高职《自控仪表》课程教学的研究

2022-10-05

《自控仪表》是自动化专业最重要的课程之一。它不但是一门实用性强、应用性广的技术, 而且是学生将来从事仪表维护与控制系统设计工作的基石。本课程主要研究各种检测变送装置、调节仪表、执行装置的基本结构、基本原理、设计思想、设计计算、技术指标以及选择、校验、调试与安装, 其最终目标是使学生掌握各种自动化仪表的基本原理和基本技能, 达到正确选择、计算和使用的目的。那么, 如何实现上述目标, 培养出适应市场需要的仪表技术应用型人才, 提高学生的市场竞争能力?如何突出高职“技术应用型”教育的特色?关键是在于坚持“以市场需求为导向”、“以学生为中心”的教育理念, 真正做到理论教学为实践环节服务, 实践教学与行业接轨。总结笔者几年来的《自控仪表》教学工作, 浅谈以下三点分析和研究。

1 实现“双环”到“三环”培养模式的转变, 调整和完善环节比重

市场调查表明, 随着工企业生产规模的不断扩大, 其自动化水平也相继提高。为此, 对仪表应用型人才的需要极为迫切。那么, 如何实现高职教育的培养目标, 培育出高质量的仪表技术人才?显然, 必须完全抛弃“以理论教学为主, 实验教学为辅”的“双环”培养模式, 转变成“优化理论、注重实验、强化实训”的“三环”培养模式。只有这样突出实践环节的核心地位, 重新调整三个环节的比重, 完善教学内容体系, 才能使学生真正熟练掌握仪表的应用技能, 适应市场的需求。下面给出一个试范性的《自控仪表》课程教学结构体系 (见表1) , 当作参考。

2 以仪表技能培养为核心, 加强实验与实训

高职学生的理论基础较差, 对理论学习不太感兴趣, 而仪表课程的知识点多, 并且零散, 这对学生而言无疑是难上加难。但是, 高职学生对实验实训具有浓厚的兴趣, 为我们培养学生的技能知识提供了有利条件, 为达到预期的效果, 除了增加实验实训环节的学时比重以外, 优化仪表实验实训指导方法更尤为重要。指导教师必须做到以下几点:

第一, 在开展实验与实训课之前, 教师本人必须亲自预做实验实训内容, 并要达到非常熟练的程度。

第二, 教师必须在深刻理解实验与实训之间区别和联系的基础上, 合理地编排实验与实训的内容。实验是“三环”培养模式中的第二个环节, 也是实践的初步环节, 起到桥梁纽带的作用。所以, 其任务不仅在于使学生建立各种仪表的感性认识, 做到实践与理论相结合, 更在于初步培养学生的仪表操作能力, 为后面的实训环节打下坚实基础。因此, 实验的内容和学时不易过多, 应该针对主要的知识点、典型仪表进行设置题目。实训是实践能力培养的最后关键环节, 必须与行业相接轨, 大力培养学生的仪表应用能力。因此, 实训内容的编排必须确保实训对象 (仪表和系统) 具有典型性和广泛应用性, 操作训练的项目要全面, 单项到综合的递进训练模式。 (此点在表1中有体现)

第三, 教师每次的讲解时间不应超过本课时的1/5, 让学生有较多的时间进行实际操作, 使操作能力培养达到预期效果。

第四, 实验实训结束后, 应及时总结经验教训, 不断改进实验实训方法和修改实验实训指导书。

3 坚持理论为实践服务, 优化理论教学

教师应该坚持“理论服务于实践”的宗旨, 以适用为目的, 以能指导实践为度, 不断优化理论教学。

根据实验实训的需要, 精简理论教学内容。对于现场应用较少或停用的仪表, 以及实验实训中涉及不到的知识点, 应该尽量删掉或者削减。例如, 在讲述弹簧管压力计的工作原理时, 从应用角度出发, 只需定性让学生明白即可, 而无须追求过多的理论推导, 因此可完全删去计算过程。 (此点在表1中有体现)

在确保教学内容和效果的基础上, 压缩理论课时。首先, 仪表课堂教学应从职业特点出发, 多一些定性, 少一些定量;多一些形象比喻, 少一些理论推导;多一些辩证思维, 少一些死记硬背。其次, 可采用板书与多媒体相结合的教学手段, 这样既可以达到压缩课时的目的, 又能提高教学效果。 (此点在表1中有体现)

勤于思考和总结, 完善课堂教学方法。首先, 教师应该精心组织教案和备课, 教案应以学生的实际知识和实际能力为起点, 引入新概念时, 新旧要联系, 教材难点要分解, 重点内容要复述。其次, 课堂上应启发学生积极思维, 组织学生分组讨论, 共同参与“教”、“学”这一双边活动。最后, 课堂用语要精练, 并增加教学的趣味性和可接受性, 体现技术与艺术的结合。例如, 讲完P I D控制器的参数整定方法后, 为了帮助学生记忆, 可归纳为一个口诀:参数整定找最佳, 从小到大顺序查;先是比例后积分, 最后再把微分加;曲线振荡很频繁, 比例度盘要放大;曲线漂浮绕大弯, 比例度盘往小扳;曲线偏离回复慢, 积分时间往下降;曲线波动周期长, 积分时间再加长;曲线振荡频率快, 先把微分降下来;动差大来波动慢, 微分时间应加长;理想曲线两个波, 前高后低4比1;一看二调多分析, 调节质量不会低。

总之, 完善《自控仪表》课程教学体系, 适应高职教育与市场需求, 培养出高素质的仪表应用型人才, 是一项长期的工作, 真正实现起来会很难, 需要坚持不懈地努力和研究, 笔者也未必能做好, 但自认为一旦目标明确, 就要迎刃而上, 终究会实现目标。

摘要：根据高职教育特点和自动化仪表行业需求, 对高职《自控仪表》课程做出几点研究:提出“双环”到“三环”培养模式的转变;以仪表技能培养为核心, 加强实验与实训;坚持理论为实践服务, 优化理论教学。

关键词：仪表技能培养,加强实验实训,优化理论教学