淺談新工科背景下《分布式控制》課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)

高瑋瑋 王明紅 杜向陽 周俊 雷菊陽 閆娟 邱之誠

摘要：《分布式控制》課程設(shè)計(jì)是根據(jù)《分布式控制系統(tǒng)》課程的學(xué)習(xí)要求安排的課程設(shè)計(jì)，為提升學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，結(jié)合，全面“新工科”對人才的培養(yǎng)要求，對該課程設(shè)計(jì)的相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行探索。通過對課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與相關(guān)理論課程進(jìn)行整合，搭建創(chuàng)新性實(shí)踐平臺以及建立多維度成果質(zhì)量評價(jià)體系，從而建立一套科學(xué)合理的課程設(shè)計(jì)體系，全面提升學(xué)生的實(shí)踐能力及綜合學(xué)習(xí)能力。

關(guān)鍵詞：課程設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)指導(dǎo);新工科

1.引言

2017年教育部為迎合社會發(fā)展及科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，提出《教育部高等教育司開展新工科研究與實(shí)踐的通知》。該通知為人才培養(yǎng)發(fā)展方向做出了導(dǎo)引，指出了教學(xué)中實(shí)踐教學(xué)的重要性。

《分布式控制系統(tǒng)》是現(xiàn)代裝備與控制工程專業(yè)學(xué)生的一門主干專業(yè)課程，它以自動控制理論為基礎(chǔ)，以工程案例為背景講解分布式控制系統(tǒng)的理論。通過該課程的教學(xué)，使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用本課程和其他先修課程的知識設(shè)計(jì)一個(gè)分布式控制系統(tǒng)的能力。除了課堂教學(xué)，本課程還安排 2-3 周的課程設(shè)計(jì)。

《分布式控制》課程設(shè)計(jì)不僅用到《分布式控制系統(tǒng)》單科知識，還涉及到多門相關(guān)先修課程，如《自動控制理論》、《PLC技術(shù)基礎(chǔ)》等。為使學(xué)生從應(yīng)試思維、心態(tài)順利過渡到課程設(shè)計(jì)應(yīng)有的狀態(tài)，指導(dǎo)教師的科學(xué)指導(dǎo)非常關(guān)鍵。同時(shí)，結(jié)合“新工科”的要求，對《分布式控制》課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)進(jìn)行革新。

2.《分布式控制》課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)

2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容與理論課程內(nèi)容整合

《分布式控制》課程設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、分布式控制、智能控制等自動化和控制類多門課程的集成，因此實(shí)驗(yàn)內(nèi)容必須涵蓋這些課程。考慮到綜合性、創(chuàng)新性因素，實(shí)驗(yàn)由若干個(gè)小實(shí)驗(yàn)組成。實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識，采取開放式的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑?/p>

該課程前幾個(gè)學(xué)時(shí)需要對《現(xiàn)代制造裝備》、《PLC技術(shù)基礎(chǔ)》、《分布式控制系統(tǒng)》等理論課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行回顧和梳理，一是通過理論復(fù)習(xí)有助于開拓學(xué)生思路;二是為了給理論課程沒有學(xué)好的同學(xué)再講一遍相應(yīng)知識，使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行。

2.2 設(shè)計(jì)平臺構(gòu)建

近年來由于上海市“一流本科”建設(shè)項(xiàng)目的支持，學(xué)院新增了很多控制類的設(shè)備，為本課程設(shè)計(jì)奠定了良好基礎(chǔ)。光機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)室和立體車庫實(shí)驗(yàn)室擁有光機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)臺11套，立體車庫實(shí)驗(yàn)臺8套，每套實(shí)驗(yàn)臺均配有有計(jì)算機(jī)，可提供PLC編程、人機(jī)界面開發(fā)的相關(guān)功能。為了更好地讓學(xué)生理解、掌握并踐行分布式控制的理念，還對這些實(shí)驗(yàn)臺進(jìn)行功能提升，如增加工業(yè)總線接口等，以便更好地實(shí)現(xiàn)分布式控制。

2.3 多維度成果質(zhì)量評價(jià)

學(xué)習(xí)評價(jià)是教與學(xué)的指揮棒，依據(jù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)，探索多主體、多維度、多樣化的實(shí)訓(xùn)教學(xué)成效評價(jià)模式，促進(jìn)教師從“主體”向“主導(dǎo)”轉(zhuǎn)變，從“只會說”向“也會做”轉(zhuǎn)變;促進(jìn)學(xué)生從“重得分”向“重能力”轉(zhuǎn)變。

針對老師考學(xué)生的單向性弊端，將學(xué)習(xí)評價(jià)的單主體變成多主體，通過學(xué)生自評，強(qiáng)化學(xué)生自我反思意識;通過學(xué)生互評，強(qiáng)化學(xué)生取長補(bǔ)短意識;通過教師點(diǎn)評，強(qiáng)化教師的重點(diǎn)幫扶意識;通過企業(yè)參評，強(qiáng)化用戶檢驗(yàn)意識。通過學(xué)習(xí)評價(jià)方式改革，促進(jìn)教學(xué)改革不斷深化。

3.結(jié)語

在教育部“新工科”以及上海市教委“一流本科”建設(shè)背景下，依據(jù)教育部人才培養(yǎng)的方向規(guī)定，以及對本科人才的培養(yǎng)目標(biāo)導(dǎo)引，強(qiáng)化實(shí)踐類課程的教學(xué)改革對于人才培養(yǎng)，以及行業(yè)發(fā)展有著非凡的意義。

通過對《分布式控制》課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革的分析探索發(fā)現(xiàn)，要培養(yǎng)出符合“新工科”背景下符合社會需求的人才，必須對實(shí)踐類教學(xué)進(jìn)行改革，創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)理念、更新實(shí)踐教學(xué)體系、改革實(shí)踐教學(xué)模式、搭建多元化教學(xué)平臺、豐富實(shí)踐教學(xué)方式，提升計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)水平，以全面提升學(xué)生的實(shí)踐能力及綜合學(xué)習(xí)能力。

參考文獻(xiàn)：

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