林偉國+吳震+吳海燕

摘要：《過程監(jiān)測技術實踐》是控制工程專業(yè)面向專業(yè)碩士的核心實踐課程，具有內容多、知識面寬、與實踐結合緊密等特點。但由于課程課時設置有限，課程教學難以深入。本文對課程的教學內容、教學方法和考核方式進行了探討，提出了以目標為導向，多樣化、可選擇的教學內容和分級考核、評價方法，增強了課程教學、考核的實用性和科學性，從而取得更好的專業(yè)碩士培養(yǎng)質量。

關鍵詞：《過程監(jiān)測技術實踐》；專業(yè)碩士；目標導向；分級考核；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）02-0086-02

一、前言

現(xiàn)有的對專業(yè)學位研究生培養(yǎng)的研究成果主要針對在研究生培養(yǎng)過程中存在的不同培養(yǎng)模式的現(xiàn)狀進行總結，從教育理論角度闡述不同培養(yǎng)模式存在的必要性[1]。早期針對專業(yè)學位碩士培養(yǎng)的研究主要以“厘清專業(yè)學位培養(yǎng)模式”、“完善專業(yè)學位研究生準入制度”、“建立專業(yè)學位考核和評估機制”為主要研究方向[2]，研究者對專業(yè)碩士的準入制度、培養(yǎng)目標、學位授予等環(huán)節(jié)進行了充分討論。在此基礎上，針對專業(yè)碩士實踐教學環(huán)節(jié)的改革、設置和考核等問題逐漸成為研究焦點。

《過程監(jiān)測技術實踐》作為控制工程專業(yè)學位研究生的必修實踐課程之一，涉及自下而上的一整套監(jiān)測系統(tǒng)的構建：包括嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計及實現(xiàn)、基于網(wǎng)絡或總線的數(shù)據(jù)通信、監(jiān)控服務器的數(shù)據(jù)接收、存儲、顯示等功能，是一門具有較強實踐性的綜合性課程。課程涉及內容多且廣，難度系數(shù)高，學生之間還存在較大的知識結構和實踐經(jīng)歷差異。如果實踐類型和考核、評價方式單一，即使同學有學習興趣也會由于畏難情緒而不能充分調動學生的學習積極性，從而影響專業(yè)碩士研究生工程能力的全面培養(yǎng)。

本文針對專業(yè)碩士培養(yǎng)過程中《過程監(jiān)測技術實踐》課程的實踐環(huán)節(jié)教學與評價體系不完善的問題，基于專業(yè)碩士培養(yǎng)目標，從教學內容、課時分配、實踐環(huán)節(jié)內容及考核評價方法的角度進行改革探討。

二、課程教學中面臨的問題

首先，存在教學內容多與授課課時少的矛盾。該課程至少涉及四門本科課程，作為本科課程的總結和提高，仍有許多理論知識需要講解。如何在32學時的時間內完成授課和實踐內容，必須規(guī)劃好授課和實踐內容，并合理分配相應的課時。其次，由于不能保證專業(yè)學位研究生在本科階段選修了基礎課程，造成學生之間的基礎知識和實踐能力參差不齊?！哆^程監(jiān)測技術實踐》課程作為一門專業(yè)碩士走出校門去企業(yè)實踐之前的實踐課程，必須能針對不同實踐基礎和知識結構的同學提供不同的實踐內容和平臺，并有相應的公平公正地評價學生對知識的掌握程度和工程實踐能力的體系和標準。最后，專業(yè)學位研究生由于需要到企業(yè)實習半年，一般要求其所有課程在一個學期內完成，從而導致其學習非常緊張，課后難以保證有大量時間用于課程實踐，因而要求課程實踐內容不僅要完整還要緊湊，否則難以保證教學質量。

以上是在《過程監(jiān)測技術實踐》課程教學實踐中所必須要考慮并解決的問題。

三、課程教學改革探討

1.教學內容及實踐平臺設計。針對課程教學中的上述問題，結合過程監(jiān)測中的信號特點、通信方式和完成功能，采用抽象被監(jiān)測對象，突出功能實質的方式進行教學內容和實踐平臺設計。（1）數(shù)據(jù)采集模塊。針對選課學生的不同知識結構，從MCS51、STM32和ARM處理器低、中、高三個層次介紹數(shù)據(jù)采集模塊（含通信接口）的設計及其基本功能的編程實現(xiàn)。提供基于51單片機、ZigBee模塊（51內核）、STM32和ARM9處理器為核心的數(shù)據(jù)采集模塊作為多樣性實踐平臺選擇，滿足不同基礎學生的興趣和需求。（2）數(shù)據(jù)通信。主要介紹基于Modbus協(xié)議的RS-485通信、基于Zigbee的無線通信、基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡通信原理及其編程實現(xiàn)方法，這是目前在工業(yè)現(xiàn)場應用最為廣泛的三種通信手段。（3）監(jiān)控服務器系統(tǒng)。實時數(shù)據(jù)的接收、顯示及存儲是監(jiān)控服務器系統(tǒng)最基本的三種功能。本部分重點介紹數(shù)據(jù)庫的插入、查詢等功能的實現(xiàn)方法。通過結合TCP/IP網(wǎng)絡通信協(xié)議、數(shù)據(jù)實時顯示程序示例，完成數(shù)據(jù)的實時接收、數(shù)據(jù)庫存儲等功能的編程實現(xiàn)。教學內容和實踐平臺的體系結構如圖1所示。

2.教學方法探討?！哆^程監(jiān)測技術實踐》作為專業(yè)碩士的一門核心實踐課程，其目標即是培養(yǎng)學生的工程實踐能力以及理論轉化應用的能力，因此采用“學習-實踐-再學習-再實踐”的知行合一的教學模式是合理的選擇。授課采用針對典型工程案例進行分析討論的教學模式。通過選取典型工程項目，將該工程的應用背景、工況條件以及相關要求告訴學生；然后圍繞如何搭建一個完整的過程監(jiān)測系統(tǒng)這一目標，采用引導式教學的模式讓學生們根據(jù)實際工況設計出一個完整的方案，然后再一起討論方案的合理性、可行性，最后給出相應的編程實例。通過這樣的教學模式，旨在培養(yǎng)學生獨立思考、自主學習和分析解決問題的能力。同時，由于選取的案例來源于實踐，具有很強的實踐性和針對性，對學生也有較強的說服力。

在實踐環(huán)節(jié)，要求學生在各自所選硬件平臺和編程實例程序的基礎上進行功能擴展和完善。在源數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)采集模塊獲取）和結果顯示平臺（監(jiān)控服務程序）都不具備的情況下，充分利用串口/網(wǎng)絡通信調試助手等免費軟件作為調試平臺和人機界面，完成系統(tǒng)功能的編程、調試，為加深知識的理解和工程轉化搭建橋梁。

四、課程考核體系的建立

課程的考核成績是對學生所付出努力的認可程度。一個科學合理的考核成績，能夠進一步促進學生正確認識自己對知識的掌握程度，督促學生進行再學習。因此，走好改革“最后一里路”也至關重要。

本課程以實踐環(huán)節(jié)為主要考核目標，強調個體能力的考評?？己藘热莘譃槿糠郑旱谝徊糠譃闃嫿ú崿F(xiàn)過程參量監(jiān)測系統(tǒng)，根據(jù)前述不同的硬件平臺，按照難易程度劃分四個不同評分等級的實踐項目。每個學生作為一個被考核對象，可以根據(jù)自身能力選擇相應等級的實踐平臺。該實踐項目占總成績的80%，并設定1.0、0.9、0.8、0.7作為相應的難度系數(shù)；第二部分是平時成績的考核，包括課堂討論、展示及發(fā)言等綜合評定，該部分考核學生在平時課堂的參與性和積極性，占總成績的10%；最后一部分是實踐報告，主要論述在課程實踐中的設計思路、實現(xiàn)方法及成果、不足之處，以及課程的意見建議等，該部分既能為每個學生精細打分提供依據(jù)，也能從學生那里獲取對課程的反饋，教學相長，從而精益求精，使得該實踐課程更加完善。

五、總結

采用以目標為導向、分級考核的教學模式，對于全面提高課程的教學質量，提升專業(yè)碩士研究生的實踐能力有實質意義。

參考文獻：

[1]胡領琳.學術性學位與專業(yè)學位研究生培養(yǎng)模式的特性比較[J].學位與研究生教育，2006，（4）：22-27.

[2]符建云.全日制專業(yè)碩士研究生實踐教學改革的探討[J].教育教學論壇，2011，（23）：10-11.

Study of Teaching Reform on Professional Degree Program "Practice on Monitoring Technique of Process"

LIN Wei-guo，WU Zhen，WU Hai-yan

（College of Information Science and Technology，Beijing University of Chemical Technology，

Beijing 100029，China）

Abstract：Practice on Monitoring Technique of Process is one of the core practical courses of the control engineering for master degree students，it has the characteristics of more contents，involving wide knowledge and combining with practice more closely. However，on account of the strained course time，the course teaching is difficult to in-depth. In this paper，the teaching content，teaching method and examination method are discussed，goal oriented teaching contents with multi-choice and grading examination and evaluation methods are proposed. The practicability and rationality in course teaching and evaluation are strengthened，and better cultivation quality is achieved.

Key words："Practice on Monitoring Technique of Process"；professional master；goal oriented；grading examination and evaluation；course teaching reform