基于工作過程系統(tǒng)化的課程設(shè)計

摘 要：《過程控制系統(tǒng)及應(yīng)用》是本校工業(yè)過程自動化技術(shù)專業(yè)的一門核心課程。文章從該專業(yè)的職業(yè)屬性入手，分析其特殊的知識與技能需求，指出傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的不足，再對課程的相關(guān)知識與技能進行整合，形成多個系統(tǒng)化設(shè)計的工作過程，最終形成基于工作過程系統(tǒng)化的課程設(shè)計。實踐證明，基于工作過程系統(tǒng)化的課程設(shè)計，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生能夠更有效地掌握本門課的基礎(chǔ)知識及相關(guān)技能，縮小了人才培養(yǎng)效果與市場需求的差異。

關(guān)鍵詞：工作過程；控制系統(tǒng)；課程設(shè)計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.197

高等職業(yè)教育以培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)一線的高素質(zhì)技能型專門人才為根本任務(wù)。學(xué)校在培養(yǎng)人才時，應(yīng)當(dāng)以就業(yè)為導(dǎo)向，以服務(wù)為宗旨。了解企業(yè)對本專業(yè)學(xué)生的知識與技能需求，了解工作生產(chǎn)過程，應(yīng)用于課程設(shè)計，才能培養(yǎng)出適應(yīng)工作崗位的人才。

1 職業(yè)面向分析

通過對建峰化工廠、四川天華、新疆美克科技、重慶精本科技等企業(yè)的調(diào)研，確定本專業(yè)畢業(yè)生主要面向油氣化工、制藥、冶金、生物化工、環(huán)保等行業(yè)、企業(yè)，在儀表維修工、自動化系統(tǒng)工程師等崗位上，從事儀表維護管理，自動控制系統(tǒng)維護管理、自動控制系統(tǒng)設(shè)計與安裝等相關(guān)崗位工作?！哆^程控制系統(tǒng)及應(yīng)用》課程主要涉及自動控制系統(tǒng)設(shè)計與安裝、自動控制系統(tǒng)維護管理的相關(guān)知識與技能。因此本門課程對于學(xué)生以后能否適應(yīng)市場需求起重要作用。

2 傳統(tǒng)教學(xué)模式分析

本專業(yè)《過程控制系統(tǒng)及應(yīng)用》課程的內(nèi)容由控制理論與控制工程兩大部分組成，前期主要學(xué)習(xí)自動控制原理，具體內(nèi)容包括控制系統(tǒng)微分方程的建立、控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)、系統(tǒng)方框圖的繪制及化簡、控制系統(tǒng)性能的分析等；在學(xué)習(xí)完基本的控制理論之后，開始學(xué)習(xí)各類控制系統(tǒng)，了解其結(jié)構(gòu)組成、工作原理、控制方案、系統(tǒng)參數(shù)整定與投運、系統(tǒng)維護等。本門課程曾經(jīng)進行過一次課改，確定采用理實一體化的教學(xué)模式，將理論知識融入實驗，讓學(xué)生通過完成實驗項目提高動手能力，同時理解知識點。經(jīng)過幾年的教學(xué)實踐證明，在這種教學(xué)模式下，學(xué)生學(xué)到的是單獨的知識與技能，無法將所學(xué)串聯(lián)成整體，不能獨立完成系統(tǒng)化的工作任務(wù)。經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，不少學(xué)生到企業(yè)頂崗實習(xí)時，一段時間內(nèi)無法適應(yīng)一線工作任務(wù)。糾其主要原因是學(xué)校的教學(xué)任務(wù)不是完整的工作過程，與實際的工作存在差異。為了培養(yǎng)出能快速適應(yīng)一線工作的高素質(zhì)、高技能人才，需要對本門課程內(nèi)容根據(jù)工作過程再次進行整合和系統(tǒng)化的設(shè)計。

3 系統(tǒng)化的課程設(shè)計

工作過程系統(tǒng)化的課程是歸納、整合出典型工作過程，以實際工作過程為導(dǎo)向?qū)嵤┱n程的開發(fā)和設(shè)計。本專業(yè)學(xué)生主要從事各種自動控制系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、投運、維護和管理工作。以此為典型的工作過程來系統(tǒng)化設(shè)計課程項目。將知識點與技能融入到四個基于工作過程的項目當(dāng)中，從簡單控制系統(tǒng)到復(fù)雜控制系統(tǒng)，從易到難，不斷強化訓(xùn)練，做到工學(xué)結(jié)合。

項目一，中水箱液位控制系統(tǒng)。任務(wù)一、控制方案的確定。畫出該系統(tǒng)的流程圖、接線圖、方框圖；確定被控變量、操縱變量，閥門的氣開、氣關(guān)作用形式，選擇合適的控制規(guī)律，確定控制器的正、反作用等。任務(wù)二、系統(tǒng)的安裝與接線。完成調(diào)節(jié)閥、控制器、檢測儀表等裝置的接線與安裝。任務(wù)三、系統(tǒng)的調(diào)試。對控制器、檢測變送裝置、執(zhí)行器進行聯(lián)動調(diào)試，確保信號傳輸正常，各儀表功能正常。任務(wù)四、系統(tǒng)的投運。要求控制系統(tǒng)在手動控制狀態(tài)達到工況穩(wěn)定，再平穩(wěn)切換到自動控制狀態(tài)；進行PID參數(shù)整定，達到工藝要求。任務(wù)五、系統(tǒng)的維護。隨機設(shè)置故障，讓學(xué)生排查故障，解決問題。由于學(xué)生剛接觸本門課程，知識與技能有所欠缺，項目一應(yīng)當(dāng)以老師教為主導(dǎo)，帶領(lǐng)學(xué)生完成各項任務(wù)。

項目二，鍋爐內(nèi)膽溫度與夾套溫度串級控制系統(tǒng)。任務(wù)一、串級控制方案的確定。包括主、副控制器的控制規(guī)律以及正、反作用，主被控變量、副被控變量、操縱變量、調(diào)節(jié)閥作用形式的選擇等。任務(wù)二、串級控制系統(tǒng)接線與安裝。任務(wù)三、串級控制系統(tǒng)調(diào)試。任務(wù)四、串級控制系統(tǒng)PID參數(shù)整定及投運。任務(wù)五、串級控制系統(tǒng)維護。串級控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上比簡單控制系統(tǒng)復(fù)雜，用到的儀表更多，參數(shù)整定、系統(tǒng)投運及維護、管理的難度更大。本項目由學(xué)生分小組完成任務(wù)，老師從旁指導(dǎo)。

項目三，比值控制系統(tǒng)。要求學(xué)生根據(jù)被控對象和控制要求，選擇合適的儀表，設(shè)計比值控制方案，完成系統(tǒng)接線與安裝。運用浙大中控組態(tài)軟件，完成系統(tǒng)組態(tài)，整定參數(shù)、投運系統(tǒng)，達到控制要求，并做好系統(tǒng)的故障處理與維護。

項目四，分程控制系統(tǒng)。任務(wù)與之前的項目基本相同。經(jīng)過前兩個項目的訓(xùn)練，學(xué)生已基本掌握各項專業(yè)技能，要求項目三與項目四由每位學(xué)生獨自完成。在完成項目過程中遇到問題，同學(xué)之間可以相互探討，也可以求助老師，由老師引導(dǎo)學(xué)生解決問題，最終完成項目。

4 課程考核方式改革

課程考核方式是課程實施的一個重要組成部分，對最終的教學(xué)效果起關(guān)鍵作用。因此，考核方式必須科學(xué)化。本門課程的成績由以下幾個部分組成：1）平時成績。包含考勤情況、課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況。2）小組項目成績。根據(jù)各小組完成任務(wù)的質(zhì)量、答辯情況，采用自評、各小組互評以及老師評分的方式，確定每位同學(xué)的得分。3）個人項目成績。制定項目評分表以及評分細則，根據(jù)每位同學(xué)完成的情況，由同學(xué)與老師共同打分確定成績。4）期末考試成績。

5 小結(jié)

以改革的思路辦好職業(yè)教育，對提升勞動大軍就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力、產(chǎn)業(yè)素質(zhì)和綜合國力，意義重大。根據(jù)工業(yè)過程自動化技術(shù)專業(yè)的職業(yè)特點，基于真實的、完整的工作過程，系統(tǒng)化地設(shè)計課程，使學(xué)生的職業(yè)技能得到了很大提升，滿足了社會對職業(yè)的需求，進而實現(xiàn)學(xué)生在職業(yè)生涯中的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：雷雪梅（1991-），女，四川資陽人，本科，助教，研究方向：自動化。endprint