新形势背景下过程控制课程体系的改革与探索

摘 要：近年来，伴随工程技术不断发展，过程控制系统也逐渐趋于完善，在高校专业教育中，也占据着越来越重要的地位。然而，由于传统过程控制课程体系教学弊端，已经无法充分满足新形势下对于过程控制人才的需求。就此，文章对当前过程控制课程体系中存在的问题进行探析，并针对性提出结合案例教学、利用新型软件仿真技术、完善教学评价体系等改革路径，以期推动过程控制课程体系发展，并为其发展提供理论参考。

关键词：新形势;过程控制;课程体系;改革路径;探索

1 概述

当前，过程控制作为工科领域自动化专业的核心课程，包括多种理论知识。具体包括自动控制、工艺技术、网络技术等都多种实践操作性较强的理论基础，是一门对于应用操作较高的专业课程。在近年对于过程控制课程体系不断探索研究下，已经逐步形成适合国内现状的教学模式，并针对性研发诸多教学方案，在教学实践中取得初步效果。在当前新形势背景下，过程控制课程体系已经逐步趋于智能化、技术化、复杂化发展，在工业领域中的应用愈加广泛。然而，由于当前过程控制课程体系的探索并不完善，仍然存在学习导向不明确、教学方式方法固化性、学生主动积极学习兴致不高等诸多问题。多年来，国家教育部门以及负责院校针对现行人才培养目标，对过程控制体教学现状进行深入分析。基于此，文章开展针对性创新路径研究，希冀丰富相关教学体系，切实提升学生综合能力，培养技术实践型人才。

2 相关理论概述

2.1 新形势背景概述

现阶段，工业领域各种技术不断丰富，数字化逐渐取代总线式、模拟化;网络化逐渐取代单体;分布化逐渐取代集中化;复杂化逐渐替代简单化。与此同时，新型集散控制系统、现场总线控制系统、可编程逻辑控制器等技术趋于融合使用，使得传统过程控制技术愈加模糊。上述因素集合，逐渐形成新工业形式，也使得过程控制课程体系更加复杂，对于学生而言，学时减少而能力要求更高。近年内，国家不断出台各种政策以及发展战略，推动工业领域创新发展。于是，“中国制造2025”发展战略和《关于开展新工科研究与实践的通知》政策要求下，实践能力以及理论基础原先的发展趋势都受到影响，逐渐形成新型发展趋势。为在新形势下推动过程控制课程体系趋于完善，对于该课程的教学模式、方法探索是课程发展的必然选择。

2.2 过程控制课程体系现状概述

所谓过程控制，实质是工业生产系统分析设计的理论基础，是工业领域的重要研究领域。课程内容具有显著实践性、技术性，是新形势下教学改革的重要课程之一。过程控制教学体系已经开展多年多年研究，具有初步的教学体系。例如美国方面已经开展ABET，以期增强过程控制课程的教学功能性;德国方面实施“学习工厂”教育模式;英國实行“三明治”教学方案。长久以来，上述教学模式对于过程控制教学体系具有极大的促进作用。当前无论是世界方面还是国家层次，对于技术的要求性都颇高，高校过程控制教学任务更加急迫。在此背景下，优化过程控制教学方式，完善过程控制教学体系，进一步推动教学发展，以此培养具有较强工程实践能力、较为扎实的理论基础的综合型人才。

3 新形势下过程控制课程体系存在的问题

3.1 过程控制课程体系学习导向不明确

依据新形势下人才培养形式以及课程发展理念，高校方面应当充分结合社会企业需求，积极借鉴国外成熟教育体系建设经验，针对当前技术发展，制定教学内容，继而培养复合型技术人才。然而，当前控制过程课程体系整体学习导向尚不明确，高校在进行过程控制教学活动时，依然按照以往的教学理论、方式开展教学活动。但是生产技术以及产业转型日新月异，教师方面无法依据社会实际开展技术教学，学生学到的知识并不能充分满足企业现代化需求，也导致过程控制教学无法实现人才对接。且现阶段过程控制产业领域中，智能化、信息化应用越加广泛，产业也在不断转型升级。如此，企业对于高校人才的需求并非传统注重劳动力需求，而是注重技术、实践能力。

3.2 学生主动积极学习兴致不高

学生作为教学活动的主体，其学习积极性很大程度上影响教学效果。高校学习更注重学生主动学习，而过程控制课程对于学生的积极性要求更高。特别是过程控制属于复杂学科，对于学生的综合素质以及实践能力更加注重。在过程控制课程中，高校学生没有任何实际操作经验，面对颇为复杂的理论知识，难免感觉学习吃力。再加上传统灌输式教学以及期末评价体系，极易导致学生学习主动性差，失去学习热情，导致教学效率较低。虽然部分高校已经增加学生实习，提升学生实践能力，但由于理论与实践巨大差异化，学生还是容易照本宣科，不懂操作原理，自主解决问题的能力仍然显著不足。

3.3 教学方式方法固化性

随着互联网技术和教育理念的不断发展，现阶段过程控制课程除借助多媒体以及传统板书教学，还在不断融入翻转课堂、慕课等新型教学方式方法，可供教师选择的教学手段愈加丰富。然而，在不断创新教学方式的同时，也需要考虑专业学生的适应程度、学习效率。学生在多年的板书教学和PPT教学模式下，已经形成教学方法固化性。虽然板书教学和PPT教学具有一定劣势，但多数学生还是在上述两种教学方式下，才能取得最大学习效率。长久如此，使得过程控制具有教学方式方法固化的弊端，学生难以接受新型教学方法，对于学生进行实践操作等存在弊端，不利于学生掌握操作技能。

3.4 学生知识接触面具有局限性

由于过程控制课程在国内开设时间尚短，学生在院校内的知识接触面较为狭隘，难以实现广泛理论学习，由此导致学生的学习效率难以得到显著提升。当前学生获取过程控制知识的主要渠道是通过专业教材，针对实践课程方面尚未具有显著来源。且由于过程控制的实践操作性较强，需要增加实践课程教学，但当前院校并未根据过程控制设置实践课程，进而致使学生在课程学习中也具有局限性，学生的实践操作能力难以提升。在此背景下，学生虽然具有一定的专业知识，但却不能满足过程控制的实际需求，所培养出的人才并不能适应当前社会需求，亟须进行改善。

4 新形势背景下过程控制课程体系的改革路径

4.1 结合案例教学，加强教学导向性

针对过程控制课程体系学习导向不明确的问题，教师方面应当依据技术发展实际现状，针对性结合现实案例进行教学模式创新。具体而言，进一步构建以问题作为学习导向的教学体系，促进学生与实际接轨，对于原教材中教学效果较好的案例予以保留，不断融入新的案例，讲解新兴技术。过程控制课程具有多学科交叉的特征，因此需要对现有教学案例进行更新，保证案例适用于现阶段教学。如此，引导学生增强解决问题的方法能力。除此之外，可鼓励学生进行技术创新，以此充分满足行业升级对于过程控制技术的多元化需求，进而培养过程控制专业学生的技术思维、创新思维以及数字化思维。

4.2 利用新型软件仿真技术，提高学生学习积极性

现阶段，依据过程控制的技术特性，已经逐渐开发出多种仿真分析技术，例如Matlab、Labview等多种虚拟仿真软件。借助于此，教师可充分丰富教学方式，改善过程控制的教学枯燥性，全面促进师生互动。站立在学生兴趣的基础上，借助多种教学工具，提升学生学习积极主动性。除此以外，教师还可鼓励学生参加过程控制一类竞赛，参与科研项目的研发，进而培养学生的实践操作能力。除此以外，教师还可以借助多种社交软件以及社交平台，增加师生之间交流互动。把握学生学习目标，进而激发学生学习兴趣。引导学生产生学习积极主动性，进而全面改善学习效果。

4.3 完善教学评价体系，丰富考核方式

由于长久性的教学方式方法固化性，会影响学生学习效率。高校和教师方面，应当积极调整现有教学评价体系，针对性建立丰富的考核方案。并且，不应该只是进行单纯的理論知识考核，应当结合实践技能考核，提升学生对于实践技能方面的学习兴趣。同时，依据期末考核评价，在下一步的教学环节中，调整教学方案。理论知识掌握不扎实，增加理论课程教学;实践能力不足，增加学生实践操作课程。如此，在过程控制体系教学活动当中，落实教学体系的功能性。

教师可在控制课程教学过程当中，融合自动化产业的新兴技术以及新取成就，打开学生的认知空间。由于过程控制理论研究不断深入，相应技术也对应取得快速发展。除课程教材中的通用知识点以外，还应该在教学课程中加入工业网络、传感器等各种技术现状。再就是与外校技术人员、企业建立紧密联系，时常邀请企业技术骨干进入学校开设专题讲座，并将过程控制理论充分应用到实践当中，增加学生的实践经验，以此培养学生的专业素质。除此以外，还可与以往毕业生建立联系，与在校生构建沟通桥梁，让学生之间实现彼此互助，能够为在校生提供良好的道路指引。

5 结语

数年的过程控制体系教学改革与探索经验表明，以实践应用为主的改革目标，促使过程控制体系教学内容逐渐丰富，且理论知识点在应用方面也得到一定程度增强。在多种不同模式、不同的教学方式相互配合下，不仅提高学生在课程教学过程中的积极主动性，也能提升过程控制中的教学效率。虽然历年以来的教学改革及探索已经取得一定成就，但由于发展历程尚短，仍然面临诸多困境。例如针对部分自主学习能力相对较差的学生，如何尽快提升其主观能动性以及设计合理性的考核方式，如何加快企业与院校之间的对接，提升学生的应用能力，是过程控制体系中未来需要探索完善的地方。

参考文献：

[1]刘志红.新形势下高职高专计算机基础课程体系改革的探索与实现[J].福建电脑，2013（06）：161-162.

[2]沈亚斌，赵涛，陈桂，等.过程控制系统课程教学改革的探索与实践[J].安徽电子信息职业技术学院学报，2011（06）：37-40.

作者简介：崔丹丹（1983—），女，河南周口人，硕士，郑州经贸学院副教授，研究方向：控制科学与工程。