王陳誠

（茅臺學(xué)院，貴州 遵義 564512）

自動化是關(guān)于人工與自然系統(tǒng)自動、智能、自主、高效和安全運行的科學(xué)與技術(shù)的一個專業(yè)。其專業(yè)課程通常包含《電路分析》《模擬電子技術(shù)》《數(shù)字電子技術(shù)》《自動控制理論》《信號分析與處理》《電機與拖動基礎(chǔ)》《單片機原理》《可編程控制器原理》等難度較大的課程。該專業(yè)的學(xué)生每學(xué)期會修習(xí)3 ～4 門專業(yè)課程，學(xué)習(xí)壓力較大。部分學(xué)生因課程難度較大而產(chǎn)生畏難情緒，導(dǎo)致學(xué)生的實際收獲極少。此外，由于我國大部分高考生及其家長、高中教師對大學(xué)專業(yè)的實際了解極少，因此，在專業(yè)選擇上有較大的盲目性，因此，大部分學(xué)生對自己所學(xué)能有何用武之地是非常迷茫的。盡管大多數(shù)學(xué)校在入學(xué)前會對新生進行專業(yè)介紹，但由于時間短且學(xué)生沒有實際感受，因此，效果極為有限。

自動化專業(yè)的專業(yè)課程有較為緊密的內(nèi)在聯(lián)系，不同課程之間的連續(xù)性或關(guān)聯(lián)性是較明顯的，如作為自動化專業(yè)核心課程的《自動控制理論》與《模擬電子技術(shù)》《電機與拖動基礎(chǔ)》《復(fù)變函數(shù)與積分變換》等課程聯(lián)系非常緊密。但在目前的教學(xué)中，各個課程之間的授課相互獨立，學(xué)生缺乏對課程整體性的認知，對所學(xué)課程的應(yīng)用場景更是知之甚少。以《自動控制理論》課程為例，當(dāng)前教學(xué)中的重點更多傾向于數(shù)學(xué)上的推導(dǎo)過程，而沒有注重傳達其在工程實際中的應(yīng)用場景。

該現(xiàn)狀的成因主要有兩點：一方面，學(xué)生在學(xué)習(xí)中缺乏主動性，只求以應(yīng)付期末考試，這讓大量學(xué)生在考試后，就將忘記所學(xué)，因此，即使教師提及課程的聯(lián)系，大部分學(xué)生也難以在課堂上引起共鳴；另一方面，眾多授課教師常年教授一至兩門課程，對其他課程的內(nèi)容缺乏足夠了解，難以將不同課程相聯(lián)系。因此，需要對提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和專業(yè)認知水平的方法進行研究。

1 有效利用網(wǎng)課視頻

隨著信息化水平的不斷提升，大量網(wǎng)課在網(wǎng)絡(luò)中涌現(xiàn)。學(xué)界對在線教育長期存在爭議，新冠肺炎疫情期間開展的大規(guī)模在線教學(xué)將這一爭議進一步放大。網(wǎng)課便于學(xué)生進行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，但傳統(tǒng)課堂中最重要的互動無法通過網(wǎng)課實現(xiàn)，因此，網(wǎng)課無法替代傳統(tǒng)課堂。但在新冠肺炎疫情期間，全國高校的教師都被迫使用網(wǎng)絡(luò)進行教學(xué)，讓全國教師基本掌握了網(wǎng)課教學(xué)的方法，為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)奠定了良好的基礎(chǔ)。

對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，需要反復(fù)閱讀和思考，但現(xiàn)在的學(xué)生所能進行的娛樂項目較多，難以依靠學(xué)生的自覺性學(xué)習(xí)。為強制學(xué)生預(yù)習(xí)，可在課前向?qū)W生發(fā)放優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻。為了提升預(yù)習(xí)效果，可以從三個方面進行改進。

首先，碎片化學(xué)習(xí)的方式隨著智能手機的普及成為可能，因此，近年來，碎片化學(xué)習(xí)得到了廣大學(xué)者的關(guān)注。通過將知識點在10 分鐘左右的視頻完成講解，便于學(xué)生利用碎片化的時間進行學(xué)習(xí)，也有利于學(xué)生針對單一的知識點進行復(fù)習(xí)，而不至于由于視頻過長而難以長時間集中注意力，帶來無效學(xué)習(xí)，尋找相關(guān)內(nèi)容時難以著手。以清華大學(xué)的華成英老師《模擬電子技術(shù)》課程為例， 其視頻長度絕大部分控制在12 分鐘以內(nèi)，這樣學(xué)生查找知識點時，可以快速通過視頻名稱找到目標視頻。其次，為避免學(xué)生無效刷視頻，應(yīng)在視頻中插入習(xí)題，成為學(xué)習(xí)的檢查站，為了避免使用填空題答案難以統(tǒng)一和判斷題單選題可以通過少量試錯而通過的情況，使用不定項選擇題是較好的方法。最后，在布置課后作業(yè)時，利用APP 隨機抽取題目發(fā)放，題庫越大，則不同學(xué)生課后作業(yè)的重復(fù)概率越低，這樣可以有效減少學(xué)生相互抄襲課后作業(yè)的現(xiàn)象。

2 課程間知識聯(lián)系舉例

自動化系的專業(yè)課程內(nèi)在聯(lián)系緊密，人類學(xué)習(xí)是通過將新的知識融入已有的知識體系中實現(xiàn)的。若能夠在新課程中將先修課程的知識點引入，則有利于學(xué)生吸收和理解新的知識點。

以《自動控制理論》（后簡稱《自控》）課程為例，其先修課程包含《電路分析》《模擬電子技術(shù)》《高等數(shù)學(xué)》等科目，利用先修課程的知識，可以將部分抽象的內(nèi)容變得具體。在目前的教學(xué)中，學(xué)生即使努力掌握了課程知識，但往往只是提升了做題能力，而對于該課程的實際中的應(yīng)用知之甚少，在事實上變成了“高分低能”型的學(xué)生。因此，在《自控》的教學(xué)中，有必要與其他課程知識進行聯(lián)系。下面列舉三個《自控》中的知識點與其他課程的聯(lián)系。

將非線性系統(tǒng)的線性化處理的知識點，與《高等數(shù)學(xué)》中的泰勒展開式和《模擬電子技術(shù)》中的二極管的微變等效電路擁有十分緊密的聯(lián)系。但是，查閱了國內(nèi)使用較為廣泛的《自控》教材時，都沒有提及這個知識點在三門課程中的聯(lián)系，反而使用了學(xué)生非常陌生的例子進行說明。若能將該知識點涉及的三門課程內(nèi)容相聯(lián)系，一方面，學(xué)生可以快速地理解相關(guān)內(nèi)容；另一方面，也能讓學(xué)生對自動化專業(yè)的課程體系的整體性有一定的認識。

《自控》課程在進行頻率響應(yīng)的講解時，可以與《模擬電子技術(shù)》課程中的放大電路的頻率相應(yīng)內(nèi)容緊密聯(lián)系。特別是對Bode 圖的分析，《自動控制理論》更加注重理論推導(dǎo)，而《模擬電子技術(shù)》進行講解時，更注重公式參數(shù)與電路元件參數(shù)的聯(lián)系，這樣可以做到理論與工程的緊密聯(lián)系。

《自控》課程中講解一階系統(tǒng)與二階系統(tǒng)時，可以用《電機與拖動》課程中直流電動機的能耗制動、反接制動時間等相關(guān)內(nèi)容作為實例進行一階系統(tǒng)的講解。還可以將二階系統(tǒng)簡化為一階系統(tǒng)的前提條件進行分析。此外，在《電路分析》課程中，已經(jīng)對過阻尼、欠阻尼、臨界阻尼的概念進行了介紹，對二階電路進行時域分析時，可以用二階電路作為實例，分析二階系統(tǒng)中自然頻率和阻尼在電路中對應(yīng)的概念。

除上述例子外，《模擬電子技術(shù)》中積分微分電路與《自控》的基本環(huán)節(jié)、《信號分析與處理》中的濾波器在模擬電子電路中的實現(xiàn)，都是比較明顯的不同課程知識聯(lián)系的體現(xiàn)，由于篇幅有限，不再一一舉例。

3 實踐效果與難點

通過在實踐中應(yīng)用上述方法進行教學(xué)后，認真預(yù)習(xí)的學(xué)生在課程開始前，對所學(xué)內(nèi)容的難點能夠有較清晰的認識，能夠抓住課堂教學(xué)的關(guān)鍵內(nèi)容。若在課堂學(xué)習(xí)中依然無法快速理解授課內(nèi)容，也能夠較準確地提出問題。對比傳統(tǒng)的授課方式，學(xué)生在授課過程中對老師的授課內(nèi)容不知所云，甚至無法提出問題?？梢娚鲜龇椒ㄔ趯嶋H教學(xué)中，對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有明顯的促進作用。而老師可以通過平臺獲取學(xué)生做題的正確率等信息，對于正確率不高的習(xí)題，可以在課堂上進行重點講解，從而讓教學(xué)的效率更高。

利用網(wǎng)絡(luò)平臺進行視頻預(yù)習(xí)和布置作業(yè)，若要做到隨機發(fā)放題目，需要教師持續(xù)擴充題庫內(nèi)容，建設(shè)需要一定的周期，若授課教師數(shù)量較少的課程，建設(shè)周期會大幅增加。而網(wǎng)絡(luò)平臺雖然目前處于免費狀態(tài)，后續(xù)繼續(xù)必然需要學(xué)校投入資金購買使用權(quán)限，這對于教師來說有一定的不確定性，若校方?jīng)]有續(xù)費意愿或更換平臺，那教師的前期投入可能會面臨零產(chǎn)出的風(fēng)險。

目前，本科教育中，在校教師通常教授1 ～2 門課程，對于學(xué)生在整個學(xué)習(xí)周期中涉及的其他課程的內(nèi)容了解不夠深入和全面。這是在教學(xué)過程中將不同課程內(nèi)容進行聯(lián)系的最大難點。為解決這一關(guān)鍵問題，組織全體教師按照培養(yǎng)方案，全面研究課程內(nèi)容間的聯(lián)系，有序安排教師相互聽課，繼而讓教師在進行授課前，能夠目的性較強地聯(lián)系先修課程的內(nèi)容，從而讓課堂教學(xué)的連續(xù)性，從單門課程擴展到整個課程體系。

4 結(jié)語

通過網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)放預(yù)習(xí)視頻、預(yù)習(xí)作業(yè)、課后作業(yè)可以提高學(xué)生的學(xué)校效果。但相關(guān)課程的資源建設(shè)需要較長時間，且需要學(xué)校持續(xù)投入資金購買網(wǎng)絡(luò)平臺的使用權(quán)限。

將不同課程的知識聯(lián)系起來，從多角度進行講解，可以促進學(xué)生對知識的吸收，對專業(yè)有更加宏觀的認識，值得推廣。為解決教師對自身授課外的其他科目了解不足的情況，可以通過教研室進行組織學(xué)習(xí)等方式，提升教師的教學(xué)水平。