機類專業自動化控制方向專業課程考核改革

劉長青 席 巍 李 軍 李明海

（北京聯合大學機電學院，中國 北京100020）

0 引言

課程考核是教學管理過程和課程開展的一個重要環節，也是評價教學、檢驗教學目標達到的程度和改進教學的重要依據[1]。

傳統的課程考核形式以筆試為主，通常是閉卷答題，部分課程也可使用開卷形式。

以北京聯合大學機械工程及自動化本科專業為例，自動化控制方向的課程主要包括電氣控制與PLC、工業自動化技術及工程技術應用等課程，這些課程均為實踐性很強的課程。 這些課程的教學最初采用傳統式考核方式，學生通常為應付考試，經常死記硬背，考前突擊，考后所能掌握的知識所剩無幾；考核內容受考核形式限制，容易偏重理論，高分低能的學生大有人在，因此不能反映學生的真實水平；同時，考核角度缺乏全面性，大部分缺少工程意識。

目前，各高等教育學校意識到考核改革的必要性，陸續出現了半閉卷考試、開卷考試、上機考試、撰寫論文、筆試與實驗報告相結合[2]、答辯等形式。 這些考試形式，各有利弊，具體選擇哪種考試形式，關鍵是根據課程特點來決定。

1 考核改革方法

為了尋找適合北京聯合大學機械工程及自動化專業應用性本科學生在自動化控制方向專業課程的考核方式，克服以往傳統閉卷考核方式的弊端，以學生為中心[3]，培養真正適應社會發展的工程創新人才， 近年來， 本教學團隊不斷地對機類自動化控制方向的三門課程（《電氣控制與PLC》、《工業自動化技術》和《工程技術應用》）進行了考核方式的改革，改革以學生為中心，以提高學生學習的積極性和主動性為目的， 以培養機類行業應用和創新型自動化人才為目標進行展開。 具體采取以下措施。

（1）為避免與工程實際脫節，通過調研和企業實踐的方式，了解相關的實際工程項目內容，確定考核的素材。

（2）根據教學大綱的要求和工程實際，設計考核項目庫，所設計的項目具有層次分明和系統性的特點，以便于適合不同程度的學生。

（3）開放實驗室，充分利用現有實際設備，提高設備重復利用率；同時還為學生提供各種電路設計、編程調試等仿真軟件，方便在實驗室外進行仿真調試項目。 所有這些，均為學生提前進行考核項目的設計和調試提供有利條件。

（4）根據應用性人才的培養目標，制定考核評分標準，不僅注重培養學生的專業水平，也注重培養學生的工程意識，提高學生靈活應用、動手操作、圖紙規范、文檔整理、團隊合作等綜合能力水平。

（5）對考核結果進行橫向和縱向的比較，發現問題，并將之反饋于下一輪教學和考核。

2 考核改革實施

對于《電氣控制與PLC 》，包含三部分內容：低壓電器及繼電接觸器控制系統、PLC、現代電氣控制系統設計。 考慮到該課程內容多，實踐性強，許多內容（如PLC 指令）不需要死記硬背，因此將閉卷考試改為上機考試，并對每個學生增加答辯環節，以補充機考所未涉及的知識點。 考試時，每位學生從項目庫中隨機抽取不同項目，確定I/O 分配，繪制接線圖，上機編程并調試，最后演示功能并上交項目設計文檔。 對于2 學分的課程，由于學時有限，上機考核的題目稍簡單，分為傳統電氣和PLC 控制兩個小項目進行考核。 對于3 學分的課程，將學生按2 人一組，從試題庫中挑選相對綜合的項目控制任務，在課程結束前兩周按小組發給學生， 學生利用課外的時間充分理解控制任務，并進行控制系統設計和調試；在考試期間，各組學生分工進行演示、每人進行答辯和遞交小組項目報告。

對于《工業自動化技術》課程，主要考核學生對工業自動化技術的掌握情況及工程項目設計理念，如果學生在課程結束后自己親自完成一個類似的項目，就可以趁熱打鐵，不僅快速而靈活地掌握本門課程所涉及的技術，而且對工程項目設計的理念也固化成形。因此，本門課程采用完全的項目考核。 在《工業自動化技術》課程開始，介紹完課程內容、應用場合、現狀及今后的發展方向后，就將項目考核要求發給學生，學生按小組根據項目任務要求自行調研當前的工業自動化領域的控制實例， 并參照課程中所貫穿的飲料罐裝生產線控制項目設計，選取自己感興趣的自動化控制實例，利用實驗室現有的實驗裝置，進行控制系統和上位監控系統進行設計，并應用網絡通信技術。 在考試期間，對本組設計的項目進行PPT 匯報和實際演示，教師對每人進行答辯，最后小組遞交項目報告。由于各小組所設計的項目不同，每組都愿意把自己最好的一面展示給同學， 因此都精心準備自己項目的內容，增加創新點，項目完成的質量得到了提高，學生不僅通過項目考核掌握了專業知識，更鍛煉了網絡查新、團隊合作、PPT 制作和語言表達等方面的能力。

對于《工程技術應用》，則直接對學生所設計的項目進行考核。 考核分為項目方案設計、項目硬件設計及施工、項目軟件設計及調試、項目上位監控設計及調試、 項目驗收五個階段， 每個階段都需要制作PPT 進行階段進度匯報。 考核評分包括每一階段的自評、小組互評和教師評價， 針對項目的每一階段所完成的內容和完成的效果進行評價。項目驗收環節包含整個項目功能演示、PPT 匯報及答辯、項目報告及使用說明等。 在這門課程的考核中，由于學生在前兩門課的考核中發現自己的不足，在這門課考核的每一階段中，教師通過學生PPT 匯報的環節可以及時發現學生不足并進行糾正，因此每組學生在這門課程中專業技能都得到了快速提高；同時，各組學生在互相聽取PPT 匯報和進行項目實施中，互相學習，互相促進，加深了對專業的學習和喜愛，也激發了各自潛在的創新能力。

上述課程的考核形式，各組項目獨立，考核時間相對寬松，不僅從各方面真實檢驗了學生掌握知識的程度及是否達到教學目標，還促進了學生在考核的過程中加深對專業知識的理解， 鍛煉了學生動手能力、團隊協作能力、創新能力、文檔制作能力、語言表達能力等各方面綜合能力。

3 結束語

以北京聯合大學機電學院機械工程及自動化專業《電氣控制與PLC》課程為例，2003-2006 年采用閉卷考試，考試的平均成績基本在70 分左右。 通過調查問卷，發現學生通常采用死記硬背的方式應對考試，并不能完全反映學生的真實水平。

將上述的教學及考核改革應用于實際，經過7 年的實施，取得了非常好的效果。課堂上，幾乎每一位學生都參與到教學的項目中，逐步實現項目任務；項目引導式教學方式與工程實際緊密結合，大大提高了學生學習興趣，課下答疑的學生增加，對問題的探討有獨立的見解；每年的課程教學調查結果顯示， 除了個別學生存在專業抵觸，95%以上的學生反映喜歡改革后的教學方式和考核形式；各個班級的平均考試成績通常都在80 分以上，比以前的平均成績高出10 分以上；在本科最后一年選擇自動化控制方向的實踐課程和畢業設計作為第一志愿的學生人數遠大于計劃人數，從側面說明上述改革完全達到了最終的目的。

目前，自動化控制方向課程的考核項目暫時滿足于使用，但反復應用，學生不可避免地會出現抄襲現象，導致偷懶的學生所學專業知識及能力培養達不到課程要求，因此需要每年都進行擴展；在改革過程中，發現大多數學生的文檔功底較差，在其他課程中鍛煉較少，因此可在本方向的課程教學和考核中進行強化。

［1］趙欣.考試考核方法改革認識與實踐[J].價值工程，2014，12：268-269.

［2］李振濤，陳書明，池雅慶，等.《VLSI 設計》課程建設與教學改革[J].計算機工程與科學，2014，36（A1）：47-50.

［3］李嘉曾.國外高等工程教育改革趨勢綜述[J].電氣電子教學學報，2000，22(3):8-10.