呂 品，李朋偉，岳麗麗

（河南中醫(yī)藥大學藥學院，河南 鄭州 450008）

制藥過程自動化與儀表課程“串級控制系統(tǒng)”說課設計

呂 品，李朋偉，岳麗麗

（河南中醫(yī)藥大學藥學院，河南 鄭州 450008）

以“串級控制系統(tǒng)”為例，通過對教材、學情、教學目標、教學重點和難點、教法與學法、教學過程等方面進行闡述，展示本節(jié)課的整體設計過程，充分發(fā)揮學生主體作用，切實提高課堂教學質量。

制藥過程自動化與儀表；串級控制系統(tǒng)；說課設計

說課是教師將教學理念與教學實踐相結合，對教學內容、教學過程進行設計，從而提高課堂教學效果、改善教學質量的一項教研活動。說課可以調動教師參加教研的積極性，提升教師授課水平，是高校培養(yǎng)青年教師的有效途徑[1]。制藥過程自動化與儀表為我校制藥工程專業(yè)的主干課程之一，本文以該課程“串級控制系統(tǒng)”小節(jié)為例進行說課設計。

1 教材分析

我校制藥過程自動化與儀表課程選用“十二五”國家級規(guī)劃教材、厲玉鳴主編、化學工業(yè)出版社出版的《化工儀表及自動化》，該教材集教學內容的先進性與敘述的深入淺出為一體，能夠很好地滿足工科類學生需求?！按壙刂葡到y(tǒng)”為第七章“復雜控制系統(tǒng)”第一節(jié)內容，屬于復雜控制系統(tǒng)的常見類型之一。串級控制系統(tǒng)是在簡單控制系統(tǒng)的基礎上發(fā)展而來的，更適應現(xiàn)代化制藥工藝的需求，教學內容貼近工業(yè)實際。

2 學情分析

該課程授課對象為制藥工程專業(yè)三年級學生，他們已經學習過機械制圖、化工原理等課程，這就為本課程學習打下了良好基礎，但同時大三學生專業(yè)課程較多，學習壓力較大，容易產生倦怠心理，給教學帶來一定困難。因此，教師要多借助一些直觀的教學手段，運用多種方法豐富課堂教學，激發(fā)學生學習興趣，調動學習積極性。

3 教學目標

結合我校工科類人才培養(yǎng)方案、教學大綱和課程內容特點，制訂本小節(jié)教學目標，包括知識目標、能力目標和素質目標3方面。

3.1 知識目標

（1）掌握串級控制系統(tǒng)的結構和組成；（2）理解串級控制系統(tǒng)的工作過程及其特點；（3）了解主、副控制器控制規(guī)律及正、反作用的選擇。

3.2 能力目標

（1）能夠分析串級控制系統(tǒng)的控制過程及各環(huán)節(jié)的作用；（2）能夠運用所學知識分析被控對象的特性，對串級控制系統(tǒng)進行初步設計。

3.3 素質目標

通過本小節(jié)的教學活動，引導學生養(yǎng)成主動思考和學習的習慣，培養(yǎng)分析問題和解決問題能力，同時提高學生團隊合作意識。

4 教學重點、難點

根據(jù)教學大綱和課程內容，結合學生實際情況，確定本小節(jié)教學重點和難點。重點：串級控制系統(tǒng)的結構和組成；難點：串級控制系統(tǒng)的工作過程。

5 教法與學法

5.1 教法

制藥工程專業(yè)的培養(yǎng)目標和課程定位均注重實踐應用，因此教學過程中，應當強調將理論知識與實際生產相結合，重視學生工程素質和設計能力培養(yǎng)[2]。根據(jù)這一教學理念，結合本小節(jié)教學目標，采用多媒體教學法、案例教學法、問題啟發(fā)式教學法、比較教學法、講練結合教學法開展教學活動，并讓學生以小組討論形式參與教學活動。

（1）多媒體教學法：以多媒體手段展示圖片和視頻等，借助多媒體直觀、形象的特點，集中學生注意力，同時以板書突出教學重點和難點。

（2）案例教學法：結合藥廠實際和制藥過程，選擇經典的工程案例，將理論知識與實踐應用有機融合。例如，串級控制系統(tǒng)適用于所受干擾比較劇烈、頻繁，滯后較大的對象，在案例選擇上，以工業(yè)常用的管式加熱爐為例來講授串級控制系統(tǒng)的結構及工作原理。

（3）問題啟發(fā)式教學法：有目的地結合案例提出一些問題，如影響管式加熱爐出口溫度的因素有哪些？簡單控制系統(tǒng)能否滿足對爐出口溫度的嚴格要求？如何對簡單溫度控制系統(tǒng)進行改良設計？利用課堂提問調動學生學習積極性，讓學生獨立思考或小組討論，引導學生對案例進行剖析。

（4）比較教學法：在講授新知識過程中，有意識地選擇講過的類似內容進行比較，這樣既促進學生對新知識的理解，又復習了舊知識，一舉兩得。如在講串級控制系統(tǒng)方框圖時，可以將其與簡單控制系統(tǒng)方框圖進行對比，兩者的異同之處學生一目了然，很容易就記住了串級控制系統(tǒng)方框圖。

（5）講練結合教學法：將教師講授和學生練習結合起來，教師邊講解學生邊練習，不但能加深學生對知識的理解，還能及時反饋教學效果，便于教師調整教學過程。如串級控制系統(tǒng)中主副控制器正、反作用的選擇，在講解完例子后就讓學生做習題，檢查學生對該知識點的掌握情況。

5.2 學法

（1）該課程內容抽象、邏輯性較強，學生要做好課前預習和課后復習工作，及時梳理知識脈絡，將新舊知識融合吸收。

（2）在案例教學、啟發(fā)式教學基礎上，學生進行思考和討論，陳述自己的觀點，鍛煉分析和解決問題能力。

6 教學過程

教學過程即教學活動的展開過程，是學生在教師的指導下，積極主動地獲取知識和經驗的過程，也是教師和學生交往互動的過程。為了使教學有序、有效進行，將“串級控制系統(tǒng)”小節(jié)的教學過程分為5個環(huán)節(jié)。

6.1 復習鋪墊，導入新課

復習簡單控制系統(tǒng)相關知識和應用情況，講述現(xiàn)代化制藥工業(yè)的發(fā)展趨勢、自動化控制技術以及更能滿足現(xiàn)代化生產需要的復雜控制系統(tǒng)，從而引出復雜控制系統(tǒng)的一種常見形式——串級控制系統(tǒng)。這能使學生對串級控制系統(tǒng)有一個簡單的了解，同時激發(fā)學生的好奇心，調動學習積極性。

6.2 介紹案例，提出問題

以管式加熱爐為例講授串級控制系統(tǒng)。先用多媒體展示什么是管式加熱爐，播放實物圖片、動畫視頻等，讓學生熟悉其外形和內部結構，然后介紹管式加熱爐的加熱方式、加熱特點、對爐出口溫度的控制要求等，進而提出問題：如何對管式加熱爐設計溫度控制系統(tǒng)？簡單控制系統(tǒng)能否滿足爐出口溫度的控制要求？燃料波動對爐出口溫度會有怎樣的影響？在之后的案例分析過程中，教師要層層設疑，利用問題不斷激發(fā)學生興趣，讓學生積極主動地思考。

6.3 小組討論，分析案例

安排學生開展小組交流，對提出的問題進行分析討論。分組時要考慮學生的特點。例如，男生對該課程興趣較濃，思維比較活躍，而女生思維相對較縝密，因此將男女生混合分組效果更好。在學生小組討論過程中，教師要發(fā)揮主導作用，勤于走動，仔細觀察，參與學生的討論，適時進行指導。如在分析管式加熱爐出口溫度的影響因素時，教師要層層深入設問，引導學生進行思考和討論，進而逐步引出串級控制系統(tǒng)的結構和組成、工作過程等相關知識。提問、討論教學模式充分發(fā)揮了學生主體作用，使學生主動探究、思考，培養(yǎng)分析問題、解決問題能力。

6.4 練習鞏固，加深理解

分析完案例后，對串級控制系統(tǒng)相關知識點進行梳理，選擇一些典型例題，讓學生隨堂練習，加深對知識的理解，同時反饋知識掌握情況。如在講完管式加熱爐后，教師可列舉聚合釜反應器，讓學生設計其溫度控制系統(tǒng)，并繪制控制系統(tǒng)的方框圖、敘述控制工作過程等，提高知識運用能力。

6.5 課堂小結，布置作業(yè)

在課堂的最后環(huán)節(jié)，教師對所講授內容進行總結，回顧本小節(jié)重點、難點，幫助學生整合知識、厘清脈絡。另外，還要布置一些課后作業(yè)或思考題。如在制藥生產過程中，還有哪些對象使用串級控制系統(tǒng)？它們是怎樣工作的？這樣學生在查閱資料、解答問題過程中，會更加熟悉串級控制系統(tǒng)的應用范圍，進一步理解串級控制系統(tǒng)的工作原理等。

7 教學反思

制藥過程自動化與儀表是一門應用性較強的課程，本次教學活動緊密聯(lián)系工業(yè)實際，以“現(xiàn)代化制藥工藝對自動控制的需求”為切入點，引出串級控制系統(tǒng)教學內容。以工業(yè)常用的設備為例，通過圖片、視頻等豐富的教學資源，以問題為導向，啟發(fā)學生主動探究和學習，突出學生主體地位。通過課堂教學實踐，有效達到了教學目標，獲得了良好教學效果。同時也發(fā)現(xiàn)在小組討論環(huán)節(jié)，部分學生表現(xiàn)不夠積極，下一步要完善評價機制，促進學生積極主動地學習。

[1]付陳增．生物化學《酶的組成、分類與特點》說課設計[J]．中國校外教育，2015（5）：87．

[2]李朋偉，殷鵬輝，張景亞，等．制藥過程自動化與儀表課程教學方法改革[J]．中國西部科技，2014，13（4）：107-108．

G424．21

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1671-1246（2017）19-0063-02

注：本文系河南中醫(yī)藥大學博士科研基金資助項目（BS JJ2016）