多环节可选考核方式在自动化工具软件课程中的实践

刘尚争?刘勇军

摘要：自动化工具软件是南阳理工学院电子与电气工程学院自动化专业的专业选修课，受内容较多且不易理解、学时少、学生重视程度不够等因素的影响，传统教学方法的效果不佳。多环节可选考核方式是指课程的考核包括多个环节，主要环节学生可以根据兴趣选择。在第一节课就把本课程各个环节的任务、课程设计题目和考核办法公布给学生。学生分阶段完成每个环节的任务，并最终完成课程设计题目，提交设计报告和设计作品。实践证明这种考核方式能增强学生的学习兴趣，培养自主学习能力，增强对知识的理解，增强解决实际问题的能力。多环节的考核能有效降低完全抄袭现象，考核成绩相对公正。

关键词：多环节考核；自动化工具软件；教学改革

作者简介：刘尚争（1973-），男，河南南阳人，南阳理工学院电子与电气工程学院，讲师；刘勇军（1980-），男，河南唐河人，南阳理工学院电子与电气工程学院，助理实验师。（河南 南阳 473000）

基金项目：本文系河南省实验教学示范中心“智能自动化系统实验中心”建设项目、南阳理工学院教改项目“卓越工程师自动化专业课程教学教学方法改革与实践”（项目编号：NIT2013JY-06）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）08-0086-02

自动化工具软件是一门专业课，实践性强，主要讲述iFIX组态软件的应用。其内容较多，对于初学者而言不容易掌握。在南阳理工学院电子与电气工程学院自动化专业中，该课程为选修课。在传统教学方法中，该课程为实践课，完全在实验室上机，没有理论教学，课程考核通常是大作业的形式，这种考核方式教学效果差，学生收获小。但学生毕业后在实际工作中会涉及到组态监控系统的设计，学好自动化工具软件有助于提高就业时的竞争力。因此在现有实验条件下，改革考核方法具有重要的实际意义，对卓越工程师的培养有借鉴作用。

一、自动化工具软件课程现状

采用传统的考核方法，教学效果不佳，主要体现在学生上课不认真，敷衍了事，课程作业抄袭或应付了事，对该课程应该掌握的知识点不全面，课程结束后很快忘记所学的知识，造成这种现象的原因有四个方面。

1.学生不重视

该课程为选修课，学生普遍存在一种偏见，即选修课可学可不学。认识不到该课程在实际工程设计中的应用价值，对该课程的重视程度不够，部分同学在上机时不认真。

2.课程内容不易掌握

该课程主要讲述组态软件在监控系统中的应用，包括IP地址配置、驱動配置、路径配置、报警配置、建立数据库、设置安全、设置调度、设计电子签名、实时曲线设计、设计监控画面及动画等，涉及到欧姆龙PLC、西门子PLC、GEPLC、OPC技术和VBE等。这些内容操作性强，细节多，需要学生去实践才能掌握相关知识。由于知识产权保护的原因，通用电气公司公开iFIX软件的资料比较少，而且大部分是英文版的，不利于学生自学。

3.课程学时数较少

该课程的总学时数为32学时，全部为上机。由于没有理论学时，在教学过程中只能根据学生反映的问题讲解，不能作系统全面的讲解。细节知识的掌握大部分靠学生自学。

4.考试方式单一

目前的考核方式为期末学生做一个大作业，这种考核方法只重结果，忽略了学习过程，一卷定成绩的考核方式不能体现学生对知识的掌握程度。由于大作业是在课余时间完成，老师不易监控，不可避免有抄袭现象，不能正确区分学得好的同学与学得不好的同学，有可能导致真正学得好的学生本门课程成绩并不高，考核结果公正性差。

二、多环节可选择考核方式

借鉴任务驱动和CDIO教学方法，提出多环节可选择考核方式。任务驱动指建立特定任务来驱动学生自主学习。任务驱动教学法根本目的是实现学生自主动态地学习，在完成任务的过程中发现知识的欠缺并主动学习完善，并通过该过程实现知识的灵活运用及实践技能的提高。[1，2]任务驱动教学法在多个学科中都有应用，在不同的课程中，任务驱动教学法应用不尽相同。因为不同课程性质各不相同，而任务与实际应用密切相关，这就导致不同课程的具体任务与实施过程可能不完全相同。结合自动化工具软件，本文提出多环节可选择考核方式。[3，4]任务驱动教学法中对任务的考核是集中的，或者课程的考核是集中的，考核方式只关注结果，不监控过程。根据自动化工具软件课程实际，对任务驱动教学法的考核方式进行改革，实施任务分解细化，全过程多环节考核。采用多环节可选择考核方式能充分调动学生学习的积极性，有效监控学习过程，防止抄袭，考核结果更公正。[5，6]

在任务驱动教学法中，考核只对项目结果考核，没有对完成项目的过程进行考核，这种考核方式本质上仍然是一考定成绩，考核结果不能反映学生对知识的掌握程度。为了充分调动学生的积极性，使考核更公正、公平、合理。考核由13个环节组成：驱动安装、驱动配置、系统配置、建立标签与数据库、HMI画面制作、实时曲线、动画制作、报警、安全、电子签名、报表、历史曲线、项目设计报告和作品。其中前10个环节是必修环节，报表和历史曲线是可选环节，各环节环环相扣，只有完成上一环节，才能转入下一环节。环节任务完成后每个学生现场演示，由老师当场验收，针对任务进行提问。如果不能按时完成子任务，则延迟转入下一环节，相应环节的得分要适当降低。项目设计报告和作品是必选环节，此环节有多个与工程实际密切相关的题目，在第一节课把本课程的设计题目公布给学生，学生可根据兴趣选择题目。

各环节成绩分配表如图1所示。实施全过程多环节考核后，必修环节成绩占总成绩的70%，设计报告和作品占总成绩的30%，还有任选项，完成任选项可以加相应比例的成绩。改革考核方式后，能有效调动学生学习积极性，学生认真上好每次课，能够有效防止完全抄袭。

表1 成绩分配表

三、多环节可选择考核方式实施过程

1.任务的布置

在第一次课，公布考核方法及设计题目，每个设计题目对应一个项目。题目如下：温度监控系统设计、惯性温度对象的监控系统设计、积分温度对象的监控系统设计、流量监控系统设计、液位监控系统设计、压力监控系统设计、全自动洗衣机模拟系统设计、旋转倒立摆仿真设计、直线一级倒立摆仿真设计、交通灯仿真设计、舞台彩灯仿真设计、八路抢答器设计、万年历设计、四节传送带模拟控制、多种液体混合控制、自动轧钢机控制、多级水箱控制系统设计、冶金熔炼炉控制、冶金加热炉控制、工业小型封口机控制、啤酒发酵控制、水处理控制系统设计等。

2.课堂上师生互动

引入多环节可选择考核方式后，并不代表老师完全放任学生自由。在每一次课老师规定任务及要求后，允许学生自己合理安排时间，有问题可以找老师或同学咨询或商量。完成任务后，老师现场提问验收并评定成绩。在上课过程中，学生处于主导地位，老师就学生提出的问题进行指导和答疑，老师根据学生的提问，把共性的问题作详细讲解。这种以学生为主导地位的师生互动主要目的是增强学生的自主性，帮助学生提高自信心。

3.环节的具体考核

在规定的时间内，每个同学必须完成要求的环节，老师对每个同学的完成情况当场给出考核成绩。验收主要从以下几个方面进行：第一，是否在规定时间完成任务。一些同学在任务布置后不久就能完成，而一些同学可能不能按时完成，对于提前完成的同學，在其他相同条件下，考核成绩优于后提交的同学，因为这体现学生的领悟能力与刻苦程度。第二，任务完成情况。每一个环节完成后，老师现场验收，根据具体任务提问，考查学生的掌握程度。回答问题流利，说明学生掌握较好，如果完全回答不上，则说明为抄袭。

四、结论

在自动化工具软件课程中引入多环节可选择考核方法能激发学生的学习兴趣，提高学习的积极性，培养学生的学习能力，考核结果更公正。通过完整的项目设计，增强了解决实际问题的能力。但在该方法实施过程中还存在一些问题：第一，项目不宜选取，题目难度要适中，不与往届题目重复，与实际结合紧密，对教师提出了较高的要求。第二，教师工作量大。分环节全过程考核，要求老师每次课对每一位同学都进行现场考核，但老师工作量增加太多，时间可能不够。

参考文献：

[1]李晓东，吴永烽，张济龙.任务驱动方法在微机原理与接口技术实验课程中的应用[J].西南师范大学学报，2013，（2）：133-138.

[2]曹吉花，李彪，岳明道.PLC课程教学中任务驱动教学法的应用研究[J].宿州学院学报，2013，（7）：125-127.

[3]鲍海艳，张贵金.基于任务驱动的“教学实践一体化”教学模式研究[J].中国电力教育，2013，（10）：65-67.

[4]张迎辉.任务驱动项目教学法在“单片机应用技术”教学中的运用[J].教育探索，2013，（6）：43-45.

[5]杜云明，郝兵，刘文科.“数字图像处理”课程任务驱动教学模式的实践[J].中国电力教育，2013，（10）：113-116.

[6]李军.“教、学、做”一体化任务驱动型高技能教学模式构建[J].职业技术教育，2009，（8）：39-42.

（责任编辑：王意琴）