控制工程課程設計論文

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控制工程課程設計論文

一、基于“工作過程”法的設計理念

(一)基于工作過程,構建課程設計體系

通過鋼鐵企業調研、專家座談和畢業生調查等方法,確定材料成型及控制工程專業培養的目標崗位,確定各個崗位的代表性工作任務,然后分析每個崗位的典型工作任務,根據工作任務提煉為行動領域,按照教育教學方法將行動領域轉化為學習領域,再轉化為該學習領域課程。

(二)多方參與,提高教學質量

課程設計資源整合時,與中冶賽迪、重鋼股份有限公司等單位的行業專家、校外兼職教師進行溝通、協商,共同確立改革方案。校內專業教師主要負責調研資料的整理、課程理論基礎的搜集論證,以及協調校內外教師的工作。行業專家主要負責學生的現場實踐工作,并指導校內教師,確保課程設計體系的準確性。校外教師有選擇地參與課程的教學過程,提供相關的實踐案例。在課程設計的實施過程中,堅持行業專家、校內專業教師和校外兼職教師的多元化教學,改善教學效果,提高教學質量。

(三)采用任務驅動,重點培養實踐能力

按照教學大綱的要求確定課程設計教學內容,課程設計的內容要體現項目導向任務驅動的教學理念。具體做法是根據教學大綱設計學習情境,在各種學習情境下分解具體任務。如加熱爐課程設計,其典型任務是熟練掌握加熱工藝要求,并對加熱生產過程進行控制,根據該典型任務確定加熱爐設計的下分任務,包括燃料燃燒計算、爐子的熱工制度(包括爐溫制度、供熱制度、爐壓制度及鋼種的加熱工藝制度)和爐膛主要尺寸的確定、爐膛熱交換和金屬加熱時間計算、爐體結構及煙囪等輔助設備的設計,在具體的設計過程中只需進行下分任務的設計即可。

(四)堅持行動導向,注重實踐能力培養

以加熱爐課程設計為例,一方面通過一個個下分任務的完成,使學生能夠在完成每一個下分任務的同時,不斷積累經驗,逐步掌握加熱工藝制度制訂的方法,充分利用所學理論知識,逐步建構較為完整的加熱爐作業區工藝和設備情況,明確加熱崗位的任務和職責,初步形成職業習慣,畢業后可以直接勝任加熱崗位工作。另一方面,該課程設計結合操爐工考試相關的內容,引入行業標準,實現理論和實踐的融通,提高學生的實際應用水平。

二、基于“工作過程”法的設計思路

(一)以能力為本位,確定課程設計教學目標

課程設計教學目標,是學生通過課程設計的實踐鍛煉在職業能力和知識認知上要達到的具體標準,它既是課程教學的龍頭,又是課程教學質量評價的依據,因此必須認真分析和論證。以加熱爐課程設計為例,筆者根據分析論證,確定其課程目標為:(1)能力目標。學會制訂加熱工藝制度(包括加熱溫度、加熱速度、加熱時間);能正確進行爐膛尺寸設計,熟練掌握不同鋼種的加熱要求。(2)知識目標。熟悉加熱制度制訂的依據,掌握爐型特點和結構設計的要求;熟練掌握加熱的特點和要求,準確掌握不同加熱缺陷的特點和判斷。

(二)以工作過程為導向,選取教學內容

同樣以加熱爐課程設計為例,通過在特定條件下進行加熱爐初步設計(包括燃料燃燒計算、爐子的熱工制度和爐膛主要尺寸的確定、爐膛熱交換和金屬加熱時間計算、爐體結構及煙囪等輔助設備的設計),要求學生把理論和實踐結合起來,培養學生綜合應用所學的理論知識去分析和解決工程實際問題的能力,幫助學生鞏固、深化和拓展知識面,使之得到一次較全面的設計訓練,為實際工程設計奠定基礎。

(三)以項目教學為手段,實現教學目標

課程設計教學充分體現了專業性、應用性和實踐性。加熱爐課程設計的具體思路是:首先,明確該課程與專業、職業的關系,確定該課程是材料成型及控制工程專業的核心課程。其次,進行學習情境和任務的設計,即確定教學內容。如在確定加熱溫度的過程中既考慮避免出現過熱過燒,還要考慮Si、Mn等合金元素的影響及加熱目的,從而進行綜合確定。最后,進行考核與評價。通過聘請賽迪工業爐和重鋼集團的專家進行現場數據對比分析,確定設計與現場生產的差距,從而確定合理的評價體系,促進課程設計的不斷完善。

(四)構建多元化、開放式的教學評價體系

仍以加熱爐課程設計為例,從入爐到出爐采用流程化作業,根據工藝的各個環節,將每一段的溫度、速度和爐壓確定有機結合起來,制訂適合生產現場的工藝制度。在考核方面進行多元化考核,在結束設計后,學生采用答辯的方式將自己的設計思路、理念和工藝規程進行有效整合,老師結合學生的答辯提出問題,最后送行業專家評閱,從而實現過程性考核和結果性考核的有機結合。

三、基于“工作過程”法的實踐效果

2012年下半年開始用基于“工作過程”法對材料成型及控制工程專業的課程設計類實踐課進行改革,將現場數據采集和課堂工藝設計有機結合起來,經過兩年的教學實踐,采用平時觀察、訪談等方式分析了該方法的實施效果。

(一)提高了學生的學習興趣

采用基于“工作過程”法,將現場的工藝設計搬到課程設計里面,利用課程設計完成現場工藝參數的選擇和確定,利用課程設計解決現場的實際問題,顯著提高了學生的學習興趣。

(二)提高了課程設計的學習效果

基于“工作過程”法將理論課程和實踐課程有效結合起來,將知識體系進行重新構建,擴展了學習的時間和空間,為學生的深入思考和廣泛交流提供了便利,加深了學生對理論知識的理解,能夠從生產實際出發,主動提出問題、分析問題和解決問題,使學生從以前的不問所以然的埋頭計算變成了分析工藝參數和處理現場問題的參與者,從而促進了對知識的理解與應用。

四、結語

基于“工作過程”法的課程設計改變了目前的課堂教學模式,創建了一種基于工藝流程的,以知識為中心組織課程內容和教學過程的課程模式。該模式將理論教學和實踐教學有機結合起來,讓學生通過完成具體環節的工藝設計實現職業技能的提高和相關知識的構建,對激發學生的學習興趣和培養職業能力起到了巨大的推動作用,學生的知識、能力、素質結構不斷優化,培養質量不斷提高,就業競爭力顯著增強。

作者:羅曉東 胡彬 陽輝 單位:重慶科技學院冶金與材料工程學院

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