業(yè)教育，2009（4）.

[3]李立功，淺析工學(xué)結(jié)合模式下的特色教材[J].天津職業(yè)院校聯(lián)合學(xué)報，2009（3）.

[4]王冰.高職教育教材建設(shè)問題的研究[J].職業(yè)技術(shù)教育，2008，（5）.

責(zé)任編輯 謝榮國

本文系江蘇省精品教材建設(shè)立項課題(第195號)。

王斌（1967-），男，江蘇揚州人，揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，碩士，研究方向為信息處理、自動控制。

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