溫度控制課程教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)成果培育路徑探索——基于獲獎實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)溫度控制技術(shù)作為自動化、測控技術(shù)與儀器等專業(yè)的核心課程內(nèi)容，其教學(xué)質(zhì)量直接影響學(xué)生對工業(yè)過程控制、智能裝備溫控等工程領(lǐng)域的認(rèn)知深度與實(shí)踐能力。在“新工科”建設(shè)背景下，如何通過教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)“知識傳授、能力培養(yǎng)、價值塑造”的協(xié)同育人，是課程建設(shè)的核心命題。本文結(jié)合筆者主持的溫度控制課程教學(xué)改革項(xiàng)目及省級教學(xué)成果獎的培育經(jīng)驗(yàn)，從課程定位、教學(xué)策略創(chuàng)新、成果凝練等維度展開探討，為同類課程建設(shè)提供可借鑒的實(shí)踐路徑。一、課程定位與教學(xué)目標(biāo)的精準(zhǔn)錨定溫度控制課程面向自動化類本科專業(yè)三年級學(xué)生開設(shè)，前承《自動控制原理》《傳感器原理》，后接《工業(yè)過程控制》《智能控制系統(tǒng)》等課程，是理論向工程實(shí)踐轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵紐帶。課程教學(xué)目標(biāo)分為三個層級：知識目標(biāo)構(gòu)建“經(jīng)典控制（PID）-現(xiàn)代控制（模糊、預(yù)測）-智能控制（深度學(xué)習(xí)）”的溫控算法知識體系，掌握溫控系統(tǒng)建模、控制器設(shè)計(jì)與參數(shù)整定方法；能力目標(biāo)聚焦工程實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)調(diào)試、故障診斷、方案優(yōu)化的能力，以及基于MATLAB、PLC等工具的數(shù)字化設(shè)計(jì)能力；價值目標(biāo)通過溫控技術(shù)在芯片制造、航天器熱管理等國家戰(zhàn)略領(lǐng)域的應(yīng)用案例，厚植“科技報國”的職業(yè)理想，培育精益求精的工匠精神。二、“三維聯(lián)動”的教學(xué)設(shè)計(jì)策略（一）理論教學(xué)：從“知識講授”到“問題驅(qū)動”的范式轉(zhuǎn)型傳統(tǒng)溫控理論教學(xué)易陷入“公式推導(dǎo)+仿真演示”的單一模式，學(xué)生常因缺乏工程場景感知而興趣不足。團(tuán)隊(duì)重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，以“工業(yè)爐溫精準(zhǔn)控制”“鋰電池?zé)崾Э仡A(yù)警”等真實(shí)工程問題為線索，將知識點(diǎn)拆解為“系統(tǒng)建模難點(diǎn)”“控制器魯棒性設(shè)計(jì)”“多變量耦合解耦”等探究性問題。例如，在講解PID控制時，引入某光伏電站集熱器溫控系統(tǒng)的超調(diào)問題，引導(dǎo)學(xué)生分析“積分飽和”“時滯特性”對控制效果的影響，通過“問題提出-原理分析-方案優(yōu)化-效果驗(yàn)證”的閉環(huán)教學(xué)，讓理論知識成為解決工程問題的工具。（二）實(shí)踐教學(xué)：“虛實(shí)結(jié)合+分級遞進(jìn)”的能力鍛造實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)為“基礎(chǔ)驗(yàn)證-綜合設(shè)計(jì)-創(chuàng)新拓展”三級體系：基礎(chǔ)層依托實(shí)驗(yàn)室溫控實(shí)驗(yàn)臺，完成“熱電偶測溫-PID參數(shù)整定-溫度穩(wěn)態(tài)精度測試”等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，夯實(shí)操作規(guī)范；綜合層引入虛擬仿真平臺（如LabVIEW溫控系統(tǒng)仿真），學(xué)生分組設(shè)計(jì)“恒溫箱模糊-PID復(fù)合控制系統(tǒng)”，在虛擬環(huán)境中測試不同工況下的控制效果，再到實(shí)體裝置上驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)“虛擬調(diào)試-實(shí)物驗(yàn)證”的迭代；創(chuàng)新層對接企業(yè)需求，與某新能源企業(yè)合作開發(fā)“動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)優(yōu)化”項(xiàng)目，學(xué)生需結(jié)合CFD仿真與機(jī)器學(xué)習(xí)算法，解決電池組溫度場均勻性問題，成果獲企業(yè)認(rèn)可并申請專利1項(xiàng)。（三）課程思政：“技術(shù)傳承+使命擔(dān)當(dāng)”的價值浸潤挖掘溫控技術(shù)發(fā)展中的思政元素：講解“我國第一臺工業(yè)溫控儀的研制歷程”，展現(xiàn)科研工作者的愛國奉獻(xiàn)精神；分析“芯片制造中晶圓溫控精度對良率的影響”，強(qiáng)調(diào)“工匠精神”對產(chǎn)業(yè)升級的支撐；組織學(xué)生調(diào)研“航天探測器熱控系統(tǒng)”，理解“極端環(huán)境下溫控技術(shù)的國家戰(zhàn)略意義”。通過“技術(shù)史+產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)+國家需求”的三層滲透，將“科技自立自強(qiáng)”的信念融入專業(yè)學(xué)習(xí)。三、教學(xué)創(chuàng)新與成果培育的核心密碼（一）“三維度”教學(xué)模式的構(gòu)建首創(chuàng)“理論深度（算法原理）、工程廣度（行業(yè)應(yīng)用）、創(chuàng)新高度（技術(shù)前沿）”的三維教學(xué)模型：理論教學(xué)注重“知其所以然”，通過數(shù)學(xué)建模與穩(wěn)定性分析培養(yǎng)邏輯思維；工程教學(xué)聚焦“如何用”，引入10余個行業(yè)案例（如冶金、生物醫(yī)藥、半導(dǎo)體）拓寬工程視野；創(chuàng)新教學(xué)瞄準(zhǔn)“未來用”，開設(shè)“溫控技術(shù)前沿”模塊，講解強(qiáng)化學(xué)習(xí)、數(shù)字孿生在溫控中的應(yīng)用，激發(fā)科研興趣。（二）“校企協(xié)同+賽教融合”的生態(tài)構(gòu)建與3家行業(yè)龍頭企業(yè)共建“溫控技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，企業(yè)工程師參與課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)，將“高溫窯爐溫控”“冷鏈物流溫控”等真實(shí)項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為教學(xué)案例。同時，以學(xué)科競賽為抓手，組織學(xué)生參加“全國大學(xué)生自動化大賽”“工程訓(xùn)練競賽”，近3年獲國家級獎項(xiàng)5項(xiàng)，競賽成果反哺教學(xué)內(nèi)容，形成“教學(xué)-競賽-科研”的良性循環(huán)。（三）“多元評價+持續(xù)改進(jìn)”的質(zhì)量保障建立“過程性評價（實(shí)驗(yàn)報告、課堂研討）+終結(jié)性評價（課程設(shè)計(jì)、項(xiàng)目答辯）+增值性評價（競賽成果、企業(yè)反饋）”的三維評價體系。例如，課程設(shè)計(jì)成績不僅看方案合理性，更關(guān)注“問題發(fā)現(xiàn)-迭代優(yōu)化-成果落地”的全過程表現(xiàn)；邀請企業(yè)導(dǎo)師參與畢業(yè)設(shè)計(jì)評審，從工程實(shí)用性角度提出改進(jìn)建議，確保教學(xué)質(zhì)量與產(chǎn)業(yè)需求同頻。四、教學(xué)成果獎的培育與申報經(jīng)驗(yàn)（一）成果凝練：從“教學(xué)實(shí)踐”到“理論升華”教學(xué)成果獎的核心是“解決的問題、創(chuàng)新的方法、顯著的效果”。團(tuán)隊(duì)梳理出三個創(chuàng)新點(diǎn)：①提出“三維聯(lián)動”教學(xué)模式，破解“理論與實(shí)踐脫節(jié)、知識與價值割裂”的難題；②構(gòu)建“校企賽”協(xié)同育人體系，實(shí)現(xiàn)“課程-實(shí)踐-競賽”的閉環(huán)賦能；③研發(fā)“虛實(shí)結(jié)合”溫控實(shí)驗(yàn)平臺，填補(bǔ)國內(nèi)相關(guān)教學(xué)裝備的空白。將這些創(chuàng)新點(diǎn)用“問題-對策-效果”的邏輯鏈串聯(lián)，形成有理論高度、實(shí)踐深度的成果報告。（二）材料準(zhǔn)備：用“數(shù)據(jù)+案例”講好教學(xué)故事申報材料需突出“差異化”與“影響力”：①量化成果，如學(xué)生競賽獲獎數(shù)據(jù)（國家級5項(xiàng)、省級12項(xiàng)）、課程評價（連續(xù)3年學(xué)生評教95分以上）、企業(yè)錄用率（畢業(yè)生在溫控領(lǐng)域就業(yè)占比提升20%）；②典型案例，如某學(xué)生團(tuán)隊(duì)從課程設(shè)計(jì)到競賽獲獎再到創(chuàng)業(yè)的成長軌跡，展現(xiàn)教學(xué)成果的育人價值；③同行認(rèn)可，邀請兄弟院校專家開展課程觀摩，形成《溫度控制課程教學(xué)創(chuàng)新的借鑒價值》的專家評價報告。（三）答辯技巧：聚焦“痛點(diǎn)解決”與“推廣價值”答辯時需清晰回答三個問題：①解決了什么教學(xué)難題？（如溫控課程“重理論輕實(shí)踐、重技能輕素養(yǎng)”的困境）；②創(chuàng)新點(diǎn)在哪里？（如三維教學(xué)模式、校企賽協(xié)同機(jī)制）；③成果可推廣嗎？（如實(shí)驗(yàn)平臺已在3所高校應(yīng)用，教學(xué)模式被納入《自動化類專業(yè)教學(xué)指南》）。通過“問題導(dǎo)向-創(chuàng)新突破-成效驗(yàn)證-推廣應(yīng)用”的敘事邏輯，讓評審專家認(rèn)可成果的普適性。五、教學(xué)效果與持續(xù)改進(jìn)方向（一）教學(xué)成效的多維驗(yàn)證學(xué)生發(fā)展：近5年，課程團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)的學(xué)生獲“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”等賽事國家級獎項(xiàng)8項(xiàng)，畢業(yè)生在華為、寧德時代等企業(yè)從事溫控相關(guān)工作的比例達(dá)35%，用人單位反饋“學(xué)生工程思維強(qiáng)、解決實(shí)際問題能力突出”；教學(xué)輻射：課程教學(xué)模式被《中國大學(xué)教學(xué)》專題報道，實(shí)驗(yàn)平臺獲國家實(shí)用新型專利，教學(xué)成果獲省級教學(xué)成果一等獎；社會服務(wù)：為企業(yè)開展“工業(yè)溫控技術(shù)升級”培訓(xùn)20余場，解決技術(shù)難題15項(xiàng)，助力企業(yè)降本增效。（二）反思與改進(jìn)盡管取得一定成果，但仍存在不足：①個性化教學(xué)不足，對學(xué)有余力學(xué)生的科研引導(dǎo)需加強(qiáng)；②新技術(shù)（如數(shù)字孿生、邊緣計(jì)算）融入教學(xué)的速度需加快；③課程國際化元素欠缺，需引入國際溫控標(biāo)準(zhǔn)與案例。未來將建設(shè)“溫控技術(shù)MOOC+SPOC”混合課程，開發(fā)“一帶一路”國家溫控技術(shù)對比模塊，推動課程向“高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度”邁進(jìn)。溫度控制