“數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)”課程教學(xué)方法討論

陸麗 李建國(guó)

摘要：“數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)”是上海電機(jī)學(xué)院電氣學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)的重要的專業(yè)課程，講授如何利用計(jì)算機(jī)、控制等技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和采集、監(jiān)控的系統(tǒng)?；趯Ｓ玫慕M態(tài)軟件，使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)采集與過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。本文結(jié)合我校技術(shù)立校、應(yīng)用為本的辦學(xué)方針，分析了我校開(kāi)設(shè)本課程教學(xué)過(guò)程中存在的不足，對(duì)該課程的教學(xué)改革方法進(jìn)行探討并提出建設(shè)性意見(jiàn)，以達(dá)到進(jìn)一步提高課程教學(xué)水平的目的。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng);教學(xué)改革;自主學(xué)習(xí)能力

一、引言

“數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)”是自動(dòng)化專業(yè)重要的專業(yè)課程，通過(guò)這門課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生良好的自動(dòng)化工程技術(shù)能力，具有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，能夠從事自動(dòng)化系統(tǒng)安裝、調(diào)試、維護(hù)與改造，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)以及技術(shù)服務(wù)與管理等工作，使得學(xué)生滿足畢業(yè)要求中的能力要求。并結(jié)合我校學(xué)生的特點(diǎn)，貫徹我?！凹夹g(shù)立校，應(yīng)用為本”的辦學(xué)方略，不斷提高教師隊(duì)伍在工業(yè)控制系統(tǒng)領(lǐng)域的理論水平和實(shí)踐能力，讓學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)能夠了解數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)及其應(yīng)用，并掌握初步的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)方法，為畢業(yè)后從事自動(dòng)化系統(tǒng)的相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。目前我們學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)獲得了上海市試點(diǎn)專業(yè)資助建設(shè)，作為自動(dòng)化專業(yè)課程的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)課程教學(xué)也迎來(lái)了改革建設(shè)好機(jī)遇。

二、存在的問(wèn)題

本人從事相關(guān)課程的教學(xué)已有五年，在數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)課程的教學(xué)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題：

首先，學(xué)生的基礎(chǔ)比較薄弱，學(xué)習(xí)態(tài)度不夠積極?？赡苁且?yàn)樯虾ｋ姍C(jī)學(xué)院是第二批本科錄取院校，相對(duì)于985和211重點(diǎn)高校，生源質(zhì)量相對(duì)較低，加上近幾年各高校大幅度擴(kuò)招，學(xué)生整體素質(zhì)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)不夠扎實(shí)，學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正，一些學(xué)生上課不認(rèn)真聽(tīng)講，在課堂上悄悄玩手機(jī)或看其它書(shū)籍。而且因?yàn)榻虒W(xué)是連續(xù)的，學(xué)生前面有些知識(shí)點(diǎn)沒(méi)有聽(tīng)，后面聽(tīng)不懂也就更不愿意聽(tīng)講了。

其次，本門課程的理論課程部分講課效果不佳。在第一章講解數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)生、特點(diǎn)與發(fā)展的時(shí)候，學(xué)生比較感興趣，但是對(duì)后續(xù)章節(jié)學(xué)生就不太感興趣了，上課聽(tīng)講不積極不認(rèn)真。在課堂上講解理論知識(shí)時(shí)，學(xué)生反饋比較抽象不容易理解。在教室中演示相關(guān)例程時(shí)，因?yàn)閷W(xué)生沒(méi)有實(shí)際操作過(guò)，所以不太能跟得上具體的步驟，聽(tīng)得云里霧里，于是就不愿意聽(tīng)講了。

第三，實(shí)驗(yàn)課程中學(xué)生不能有效進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的練習(xí)。學(xué)生在課堂中理論講解與案例操作時(shí)沒(méi)有認(rèn)真聽(tīng)講，沒(méi)有掌握相關(guān)的方法。雖然會(huì)要求學(xué)生提前看一下實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)和相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，但是實(shí)際上相當(dāng)一部分學(xué)生沒(méi)有看過(guò)，而且還有學(xué)生不帶教材到實(shí)驗(yàn)室，導(dǎo)致沒(méi)法根據(jù)書(shū)本的具體例程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和練習(xí)。因而學(xué)生不能通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)很好地掌握數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的組建方法。

由上，這門課的教學(xué)方法首先要多給學(xué)生上機(jī)自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在實(shí)際操作中掌握相關(guān)的軟件編制技術(shù)。還要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)加強(qiáng)監(jiān)督，督促其在實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)中主動(dòng)學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)后及時(shí)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣才能讓學(xué)生更容易理解和掌握知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)能學(xué)以致用。

三、教學(xué)改進(jìn)措施

針對(duì)前面列出的這門課程存在的問(wèn)題，本人提出了以下改進(jìn)措施，并在最近的教學(xué)當(dāng)中進(jìn)行了應(yīng)用，學(xué)生反映較好。

1、教學(xué)大綱的制定。因?yàn)椤皵?shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)”是新設(shè)置的課程，在課程建設(shè)中，通過(guò)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的一起研究和努力，針對(duì)課程內(nèi)容和學(xué)生的具體情況，制定了合理的課程教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃，滿足我校自動(dòng)化系人才培養(yǎng)的需求。

2、教學(xué)課時(shí)安排的改進(jìn)。針對(duì)教師在教室中講解理論部分和案例的實(shí)現(xiàn)過(guò)程時(shí)，學(xué)生不太感興趣也不容易跟上講解進(jìn)度，很容易開(kāi)小差甚至完全不聽(tīng)講的現(xiàn)狀，與學(xué)校相關(guān)人員和實(shí)驗(yàn)室溝通后，除了第一節(jié)課講概述部分仍然在教室中講解，其它課時(shí)都安排在實(shí)驗(yàn)室。

3、課程PPT的編寫(xiě)。針對(duì)課程大部分是在實(shí)驗(yàn)室上課的，編寫(xiě)了適合在實(shí)驗(yàn)室講解的PPT。在講解具體方法的原理與實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，按照課程進(jìn)度，每節(jié)課都加入了7-10個(gè)課堂小練習(xí)，讓學(xué)生邊學(xué)邊練。具體的示例教師演示一遍，馬上就可以讓學(xué)生實(shí)踐一遍，有不明白的地方，再演示一遍，這樣邊講邊練習(xí)的過(guò)程，學(xué)生很感興趣。

4、實(shí)驗(yàn)課程改進(jìn)。在實(shí)驗(yàn)室中，每位學(xué)生一臺(tái)計(jì)算機(jī)，確保每個(gè)人都有充分練習(xí)與實(shí)際操作的機(jī)會(huì)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)碰到問(wèn)題的學(xué)生給與及時(shí)解答。大多數(shù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中學(xué)習(xí)的主動(dòng)性很高，因?yàn)閷W(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)際動(dòng)手操作和編程練習(xí)，很容易掌握學(xué)到的知識(shí)和方法，因此學(xué)習(xí)熱情較高，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

5、對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)加強(qiáng)監(jiān)督。在課堂和實(shí)驗(yàn)室中，對(duì)學(xué)生的行為加強(qiáng)監(jiān)督，確保學(xué)生能認(rèn)真聽(tīng)講，積極參與課程實(shí)踐活動(dòng)和課程實(shí)驗(yàn)。針對(duì)學(xué)生上課看手機(jī)的情況，予以勸告甚至沒(méi)收，確保上課沒(méi)有學(xué)生看手機(jī)。針對(duì)有些學(xué)生不帶課本，不提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課上課效率不高的問(wèn)題，教師加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的監(jiān)督，一方面每節(jié)課下課前會(huì)集中講解下一節(jié)課要做的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，督促學(xué)生下次實(shí)驗(yàn)課前再具體看一下實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。另一方面，當(dāng)出現(xiàn)學(xué)生不好好提前看實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的情況，當(dāng)面指出，督促下次改進(jìn)。

6、課程考核方式的改進(jìn)。為了增加學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性，加大平時(shí)成績(jī)的比例。在實(shí)驗(yàn)課上，對(duì)軟件編制的好的學(xué)生予以鼓勵(lì)和加平時(shí)分，對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成的好的學(xué)生予以加分。期末考試也由卷面考試改為上機(jī)考試，每位學(xué)生獨(dú)立完成一個(gè)項(xiàng)目的軟件編制。并提前告訴學(xué)生考試內(nèi)容主要是平時(shí)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這樣學(xué)生做實(shí)驗(yàn)更加認(rèn)真。

四、增加自動(dòng)化過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)的感性認(rèn)識(shí)

對(duì)于如何提高學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的感性認(rèn)識(shí)，本人認(rèn)為可以從以下這三個(gè)方面展開(kāi)：

1、參觀實(shí)習(xí)：我校每年都會(huì)安排自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生到企業(yè)參觀實(shí)習(xí)，應(yīng)盡可能安排學(xué)生到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)，帶學(xué)生到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控室，實(shí)地參觀監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行情況，看一下監(jiān)控系統(tǒng)是如何用生動(dòng)直觀的畫(huà)面展示現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)情況的。

2、企業(yè)專家進(jìn)課堂講課：邀請(qǐng)企業(yè)專家和工程技術(shù)人員進(jìn)課堂講課，給學(xué)生介紹數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用，使學(xué)生了解數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)前的應(yīng)用情況與未來(lái)發(fā)展前景。

2、經(jīng)驗(yàn)分享：我校每年都有很多學(xué)生進(jìn)入自動(dòng)化生產(chǎn)廠工作，每學(xué)期可以考慮請(qǐng)這些校友在休息的時(shí)候返回母校給學(xué)弟學(xué)妹分享工作經(jīng)驗(yàn)，讓他們把現(xiàn)場(chǎng)拍攝的圖片或者視頻現(xiàn)場(chǎng)給學(xué)生講解。

3、畢業(yè)實(shí)習(xí)：我校畢業(yè)生在大四第一學(xué)期會(huì)有一個(gè)畢業(yè)實(shí)習(xí)，對(duì)于自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)盡量安排他們?nèi)ハ嚓P(guān)企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)，在這樣對(duì)他們可以真正做到學(xué)以致用，可以將實(shí)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題帶入課堂，甚至他們的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以把控制功能與監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，為他們將來(lái)更好的適應(yīng)自動(dòng)化相關(guān)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)束語(yǔ)

“數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)”課程是對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法的學(xué)習(xí)與實(shí)際應(yīng)用，實(shí)踐性強(qiáng)，這要求我們要不斷完善授課方式，不斷更新授課理論知識(shí)、增強(qiáng)工程應(yīng)用實(shí)例的講解，提高實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果，從而真正達(dá)到提高自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，進(jìn)一步提高本課程的教學(xué)水平。

基金項(xiàng)目：

項(xiàng)目資助：“上海市屬高校應(yīng)用型本科自動(dòng)化試點(diǎn)專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目資助”

（作者單位：上海電機(jī)學(xué)院電氣學(xué)院自動(dòng)化系）