摘要：隨著智能技術(shù)的發(fā)展，電氣行業(yè)的智能化也步入正軌，需要的智能控制方面的人才越來越多。而工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)這門應(yīng)用型課程對(duì)應(yīng)用性人才的培養(yǎng)就十分重要。本文結(jié)合結(jié)合獨(dú)立學(xué)院學(xué)生特點(diǎn)，結(jié)合以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該課程教學(xué)內(nèi)容、方法、模式及課后拓展幾個(gè)方面進(jìn)行探索并用于實(shí)際教學(xué)中。

工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)是一門涵蓋集散控制系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)兩大部分的課程，可以解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的智能化儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的數(shù)字通信問題和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)構(gòu)建等問題，屬于過程控制、自動(dòng)化儀表、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等三大技術(shù)發(fā)展交匯部分，因此在電氣控制及智能化方面得到十分廣泛的應(yīng)用。各大高校的電氣智能控制方面為了迎合社會(huì)人才需求，培養(yǎng)對(duì)口的技術(shù)人才，皆開設(shè)了《工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)》此類課程，目的在于提高學(xué)生利用現(xiàn)場(chǎng)總線、PLC設(shè)備、DCS系統(tǒng)解決實(shí)際系統(tǒng)及控制問題。由于該類課程存在面廣點(diǎn)多的特點(diǎn)，在教學(xué)過程中存在一些問題。

一、教學(xué)現(xiàn)狀

1、教學(xué)內(nèi)容多與實(shí)際課時(shí)少的矛盾。通過大量調(diào)研發(fā)現(xiàn)，雖然高校重視學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，但不少高校此類課程的課時(shí)量只有32學(xué)時(shí)，有的甚至將實(shí)驗(yàn)課時(shí)包含在內(nèi)。在如此短的時(shí)間內(nèi)，學(xué)生僅僅只能了解其框架或一些基本概念，對(duì)如何使用及利用相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問題只能一知半解，無法達(dá)到有效提高學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的要求。

2、教學(xué)方法單一。經(jīng)過調(diào)研，大多數(shù)高校對(duì)此類課程的教學(xué)比較單一，主要采用的是傳統(tǒng)的教學(xué)方法和多媒體教學(xué)，很難再短時(shí)間內(nèi)幫助同學(xué)建立工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)這一龐大系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)，學(xué)生往往只能停留于表面，走馬觀花的了解一番。

3、教學(xué)材料滯后。由于這項(xiàng)技術(shù)正處于蓬勃發(fā)展的階段，一些具有重大革新的技術(shù)，也不斷地應(yīng)用于工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中，這樣使得現(xiàn)有的教材內(nèi)容與新技術(shù)的發(fā)展相對(duì)滯后，而且電氣工程及智能控制專業(yè)作為新興專業(yè)，與之匹配的工業(yè)控制方面教材鳳毛鱗角，這給傳統(tǒng)教學(xué)帶來難度。

4、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)薄弱。由于大部分院校對(duì)工業(yè)控制類課程分配的學(xué)時(shí)少，但課程內(nèi)容較多，在完成正常教學(xué)內(nèi)容的前提下，實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容安排就自然少了，有的院校由于自身?xiàng)l件的限制，根本沒有設(shè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，或者就是教師在課堂演示，學(xué)生觀看為主。學(xué)生缺少動(dòng)手技術(shù)，很難激發(fā)他們動(dòng)手能力的培養(yǎng)，更別談創(chuàng)新能力和工程思維能力的培養(yǎng)。而電氣工程及職能控制的宗旨是培養(yǎng)一批具有工程思維、動(dòng)手實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才。上述存在的問題顯然制約了人才的培養(yǎng)，與我們所設(shè)想的工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方向是背道而馳的。隨著電氣行業(yè)的智能化方向發(fā)展，應(yīng)用型和技術(shù)人才嚴(yán)重匱乏的情況下，如何有效培養(yǎng)社會(huì)需求的智能控制方面的人才就十分重要了。

二、教學(xué)改革具體內(nèi)容

針對(duì)上述幾方面的問題，我校在院領(lǐng)導(dǎo)及教研室組織下，對(duì)如何提高學(xué)生動(dòng)手、創(chuàng)新能力方面進(jìn)行教學(xué)研究和探討，具體方案如下：

1、教學(xué)思路的轉(zhuǎn)變。在獨(dú)立院校開設(shè)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)類課程，目的在于培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。因此在開課之前，首先要引入電氣行業(yè)的控制系統(tǒng)，讓學(xué)生對(duì)未來要接觸的領(lǐng)域要有一個(gè)總體的了解。在課程進(jìn)行時(shí)，盡量讓學(xué)生接觸現(xiàn)場(chǎng)或通過企業(yè)引入實(shí)際課題對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)，以改善教學(xué)質(zhì)量，也幫助學(xué)生從根本上理解工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)。課后組織去電廠、配電站或變電站進(jìn)行參觀，實(shí)習(xí)，進(jìn)一步加深工程背景的理解。此外，可以和相關(guān)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)方面的設(shè)備供應(yīng)商保持較好的聯(lián)系，為后期學(xué)生在校內(nèi)實(shí)習(xí)創(chuàng)造條件。

2、教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整。工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)類課程應(yīng)用的領(lǐng)域很廣泛，要面面俱到不現(xiàn)實(shí)。那么如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效的專業(yè)學(xué)習(xí)，掌握與電氣類相關(guān)的控制技術(shù)。在教學(xué)內(nèi)容上要精簡(jiǎn)并深入，而且在教學(xué)課時(shí)方面應(yīng)有所提高，可以提高到48學(xué)時(shí)以上，選用工程背景較強(qiáng)的教材，如我校結(jié)合社會(huì)需求選取的以歐姆龍PLC為主導(dǎo)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)方面書籍，一方面與社會(huì)接軌，另一方面可以有針對(duì)性地引入一些經(jīng)典案例作為教學(xué)案例，并在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)搭建課程實(shí)例。在教學(xué)內(nèi)容中主要側(cè)重網(wǎng)絡(luò)基本知識(shí)、DeviceNet傳輸協(xié)議、CAN總線節(jié)點(diǎn)構(gòu)造三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)作為講解重點(diǎn)，穿插歐姆龍PLC的編程原理介紹。學(xué)生在學(xué)習(xí)總線知識(shí)的同時(shí)，將一些基本的編程工具掌握嫻熟，為后期整個(gè)系統(tǒng)控制做準(zhǔn)備。此外，在實(shí)驗(yàn)室搭建以歐姆龍PLC 實(shí)驗(yàn)箱作為節(jié)點(diǎn)，幫助學(xué)生在理論學(xué)習(xí)過程中熟悉控制環(huán)境，形成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的感性認(rèn)識(shí)。

3、教學(xué)模式的改革。教學(xué)模式的改革是整個(gè)教學(xué)改革中的重點(diǎn)。在以往的教學(xué)過程中，多重視課堂教學(xué)，通常課堂教學(xué)比例占70%。在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在最初接觸課程是興趣較濃厚，課堂效果較好，可隨著理論教學(xué)的深入，學(xué)生對(duì)一些理論無法形成比較直觀的理解，隨而對(duì)此失去興趣，課堂教學(xué)顯得枯燥，學(xué)生的參與度較低。在此次改革模式中，我們加大了實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的比重，在理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中相互穿插，基本上可以在一個(gè)理論點(diǎn)介紹完了之后，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室搭建平臺(tái)，利用所學(xué)的知識(shí)實(shí)現(xiàn)一些控制，如變頻器控制、直流電機(jī)控制、旋轉(zhuǎn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)等。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能體會(huì)學(xué)有所用，更加激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情和積極性。

4、師資隊(duì)伍的提高。課堂教學(xué)的主體除了學(xué)生之外，另一主體是教師，師資水平的高低直接影響教學(xué)質(zhì)量。為了使教師具備更加完整的知識(shí)體系，學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)組織教師去相關(guān)設(shè)備企業(yè)進(jìn)行培訓(xùn)，并且多次邀請(qǐng)歐姆龍企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，幫助教師在技術(shù)方面成長(zhǎng)，同時(shí)定期地邀請(qǐng)知名教授傳授教學(xué)技巧和方法，在院系內(nèi)部實(shí)行老教授指導(dǎo)新教師的方式，幫助青年教師快速成長(zhǎng)。切實(shí)從根本上提高授課質(zhì)量，改善教學(xué)水平。

5、課外教學(xué)延伸。在教學(xué)過程中，課堂教學(xué)是重點(diǎn)，但課外教學(xué)也是十分重要的。我們可以把課外教學(xué)看成課堂教學(xué)的延伸，也是學(xué)生學(xué)習(xí)水平提高的重要環(huán)節(jié)。在環(huán)節(jié)包含工業(yè)控制創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)。在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)中，強(qiáng)調(diào)的是如何將已學(xué)知識(shí)和電氣方面緊密結(jié)合，如何利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備搭建平臺(tái)，如何用更為精簡(jiǎn)的指令實(shí)現(xiàn)控制，充分的利用項(xiàng)目教學(xué)法來引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手，進(jìn)而培養(yǎng)他們的動(dòng)手和創(chuàng)新能力。比如在我們創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)里，可以搭建飼服控制平臺(tái)，學(xué)生可以在所定項(xiàng)目上進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，加深對(duì)綜合、復(fù)雜、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的深入理解。而項(xiàng)目教學(xué)法是以學(xué)生為主導(dǎo)，重點(diǎn)培養(yǎng)其綜合能力的過程。具體方法：把整個(gè)學(xué)習(xí)過程分解成為一個(gè)個(gè)具體的項(xiàng)目或時(shí)間，設(shè)計(jì)出一個(gè)個(gè)項(xiàng)目的教學(xué)方案，在教師的引導(dǎo)下，通過對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分解與示范，讓學(xué)生分組圍繞各自的項(xiàng)目進(jìn)行討論，寫作學(xué)生和實(shí)際操作訓(xùn)練，最后以共同完成項(xiàng)目的情況來評(píng)價(jià)學(xué)生是否達(dá)到教學(xué)目的。這種教學(xué)方法非常適合于工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)這類應(yīng)用型課程的課后延伸環(huán)節(jié)。

三、結(jié)束語

從教學(xué)思路、內(nèi)容、方式方法和實(shí)驗(yàn)、課后等方面做一系列嘗試。通過教學(xué)改革，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，為他們成為合格的應(yīng)用性人才作準(zhǔn)備。同時(shí)要求學(xué)校完善辦學(xué)環(huán)境，切實(shí)提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)了，和教師的教學(xué)水平，這是一個(gè)長(zhǎng)期、艱巨的工作，仍需在后期教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步落實(shí)。

作者簡(jiǎn)介：陳曉霞（1980--），武漢晴川學(xué)院電氣工程學(xué)院 講師，主攻工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)方面。endprint