“工控軟件及其應用”課程建設的探索與實踐

摘要：介紹了“工控軟件及其應用”課程建設中，在教師隊伍建設、改進教學方法和教學手段、實踐環節建設、考核體系改革等方面的一些探索與實踐，并在課程中予以實施，取得了較好的教學效果。

關鍵詞：工控軟件；課程建設；實踐環節；考核體系

作者簡介：黃艷巖（1979-），女，江蘇漣水人，中國計量學院機電工程學院，講師；許素安（1975-），女，浙江富陽人，中國計量學院機電工程學院，副教授。（浙江 杭州 310018）

基金項目：本文系中國計量學院2010年校重點課程建設的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）22-0058-02

“工控軟件及其應用”是中國計量學院（以下簡稱“我?！保┳詣踊瘜I的一門專業基礎選修課程，共40學時，含課內實驗16學時。該課程主要介紹監控組態軟件及其發展、監控組態軟件的圖形界面及其生成系統、實時數據庫、監控組態軟件的I/O設備驅動、監控組態軟件的網絡體系和通信功能和監控組態軟件與第三方軟件的通信功方式、監控組態軟件的控制功能和監控組態軟件應用等。

本課程使學生掌握工控軟件的功能、組成體系、使用方法及其在自動控制系統設計中的應用；培養學生具有按實驗指導書進行設計、調試、實驗和分析實驗結果的能力；通過實驗培養學生理論聯系實際、實事求是的科學態度和嚴謹的工作作風；為學生學習專業課程和進行后續課程設計、畢業設計打下扎實的基礎。

一、“工控軟件及其應用”課程教學存在的問題

“工控軟件及其應用”是一門實踐性較強的課程，包含許多工控理論知識和軟硬件產品知識。目前的教學方法比較傳統，以教師為中心、課堂講授為主，講授內容與工程實際應用聯系不夠緊密，限制了學生學習主動性和積極性的發揮，不利于學生對課程的理解和學生能力的培養。課程的實驗教學學時安排較少，相對于理論教學處于從屬地位，且實驗模式比較單一、內容較為固定，多為傳統的驗證性實驗，缺乏綜合性、設計性實驗內容；未能將理論和實踐有機地融合，造成學生在學習理論知識時感到枯燥，而到實踐操作時又會感到無從下手，學習效果差強人意。

二、“工控軟件及其應用”課程建設的主要內容與措施

“工控軟件及其應用”課程獲批我校2010年重點課程建設項目。圍繞教學過程存在的問題，本文從以下幾點詳細介紹課程建設的主要內容與措施，包括：教師隊伍建設、改進教學方法和教學手段、實踐環節建設和考核體系改革。

1.教師隊伍建設

一支高素質結構合理的教師隊伍能夠保持教學的高質量和長期穩定性。在隊伍結構方面，以老帶新，職稱高、經驗豐富的老教師對青年教師進行指導，幫助他們提供業務能力和科研能力。在業務能力方面，青年教師首先必須擔任課程的輔導教師，接受教學基本規范訓練；全程跟班聽課、批改作業、多次進行試講，確保在上講臺之前有較高的教學質量和效果。在科研方面，老教師將年輕教師納入自己的教學科研團隊，使年輕教師參加相關科研活動，充分發揮科研優勢，將自己在科研工作中所取得的最新研究成果和國內外的最新研究動向融入到教學內容中，從而使學生在學習過程中能夠不斷地跟蹤研究前沿。支持青年教師有條件時能獨立承擔科研任務?？蒲惺歉愫媒虒W的源泉和動力，鼓勵、利用一切機會支持年輕教師在國內外訪問進修、培訓、合作科研等，使他們能夠不斷學習提高。制訂相關激勵機制，鼓勵教師參與各種類型的教改項目和科研項目的申報，發表高水平科研和教改論文。在高校本科教學活動中，教學是科研的基礎，科研是教學的發展與提高。課程組教師通過科研帶動教學，反過來，又通過教學促進科研，使得教學和科研良性循環發展。

2.改進教學方法和教學手段

“工控軟件及其應用”由課程建設負責人牽頭，聘請本學科領域專家教授組成一個課程建設指導組，在教學計劃制定、教學內容組織、教學方法設計、教學環境條件設施上進行審核把關。

課程建設組對教學內容進行整合設計，修改完善教學大綱。經過多輪討論，“工控軟件及其應用”課程已經取得基本一致意見，課程教學計劃調整擬在下一輪正式執行。教學內容的取舍主要根據教學學時、學生的知識水平和教學內容的結構來安排。雖然新教學大綱將學時增加到了40學時，但仍無法解決課時不足與教學內容過多的矛盾，因此在授課時必須對教學內容進行精選。授課應以立足于工控軟件基本方法的講解，注意歸納總結一般知識，忽略和專業相關度不高的知識點。通過教學內容的取舍來解決課時不足與內容豐富的矛盾。

改革教學方式，要保證自動化專業人才培養質量，除了優化教學內容外，還必須在教學方式上進行改革。提倡師生互補，建立一種新的師生關系，將教師的理論水平、經驗與學生特長智能優勢互補，提高教學效果。提倡教學組織形式的互補，采取理論與實踐教學互補，教師專題講座與學生研討互補，課堂教學與實踐教學互補。在整個教學活動中教師應當加強對學生的引導和啟發，與學生交朋友，鼓勵學生批判性探索性的求知活動，使學生在十分愉快的情感驅動下，充分發揮主觀能動性，不斷地去發現并解決問題。注重學生個性發展和創造性思維能力的培養，從而達到學生知識能力提高，建立一種教學相長，良性互動的新型教學方法。

“工控軟件及其應用”課程利用學校提供的Black Board建立了網絡教學平臺，完善了網絡教學資源。目前，該網站已完成的教學資源有：課程信息（包括課程簡介、教學內容、教學大綱、教學日歷等）、教師信息（包括課程負責人信息、主講教師信息）、教學條件、實驗室管理、授課PPT、課后思考題、實驗指導、問卷調查、網絡資源、討論版、教學錄像、測驗等。學生通過BB平臺可以進入教學網絡，瀏覽教學內容，參與網上討論。

3.實踐環節建設

目前課程的實驗教學相對于理論教學處于從屬地位，學時安排較少，實驗教學內容較為固定，驗證性實驗相對較多，實驗教學形式較為單一，學生都是按照指導書的步驟去操作。學生程式化地進行實驗，自身的主動思考少，極大地限制了學生創新思維能力的提高。要培養學生的創新能力，需按照注重基礎、綜合應用、提高創新這三個層次來組織實驗教學，壓縮驗證性實驗的比例，增加設計性、綜合性為主的實驗內容，提高學生的實驗興趣。由于學生的基礎各不相同，按照“基本要求、需求選擇”的原則安排實驗教學，讓部分能力強、興趣高的學生通過創新實驗、開放實驗進入老師的課題組，參與各類設計競賽等方法，形成優秀人才的培養模式。

注重實驗教材建設，編寫具有計量特性的實驗系列指導書。對已形成的實驗教學講義和手冊進行認真討論，最終形成實驗教材；積極探索新的實驗內容，尤其是綜合性設計性實驗內容，并及時補充在實驗教學中。

在教學計劃中，單獨設立創新環節，鼓勵學生進行創造性工作，學生可自主申報或參與課題研究或創新實驗項目設計。制訂鼓勵學生開展科學探索和創新活動的有關規章制度，確保學生個性和能力得到充分發揮，從機制上保障創新人才的培養。經過幾輪的實驗教學探索，現在工控軟件及其應用的實踐內容見表1。

在實驗教學環境方面，機電分院機房提供多臺計算機，可同時滿足80名同學一人一臺計算機的要求。另外，在設計環節和創新項目方面，自動化專業實驗室可以提供過程監控裝置以及智能儀表，供同學們在實際的系統中完成被控對象的監控系統設計。

4.考核體系改革

傳統的考試方法主要以理論基礎知識考核為主，忽視能力和素質的考核，學生平時不抓緊，考前突擊的現象非常普遍，學生學習的主動性、積極性、創造性受到嚴重挫傷。因此，需增大平時成績在總評成績中比重，引導和促進學生平時認真學習，避免考前突擊的現象；同時，也能避免學生作弊的動機，樹立良好的學風和教風。本課程取消傳統的以期末考試成績為主（約占70％～80％），平時成績為輔（只占20％～30％）的考試形式，代之以課程形成性考核和課程終結性考核兩部分的結合，并將考查和評價的結果作為評定學生課程學業成績的依據。課程形成性考核成績占總評成績的70％，終結性考核（期末考試）只占30％。而形成性考核又由平時學習表現考核（20％）、平時作業考核（20％）、階段性測驗（20％）和平時實驗成績及創新項目（40％）四部分構成，對學生進行綜合考評，以體現考評的公平性、靈活性和客觀性。在開學之初老師就明確告訴學生考試考核形式及有關要求。另外，經過幾輪的教學實踐，“工控軟件及其應用”課程已經建立了試卷庫，包含八套試題，能滿足期末考試的需要。

進行考試考核改革后，注重考核學生的整個學習過程，注重考核學生實踐能力。學生不僅對教材進行更為深人的學習，而且還主動查閱大量課外資料，設計相關實驗內容，這些都是在改革前無法看到的。

三、結語

“工控軟件及其應用”是一門比較重要的課程，本身的實踐性較強，課程建設的目的是讓學生輕松快樂地學習。通過對教師隊伍的建設，課程組教師在年齡結構、職稱結構、學歷結構上更加合理，團隊意識增強，科研和教學能力得到雙重提高。BB網絡平臺調動了學生的積極性，加強了教師和學生的互動，讓學生也參與到課程建設中來，將他們認為不錯的內容也發布到平臺上。實驗與創新項目相結合，提升了學生的創新能力和就業競爭力?？己梭w系的改革使學生更加注重平時的學習與積累。

本文就工控軟件及其應用這門課程，在教師隊伍建設、改進教學方法和教學手段、實踐環節建設、考核體系改革等方面進行課程建設的探索與實踐。這些探索還需要在今后的教學過程中不斷檢驗和完善，使得該課程能在自動化專業為高年級學生的創新意識和全面素質培養起到良好的作用。

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（責任編輯：宋秀麗）