控制工程课程设计论文

2022-09-21 15:28:19 来源:写作指导

一、基于“工作过程”法的设计理念

(一)基于工作过程,构建课程设计体系

通过钢铁企业调研、专家座谈和毕业生调查等方法,确定材料成型及控制工程专业培养的目标岗位,确定各个岗位的代表性工作任务,然后分析每个岗位的典型工作任务,根据工作任务提炼为行动领域,按照教育教学方法将行动领域转化为学习领域,再转化为该学习领域课程。

(二)多方参与,提高教学质量

在课程设计资源整合时,与中冶赛迪、重钢股份有限公司等单位的行业专家、校外兼职教师进行沟通、协商,共同确立改革方案。校内专业教师主要负责调研资料的整理、课程理论基础的搜集论证,以及协调校内外教师的工作。行业专家主要负责学生的现场实践工作,并指导校内教师,确保课程设计体系的准确性。校外教师有选择地参与课程的教学过程,提供相关的实践案例。在课程设计的实施过程中,坚持行业专家、校内专业教师和校外兼职教师的多元化教学,改善教学效果,提高教学质量。

(三)采用任务驱动,重点培养实践能力

按照教学大纲的要求确定课程设计教学内容,课程设计的内容要体现项目导向任务驱动的教学理念。具体做法是根据教学大纲设计学习情境,在各种学习情境下分解具体任务。如加热炉课程设计,其典型任务是熟练掌握加热工艺要求,并对加热生产过程进行控制,根据该典型任务确定加热炉设计的下分任务,包括燃料燃烧计算、炉子的热工制度(包括炉温制度、供热制度、炉压制度及钢种的加热工艺制度)和炉膛主要尺寸的确定、炉膛热交换和金属加热时间计算、炉体结构及烟囱等辅助设备的设计,在具体的设计过程中只需进行下分任务的设计即可。

(四)坚持行动导向,注重实践能力培养

以加热炉课程设计为例,一方面通过一个个下分任务的完成,使学生能够在完成每一个下分任务的同时,不断积累经验,逐步掌握加热工艺制度制订的方法,充分利用所学理论知识,逐步建构较为完整的加热炉作业区工艺和设备情况,明确加热岗位的任务和职责,初步形成职业习惯,毕业后可以直接胜任加热岗位工作。另一方面,该课程设计结合操炉工考试相关的内容,引入行业标准,实现理论和实践的融通,提高学生的实际应用水平。

二、基于“工作过程”法的设计思路

(一)以能力为本位,确定课程设计教学目标

课程设计教学目标,是学生通过课程设计的实践锻炼在职业能力和知识认知上要达到的具体标准,它既是课程教学的龙头,又是课程教学质量评价的依据,因此必须认真分析和论证。以加热炉课程设计为例,笔者根据分析论证,确定其课程目标为:(1)能力目标。学会制订加热工艺制度(包括加热温度、加热速度、加热时间);能正确进行炉膛尺寸设计,熟练掌握不同钢种的加热要求。(2)知识目标。熟悉加热制度制订的依据,掌握炉型特点和结构设计的要求;熟练掌握加热的特点和要求,准确掌握不同加热缺陷的特点和判断。

(二)以工作过程为导向,选取教学内容

同样以加热炉课程设计为例,通过在特定条件下进行加热炉初步设计(包括燃料燃烧计算、炉子的热工制度和炉膛主要尺寸的确定、炉膛热交换和金属加热时间计算、炉体结构及烟囱等辅助设备的设计),要求学生把理论和实践结合起来,培养学生综合应用所学的理论知识去分析和解决工程实际问题的能力,帮助学生巩固、深化和拓展知识面,使之得到一次较全面的设计训练,为实际工程设计奠定基础。

(三)以项目教学为手段,实现教学目标

课程设计教学充分体现了专业性、应用性和实践性。加热炉课程设计的具体思路是:首先,明确该课程与专业、职业的关系,确定该课程是材料成型及控制工程专业的核心课程。其次,进行学习情境和任务的设计,即确定教学内容。如在确定加热温度的过程中既考虑避免出现过热过烧,还要考虑Si、Mn等合金元素的影响及加热目的,从而进行综合确定。最后,进行考核与评价。通过聘请赛迪工业炉和重钢集团的专家进行现场数据对比分析,确定设计与现场生产的差距,从而确定合理的评价体系,促进课程设计的不断完善。

(四)构建多元化、开放式的教学评价体系

仍以加热炉课程设计为例,从入炉到出炉采用流程化作业,根据工艺的各个环节,将每一段的温度、速度和炉压确定有机结合起来,制订适合生产现场的工艺制度。在考核方面进行多元化考核,在结束设计后,学生采用答辩的方式将自己的设计思路、理念和工艺规程进行有效整合,老师结合学生的答辩提出问题,最后送行业专家评阅,从而实现过程性考核和结果性考核的有机结合。

三、基于“工作过程”法的实践效果

2012年下半年开始用基于“工作过程”法对材料成型及控制工程专业的课程设计类实践课进行改革,将现场数据采集和课堂工艺设计有机结合起来,经过两年的教学实践,采用平时观察、访谈等方式分析了该方法的实施效果。

(一)提高了学生的学习兴趣

采用基于“工作过程”法,将现场的工艺设计搬到课程设计里面,利用课程设计完成现场工艺参数的选择和确定,利用课程设计解决现场的实际问题,显著提高了学生的学习兴趣。

(二)提高了课程设计的学习效果

基于“工作过程”法将理论课程和实践课程有效结合起来,将知识体系进行重新构建,扩展了学习的时间和空间,为学生的深入思考和广泛交流提供了便利,加深了学生对理论知识的理解,能够从生产实际出发,主动提出问题、分析问题和解决问题,使学生从以前的不问所以然的埋头计算变成了分析工艺参数和处理现场问题的参与者,从而促进了对知识的理解与应用。

四、结语

基于“工作过程”法的课程设计改变了目前的课堂教学模式,创建了一种基于工艺流程的,以知识为中心组织课程内容和教学过程的课程模式。该模式将理论教学和实践教学有机结合起来,让学生通过完成具体环节的工艺设计实现职业技能的提高和相关知识的构建,对激发学生的学习兴趣和培养职业能力起到了巨大的推动作用,学生的知识、能力、素质结构不断优化,培养质量不断提高,就业竞争力显著增强。

作者:罗晓东 胡彬 阳辉 单位:重庆科技学院冶金与材料工程学院