应用本科《过程控制系统》项目化教学改革

马艳彬

【摘 要】《过程控制系统》是本科院校自动化专业开设的一门专业课程，是培养应用型人才的关键课程之一。本文根据应用型本科课程建设与改革相关意见，结合《过程控制系统》课程本身特点，对《过程控制系统》课程开展项目化教学，增强学生的动手能力和知识应用能力。

【关键词】过程控制 应用型 项目 模块

中图分类号：G4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.21.192

过程控制是自动化技术的重要分支，在电力、石油、化工等连续型生产过程中有广泛的应用。《过程控制系统》是自动化专业的核心课程，也是一门应用性很强的课程。教学目的主要让学生了解过程控制系统的基本结构、仪表选型、控制方案设计；能够针对不同的生产过程，设计出适用的控制系统。

近几年来，随着计算机技术、控制理论、计算机网络、电子技术等的迅速发展，过程控制技术及其应用领域也得了飞速发展。这使得过程控制技术应用人才的需求也在增加，2014年商丘师范学院被确定为“河南省整体转型发展试点院校”。为了适应应用本科高校转型，商丘师范学院电子电气工程学院在讲授这门课程的教学过程，对课程理论和实践教学现状进行分析，通过不断地总结经验和实践探索，建立了项目化教学方法。

一、教学内容的项目化设计

项目化教学起源于19世纪的美国学校，以培养学生思维能力以及动手能力为主要教学目的，在美国的课堂教学中广泛应用。在国内，由于应试教育的弊端，很多教育学者开始探索一些新的教育方法，而项目化教学法的引进，给很多人带来了启示。所谓项目化教学就是学生在学习中以一个具体的项目来学习相关知识，并且通过项目学习进行实践体验。通过一系列的项目实践进行探索创新与实际技能的提升。

结合项目化教学的内涵，我们对《过程控制系统》教学内容进行了项目化设计，总共包括6个项目：单容水箱液位控制系统、MCGS组态软件设计、液位串级控制系统、锅炉水温前馈-反馈控制系统、流量比值控制系统、基于积分分离PID的恒压供水系统设计。每个项目又包含许多的知识模块，实施部分课程的整合，将每个模块的基础知识整合到项目中，实施以核心技能训练为目的的教学方法。项目要求通过“教、学、做”一体化的教学方法，完成控制系统的设计、布线、调试和结论分析。通过小组成员之间的协调分工、沟通交流、团队合作、自我分析、解决问题，以提高学生综合能力。

二、项目化教学考核方式改革

在项目化教学改革之前，《过程控制系统》这门课程的最终成绩主要由三部分组成，分别为：平时成绩20%+期中成绩10%+期末成绩70%。期末成绩占考核分数的大部分，其形式主要是试卷考试，偏重考察学生对于理论知识的掌握程度。

在应用型课程改革下，《过程控制系统》的考核方式也应该进行相应的改课。项目化教学注重学生对理论知识的综合应用能力，因此，考核评价方式应当侧重知识应用能力考察。根据项目课程的设计需要，把小组项目、课程设计纳入到考核范围内，同时降低期末考试所占的比例。项目化教学总共是5个基本项目和一个课程设计项目。每个基本项目6分，主要考核学生小组讨论、个人发言、项目实施操作等。课程设计是知识的综合应用，所占分数比例相对较多，课程设计考核主要从设计方案、项目实施、项目答辩等几个环节进行考核评定。所以，项目化教学采用的考核方式如下：最终成绩=平时成绩×10%+小组项目×6%×5+课程设计×30%+期末成绩30%。

三、項目化教学实施平台

为了实现《过程控制系统》项目化教学改革，实训室建设是非常关键的环节。2014年至2017年三年的时间建设和完善，目前我校已经拥有过程控制实验室和工业自动化实训室。它模拟了工业生产过程中一些常见被控量的控制，如液位、温度、压力、流量等。实验室所有的传感器、变送器、电动控制阀门、变频器、晶闸管移相调控器等都是工业现场正在使用的设备。控制器可以采用智能仪器、PLC、单片机、PC机等，可以构成各种类型的过程控制系统，而且还可以任意选用控制算法，进行一些算法创新设计等。

《过程控制系统》应用型课程改革，是在响应高校应用转型的号召下，遵循工业技术人才需求的基础上，以学生为主体，将项目式教学引入课程教学中，不仅可以调动学生的学习兴趣，还能够增强学生的实践能力，小组项目和课程设计更是对学生职业素质的培养有积极推动作用。

参考文献

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