论文部分内容阅读
摘要：根据新时期国家对“卓越工程师教育培养计划”的要求，针对在“工业现场总线技术”课程的特点和在实际教学中存在的问题，在教学内容、教学方法和方式、教材建设、实验课程建设和考核方法等方面进行了一系列的改革措施，以期能够根据现有的条件，尽可能地提高教学质量，满足国家对“卓越工程师培养计划”的要求。
关键词：卓越计划；工业现场总线；课程改革；应用型人才
“卓越计划”是教育部“卓越工程师教育培养计划”的简称，是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重大改革项目。该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。[1]
“卓越计划”具有三个特点：一是行业企业深度参与培养过程；二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才；三是强化培养学生的工程能力和创新能力。[2]针对上述情况，探讨了当前各项教学中存在的问题，针对“卓越计划”的实施要求提出了一些改革措施，在教学实践活动中取得了较好的教学效果。
一、当前的教学状况
“现场总线技术”是自动化及其相关控制专业的一门重要专业课，它是20世纪80年代末在国际上发展起来的，主要解决工业现场的智能化仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通讯以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题；是过程控制技术、自动化仪表、计算机网络技术三大技术发展的交汇点。[3]因此现场总线技术是多种知识的综合应用，具有面广点多的特点，[4]所以在教学中主要存在以下问题：
1.教学内容与实际课时分配不均衡
尽管该课程所涉及的内容很多，涵盖的知识点较广，但课时量却较少，只有32学时。在如此短的学时下，学生在学完课程后，也仅仅是获得其概念而已，无法达到有效地提高学生的专业素质的要求。
2.教学方法与教学内容不匹配
采用传统的教学方法，很难实现短学时的时间对多内容的讲解，即使勉强做到了，教学效果也不好，学生感觉就是走马观花，无法对知识的实质进行理解，另外现在的教学模式存在以教师为中心、学生被动听课的模式，这样的教学方式不能更好地发挥多媒体的教学优点。
3.教材不适合
由于技术性知识的发展迅速，一些具有重大影响的技术也不断地融于现场总线技术当中，这样就使得一方面现有教材的内容与新技术的发展相对滞后，另一方面适合成为“基于卓越”计划的教材更是凤毛菱角。
4.实验环节欠缺
由于学时少，内容多，因此在以完成正常教学内容的前提下，进行的实验教学内容安排就相对较少，有的甚至没有实验环节，即使有也是以认识为目的，以老师的演示教学为主，很难达到对学生工程能力和创新能力的培养。
5.考核方法单一
传统的考核方法都是考试课以期末考试为主，考查课以学生的平时表现、作业为主，最后的结果仍然是使学生停留在对现场总线概念的认识上，而无法验证和督促学生对这门课更深层次的理解和能力的培养。
上述存在的问题直接影响到学生素质和基本的动手能力的培养，而“卓越计划”中提到的工程能力和创新能力，更是无法实现。
二、教学改革探讨
1.教学内容的改革
针对“卓越计划”的培养要求，根据相关行业的标准制定新的教学大纲和教学内容，针对学时少的情况，以重点讲解其中的一种现场总线知识为主（例如：主要讲解CAN总线的原理及其应用），避免了面面俱到、走马观花，使学生能够通过集中精力对一种总线的知识进行了解和学习，进而能够达到融会贯通、触类旁通；同时认真分析相关课程的交叉知识，尽量避免知识的重复讲授，在学生学习相关前期课程时，就提示学生相关知识的延续性，从而实现了利用有限的学时来解决主要的问题，避免了时间的不必要的浪费；另外以作业的形式鼓励学生通过一些渠道去了解应用现场总线技术的企业的应用情况，使学生具有进一步与企业接触的经历。
2.教学方式和方法的改进
结合传统的教学方式和方法，在教学中引入展示法、启发法、课堂讨论法、自学指导法、结合实验、实践法等教学方法。即在教学中，将相关元件的实物展示给学生，使学生能第一时间就获得较充分的感性知识；采用启发式教学，通过生动地讲述使学生产生联想，以便能给学生留下深刻印象；针对教材中的一些主要疑难问题或学生感兴趣的问题，在学生进行独立思考之后，留出一定时间共同进行讨论，使课堂上的学生变被动为主动，从而提高学生对的学习兴趣和对相关知识的理解能力；指导和鼓励学生通过阅读相关的参考书和科技文献，去领会、消化、巩固和扩大知识，从而提高学生的自学能力，养成良好的读书习惯；对于相关知识的讲解完成后，利用现有条件进行一定的实验，来加深学生对知识的理解和掌握，进而也可以增加学生的动手能力，同时结合在大学一年级中进行的企业文化与认知实习时在企业见到的总线方面的知识进行进一步的消化和理解，为培养学生具有初步的工程能力提过必要的基础。
3.教材建设
由于当前涉及的现场总线方面的书籍均以科技类书籍为主，因此适合作为教材的书籍很少，特别是随着知识更新速度的加快，还未现适合作为“卓越计划”的教材。因此根据上述情况，以教师自编的教案和讲稿为主，每次课的教案中都留有随时添加新的内容的空间，以适应不断更新知识的需要，在知识的体系中，根据“卓越计划”的需求进行了如下整合，如图1所示。授课内容从基本的知识入手，最后落实到企业的实际应用，使通过具有初步的企业设计理念。
4.实验环节的改善
为了能充分利用现有的条件最大限度地满足学生动手能力的提高，采取了如下措施：将原来的演示实验变成学生的实际操作实验；让学生亲自动手制作一些实验用的小模块，然后进行安装和调试，这不仅可以增加相应的台组数，提高分组能力，同时也提高了学生的动手制作能力；鼓励学生根据自身的条件去相关企业进行调研，或是利用网络等手段查询相关资料，自己动手制作具有一定功能的总线相关模块；支持和鼓励在企业实习的学生，将企业的相关生产项目作为毕业设计题目，由企业的指导老师作为其毕业设计的指导教师，指导其完成毕业设计任务，从而实现企业与培养过程的结合。 通过上述实践环节的改进，学生的实际动手能力和设计能力有了很大的提高，为学生创新能力和工程能力的培养打下一定的基础。
5.考核方法的改革
对传统的期末成绩评定方法进行改革，期末总评成绩由理论考试和平时成绩两部分组成，理论考试占总成绩的60%，平时成绩占40%。在理论考试中，试卷中增加实验的相关环节和内容，并且这部分内容不少于卷面的10%。在平时成绩的给定中，实验考核占成绩的80%，其余视平时表现而定，在实验考核中，有学生抽取相应的实验题目，每个题目可能是相关实验的一个环节，然后在要求学生在规定的时间内完成，成绩将视学生的完成时间和完成的准确性来定。对于实验考核不合格的采用一票否决制，即取消其理论课考试资格，进而督促学生提高实际的动手能力。
三、结束语
本文根据现场总线课程的特点和实际情况结合了国家基于“卓越计划”的项目要求，从教学内容、方式方法、教材、实验和考核等几个方面进行了一些改革尝试。通过上述改革，增强了学生的学习兴趣和学习主动性，提高了学生发现问题和解决问题的能力，特别是实际动手能力有了明显的改善，学生的创新能力和工程能力也有了很大的提高，为成为经济社会发展需要的高质量工程技术人才打下了一定的基础。
“卓越计划”旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。这无论对学校、教师还是学生都提出了新的要求，更需要参与人不断地更新理念，特别是教师这一重要环节。[5]教师对新知识的掌握程度及自身的工程实践能力都将直接影响到“卓越计划”的实施，为此一方面需要在企业聘请有经验的技术人员兼任教师，同时也要让教师到生产一线去锻炼和学习，提高教师的专业素质，然后再由企业回到课堂，真正实现行业企业深度参与培养过程。
参考文献：
[1]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究，2010，（4）.
[2]关仲和.关于应用型人才培养模式的思考[J].中国大学教学，2010，（6）.
[3]阳宪惠.现场总线技术及其应用[M].北京：清华大学出版社，1999.
[4]饶云涛.现场总线CAN原理与应用技术[M].北京：航空航天大学出版社，2003.
[5]张洪田，等.应用型人才培养体系的探索与实践[J].中国高教研究，2008，（2）.
（责任编辑：宋秀丽）
关键词：卓越计划；工业现场总线；课程改革；应用型人才
“卓越计划”是教育部“卓越工程师教育培养计划”的简称，是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重大改革项目。该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。[1]
“卓越计划”具有三个特点：一是行业企业深度参与培养过程；二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才；三是强化培养学生的工程能力和创新能力。[2]针对上述情况，探讨了当前各项教学中存在的问题，针对“卓越计划”的实施要求提出了一些改革措施，在教学实践活动中取得了较好的教学效果。
一、当前的教学状况
“现场总线技术”是自动化及其相关控制专业的一门重要专业课，它是20世纪80年代末在国际上发展起来的，主要解决工业现场的智能化仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通讯以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题；是过程控制技术、自动化仪表、计算机网络技术三大技术发展的交汇点。[3]因此现场总线技术是多种知识的综合应用，具有面广点多的特点，[4]所以在教学中主要存在以下问题：
1.教学内容与实际课时分配不均衡
尽管该课程所涉及的内容很多，涵盖的知识点较广，但课时量却较少，只有32学时。在如此短的学时下，学生在学完课程后，也仅仅是获得其概念而已，无法达到有效地提高学生的专业素质的要求。
2.教学方法与教学内容不匹配
采用传统的教学方法，很难实现短学时的时间对多内容的讲解，即使勉强做到了，教学效果也不好，学生感觉就是走马观花，无法对知识的实质进行理解，另外现在的教学模式存在以教师为中心、学生被动听课的模式，这样的教学方式不能更好地发挥多媒体的教学优点。
3.教材不适合
由于技术性知识的发展迅速，一些具有重大影响的技术也不断地融于现场总线技术当中，这样就使得一方面现有教材的内容与新技术的发展相对滞后，另一方面适合成为“基于卓越”计划的教材更是凤毛菱角。
4.实验环节欠缺
由于学时少，内容多，因此在以完成正常教学内容的前提下，进行的实验教学内容安排就相对较少，有的甚至没有实验环节，即使有也是以认识为目的，以老师的演示教学为主，很难达到对学生工程能力和创新能力的培养。
5.考核方法单一
传统的考核方法都是考试课以期末考试为主，考查课以学生的平时表现、作业为主，最后的结果仍然是使学生停留在对现场总线概念的认识上，而无法验证和督促学生对这门课更深层次的理解和能力的培养。
上述存在的问题直接影响到学生素质和基本的动手能力的培养，而“卓越计划”中提到的工程能力和创新能力，更是无法实现。
二、教学改革探讨
1.教学内容的改革
针对“卓越计划”的培养要求，根据相关行业的标准制定新的教学大纲和教学内容，针对学时少的情况，以重点讲解其中的一种现场总线知识为主（例如：主要讲解CAN总线的原理及其应用），避免了面面俱到、走马观花，使学生能够通过集中精力对一种总线的知识进行了解和学习，进而能够达到融会贯通、触类旁通；同时认真分析相关课程的交叉知识，尽量避免知识的重复讲授，在学生学习相关前期课程时，就提示学生相关知识的延续性，从而实现了利用有限的学时来解决主要的问题，避免了时间的不必要的浪费；另外以作业的形式鼓励学生通过一些渠道去了解应用现场总线技术的企业的应用情况，使学生具有进一步与企业接触的经历。
2.教学方式和方法的改进
结合传统的教学方式和方法，在教学中引入展示法、启发法、课堂讨论法、自学指导法、结合实验、实践法等教学方法。即在教学中，将相关元件的实物展示给学生，使学生能第一时间就获得较充分的感性知识；采用启发式教学，通过生动地讲述使学生产生联想，以便能给学生留下深刻印象；针对教材中的一些主要疑难问题或学生感兴趣的问题，在学生进行独立思考之后，留出一定时间共同进行讨论，使课堂上的学生变被动为主动，从而提高学生对的学习兴趣和对相关知识的理解能力；指导和鼓励学生通过阅读相关的参考书和科技文献，去领会、消化、巩固和扩大知识，从而提高学生的自学能力，养成良好的读书习惯；对于相关知识的讲解完成后，利用现有条件进行一定的实验，来加深学生对知识的理解和掌握，进而也可以增加学生的动手能力，同时结合在大学一年级中进行的企业文化与认知实习时在企业见到的总线方面的知识进行进一步的消化和理解，为培养学生具有初步的工程能力提过必要的基础。
3.教材建设
由于当前涉及的现场总线方面的书籍均以科技类书籍为主，因此适合作为教材的书籍很少，特别是随着知识更新速度的加快，还未现适合作为“卓越计划”的教材。因此根据上述情况，以教师自编的教案和讲稿为主，每次课的教案中都留有随时添加新的内容的空间，以适应不断更新知识的需要，在知识的体系中，根据“卓越计划”的需求进行了如下整合，如图1所示。授课内容从基本的知识入手，最后落实到企业的实际应用，使通过具有初步的企业设计理念。
4.实验环节的改善
为了能充分利用现有的条件最大限度地满足学生动手能力的提高，采取了如下措施：将原来的演示实验变成学生的实际操作实验；让学生亲自动手制作一些实验用的小模块，然后进行安装和调试，这不仅可以增加相应的台组数，提高分组能力，同时也提高了学生的动手制作能力；鼓励学生根据自身的条件去相关企业进行调研，或是利用网络等手段查询相关资料，自己动手制作具有一定功能的总线相关模块；支持和鼓励在企业实习的学生，将企业的相关生产项目作为毕业设计题目，由企业的指导老师作为其毕业设计的指导教师，指导其完成毕业设计任务，从而实现企业与培养过程的结合。 通过上述实践环节的改进，学生的实际动手能力和设计能力有了很大的提高，为学生创新能力和工程能力的培养打下一定的基础。
5.考核方法的改革
对传统的期末成绩评定方法进行改革，期末总评成绩由理论考试和平时成绩两部分组成，理论考试占总成绩的60%，平时成绩占40%。在理论考试中，试卷中增加实验的相关环节和内容，并且这部分内容不少于卷面的10%。在平时成绩的给定中，实验考核占成绩的80%，其余视平时表现而定，在实验考核中，有学生抽取相应的实验题目，每个题目可能是相关实验的一个环节，然后在要求学生在规定的时间内完成，成绩将视学生的完成时间和完成的准确性来定。对于实验考核不合格的采用一票否决制，即取消其理论课考试资格，进而督促学生提高实际的动手能力。
三、结束语
本文根据现场总线课程的特点和实际情况结合了国家基于“卓越计划”的项目要求，从教学内容、方式方法、教材、实验和考核等几个方面进行了一些改革尝试。通过上述改革，增强了学生的学习兴趣和学习主动性，提高了学生发现问题和解决问题的能力，特别是实际动手能力有了明显的改善，学生的创新能力和工程能力也有了很大的提高，为成为经济社会发展需要的高质量工程技术人才打下了一定的基础。
“卓越计划”旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。这无论对学校、教师还是学生都提出了新的要求，更需要参与人不断地更新理念，特别是教师这一重要环节。[5]教师对新知识的掌握程度及自身的工程实践能力都将直接影响到“卓越计划”的实施，为此一方面需要在企业聘请有经验的技术人员兼任教师，同时也要让教师到生产一线去锻炼和学习，提高教师的专业素质，然后再由企业回到课堂，真正实现行业企业深度参与培养过程。
参考文献：
[1]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究，2010，（4）.
[2]关仲和.关于应用型人才培养模式的思考[J].中国大学教学，2010，（6）.
[3]阳宪惠.现场总线技术及其应用[M].北京：清华大学出版社，1999.
[4]饶云涛.现场总线CAN原理与应用技术[M].北京：航空航天大学出版社，2003.
[5]张洪田，等.应用型人才培养体系的探索与实践[J].中国高教研究，2008，（2）.
（责任编辑：宋秀丽）