化工自控系统课程设计论文

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一、课程描述

“化工自控系统运行与维护”课程是国家示范性高职院校项目重点建设生产过程自动化技术专业的一门核心技能课程，该课程主要以化工仪表维修工主要工作为内容，针对仪表和控制系统的运行、日常维护和检修为主线，与实际工作非常贴切，具有很大的实际意义，有利于对自动控制系统安装、运行与维护技能的形成。

二、课程设计步骤

1.课程调研

目前，高职院校课程改革的难点就是核心载体不明确，课程开发过程不开放，主要是没有建立校企深度合作的课程开发机制、课程开发的主体是学校专任教师、行业、企业没有实质性介入课程开发等原因，那么通过下厂拍摄由企业人员讲解的教学录像可以较好地解决了由专任教师担任课程开发的问题，并且通过企业人员讲解可以更好地了解在具体工作情境和工作过程中的专业知识和操作技能，可以更好地抽取某一职业（或专业）最重要的专业能力和综合性的“典型工作任务”。

2.找出典型工作任务

首先要选择正确的方法如专家研讨会找出典型工作任务，其次通过归纳总结出学习领域，最后设计出适合学校具体情况的工作任务，逐渐明确教学内容；明确课程改革人员的参与情况，改革的不同阶段要由适当的人员参加，例如，第一阶段找出典型工作任务，一定要由企业的技术专家参与，而不是经理、厂长等这些行政人员等；明确课程改革的重点与难点，重点是找出正确的典型工作任务，这直接决定课程体系的成功与失败，难点就是如何设计出好的学习性工作任务这个载体，它直接决定着课程的教学效果。

3.课程内容确定

“化工自控系统运行与维护”学习领域的学习情境都以控制系统为载体，每个学习情境都可以反映出学习领域的学习内容，并且保证课程的实施总体呈递进和包容关系。学习情境设计兼顾控制系统简单和复杂投运方法的不同，包含物位、温度、流量、压力四大参数、针对控制系统维护的对象特性变化、检测系统问题和调节阀问题等三大问题，所以在进行学习情境设计时设计了六个学习情境，简单液位控制系统的运行与维护、简单温度控制系统的运行与维护、简单温压力控制系统的运行与维护、简单流量控制系统的运行与维护、串级控制系统的运行与维护、均匀控制系统的运行与维护，学时安排分别为12、12、8、8、12、8学时，共60学时。

4.制定教学课程计划

在整个教学过程，需要老师编写很多的教学资料，这些教学资料的编写直接决定着教学效果的好坏，所以通过学习怎样制订一个教学课程计划？可以得出教学内容和方法：第一阶段：准备工作：实验仪器有哪些？搜索相关信息，所要传授的知识是什么？确定实验主题及内容，现有设备能否满足实验？需要购买哪些新设备，了解学生准备的知识和状况：学生层次、所处培训阶段、所在职业群体；第二阶段：目标描述：学生应会什么？通过成功的经验，学生能够连接实验设备，并进行参数设置。第三阶段：分目标设计：通过什么方式，要达到什么目标，可以通过阅读机器操作手册，确定能够完成哪些实验内容（要考虑企业在使用该设备时的要求）读懂设备参数要求，并进行设计，向学生说明为什么这样设置，根据设备额定值去判断都可以采用哪些实验，并设定参数值，使用机器，编写过程文档。

5.教学方法

选择在教学法培训方面，不仅注重具体教学方法的理念与实施，还强调了教学法的概念、教学法行为和过程、宏观及微观教学法，这样对于选择更加恰当的教学方法，提供了理论支持。在具体的教学方法中，主要是教师根据课程内容来选择教学方法，学生没有选择的余地，如生产过程自动化技术专业，涉及技术方面的内容，因此，要选择适合技术方面的教学方法，如引导文或者项目教学法，那么在具体学习情境（传感器）中，选择引导文法，学生一边读引导文，一边看传感器，完成任务。通过引导文，学生自行认识具体型号的传感器。给学生设定时间限制。有些学生会先看引导文，然后研究传感器，有的学生先研究传感器，然后再看引导文，这并没有一定的限制。需要教师提前做好准备工作，需要知道学生在哪里该怎么样去获得信息。教师还需要制定工作计划，让学员以最快的方式获取知识。教师必须一直在场，监督学生完成自主学习的过程。

三、课程设计特点

1.课程内容来源于实际案例，将理论与实践相融合，有利于维护与检修技能的形成

主要以化工生产过程四大参数和控制系统为载体并进行分类，以生产过程中遇到的主要故障如对象特性的变化、检测系统有问题调节阀堵塞、腐蚀等会损坏阀座和阀芯等进行设计学习情境，融入相关的理论知识，转化为适合学生的教学内容。

2.课程内容与过程遵循教学规律和实际工作工程

将教学活动按照实际的控制系统维护和维修过程进行教学，根据故障现象进行分析和判读，选择正确工器具进行维护，突出职业能力的培养，学习情境的编排注重能力培养的递进关系，符合学生的认知规律。

3.采用六步法教学方法

编写课程实施方案，对教学内容以工作任务及其工作过程按照六步法实施，在引导文引导下，教师进行组织和安排，在理实一体的实训室实施教学做一体化的教学。本课程应在理实一体化的过程控制实训室进行，采用理实一体化教学法，按资讯、计划、决策、实施、检查、评价6步法完成，注重真实情景，密切结合化工仪表维修工中级工和高级工的考核要点实施，如：“某塔的液位测量中发现，浮筒液面计的指示为50%，而玻璃液面计的指示为满刻度”。

4.引入职业标准与行业规范，对学生职业能力培养和职业素养的养成起主要支撑作用。

四、资源库建设

专业建立资源中心，资源中心包括标准规范、合作企业、专业资源、课程资源、教学素材、社会服务。课程建立资源库，包括课程介绍、课程标准、课程内容描述、课堂实施方案、教学资料、教案、课件、教学录像和生产录像。资源库是支撑课程建设的主要内容，所以其内容的好坏起了很重要的作用。

1.课程标准

在学习领域描述、学习情境设计的基础上进行了学习标准的编写，对课程的教学条件、教学方法、教材和教学资源都进行了描述。

2.教学资料

（1）教学单元设计

在工作过程系统化课程中，教学内容体现为一个个的学习情境，所以学习情境设计的是否正确直接决定着课程的教学效果，学习情境作为完整的工作任务，一般较大，所以为了教学实施方便，进行了教学单元的设计，教学单元设计应尽可能小，以2-4学时为宜，避免出现一个单元十几个学时的情况。例如，简单液位控制系统的运行与维护共12学时，在实施上可以分为3个教学单元，分别为简单液位控制系统投运前准备、简单液位控制系统投运及参数整定和简单液位控制系统得维护，每个单元都按照资讯、计划、决策、实施、检查、评价六步法实施。

（2）任务书设计

任务书其实就是一个任务单，对所要完成的任务进行一定的描述，如果是一个完成的加工零件，任务书可以给出加工零件的结构和尺寸，如果任务是一系列的操作，任务书就要给出完成操作的具体描述，就是一种任务描述。“化工自控系统运行与维护”学习领域的任务书以学习情境为单位进行设计，就是一个完整的学习情境编写一个任务书，任务书的主要内容包括任务描述、已有知识和相关资料三项。

（3）引导文设计

引导文教学法是借助一种专门的教学文件（即引导文）引导学生独立学习和工作的教学方法。它的基本原则就是引导学生自主学习，促进学生独立工作能力的发展；引导文这种专门的教学文件，主要包括一系列难度不等的引导问题组成。学生通过阅读引导文，可以明确学习目标，清楚地了解应该完成什么工作、学会什么知识、掌握什么技能；在引导文的引导下，学生必须积极主动地查阅资料,获取有意义信息,解答引导问题、制订工作计划、实施工作计划、评估工作计划。

（4）课程实施方案

根据学院制定的课程实施方案的模板，结合“化工自控系统运行与维护”课程的特点，编写了60学时完整的课程实施方案，按照资讯、计划、决策、实施、检查与评价六个步骤实施，在每个步骤中又详细描述了学生和老师的工作任务，并对相关的知识点进行了列写。

五、课程实施效果及结论

进行基于化工生产过程自动化工作过程的课程学习，并通过实际操作来逐步提高学生们的动手能力，每一次进行小组考试。通过两周的具体实施情况来看，在新模式下培养的学生们的动手能力明显比接受传统教学学生们的动手能力有所加强，在具体实现任务时，不需要老师进行设计，学生可以自行设计，学习兴趣比较浓厚，主动学习的学生比例变大，学生之间的沟通和合作能力逐步增强。

作者：刘南单位：吉林工业职业技术学院