化工类自动化卓越工程师高年级本科生践行“三个转变”——《工业实用技术》课程建设初探.pdf
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1、广 东 化 工 2023 年 第 16 期 212 第 50 卷 总第 498 期 化工类自动化卓越工程师高年级本科生践行“三个转变”化工类自动化卓越工程师高年级本科生践行“三个转变”工业实用技术课程建设初探工业实用技术课程建设初探 宿翀*,李大字,李宏光(北京化工大学 信息科学与技术学院,北京 100029)摘 要为培养与提升高年级化工类自动化卓越工程师班学生解决复杂工程问题能力,为贯彻落实北京化工大学教学工作会议提出的本科教学“三个转变”的改革方针。本文结合自动化卓越工程师班高年级本科生特点,以工业实用技术课程为研究对象,探讨了课程的设想,教学内容,考核形式等环节。通过系统化的实践教学体系
2、,切实提高了学生分析问题、解决问题的能力,实现了由低到高递进发展的人才培养特色,达到了提高学生解决复杂工程问题能力的目的。关键词卓越工程师;高年级;三个转变;复杂工程问题;创新实践 中图分类号TQ 文献标识码A 文章编号1007-1865(2023)16-0212-04 Advanced Undergraduates of Automation Engineers Practicing“Three Transformations”A Preliminary Study on the Course Construction of “Industrial Practical Technology”
3、Su Chong*,Li Dayu,Li Hongguang(Beijing University of Chemical Technology,School of Information Science and Technology,Beijing 100029,China)Abstract:In order to improve the cultivation and promotion of the ability of senior automation engineer class students to solve complex engineering problems,and
4、to implement the reform policy of“three transformations”in undergraduate teaching proposed by the Beijing University of Chemical Technology Teaching Conference.This article combines the characteristics of senior undergraduates in the class of outstanding automation engineers,and takes the course“Ind
5、ustrial Practical Technology”as the research object,and discusses the ideas of the course,teaching content,and assessment methods.Through a systematic practical teaching system,the ability of students to analyze and solve problems has been effectively improved,and the talent training characteristics
6、 of progressive development from low to high have been realized,and the goal of improving students ability to solve complex engineering problems has been achieved.Keywords:outstanding engineer;senior grade;three transitions;complex engineering issues;innovative practice 随着信息技术、自动化技术的快速发展,各行各业均急需自动化领
7、域的新技术、新方法、新人才。北京化工大学自动化专业 2009 年获批为首批教育部“卓越工程师教育培养计划”试点专业。我校自动化专业的培养目标是结合学校的区域特点及行业背景,以工业流程自动化为特色,以创新精神和实践能力培养为重点,注重培养自动化生产急需的具有较强工程能力和较强研究能力的复合应用型人才。本文以工业实用技术这一重要的高年级专业实践课程改革为例,探讨我校自动化专业在实践教学过程中开展工程教育的一些具体思路和做法。1 课程改革思路课程改革思路 自动化专业本科教学设计的理论和技术繁多,如何开设一门面向提升解决复杂工程问题能力的“高效自主型”的实践教学课程1-6一直是各高校的难点。不仅要求任
8、课教师具备深厚的专业素养和丰富的工程背景,同时,也要求授课学生具备扎实的理论基础和较强的自主学习能力。随着我校自动化系于2009年获批教育部首批“卓越工程师教育培养计划”试点专业以来,我们已经累计培养并毕业“卓越工程师实验班”毕业班10届,效果优异,平均每届卓越工程师班毕业生有90%以上的保研率,且保研同学中,又有60%以上的同学分别被保送到清华、中科院等顶级科研机构继续从事自动化领域的学习和深造。因此,针对高年级“卓越工程师实验班”同学开设“开放性强,自主性高”的创新实践类自动化课程具备可行性。此外,在教学院长和自动化系主任的亲自领导和组织下,并且,在具有丰富流程工业控制现场经验的青年教师参
9、与下,自动化系开设面向提升高年级本科生解决复杂工程问题能力的创新类实践课程已经具备了可操作性。为贯彻落实学校教学工作会议提出的本科教学“三个转变”的改革方针,配合自动化系工程认证工作的顺利实施。在教学院长和自动化系主任的直接关怀和领导下,自动化系针对大四卓越工程师班开设创新课程 工业实用技术,小班教学,课程为期 8 周,旨在帮助学生掌握解决复杂工程问题方法及提升相关理论联系实际能力。基于“三个转变”总体教学改革要求,我们将从以下几个方面重点介绍工业实用技术课程的授课思路。1.1 课堂由时间型向效益型转变 时间型的课堂教学是粗放式的,注重的是时间的投入,依靠延长学习时间或变相增加学生的劳动总量来
10、实现教学效果的巩固和提升。效益型的课堂教学是集约式的,注重的是优化教学设计,提高学习效率,教师科学地设计教学环节、高效有序地组织教学活动、引导学生积极主动地自我构建7-8。本课程一改以往课堂教学为主的形式,以实验室为教学场所,以“纯净水生产和灌装流程”为教学对象,教师有针对性的设计研讨题目,以团队教学的形式,使同学们针对一个具体对象展开学习和研究,高效完成课程的教学内容。图 13 为北京化工大学纯净水生产和灌装控制系统组态操作界面。收稿日期 2022-12-21 基金项目 实践类课程线上线下混合式教学改革项目(XXJG2021008)作者简介 宿翀(1983-),男,天津人,副教授,博士,主要
11、研究方向为过程控制、智能决策。*为通讯作者。2023 年 第 16 期 广 东 化 工 第 50 卷 总第 498 期 213 图图 1 北京化工大学纯净水生产控制系统组态操作界面北京化工大学纯净水生产控制系统组态操作界面 1 Fig.1 The pure water production control system configuration operation interface 1 at Beijing University of Chemical Technology 图图 2 北京化工大学纯净水生产控制系统组态操作界面北京化工大学纯净水生产控制系统组态操作界面 2 Fig.2 Th
12、e pure water production control system configuration operation interface 2 at Beijing University of Chemical Technology 图图 3 北京化工大学纯净水灌装控制系统组态操作界面北京化工大学纯净水灌装控制系统组态操作界面 3 Fig.3 The pure water filling control system configuration operation interface 1 at Beijing University of Chemical Technology 1.2 教
13、师由主讲型向主导型转变 长期以来,在应试教育和旧的教育观念的影响下,课堂教学是以教师的“教”为主,学生只是配合教师完成教学任务。教师一般采用“满堂灌”的教学方法,讲课追求讲深讲透,学生处于一种被动的地位,消极地学,机械地练,久而久之,学生学习的主动性逐渐消失9-12。随着教学改革的推进,我校自动化系领导和系主任深刻认识到,传统教学模式已经不能满足部分优秀高年级本科生的学习要求。在“个性化教学”的思想指导下,工业实用技术课程基于纯净水生产流程,设立了包括:工艺、DCS、PLC、传感变送、执行器、变频器等具体环节、设备的子题目,由学生组成的各个小团队选择,自主进行学习和研究,并形成自己团队的研究报
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