于紅霞，楊利，宋孚紅，尹常永

(沈陽(yáng)工程學(xué)院 國(guó)際教育學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110136)

測(cè)量技術(shù)及儀表類(lèi)課程改革初探

于紅霞，楊利，宋孚紅，尹常永

(沈陽(yáng)工程學(xué)院 國(guó)際教育學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110136)

“熱工測(cè)量及儀表”是生產(chǎn)自動(dòng)化、熱能與動(dòng)力工程等專(zhuān)業(yè)的必修課。由于其培養(yǎng)方案多年未修訂，課程內(nèi)容及實(shí)施過(guò)程已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于市場(chǎng)的需求。針對(duì)這一現(xiàn)狀，有必要對(duì)原有課程體系進(jìn)行重新修訂。教學(xué)改革中，首先應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位能力為目標(biāo)，確定整個(gè)課程的教學(xué)目標(biāo)，再根據(jù)教學(xué)目標(biāo)確定課程具體內(nèi)容，然后以具體的崗位職責(zé)任務(wù)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境，最后按照認(rèn)知規(guī)律合理有序安排教學(xué)內(nèi)容，保證課程內(nèi)容有效的落實(shí)。

測(cè)量技術(shù)及儀表;職業(yè)能力;試題庫(kù)管理

“熱工測(cè)量及儀表”又稱(chēng)測(cè)量技術(shù)及儀表，是一門(mén)應(yīng)用性與實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課，是生產(chǎn)自動(dòng)化、熱能與動(dòng)力工程等專(zhuān)業(yè)的必修課。在自動(dòng)化及相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域，測(cè)量技術(shù)對(duì)整個(gè)學(xué)科的連續(xù)性和完整性起著重要的作用。隨著過(guò)程工業(yè)向大規(guī)模、高效率、智能化方向發(fā)展，大量新型儀表和先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)不斷涌現(xiàn)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員提出了更高的要求。但經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研分析后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)行的測(cè)量技術(shù)及儀表課程的培養(yǎng)方案已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足行業(yè)的需求，亟需改進(jìn)。

一、現(xiàn)狀分析與解決思路

“測(cè)量技術(shù)及儀表”課程具有學(xué)時(shí)少、涉及知識(shí)面廣、內(nèi)容抽象且更新速度快的特點(diǎn)。目前很多高等學(xué)校的“測(cè)量技術(shù)及儀表”課程的培養(yǎng)方案多年未修訂，課程內(nèi)容及實(shí)施過(guò)程已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于市場(chǎng)的需求，這主要體現(xiàn)在智能儀表部分的缺失、儀表校驗(yàn)方法落后等方面。在實(shí)施過(guò)程中還存在著理論與實(shí)際脫節(jié)嚴(yán)重、實(shí)踐環(huán)節(jié)嚴(yán)重不足等問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，有必要根據(jù)市場(chǎng)的需求和行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)原有課程體系進(jìn)行重新修訂。在教學(xué)改革中，如何利用先進(jìn)的技術(shù)手段和科學(xué)的教育理念加強(qiáng)課程的內(nèi)涵建設(shè)、提升學(xué)生對(duì)該門(mén)課程的興趣、提高教學(xué)質(zhì)量，是該門(mén)課程任課教師需要認(rèn)真研究的問(wèn)題。在教學(xué)改革中，首先應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位能力為目標(biāo)，確定整個(gè)課程的教學(xué)目標(biāo)，再根據(jù)教學(xué)目標(biāo)確定課程具體內(nèi)容，然后以具體的崗位職責(zé)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境，最后按照認(rèn)知規(guī)律合理有序安排教學(xué)內(nèi)容，保證課程內(nèi)容有效的落實(shí)。具體的課程改革思路如圖1所示。

圖1 測(cè)量技術(shù)及儀表課程改革思路

二、課程內(nèi)容開(kāi)發(fā)

為了解行業(yè)的最新發(fā)展?fàn)顩r和需求，首先應(yīng)進(jìn)行有效的調(diào)研，通過(guò)電話(huà)、郵件或網(wǎng)絡(luò)方式進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，收集行業(yè)的典型工作任務(wù)描述，經(jīng)過(guò)歸納整理后得到典型崗位和典型崗位任務(wù)描述。工作任務(wù)描述為該領(lǐng)域課程開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)提供簡(jiǎn)潔、基本而又重要的信息。崗位任務(wù)描述中隱藏著該職業(yè)重要的知識(shí)要求和技能要求，與課程目標(biāo)有著直接的聯(lián)系。只有在充分了解典型工作任務(wù)的內(nèi)涵及其過(guò)程后，才能科學(xué)地確定課程目標(biāo)與課程內(nèi)容。根據(jù)調(diào)研得到自動(dòng)化及儀表行業(yè)典型工作任務(wù)和任務(wù)描述。典型崗位可分為與測(cè)量技術(shù)及儀表有關(guān)的研發(fā)、應(yīng)用、銷(xiāo)售和維護(hù)。然后進(jìn)行能力分解，整理出課程內(nèi)容，最后再對(duì)內(nèi)容進(jìn)行整體優(yōu)化和局部調(diào)整。下面以火電廠(chǎng)熱工檢修崗位為例，詳細(xì)說(shuō)明測(cè)量?jī)x表課程內(nèi)容的確定過(guò)程。

該崗位責(zé)任包括對(duì)本班組所轄所有自動(dòng)控制儀器、儀表進(jìn)行日常巡回檢查和維護(hù)，以及定期檢修，并作好巡檢記錄;做好備品、備件計(jì)劃，以保證機(jī)組正常運(yùn)行所需;修舊利廢;定期校驗(yàn)溫度、壓力、軸位移、振動(dòng)儀表，并出據(jù)檢定記錄等。工作內(nèi)容包括:①檢測(cè)元件(溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)、物位、火焰等物理量及其他的一次傳感器)的檢修和定期校驗(yàn)。②脈沖管路(一次閥門(mén)后的管路及閥門(mén)等)的檢修。③二次線(xiàn)路(補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)、補(bǔ)償盒、熱工儀表及控制裝置的電纜、電纜槽架、支架、二次接線(xiàn)盒及端子排等)的檢修。④二次儀表及控制設(shè)備(指示、記錄、累計(jì)儀表、數(shù)據(jù)采集裝置、調(diào)節(jié)器、操作器、調(diào)節(jié)執(zhí)行器、運(yùn)算單元及輔助單元等)的檢修。⑤保護(hù)聯(lián)鎖及工藝信號(hào)設(shè)備(保護(hù)或聯(lián)鎖設(shè)備、信號(hào)燈及音響裝置等)的檢修。⑥所有風(fēng)門(mén)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的檢修。⑦電動(dòng)閥門(mén)電動(dòng)機(jī)構(gòu)的檢修。⑧所有調(diào)節(jié)型電動(dòng)門(mén)電動(dòng)機(jī)構(gòu)的檢修。⑨氣動(dòng)門(mén)控制電磁閥和反饋裝置的檢修。⑩爐膛火焰和汽包水位監(jiān)視系統(tǒng)的檢修。（11）給煤機(jī)控制柜的檢修。（12）汽水分析系統(tǒng)熱工儀表的維護(hù)。（13）化水車(chē)間熱工儀表的維護(hù)。（14）燃運(yùn)車(chē)間熱工儀表的維護(hù)。根據(jù)以上分析確定工作內(nèi)容中的工作對(duì)象、工具、方法和組織形式，再進(jìn)行能力分解，最后確定課程內(nèi)容包括溫度、壓力、流量和液位等測(cè)量?jī)x表的安裝、使用和檢修等。

對(duì)能力分解進(jìn)行歸納總結(jié)，可以得到新的課程體系，如圖2所示。對(duì)比新舊課程體系可以發(fā)現(xiàn)，原有的體系中存在的學(xué)時(shí)分配不合理，知識(shí)陳舊等問(wèn)題，在新的課程體系中已被克服。例如原有課程體系中模擬式顯示儀表部分占用6學(xué)時(shí)，而對(duì)智能測(cè)量?jī)x表部分只要求做簡(jiǎn)單了解，這顯然不能滿(mǎn)足現(xiàn)實(shí)需求;在流量檢測(cè)儀表部分，對(duì)體積流量的測(cè)量方法介紹得比較全面，對(duì)直接式的質(zhì)量流量計(jì)卻沒(méi)有要求。目前環(huán)保行業(yè)對(duì)質(zhì)量流量的直接測(cè)量要求較高，相應(yīng)的測(cè)量技術(shù)和儀表也比較成熟，所以新的體系中加入了質(zhì)量流量的直接測(cè)量部分內(nèi)容?？偟膩?lái)說(shuō)新的課程體系對(duì)原有課程體系的內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化、整理和補(bǔ)充，利用腦圖系統(tǒng)建立了課程的內(nèi)容體系，并根據(jù)反饋情況不斷地優(yōu)化授課內(nèi)容。

圖2 “熱工測(cè)量及儀表”課程體系

職業(yè)能力分解中的專(zhuān)業(yè)能力需要專(zhuān)業(yè)知識(shí)和實(shí)踐能力作為支撐。一方面要滿(mǎn)足職業(yè)能力的要求，同時(shí)又要保證學(xué)科的完整性和連續(xù)性，因此，應(yīng)把教學(xué)任務(wù)分解為測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)、溫度測(cè)量及儀表、壓力測(cè)量及儀表、流量測(cè)量及儀表、料位測(cè)量及儀表、成分分析儀表等單元。每一單元的教學(xué)可根據(jù)崗位需求不同，將授課內(nèi)容分為基礎(chǔ)知識(shí)、儀表組成和安裝、原理介紹和分析、故障原因和故障排除四部分。不同的崗位能力需求對(duì)四方面的要求也有所不同，如基礎(chǔ)知識(shí)在四種崗位中都需要掌握，而對(duì)于故障排除的內(nèi)容顯然是想從事儀表應(yīng)用和維護(hù)方面的學(xué)生應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。

三、基于實(shí)踐的學(xué)習(xí)情境開(kāi)發(fā)

實(shí)踐操作是重要的學(xué)習(xí)情境?？茖W(xué)合理地設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)課程改革起到關(guān)鍵的作用，而且部分專(zhuān)業(yè)能力和個(gè)人能力的培養(yǎng)可以通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)得到鍛煉和加強(qiáng)。所以根據(jù)培養(yǎng)方案和授課大綱對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行改革應(yīng)是工作的另一個(gè)重點(diǎn)。該門(mén)課程的應(yīng)用性與實(shí)踐性很強(qiáng)，所以設(shè)計(jì)科學(xué)、執(zhí)行有力的實(shí)踐環(huán)節(jié)是課程教學(xué)成功與否的關(guān)鍵。對(duì)于實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，可根據(jù)課程內(nèi)容及特點(diǎn)和學(xué)校軟硬件資源情況，將實(shí)踐內(nèi)容分為演示性實(shí)驗(yàn)和動(dòng)手操作性實(shí)驗(yàn)。

儀表課程具有學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多的特點(diǎn)，很多教學(xué)內(nèi)容如果沒(méi)有實(shí)驗(yàn)作支撐會(huì)很枯燥，學(xué)習(xí)效果也很難保證，而部分內(nèi)容又不宜單獨(dú)開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課并占用大量學(xué)時(shí)。為了解決這一矛盾，開(kāi)設(shè)大量的演示性實(shí)驗(yàn)，并融于理論教學(xué)之中，就能充分體現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則。演示性實(shí)驗(yàn)分為理論教師課堂演示、實(shí)驗(yàn)室演示和多媒體視頻演示。采用何種演示形式取決于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和資源情況。以熱式流量計(jì)演示實(shí)驗(yàn)為例，由于體積較大，不適合教師課堂演示，實(shí)驗(yàn)室也沒(méi)有相應(yīng)的資源。為了加強(qiáng)授課效果和學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，多媒體視頻演示成為一個(gè)有效的方法和手段。熱式流量計(jì)演示實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)地展示了流量計(jì)的工作原理、結(jié)構(gòu)和安裝等內(nèi)容。多媒體演示實(shí)驗(yàn)可全方位、多層面、形象生動(dòng)地向?qū)W生展示儀表的相關(guān)內(nèi)容，課堂效果明顯。原則上任何一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)都可以用多媒體視頻完成。但是，多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)生反饋顯示，對(duì)于部分演示性實(shí)驗(yàn)，教師的直接演示效果要優(yōu)于多媒體演示。所以在教學(xué)實(shí)踐中可根據(jù)學(xué)生的評(píng)價(jià)和課堂效果，動(dòng)態(tài)地對(duì)演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化和重新整合分類(lèi)。例如在壓力儀表的結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)中，教材中的圖片呆板，語(yǔ)言描述枯燥;多媒體演示形象，但學(xué)生很難在腦海中形成立體思維。而老師在講臺(tái)上一步一步地拆解，緩慢地講解，學(xué)生很容易接受新的知識(shí)點(diǎn)，形成印象，即使不完全明白，課下也可以靠近仔細(xì)觀(guān)察，直至掌握該部分內(nèi)容?？偟膩?lái)說(shuō)，對(duì)這類(lèi)知識(shí)點(diǎn)的演示實(shí)驗(yàn)，多媒體演示要稍遜教師演示。當(dāng)然在學(xué)時(shí)充足的情況下，二者結(jié)合使用效果會(huì)更好。

動(dòng)手操作性實(shí)踐根據(jù)利用的資源和內(nèi)容不同，又分為綜合性實(shí)踐和單項(xiàng)加強(qiáng)型實(shí)踐。其中綜合性實(shí)踐主要根據(jù)課程大綱要求和實(shí)驗(yàn)室條件開(kāi)設(shè)，它將多種實(shí)踐能力和個(gè)人能力融于實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。每個(gè)綜合性實(shí)踐項(xiàng)目有詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和說(shuō)明，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立或合作完成相應(yīng)的工作。完成后需要提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告和分析，針對(duì)問(wèn)題能夠提出改進(jìn)方案或解決辦法。以熱電偶校驗(yàn)的使用綜合性實(shí)踐項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目綜合了儀表的組成、測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)成、誤差分析等內(nèi)容。該實(shí)踐項(xiàng)目采用2～3人一小組，組內(nèi)采用分工合作的方式完成校驗(yàn)任務(wù)。項(xiàng)目培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生良好的溝通、資料分析和整理、時(shí)間安排等個(gè)人能力，同時(shí)培養(yǎng)了能夠完成整個(gè)儀表的使用這一職業(yè)能力。實(shí)踐環(huán)節(jié)部分結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

四、考核體系與試題庫(kù)優(yōu)化

課程的考核體系是對(duì)整個(gè)課程開(kāi)發(fā)到實(shí)施的一個(gè)質(zhì)量反饋?？茖W(xué)的考核體系不僅能夠反映學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，同時(shí)也能反映教學(xué)實(shí)施效果。改革后的評(píng)價(jià)體系包括過(guò)程評(píng)價(jià)和結(jié)果考核。結(jié)果考核是檢驗(yàn)課程的教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)到的重要依據(jù)，為此重點(diǎn)要對(duì)考試部分進(jìn)行改進(jìn)。首先，根據(jù)職業(yè)能力分解和培養(yǎng)大綱，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了試題庫(kù)，由授課教師進(jìn)行管理。其次在專(zhuān)業(yè)委員會(huì)的監(jiān)督下，動(dòng)態(tài)地優(yōu)化題庫(kù)，主要的優(yōu)化原則是體現(xiàn)行業(yè)需求，緊跟行業(yè)步伐和強(qiáng)化職業(yè)能力培養(yǎng)。該題庫(kù)有五種題型，分別是選擇、填空、判斷、簡(jiǎn)答和計(jì)算。根據(jù)職業(yè)階段能力要求不同進(jìn)行難度分級(jí)，共分四個(gè)等級(jí)。等級(jí)越高，難度越大。其中職業(yè)階段與知識(shí)難度的關(guān)聯(lián)，如表1所示。

表1 職業(yè)階段與學(xué)習(xí)難度對(duì)應(yīng)表

為了提高試題庫(kù)的實(shí)用性和高效性，建立了以培養(yǎng)大綱要求的課程內(nèi)容為基礎(chǔ)，按照題型和難度分類(lèi)的試題庫(kù)管理體系，部分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

根據(jù)期末考試后的試題分析，統(tǒng)計(jì)每道試題難度。當(dāng)難度偏差大約15%時(shí)，經(jīng)過(guò)將報(bào)告提請(qǐng)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)研究，討論并及時(shí)調(diào)整和更新試題庫(kù)的難度。為了使考核內(nèi)容與職業(yè)認(rèn)證類(lèi)考試內(nèi)容一致，需要關(guān)注行業(yè)的注冊(cè)類(lèi)考試和儀表工程師類(lèi)考試，根據(jù)實(shí)際情況補(bǔ)充試題庫(kù)。目前該系統(tǒng)運(yùn)行三年，內(nèi)容平均年更新率為1.56%。

圖4 試題庫(kù)管理系統(tǒng)

經(jīng)過(guò)幾個(gè)學(xué)期實(shí)踐，從畢業(yè)生和用人的單位反饋綜合分析可以看出，測(cè)量技術(shù)及儀表的課程改革探索取得了很好的效果。大部分學(xué)生能夠使用典型儀表完成自己的工作，能夠解決實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題，例如儀表維修和校驗(yàn)等任務(wù)。有的學(xué)生學(xué)完該課程后參與了老師的科研項(xiàng)目，展現(xiàn)出了一定的職業(yè)能力，與制訂的培養(yǎng)目標(biāo)完全一致。當(dāng)然在有些細(xì)節(jié)部分還需要優(yōu)化，例如實(shí)施方案如何設(shè)計(jì)才能更充分地利用資源，高效地完成培養(yǎng)目標(biāo)，這是下一步需重點(diǎn)考慮和研究的問(wèn)題。

［1］楊志堅(jiān)．中國(guó)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)研究(之六)——本科教育培養(yǎng)目標(biāo)的戰(zhàn)略調(diào)整［J］．遼寧教育研究，2004(10): 1－16．

［2］劉春雅．化工儀表及自動(dòng)化課程教學(xué)改革研究［J］．陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013(2):27－29．

［3］肖新敏．化工儀表及自動(dòng)化課程教學(xué)方法探索［J］．廣東化工，2009(5):222－223．

［4］石梅，李中，郝紅，等．化工儀表及自動(dòng)化教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式的改革與探討［J］．化工高等教育，2010(2): 78－80．

［5］張春勇，徐曉娟，鄭純智，等．化工儀表及自動(dòng)化教學(xué)改革探討［J］．江蘇技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2010(12):98－100．

［6］馮建華，吳剛，葛秀濤，等．基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的化工儀表及自動(dòng)化課程教學(xué)改革與實(shí)踐［J］．宿州學(xué)院學(xué)報(bào)，2013(10):100－102．

［7］成春明．化工儀表常見(jiàn)故障與檢修方法研究［J］．化工管理，2014(6):132．

［8］梁剛鋒，劉亞，鄭紹成．化工儀表及自動(dòng)化課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐［J］．廣州化工，2011(18):158－159．

［9］劉澤，許德平，解強(qiáng)，等．雙語(yǔ)課程《化工儀表及自動(dòng)化》教學(xué)的實(shí)踐與思考［J］．廣東化工，2012(2):211－212．

［10］張麗．自動(dòng)化儀表課程項(xiàng)目化重組的實(shí)踐與探索［J］．河南教育:職成教版，2014(2):43－44．

Study on Reform of the Courses of Measurement Technology and Meter

YU Hong-xia，YANG Li，SONG Fu-hong，YIN Chang-yong
(International Education，Shenyang Institute of Engineering，Shenyang 110136，China)

“Thermal measurement and instrument，also known as”measurement technology and meter，is an applied and practical professional course，is the production automation，thermal energy and power engineering and other majors'required course．At present the scheme of“measurement technology and instrument”in most of the universities has not been revised for many years，course content and the implementation process has been far behind the demand of the market．In order to achieve the aim of the cultivation，it is necessary to revise the original curriculum system according to the demand of the market and present industry development situation．In the reform of teaching，first of all we should treat cultivating the students'professional ability as the goal，and determine the teaching goal．According to the teaching goal，we determine the specific content，and design learning situations with specific responsibility task，finally according to the cognitive law，get a reasonable and orderly arrangement of teaching content，to ensure effective implementation of curriculum content．

measurement and instrumentation;occupational competency;examination management

G642.0

A

1672－9617(2014)03－0412－04

(責(zé)任編輯 祁剛 校對(duì) 伯靈)

2014－03－15

遼寧省普通高等教育本科教學(xué)改革研究立項(xiàng)課題(2012－221)

于紅霞(1978－)，女，遼寧莊河人，講師，碩士。