淺談現代教育技術在自動控制原理精品課程建設的作用

滿 紅，王 琳，鄒存名，冀勇鋼

（大連交通大學 信息工程學院，遼寧 大連 116052）

淺談現代教育技術在自動控制原理精品課程建設的作用

滿 紅，王 琳，鄒存名，冀勇鋼

（大連交通大學 信息工程學院，遼寧 大連 116052）

針對自動控制原理精品課程建設需要，通過對自動控制原理課程特點的剖析，闡述現代教育技術在自動控制原理教學中的應用，通過介紹多媒體課件制作、實驗教學環(huán)節(jié)、網上問卷調查以及網站建設等方面的工作以及所取得的成績，說明現代教育技術在自動控制原理精品課程建設中所起的重要作用。

現代教育技術；自動控制原理；精品課程建設

一、引言

自動控制原理課程是電氣信息類專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎課程，作為大連交通大學信息工程學院的校級精品課程建設項目于2009年開始建設。[1]筆者結合課程特點和專業(yè)實際，提出了以技術應用能力培養(yǎng)為主線的改革思想，在近兩年的精品課程建設過程中，根據學校的實際情況，結合現代教育技術在多媒體課件制作、課程實驗設計和創(chuàng)新、網絡教學應用、改進教學手段和教學模式、規(guī)范課程考試等方面做了一定的工作，逐步形成了一套適應獨立學院工科院校的自動控制原理課程教學體系。

二、現代教育技術的特點及組織結構

傳統(tǒng)的教學手段和教學方法已無法滿足課程教學的需要，隨著現代科學技術的發(fā)展和教育信息化建設步伐的加快，教育技術也在不斷發(fā)展。其發(fā)展趨勢主要體現在以下幾個方面：教育技術作為交叉學科的特點將日益突出；教育技術將日益重視實踐性和支持性研究；教育技術將日益關注技術環(huán)境下的學習心理研究；教育技術的手段將日益網絡化、智能化、虛擬化。這些特點完全適應自動控制原理課程教學的需要?，F代教育技術包括各種視聽教育媒體的應用、課件如何制作、現代教育過程的組織、教學系統(tǒng)的設計、實施和評價、教學資源的開發(fā)配置，成本與效益問題以及所研究開發(fā)的信息技術在教育教學中的應用等。[2]其組織結構如圖1所示。

三、現代教育技術在精品課程建設中的作用

1.多媒體課件制作

由于自動控制原理課程的概念抽象，理論性、實踐性、應用性很強，教學內容信息量大，課時少，無疑使教學難度增加。[3]傳統(tǒng)的教學手段在教學過程中無法滿足該課程的要求，在教學領域中，多媒體技術越來越顯示出其優(yōu)越性。應用和推廣多媒體技術，可以改進教學方法和教學手段，提高教學質量。

在精品課程建設的過程中，課程組利用PowerPoint、Origin、Flash等多媒體和繪圖設計軟件制作自動控制原理教學課件，使其能成為教師充分發(fā)揮教學藝術，學生主動學習新型教學模式的媒體，能為教師的“教”和學生的“學”提供豐富的教學資源。在設計過程中根據教學內容、教學目標和教學對象的特點，運用系統(tǒng)科學的方法，合理地選擇和設計教學內容信息，形成規(guī)范的體系結構，同時也注重了課件的交互性和外觀效果。如對大部分學生較難掌握的“線性系統(tǒng)阻尼比ξ不同時，輸出響應出現不同的工作狀態(tài)”部分的內容，課程組還制作了動畫演示形式，讓其按照大小取值不同分時出現，使學生較容易掌握系統(tǒng)各種工作狀態(tài)下的響應曲線的表現形式。動畫演示效果如圖2所示。

采用多媒體技術教學，擴大了學生對信息的攝入量，突出了教學重點，突破了教學難點，徹底改變了學生在學習中被單純灌輸知識的被動局面，為人才的培養(yǎng)構造了良好的教學環(huán)境。

2.加強實驗教學環(huán)節(jié)

實驗教學不僅是對理論知識的驗證，更重要的是培養(yǎng)學生動手能力、基本科研能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。除了以前開設的驗證性實驗外，綜合性實驗和設計性實驗也引入實驗教學中，通過建設專門虛擬實驗室和自行開發(fā)實驗系統(tǒng)等方式，將多媒體計算機技術與儀器技術相結合，降低了“自動控制原理”的抽象性，增強了該課程的直觀性，有效提高學生的學習興趣。

圖3是二階系統(tǒng)在Matlab仿真實驗中得到的輸出響應曲線。[4]（當 ωn=1（rad/s）時，ξ=0，0.25，0.5,1.0和 2.0的五組單位階躍響應曲線）

3.網上問卷調查

為了解學生的學習狀況及需求，有必要對學生進行問卷調查。通過對問卷調查進行分析，探討該課程的教與學，以求進一步改善教學方法、拓展教學內容和提高教學水平，適應當今社會計算機技術的快速發(fā)展，以期達到學生對自動控制原理課程的深入認識，提高學生對本課程學習的興趣。

傳統(tǒng)的問卷調查方式主要采用發(fā)放問卷調查表的方式進行，學生之間相互影響，不能反映學生的實際情況。網上問卷調查由系統(tǒng)自動生成問卷調查結果，為教學方式方法的改進提供一定的依據。這不僅提高了調查的真實性，同時也增加了調查的靈活性,并且大大節(jié)省了開支，降低教師的工作量。以2008級自動化專業(yè)和電氣自動化兩個專業(yè)學生共計100名作為調查對象，對自動控制原理的七個主要章節(jié)內容的難易程度做了統(tǒng)計，認為該章節(jié)的分值在0.7分以上的認定為難，在0.4分以下的認定為易，最后問卷調查結果如圖4所示。

4.精品課程網站建設

隨著計算機技術的發(fā)展，計算機網絡越來越普及，網絡化教學已成為現代教育技術發(fā)展的趨勢和方向。課程組根據實際教學需求，結合最新現代教育技術，在大連交通大學信息工程學院現代教育技術中心構建的精品課程網站的基礎上，開通了自動控制原理教學網站。網站包括：教學大綱、講課錄像、授課教案、教學課件、實踐教學、參考資料以及實驗指導等相關教學內容，并具有網上答疑、網上測評、網上問卷調查等功能。[5]通過精品課程網站建設，學生越來越多地使用網站資源，充分體現出教育以人為本的理念，充分發(fā)揮了學生的主動性、積極性，教學質量也有所提高。網絡教學系統(tǒng)作為一種新的教學手段，已成為教師教學時間與空間上的延伸，借助網絡優(yōu)勢，幫助學生更好地學習該課程。

四、結論

自動控制原理精品課程建設是一項綜合性的教改工程。課程組結合現代教育技術，兩年來使課程建設取得了長足的進步，教學質量和教學水平正在逐年穩(wěn)步提高，教師的科研工作能力不斷增強。

[1]胡壽松.自動控制原理（第五版）[M].北京:清華大學出版社,2007:6-17.

[2]劉萬年.現代教育技術基礎教程[M].南京:南京大學出版社,2003（5）:5-7．

[3]鄭明方.關于自動控制原理課程教學改革的思考[J].江蘇工業(yè)學院學報,2005（6）:62-83.

[4]趙廣元.MATLAB與控制系統(tǒng)仿真實踐[M].北京航空航天大學出版社,2009.8.

[5]程志江,陳志軍等.現代技術在微機原理精品課程建設中的應用[J].中國教育信息化,2009（11）:51-53.

（編輯：楊馥紅）

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1673-8454（2011）05-0071-02