應(yīng)用型本科院校《自動化儀表與裝置》改革與探索

馬 燕 程麗娟 楊斌山

(新疆工程學(xué)院控制工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830000)

0 引言

2014年5月2日，國務(wù)院在《關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》中首次提出，加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育，要引導(dǎo)一批普通本科高等學(xué)校向應(yīng)用技術(shù)類型高等學(xué)校轉(zhuǎn)型，重點(diǎn)辦本科職業(yè)教育。2019年1月24日，國務(wù)院《關(guān)于印發(fā)國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案的通知》，到2022年，一大批普通本科高等學(xué)校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變，建設(shè)50所高水平高等職業(yè)學(xué)校和150個骨干專業(yè)(群)，提升企業(yè)參與職業(yè)教育的積極性，培育數(shù)以萬計的產(chǎn)教融合新型企業(yè)。

1 《自動化儀表與裝置》課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 課程特點(diǎn)

《自動化儀表與裝置》課程是我院自動化專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，也是測控技術(shù)與儀器專業(yè)最重要的專業(yè)主干課程。主要介紹工業(yè)控制儀表的相關(guān)知識。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟悉工業(yè)生產(chǎn)過程的儀表與裝置的結(jié)構(gòu)、原理、維護(hù)和操作使用方法，包括控制器、變送器、執(zhí)行器、顯示儀表等等。該課程主要面向流程工業(yè)的過程自動化系統(tǒng)，包括各類現(xiàn)場儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、儀表控制系統(tǒng)，以及控制系統(tǒng)策略組態(tài)等等內(nèi)容，涉及節(jié)能降耗、環(huán)境保護(hù)、安全生產(chǎn)，為企業(yè)提供全面、安全、高效的信息化解決方案。

1.2 學(xué)生特點(diǎn)

新疆工程學(xué)院自2014年以來，每年招生中少數(shù)民族學(xué)生的比例都在增加，2018年招生甚至達(dá)到近60%。由于歷史、區(qū)域等經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面的原因，新疆的少數(shù)民族大學(xué)生在基礎(chǔ)知識方面較為薄弱，理科基礎(chǔ)較差，所以會造成學(xué)生在后續(xù)專業(yè)課程上非常吃力，學(xué)習(xí)效果并不理想。目前在讀的學(xué)生中，有民語言學(xué)生班級，有民雙語學(xué)生班級，有漢族學(xué)生班級，造成學(xué)生之間的層次不同。另外，由于學(xué)院是一所應(yīng)用型工科類本科院校，學(xué)生對基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的主動性和積極性并不是很高，對于理論學(xué)習(xí)通常會感到枯燥，逃避課堂。但是對實(shí)踐實(shí)訓(xùn)類學(xué)習(xí)課程有著較大的興趣，相比之下較為喜歡操作應(yīng)用類學(xué)習(xí)方式。

1.3 以教師為中心的教學(xué)方式

過去任課教師們對于專業(yè)課的授課方式，大多是采用黑板板書與多媒體結(jié)合理論授課，實(shí)驗(yàn)室教師指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，這兩者相結(jié)合的方式。其中，實(shí)驗(yàn)課的學(xué)時安排基本上占10%左右。這種以教師為中心的教學(xué)方式，教師單方面輸出信息，處于教學(xué)活動過程中的主體地位。由于缺乏有意識的學(xué)習(xí)情境設(shè)計，缺乏足夠的信息反饋和學(xué)生參與，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性易受到影響，學(xué)習(xí)效果不佳，也難以實(shí)現(xiàn)方法能力和社會能力發(fā)展的教育目標(biāo)。

1.4 教材建設(shè)存在不足

目前，實(shí)訓(xùn)教材編寫的力度不夠，教材建設(shè)仍然以學(xué)校的選擇為依據(jù)、以方便教師授課為標(biāo)準(zhǔn)、以理論知識為主體、以單一紙質(zhì)材料為教學(xué)內(nèi)容的承載方式，沒有根本上體現(xiàn)以應(yīng)用型職業(yè)崗位需求為中心，以素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育為基礎(chǔ)，以學(xué)生能力培養(yǎng)為本位的教育理念。

2 《自動化儀表與裝置》課程教學(xué)改革研究

應(yīng)用型職業(yè)教育培養(yǎng)的是技術(shù)應(yīng)用型人才，因此實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該側(cè)重儀器儀表技術(shù)的使用、日常維護(hù)、簡單故障判斷的能力培養(yǎng)，根據(jù)職業(yè)院校學(xué)生的特點(diǎn)，引進(jìn)和推廣工學(xué)結(jié)合的“做、學(xué)、教一體化”課程，目的是從根本上糾正傳統(tǒng)的教育模式在人才培養(yǎng)方面的系統(tǒng)性偏差，縮小職業(yè)教育人才的培養(yǎng)效果與技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會的需求。

“做、學(xué)、教一體化”課程，要求在教學(xué)中不僅要傳授單科知識和單項(xiàng)技能，而且要更加注重解決綜合能力的培養(yǎng)，所以行動導(dǎo)向的教學(xué)成為必然的選擇。根據(jù)《自動化儀表與裝置》課程的特點(diǎn)，可以采用項(xiàng)目教學(xué)法、案例教學(xué)法、角色扮演教學(xué)法、現(xiàn)場教學(xué)法等。如圖1所示，是集多種現(xiàn)代教學(xué)法的優(yōu)勢為一體的教學(xué)過程。

圖1 儀表專業(yè)幾種有效的學(xué)習(xí)方法

2.1 案例教學(xué)法

所謂案例教學(xué)，是一種開放式、互動式的新型教學(xué)方式。在案例教學(xué)中，所使用的案例既不是編出來的講道理的故事，也不是寫出來闡明事實(shí)的事例，而是為了達(dá)成明確的教學(xué)目的，基于一定的事實(shí)而編寫的故事，它在于課堂討論和分析之后會使學(xué)生有所收獲，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

一般綜合式案例的研制，包括4個階段，如表1所示。

表1 綜合式案例的研制

現(xiàn)場儀表安裝知識是生產(chǎn)過程自動化技術(shù)、儀表維修技術(shù)、自動化控制技術(shù)專業(yè)學(xué)生必須具備的基本技能。由于儀表安裝知識涉及實(shí)際安裝工程及施工圖樣的解讀，具有實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。因此進(jìn)行案例教學(xué)給學(xué)生以現(xiàn)實(shí)工作場景中的示范，可以幫助學(xué)生更好地理解此類技能如何運(yùn)用，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。

2.2 項(xiàng)目教學(xué)法

項(xiàng)目教學(xué)法是師生通過共同實(shí)施一個完整的“項(xiàng)目”工作而進(jìn)行的教學(xué)活動，它是工學(xué)結(jié)合一體化課程中最常用，也是最理想的教學(xué)方法。

項(xiàng)目教學(xué)法與過往的傳統(tǒng)教學(xué)法之間的區(qū)別，如表2所示。

表2 項(xiàng)目教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的區(qū)別

對于儀器儀表專業(yè)的學(xué)生來說，項(xiàng)目教學(xué)法可以應(yīng)用在：電工電子技術(shù)應(yīng)用；PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計、安裝與調(diào)試；過程控制系統(tǒng)構(gòu)建與調(diào)試；儀器儀表的使用與維護(hù)等等。

2.3 角色扮演法

角色扮演教學(xué)法，是教師在課堂上設(shè)計一項(xiàng)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生參與活動，讓學(xué)生扮演各種角色，進(jìn)入角色情境，去處理多種問題和矛盾，從而達(dá)到加深對專業(yè)理論知識的理解并能靈活運(yùn)用的目的。其最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以幫助學(xué)生在完成各工作的同時，感悟職業(yè)角色內(nèi)涵、體驗(yàn)職業(yè)崗位的情感，從而建立一定的職業(yè)認(rèn)同感。如圖2所示。

圖2 角色扮演教學(xué)法

角色扮演教學(xué)法的功能主要表現(xiàn)在：鍛煉功能、分析功能、指導(dǎo)功能、強(qiáng)化功能4個方面。例如在課堂上，可以讓學(xué)生扮演有一定責(zé)任感的儀器儀表企業(yè)經(jīng)理，或者扮演一個技術(shù)銷售人員等等，能夠讓學(xué)生加深對技術(shù)銷售工作艱辛的理解，培養(yǎng)學(xué)生分析、判斷、解決問題的能力。

2.4 引導(dǎo)文教學(xué)法

由于學(xué)校目前學(xué)生的層次不齊，有民語言、民雙語、漢語言學(xué)生，大多數(shù)學(xué)生自我管理的學(xué)習(xí)能力普遍不夠，在推廣項(xiàng)目教學(xué)法時會遇到很大的困難，引導(dǎo)文就是實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)的一個很好的輔助手段。

引導(dǎo)文教學(xué)法，又稱引導(dǎo)課文教學(xué)法，是“借助于預(yù)先準(zhǔn)備的引導(dǎo)性文字，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者解決實(shí)際問題”。引導(dǎo)文的任務(wù)是建立項(xiàng)目工作和它所需要的知識、技能之間的關(guān)系。引導(dǎo)文教學(xué)中師生角色示意圖如圖3所示。

圖3 引導(dǎo)文教學(xué)中師生角色示意圖

在引導(dǎo)文教學(xué)法中，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力是一切教學(xué)活動的基本出發(fā)點(diǎn)，該教學(xué)過程一般分為6個階段，如圖4所示。

圖4 引導(dǎo)文教學(xué)法教學(xué)過程

3 儀表專業(yè)發(fā)展趨勢分析

新疆工程學(xué)院目前正在全面向應(yīng)用型本科院校轉(zhuǎn)型當(dāng)中，儀器儀表專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展，一定要符合當(dāng)前人才市場的需求，順應(yīng)信息技術(shù)蓬勃發(fā)展的勢頭。我們培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)該真正滿足經(jīng)濟(jì)、社會、科技發(fā)展的需求，成為能夠適應(yīng)生產(chǎn)第一線需要的技術(shù)應(yīng)用型(技能型)人才。