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工控软件及其应用课程的教学改革探索
工控软件及其应用课程的教学改革探索 自动化专业是中国计量大学最早设立的专业之一。为避免同类工科专业人 才同质化竞争现象，解决人才培养的定位与特色问题，本专业根据教育部通用专 业规划，秉承学校计量、质量、标准的办学特色，依托质量检验检疫行业背景， 逐步形成以自动控制为主，计量检测和优化管理为辅，计控管一体化的专业教育 特色。工控软件及其应用是中国计量大学自动化专业的一门必修课，以力控组态 软件为例进行讲解，实践性较强，不能以教授理论课程的方式教授该门课程。为 此，对该门课程进行教学改革的相关探索。2 教学改革内容 教学方法改革 1）引入Forcecontrol，激发学习兴趣。Forcecontrol中有很多针对过程控制 的策略控制、图形动画和可视化动态仿真界面。应用该软件，可以进行PID、模 糊控制等多种控制方案的编程，实现工业现场的监视控制。Forcecontrol是通过组 态形式，直观易懂，容易上手，容易激发学生的学习兴趣，积极主动地投入学习 中。
2）以项目为导向，围绕工程应用中的真实问题进行讲解。围绕工程应用 中典型测控系统，精心设计各种项目，每种项目包括工艺流程图、数据采集、显 示（界面动画等）、控制、报警、数据保存、历史数据查询、报表打印等功能。
将课程与实际项目结合，便于学生理解，并且学以致用。
3）邀请企业为学生开展相关讲座，与企业开展联合认证。为增强学生的 工程实践能力和理论知识的运用能力，进一步深化教学方式的改革，课程组邀请 和利时集团培训中心的教师开展相关讲座，主要包括工控软件在电力及石化等行 业的典型应用。通过讲座，开拓学生的视野，增强学习兴趣。
另外，与北京三维力控科技有限公司联合开展力控软件工程师认证。学有 余力的学生可以自愿报名参加。通过项目考核的形式，对成绩合格的学生将会由 该公司颁发力控软件工程师认证证书。
4）仿真实验+实际的系统设计实验，培养综合能力。开发的实验包括仿真 和实际的系统设计实验。仿真实验让学生模拟工业现场的情况，用软件编程实现现场监控的仿真，掌握工控软件基本功能。实际的系统设计实验让学生利用实验 室现有的过程控制装置及智能仪表进行编程，实现真实对象的现场监控（比如采 用模糊控制方法控制锅炉温度、水箱液位、管道流量等）。这样，学生对工业现 场的监控系统就有了较为直观的感受。
5）改革考核方法，提高教学质量。由于工控软件及其应用是一门实践性 很强的课，为改变学生普遍重理论、轻实践的学习现象，提高学生的实践能力， 在考试中加大对动手能力考核的比重，并注重强调学习过程的重要性。目前采用 笔试成绩+上机成绩+平时成绩的考核方式，将上机设计成绩占总成绩比例增加 到25%左右，提高了学生上机的热情和设计的质量。通过对学生进行综合考评， 体现了一定的公平性、灵活性、客观性。另外，根据几年的教学累计，本课程建 立了试卷库，期末考试从试卷库抽取试题。
实验环节改革 本课程有一半学时为实验环节，为更好地增强实验教学效 果，建设实验教学和实验室管理网络信息平台，主要包括以下功能。
1）实验管理智能化。根据教学需要，开发实验室综合管理系统，教师可 以对实践教学和设备资产进行管理。在网络上对教学的基本数据、学生信息和实 验室开放信息等进行操作，仪器设备的数据库与学校对接，直接进行仪器设备的 信息更新、大型仪器的管理和实验室项目的申报，提高了工作效率。
3）实验教学网络互动化。由于该课程以软件的使用为目标，日常课时包 含一多半的上机学时，理论学时较少。为此，利用学校提供的BB网络平台，为 学生提供多种形式的网络教学。在这个平台上，涵盖了该课程相关的全部信息， 如课程PPT、上机指导等，学生通过该平台可以在网上与教师展开交流、咨询答 疑等。通过现代教学手段的采用，节约了课堂教学时间，使课堂教学更加丰富多 彩，课堂教学的信息量大大增加。特别是通过网上辅导答疑，教师能动态掌握学 生的学习情况，便于及时调整教学进程和教学内容。多数学生比较喜欢目前的这 种教学模式，教学效果大大增强。
教师队伍建设 1）完善制度保障，鼓励教师从事教学工作。在现有教学管理机制基础上， 从教师培训、交流互通、人才激励、教学过程评价、持续改进等方面制定新机制， 激发教学工作热情，吸引优秀教师加入教学队伍，促进教学内容与方法改革。建 立完善的职称培养目标体系，多种措施鼓励教师积极参与各类教学和科研项目，鼓励教师发表教学和科研论文，增强教职工提升职称的动力和信心。建立完善的 师资培训培养制度，抓紧做好青年教师的培养和提高工作，制定年度青年教师培 养目标，鼓励青年教师提升学位，鼓励青年教师参加各种学习培训。
2）优化队伍结构。从专业、学历、职称、年龄等方面优化师资队伍结构， 并通过校企人才交流互通机制，以联合开课、合作实施实践教学、联合申报项目 等多种形式，聘请企业工程经验丰富的工程技术和管理人员担任兼职教师。定期 组织教师进入企业，轮岗培训，积累工程实践经验，提高工程实践素质，提高教 学队伍的业务素质。
通过落实与国外高校互访机制，着重选拔中青年教师出国深造，密切追踪 国外实验教学方式方法改革趋势。重点资助中青年教师参与国内外教学、学术活 动，每位教师至少参加一次国内交流活动，增强与教育机构联系，鼓励在各类教 学团体中任职。
通过资深教授指导青年教师开课，定期举行青年教师各种教学方面的比赛， 如多媒体课件比赛、讲课比赛、教师技能比赛等，活跃教学思想，增加教师的责 任感，帮助青年教师迅速成长。
3 结语 中国计量大学自动化专业依托控制科学与工程一级学科、仪器科学与技术 浙江省重中之重学科，2003年获批硕士学位授予权，2005年入选浙江省重点学科， 2010年获批控制工程领域专业硕士授予权，其定位是工程研究应用型。工控软件 及其应用作为一门专业课，课程内容广泛，包含许多工控理论知识和软硬件产品 知识，不能以教授理论课程的方式教授该门课程。本文从教学方法、实验环节、 教师队伍建设三个方面进行相关的改革与探索，并取得一定的效果。
