机类专业自动化控制方向专业课程考核改革

刘长青 席 巍 李 军 李明海

（北京联合大学机电学院，中国 北京100020）

0 引言

课程考核是教学管理过程和课程开展的一个重要环节，也是评价教学、检验教学目标达到的程度和改进教学的重要依据[1]。

传统的课程考核形式以笔试为主，通常是闭卷答题，部分课程也可使用开卷形式。

以北京联合大学机械工程及自动化本科专业为例，自动化控制方向的课程主要包括电气控制与PLC、工业自动化技术及工程技术应用等课程，这些课程均为实践性很强的课程。 这些课程的教学最初采用传统式考核方式，学生通常为应付考试，经常死记硬背，考前突击，考后所能掌握的知识所剩无几；考核内容受考核形式限制，容易偏重理论，高分低能的学生大有人在，因此不能反映学生的真实水平；同时，考核角度缺乏全面性，大部分缺少工程意识。

目前，各高等教育学校意识到考核改革的必要性，陆续出现了半闭卷考试、开卷考试、上机考试、撰写论文、笔试与实验报告相结合[2]、答辩等形式。 这些考试形式，各有利弊，具体选择哪种考试形式，关键是根据课程特点来决定。

1 考核改革方法

为了寻找适合北京联合大学机械工程及自动化专业应用性本科学生在自动化控制方向专业课程的考核方式，克服以往传统闭卷考核方式的弊端，以学生为中心[3]，培养真正适应社会发展的工程创新人才， 近年来， 本教学团队不断地对机类自动化控制方向的三门课程（《电气控制与PLC》、《工业自动化技术》和《工程技术应用》）进行了考核方式的改革，改革以学生为中心，以提高学生学习的积极性和主动性为目的， 以培养机类行业应用和创新型自动化人才为目标进行展开。 具体采取以下措施。

（1）为避免与工程实际脱节，通过调研和企业实践的方式，了解相关的实际工程项目内容，确定考核的素材。

（2）根据教学大纲的要求和工程实际，设计考核项目库，所设计的项目具有层次分明和系统性的特点，以便于适合不同程度的学生。

（3）开放实验室，充分利用现有实际设备，提高设备重复利用率；同时还为学生提供各种电路设计、编程调试等仿真软件，方便在实验室外进行仿真调试项目。 所有这些，均为学生提前进行考核项目的设计和调试提供有利条件。

（4）根据应用性人才的培养目标，制定考核评分标准，不仅注重培养学生的专业水平，也注重培养学生的工程意识，提高学生灵活应用、动手操作、图纸规范、文档整理、团队合作等综合能力水平。

（5）对考核结果进行横向和纵向的比较，发现问题，并将之反馈于下一轮教学和考核。

2 考核改革实施

对于《电气控制与PLC 》，包含三部分内容：低压电器及继电接触器控制系统、PLC、现代电气控制系统设计。 考虑到该课程内容多，实践性强，许多内容（如PLC 指令）不需要死记硬背，因此将闭卷考试改为上机考试，并对每个学生增加答辩环节，以补充机考所未涉及的知识点。 考试时，每位学生从项目库中随机抽取不同项目，确定I/O 分配，绘制接线图，上机编程并调试，最后演示功能并上交项目设计文档。 对于2 学分的课程，由于学时有限，上机考核的题目稍简单，分为传统电气和PLC 控制两个小项目进行考核。 对于3 学分的课程，将学生按2 人一组，从试题库中挑选相对综合的项目控制任务，在课程结束前两周按小组发给学生， 学生利用课外的时间充分理解控制任务，并进行控制系统设计和调试；在考试期间，各组学生分工进行演示、每人进行答辩和递交小组项目报告。

对于《工业自动化技术》课程，主要考核学生对工业自动化技术的掌握情况及工程项目设计理念，如果学生在课程结束后自己亲自完成一个类似的项目，就可以趁热打铁，不仅快速而灵活地掌握本门课程所涉及的技术，而且对工程项目设计的理念也固化成形。因此，本门课程采用完全的项目考核。 在《工业自动化技术》课程开始，介绍完课程内容、应用场合、现状及今后的发展方向后，就将项目考核要求发给学生，学生按小组根据项目任务要求自行调研当前的工业自动化领域的控制实例， 并参照课程中所贯穿的饮料罐装生产线控制项目设计，选取自己感兴趣的自动化控制实例，利用实验室现有的实验装置，进行控制系统和上位监控系统进行设计，并应用网络通信技术。 在考试期间，对本组设计的项目进行PPT 汇报和实际演示，教师对每人进行答辩，最后小组递交项目报告。由于各小组所设计的项目不同，每组都愿意把自己最好的一面展示给同学， 因此都精心准备自己项目的内容，增加创新点，项目完成的质量得到了提高，学生不仅通过项目考核掌握了专业知识，更锻炼了网络查新、团队合作、PPT 制作和语言表达等方面的能力。

对于《工程技术应用》，则直接对学生所设计的项目进行考核。 考核分为项目方案设计、项目硬件设计及施工、项目软件设计及调试、项目上位监控设计及调试、 项目验收五个阶段， 每个阶段都需要制作PPT 进行阶段进度汇报。 考核评分包括每一阶段的自评、小组互评和教师评价， 针对项目的每一阶段所完成的内容和完成的效果进行评价。项目验收环节包含整个项目功能演示、PPT 汇报及答辩、项目报告及使用说明等。 在这门课程的考核中，由于学生在前两门课的考核中发现自己的不足，在这门课考核的每一阶段中，教师通过学生PPT 汇报的环节可以及时发现学生不足并进行纠正，因此每组学生在这门课程中专业技能都得到了快速提高；同时，各组学生在互相听取PPT 汇报和进行项目实施中，互相学习，互相促进，加深了对专业的学习和喜爱，也激发了各自潜在的创新能力。

上述课程的考核形式，各组项目独立，考核时间相对宽松，不仅从各方面真实检验了学生掌握知识的程度及是否达到教学目标，还促进了学生在考核的过程中加深对专业知识的理解， 锻炼了学生动手能力、团队协作能力、创新能力、文档制作能力、语言表达能力等各方面综合能力。

3 结束语

以北京联合大学机电学院机械工程及自动化专业《电气控制与PLC》课程为例，2003-2006 年采用闭卷考试，考试的平均成绩基本在70 分左右。 通过调查问卷，发现学生通常采用死记硬背的方式应对考试，并不能完全反映学生的真实水平。

将上述的教学及考核改革应用于实际，经过7 年的实施，取得了非常好的效果。课堂上，几乎每一位学生都参与到教学的项目中，逐步实现项目任务；项目引导式教学方式与工程实际紧密结合，大大提高了学生学习兴趣，课下答疑的学生增加，对问题的探讨有独立的见解；每年的课程教学调查结果显示， 除了个别学生存在专业抵触，95%以上的学生反映喜欢改革后的教学方式和考核形式；各个班级的平均考试成绩通常都在80 分以上，比以前的平均成绩高出10 分以上；在本科最后一年选择自动化控制方向的实践课程和毕业设计作为第一志愿的学生人数远大于计划人数，从侧面说明上述改革完全达到了最终的目的。

目前，自动化控制方向课程的考核项目暂时满足于使用，但反复应用，学生不可避免地会出现抄袭现象，导致偷懒的学生所学专业知识及能力培养达不到课程要求，因此需要每年都进行扩展；在改革过程中，发现大多数学生的文档功底较差，在其他课程中锻炼较少，因此可在本方向的课程教学和考核中进行强化。

［1］赵欣.考试考核方法改革认识与实践[J].价值工程，2014，12：268-269.

［2］李振涛，陈书明，池雅庆，等.《VLSI 设计》课程建设与教学改革[J].计算机工程与科学，2014，36（A1）：47-50.

［3］李嘉曾.国外高等工程教育改革趋势综述[J].电气电子教学学报，2000，22(3):8-10.