面向独立学院的热工过程控制仪表课程建设探索与实践

王鸿懿

摘 要 以热工过程控制仪表课程为抓手，从引入思想教育、整合教学内容和改进教学方法入手，对课程建设进行探索与实践。

关键词 独立学院；热工过程控制仪表；课程建设；思维导图

中图分类号：G642.3 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）23-0057-03

Abstract In this paper， the course thermal process control instru-ment is taken as the starting point. By introducing ideological educa-tion， integrating teaching content and improving teaching methods， the course construction is explored and practiced.

Key words independent colleges； thermal process control instru-mentation； curriculum construction； mind map

1 引言

隨着我国社会主要矛盾的转化，高等教育要实现内涵式发展，必须加快实现教育现代化、教育信息化。独立学院的发展也要走内涵式发展道路，而课程建设是内涵式发展的基础。独立学院经过多年的快速发展，已经成为高等教育领域的重要力量。如何在新时期优先发展教育事业中实现内涵式发展，实现教育现代化、教育信息化，成为值得深思的问题。作为一线教师，做好课程建设的探索与实践成为不二选择[1-2]。

“热工过程控制仪表”是自动化专业的核心专业基础课，以模拟式控制仪表构成原理为基础，主要讲述数字式控制仪表及装置，包括控制器、变送器、执行器以及现场总线部分内容，让学生通过学习，理解和掌握模拟式和数字式控制仪表及装置的结构原理、功能特点和使用方法，从而使学生能够熟练地使用和维护控制仪表，并具有一定的选型和设计应用控制仪表的能力。该课程理论性和实践性都很强，理论上需要以数学、物理、电路、电子、自控原理等先修基础课为基础，分析掌握控制仪表理论；实践上更注重对控制仪表及装置的应用与创新设计，从而实现控制对象的自动控制。

根据独立学院的培养目标及生源特点，如何提高面向独立学院学生的课程教学质量，在实现高等教育内涵式发展中也是不可缺少的环节。本文根据学生特点以及对课程的分析，进行了系列教学改革研究探索实践，收到较好的教学效果。

2 热工过程控制仪表课程教学现状

“热工过程控制仪表”课程是热工自动化专业的核心专业基础课，通过本课程的教学，使得学生在将来从事维护、设计控制仪表时有一定的理论基础，并具备一定的选型应用和设计能力，尤其是在目前人工智能、“互联网+”、大数据融合的形势下，控制仪表也是飞速发展。

本课程在培养方案中安排在第五或第六学期，理论32学时，集中实验课八学时。通过对模拟式控制仪表和数字式控制仪表的结构、工作原理及应用的讲述，培养学生分析、维护、设计控制仪表的能力。由于在本门课中还涉及模拟仪表的内容，使学生感觉知识有些落伍，在主观上有些不感兴趣。但模拟仪表这部分内容是数字式仪表的基础，如果只讲授数字式控制仪表这部分内容，使得课程的内容偏向于计算机方面，掩盖了仪表内容，就会本末倒置；而且课程内容中涉及电路、电子、自控原理的内容较多，如将本门课又重新回到基础课内容的重复性讲述，势必使学生失去学习的兴趣。此外，教材内容没有及时更新，不能跟上形势的发展变化。鉴于课程中存在的问题和现象，如何协调安排、设计讲课内容，是在讲授过程中应注意的。

3 教学对象现状

独立学院经过近十年的发展，已经成为我国高等教育领域的重要力量，目前已有300多所[3]，为我国的教育发展做出一定的贡献，助力我国实现高等教育大众化。长沙理工大学的城南学院依托母校资源，行业性优势明显，一直以来受到考生的青睐，生源质量总体较理想，就业率和考研率也比较高。但在实际教学中发现，学生的理解能力和学习能力难免会参差不齐，而且受到当前大环境的影响，学习态度也不尽相同，学生的心理素质、责任心等方面或多或少存在一些问题苗头。有些学生学习能力强，有些学生动手能力强，学习态度容易分化为两个极端，在教学过程中也充分体现了不平衡不充分发展之间的矛盾。根据教学对象的特点，首先从课程的角度入手提高教学质量，不失为基础中的基础，是当务之急。

4 课程建设探索与实践

课程教学是高等教育中的基础，提高课程教学质量是提高教育质量的首要内容，而欲提高课程教学质量，课程建设与改革是不可或缺的。在本课程教学中，从对象、内容、形式上对课程建设进行探索与实践。

通过课程教学培养学生的信心和使命感，实现立德树人 青年兴则国家兴，青年强则国家强。长沙理工大学独立学院本专业的学生大部分进校时高考分数较高，基本高于二本分数线，远高于三本学校的录取分数线，质量较好，但不排除有一些能力不理想的学生；而且独立学院的学生在与母体学校学生的对比之下，心理也比较复杂，有些认为自己基础差，不学或学不好都是自然的，教师都应给予一定的照顾。实际在多年的教学中发现，独立学院的大部分学生的基础并不差，如果能在课堂上充分激发他们的信心和责任心，学习起来并不比其他人差，甚至一些并不比一本生源差。根据笔者多年的观察，这些学生在工作岗位上也比较有进取心。

教师应充分重视课程教学，进行教学整体设计，通过教学内容或方法上的改进，发现教学内容中的思想德育内容，从专业教学和思政、人文教学结合的角度，实现立德树人。让学生树立信心和责任心，学好学活专业知识，从本专业出发，对社会做出自己的贡献，完全能达到理想的教学效果。当然，生源质量千差万别，心理因素也多种多样，在教学中还应时时观察过程与效果，注意采用不同的方法，因人而异。以本专业为例，主要面向火力发电过程，这是国家的基础性行业，关系国计民生，保证稳定的电力供应，保障老百姓的日常生活，是一件平凡而伟大的事业。学生通过所掌握的专业知识支撑做好自己的本职工作，不分工作大小。

整合设计教学内容 本专业主要面向火力发电生产过程的自动化，安排有自控原理、检测仪表、控制仪表、集散控制系统、热工过程控制系统等课程，这几门课在有些内容上有交叉，在讲述本门课时应注意避免重复或漏掉，通过系里的教学研讨后协调安排本门课内容。例如：集散控制系统不要涉及，可以介绍现场总线部分的内容；传感器部分在检测仪表中讲述，而不讲述变送器部分内容，变送器内容在本门课中讲述；与自控原理重复部分内容主要展开应用部分，与工程实际联合（如传递函数的意义；惯性环节在实际设备中代表什么；参数在仪表中的物理意义，同样是比例带、积分时间、微分时间等，究竟是数值还是一定的物理意义？不再是单纯地讲述传递函数，使学生从理论向实践过渡）。在本门课程教学中注重实践上的应用，弱化纯粹的理论计算。目前，能源革命正在悄然发生，清洁能源形式多种多样，应该顺应形势，在教学中引入新能源、智慧能源等内容，引入相应能源形势下智能仪表的开发应用与实践，激发学生的学习兴趣，使学生在校的学习能够跟上形势的发展。

教與学中引入思维导图 思维导图（Mind Map）是英国的记忆之父、脑力开发专家托尼·博赞受到达·芬奇做笔记的方法启发，发明的一种有效使用人脑的方法，并于1974年在其出版的著作中首次介绍给读者[4]。思维导图在教学与学习方面能够帮助到教师与学生。在教学方面，教师在内容开始前将教学内容以导图的形式呈现给学生，使学生能够对授课内容首先有条理性认识和总体认识，在最初时知道自己将要学习哪些知识，对内容的主次关系、因果关系等有所认识，在学习过程中贯穿始终，不至于学到后面忘了前面。对学生来讲，则能够利用思维导图对学过的知识进行梳理、归纳，及时发现存在的漏洞；还可以在设计仪表时利用导图进行充分想象和设计，罗列出尽可能多的条目，及时进行充实和修改。

以执行器这部分内容为例，如图1所示，虽然只是一节的内容，但内容较多，学生不容易梳理，而且前后不连贯。在开课之前以思维导图示意，在讲述中、后都以思维导图总结，学生就能够清晰地了解所学的内容，线条清晰。在需要复习时也可以按照导图对照自己还有哪里不清楚，有哪些地方已经掌握，不浪费精力，收到事半功倍的效果。对于整个课程的内容或部分章节的内容，都可以以导图的形式展现出来，也可以训练学生自己梳理内容，效果较好。学生可以根据现有的导图对相应环节做创新，以改进执行器。

考核形式多样化 考核是一种并不讨巧的方式，却是一种有效的手段。因此，如何利用考核，利用什么方式的考核，是值得思考的。对大学生来讲，考核并不失为一种督促方式，考核形式可多样化。可利用一些常规的考核方式如课堂测试、课后作业等，复习考核基础知识部分的内容；还可以利用网络回答的形式做一些开放式的考核，能够让学生掌握一些课本知识之外的内容，这些内容对教学也是很有帮助的。在一定阶段还可以用设计的形式对整个内容进行梳理，通过一个阶段内容的综合设计，让学生去了解市场最新需求及实现方法，可用模拟仪表，可用数字仪表，考核学生的实践能力。当然，这都需要教师的能力和精力去支撑。

5 结语

课程教学是高等教育人才培养的基础，尤其是针对独立学院的人才培养定位和培养目标，针对生源的实际情况，更需要对课程进行精心打磨，在教学方法、教学内容及考核形式上改进，提高教学质量，提高人才培养质量。建议本课程教学最好安排在第六学期，在自动控制原理（古典部分）和检测仪表讲过之后，对本课程的开课更合理些；否则学生对于闭环控制、传感器等一头雾水，不利于本课程的讲述。将来还可在教育信息化如在线课程、微信公众号、在线测试等方面，进一步对课程进行建设和改革。

参考文献

[1]李静，许芳.独立学院“控制理论”精品课程建设的探索与实践[J].新课程研究，2016（5）：42-44.

[2]王玥，王立轩，李鹏.独立学院化工原理优秀课程建设实践[J].现代商贸工业，2016（33）：307-308.

[3]张楠.浅谈独立学院课程建设发展思路[J].科学大众：科学教育，2017（7）：157.

[4]王竹萍，王文英.思维导图：高校课程教学创新的有效途径[J].黑龙江高教研究，2011（5）：175-176.