肖敏 林金星 王曉玲
[摘 要] 高等教育教學(xué)事業(yè)的創(chuàng)新化、技術(shù)化發(fā)展,促進(jìn)了專業(yè)人才實(shí)踐能力的培養(yǎng)。“自動(dòng)控制原理”課程受學(xué)科特征的影響,理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)存在一些不足,阻礙學(xué)生思維的進(jìn)步與學(xué)科知識(shí)的掌握。根據(jù)“自動(dòng)控制原理”的課程性質(zhì),提出可以有效緩解傳統(tǒng)教學(xué)不足的案例教學(xué)法。從分析“自動(dòng)控制原理”課程性質(zhì)出發(fā),課程在實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問(wèn)題,以案例教學(xué)方法為依托,以創(chuàng)新、創(chuàng)造思維為支撐,改進(jìn)“自動(dòng)控制原理”課程實(shí)際教學(xué)效果,全面提高學(xué)生知識(shí)理解水平。
[關(guān)鍵詞] 自動(dòng)控制原理;案例教學(xué)法;課程性質(zhì);實(shí)踐能力
[基金項(xiàng)目] 2017年度南京郵電大學(xué)校級(jí)教學(xué)改革研究項(xiàng)目“面向創(chuàng)新教育的‘電氣控制與可編程控制器小班化研討式教學(xué)研究”(JG00517JX76)
[作者簡(jiǎn)介] 肖 敏(1977—),男,江西萍鄉(xiāng)人,博士,南京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院、人工智能學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師,主要從事非線性控制理論研究;林金星(1978—),男,江蘇漣水人,博士,南京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院、人工智能學(xué)院教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事切換系統(tǒng)研究;王曉玲(1987—),女,安徽安慶人,博士,南京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院、人工智能學(xué)院副教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事多智能體系統(tǒng)研究。
[中圖分類號(hào)] G642.0 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ?[文章編號(hào)] 1674-9324(2021)30-0140-04 ? ?[收稿日期] 2021-02-22
工程學(xué)科自產(chǎn)生至今,一直被人們廣泛關(guān)注。工程學(xué)科實(shí)用性非常強(qiáng),“自動(dòng)控制原理”是電氣信息類、機(jī)械類等專業(yè)基礎(chǔ)性比較強(qiáng)的高等教育課程。根據(jù)學(xué)生知識(shí)掌握程度與實(shí)踐熟練水平,引入案例教學(xué)法,為“自動(dòng)控制原理”課程教學(xué)輸入新鮮血液。
一、“自動(dòng)控制原理”課程概述
任何一門課程的開(kāi)展與進(jìn)步,都需要利用專業(yè)化的手段與技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造性改革?!白詣?dòng)控制原理”課程是工程理論教學(xué)的基礎(chǔ),是學(xué)生開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)的重要前提與著力點(diǎn)。
(一)課程含義
“自動(dòng)控制原理”課程是電氣信息類、機(jī)械類專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門非常重要的基礎(chǔ)性學(xué)科,課程內(nèi)容要求脫離人的直接參與性,利用外界的機(jī)器與設(shè)備完成既定操作實(shí)踐任務(wù)?!白詣?dòng)控制原理”課程理論基礎(chǔ)非常深厚,課程目的是利用專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行重新改造,構(gòu)建出完整的控制系統(tǒng),提升專業(yè)設(shè)計(jì)與分析能力。
(二)課程特點(diǎn)
“自動(dòng)控制原理”課程理論要求比較高,實(shí)踐操作性比較強(qiáng)?!白詣?dòng)控制原理”課程具有明顯的理論性特征,課程教學(xué)內(nèi)容抽象?!白詣?dòng)控制原理”課程經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間實(shí)踐探索與技術(shù)發(fā)展,傳統(tǒng)的教學(xué)方式是根據(jù)具體分析對(duì)象特征,開(kāi)展數(shù)學(xué)抽象操作,建立數(shù)學(xué)模型,再根據(jù)其特點(diǎn),使用不同的數(shù)學(xué)工具與數(shù)學(xué)方法分析其性能?!白詣?dòng)控制原理”課程構(gòu)建數(shù)學(xué)模型時(shí),需要大量能夠代表數(shù)學(xué)思維的圖形等形式,以進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的思考與分析。
二、“自動(dòng)控制原理”課程教學(xué)存在的不足
本部分主要從四方面分析“自動(dòng)控制原理”課程教學(xué)存在的不足,根據(jù)這些不足產(chǎn)生的原因,總結(jié)出有利于教學(xué)的有效性意見(jiàn)與建議,實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)控制原理”課程高質(zhì)量發(fā)展。
(一)授課效率低下
“自動(dòng)控制原理”課程強(qiáng)調(diào)理論性建設(shè),課程內(nèi)容綜合性較強(qiáng)。教師在專業(yè)課程講授時(shí),過(guò)于強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的講解與論述,講授方法脫離學(xué)生實(shí)際掌握水平,講授效果不理想,教學(xué)方法滯后。教師偏重視課程相關(guān)原理與數(shù)學(xué)概念的講解,學(xué)生不能充分理解課程內(nèi)容表達(dá)的含義,甚至出現(xiàn)理解偏差的情況。數(shù)量眾多的原理、概念會(huì)增加學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力[1]。授課效率低下使得基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生,找不到正確開(kāi)啟自動(dòng)控制原理學(xué)習(xí)的“鑰匙”。
(二)脫離工程實(shí)際
“自動(dòng)控制原理”課程實(shí)際操作,是以培養(yǎng)工程型人才為目標(biāo),理論與實(shí)踐聯(lián)系密切。強(qiáng)制、人為地割裂課程理論與工程實(shí)踐之間的聯(lián)系,采用學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)運(yùn)算與圖形繪制相關(guān)知識(shí)以后,再開(kāi)展上機(jī)實(shí)踐演練。理論學(xué)習(xí)脫離實(shí)際操作,造成二者不同步的情況,脫離工程實(shí)際,不利于知識(shí)轉(zhuǎn)換率的提高。
(三)多媒體應(yīng)用不足
“自動(dòng)控制原理”課程需要講授大量的原理與概念,構(gòu)建符合實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行縝密的推演與計(jì)算,需要高度注意力與準(zhǔn)確判斷力[2]。因此,簡(jiǎn)單幻燈片演示形式的多媒體課程文件,不能滿足“自動(dòng)控制原理”課程教學(xué)的實(shí)際需求。教師必須加強(qiáng)引導(dǎo)意識(shí),與學(xué)生實(shí)現(xiàn)近距離溝通,指導(dǎo)學(xué)生操作。
(四)考核形式固化
高等院校在“自動(dòng)控制原理”具體實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,會(huì)采用多種考核方式,檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果[3]?!白詣?dòng)控制原理”課程的成績(jī)考核方式與其他學(xué)科相比較,具有明顯的相似性。成績(jī)包括平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)、考試成績(jī)?nèi)糠郑急戎馗鞑幌嗤???荚嚦煽?jī)占據(jù)主導(dǎo)地位,是“自動(dòng)控制原理”課程考核的重要部分;平時(shí)成績(jī)具有表面化特征,主要是根據(jù)學(xué)生的出勤率與作業(yè)情況,給出平時(shí)成績(jī);實(shí)驗(yàn)成績(jī)具有繼承性,實(shí)驗(yàn)題目與其他年級(jí)實(shí)驗(yàn)任務(wù)類似,學(xué)生可以查找往年類似實(shí)驗(yàn)報(bào)告范本。
三、案例教學(xué)法在課堂教學(xué)中的應(yīng)用
課程偏重理論學(xué)習(xí),忽視實(shí)踐探索,不利于學(xué)生更好地掌握與應(yīng)用課程知識(shí)。在具體教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行有益嘗試,發(fā)揮案例教學(xué)法的積極促進(jìn)作用。
(一)案例教學(xué)實(shí)際化
“自動(dòng)控制原理”課程理論化程度高,基礎(chǔ)較差的學(xué)生,理解能力有限,不能實(shí)現(xiàn)最佳教學(xué)效果。根據(jù)課程實(shí)際,科學(xué)地將案例教學(xué)法引入,實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法、方式的創(chuàng)新,改變傳統(tǒng)的課程講授思維。案例教學(xué)法,以學(xué)生掌握程度為支撐,通過(guò)展示具有代表性的經(jīng)典案例,向?qū)W生講授“自動(dòng)控制原理”知識(shí)。學(xué)生以小組活動(dòng)為主,探究問(wèn)題解決的方法。案例教學(xué)法的使用,可以將抽象的理論概念具體地展現(xiàn)出來(lái),從而加深對(duì)課程內(nèi)容的理解與鞏固[4]。