《測量儀表與自動化》跨專業教學特點與方法的探討

摘要：《測量儀表與自動化》是一門為非電類專業設置的專業課程。本文在分析了跨專業教學的特點基礎上，針對《測量儀表與自動化》課程的跨專業教學特點進行了分析，結合中國石油大學（華東）所設置專業的特色，對相應的教學方法進行了探討，為《測量儀表與自動化》的跨專業跨學科教學提供借鑒。

關鍵詞：跨專業教學，測量儀表與自動化，教學改革與實踐

中圖分類號：G642.0？搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）18-0080-02

一、引言

隨著科學的發展進步，各學科之間不斷地相互交融。社會對于復合型、多學科型人才的需求逐漸增加。這要求大學生不僅能夠掌握本專業、本學科的專門知識和技能，而且還需要理解和了解相關專業、學科的基本知識，為就業或者升學深造打下必要的基礎[1]。目前，高校中跨專業跨學科教學已是普遍存在的一種教學現象。由于基礎課程的共性大于專業特性，所以通常采用傳統的教學模式和方法對各專業學生進行授課；但是對于專業課，由于其對專業基礎知識的特殊要求，如果仍然采用統一的教學模式和方法對各專業的學生進行授課，而忽略各專業學生的專業特色，將會收到事倍功半的效果[2]。

《測量儀表與自動化》是一門為非電類專業設置的專業課程，課程的內容涉及電類專業的大部分專業課程，如《傳感器與檢測基礎》、《自動調節裝置》、《自動控制原理》、《過程控制工程》等。《測量儀表與自動化》課程具有內容涵蓋面廣，應用性、實踐性較強，理論推導較少等特點，為跨專業跨學科的教學帶來了很多難題，因此有必要針對此課程的跨專業跨學科教學特點與方法進行分析和探索。

本文從跨專業跨學科教學的特點出發，繼而對《測量儀表與自動化》的跨專業教學特點進行分析，結合中國石油大學（華東）所設置專業的特色，探討了相應的教學方法，為《測量儀表與自動化》的跨專業跨學科教學提供借鑒。

二、跨專業跨學科教學的特點

跨專業跨學科教學的特點主要由其所受到的多種復雜而又相互耦合的因素影響而產生的，包括專業的定位和培養目標，課程的性質、教學目標、內容和課時，教師的知識水平，學校的教學資源等[3]。跨專業跨學科教學的特點主要體現在以下幾個方面：

課程的教學目標與專業的培養目標針對學生所在專業的培養目標來制定所授課程的教學目標是跨專業教學的首要任務。跨專業授課是培養該專業學生的重要環節，與其本專業所設置的其他課程相互配合共同實現培養該專業人才的目標。

教學內容與課時量如何根據課時量適當調整教學內容是跨專業教學的一個難點。跨專業教學的課程往往遇到課時量相對于教學內容偏少的情況，如果不能對課程內容進行科學、合理、適當的調整，將會嚴重影響教學目標的實現。

先導課程與所授課程跨專業所授課程所需前導課程的不足是跨專業教學的一個難題。由于教學資源的限制，將所有先導課程全部安排為跨專業教學并不現實，在所授課程內將所涉及的基礎知識逐一講解也無法實現，所以需要針對學生的實際理解和接受情況，及時捕捉問題并適度地展開和補充所涉及的前期基礎知識。

教師的知識水平對學生的專業本身以及專業知識的理解向跨專業教學的教師提出了較高的要求。如果教師對學生的專業本身有較深理解，則能夠更好地把握專業的培養目標與課程教學目標的關系；如果教師對學生的專業知識有所涉及，則可以更好地將所授課程內容與學生所熟悉的專業知識相融合，有利于處理上述跨專業教學的兩個難點。

具有專業特色的教學資源針對不同授課專業配置具有專業特色的教學資源（如實驗課）將大大提高跨專業教學的教學效果。從學生所熟悉且易于接受的本專業的知識技能出發，融入所授課程的新知識和新技能，則能夠大大激發學生的學習興趣和熱情，引導學生深入思考并體會如何學以致用。

三、《測量儀表與自動化》跨專業教學特點與方法

對于從事石油化工、油氣儲運、熱力生產、環境工程等方面的技術人員，除了必須熟悉生產工藝外，還必須掌握測量儀表與自動化方面的知識，這對于管理或開發現代化的工業生產過程是十分必要的。《測量儀表與自動化》是中國石油大學（華東）信息與控制工程學院為校內其他專業開設的一門專業課，課程的授課對象是儲運、熱工、化工、環境等專業的學生。

（一）課程的教學目標與專業的培養目標

針對學生所在專業的培養目標來制定《測量儀表與自動化》課程的教學目標。以油氣儲運工程專業為例，此專業的畢業生應具有油氣儲運系統的規劃、設計、施工和生產管理的初步能力[4]。在設計油氣儲運系統時，不僅需要對油氣儲運的工藝過程和設備進行設計，也需要對所需的過程檢測儀表、過程控制儀表和過程控制系統提出合理的指標要求。依據以上專業培養目標，《測量儀表與自動化》課程所提出的教學目標為[1]：掌握測量儀表的基本工作原理、自動控制系統的組成；了解自動化的基本知識，提出合理的自動控制方案；在生產管理和調度中，能正確地使用或選用常用儀表；在出現生產事故或技術問題時，能正確做出選擇和判斷，及時予以排除，使儀表與自動化技術成為工藝技術或管理人員的一種工具，以便能夠更好地在工業生產中發揮應有的作用。

（二）教學內容與課時量

《測量儀表與自動化》課程的內容涉及電類專業的大部分專業課程內容，如《傳感器與檢測基礎》、《自動調節裝置》、《自動控制原理》、《過程控制工程》等。在自動化專業以上四門課程的理論學時數分別為56、48、80和56，實驗學時數分別為8、8、10和8，而《測量儀表與自動化》的理論學時僅有32學時，實驗學時6學時[4]。如此懸殊的課時量差異促使授課教師必須依據教學目標和課時量對教學內容進行整合與提煉。對于不同的專業在教學內容方面有不同的側重。例如：對于化工專業，需要側重對自動控制系統的組成和控制方案的介紹，使學生較為深入地理解控制系統在保障生產安全方面應注意的問題；對于儲運專業，則需要側重對測量儀表基本原理、結構和選型方法的講解，使學生對油氣儲運系統中的常用儀表有相對更熟練的掌握。

（三）前導課程與所授課程

《測量儀表與自動化》課程教學內容廣，涉及到傳感器、檢測、儀表、控制等多方面內容。以儀表為例，在講解測量儀表的基本工作原理時，時常會涉及到模擬電路、數字電路和電路分析方面的基本知識。在自動化專業《電路分析》、《模擬電子技術》和《數字電子技術》均為學位課程，而儲運、化工等專業則學習集電工基礎、電路基本分析、模擬電子、數字電子為一身的《電工電子學》。儲運、化工等專業的學生雖然對電類基礎知識有所了解，但是由于課時少內容多，尚欠缺運用所學知識分析處理實際問題的能力，尤其當遇到儀表內復雜的電路時，即使學生明知無需掌握此部分內容，但對此課程也會出現抵觸情緒，嚴重影響學習積極性。針對類似情況，授課教師需要依據教學目標要求，化繁為簡，從學生所熟悉的基本概念出發，適當地進行擴展和補充，從而使學生易于且樂于接受，增強教學效果。

（四）教師的知識水平

教師對學生的專業本身以及專業知識的理解程度在一定程度上影響著授課的效果。如果能夠以學生所熟悉的工藝過程或設備為對象，配以對測量儀表、控制儀表和控制系統的講解，將會有效地啟發學生的思考，提高學生的學習興趣和主動性。以儲運專業為例，油氣水三相分離器是此專業學生所熟悉的一個重要的工藝設備，針對此分離器可以講解壓力、溫度、流量、液位、界位的測量儀表，對以上參數進行控制的控制儀表以及控制系統、控制方案等，可見《測量儀表與自動化》課程的核心內容都可以圍繞著此學生熟悉的工藝對象展開。同樣，對于化工專業，精餾塔可以作為一個重要的工藝對象。鑒于此，從事測量儀表與自動化專業的教師應進行相關專業的調研或者最好從事相關的科研工作，從而對相關專業的典型工藝過程和設備有所理解或者掌握，實現教學與科研的相互促進，同時提高教學和科研水平。

（五）具有專業特色的教學資源

《測量儀表與自動化》課程是一門實踐性較強的課程，所安排的實驗學時為6學時。如何充分利用此有限的實驗學時，使學生能夠切實投入實驗學習中，提高實際動手能力和理論聯系實際的能力？配置具有專業特色的實驗教學資源為一有效途徑。實驗教學資源包括硬件和軟件，硬件資源往往受到資金投入的限制，因此需要通過開發軟件資源作以補償。充分發揮教師的主觀能動性，積極探索實驗設計方法，開發具有專業特色的實驗方案和實驗內容，針對不同專業的學生，使他們既能夠接觸到本專業典型的工藝模型硬件，從簡單的工藝模型獲取基本的感性認識，也能夠通過軟件來模擬更加復雜和更加接近實際的系統，增強工程意識，提高分析和解決實際問題的能力。

四、結語

目前，高校中跨專業教學已是普遍存在的一種教學現象。本文從跨專業教學的特點出發，繼而對《測量儀表與自動化》的跨專業教學特點進行分析，結合中國石油大學（華東）所設置專業的特色，探討了相應的教學方法，期望為《測量儀表與自動化》的跨專業跨學科教學提供一定的借鑒。

參考文獻：

[1]杜鵑.測量儀表與自動化[M].中國石油大學出版社，2006.

[2]曾珞亞，李學聰，馮燕.《化工儀表及自動化》跨專業跨學科教學特點研究[J].高教論壇，2009，（5）：75-77.

[3]馬清珍，張寶魁.“跨專業”技術基礎課程教學探討[J].理工高教研究，2006，25（5）：122-123.

[4]中國石油大學（華東）教務處.中國石油大學（華東）本科培養方案[Z].2012.