卢静雪 雷建和 王永秀 刘素花
【摘 要】我校本科优质核心课程群建设项目取得了一些成果,整合优化了自动化专业核心课程授课内容,压缩了学时,注重实践教学,进行教学手段和方法的改革,利用项目驱动法得到了师生的一致认可。
【关键词】专业核心课程群;教学改革;项目驱动法
中图分类号: G642 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)31-0054-002
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.31.023
Study on Teaching Reform of Automation Core Courses
LU Jing-xue LEI Jian-he WANG Yong-xiu LIU Su-hua
(Qingdao university of technology school of information and control engineering,Qingdao Shandong 266520,China)
【Abstract】Some achievements have been made in the construction project of high-quality undergraduate core curriculum group in our university,which integrates and optimizes the teaching content of core curriculum of automation major,condenses class hours,focuses on practical teaching,and reforms teaching methods and methods.The project-driven method has been unanimously recognized by teachers and students.
【Key words】Professional core curriculum group;Transformation of education;Project-driven approach
0 前言
课程群的建设是教育信息化建设常见的建设之一。我校控制类本科优质核心课程建设项目——专业核心课程群的课程主要包括“计算机控制技术”、“集散控制与现场总线”、“检测技术与控制仪表”、“过程控制系统”和“控制工程设计基础”等课程。这些课程是自动化专业最核心的专业课程,是培养控制类专业人才的关键课程。课程群建设的重点和难点是对控制类课程群中知识单元的重新划分,避免出现大量的专业知识出现重复交叉的现象。为此,我们在专业课程群课程制订新的教学大纲过程时,对核心课程群中的专业内容进行了优化整合,避免了出现部分知识内容的重合,并且达到了压缩学时的目的。
本课题研究的主要目的是改变传统控制类课程授课的弊端,修订教学大纲与培养方案,以适应新工科教学改革的形式和需要。我校专业核心课程群的建设得到了各级领导的大力支持,自动化专业应该紧跟时代潮流,努力为社会培养更加优秀的自动化专业人才。控制类课程最大的特点是理论课程与实践课程应并行发展,注重理论与实践相结合。合理地设置教学内容与教学学时、科学地利用新兴教学手段,能够提升教学质量,提高学生对自动化专业的认识。
1 课程群知识整合与优化
我校自动化专业核心课程群课程总学时为224学时,授课学时为192学时,实验学时为32学时。根据核心专业课程群各课程的教学大纲,该课程群有较多相近知识内容以及重复知识点,我们需要对各课程进行模块化整理,删减重复的知识模块,并且合理规划各知识点的授课安排。
通过强化知识结构,对知识内容进行优化整合。例如,“计算机控制技术”与“过程控制系统”中都有整合PID算法和史密斯预估补偿器的教学内容,并且两门课程在该知识点上所需要的学时均为6学时。对此内容进行整合优化便可节省6学时,留出更加充足的时间进行实践教学;对于“过程控制系统”中出现的DCS控制系统部分内容与“集散控制与现场总线”课程的集散控制内容重复。经过授课内容的调整,我校自动化专业核心课程群课程总学时压缩了32学时。
通过优化课程内容的学习,使学生掌握“自动控制原理”对控制系统建模方法以及“过程控制系统”中各种控制系统的方案设计和“计算机控制技术”中控制器的参数整定方法,运用“检测技术与控制仪表”中相关知识选择合适的传感器、执行器并且掌握控制器的控制规律以及正反作用方式的选用原理能够进行简化及复杂控制系统的设计。
2 革新教学手段与授课方法
2.1 项目驱动法教学
在进行自动化核心专业课程群课程教学内容的安排与优化的基础上,压缩的学时主要用于实践教学。以课程目标的达成为目的,除布置一定数量的课后作业外,还设置项目研究环节,学生分组开展工程项目,培养和锻炼学生解决工程实际问题的能力。“项目驱动教学法”最早见于美国教育家凯兹和加拿大教育家查德合著的《項目教学法》。“项目教学法”的理论认为:知识是可以在一定的条件下自主构建获得;学习是知识、技能与行为、态度与价值观等方面的长进;教育是满足长进需要的有意识的、有系统、有组织的持续交流活动。
例如,经过对教学内容的改革与优化,我们把“集散控制系统”课程的理论授课内容被划分为五大模块,如图1所示。分别是“基础知识”、“DCS控制算法模块”“现场总线”、“典型系统”和“系统应用”模块。
由课程理论的授课内容划分的五大模块可知,“系统应用”模块中便可采用项目驱动教学方式,项目驱动教学法的目的是通过参与项目课题来达到学习的目的,而不是单纯地完成项目本身。例如,通过基于PCS7的过程控制系统设计来学习集散控制部分。
2.2 进行双语教学
目前上课主要采用中文讲解和英文书写的模式,逐步过渡到英文讲解,为学生进一步学习专业文献以及继续深造学习打下坚实的专业英语基础。为学生提供最前沿的学术文章,并且鼓励学生写一些英文论文。
2.3 利用网络教学平台教学
利用学校所提供的网络教学平台资源,建立自动化专业核心课程群相应的网络课程平台,教师可以把相应课程的教学大纲与教学课件发送到网络课程平台上。并且可以在网络课程平台建立相应课程的试题库,便于学生对所学内容进行复习与理解,我们在收集大量习题、考研试题以及我们多年的教学积累基础上,组织自动化专业课程群课题成员整合試题库,满足教学要求。
基于能力培养的《计算机控制系统》和《集散控制与现场总线》的教学手段和教学方法改革已经在学校的网络教学平台实施了一段时间,所有学生可以通过学校教学网站对课程进行视频观看,学生可通过网站自行下载相关练习题来巩固所学知识,建立了项目驱动教学法一整套方案,包括项目的遴选、分组、实施与反馈评价体系。
图2 网络教学平台
3 课题研究的成效
通过对自动化专业核心课程群的建设,优化了授课知识内容,避免了授课内容的重复,压缩了32学时。通过项目驱动法教学,提高了学生专业学习的积极性,提高了学生的的动手能力、创新实践能力。课程的整合对教师提出了更高的要求,老师们积极投身到西门子大赛,学习新知识、新技术、新工艺、新设备,教师们的专业水平得到显著提高,增加了学生毕业以后的社会适应性和专业知识的通用性。结合网络课程平台,实现了教学资源共享,学生与老师得到了很好的互动。
4 结束语
自动化专业课程群的建设是我校与时俱进教学一项重要教学改革,专业核心课程群各课程关系密切,联系紧密,内容设置科学,便于进行教学。专业核心课程群理清了各课程之间的逻辑关系,删除了重复内容。进一步完善专业核心课程群的建设,需要师生共同努力,利用现代化教学手段与方法把改革落实到课堂中,实现教学模式的全面改革。
【参考文献】
[1]王昕,刘军,刘新宇.工业4.0与智能制造背景下对工业工程专业人才培养的几点思考[J].教育教学论坛,2019(25):254-255.
[2]汪兆栋,梅立雪.自动化专业控制类课程群实验教学改革与探索——以景德镇学院为例[J].景德镇学院学报,2019,34(02):114-118.
[3]张兰勇,于立君,刘志林.自动化专业核心课程群建设方法研究——以哈尔滨工程大学自动化专业为例[J].教育现代化,2019,6(29):120-121.
[4]曾瑄,赵志英,马永力.地方院校自动化专业核心课程群构建研究[J].南昌师范学院学报,2018,39(03):61-63.
[5]陆凤仪,徐格宁.机械设计制造及自动化特色专业课程群建设的探索与实践[J].高教论坛,2013(01):18-20.