萬長(zhǎng)林

[摘 要]計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。由于這門課程涵蓋的知識(shí)內(nèi)容豐富，對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)理論和實(shí)踐能力均有比較高的要求，因此其課程教學(xué)改革要合理安排教學(xué)內(nèi)容，兼顧理論與實(shí)踐，并嘗試采用微格教學(xué)、以賽促學(xué)等新的教學(xué)方法。

[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)控制技術(shù)；教學(xué)改革；微格教學(xué)；以賽促學(xué)

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2017）07-0031-02

高等教育培養(yǎng)的是社會(huì)所需要的高級(jí)專門人才，當(dāng)前人才培養(yǎng)模式提倡教學(xué)與社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合，重視技能型人才的培養(yǎng)。由于社會(huì)對(duì)技能型人才的高度需求，高校對(duì)技能型人才的培養(yǎng)速度和模式顯得比較落后，技能教學(xué)改革的重點(diǎn)包括開放性教學(xué)、實(shí)踐性教學(xué)等。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)作為一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，其主要內(nèi)容是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，重視理論與應(yīng)用相結(jié)合。通過這門課程的教學(xué)， 學(xué)生可以掌握基礎(chǔ)的離散控制理論，并可針對(duì)不同的控制對(duì)象設(shè)計(jì)出合理的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。在以往的教育教學(xué)中，學(xué)生實(shí)踐往往是被動(dòng)實(shí)踐，實(shí)踐的目的、對(duì)象、方法、程序等關(guān)鍵要素都是由教師制定的，然而真正使知識(shí)能夠活學(xué)活用應(yīng)該由學(xué)生來主動(dòng)完成這個(gè)過程。本文將從計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程的理論教學(xué)方法以及實(shí)踐教學(xué)模式上對(duì)該課程的教學(xué)進(jìn)行改革與實(shí)踐的探討。

一、課程改革總體思路

我校十三五規(guī)劃以培養(yǎng)高水平應(yīng)用型人才、建設(shè)高水平應(yīng)用型大學(xué)作為主要目標(biāo)。我校的教學(xué)定位是培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力以適應(yīng)社會(huì)需要，特別是生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)等第一線的需要，因而特別強(qiáng)調(diào)增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)這門課程的主要內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)控制技術(shù)基礎(chǔ)理論、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)際系統(tǒng)工程實(shí)現(xiàn)技術(shù)等三方面的內(nèi)容。[1]學(xué)生通過這門課程的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，要求能夠根據(jù)給定的控制目標(biāo)，合理選擇控制系統(tǒng)的軟硬件并設(shè)計(jì)符合要求的控制規(guī)律，將計(jì)算機(jī)、傳感器、輸入輸出通道、控制軟件組成一套完整的、滿足控制要求的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。由于這門課程涵蓋的知識(shí)內(nèi)容豐富，對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)理論和實(shí)踐能力均有比較高的要求，因此本課程的教學(xué)改革要合理安排教學(xué)內(nèi)容，兼顧理論與實(shí)踐，并嘗試采用微格教學(xué)[2]、以賽促學(xué)[3]等新的教學(xué)方法。

二、教學(xué)內(nèi)容改革

1.理論教學(xué)內(nèi)容

現(xiàn)有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)教材的編排主要將教學(xué)內(nèi)容分為離散控制系統(tǒng)基礎(chǔ)理論、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制關(guān)鍵技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)三大塊，以這三大塊內(nèi)容為主體，不同教材中覆蓋的知識(shí)內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)各有不同，而且該課程所涉及的理論內(nèi)容較多，在內(nèi)容上與其他專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課存在交叉和重疊，因此必須結(jié)合具體的學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃、教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)目標(biāo)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在調(diào)整中既要保證理論體系的完整，又要注意基本理論與工程應(yīng)用并重，具體體現(xiàn)在細(xì)講離散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)部分，使學(xué)生能夠建立連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型， 通過數(shù)學(xué)模型對(duì)控制系統(tǒng)，包括系統(tǒng)的穩(wěn)定性判別、穩(wěn)態(tài)誤差、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程等進(jìn)行分析；并在此基礎(chǔ)上，使學(xué)生了解直接設(shè)計(jì)法和間接設(shè)計(jì)法的本質(zhì)區(qū)別，重點(diǎn)要掌握最少拍控制器和數(shù)字PID 控制器的設(shè)計(jì)方法。簡(jiǎn)要講解講信號(hào)與系統(tǒng)、自動(dòng)控制原理、和微機(jī)原理與接口技術(shù)等課程與本課程相重疊的部分，在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)工程與設(shè)計(jì)部分中緊密結(jié)合實(shí)際應(yīng)用背景和本地產(chǎn)業(yè)特色。

2.實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是應(yīng)用型大學(xué)教學(xué)的核心環(huán)節(jié)，所以研究并設(shè)置能夠有效培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)計(jì)題目是本課程教學(xué)改革的重點(diǎn)之一。我們根據(jù)調(diào)整優(yōu)化后的理論教學(xué)內(nèi)容對(duì)實(shí)踐教學(xué)的改革也進(jìn)行了一些嘗試。實(shí)驗(yàn)教學(xué)所設(shè)置的實(shí)驗(yàn)包括驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)兩部分。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖亲寣W(xué)生驗(yàn)證計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論，使學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理和控制效果有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)；綜合實(shí)驗(yàn)以鍛煉學(xué)生自主設(shè)計(jì)能力、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為目的，所選的內(nèi)容都是工程中的實(shí)際應(yīng)用課題，具有明確的應(yīng)用背景，有利于學(xué)生深入了解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用。通過理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的培養(yǎng)之后，學(xué)生基本具備了分析、設(shè)計(jì)和調(diào)試系統(tǒng)的能力。課程設(shè)計(jì)階段將由學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣，從教師提供的課程設(shè)計(jì)題庫里選擇一個(gè)題目來完成。由于課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，其為學(xué)生繼續(xù)深入計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的研究和學(xué)習(xí)或從事相關(guān)工作提供了一個(gè)良好的起步平臺(tái)。因此，在課程設(shè)計(jì)的題目設(shè)置方面，我們要充分考慮如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使每個(gè)學(xué)生在課程設(shè)計(jì)的過程能夠自主進(jìn)行方案選擇、軟硬件設(shè)計(jì)到系統(tǒng)調(diào)試，并能提出自己的方法和見解，鍛煉學(xué)生的獨(dú)立思考和工作能力。

三、教學(xué)方法改革

我們對(duì)教學(xué)方法的改革進(jìn)行了探索和嘗試，嘗試在教學(xué)中引入微格教學(xué)的因素，提高教師授課水平和學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效果，并組織和參與相關(guān)的學(xué)科競(jìng)賽，鼓勵(lì)學(xué)生參與學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)。

（一）微格教學(xué)

微格教學(xué)是一種微縮的、細(xì)分的教學(xué)，并且使用現(xiàn)代化技術(shù)手段， 準(zhǔn)確、及時(shí)地記錄下微格教學(xué)的過程， 使教學(xué)評(píng)價(jià)有可靠的依據(jù)。而受訓(xùn)者本人可以從第三者的角度， 觀察到自己的教學(xué)過程，這就比只聽別人評(píng)述印象更加深刻。這種教學(xué)方法能有效地改善教師的教學(xué)教法， 幫助他們提高教學(xué)技能，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量和效率。我們?cè)谟?jì)算機(jī)控制技術(shù)課程教學(xué)過程中，嘗試采用微格教學(xué)法提高授課教師的教學(xué)水平和學(xué)生學(xué)習(xí)的效果，具體措施有：

1.模擬真實(shí)課堂進(jìn)行演課。根據(jù)預(yù)先設(shè)定的教學(xué)步驟和教學(xué)時(shí)間由受訓(xùn)教師進(jìn)行授課。聽課的學(xué)生角色由若干名教研室同事扮演（也可讓真實(shí)學(xué)生扮演），受訓(xùn)教師要將自己的同事當(dāng)作學(xué)生進(jìn)行教學(xué)演練，授課過程中使用錄像機(jī)或錄音機(jī)等設(shè)備進(jìn)行記錄。

2.就授課的結(jié)果進(jìn)行討論評(píng)估。受訓(xùn)教師授課結(jié)束后，其他教師都結(jié)合授課過程的影音記錄發(fā)表評(píng)估意見，評(píng)估時(shí)可以運(yùn)用二加二教學(xué)指導(dǎo)方法，即在評(píng)價(jià)他人教學(xué)時(shí)重點(diǎn)講兩條優(yōu)點(diǎn)和兩條缺點(diǎn)及改進(jìn)意見。

3.二次演課。評(píng)估結(jié)束后，受訓(xùn)教師聽取其他教師意見并觀摩授課影音記錄，根據(jù)同事所提的評(píng)估意見調(diào)整自己的教學(xué)設(shè)計(jì)，一般情況下可現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行二次演課，并重復(fù)以上步驟，直到授課效果達(dá)到滿意程度為止。

（二）以賽促學(xué)、以賽促教

以賽促學(xué)是通過組織學(xué)生參加仿真性高和針對(duì)性強(qiáng)的技能競(jìng)賽，為學(xué)生營(yíng)造良好的競(jìng)賽環(huán)境，把學(xué)生在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)教學(xué)活動(dòng)中需要掌握的理論知識(shí)和實(shí)踐技能在競(jìng)賽中進(jìn)行演練考核。另一方面，以賽促學(xué)教學(xué)模式要求計(jì)算機(jī)控制技術(shù)教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)由理論型向?qū)嵺`型傾斜，由表象型向深入型傾斜，達(dá)到以賽促教的目的。我校積極組織學(xué)生參加“全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽”和“全國(guó)大學(xué)生智能汽車大賽”等相關(guān)學(xué)科競(jìng)賽，不但注重對(duì)尖子生的訓(xùn)練，由教研室選定相關(guān)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師成立競(jìng)賽指導(dǎo)小組，以老帶新、以點(diǎn)帶面地對(duì)參賽的學(xué)生進(jìn)行賽前培訓(xùn)，而且注重將學(xué)科競(jìng)賽的收益面覆蓋到更廣泛的學(xué)生群體，學(xué)校通過組織系一級(jí)的海選，校一級(jí)的內(nèi)部競(jìng)賽，使得本專業(yè)學(xué)生大部分能夠接觸到相關(guān)的學(xué)科競(jìng)賽，既擴(kuò)大了競(jìng)賽的收益面，又選拔了優(yōu)秀的參賽選手。通過以賽促學(xué)、以賽促教舉措的推進(jìn)，我校電子系學(xué)生在近年的多項(xiàng)學(xué)科競(jìng)賽中獲得佳績(jī)，榮獲全國(guó)一等獎(jiǎng)，極大提高了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)熱情，同時(shí)本課程教師的教學(xué)水平和知識(shí)能力結(jié)構(gòu)也得到了提高。

三、結(jié)論

我校的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程改革從學(xué)生和教師兩方面入手，以培養(yǎng)應(yīng)用型高水平人才為導(dǎo)向，結(jié)合我校學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃對(duì)課程的理論教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，避免了一些課程內(nèi)容上的重復(fù)，突出了重點(diǎn)和難點(diǎn)。此外，在教學(xué)方法上，嘗試將微格教學(xué)法用于對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)教師的訓(xùn)練，能積極推進(jìn)以賽促學(xué)、以賽促教，并取得良好的效果。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 陸鋒，陳桂，林健.應(yīng)用型本科院校《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程教學(xué)改革實(shí)踐[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011（12）：157-158.

[2] 王維平.微格演課——教研組活動(dòng)的一種新途徑[J].教學(xué)與管理，1996（1）：19-20.

[3] 殷晨，劉美芳.“以賽促教、以賽促學(xué)”的教學(xué)模式改革在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用探索[J/OL].中國(guó)培訓(xùn)，2015（6）：38-39.

[責(zé)任編輯：劉鳳華]