《过程控制》课程思政优秀案例一.课程基本情况"过程控制〃是高等学校自动化类专业核心课程之一,也是支撑我校自动 化专业培养应用型高级工程技术人才的办学定位与人才培养目标的专业必修 课程本课程坚持“立德树人"的根本,融入课程思政,使学生德才兼备,具备 工业过程分析、检测仪表设计、执行仪表设计、控制仪表设计、典型过程控制 系统设计的基本知识与解决复杂过程控制系统工程的应用能力,具备过程控制 工程综合素养,能够利用学校轻化工自动化行业传统优势,在流程工业领域, 从事过程控制系统分析、研究、设计、开发、测试、运维或管理工作,有能力 成为工程负责人或在中大型自动化工程工程中承当重要任务的应用型高级工 程技术人才相关思政元素:取长补短二、德融教学设计及内容课程贯彻工程教育认证三大理念,建设进阶式课程内容体系,形成"3321" 课程体系,即"三大内容模块、三条思政线、两个德智双学分课程体系、一个 学生中心根本点",配备自编系列教材,形成进阶式螺旋知识体系结构,服务 于我校自动化专业培养轻化工特色的应用型高级工程技术专业人才的定位)三大内容模块本课程内容涉及工业过程分析与建模、检测仪表工作原理与设计、执行仪 表工作原理与设计、控制仪表工作原理与设计、典型过程控制系统与复杂过程 控制系统设计等,所需知识基础多,知识结构复杂,知识理解难度大。
因而, 从学生学习与接受的角度出发,教学设计由简入难,循序渐进,形成仪表、自 动化、控制系统三大内容模块结构其中,仪表内容模块以对象特性、检测仪表、执行仪表、控制仪表的认知 与分析为基础;自动化模块以各型仪表的物理实现为基础,重点突出自动化理 念,特别是控制器的核心设计;控制系统以仪表、自动化模块为先导完成技术 综合与系统集成,并以典型过程、复杂过程为案例,实现技术综合应用同时, 构建〃3300”内容体系即在三大模块框架下,丰富知识点结构,形成300个微 知识点,将模块内容有机串联,实现课程内容有骨感又饱满二)三条思政线在课程培养目标定位的基础上,依托"3300〃课程内容体系,形成贯穿课程 教学始终的三条思政线:培养目标思政线、知识点思维导图思政线、工程集思 政线1 .培养目标思政线培养目标思政线以学生"学"为中心,坚持知识目标、能力目标、素质目标 的培养责任,完成工业过程对象特性、仪表原理、控制原理、控制工程结构等 基础知识的学习,具备仪器仪表设计、分析与开发的能力,建立了工程设计理 念,成为一名合格乃至优秀的技术工程师,实现学生成才成人课程培养目标 思政线下列图所示2 .知识点思维导图思政线知识点思维导图思政线围绕具体知识点展开,通过有机融入德育元素,润 物无声地培养学生的智育与德育。
知识点思维导图思政线如图8-3所示在自动控制仪表中,常用的几种基本控制规律为比例(P)、积分(I)、微分 (D),它们都有各自的优点,也有着自己明显的缺点P作用强,但会留下余差; I可以消除余差,但动态反响慢;D能够提前预控,但偏差变化小时其作用较 弱如果简单采用其中某种控制方式,系统的动静态特性将达不到所期望的特 性值因此,有必要采用三者的组合方式,相互配合,发挥各自的优势,完成 最优调节《吕氏春秋•用众》中曾描述“物固莫不有长,莫不有短故善学 者,假人之长以补其短说的正是取长补短的道理我们每个人都有长处,也 有自己的缺乏,在为人、处事、学习、生活上,学会和别人配合,优势互补, 形成一个整体和团队,可能会获得更好的成果3 .工程集思政线以知识点为元,进行内容的深度改造与升级,形成德融工程集,在每个章 节中优选一两个核心知识点,每个知识点经过提炼后,以微工程的方式出现, 按照提出问题、分析问题、解决问题、得出结论的思路实施知识点工程化,项 目之间有机联系,德育点不重复、不做作、不牵强附会,覆盖学生素养的各个 方面,从而为以学生为中心的人本理念提供支撑,实现“三全育人〃成效三)两个德智双学分课程体系在三大内容模块和三条思政线的支撑下,形成智育为主、德育为辅的专业 课程思政体系。
1 .智育课程体系在体系下,依据课程学时安排,可以有效实施课程进度计划,完成知识目 标、能力目标的培养,并初步达成学生成为"工程师〃的素质培养2 .德育课程体系在“立德树人〃的教学过程中,采用润物细无声的教学方式,在三条思政线 的指导下,利用〃3300〃知识载体传播德育内容也就是在以知识传授的”智力〃 教育中,融入"美德〃元素,形成"德智双学分〃课程体系德智双学分课程体系 结构三、教学方法及手段(-)以类比法、反比法引入德融课堂在理论教学内容上,以专业知识为切入点,通过类比、反比等形式融入德 育兀素O过程控制的教学方法主要从课程的意义、控制系统中干扰及自动控制抗干 扰的意义、控制系统中正反响负反响、控制对象特性三要素、PID控制规律配 合、PID公式的外延含义、控制系统设计流程法那么、课程内容融会贯通、理论 与实践统一等几个方面来阐释”读万卷书,行万里路""世间纷扰,只会让我 更坚强”〃学习的正负反响原理"〃五常之道仁义礼智信”"取长补短,共存 共荣〃"认识自己,规划未来""规范与原那么在心中""知行合一,应用型人 才达标”等德育内容;通过知识点启示,配以案例演绎、古文诠释,于无声处 融于课堂,对于课程中的德融课堂融入点,能够比拟贴切,比拟好地防止了教 条式说教,潜移默化地教导学生做人做事的道理。
例如,在理解自动控制抗干扰性能的知识点时,可以通过类比分析,说明 我们在社会的各种诱惑干扰下如何排除万难成就理想的德行观,以〃世间纷扰, 只会让我更坚强"实现德融表达具体教学过程如下:在一个化工生产过程中,如果只有常规的生产工艺,一旦遇到工业过程中 随机的干扰源,那么系统不稳,生产效率降低,甚至产品不合格只 有在一 个可实现自动控制的闭环系统中,干扰才能够有效予以清除,保证了产品质量, 系统实现了抗干扰的功能,并且还可以通过控制器的参数修正,使得抗干扰能 力更强而对于我们每个人而言,外界事物,纷繁复杂,如何在我们当前的学生生 涯中,安之假设素,不为所动,是对我们每个人的品质修养的考验每个人既是 一个个体,也是一个体系,只要自己坚守良好的学习习惯,修心修性,为了一 个一以贯之的小目标、大目标(穿插企业家艰辛创业的故事),最终排除万难, 学有所成将控制系统中的干扰比作我们身边的各种困难和艰辛,只要我们熬得住, 禁得起摸爬滚打,自然就具备了应付各种困难的能力同时,通过当前名人的 奋斗故事,不仅能够很好地诠释风雨彩虹的含义,也能够很好地把学生的心留 在课堂,将专业知识记得更清楚,理解得更透彻二)以案例法、实践仿真法促进德育课堂本门课程以培养学生的技术能力为目标,因此辅以案例式教学、实验演示 教学法等多种模式,将专业知识与德育元素密切融合,相得益彰。
案例教学法相较于其他教学方法最突出的优势就是以专业知识案例为载 体,以讨论为手段来进行教学,大量基于日常生活应用、工业应用的工程案例 往往就取材于发生在大学生身边的事件,如智能系统、安防系统、供暖供 水系统等这些贴近学生生活的真实案例,简单易懂,最能激发起学生的学习 兴趣,引起他们心理上、情感上的共鸣,易于被学生接受,极大提高了学生参 与的积极性,活跃了整个德融课堂的气氛在实验演示教学过程中,可以更好地将案例式教学与德育发挥到极致在 基于实验教学的案例教学过程中,课前学生要做好充足的准备工作,、查 找资料,实验中通过对实验系统的安装、接线、调试、数据分析、质疑等,将 讨论、辩论、小组团结协作等方式融入其中,能让学生如临其境般获得真实的 心理体验,变枯燥、乏味的理论内容为生动、丰富的专业实践,更好地理解德 融课堂内容体系,从而加深学生对德育内容的感性认识如在做温度式传感器 检测与控制实验过程中,测微器安装得是否精细考验了学生认真仔细的态度, 接线是否短路开路增加了学生对电在接错时危害的认知,以温度给定值与实际 值差异引起的偏差加热控制引导学生自身修养的不断改进等,从而培养学生在 专业实践学习中的良好品质。
在情景案例教学中激发他们的兴趣,化苦学为乐 学,化厌学为想学因此,在高校德育教学中采用案例教学法,将贴近学生生活的工程案例素 材、实验实践素材与德育内容中的理论知识相结合,让高校德育走近学生,让 高校专业课堂充满生活气息,改变传统课堂上枯燥、乏味、纯理论的教学模式, 从根本上提升了高校德育教学的魅力在当前追求现实的社会风气中,有必要树立一种"中国梦"式的正确的德 育新风,并在大学生群体中去传播,使我们曾经引以为傲的”象牙塔传说"回归本真,培养出人格健全、身体健康、思维创新、素质全面的高水平应用型本 科人才四、教学效果通过对整个课程进行德育教学融入,配以多样的知识案例教学方法,德育 教育由枯燥、乏味的理论变成生动、真实的案例,极大地调动了学生学习的积 极性和参与性在整个案例分析和讨论阶段,本课程注重突出学生的主体地位, 强调学生在分析案例中的独立思考、自主分析能力,学生主动与被动接受的方 式方法更加多样化通过实践阶段,锻炼了学生的团队协作能力、语言表达能 力、沟通能力和理论联系实际的能力,与高校的德育理念和教学目标相一致。