多環節可選考核方式在自動化工具軟件課程中的實踐

劉尚爭?劉勇軍

摘要：自動化工具軟件是南陽理工學院電子與電氣工程學院自動化專業的專業選修課，受內容較多且不易理解、學時少、學生重視程度不夠等因素的影響，傳統教學方法的效果不佳。多環節可選考核方式是指課程的考核包括多個環節，主要環節學生可以根據興趣選擇。在第一節課就把本課程各個環節的任務、課程設計題目和考核辦法公布給學生。學生分階段完成每個環節的任務，并最終完成課程設計題目，提交設計報告和設計作品。實踐證明這種考核方式能增強學生的學習興趣，培養自主學習能力，增強對知識的理解，增強解決實際問題的能力。多環節的考核能有效降低完全抄襲現象，考核成績相對公正。

關鍵詞：多環節考核；自動化工具軟件；教學改革

作者簡介：劉尚爭（1973-），男，河南南陽人，南陽理工學院電子與電氣工程學院，講師；劉勇軍（1980-），男，河南唐河人，南陽理工學院電子與電氣工程學院，助理實驗師。（河南 南陽 473000）

基金項目：本文系河南省實驗教學示范中心“智能自動化系統實驗中心”建設項目、南陽理工學院教改項目“卓越工程師自動化專業課程教學教學方法改革與實踐”（項目編號：NIT2013JY-06）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）08-0086-02

自動化工具軟件是一門專業課，實踐性強，主要講述iFIX組態軟件的應用。其內容較多，對于初學者而言不容易掌握。在南陽理工學院電子與電氣工程學院自動化專業中，該課程為選修課。在傳統教學方法中，該課程為實踐課，完全在實驗室上機，沒有理論教學，課程考核通常是大作業的形式，這種考核方式教學效果差，學生收獲小。但學生畢業后在實際工作中會涉及到組態監控系統的設計，學好自動化工具軟件有助于提高就業時的競爭力。因此在現有實驗條件下，改革考核方法具有重要的實際意義，對卓越工程師的培養有借鑒作用。

一、自動化工具軟件課程現狀

采用傳統的考核方法，教學效果不佳，主要體現在學生上課不認真，敷衍了事，課程作業抄襲或應付了事，對該課程應該掌握的知識點不全面，課程結束后很快忘記所學的知識，造成這種現象的原因有四個方面。

1.學生不重視

該課程為選修課，學生普遍存在一種偏見，即選修課可學可不學。認識不到該課程在實際工程設計中的應用價值，對該課程的重視程度不夠，部分同學在上機時不認真。

2.課程內容不易掌握

該課程主要講述組態軟件在監控系統中的應用，包括IP地址配置、驅動配置、路徑配置、報警配置、建立數據庫、設置安全、設置調度、設計電子簽名、實時曲線設計、設計監控畫面及動畫等，涉及到歐姆龍PLC、西門子PLC、GEPLC、OPC技術和VBE等。這些內容操作性強，細節多，需要學生去實踐才能掌握相關知識。由于知識產權保護的原因，通用電氣公司公開iFIX軟件的資料比較少，而且大部分是英文版的，不利于學生自學。

3.課程學時數較少

該課程的總學時數為32學時，全部為上機。由于沒有理論學時，在教學過程中只能根據學生反映的問題講解，不能作系統全面的講解。細節知識的掌握大部分靠學生自學。

4.考試方式單一

目前的考核方式為期末學生做一個大作業，這種考核方法只重結果，忽略了學習過程，一卷定成績的考核方式不能體現學生對知識的掌握程度。由于大作業是在課余時間完成，老師不易監控，不可避免有抄襲現象，不能正確區分學得好的同學與學得不好的同學，有可能導致真正學得好的學生本門課程成績并不高，考核結果公正性差。

二、多環節可選擇考核方式

借鑒任務驅動和CDIO教學方法，提出多環節可選擇考核方式。任務驅動指建立特定任務來驅動學生自主學習。任務驅動教學法根本目的是實現學生自主動態地學習，在完成任務的過程中發現知識的欠缺并主動學習完善，并通過該過程實現知識的靈活運用及實踐技能的提高。[1，2]任務驅動教學法在多個學科中都有應用，在不同的課程中，任務驅動教學法應用不盡相同。因為不同課程性質各不相同，而任務與實際應用密切相關，這就導致不同課程的具體任務與實施過程可能不完全相同。結合自動化工具軟件，本文提出多環節可選擇考核方式。[3，4]任務驅動教學法中對任務的考核是集中的，或者課程的考核是集中的，考核方式只關注結果，不監控過程。根據自動化工具軟件課程實際，對任務驅動教學法的考核方式進行改革，實施任務分解細化，全過程多環節考核。采用多環節可選擇考核方式能充分調動學生學習的積極性，有效監控學習過程，防止抄襲，考核結果更公正。[5，6]

在任務驅動教學法中，考核只對項目結果考核，沒有對完成項目的過程進行考核，這種考核方式本質上仍然是一考定成績，考核結果不能反映學生對知識的掌握程度。為了充分調動學生的積極性，使考核更公正、公平、合理。考核由13個環節組成：驅動安裝、驅動配置、系統配置、建立標簽與數據庫、HMI畫面制作、實時曲線、動畫制作、報警、安全、電子簽名、報表、歷史曲線、項目設計報告和作品。其中前10個環節是必修環節，報表和歷史曲線是可選環節，各環節環環相扣，只有完成上一環節，才能轉入下一環節。環節任務完成后每個學生現場演示，由老師當場驗收，針對任務進行提問。如果不能按時完成子任務，則延遲轉入下一環節，相應環節的得分要適當降低。項目設計報告和作品是必選環節，此環節有多個與工程實際密切相關的題目，在第一節課把本課程的設計題目公布給學生，學生可根據興趣選擇題目。

各環節成績分配表如圖1所示。實施全過程多環節考核后，必修環節成績占總成績的70%，設計報告和作品占總成績的30%，還有任選項，完成任選項可以加相應比例的成績。改革考核方式后，能有效調動學生學習積極性，學生認真上好每次課，能夠有效防止完全抄襲。

表1 成績分配表

三、多環節可選擇考核方式實施過程

1.任務的布置

在第一次課，公布考核方法及設計題目，每個設計題目對應一個項目。題目如下：溫度監控系統設計、慣性溫度對象的監控系統設計、積分溫度對象的監控系統設計、流量監控系統設計、液位監控系統設計、壓力監控系統設計、全自動洗衣機模擬系統設計、旋轉倒立擺仿真設計、直線一級倒立擺仿真設計、交通燈仿真設計、舞臺彩燈仿真設計、八路搶答器設計、萬年歷設計、四節傳送帶模擬控制、多種液體混合控制、自動軋鋼機控制、多級水箱控制系統設計、冶金熔煉爐控制、冶金加熱爐控制、工業小型封口機控制、啤酒發酵控制、水處理控制系統設計等。

2.課堂上師生互動

引入多環節可選擇考核方式后，并不代表老師完全放任學生自由。在每一次課老師規定任務及要求后，允許學生自己合理安排時間，有問題可以找老師或同學咨詢或商量。完成任務后，老師現場提問驗收并評定成績。在上課過程中，學生處于主導地位，老師就學生提出的問題進行指導和答疑，老師根據學生的提問，把共性的問題作詳細講解。這種以學生為主導地位的師生互動主要目的是增強學生的自主性，幫助學生提高自信心。

3.環節的具體考核

在規定的時間內，每個同學必須完成要求的環節，老師對每個同學的完成情況當場給出考核成績。驗收主要從以下幾個方面進行：第一，是否在規定時間完成任務。一些同學在任務布置后不久就能完成，而一些同學可能不能按時完成，對于提前完成的同學，在其他相同條件下，考核成績優于后提交的同學，因為這體現學生的領悟能力與刻苦程度。第二，任務完成情況。每一個環節完成后，老師現場驗收，根據具體任務提問，考查學生的掌握程度。回答問題流利，說明學生掌握較好，如果完全回答不上，則說明為抄襲。

四、結論

在自動化工具軟件課程中引入多環節可選擇考核方法能激發學生的學習興趣，提高學習的積極性，培養學生的學習能力，考核結果更公正。通過完整的項目設計，增強了解決實際問題的能力。但在該方法實施過程中還存在一些問題：第一，項目不宜選取，題目難度要適中，不與往屆題目重復，與實際結合緊密，對教師提出了較高的要求。第二，教師工作量大。分環節全過程考核，要求老師每次課對每一位同學都進行現場考核，但老師工作量增加太多，時間可能不夠。

參考文獻：

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（責任編輯：王意琴）