控制工程在職研究生的教學(xué)改革

控制工程在職研究生教學(xué)改革的基本思路:1.打造特色鮮明的精品教材;2.建設(shè)多層次的實(shí)驗(yàn)體系;3.創(chuàng)建課內(nèi)、課外多形式的實(shí)踐能力培養(yǎng)模式;4.開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的教學(xué)課件和實(shí)驗(yàn)設(shè)備;5.用科研成果解決教學(xué)中存在的問題，提升教學(xué)水平和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。經(jīng)過多年的探索和努力，初步實(shí)現(xiàn)了預(yù)定目標(biāo)。

1、打造一流精品教材

我校過程控制工程在職研究生課程幾十年來，一直重視教材的建設(shè)。在過程控制專家蔣慰孫教授和俞金壽教授的帶領(lǐng)下，我校在教材建設(shè)上取得了突出的成績。近些年更是把最新的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段的改革成果體現(xiàn)在教材中。

1988年，中國石化出版社作為重點(diǎn)教材出版了由蔣慰孫、俞金壽編寫的《過程控制工程在職研究生》一書。此書被很多兄弟院校選做教材，并于1992年獲全國高等院校優(yōu)秀教材獎。

近年來，控制工程在職研究生出現(xiàn)了許多新知識新技術(shù)。教材中如何把這些新技術(shù)介紹給學(xué)生?1999年，《過程控制工程在職研究生》(第二版)出版。在第-版的基礎(chǔ)上，它既反映了過程控制領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)，又介紹了國內(nèi)外先進(jìn)過程控制技術(shù)和動態(tài)。該教材為上海市九五重點(diǎn)教材，于2001年獲上海市教學(xué)成果二等獎，于2002年獲全國普通高校優(yōu)秀教材一等獎。2003年，在多年講授過程控制工程在職研究生課程的基礎(chǔ)上，融合了課程建設(shè)的教學(xué)實(shí)踐，何衍慶教授、俞金壽教授編寫了《工業(yè)生產(chǎn)過程控制》一書。該教材開發(fā)了計算機(jī)輔助教學(xué)CAI課件，在使用中獲得廣泛好評，曾獲得教育部多媒體教育提名獎。由俞金壽主編的“普通培養(yǎng)有專門知識和技能的人才的教育十一五規(guī)劃教材，《過程控制工程在職研究生》于2007年7月由電子工業(yè)出版社出版。

2、探索特色教學(xué)方法

在教學(xué)過程中如何做到以控制工程在職研究生為主體?如何才能使學(xué)生知識、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展?如何培養(yǎng)學(xué)生主動獲取和應(yīng)用知識的能力、獨(dú)立思考的能力和創(chuàng)造力?經(jīng)過長期探索和實(shí)踐，我們形成了有自己特色的教學(xué)方法。包括:案例教學(xué)、傳統(tǒng)授課與講座結(jié)合、自學(xué)與討論等多種方法。

案例教學(xué):控制工程在職研究生教學(xué)過程中以科研課題作為相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的案例，豐富、更新了教學(xué)內(nèi)容。理論和實(shí)際緊密結(jié)合，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)質(zhì)量。

傳統(tǒng)授課與講座結(jié)合:我們每學(xué)年都邀請國際國內(nèi)知名的公司、學(xué)者為控制工程在職研究生舉行講座，介紹過程控制領(lǐng)域的新知識、新成果。例如，邀請前國際自控聯(lián)(IFAC)主席呂勇哉教授、工程院院士孫優(yōu)賢教授，艾默生過程管理公司、西門子公司、E}H公司的技術(shù)人員等專家為學(xué)習(xí)該課程的同學(xué)舉辦講座。這些講座開闊了學(xué)生的眼界，使他們有機(jī)會直面大師級的人物，接觸到最新的理論、技術(shù)，以及最新的工業(yè)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及特點(diǎn)。

自學(xué)與討論:自學(xué)不等于教師不參與教學(xué)。教師要將學(xué)生分組，每個小組就某一專題協(xié)同合作，查資料，做講義，然后在課堂上講解。這一力-式取得了非常好的效果，控制工程在職研究生對自學(xué)的內(nèi)容印象深刻。該教學(xué)方法有益于培養(yǎng)學(xué)生主動獲取知識的能力、終生學(xué)習(xí)的能力和團(tuán)隊合作的能力。

3、充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段

如何利用現(xiàn)代化教學(xué)手段克服傳統(tǒng)的教學(xué)力-式所產(chǎn)生課堂效率低，傳遞信息量太少的缺點(diǎn)2000年在學(xué)校的支持下，我們開始了現(xiàn)代化教學(xué)建設(shè)項目。2001年《過程控制工程在職研究生》CAI軟件開發(fā)成功，它性地采用MATLAB平臺，允分發(fā)揮MATLAB自動控制應(yīng)用中眾多工具箱所提供的功能。課堂上采用該軟件作為CAI輔助教學(xué)手段，以豐富的內(nèi)容和形式將過程控制的理論、技術(shù)生動地介紹給同學(xué)，取得了非常好的教學(xué)效果。該教改項目獲得了華東理工大學(xué)課程建設(shè)-等獎，并獲得了教育部多媒體教育提名獎。

4、重視買踐教字改革

過程控制工程在職研究生是一門綜合性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)的課程，既要掌握過程控制原理，培養(yǎng)系統(tǒng)觀點(diǎn)，又要面向工程實(shí)踐，解決實(shí)際問題，因此實(shí)踐教學(xué)尤為重要。動手實(shí)踐操作能加深學(xué)生對理論知識和基本概念的理解與掌握，培養(yǎng)工程實(shí)施能力，激發(fā)創(chuàng)造力。

（1）為了加強(qiáng)本課程的實(shí)踐教學(xué)的效果，我們對實(shí)驗(yàn)的主要設(shè)備—模擬機(jī)重新設(shè)計和研制，新設(shè)計的模擬機(jī)采用模塊式結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了功能，方便了操作和維護(hù)，并研制開發(fā)了三套實(shí)用的小型過程控制裝置:溫度過程控制系統(tǒng)、壓力過程控制系統(tǒng)、液位過程控制系統(tǒng)，可供學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)。鑒于這些裝置在教學(xué)中取得的良好效果，許多兄弟院校也購買了我們的系統(tǒng)裝置作為他們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備。從2006年以來，我們還陸續(xù)引進(jìn)了3套北京化工大學(xué)開發(fā)的過控仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)備;同時與我校化工學(xué)院聯(lián)合開發(fā)研制了一套小型精餾塔控制實(shí)驗(yàn)裝置;與美國艾默生過程管理集團(tuán)合作，建立了華東理工大學(xué)—艾默生過程控制聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室;與德國西門子公司成立了華東理工大學(xué)一西門子自動化聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，供創(chuàng)新性綜合性實(shí)驗(yàn)及USRP計劃(大學(xué)生創(chuàng)新計劃)使用。

(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革

我校本著提高控制工程在職研究生綜合能力的宗旨，將實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)設(shè)計為四個部分:基本實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)、提高實(shí)驗(yàn)和計算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)。

在授課過程中，控制工程在職研究生對過程對象的認(rèn)識是-個教學(xué)的難點(diǎn)。書本上的知識點(diǎn)，同學(xué)較易掌握，但對實(shí)際的工業(yè)過程裝置，同學(xué)們的認(rèn)識就比較欠缺了。因此，我們重點(diǎn)以先進(jìn)的硬件條件為基礎(chǔ)，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容做了全新的改革。從單純的模擬機(jī)實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展到計算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)，及應(yīng)用我們自己開發(fā)的小型系統(tǒng)做綜合性設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，到以DC'S控制系統(tǒng)為基本平臺的過程控制系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)、維護(hù)、應(yīng)用、調(diào)試等全方位的應(yīng)用實(shí)踐，再到以現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FC'S)為核心的新型控制系統(tǒng)下的過程控制工程在職研究生的特色綜合性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過這些精心設(shè)計的實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)，在動手能力、獨(dú)立科研能力、創(chuàng)新能力上得到逐步提高，循序漸進(jìn)。

近年來，這些具有特色并富有成效的實(shí)踐教學(xué)取得了豐碩的成果，培養(yǎng)出來的控制工程在職研究生人才受到了廣大用人單位的歡迎，每年都有大量的畢業(yè)生被國際、國內(nèi)知名的大公司招攬。

(3)開拓課外實(shí)踐教學(xué)基地

本課程是工程課程，實(shí)踐性強(qiáng)。控制工程在職研究生在學(xué)習(xí)中遇到的困難之一就是缺乏對實(shí)際工業(yè)過程、工業(yè)對象的認(rèn)知。給學(xué)生提供高水平的實(shí)踐活動是培養(yǎng)高素質(zhì)工程人才的重要教學(xué)環(huán)節(jié)之一，也是指導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、提高學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新意識的重要途徑之一。

近年來在華東理工大學(xué)信息學(xué)院及自動化系的支持下，我們利用我校的產(chǎn)、學(xué)、研基地，為控制工程在職研究生的認(rèn)識實(shí)習(xí)及課外工程實(shí)踐提供了豐富、寶貴的機(jī)會。這些產(chǎn)學(xué)研基地包括:中石化上海高化石化公司、德國EH(上海)公司、上海自動化儀表DC'S分公司、德國西門子(上海)公司、艾默生過程管理公司、新華過程控制集團(tuán)及中石化金山石化公司等等。