自動化專業本科優質核心課程群建設

盧靜雪　雷建和　王永秀　劉素花

【摘 要】我校本科優質核心課程群建設項目取得了一些成果，整合優化了自動化專業核心課程授課內容，壓縮了學時，注重實踐教學，進行教學手段和方法的改革，利用項目驅動法得到了師生的一致認可。

【關鍵詞】專業核心課程群;教學改革;項目驅動法

中圖分類號： G642 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）31-0054-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.31.023

Study on Teaching Reform of Automation Core Courses

LU Jing-xue LEI Jian-he WANG Yong-xiu LIU Su-hua

（Qingdao university of technology? school of information and control engineering，Qingdao Shandong 266520，China）

【Abstract】Some achievements have been made in the construction project of high-quality undergraduate core curriculum group in our university，which integrates and optimizes the teaching content of core curriculum of automation major，condenses class hours，focuses on practical teaching，and reforms teaching methods and methods.The project-driven method has been unanimously recognized by teachers and students.

【Key words】Professional core curriculum group;Transformation of education;Project-driven approach

0 前言

課程群的建設是教育信息化建設常見的建設之一。我校控制類本科優質核心課程建設項目——專業核心課程群的課程主要包括“計算機控制技術”、“集散控制與現場總線”、“檢測技術與控制儀表”、“過程控制系統”和“控制工程設計基礎”等課程。這些課程是自動化專業最核心的專業課程，是培養控制類專業人才的關鍵課程。課程群建設的重點和難點是對控制類課程群中知識單元的重新劃分，避免出現大量的專業知識出現重復交叉的現象。為此，我們在專業課程群課程制訂新的教學大綱過程時，對核心課程群中的專業內容進行了優化整合，避免了出現部分知識內容的重合，并且達到了壓縮學時的目的。

本課題研究的主要目的是改變傳統控制類課程授課的弊端，修訂教學大綱與培養方案，以適應新工科教學改革的形式和需要。我校專業核心課程群的建設得到了各級領導的大力支持，自動化專業應該緊跟時代潮流，努力為社會培養更加優秀的自動化專業人才。控制類課程最大的特點是理論課程與實踐課程應并行發展，注重理論與實踐相結合。合理地設置教學內容與教學學時、科學地利用新興教學手段，能夠提升教學質量，提高學生對自動化專業的認識。

1 課程群知識整合與優化

我校自動化專業核心課程群課程總學時為224學時，授課學時為192學時，實驗學時為32學時。根據核心專業課程群各課程的教學大綱，該課程群有較多相近知識內容以及重復知識點，我們需要對各課程進行模塊化整理，刪減重復的知識模塊，并且合理規劃各知識點的授課安排。

通過強化知識結構，對知識內容進行優化整合。例如，“計算機控制技術”與“過程控制系統”中都有整合PID算法和史密斯預估補償器的教學內容，并且兩門課程在該知識點上所需要的學時均為6學時。對此內容進行整合優化便可節省6學時，留出更加充足的時間進行實踐教學;對于“過程控制系統”中出現的DCS控制系統部分內容與“集散控制與現場總線”課程的集散控制內容重復。經過授課內容的調整，我校自動化專業核心課程群課程總學時壓縮了32學時。

通過優化課程內容的學習，使學生掌握“自動控制原理”對控制系統建模方法以及“過程控制系統”中各種控制系統的方案設計和“計算機控制技術”中控制器的參數整定方法，運用“檢測技術與控制儀表”中相關知識選擇合適的傳感器、執行器并且掌握控制器的控制規律以及正反作用方式的選用原理能夠進行簡化及復雜控制系統的設計。

2 革新教學手段與授課方法

2.1 項目驅動法教學

在進行自動化核心專業課程群課程教學內容的安排與優化的基礎上，壓縮的學時主要用于實踐教學。以課程目標的達成為目的，除布置一定數量的課后作業外，還設置項目研究環節，學生分組開展工程項目，培養和鍛煉學生解決工程實際問題的能力。“項目驅動教學法”最早見于美國教育家凱茲和加拿大教育家查德合著的《項目教學法》。“項目教學法”的理論認為：知識是可以在一定的條件下自主構建獲得;學習是知識、技能與行為、態度與價值觀等方面的長進;教育是滿足長進需要的有意識的、有系統、有組織的持續交流活動。

例如，經過對教學內容的改革與優化，我們把“集散控制系統”課程的理論授課內容被劃分為五大模塊，如圖1所示。分別是“基礎知識”、“DCS控制算法模塊”“現場總線”、“典型系統”和“系統應用”模塊。

由課程理論的授課內容劃分的五大模塊可知，“系統應用”模塊中便可采用項目驅動教學方式，項目驅動教學法的目的是通過參與項目課題來達到學習的目的，而不是單純地完成項目本身。例如，通過基于PCS7的過程控制系統設計來學習集散控制部分。

2.2 進行雙語教學

目前上課主要采用中文講解和英文書寫的模式，逐步過渡到英文講解，為學生進一步學習專業文獻以及繼續深造學習打下堅實的專業英語基礎。為學生提供最前沿的學術文章，并且鼓勵學生寫一些英文論文。

2.3 利用網絡教學平臺教學

利用學校所提供的網絡教學平臺資源，建立自動化專業核心課程群相應的網絡課程平臺，教師可以把相應課程的教學大綱與教學課件發送到網絡課程平臺上。并且可以在網絡課程平臺建立相應課程的試題庫，便于學生對所學內容進行復習與理解，我們在收集大量習題、考研試題以及我們多年的教學積累基礎上，組織自動化專業課程群課題成員整合試題庫，滿足教學要求。

基于能力培養的《計算機控制系統》和《集散控制與現場總線》的教學手段和教學方法改革已經在學校的網絡教學平臺實施了一段時間，所有學生可以通過學校教學網站對課程進行視頻觀看，學生可通過網站自行下載相關練習題來鞏固所學知識，建立了項目驅動教學法一整套方案，包括項目的遴選、分組、實施與反饋評價體系。

圖2 網絡教學平臺

3 課題研究的成效

通過對自動化專業核心課程群的建設，優化了授課知識內容，避免了授課內容的重復，壓縮了32學時。通過項目驅動法教學，提高了學生專業學習的積極性，提高了學生的的動手能力、創新實踐能力。課程的整合對教師提出了更高的要求，老師們積極投身到西門子大賽，學習新知識、新技術、新工藝、新設備，教師們的專業水平得到顯著提高，增加了學生畢業以后的社會適應性和專業知識的通用性。結合網絡課程平臺，實現了教學資源共享，學生與老師得到了很好的互動。

4 結束語

自動化專業課程群的建設是我校與時俱進教學一項重要教學改革，專業核心課程群各課程關系密切，聯系緊密，內容設置科學，便于進行教學。專業核心課程群理清了各課程之間的邏輯關系，刪除了重復內容。進一步完善專業核心課程群的建設，需要師生共同努力，利用現代化教學手段與方法把改革落實到課堂中，實現教學模式的全面改革。

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