深耕细作 久久为功——山东省一流本科课程《过程控制工程》建设纪实


发布时间:2020-03-09 点击:

近日,2019年山东省一流本科课程认定结果公布,智能装备学院推荐的《过程控制工程》课程榜上有名。同时该课程已被山东省推荐参加2019年国家级一流本科课程评选

十余年不断积累

《过程控制工程》作为自动化相关专业的专业核心课,是解决工业生产过程自动控制系统全过程的综合性课程。过程控制技术作为自动化技术的重要组成部分,在实现石油、化工、电力、冶金等现代工业生产过程自动化,保障工业生产过程环保、安全、经济、稳定运行中发挥着越来越巨大的作用。

一直以来,《过程控制工程》等自动化相关课程教学团队始终坚守立德树人和科技强国的初心,在课程建设中潜心研究,勇于创新,取得了显著成绩,同时也积累了丰富经验。

早在2004年,为适应应用型人才培养定位,相关教学团队就启动了“电气自动化应用技术专业教学改革与实践”教改项目,《过程控制工程》课程结合专业教改目标修订教学大纲,以讲义形式增加工程应用案例。该教改项目在2005年获山东省教学成果二等奖;2008年,山东科技大学-西门子先进自动化技术实验示范中心成立,过程控制实验室进行了配套改造,同年,《过程控制工程》确立为院级精品课程;2009年和2010年,“泰安市工业自动化工程技术研究中心”和“山东省工业测控工程技术研究中心”的相继获批为学生提供了更好的实践平台;2011年,“应用型本科自动化专业教学团队”被评为山东省优秀教学团队;2012年,《过程控制工程》获批为山东省精品课程;2014年,“应用技术主导型自动化本科专业教学改革与实践”教改项目获山东省教学成果三等奖;2018年《过程控制工程》立项为山东科技大学在线开放课程……

十余年用心积累,《过程控制工程》课程配套教学硬件建设日趋完善,课程改革与时代发展紧密同行,课程建设成果不断涌现,课程建设成效日益凸显,这也为课程认定为山东省一流本科课程打下了坚实基础。

拒绝纸上谈兵

《过程控制工程》重点在于培养学生对实际流程工业自动控制系统的分析、设计能力。面向工程应用——成为该门课程最大的特点。当今,与课程密切关联的人工智能、工业互联网、机器人、虚拟现实等新兴产业方兴未艾,这给课程建设提出了更新更大的挑战。

为此,学院及教学团队坚持“面向应用、紧贴实践、提升高阶、强化创新”的课程建设理念,以培养高素质复合型新工科人才为目标,在课堂教学、课程实验实践、课程考核与评价等方面创新方式方法,做了大量卓有成效的工作。

为使学生更容易理解和掌握课堂内容,教学团队利用MATLAB 仿真软件对过程控制对象动态特性、各类复杂控制系统等进行仿真子系统建设;为弥补教材内容不足,教学团队成员深入石油、化工、电力轻工等行业考察,将行业应用中先进的控制手段和策略,通过照片、视频、动画等形式融入课堂,初步建成相关章节资料库;为方便学生自主获取前沿知识,培养创新研究能力,教学团队筛选前沿技术领域参考文献,对本学科领域新技术、新成果精心提炼、组织和编写,为学生提供丰富、优质的学习资源。

在课程实验和实践环节,实施基于实物操作的模拟工程实践全过程的创新设计。实验教学环节教学团队跟踪前沿技术不断更新和改造现有实验设备,将教师最新科研成果、前沿科技竞赛成果、合作企业产学研最新技术等转变为实验装置或创新性实验项目,保证实验环节与工程应用密切衔接。在课程实践环节,建成“基于网络的自动控制系统集成创新实训中心”,以教师科研课题、产学研合作企业技改项目或技术难题为内容,将课程设计整合为四周基于实物操作的“自控系统集成创新设计”,完成自动控制系统实践全过程实现了学生专业知识能力素质的有机融合,增加知识运用的挑战度。

此外,在课程成绩评定上,采取多元化、全过程成绩评定方式,引导学生改变死记硬背书本知识应试模式,更加注重创新思维。

课程建设成果的应用提高了学生的专业综合素养,特别是创新能力和实际操作能力,学生各类创新竞赛成绩不断提高,毕业设计质量和就业适应能力也显著提升。

打造优质线上课程

对面向工程应用、实践性强的《过程控制工程》课程而言,既需要开展小班化线下工程案例分析、研讨,同样需要线上的海量资源引导学生开展个性化、自主性学习。

近年来,课程教学团队注重加强信息技术、互联网技术与课堂教学的深度融合,不断尝试课堂教学模式的改革创新。经过多年探索与积淀,课程从早期获批为山东省精品课程,到2018年立项为山东科技大学在线开放课程,再到2019年实现在超星、智慧树课程平台上线运行,目前,作为完全开放的线上课程在中国大学MOOC(慕课)”平台线上运行

新冠肺炎疫情下,依托已建设的线上平台,临时实行的全线上教学模式并没有使《过程控制工程》课程教学团队措手不及。在线上教学开课前,他们在已有MOOC平台线上运行资源的基础上,对课程讲视频、视频中间弹题、单元作业、单元测验等进行了完善。同时通过开展线上讨论、拍摄微课、提供典型行业运行现场录像等方式弥补“翻转课堂”不足,保障了线上课程开设效果

《过程控制工程》课程MOOC平台在满足本学院该课程正常教学的同时,丰富、生动、优质、前沿的线上课件、视频等学习资源同时也吸引了国内十几所高校1000余人参与课程学习,这更激发了课程团队为适应工业生产过程中智能控制技术的迅速推广应用不断探索,打造国内一流MOOC课程的决心和信心。

《过程控制工程》课程建设负责人刘瑞国表示,课程认定为山东省一流本科课程是智能装备学院广大同事团结协作、不懈努力的结果。长期以来,大家都以功成不必在我的干事初心和功成必定有我的担当精神,以推动国家自动化事业的使命感和责任感,推进着课程建设。这次认定不是终点,而是新的起点,下一步,教学团队将继续深入推进《过程控制工程》课程改革与建设,并希望以点带面,打造更多“金课”,不断提升学院课程建设水平与人才培养质量。(文:刘钦兴)

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