融合课程思政的过程控制与仪表课程教学改革与实践

融合课程思政的过程控制与仪表课程教学改革与实践

励科杰,柴国飞,陈佳泉,韩雪龙

衢州学院电气与信息工程学院 浙江衢州 324000

摘要： 本文以“过程控制与仪表”课程的思政教育为背景，结合课程特点，挖掘课程内容与课程思政的融合点，综合运用混合式教学、案例教学和学习任务考核评价等多元化教学方法和载体途径实现课程思政有效教学，将思政元素融入专业课程之中，引导学生形成吃苦耐劳、精益求精的工匠精神和爱国、敬业、诚信、友爱的品质，以及对中国特色社会主义道路、理论、制度、文化的自信，为我国流程工业控制事业培养更多优秀人才。

关键词：过程控制与仪表；课程思政；混合式教学

一、引言

教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》指出，立德树人成效是检验高校一切工作的根本标准。要想落实立德树人这一根本任务，必须全面系统推进课程思政建设，提升思政育人成效。不管是线上或线下，还是理论或实践，高校教师都要全方位深入挖掘专业课程中所蕴含的思政元素，将课程思政与专业课程有效融合，“以学生为中心”持续改进教学内容、教学方法和载体途径，构建全方位育人体系，实现育人和育才的协调统一。

二、课程性质、目标与特点分析

《过程控制与仪表》是自动化专业的一门重要的专业核心课程，通过本课程的学习让学生了解和掌握流程工业生产过程控制系统中各种过程仪表的作用、工作原理、特点及适用场合，并能进行简单和复杂过程控制系统的分析、设计、调试、整定等工作。

该课程注重理论与实际的结合，强调对学生工程观点、设计能力的训练，着力培养学生分析和解决工业生产过程中的控制问题的能力。课程既是过程控制的理论课程，又是控制理论在工业生产过程中应用的技术课程，既有理论深度，又重视工程实践，是一门理论和工程实践有机结合的课程。课程内容既有对过程控制的基础理论和自动化仪表的原理、结构等的讲解，又有大量的设计计算，内容繁多，学生听起来觉得枯燥无味，学起来觉得难学、难记，给老师的教学和学生的学习都造成了极大的挑战。

三、课程内容与课程思政的结合点

1.课程内容：过程控制概述

课程思政提要：认识过程控制在航空、航天、核电等国防重要领域的重要应用，激励学生把个人发展与国家重大需求紧密结合在一起。认识国内外过程控制领域装备、技术发展差距，激发学生奋斗精神；我国科学家谢绪恺在控制系统稳定性中的贡献及治学风范。

2.课程内容：自动化仪表概述

课程思政提要：工业4.0以及我国由制造大国向制造强国转变的机遇与挑战；我国控制论创始人钱学森及爱国和治学精神；我国“蛟龙号”载人潜水器研制及深渊团队发展及海试经历；从系统的角度看待“和谐社会”和“和谐集体”。

3.课程内容：仪表的信号制及防爆系统的构成。

课程思政提要：统一标准的重要意义：秦始皇统一六国，统一文字、货币、度量衡、车轴，促进生产力进步和社会发展；5G通信标准之争；中国梦：实现中华民族伟大复兴，祖国统一大业，台湾及南海问题。

4.课程内容：参数检测与变送概述

课程思政提要：重复性和精度的影响。推荐同学们看《大国工匠》工匠们的重复性误差可以达到极致。爱岗敬业是大学生毕业后工作的第一行为准则。

5.课程内容：安全栅

课程思政提要：2019年3月21日，江苏响水生态化工园区天嘉化工有限公司化学储罐发生爆炸，现场露出直径100米巨坑。事故造成64人死亡，已救治病人中，危重21人，重伤73人，另有28人失联。在设计控制系统时一定要把安全因素摆在首位，遵守职业道德，遵循操作规范，培养学生的安全意识。

6.课程内容：单回路控制系统的设计

课程思政提要：通过讲授单回路负反馈控制系统的结构和功能特点，使学生明白只有各部件各司其职、爱岗敬业、团结协作，才能使系统具备良好的控制性能，进而引申出我们在社会大系统中工作也要追求精益求精的工匠精神和团结协作精神等。

7.课程内容：集散控制系统

课程思政提要：以前，过程控制系统几乎被国外ABB、西门子、三菱、日立等公司垄断，价格昂贵，近些年国内如褚健领衔的浙大中控、北京和利时等公司的过控产品已经非常优秀，市场占有率高，培养学生的民族自豪感。

四、教育方法和载体途径的探索与改进

1.课程采取“混合式教学模式”，即“学习空间混合”（教室面授+网络学习）、“学习资源混合”（课堂资源+网络资源）、“学习方式的混合”（系统学习+碎片学习），有效融入具有过程控制特色的思政思想，实现个性化学习、差异化学习、特色化学习，使学生在知识、技能、思政三维教学目标上都得到不同程度的培养。

2.合理运用信息化技术，课堂教学、仿真实验、真实实验与工程实践“四位一体”。本课程在强调专业基础教育的同时，以真实工业装置为教学背景，结合Simulink系统构造了大量的仿真实验。此外，学院还建有工厂智能化实验室，让学生有机会参与实际的过程控制工程项目。切实摆脱了单一的验证性实验模式，结合工程实践，加强了探究式实验。解决了学生难以在课堂与工程项目之间切换的难题，虚实结合使复杂问题简单化、空间想象具象化，前沿的信息技术在提高学生学习兴趣的同时突破了教学重难点。

3.小组合作成果展示。小组协作培养学生的沟通交流能力，语言表达能力，团队合作能力；各小组之间PK 评分既激发了团队之间的竞争意识，却也提升了班级内部之间的凝聚力。

4.学习任务考核评价。阶段性考核检验学生在课堂中知识点及技能点的目标达成情况，包括在线测验、小组任务、小组汇报等多种形式，主客观评分使学生了解自身学习状况，以便查漏补缺，扬长避短。

5.职业素养融入提升。将“名人轶事、工程项目案例、行业新闻报道、工程专题介绍”引入课堂，加强学生对专业领域的认知、对行业新动向的关注，提升了学生作为未来工程技术人员的专业素养。

6.讲授式和案例研讨式相结合。本课程前半部分以“讲道”为主，以教师多媒体授课为主，以强化学生对控制系统基本概念的认识；在本课程后半部分以“论道”为主，以研讨式教学为主，根据典型的工业装置（如锅炉、精馏塔等），由教师提出研讨案例，学生课外探究设计，课堂双向讨论，最后由教师进行总结点评。这种教学模式结合了讲授式和案例研讨式的优势；在结果考核时，以课堂讨论与研究报告评分为主的平时成绩已上升至40%左右。此评价方法与教学模式，强调过程学习、促进学生自主学习能力的培养。

五、结束语

本文探究了“过程控制与仪表”课程的性质、特点，充分挖掘课程内容与思政元素的结合点，并通过混合式教学、案例教学、小组合作成果展示和学习任务考核评价等多元化教学方式方法和载体途径提高思政教学成效，引领学生树立正确的世界观、人生观和价值观，形成吃苦耐劳、精益求精的工匠精神，增强“四个自信”，以期实现寓德于课、立德树人的育人目标。

参考文献

[1]谢宇,孙强,王仁宝等.课程思政视域下应用型课程建设探索——以“过程控制与仪表”为例[J].哈尔滨学院学报,2022,43(10):130-132.

[2]韩燕,王冬生,蔡晓敏等.混合式教学在“过程控制”课程中的应用[J].计算机时代,2022,356(02):97-99+102.

[3]张梅,王民慧,刘晓燕.融合课程思政的过程控制工程课程混合式教学模式改革与实践[J].教师,2021,No.475(28):105-106.

[4]王鸿懿,谢七月.线上线下混合式“金课”的课程思政建设探索——以热工过程控制系统为例[J].大学教育,2022,No.148(10):95-97.

基金项目

2020年度浙江省级线上线下混合式一流课程衢州学院《过程控制与仪表》；2022年浙江省级社会实践一流课程衢州学院《过程控制与仪表工程训练》；衢州学院2022年校级应用型人才培养专项教学改革项目“基于工程教育的自动化专业应用型人才培养模式构建”（YYXJC202208）