过程控制与仪表多模式混合教学的改革与实践

谢宇 王庆龙 孙强 孟芳芳

【摘要】过程控制与仪表是一门综合应用学科，它也是自动化专业的重要专业课。针对该课程的综合性提出了多模式混合教学法，以学生为主体，以课堂教学为主线，以网络资源为辅助，以自主学习为抓手，整合过程控制相关学习资源。着力于培养学生的自主学习能力和综合运用能力，有效地為社会培养应用型人才。

【关键词】过程控制 混合教学 MOOC

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）05-0212-01

引言

过程控制与仪表是自动化专业的一门实用性很强的专业课。通过学习该课程，学生要能运用自动控制基本原理，结合各行业的特点，分析生产过程的机理，利用相关自动化仪表从事生产过程的分析、设计、开发与维护等工作。由于该课程涉及知识多、涉及范围广，对学生的知识运用造成较大困难，传统的课堂教学已经很难满足学生的需求，因此有必要对当前的教学内容及形式进行改革。混合式学习在传统教学中早已存在，主要是指将传统的课堂教学和网络教学相结合。学生通过网络进行线上学习，线下课堂上同任课教师、同学进行交互式学习。我们以培养学生的能力为导向，根据学校定位、课程学习内容、学生及教师的自身条件，提出了多模式混合的教学模式。“多模式混合”就是利用多种形式的学习促进课程教学，将课堂教学、网络学习以及学生的自主学习进行了有效整合。“多模式混合”教学既能保证教师在引导、启发和监控教学过程中的主导作用，又能让学生在学习过程中发挥积极性、主动性和创造性。

1.混合式教学改革与实践

结合我校的“地方性、应用型、国际化”的办学定位，借鉴德国应用科学大学办学经验，围绕应用型人才培养关键要素，在过程控制与仪表课程的实际教学中，我们进行了如下的教学调整。

1.1课前使用基于问题导向的教学方法

近年来，认知科学家的研究表明，主动学习是促进知识由短期记忆转化为长期记忆的最佳方式。根据过程控制与仪表课程的特点，有针对性的在每一章节的课前布置一些任务，让学生带着问题通过网络等资源进行相关知识的了解。例如在温度测量变送这一小节，我们设定了“温度测量仪表有哪些？”，“使用的是接触还是非接触测量？”，“利用的是体积变化还是电量变化？”等问题。

1.2 理论讲解时使用多种教学手段

过程控制与仪表课程涉及大量测量仪表及过程装置，如压力计、流量计、加热锅炉、反应釜、蒸汽锅炉、焙烧炉、精馏塔等。学生们在平常的学习和生活中很难涉及这些装置，若只是使用传统板书，学生能知其然，不一定能知其所以然。为了提高对相关仪表和装置的认识，课程组教师搜集整理了大量的动画和视频等辅助材料。通过动画及视频形式演示装置内部运行情况，便于分析其机械及电子结构，领悟其中控制原理。这种形式不仅提高了学生的直观认识，而且增加了学生探究问题的积极性。

1.3 课下使用基于能力导向的自主学习

授之以鱼不如授之以渔，学生学习不仅是学得知识，更是要掌握学习的方法。为了提高学生的自主学习能力，增加学生的团队意识，采用了小组学习的方法。在学期之初，将学生按照一定的人数分成不同组别，教师根据课程内容设计若干研究题目。每个小组必须完成所有选题，小组成员根据个人兴趣协调选题，每个选题以一名同学为主，小组内部互相交流。根据课程进度安排，每个小组各自进行课下讨论，最后以组内领取该题目任务的学生完成课题报告并在班级进行交流。这样小组成员对每个研究题目都有所贡献，对于自己领取任务的题目认识会更加深刻。通过这种形式，可以锻炼学生的团队意识和合作意识。

1.4 全过程充分利用网络资源进行学习

网络上有大量和过程控制与仪表的MOOC和精品课程资源，这让更多的学生得到优质的教育资源，推进了教育公平。学生可以在课前通过网络学习课程相关知识，课堂上和老师同学进行讨论。课后利用这些资源对课堂讲授的知识进行巩固和提高，还可以对没有理解的知识进行深入学习。这样学生的一部分时间在教室中进行传统的课堂学习，一部分时间在虚拟环境中学习，学习形式和时间更加灵活。

1.5 课程使用全方位的评价机制

为了及时有效地了解学生学习状况，巩固学生学习成果，全方位考察学生学习状况，课程对学生采用了多种形式的考核。考核内容包括，阶段性测试（20%），主要考察学生对知识点的掌握情况；自主学习考核（10%）考察学生自主学习状况；学习笔记（10%），考察学生听课及课后总结情况；实验（20%），考察学生对课程知识的应用能力；期末考试（40%），考察学生课程总体学习情况。

评价机制的支撑材料主要有阶段性测试卷、分项目报告、课程笔记、实验报告和期末试卷等。该评价机制覆盖了从学期开始到学期结束的各个阶段，有力地保证了学生学习的连贯性和一致性。

2.结语

随着MOOC、SPOC、混合式教学逐渐进入校园，给传统教育带来了一定冲击，这并不是对传统教学的替代，而是不断与传统教学相互促进和融合。在融合过程中不断补充和完善，实现学习资源、学习环境和学习方式的混合，形成行之有效的教学方法体系。因此，在教学的过程中，只有把握好“多模式混合”教学和传统课堂教学之间的关系，把传统教学的优势和“多模式混合”教学的优势结合起来，优势互补，从而获得更佳的教学效果。

参考文献：

[1]邵裕森，戴先中.过程控制工程.第2版[M].机械工业出版社，2000.

[2]任军.高校混合式教学模式改革推进策略研究[J].现代教育技术，2017，27（4）：74-78.