淺談《生產過程控制的設計與運行維護》精品教材建設

□王 斌 楊潤賢

淺談《生產過程控制的設計與運行維護》精品教材建設

□王 斌 楊潤賢

精品教材建設是職業院校課程改革過程中的重要組成部分。就高職自動化類專業的生產過程控制的設計與運行維護精品教材的建設提出了幾點看法，旨在編寫一套真正適合工作過程教學模式的高質量、有特色的教材。

工學結合；項目驅動；工作過程；精品教材

近年來高等職業教育改革如火如荼，要求建立行業、企業、學校共同參與的機制，推行“工學結合、校企合作”的辦學模式。其中教材建設是課程改革的重要內容，是教學思想、教學內容和教學方法的重要載體。教材是進行教學的基本工具，也是深化教育教學改革，全面推行素質教育，培養創新人才的重要保證。因此，搞好教材建設對于提高教學質量，培養高質量人才具有十分重要的戰略意義。

一、教材編寫的必要性

1.高職同類實訓教材奇缺。盡管實踐教學環節在高職教學中一般占總教學時數的近50%，但實訓類教材相當缺乏,特別是基于工作過程系統化的教材。

2.生產過程控制技能實訓教材未反映高職特征。目前的高職學院所使用的過程控制技能實訓教材的來源一是借用本科或中職同類教材，二是由各高職院校教師自行編寫而成。這些教材僅僅注重內容上的增減變化，過分強調知識的系統性，基礎理論分量過重，應用技能比例偏輕，沒有從根本上反映出高職教材的特征和要求。

3.生產過程控制技能實訓教材內容陳舊。目前的高職學院所使用的生產過程控制技能實訓教材內容陳舊，不能及時反映新理論、新技術、新工藝、新裝備、新材料，而且大多數教材不符合新規范、新規程、新標準，與高職院校高素質應用型人才的培養目標不相適應。

4.生產過程控制技能實訓教材編寫形式落后。目前的高職學院所使用的生產過程控制技能實訓教材結構均采用大量文字敘述加一定量的圖表，學生學起來感到費勁，因此急需編寫適合高職的教材。

二、教材編寫的原則

高職教材建設必須充分體現高職課程改革的特點，構建適應社會職業崗位需求的知識體系、技能體系、素質體系及職業綜合能力體系，具體應遵循如下基本原則：

1.應具有創新性。教材建設要緊密結合生產實際和工作過程，不僅注重內容和體系的改革，還要注意方法和手段的改革，以滿足學生學習和實踐的需求。教材在內容和形式上要有所突破，提倡編寫內容新、體系新、方法新、手段新和創意新的教材。

2.應具有先進性。要能正確反映行業的新技術、新產品、新藝和新設備，在部分學習情境上，還應具有一定的超前性，要能夠反映技術的前沿。

3.應具有實用性。教材編寫要聘請生產一線專業技術人員參與教材的建設，使教材更加具有職業適用性。并且將職業資格標準的知識和能力要求融人教材之中，以體現高職課程改革中“雙證融通”的特色。

4.應具有多樣性。教材編寫形式具有多樣性和靈活性，有文字教材和音像教材、多媒體教材等配套編制，書本教材與活頁教材等相互補充。

5.應以培養學生工作能力為主。為突出能力培養，生產過程控制實訓教材要圍繞儀表控制技術應用能力這條主線來設計學生的知識、能力、素質結構，高職的特色是強化人才的實踐動手能力培養。因此儀表控制實訓教材根據自動化培養所應具備的相關能力培養體系，構建本專業的職業能力訓練模塊，加強學生的基本實踐能力、操作能力與綜合技能的培養。

三、基于工作過程的特色教材的編寫

一直以來，高等職業教育教材建設存在特色不明顯、缺少行業專家指導、實際操作方面嚴重滯后等問題。基于這些問題，本教材在開發方法和編寫模式上進行了有益的改進，注意調整以下方面：突出教材“校企合作、工學結合”的特征，以職業工作過程特征為邏輯起點；強調以學生學習為主，有效調動了學生學習的積極性，并積極融入 “產業、行業、企業、職業和實踐”五大要素。具體編寫的理念和方法如下。

1.轉變觀念。基于工作過程、項目驅動的課程教材編寫并不是一件容易的事情，它需要以項目實例做為核心重新選擇和組織專業知識體系。對高職教師來說，這是一種全新的教材模式，因而在校教師往往難以把握其技術和要領。另外，大多數教師都已習慣按照陳述的方式來編寫教材，而不習慣按照工作情境為單位來編寫教材。因此，要編寫出項目課程的教材，需要教師徹底改變已有的教材編寫習慣與企業工程師一起結合現場的實際操作來共同編寫基于工作過程的教材。

2.把握好兩個原則。在教材編寫過程中應該把握兩個原則：第一用工作任務引領專業知識。工作任務是核心，專業知識是圍繞工作任務完成的需要合理地延伸出來的。第二由易到難的原則。在選取工作任務時，必須遵循人的認知規律，即由簡單到復雜，由小到大，由少到多的原則。只有這樣，學生對專業知識的學習才會循序漸進、逐步深入。

3.掌握好開發流程。基于工作過程的課程教材基本的開發流程是：通過調研得出典型工作任務，并對典型工作任務進行分析總結得出學習領域和學習情境，從而編寫出具有特色的教材，具體見圖1。

圖1 《生產過程控制的設計與運行維護》教材的開發流程

4.安排好教材開發的形式。《生產過程控制的設計與運行維護》教材的開發形式比傳統教材更加立體化，它由任務單、資訊單、信息單、計劃單、決策單、材料工具清單等部分組成，具體包括教師輔導、電子教案、助教課件、素材庫、文字教材、助學課件、網絡課程、試題庫、工具軟件、教學支撐環境等部分。

5.處理好教材內容。本教材內容編寫強調以學生學習為主，以引導性的文章、問題、圖表和信息形式出現，在教材的幫助下，學生通過獨立或小組式的學習，可以達到以下目的：學習解決實際問題所需的知識和技能；從專業資料和維修手冊中獲取和分析專業信息，并尋找解決問題的途徑從而獲得解決新問題的能力；能夠進行有目的的學習，從而調動學生的學習積極性。具體來說要處理好三個重點：

第一個重點是工作任務的選取。課程內容的確定需要將專業知識和技能重新組織為若干個典型代表性的工作任務。在選取和組織工作任務時，要特別注意任務應該由小到大，由淺到難，由簡單到復雜。任務的組織要特別遵循人的認知規律，任務之間可以有適當的重疊，但任務之間是一個遞進的關系。項目驅動的課程是一種按照工作的相關性，而不是知識的相關性組織內容的課程，其課程內容的載體是具體的工作任務。這樣，工作任務就成了項目課程的核心要素，而對工作任務的背景描述也就成了項目課程開發的重要環節。表面看起來似乎并不難，其實不然。一旦著手項目驅動課程教材的編寫就會發現，編者往往用一句話來描述工作任務。這種對于工作任務過于籠統的描述，不僅使得授課教師難以把握這一教學環節，而且會使得工作任務這一環節被龐雜的知識所淹沒，難以突出其在課程中的核心地位。因而開發項目驅動課程時一定要重視對工作任務的細致描述，如在本教材中：

工作任務名稱：JX-300XPDCS系統對水箱液位工程量的控制；工作任務背景：液位是實際生產過程控制中最普遍的工程量，其特性曲線研究是對被控對象特征進行認識，建立其數學模型的一個重要途徑，常規PID控制方案是學生學習過程控制規律的基礎，而串級控制是學生對復雜控制規律進行學習和掌握的提升；完成工作任務要達到的技術標準：掌握DCS系統的組成及工作原理；DCS系統的組態方法；DCS系統硬件設備的性能及其使用方法和運行調試方法；掌握PID調節器的調節方法、控制規律、串級控制原理和DCS系統的故障分析方法和排除方法等；完成工作任務所需要的設備、工具和材料：AE2000生產過程裝置一套、JX-300XP控制柜一個、控制卡件若干、PC機三臺、連接線多根、控制平臺一套、組態軟件光盤一張。

第二個重點是工作任務的實踐操作過程。工作任務的實踐操作過程是課程的核心內容，是學生獲取職業技能的基本途徑。如果實踐操作過程出了偏差，對于學生技能的獲取和后續課程內容的學習會產生非常大的影響。實踐操作過程必須嚴格、完整、正確、規范，必須在真實的環境中去完成。

第三個重點是工作任務的問題探究。基于工作過程、項目驅動的課程以工作任務為中心來組織專業知識，工作任務處于焦點位置，而專業知識處于背景位置。問題探究就是探究的實踐操作理論依據，也就是背景知識。

四、所編教材的特點

2008年我主編了 《生產過程控制的設計與運行維護》校本教材，在此基礎于2009年申報了江蘇省精品教材建設立項并獲通過，成為江蘇省精品教材建設立項。本教材編寫與同類教材相比，有以下特點：

1.內容新。本教材針對自動化專業的特點，將實際的工程量引入DCS控制的軟件組態中，通過實現不同的組態方案，在實時監控軟件平臺下，實時完成參數調節，實現多種不同的控制要求，達到所需的控制目標。

2.結構新。本教材以真實的學習情境組織教學內容，各個情境模塊相互獨立，一個情境模塊包括一種或幾種技能，重點突出，主題鮮明，具有良好的彈性和拓展性。

3.方法精。本教材特別注重對過程控制技術操作方法的提煉和講解，使同學們能弄清操作方法和步驟，觸類旁通。

4.信息全。本教材主要以圖表形式進行編寫，直觀形象，圖文并茂，便于學生學習。

五、結束語

基于工作過程的課程改革體現了高等職業教育改革理念的更新，是促進職業教育與實際工作緊密結合的關鍵環節。目前，課程改革教材的開發還處于探索階段，新理念和新思想層出不窮，其編寫模式呈現出靈活多樣的特征。本文希望通過對《生產過程控制的設計與運行維護》課程教材開發的探討，為提高高等職業教育改革教材的開發水平提供借鑒。

[1]姚敏.淺談高職教材建設與課程改革[J].教育與職業，2009（8）.

[2]閻燕等.發揮學科優勢，圍繞課程改革，做好教材建設[J].高等農業教育，2009（4）.

[3]李立功，淺析工學結合模式下的特色教材[J].天津職業院校聯合學報，2009（3）.

[4]王冰.高職教育教材建設問題的研究[J].職業技術教育，2008，（5）.

責任編輯 謝榮國

本文系江蘇省精品教材建設立項課題(第195號)。

王斌（1967-），男，江蘇揚州人，揚州工業職業技術學院副教授，碩士，研究方向為信息處理、自動控制。

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1001-7518（2010）08-0057－02