“过程控制系统”课程教学理论与实践的改革

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  【摘要】针对航空院校以提高创新能力和综合解决问题能力的培养目标,再根据《过程控制系统》这门课的特点,对“过程控制系统”的课程教学内容、教学方法和实践环节等方面进行了探讨与实践,旨在培养学生综合应用专业知识的能力,分析问题、解决问题的能力,在学生的创新能力培养方面取得了良好的效果。
  【关键词】过程控制 创新能力 实践能力 教学改革
  【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)01-0012-01
  《过程控制系统》综合了自动控制理论/计算机技术和仪器仪表等理论知识,是自动化专业的一门应用性和实践性很强的专业课程[1]。国内大多数理工科高等院校的自动化专业都开设了这门课程。通过本课程的学习,目的让学生掌握过程控制系统的建模理论、设计方法。重点在于着力培养学生的实际应用技能,以适应企业现代化发展的需要,满足社会对企业技术人才的迫切需求。
  针对航空院校以提高创新能力和综合解决问题能力的培养目标,再根据《过程控制系统》这门课的特点,在总结多年教学经验的基础上,对“过程控制系统”的课程教学内容、教学方法和实践环节等方面进行了探讨与实践,旨在培养学生综合应用专业知识的能力,分析问题、解决问题的能力,以及突出学生的创新能力培养方面取得了良好的效果。
  一、合理安排教学内容
  为适应这个专业学生的需要,对此课程要建立一套包括讲授、计算机辅助教学、实践教学和学术讨论相结合的全方位教学体系是必需的。
  (一)精选并合理安排教学内容,理论联系实际
  过程控制系统既有理论深度,又重视工程实践,是一门理论和工程有机结合的课程。通过学习让学生了解掌握工业过制系统中过程仪表的作用,原理、特点以及使用环境和条件,能对简单和复杂控制系统程控进行分析、设计、调试、整定等。
  (二)根据创新性人才培养要求,更新教学内容
  为吸引学生的学习兴趣,老师要不断更新教学内容,保持教学内容的前沿性、新颖性和时代感,提高学生对本课程的兴趣度。例如在讲授过程建模和常规控制工程设计时,补充神经网络建模方法,并扩充先进控制理论应用的成果,介绍一些先进的智能控制技术,国内外正在应用和开发的最新的过程控制成果的理论知识,使学生对这些理论能够有所了解。
  二、改进教学方法和手段,提高教学质量
  (一)活跃互动的课堂气氛教学
  向老师发问自己不懂的或不清楚的地方让老师答疑,然后就是老师讲新的一堂课的知识点,讲完后留出些时间进行角色互换,让学生作为老师的角色对这节课的主要知识点进行讲解和归纳,给每位同学留有当老师上讲台的机会,也以此加深学生对知识点的把握和掌握。
  (二)尽量使用多媒体教学
  将板书教学和多媒体教学合理结合,可以很好地改善教学效果、提高教学效率。多媒体技术教学可以将图、文、声、像融为一体,使教与学的活动变得更加丰富多彩,还可以把识学习、技能训练、智力开发融于生动活泼的形象之中,来激发学生的学习兴趣[2]。在教学中,将MATLAB语言和过程控制有机的结合起来,降低课本内容的抽象性,增加其直观性,使学生在课堂上就可以轻松的学会先进的编程软件[3]。例如在课堂开始用MATLAB对一个简单算例进行编程仿真,来激发学生上课的积极性和兴趣。
  三、实验教学环节的改革和强化
  (一)理论与实验相结合的教学方法
  理论是实验的基础,实验是对理论的巩固和升华,将两者很好地结合起来[4]。为了更好地开展实验教学,课题组的教师应积极展开对一些综合设计性实验的改革探索,对实验设备不停地改善,充分利用现有的资源。通过实验课让学生养成由被动接受知识变为积极主动的去观察、思考、分析、设计和动手操作的能力。
  (二)设立开放实验室
  在完成课堂上要求的实验外,利用开放实验室,使学生可以继续自己喜欢感兴趣而未完成的实验。采用开放实验室,使学生利用已有的实验设备,增强动手能力,使学生利用实验室模型来检验和巩固自己课堂中所学的系统分析以及系统设计的方法。
  四、结束语
  对于过程控制系统这门课的教学,要从优化理论教学计划、综合设计方面出发,制定实现创新教育的整体方案,逐步完善各个教学环节,在课程体系、教学内容、教学方法和教学手段、实验教学以及学生工程意识的培养等都做了许多有益的教学改革。该课程的教学改革已在我校取得了良好的教学效果。经过这些教学实践环节的改革,旨为社会输送出综合素质高并具有创新能力的人才来。
  参考文献:
  [1]方康玲.过程控制与集散系统[M].北京:电子工业出版社,2009.
  [2]周少武,陈敏,沈红远等.Matlab在计算机控制技术课程中的应用[J].信息系统工程,2010,38-41.
  [3]李建增.优化课程设计,培养创新能力[J].实验室研究与探索,2005, (24): 110-112.
  [4]陈继勇,陈红,曹卫.优化课程体系,促进教学改革[J].中国现代教育装备,2007,(2):35-37.
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