高职院校自动化专业“任务引领式课程”改革与实践探索

陆建国

(常州工程职业技术学院 江苏常州 213164)

自动化专业是高职院校一个很广泛的专业领域，传统的专业课程一般为《过程检测仪表》、《过程控制仪表》、《过程控制工程》、《过程控制系统》等。该专业是以控制理论为基础，自动化仪表为手段，对连续生产过程实现自动控制的工程技术，其综合性及应用性较强。由于自动化仪表技术日新月异，新的控制技术不断出现，再加上不同行业企业的生产工艺差别较大等原因，从而对高职院校相关教学的课程目标、教学内容、教学方法和实训设施等提出了新要求，所以，自动化专业课程改革势在必行。这就需要进行课程综合化，将传统的上述四门课程进行综合，设计成一门“教学做”一体化的新课程——《控制仪表与控制技术》，按照岗位能力需求重构课程体系，确定课程新目标，尝试教学实施方法。

1 高职院校自动化专业课程教学存在的问题

1)专业教学基本上是学历教育模式。高职院校自动化类专业传统的专业课程一般为《过程检测仪表》、《过程控制仪表》、《过程控制工程》《过程控制系统》等，由于过分强调理论知识的完整性与系统性，教学内容明显偏深、偏难，这在很大程度上容易挫伤学生的学习积极性;同时也容易挤占学生接受实际技术技能训练的课时，影响到理论教学与实际应用的结合，使课程教学实际效益下降，不利于学生实践能力的提高和职业能力的养成。

2)课程与就业岗位有较大距离。教学中由于更多地沿袭了学历教育的教学方法，强调自身知识的完整性与系统性，而与就业及工作岗位相关的内容较少，对学生能力培养的实用性不够，针对性不强，因此，势必会造成与将来工作岗位的脱节，出现学用不一致的效果。

3)专业教学与职业资格证书结合不够紧密。“双证制”是高等职业教育的特色所在。但目前专业课程教学与相关职业资格鉴定相脱节，使职业技能鉴定成为学生的额外负担。这不仅影响了教学效果，增加了教学成本，同时也损害了学生的利益［1］。

2 高职院校自动化专业课程改革方法

高职院校自动化专业课程改革的理念是:以职业生涯发展为目标明确专业定位，以工作任务为线索确定课程设置，以职业能力为依据组织课程内容，以典型产品(服务)为载体设计教学活动，以职业技能鉴定为参照强化技能训练［2］。改革方法如下:

1)职业岗位分析——重构专业课程。生产过程自动化技术的特点是“基于过程控制理论、运用自动化装置与仪表等对生产过程(对象)实施自动化控制”的一项先进技术，其主要服务行业为:石油、化工、冶金、电力、建材、食品等行业。围绕着“自动化技术”的应用，其职业岗位一般有自动化系统的运行/管理、维护/保障、技术管理等，本专业岗位核心能力是仪表维修工的职业能力。为此，应确定“以仪表维修工的职业能力为核心，以维修电工的基本能力为基础，并具备过程控制的初步开发与工程实施能力”的课程改革思路，并由此开发出新的专业课程体系(见图1所示)。

图1 课程体系

2)《控制仪表与控制技术》课程目标［3］。课程目标是课程开发的前提，也是最为关键的一步。《控制仪表与控制技术》作为本专业的核心课程，主要有两个目的:一是能胜任仪表控制系统管理工作;二是会简单控制系统的设计与开发，以加深控制技术的理解，增强应用能力，并对后续课程起支撑作用。课程目标见图2。

图2 课程目标

需要注意到，在具体表述课程目标时，注意区分最终目标和促成目标两个层次。最终目标就是个体在工作任务中需要达到的目标，它代表了工人角色或近似工人角色的表现，强调在设计的工作环境中一个学生应有的表现。如“仪表控制系统管理”这一目标是与实际岗位工作任务相对应，对其评估也应在真实的情境或模拟的工作环境中进行。而促成目标是指学生达到最终目标之前必须达到的目标。如对“仪表控制系统管理”这一最终目标而言，就要有相应的五个促成目标才能实现最终目标。可以说，从教学一开始直到教学结束，促成目标始终可用来帮助指导学生的学习。这样的课程目标表述方式，不仅能使教师明确教学过程中各个阶段性的教学目标，更能关注于最终教学目标的达成，将传统的重知识传授理念转变为解决问题、完成任务为主的教学理念，从而使学生能尽早接触本专业的岗位实践技能，并在课程学习中体验完整的工作过程，逐步实现从学习者到工作者的角色转换。

3)以四大参数的控制实现为依据组织课程内容。过程控制技术是以四大参数——温度、流量、压力和物位的控制实现为基本目标，并以“控制对象—检测与变换—运算与控制—执行与调节”为逻辑主线。为此在组织课程内容时，以四大参数的控制实现为基本，以控制项目的实际开发过程为主线，结合课程目标要求，并遵循学生的认识规律，来设计本课程的教学内容，具体见表1所示。

表1 课程内容结构图

整个教学内容可分为基本篇和提高篇两个部分，共6个子项目。基本篇是课程的基本要求，也是人人必须达到的要求。它通过简单-复杂-简单-综合的四个教学项目，使过程控制理论知识合理地融入其中，而这四个项目又正好是四大参数的控制问题，因此，课程目标得到了实施。提高篇则是为了满足少数优秀学生的求知欲，进一步激发学生的学习兴趣，引导学生创新意识与创新能力而设置的，通过该部分的学习，学生的分析与解决问题的能力、处理复杂问题的能力等，都将有很大提高。

4)以电加热锅炉的自动控制为载体设计教学活动。《控制仪表与控制技术》是一门理论性较强的工程实践课程，传统的“理论+验证性实验”的教学方法，难于激发学生的学习兴趣，不利于职业能力的培养。为此，可以选择电加热锅炉自动控制为典型设备来设计整个教学内容与过程，由此建立起工作任务与知识、技能的联系。首先，由于锅炉作为工业上广泛应用的供热设备，具有相当大的实用意义，既便于理解，又容易引起学生的共鸣而激发学生的学习兴趣与热情;其次，锅炉自动化控制是过程控制技术的典型应用，其参数涵盖了四大控制参数，而控制理论则从简单控制到串级控制、前馈/反馈控制，完全满足高职教育教学要求;最后，电加热锅炉的自动控制，技术成熟又安全，便于教学实现。当然，在具体教学过程中，应注意知识的引出、展开与综合的逻辑顺序，以利于知识的学习与掌握。

5)教学活动案例:工作任务热水锅炉工艺分析及控制方案设计。在实训现场，针对典型生产设备“热水锅炉”，由教师引领、学员自主练习，先熟悉热水锅炉的工艺生产过程;再以小组为单位，画出被控对象(设备)工艺流程草图，分析被控变量、操纵变量、扰动信号及其之间的制约关系并设计控制方案。

3 结论

教学实践表明，与传统的学科型课程相比，实践导向的任务引领式课程具有五个特征:1)任务引领——以工作任务引领知识、技能和态度，让学生在完成工作任务的过程中学习相关知识，发展学生的综合职业能力。2)结果驱动——关注的焦点放在通过完成工作任务所获得的成果，以激发学生的成就动机。通过完成典型产品或服务，来获得某工作任务所需要的综合职业能力。3)突出能力——课程定位与目标、课程内容与要求、教学过程与评价都围绕职业能力的培养，并与职业技能考核要求相衔接，体现了职业教育课程的本质特征。4)内容实用——紧紧围绕工作任务完成的需要来选择课程内容，不强调知识的系统性，而注重内容的实用性和针对性。5)教、学、做一体化——打破长期以来虽强调但难以落到实处的“理论与实践相结合”的局面，真正实现理论与实践相统一的教学效果。

［1］ 邓泽民，陈庆合.职业教育课程设计［M］.北京:中国铁道出版社，2006:87.

［2］ 戴士弘.职业教育课程教学改革［M］.清华大学出版社，2005:35.

［3］ 王爱广，王琦.过程控制技术［M］.化学工业出版社，2005:11.