張玲

【摘 要】 本文從DCS課程教學(xué)模式、考核模式、實(shí)踐應(yīng)用及其DCS課程教學(xué)模式改革與實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的意義及其應(yīng)用前景進(jìn)行分析，希望能夠?yàn)橛嘘P(guān)理論研究及其實(shí)踐提供參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 DCS課程；實(shí)驗(yàn)室開發(fā)；教學(xué)模式

【中圖分類號】G64.23 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）22-00-01

《集散控制系統(tǒng)（DCS）》課程是我校能源與動力工程專業(yè)課程，我們結(jié)合該課程的特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)，著力實(shí)現(xiàn)學(xué)生的工程設(shè)計能力的培養(yǎng)。通過課堂學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握集散控制系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計與實(shí)際應(yīng)用的基礎(chǔ)性、通用性；通過工程設(shè)計環(huán)節(jié)的鍛煉，使學(xué)生掌握集散控制系統(tǒng)的應(yīng)用和工程設(shè)計的一般方法。在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了DCS仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以為能源與動力工程專業(yè)、化學(xué)工程、電氣工程及其自動化等專業(yè)提供系統(tǒng)控制仿真演示教學(xué)平臺。

《集散控制系統(tǒng)》課程也是自動化、化學(xué)工程、電氣工程及其自動化等專業(yè)的一門專業(yè)必修課，該課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和綜合性。

1.DCS課程教學(xué)及其實(shí)驗(yàn)室開發(fā)

1.1教學(xué)模式

將單一課程的教學(xué)化為相關(guān)專業(yè)知識的綜合運(yùn)用和訓(xùn)練。教師的課堂教學(xué)活動不同于死板的教科書，他可以把相關(guān)學(xué)科、課程的知識有機(jī)地交叉和滲透，把單一課程的教學(xué)過程與相關(guān)專業(yè)知識的綜合運(yùn)用和訓(xùn)練相結(jié)合。我們把能源與動力工程專業(yè)和電氣工程及其自動化專業(yè)結(jié)合起來，能源與動力工程專業(yè)學(xué)生主要完成設(shè)計鍋爐、汽機(jī)兩大系統(tǒng)的仿真設(shè)計，電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生主要完成發(fā)電及配電系統(tǒng)的仿真設(shè)計。

1.2考核模式

1.2.1工程設(shè)計考核

把課程考核方式由對書本知識的考核改為對工程設(shè)計能力考核。把傳統(tǒng)的考核方法改成平時成績+課程設(shè)計的形式來完成。課程設(shè)計的課題緊密結(jié)合專業(yè)的工程設(shè)計，例如：“熱力發(fā)電廠鍋爐控制的DCS系統(tǒng)”、“DCS在熱力電廠中間再熱”、“回?zé)嵯到y(tǒng)中的應(yīng)用”等。課程考核的最后階段是以學(xué)生在課堂上做匯報演示的方式進(jìn)行，如圖2.1。這種以作品設(shè)計和匯報演講的考核方式，更能體現(xiàn)對大學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的要求，更加注重學(xué)習(xí)過程的評價和對專業(yè)知識的綜合應(yīng)用。我們認(rèn)為，把課程考核方式由對書本概念知識的考核改為對知識應(yīng)用和工程設(shè)計能力的考核，符合培養(yǎng)應(yīng)用型人才的定位和高等教育教學(xué)改革的大趨勢。

1.2.2多方位評價

形成平時考核與終結(jié)性設(shè)計考核相結(jié)合。打破傳統(tǒng)的采取平時成績加期末閉卷考試，按2：8加權(quán)模式的考核方法，采用平時成績加課程設(shè)計的形式來完成。課程考核的最后階段，是以學(xué)生在課堂上將自己的設(shè)計做匯報演示的方式進(jìn)行。

以不斷激勵和督促學(xué)生認(rèn)識自己當(dāng)時的學(xué)習(xí)狀況，加強(qiáng)章節(jié)練習(xí)的監(jiān)測，加強(qiáng)教學(xué)效果過程檢驗(yàn)。由對書本知識的考核轉(zhuǎn)變?yōu)閷こ淘O(shè)計能力的考核，突出知識的應(yīng)用性。注重教學(xué)課題及學(xué)生成果的持續(xù)性積累。將課程教學(xué)、畢業(yè)設(shè)計、企業(yè)技術(shù)培訓(xùn)緊密結(jié)合，注重不同專業(yè)間共性知識點(diǎn)相互交匯。

1.3 DCS課程實(shí)踐應(yīng)用

該項(xiàng)目通過教學(xué)過程的不斷完善、畢業(yè)設(shè)計修改提升，經(jīng)過大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計劃項(xiàng)目的完成，通過到企業(yè)調(diào)研與實(shí)踐，對熱電廠熱力系統(tǒng)、配電系統(tǒng)的軟硬件組態(tài)，已形成一套較為完整的DCS控制系統(tǒng)模型，實(shí)現(xiàn)了整個控制過程的模擬，以及工程師站及操作員站通過人機(jī)界面對控制過程進(jìn)行監(jiān)控及管理，在我校建立了DCS仿真實(shí)驗(yàn)室，如圖3.1。

該課程打破了傳統(tǒng)課程采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)評價模式，有意識地、科學(xué)系統(tǒng)地設(shè)計了各個教學(xué)環(huán)節(jié)，有針對性地、潛移默化地使學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，穩(wěn)步提高。在課程教學(xué)過程中，融入了“雙主教學(xué)模式”的思想。以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，注重學(xué)生的個性化發(fā)展。通過把教學(xué)和工程實(shí)踐相結(jié)合，使學(xué)生掌握扎實(shí)理論知識的同時，多渠道進(jìn)行實(shí)踐能力的培養(yǎng)，提升學(xué)生自身的綜合素質(zhì)。

2.意義及其應(yīng)用前景

DCS教學(xué)模式改革，為工程類專業(yè)的專業(yè)課程教學(xué)提供了成功范例。目前已被自動化、電氣工程及其自動化、能源與動力工程專業(yè)、化學(xué)工程等專業(yè)的課程教學(xué)所采用。比如：PLC原理與應(yīng)用、傳感器與自動檢測技術(shù)、化工儀表、計算機(jī)控制系統(tǒng)等課程應(yīng)用了該方法教學(xué)，均取得良好教學(xué)效果。伴隨著傳感器課程逐步能力化的教學(xué)過程，學(xué)生完成了《可視化遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)》、《陣列式氣體傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)》、《基于可視嗅覺的多用途智能電子鼻系統(tǒng)》、《基于組態(tài)王的合成氨DCS仿真教學(xué)系統(tǒng)的建立》等項(xiàng)目可以使初學(xué)者身臨其境的感受傳感器的作用，引發(fā)了學(xué)生極大的學(xué)習(xí)興趣。在PLC技術(shù)應(yīng)用方面，不但開發(fā)了多項(xiàng)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，還有多名學(xué)生積極參加了全國電氣智能大賽。DCS實(shí)驗(yàn)室的建成，為我校能源與動力工程、化工工程、電氣工程及其自動化等專業(yè)的多門專業(yè)課提供了實(shí)驗(yàn)條件，為教學(xué)提供了形象直觀的案例，使得學(xué)生理解掌握專業(yè)理論知識和生產(chǎn)工藝流程。

3.結(jié)語

DCS仿真系統(tǒng)目前在寧夏中小型企業(yè)得到應(yīng)用，為企業(yè)提供崗前培訓(xùn)、設(shè)計、維護(hù)、技術(shù)更新等服務(wù)。同時，通過學(xué)生在企業(yè)的實(shí)踐，加深學(xué)生對生產(chǎn)現(xiàn)場DCS控制系統(tǒng)的全面了解和認(rèn)識，讓學(xué)生具備了工業(yè)組態(tài)軟件的設(shè)計、應(yīng)用能力，培養(yǎng)了學(xué)生對工業(yè)過程控制系統(tǒng)設(shè)計、流程設(shè)計、分析與創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的無縫連接，真正做到為地區(qū)經(jīng)濟(jì)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王姣.虛擬實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化整合研究[D].西北師范大學(xué)，2014.