化工自動(dòng)化及儀表課程線上“金課”教學(xué)探究

郭 蒙，高林曉，馮定坤

（黔南民族師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，貴州 都勻 558000）

隨著工業(yè)生產(chǎn)向信息化發(fā)展，在?；ゎ悓W(xué)生須掌握一定的化工自動(dòng)化及儀表的專業(yè)知識(shí)，因?yàn)榛x表及自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)在化工等行業(yè)得到普及應(yīng)用，企業(yè)要求工藝技術(shù)人員不僅熟悉生產(chǎn)過程自動(dòng)控制的項(xiàng)目及具體控制方案，還要熟悉各個(gè)控制回路及其他系統(tǒng)和尋求解決實(shí)際生產(chǎn)中解決問題的能力[1-3]。但是，化工儀表及自動(dòng)化課程教學(xué)中也遇到了教學(xué)手段單一、平面化等一系列問題，這也促進(jìn)了高等學(xué)校課堂上出現(xiàn)“水課”[4]。

為了整頓本科教育中高等學(xué)校的教學(xué)秩序，并首次將“淘汰水課、打造金課”寫入了教育部文件（見教高函〔2018〕8 號(hào)），這在一定程度上可加大高等學(xué)校課程難度、拓展課程難度和擴(kuò)大本科課程的可選擇性。此外，吳巖還進(jìn)一步闡明了什么是“金課”、五大“金課”打造和“金課”建設(shè)的五大保障三個(gè)基本問題，其中，五大“金課”包含了線下、線上、線上線下混合式、虛擬仿真和社會(huì)實(shí)踐等[5]。線上“金課”可以實(shí)現(xiàn)由課內(nèi)教學(xué)向課外教學(xué)進(jìn)行延伸，并增加線上課堂教學(xué)的“含金量”[6]。

MOOC（音譯為慕課） 的全稱為Massive Open Online Corurse，是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”催生的新形式的課程，現(xiàn)在中國也已經(jīng)成為世界慕課大國，并正在用中國方案參與并主導(dǎo)制訂國際慕課的標(biāo)準(zhǔn)[5]。現(xiàn)在，國內(nèi)五個(gè)知名MOOC 平臺(tái)有“學(xué)堂在線”、“中國大學(xué)MOOC”、“好大學(xué)在線”、“智慧樹”和“超星慕課”，其中，“中國大學(xué)MOOC”具有完整的在線教學(xué)模式，支持高校在線開放課程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者個(gè)性化學(xué)習(xí)，課程結(jié)束成績達(dá)標(biāo)可獲得認(rèn)證證書[7,8]。

本研究將從“中國大學(xué)MOOC 平臺(tái)”上化工儀表及自動(dòng)化課程及其預(yù)備課程的慕課教學(xué)內(nèi)容選擇、教學(xué)方法和教學(xué)考核等方面進(jìn)行了探究，擬通過線上學(xué)生自主學(xué)習(xí)和評(píng)價(jià)，促進(jìn)線下課堂教學(xué)的效果，“線上+線下”串聯(lián)式的循環(huán)教學(xué)方法，無疑對(duì)淘汰“水課”，打造有深度、有難度和有挑戰(zhàn)度的“金課”是有益的。

1 選擇慕課課程

1.1 預(yù)備課程的慕課選擇

本人在講授《化工自動(dòng)化及儀表》課程中，經(jīng)常遇到學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱等一系列問題。因此，在上課前和上課過程中，同學(xué)們可以進(jìn)一步有選擇性的學(xué)習(xí)“中國大學(xué)MOOC”上同濟(jì)大學(xué)的《高等數(shù)學(xué)（一～四）》 （見鏈接www.icourse163.org/course/TONGJI-53004；TONGJI-21701；TONGJI-28400；TONGJI-1001569002）、國防科技大學(xué)的《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》（見鏈接www.icourse163.org/course/NUDT-206001）和華中科技大學(xué)的《見自動(dòng)控制原理（一～二）》（見鏈接 www.icourse163.org/course/HUST-1001531001；HUST-1001932013）等相關(guān)的部分章節(jié)。

1.2 化工儀表及自動(dòng)化課程的慕課選擇

“中國大學(xué)MOOC”上相關(guān)的《儀表及自動(dòng)化》課程，主要有哈爾濱工業(yè)大學(xué)的《工業(yè)過程控制》、南京郵電大學(xué)的《過程控制》和中國石油大學(xué)（華東）的《化工裝備測(cè)控技術(shù)》等。

《工業(yè)過程控制》 （見鏈接www.icourse163.org/course/HRBEU-1002529018）由彭秀艷等講授，主要內(nèi)容分為緒論、被控過程的數(shù)學(xué)模型、過程參數(shù)檢測(cè)儀表及變送器、執(zhí)行器、控制器、單回路控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、復(fù)雜控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)特殊需求的過程控制系統(tǒng)、應(yīng)用實(shí)和實(shí)驗(yàn)等十個(gè)部分[9]，并為學(xué)習(xí)者提供了教學(xué)PPT、單元測(cè)驗(yàn)與作業(yè)、討論題和網(wǎng)上答疑等互動(dòng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)環(huán)節(jié)。因此，學(xué)習(xí)者通過“視頻、PPT、同步慕課教材、學(xué)習(xí)體驗(yàn)平臺(tái)”的綜合學(xué)習(xí)套餐，使學(xué)生了解工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的動(dòng)態(tài)和趨勢(shì)，掌握工業(yè)過程對(duì)象的分類、建模方法，了解工業(yè)過程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成，掌握工業(yè)自動(dòng)化裝置和控制系統(tǒng)的有關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，并使學(xué)生具備從事工業(yè)過程控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、儀表選型、校驗(yàn)、調(diào)試、參數(shù)整定等工作的專業(yè)知識(shí)和能力。

《過程控制》 （見鏈接www.icourse163.org/course/NJUPT-1001752373）由南京郵電大學(xué)的王冬生講授，主要內(nèi)容分為概論、過程檢測(cè)儀表、過程控制器、過程執(zhí)行器、被控過程的數(shù)學(xué)模型、常規(guī)過程控制策略、復(fù)雜控制系統(tǒng)、先進(jìn)過程控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng)等九個(gè)部分，通過學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程的特點(diǎn)，采用測(cè)量儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和計(jì)算機(jī)等自動(dòng)化工具，應(yīng)用控制理論，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、建模與控制。

《化工裝備測(cè)控技術(shù)》 （見鏈接www.icourse163.org/course/UPC-1205908803）由趙東亞講授，主要內(nèi)容分為緒論、過程測(cè)量儀表、過程控制儀表、簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)、復(fù)雜控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等六個(gè)部分。學(xué)習(xí)后，可培養(yǎng)學(xué)生從事過程裝備測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)用的應(yīng)用能力，達(dá)到掌握過程裝備測(cè)控相關(guān)工程問題的基本思路和方法的目的。

同學(xué)們可以根據(jù)自己的基礎(chǔ)得差異，并結(jié)合課堂教學(xué)法人講授，線上選擇上面三門課程的有關(guān)章節(jié)。有些同學(xué)也可以根據(jù)自身的對(duì)知識(shí)掌握的情況，選擇其他相關(guān)課程。此外，隨著人們對(duì)慕課的推廣、熟悉和收益，其將會(huì)成為化工類專業(yè)課程強(qiáng)而有益的輔助，更會(huì)進(jìn)一步輔助和補(bǔ)充傳統(tǒng)的教學(xué)模式。

2 教學(xué)方法和考核

2.1 教學(xué)方法

在學(xué)期前的預(yù)備周，讓學(xué)生分為約8 到10 人一組，選出組長。按照課程教學(xué)進(jìn)度表，每次上課前需要預(yù)習(xí)相關(guān)章節(jié)，根據(jù)預(yù)習(xí)情況，復(fù)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，并按照自己的理解，簡(jiǎn)要地做預(yù)習(xí)筆記，記錄課上應(yīng)該聽課的難點(diǎn)部分，讓同學(xué)們帶著問題走進(jìn)課堂。在上完課后，再詳細(xì)地看一遍挑選出的相關(guān)章節(jié)，詳細(xì)做復(fù)習(xí)筆記，并列出重點(diǎn)和難點(diǎn)。這主要是通過線上預(yù)習(xí)、線下講授和線上復(fù)習(xí)等串聯(lián)式循環(huán)教學(xué)方法，將有利于提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解程度[10]。各小組成員之間在組長的組織下，需在課外相互檢查預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的情況，以體現(xiàn)獨(dú)立學(xué)習(xí)和小組學(xué)習(xí)的策略，以及合作與競(jìng)爭(zhēng)的學(xué)習(xí)策略[11,12]。此外，同學(xué)們還要完成隨堂測(cè)驗(yàn)、隨堂測(cè)驗(yàn)和期末考試。

2.2 教學(xué)考核

同學(xué)們的預(yù)習(xí)筆記、復(fù)習(xí)筆記、慕課課程學(xué)習(xí)期間的測(cè)驗(yàn)和期末考試均為平時(shí)成績的一部分。預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)筆記有利于學(xué)習(xí)效率的提高，并對(duì)其它課程的學(xué)習(xí)也會(huì)有所幫助。隨堂測(cè)驗(yàn)一般是選擇和判斷等客觀題，平臺(tái)自動(dòng)判別，將有利于同學(xué)們及時(shí)地鞏固知識(shí)或糾正錯(cuò)誤。單元作業(yè)為主觀題，通過與老師和其他同學(xué)線上交流，將會(huì)拓展同學(xué)們的視野，優(yōu)化出更有效的解決問題方法和能力[13]。期末考試是對(duì)同學(xué)們整個(gè)學(xué)期本門課程學(xué)習(xí)的檢測(cè)，能夠從一定程度上判別出同學(xué)們對(duì)本門課程掌握程度，這樣可以有助于更加全面和客觀的反映同學(xué)們學(xué)習(xí)的真實(shí)情況[14]。

3 結(jié)語

針對(duì)本課程內(nèi)容枯燥、教學(xué)方法單一和教學(xué)手段運(yùn)用不足等問題，通過有效地選擇“中國大學(xué)MOOC 平臺(tái)”上化工自動(dòng)化及儀表課程相關(guān)慕課的教學(xué)內(nèi)容，并對(duì)其教學(xué)方法和教學(xué)考核進(jìn)行論述，希望同學(xué)們能夠結(jié)合課堂上教師的講授和引導(dǎo)，提高本課程學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)效率，并能夠根據(jù)同學(xué)們自身的情況，把線上學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方法推廣到其他專業(yè)課程中去，從而實(shí)現(xiàn)高?；ゎ悓I(yè)本課程教學(xué)效果的有效提升，培養(yǎng)出綜合素質(zhì)高的化工類應(yīng)用型復(fù)合人才。