“热工自动控制系统”CAI研究与教学体系改革

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇“热工自动控制系统”CAI研究与教学体系改革范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：针对学生学习“热工自动控制系统”课程后不能很快学以致用，实际教学与实践应用存在较大脱节的缺陷，采用cai课件授课的方法并进行教学体系改革。CAI除了能表现传统教学无法实现的一些生动的效果外，还可以增加课容量，提高课密度。同时建立、健全热工自动控制系统实践教学体系，确保实践教学内容的先进性与实用性。

关键词：热工控制系统；计算机辅助教学；教学体系

作者简介：王文兰（1972-），女，内蒙古呼和浩特人，内蒙古工业大学电力学院，副教授；席东民（1974-），男，内蒙古呼和浩特人，内蒙古工业大学电力学院，副教授。（内蒙古 呼和浩特 010080）

基金项目：本文系内蒙古工业大学校级教改立项项目（项目编号：201177）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）16-0072-02

热工自动控制是随着自动化技术和自动控制装置的不断发展而日益成熟起来的。目前，电厂生产自动化的程度已成为衡量一个国家工业及电厂企业现代化水平的重要标志。热工自动控制技术是一门较综合的工程应用技术，实施“工学结合”的教学改革，对培养学生的职业能力，为社会输送适用人才，实现毕业生零距离就业，具有重要的意义。

“热工自动控制系统”是内蒙古工业大学电力学院（以下简称“我院”）自动化专业重要的核心课程之一，学习此门课程对于提高学生的专业技能和就业竞争力具有重要和积极的意义。目前国内自动化技术发展迅速，特别是自动化仪表的发展之快、产品之多，更是令人眼花缭乱。传统的以电动组合仪表为核心的教学内容显然难于适应科学技术发展和社会需要，也是造成本专业目前较多学生毕业后难于迅速适应岗位技能需要的重要原因之一。同时在我国各高校自动化专业的“热工自动控制系统”课程教学过程中还普遍存在着重理论、轻实践的现象。一些高校由于该专业办学条件缺乏、当地电力工业发展滞后，实践教学的内容和方式都普遍落后于国内电厂企业的生产实际。

我院“热工自动控制系统”课程实践教学发展历史较长，教学所需要的场地及设施基本上能满足教学的需要，另外由于我院办学特色及长期与电厂企业联络频繁，相关专业信息交流较通畅，具有较好的优质校外资源可供利用。因此，电厂热工自动控制系统课程开发CAI课件与改革教学体系的条件已具备。

一、CAI在热工课程中的应用

“热工自动控制系统”实践教学目前存在的主要问题在于：一是我院该专业目前只能按照前期既有的教材按部就班进行教学，而对于目前国内电厂热工自动控制最新领域的信息缺乏认知途径，导致学生学习此门课程后，不能很快学以致用，实际教学与实践应用存在较大脱节；二是目前教学方式比较单一，单纯的讲读模式并不能增强学生对课程的理解，实际应用中学生存在“眼高手低”的情况，教学模式难以跟上目前教育改革的发展。

CAI是Computer—Assisted（aided）Instruction的缩写，即计算机辅助教学。这是一种利用计算机作为教学手段的教学系统。由于传统的教学方式受到时间和空间的限制，因此，很难根据学生的不同情况进行教学，但在采取计算机辅助教学之后，则可以改变“一对多”的集体学习方式，有效地弥补这一缺陷。计算机辅助教学首先改变了多年来的一支粉笔、一块黑板的传统教学手段。它以生动的画面、形象的演示，给人以耳目一新的感觉。但就总体而言，计算机辅助教学不仅能替代一些传统教学的手段，而且能达到传统教学无法达到的教学效果。

利用CAI讲授“热工自动控制系统”，除了能表现传统教学无法实现的一些生动的效果外，比如利用计算机的动态特性表现一些动态画面，利用它的图画特性表现一些抽象的东西，还可以增加课容量，提高课密度。

例如图1所示的火电厂汽水流程的动画演示图。在课堂上通过演示此动画，学生们对电是怎么由煤和水变成了电能一目了然，使讲解电厂自动控制系统更直观、更清晰、更具吸引力，学生学得更快且印象更深，使学生了解电力工业用电过程，毕业后能更快适应工作岗位。因此不论从理解或记忆的角度来看，计算机辅助教学都能达到良好的教学效果，它能使课容量、课密度达到饱和的程度，这是传统教学所无法比拟的。我们按照实际作业过程，以电厂实际的控制系统为载体来设计项目、组织教学，建立工作任务与知识、技能的联系，增强了学生的直观体验，激发了学生的学习兴趣。

二、教学体系改革

热工自动控制技术是一门较综合的工程应用技术，实施“工学结合”的教学改革，对培养学生的职业能力，为社会输送适用人才，实现毕业生零距离就业，具有重要的意义。为此，我们将工学结合贯穿于教学过程的始终，并着重抓好五个方面的工作。

1.坚持行业指导学校专业建设和课程开发

成立了绝大多数委员来自企业的专业指导委员会，委员实质性参与人才培养制定和课程开发工作，以使教学内容满足企业的要求，贴近生产实际。如李学明、方坤高级工程师不仅共同参与课程设计与建设工作，也参与到本专业教材《热工测量及仪表》和《热工自动控制系统》的审订工作中。专业教师还定期到企业了解最新技术信息和提供技术服务。

2.教学内容的全面“工学结合”

这几年各校在教学内容改革上都动了较多脑筋，但就其本质而言，仍难以摆脱学科模式，理论性太强，实用知识的介绍太少。我们经过近几年的反复改革与实践，对课程内容实施了全面的“工学结合”：

（1）以现今大量使用的典型系统为教学基本内容，以适应控制技术发展。

（2）以典型控制的构成、工作原理、调试与投运为教学重点，这在相当程度上改变了原先以线路分析为主的教学内容，强化了应用能力的培养。

（3）对部分典型仪表直接以厂家的产品说明书、产品选型规格表为教学内容。以使教学内容与工业实际应用相一致，实现教学内容的全面“工学结合”。

3.模拟行业环境现场教学

按照工作过程，以电厂实际的控制系统为载体来设计活动、组织教学，建立工作任务与知识、技能的联系，增强了学生的直观体验，激发了学生的学习兴趣。例如，以电厂的锅炉三大控制系统为载体，将系统的控制任务、控制手段、控制方案、系统实施及切换等结合在一起，以此为载体进行控制仪表与装置的综合实践，不仅大大了激发学生的学习兴趣，同时明显增强了学生分析问题与处理问题的能力。例如，在验证性实验中，由于实验装置具有良好的安全性能，学生往往对接地概念淡化。但在综合实践中，由于整个系统完全由学生联接集成，考虑到安全和系统稳定性能，必须处理好接地问题，学生也自然地重视操作规范。

4.行业现场教学

根据课程教学要求，在第三学期安排了生产认识实习，使学生熟悉了岗位能力的基本要求，激发了学生的求知欲望。例如，课程中重点介绍控制系统在电厂中到底有什么作用及意义，但在现实生活中学生对此缺乏了解，学习兴趣不浓。经过现场参观、企业人员的现场教学后，学生的学习兴趣与自觉程度明显增强，综合实践效果也更好了。

5.毕业顶岗实习

第六学期的毕业顶岗实习是本专业人才培养方案中必不可少的内容，是专业的重要必修课，也是对学生专业知识与专业思想的一次综合检验和学生走向岗位前的一次综合素质训练。通过实习，学生巩固了课堂理论知识，使学生的应用能力得到训练与提高，进一步坚定专业思想，为今后从事专业应用打下坚实的基础。为此，我们制定详细而规范的毕业实习管理制度，并得到了认真执行。

三、结语

“热工自动控制系统”是热工自动化专业的一门主要专业课。在日常授课中利用CAI手段讲授此课程，在授课中将抽象、理论性强的知识点利用计算机辅助手段使其视觉简易化，同时紧密联系电厂企业的实际作业环境，积极引入新的动态信息，作为辅助教学的重要手段之一。此举将极大改善学生对课程的理解、接受程度，将会提升学生综合素质，使其学习知识与实践应用紧密结合，同时还将改善此专业学生今后就业情况及上岗适应程度。同时建立、健全热工自动控制系统实践教学体系，确保实践教学内容的先进性与实用性。

参考文献：

[1]边立秀.热工自动控制系统[M].北京：中国电力出版社，2001.

[2]颜文俊.控制理论CAI教程[M].北京：科学出版社，2002.