一、“过程控制”课程创新型实验教学的概念和实施原则
1.创新型实验教学的概念
在过程控制实验教学中，能激发学生自己提出问题，提出解决思路和方法，通过设计实验并总结出合理的结论的教学过程。基于上述概念，可以从以下几个方面理解：一是创新型实验教学的基本特点是学生主动的有兴趣的去设计并实施实验，获取过程控制的相关知识，而不是被动的完成；二是学生的主动性不是凭空而来，而是需要教师的激发引导，所以教师恰当的激发引导是创新型实验教学的必要条件；三是开展创新型实验的目的不仅仅是获取过程控制的知识，更重要的是为了提高学生发现问题、解决问题的能力；四是开展创新型实验并不意味着要放弃传统经典实验，传统经典实验是基础，创新型实验是补充和升华，两者应该相互促进，共同帮助学生提高能力。对于独立学院，“过程控制”课程创新型实验教学有其特殊性：一是实验教学形式可以更加灵活，充分调动独立学院的办学优势；二是学生的思维自由发散，这样更有利于创新能力的培养；三是由于独立学院的教学经费、教学资源非常有限，所以必须充分利用过程控制实验系统的部件，合理组织创新型实验的开展。
2.实施原则
作为一门高校开设的课程，必须遵循一般的教学原则，符合一般的教学规律。除了遵循这些一般的规律外，独立学院“过程控制”课程创新型实验教学的实施还要遵循以下原则：
（1）符合独立学院独特的培养目标。由于独立学院在定位上与普通本科高校不同，“过程控制”课程创新型实验教学的开展首先要符合其独特的专业培养目标，促进其实现技术应用型人才的培养目标。
（2）坚持学生主体性和教师主导性相结合的原则。由创新型实验的概念可以知道，主动性是基本特点，而学生的主动性是由教师的合理激发引导产生的，因此必须坚持学生主体性和教师主导性相结合的原则。独立学院学生的基础没有普通本科生好，所以教师的授课内容的选择、深浅、讲解方式至关重要。既要讲清知识点，又能启发学生的创新意识。
（3）坚持开放性原则。独立学院的教学经费、教学资源非常有限，在过程控制创新型实验教学的开展过程中，坚持开放性原则，既可以解决实验资源不够用的问题，又可以让学生将自己的想法、猜想随时带去实验室试做完成。
（4）坚持创新性原则。过程控制创新型实验是一种探索型的实践活动，既需要教师采用新颖的教学方式，又需要学生能在实验活动中迸发出创新的火花。
二、“过程控制”课程创新型实验教学的组织形式和实施过程
1.组织形式
在独立学院的办学环境下，“过程控制”课程的创新型实验组织形式必须采用“分层次，分阶段”的教学形式，不同阶段有不同要求，使学生在实践中不断提高。“分层次”指的是按基础和兴趣将学生分成若干小组，在同一阶段完成不同的实验活动。“分阶段”指的是小组根据不同阶段完成不同的实验活动。独立学院的学生基础参差不齐，在过程控制创新型实验教学中，“分层次，分阶段”的开展尤为重要。第一阶段为基础阶段。小组人数固定，为四人，小组中两人基础较好，另两人较差，目的是两个基础较差的学生向两个基础较好的学生学习，该阶段主要是完成基础性的实验。实验题目可以在基础型实验中选择，如单闭环控制温度、压力、液位、流量等题目。
该阶段要求小组的每位成员必须都能在实验台独立操作完成80%的基础性实验，同时在LabView虚拟软件中完成这些实验，否则该成员不能进入第二阶段。第二阶段为兴趣阶段。可以根据兴趣自由组成小组，每小组人数可以不同，该阶段主要根据小组成员兴趣实施实验，实验题目可以从兴趣型实验中选择，也可以自主设计题目。兴趣型实验既包括在双容水箱液位PID控制、模糊控制、神经网络控制、模糊PID控制等实验台上完成的实验，也包括在LabView虚拟软件中完成的物料搅拌控制、锅炉水温—水压—水位控制、风扇转速—温度控制等。兴趣阶段是教师引导学生创新型实验的开始，这些题目的设定是为了帮助学生激发创新灵感。第三阶段为创新型阶段。不分组、不设时间提供开放的实验室，学生随时可以去实践自己的想法。该阶段最重要的是提供一些开放的环境让学生去讨论，让学生充分的交流，产生创新思路。
2.实施过程
由上述组织形式的三个阶段可以看出，第一、二阶段是第三阶段的前提，创新型阶段是创新型实验教学的核心阶段。创新型阶段的实施过程包括四个步骤：
（1）选定实验课题。在独立学院教学资源有限的情况下，选定实验课题应该兼顾实用性、新颖性、可行性，同时还应该考虑学生的基础能不能完成实验课题。实用性也就是该实验在现实控制工业中有没有实用价值。新颖性是指目前该实验课题有没有被提出并设计过。可行性是指学生选定的实验题目能不能通过学校的实验仪器或LabView等虚拟软件操作完成。
（2）分析课题，提出实验方案和方法，是过程控制创新型实验的最重要环节。由于选定题目的新颖性，实验课题的结论可能并不知道，因此首先要对实验结论提出一个或几个猜测，这有利于实验方案的选择和设计。然后收集各种可能实施的方案，综合比较这些方案，根据现有实验条件的可行性确定最佳的方案，根据确定的方案选择合适的实验方法。
（3）实施实验。将选定的实验方案方法付诸实际，此步骤与上述步骤需要反复交叉，方案的好坏要在实施实验后才了解。例如：三容水箱液位控制实验中可以采用PID控制、模糊控制、神经网络控制的方案，但控制的好坏只有通过实施实验后才了解。
（4）分析实验结果，总结实验结论。得到实验数据后，综合运用归纳、推理、对比等方法，总结出实验结论。得到的结论既要符合过程控制理论基本原理，又要高于基本原理，将其升华到工程运用领域。在上述四个步骤中，教师的引导作用不可缺少。教师可以采用录像、投影和幻灯机等媒体辅助过程控制创新型实验教学，充分利用计算机技术来完成过程控制创新型实验，如利用计算机处理实验数据、用计算机采集实验数据、用计算机仿真模拟实验等。
三、总结
在独立学院的教学环境下，按照以上方法开展“过程控制”课程的创新型实验教学，取得了良好的效果。
作者：余发军 李伟锋 单位：中原工学院信息商务学院
