過程控制系統與儀表課程教學探索

【摘要】針對過程控制系統與儀表課程的自身特點和學生的實際情況，對課程進行教學改革。優化教學內容、改進教學方法、線上線下結合，設置合理的考核方式。經過兩屆學生的實踐和完善，學生的學習興趣明顯提高，學生的自主學習能力和創新能力得到了一定的提高，教學改革取了了較好的效果。

【關鍵詞】過程控制系統與儀表 線上線下 教學方法 考核方式

一、引言

過程控制系統與儀表是測控技術與儀器專業大三開設的專業選修課，是在學習了電路原理、模擬電子技術、數字電子技術、自動控制原理與檢測技術與傳感器的基礎上，將控制原理和方法與檢測技術結合解決特定領域的過程控制問題。對于過程控制與儀表這樣一門不斷發展的技術，傳統的教學模式難以取得最佳的教學效果。針對地方應用型本科院校的人才培養目標，結合多年的教學經驗，對過程控制系統與儀表課程進行改革，使學生在工程應用和創新能力上能有所突破。

二、課程教學改革整體設計思路

課程的改革首先優化教學內容，根據專業依托丹東市儀器儀表工業園的實際情況，使教學內容更貼近于企業需求;然后因材施教，根據學生的現狀引入適合的教學方法和手段，針對學生學習個性化差別較大的情況，建立線上線下課堂和進行跨校修讀學分，使學生能夠享受名校名師的視頻課程，最后改進和拓展學生的實踐教學環節和考核方式，重視學生的學習過程。

三、教學改革的實施

（一）優化課程內容

本課程涉及的內容綜合性較強，同時也與前期相關課程在內容上有相當的交叉重疊，如檢測儀表部分與“傳感器與檢測技術”課程的傳感器處的內容，調節器部分與“自動控制原理課程”的線性系統校正方法部分，單回路控制系統與“自動控制原理”課程的內容等交叉重疊較多，所以優化教學內容勢在必行。同時，控制領域的快速發展又使得教學內容不能完全來自于教材。因此，對幾本重點教材內容進行綜合取舍，并不斷的更新教學內容，將最新的傳感器、工業網絡、控制和信息技術融入教學。

（二）思維導圖與項目教學法的引入

將課程組教師的與過程控制相關的項目進行分解，提取和課程相關的知識點引入到課程的授課中。同時，將學生按小組的形式參與教師的科研項目，使所學知識能夠應用于實際項目，加強學生對理論知識的理解和應用。有參加教師項目的上一屆學生將項目作為載體進行仿真，在教學中將學生的仿真重要結果給學生進行演示，使學生充分理解過程控制系統的相關環節和操作。同時，在授課中采用理實一體的授課方式，將實驗設備作為具體案例，使學生在學習理論知識的同時，能夠在實驗設備上進行對應操作，基礎性實驗強調讓學生清楚實驗的整個來龍去脈。在緒論講述中講述控制系統組成時，就要求學生深入了解實驗所用設備裝置、傳感器、控制規律、上位機軟件等軟硬件特點。同時，要求學生預習時繪制每次課程知識點的思維導圖，按照思維導圖指導，結合實驗設備，實現理論與實踐的結合。

（三）線上線下教學的結合

基于超星泛雅平臺建設過程控制系統與儀表的線上課程，同時通過跨校修學分進行建課，將遼寧省省內優秀學校和教師建設的過程控制系統與儀表課程資源引入到教學中。在自行建設的課程資源中包括課程綱要、執行大綱、每次課的思維導圖，PPT，視頻、作業、習題集、演示實驗等資源。將視頻資源按照知識點進行錄制，每個視頻的時間不超過15分鐘。便于學生線上學習和移動設備上進行學習，同時通過微信，QQ群的方式隨時與學生進行溝通和教學。不定時的發放討論和小測驗，隨時對學生掌握知識點的情況進行檢驗。課上教學中，教師利用泛雅平臺的答題功能以及統計反饋功能，改變了過去教師將學生聽的填鴨式教學，實時與學生進行內容上的交流與溝通，使教師能夠精準的把我課堂。使整個課堂形成一個簡單的單回路控制系統，有控制、有執行、有反饋，使學生對教師的講課方法也意圖更理解，同時教師能夠更清楚的了解學生的學習狀況和學習效果

（四）合理的考核方式

在課程考核中，改變過去期末一張試卷決定最后學生成績的方式，將過程考核引入教學考核中。如同閉環控制系統，控制的每個環節對最后的控制效果都產生影響，課上講解單回路控制系統的時候將考核的各個考核點與控制系統各個環節相對應，即加深了學生對控制系統各環節的理解，同時也增強了學生做好過程考核中各考核點的興趣，學生的學習效果明顯提高。

四、總結

過程控制系統與儀表課程改革，緊緊圍繞該門課程的特點，不斷優化和延伸課程內容，注意課內知識和課外知識的銜接，靈活的采用思維導圖、項目驅動等教學方法。實現線上、線下，課前、課中、課后實時教學、討論和溝通，積極調動和提高學生的學習積極性。改進學生的考核措施，使考核與課程知識相關聯，激發學生的學習動力。但是仍然存在一些問題需要進一步解決，例如如何是自主學習能力不強的同學加強自主學習能力，如何使學生所學知識能夠與生產實踐進行銜接等都需要進一步的解決，這也是繼續進行課程深化改革的動力所在。

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作者簡介：沈鳳龍，遼東學院，副教授，博士。