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摘要：“过程控制”课程实验部分占很大的比重，目前我国许多高校该课程的实验教学都是在水箱实验平台上完成的。针对水箱实验平台的缺点，结合独立学院的教学实际，论述了“过程控制”课程创新型实验教学的理论指导依据，阐述了创新型实验教学的概念和实施原则，构建了“过程控制”课程创新型实验教学组织形式和实施过程，提出了“过程控制”课程创新型实验教学评级形式。
关键词：独立学院；过程控制；创新型实验
作者简介：余发军（1981-），男，河南郑州人，中原工学院信息商务学院，讲师；李伟锋（1963-），男，河南郑州人，中原工学院信息商务学院，教授。（河南 郑州 450001）
基金项目：本文系中原工学院信息商务学院科研项目（项目编号：XS20130007）的研究成果。
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）31-0151-02
“过程控制”是高校自动化专业一门重要的专业课程，主要讲述工业现场的自动控制理论、仪表参数采集及整定、系统设计等知识。在我国高校中，“过程控制”课程实验教学大多都是在以水箱为载体的实验装置上完成的，这就不可避免存在许多缺点，如：实验控制参数仅有液位、压力、流量、温度等；实验项目过于固定，不能反映工业过程中的新技术应用；实验装置过于庞大、费用太高、不能保证学生都能独立操作完成。作为独立学院，教学经费、教学资源非常有限，以上缺点更加明显突出。如何在独立学院开展有效的“过程控制”课程的创新型实验，是教育工作者急需解决的问题。本文将从以下几个方面探讨独立学院“过程控制”课程创新型实验的教学体系。
一、“过程控制”课程创新型实验教学的理论指导依据
根据教育部文件，独立学院是由普通本科高校按新机制、新模式举办的本科层次的二级学院，多以培养技术实用型、复合型的人才为其办学目标。根据这一定位，独立学院要培养出技术实用型、复合型人才，就必须遵循“依托母体、相对独立、办出特色”的办学方针。[1]所谓的办出特色，即办出个性化专业、开设个性化的课程、培养出个性化的人才。而个性化人才，主要是通过技术开发能力、技术创新能力和新技术应用能力来衡量，这些能力大多是在学习实践创新型课程过程中获取的。
“过程控制”作为一门自动化专业重要的实验性的课程，其实验教学开设的效果直接影响到本专业学生培养目标的实现效果。因此独立学院“过程控制”课程创新型实验教学必须以上述理论为指导依据开展，提高自动化专业学生的技术开发能力、技术创新能力和新技术应用能力。
二、“过程控制”课程创新型实验教学的概念和实施原则
1.创新型实验教学的概念
以上述独立学院的理论依据为指导，对创新型实验教学的概念进行如下表述：在过程控制实验教学中，能激发学生自己提出问题，提出解决思路和方法，通过设计实验并总结出合理的结论的教学过程。
基于上述概念，可以从以下几个方面理解：一是创新型实验教学的基本特点是学生主动的有兴趣的去设计并实施实验，获取过程控制的相关知识，而不是被动的完成；二是学生的主动性不是凭空而来，而是需要教师的激发引导，所以教师恰当的激发引导是创新型实验教学的必要条件；三是开展创新型实验的目的不仅仅是获取过程控制的知识，更重要的是为了提高学生发现问题、解决问题的能力；四是开展创新型实验并不意味着要放弃传统经典实验，传统经典实验是基础，创新型实验是补充和升华，两者应该相互促进，共同帮助学生提高能力。
对于独立学院，“过程控制”课程创新型实验教学有其特殊性：一是实验教学形式可以更加灵活，充分调动独立学院的办学优势；二是学生的思维自由发散，这样更有利于创新能力的培养；三是由于独立学院的教学经费、教学资源非常有限，所以必须充分利用过程控制实验系统的部件，合理组织创新型实验的开展。
2.实施原则
作为一门高校开设的课程，必须遵循一般的教学原则，符合一般的教学规律。除了遵循这些一般的规律外，独立学院“过程控制”课程创新型实验教学的实施还要遵循以下原则：
（1）符合独立学院独特的培养目标。由于独立学院在定位上与普通本科高校不同，“过程控制”课程创新型实验教学的开展首先要符合其独特的专业培养目标，促进其实现技术应用型人才的培养目标。
（2）坚持学生主体性和教师主导性相结合的原则。由创新型实验的概念可以知道，主动性是基本特点，而学生的主动性是由教师的合理激发引导产生的，因此必须坚持学生主体性和教师主导性相结合的原则。独立学院学生的基础没有普通本科生好，所以教师的授课内容的选择、深浅、讲解方式至关重要。既要讲清知识点，又能启发学生的创新意识。
（3）坚持开放性原则。独立学院的教学经费、教学资源非常有限，在过程控制创新型实验教学的开展过程中，坚持开放性原则，既可以解决实验资源不够用的问题，又可以让学生将自己的想法、猜想随时带去实验室试做完成。
（4）坚持创新性原则。过程控制创新型实验是一种探索型的实践活动，既需要教师采用新颖的教学方式，又需要学生能在实验活动中迸发出创新的火花。
三、“过程控制”课程创新型实验教学的组织形式和实施过程
1.组织形式
在独立学院的办学环境下，“过程控制”课程的创新型实验组织形式必须采用“分层次，分阶段”的教学形式，不同阶段有不同要求，使学生在实践中不断提高。“分层次”指的是按基础和兴趣将学生分成若干小组，在同一阶段完成不同的实验活动。“分阶段”指的是小组根据不同阶段完成不同的实验活动。独立学院的学生基础参差不齐，在过程控制创新型实验教学中，“分层次，分阶段”的开展尤为重要。
第一阶段为基础阶段。小组人数固定，为四人，小组中两人基础较好，另两人较差，目的是两个基础较差的学生向两个基础较好的学生学习，该阶段主要是完成基础性的实验。实验题目可以在基础型实验中选择，如单闭环控制温度、压力、液位、流量等题目。该阶段要求小组的每位成员必须都能在实验台独立操作完成80%的基础性实验，同时在LabView虚拟软件中完成这些实验，否则该成员不能进入第二阶段。 第二阶段为兴趣阶段。可以根据兴趣自由组成小组，每小组人数可以不同，该阶段主要根据小组成员兴趣实施实验，实验题目可以从兴趣型实验中选择，也可以自主设计题目。兴趣型实验既包括在双容水箱液位PID控制、模糊控制、神经网络控制、模糊PID控制等实验台上完成的实验，也包括在LabView虚拟软件中完成的物料搅拌控制、锅炉水温—水压—水位控制、风扇转速—温度控制等。兴趣阶段是教师引导学生创新型实验的开始，这些题目的设定是为了帮助学生激发创新灵感。
第三阶段为创新型阶段。不分组、不设时间提供开放的实验室，学生随时可以去实践自己的想法。该阶段最重要的是提供一些开放的环境让学生去讨论，让学生充分的交流，产生创新思路。
2.实施过程
由上述组织形式的三个阶段可以看出，第一、二阶段是第三阶段的前提，创新型阶段是创新型实验教学的核心阶段。创新型阶段的实施过程包括四个步骤：[2]
（1）选定实验课题。在独立学院教学资源有限的情况下，选定实验课题应该兼顾实用性、新颖性、可行性，同时还应该考虑学生的基础能不能完成实验课题。
实用性也就是该实验在现实控制工业中有没有实用价值。新颖性是指目前该实验课题有没有被提出并设计过。可行性是指学生选定的实验题目能不能通过学校的实验仪器或LabView等虚拟软件操作完成。
（2）分析课题，提出实验方案和方法，是过程控制创新型实验的最重要环节。由于选定题目的新颖性，实验课题的结论可能并不知道，因此首先要对实验结论提出一个或几个猜测，这有利于实验方案的选择和设计。然后收集各种可能实施的方案，综合比较这些方案，根据现有实验条件的可行性确定最佳的方案，根据确定的方案选择合适的实验方法。
（3）实施实验。将选定的实验方案方法付诸实际，此步骤与上述步骤需要反复交叉，方案的好坏要在实施实验后才了解。例如：三容水箱液位控制实验中可以采用PID控制、模糊控制、神经网络控制的方案，但控制的好坏只有通过实施实验后才了解。
（4）分析实验结果，总结实验结论。得到实验数据后，综合运用归纳、推理、对比等方法，总结出实验结论。得到的结论既要符合过程控制理论基本原理，又要高于基本原理，将其升华到工程运用领域。
在上述四个步骤中，教师的引导作用不可缺少。教师可以采用录像、投影和幻灯机等媒体辅助过程控制创新型实验教学，充分利用计算机技术来完成过程控制创新型实验，如利用计算机处理实验数据、用计算机采集实验数据、用计算机仿真模拟实验等。[3]
四、“过程控制”课程创新型实验教学的评级形式
根据“过程控制”课程创新型实验的组织形式及实施过程，可以将学生的成绩评级形式归纳如下（见表1）。[4]
五、总结
在独立学院的教学环境下，按照以上四个方面开展“过程控制”课程的创新型实验教学，取得了良好的效果。
参考文献：
[1]周丹，李晓辉.独立学院应用创新型人才培养模式探讨[J].中国高教研究，2007.
[2]张广祥.过程控制研究创新型实验及教学设备研究[D].武汉：武汉理工大学，2007.
[3]钟秉林，董奇.创新型人才培养体系的构建与实践[J].中国大学教育，2009，（11）.
[4]尹忠恺，顾红.创新型人才评价体系的构建[J].辽宁工程技术大学学报（社会科学版），2008，10（6）.
（责任编辑：孙晴）
关键词：独立学院；过程控制；创新型实验
作者简介：余发军（1981-），男，河南郑州人，中原工学院信息商务学院，讲师；李伟锋（1963-），男，河南郑州人，中原工学院信息商务学院，教授。（河南 郑州 450001）
基金项目：本文系中原工学院信息商务学院科研项目（项目编号：XS20130007）的研究成果。
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）31-0151-02
“过程控制”是高校自动化专业一门重要的专业课程，主要讲述工业现场的自动控制理论、仪表参数采集及整定、系统设计等知识。在我国高校中，“过程控制”课程实验教学大多都是在以水箱为载体的实验装置上完成的，这就不可避免存在许多缺点，如：实验控制参数仅有液位、压力、流量、温度等；实验项目过于固定，不能反映工业过程中的新技术应用；实验装置过于庞大、费用太高、不能保证学生都能独立操作完成。作为独立学院，教学经费、教学资源非常有限，以上缺点更加明显突出。如何在独立学院开展有效的“过程控制”课程的创新型实验，是教育工作者急需解决的问题。本文将从以下几个方面探讨独立学院“过程控制”课程创新型实验的教学体系。
一、“过程控制”课程创新型实验教学的理论指导依据
根据教育部文件，独立学院是由普通本科高校按新机制、新模式举办的本科层次的二级学院，多以培养技术实用型、复合型的人才为其办学目标。根据这一定位，独立学院要培养出技术实用型、复合型人才，就必须遵循“依托母体、相对独立、办出特色”的办学方针。[1]所谓的办出特色，即办出个性化专业、开设个性化的课程、培养出个性化的人才。而个性化人才，主要是通过技术开发能力、技术创新能力和新技术应用能力来衡量，这些能力大多是在学习实践创新型课程过程中获取的。
“过程控制”作为一门自动化专业重要的实验性的课程，其实验教学开设的效果直接影响到本专业学生培养目标的实现效果。因此独立学院“过程控制”课程创新型实验教学必须以上述理论为指导依据开展，提高自动化专业学生的技术开发能力、技术创新能力和新技术应用能力。
二、“过程控制”课程创新型实验教学的概念和实施原则
1.创新型实验教学的概念
以上述独立学院的理论依据为指导，对创新型实验教学的概念进行如下表述：在过程控制实验教学中，能激发学生自己提出问题，提出解决思路和方法，通过设计实验并总结出合理的结论的教学过程。
基于上述概念，可以从以下几个方面理解：一是创新型实验教学的基本特点是学生主动的有兴趣的去设计并实施实验，获取过程控制的相关知识，而不是被动的完成；二是学生的主动性不是凭空而来，而是需要教师的激发引导，所以教师恰当的激发引导是创新型实验教学的必要条件；三是开展创新型实验的目的不仅仅是获取过程控制的知识，更重要的是为了提高学生发现问题、解决问题的能力；四是开展创新型实验并不意味着要放弃传统经典实验，传统经典实验是基础，创新型实验是补充和升华，两者应该相互促进，共同帮助学生提高能力。
对于独立学院，“过程控制”课程创新型实验教学有其特殊性：一是实验教学形式可以更加灵活，充分调动独立学院的办学优势；二是学生的思维自由发散，这样更有利于创新能力的培养；三是由于独立学院的教学经费、教学资源非常有限，所以必须充分利用过程控制实验系统的部件，合理组织创新型实验的开展。
2.实施原则
作为一门高校开设的课程，必须遵循一般的教学原则，符合一般的教学规律。除了遵循这些一般的规律外，独立学院“过程控制”课程创新型实验教学的实施还要遵循以下原则：
（1）符合独立学院独特的培养目标。由于独立学院在定位上与普通本科高校不同，“过程控制”课程创新型实验教学的开展首先要符合其独特的专业培养目标，促进其实现技术应用型人才的培养目标。
（2）坚持学生主体性和教师主导性相结合的原则。由创新型实验的概念可以知道，主动性是基本特点，而学生的主动性是由教师的合理激发引导产生的，因此必须坚持学生主体性和教师主导性相结合的原则。独立学院学生的基础没有普通本科生好，所以教师的授课内容的选择、深浅、讲解方式至关重要。既要讲清知识点，又能启发学生的创新意识。
（3）坚持开放性原则。独立学院的教学经费、教学资源非常有限，在过程控制创新型实验教学的开展过程中，坚持开放性原则，既可以解决实验资源不够用的问题，又可以让学生将自己的想法、猜想随时带去实验室试做完成。
（4）坚持创新性原则。过程控制创新型实验是一种探索型的实践活动，既需要教师采用新颖的教学方式，又需要学生能在实验活动中迸发出创新的火花。
三、“过程控制”课程创新型实验教学的组织形式和实施过程
1.组织形式
在独立学院的办学环境下，“过程控制”课程的创新型实验组织形式必须采用“分层次，分阶段”的教学形式，不同阶段有不同要求，使学生在实践中不断提高。“分层次”指的是按基础和兴趣将学生分成若干小组，在同一阶段完成不同的实验活动。“分阶段”指的是小组根据不同阶段完成不同的实验活动。独立学院的学生基础参差不齐，在过程控制创新型实验教学中，“分层次，分阶段”的开展尤为重要。
第一阶段为基础阶段。小组人数固定，为四人，小组中两人基础较好，另两人较差，目的是两个基础较差的学生向两个基础较好的学生学习，该阶段主要是完成基础性的实验。实验题目可以在基础型实验中选择，如单闭环控制温度、压力、液位、流量等题目。该阶段要求小组的每位成员必须都能在实验台独立操作完成80%的基础性实验，同时在LabView虚拟软件中完成这些实验，否则该成员不能进入第二阶段。 第二阶段为兴趣阶段。可以根据兴趣自由组成小组，每小组人数可以不同，该阶段主要根据小组成员兴趣实施实验，实验题目可以从兴趣型实验中选择，也可以自主设计题目。兴趣型实验既包括在双容水箱液位PID控制、模糊控制、神经网络控制、模糊PID控制等实验台上完成的实验，也包括在LabView虚拟软件中完成的物料搅拌控制、锅炉水温—水压—水位控制、风扇转速—温度控制等。兴趣阶段是教师引导学生创新型实验的开始，这些题目的设定是为了帮助学生激发创新灵感。
第三阶段为创新型阶段。不分组、不设时间提供开放的实验室，学生随时可以去实践自己的想法。该阶段最重要的是提供一些开放的环境让学生去讨论，让学生充分的交流，产生创新思路。
2.实施过程
由上述组织形式的三个阶段可以看出，第一、二阶段是第三阶段的前提，创新型阶段是创新型实验教学的核心阶段。创新型阶段的实施过程包括四个步骤：[2]
（1）选定实验课题。在独立学院教学资源有限的情况下，选定实验课题应该兼顾实用性、新颖性、可行性，同时还应该考虑学生的基础能不能完成实验课题。
实用性也就是该实验在现实控制工业中有没有实用价值。新颖性是指目前该实验课题有没有被提出并设计过。可行性是指学生选定的实验题目能不能通过学校的实验仪器或LabView等虚拟软件操作完成。
（2）分析课题，提出实验方案和方法，是过程控制创新型实验的最重要环节。由于选定题目的新颖性，实验课题的结论可能并不知道，因此首先要对实验结论提出一个或几个猜测，这有利于实验方案的选择和设计。然后收集各种可能实施的方案，综合比较这些方案，根据现有实验条件的可行性确定最佳的方案，根据确定的方案选择合适的实验方法。
（3）实施实验。将选定的实验方案方法付诸实际，此步骤与上述步骤需要反复交叉，方案的好坏要在实施实验后才了解。例如：三容水箱液位控制实验中可以采用PID控制、模糊控制、神经网络控制的方案，但控制的好坏只有通过实施实验后才了解。
（4）分析实验结果，总结实验结论。得到实验数据后，综合运用归纳、推理、对比等方法，总结出实验结论。得到的结论既要符合过程控制理论基本原理，又要高于基本原理，将其升华到工程运用领域。
在上述四个步骤中，教师的引导作用不可缺少。教师可以采用录像、投影和幻灯机等媒体辅助过程控制创新型实验教学，充分利用计算机技术来完成过程控制创新型实验，如利用计算机处理实验数据、用计算机采集实验数据、用计算机仿真模拟实验等。[3]
四、“过程控制”课程创新型实验教学的评级形式
根据“过程控制”课程创新型实验的组织形式及实施过程，可以将学生的成绩评级形式归纳如下（见表1）。[4]
五、总结
在独立学院的教学环境下，按照以上四个方面开展“过程控制”课程的创新型实验教学，取得了良好的效果。
参考文献：
[1]周丹，李晓辉.独立学院应用创新型人才培养模式探讨[J].中国高教研究，2007.
[2]张广祥.过程控制研究创新型实验及教学设备研究[D].武汉：武汉理工大学，2007.
[3]钟秉林，董奇.创新型人才培养体系的构建与实践[J].中国大学教育，2009，（11）.
[4]尹忠恺，顾红.创新型人才评价体系的构建[J].辽宁工程技术大学学报（社会科学版），2008，10（6）.
（责任编辑：孙晴）