基于控制策略的大學(xué)課堂教學(xué)改進(jìn)方法分析

張琴?張艷?蘭瑩?向陽

摘要：課堂教學(xué)是學(xué)校教育最主要的表現(xiàn)形式，為了能高效快捷的把課本知識(shí)、思維方式及推理方法傳授給學(xué)生，課堂控制就顯得尤為重要。課堂控制在于實(shí)時(shí)獲取學(xué)習(xí)信息，及時(shí)采取有效的矯正措施，防止偏差的積累，影響目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。但是大學(xué)教學(xué)過程中突發(fā)事件的不可預(yù)測(cè)性以及知識(shí)建構(gòu)的差異性等因素造成了課堂教學(xué)系統(tǒng)的不確定性，運(yùn)用簡單的單閉環(huán)反饋控制方法處理教學(xué)過程較難達(dá)到最佳的教學(xué)效果。針對(duì)此問題，分析了控制系統(tǒng)和課堂教學(xué)系統(tǒng)的相似特性，并針對(duì)課堂教學(xué)中存在的不同干擾信息研究合適的控制方法，采取相應(yīng)的控制策略及時(shí)消除不良干擾，以期達(dá)到良好的課堂教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：課堂教學(xué)；簡單控制；串級(jí)控制；前饋反饋控制

中圖分類號(hào)：G647 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）36-0027-02

課堂教學(xué)是教育的基本組織形式之一，是學(xué)生獲取知識(shí)的主要渠道，課堂教學(xué)除了有一定的目的和統(tǒng)一的知識(shí)信息內(nèi)容外，還呈現(xiàn)出由教學(xué)主體作為人的復(fù)雜性。教師對(duì)于課堂的組織和駕馭能力是完成教學(xué)任務(wù)、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的根本保證，因此，提高教師控制課堂的能力是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵所在，決定著教學(xué)的成敗。從教育信息論的角度看，課堂教學(xué)主要由教師、學(xué)生、教材和教學(xué)環(huán)境四大部分組成，這四者之間存在著信息交換，包括教學(xué)信息的輸入接收、儲(chǔ)存、處理、輸出、反饋和控制等。由于四者的非線性作用，在這種信息交換的過程中不可避免地存在著不確定性。[1]針對(duì)這些問題本文從控制策略方面來闡述如何處理課堂教學(xué)中遇到的問題。

一、教師主控的簡單控制策略

控制是為了改善受控對(duì)象的功能或發(fā)展，需要獲得使用關(guān)鍵信息進(jìn)行分析研究并作用于該對(duì)象上，從而達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。其中，最簡單的控制系統(tǒng)為單回路反饋控制系統(tǒng)，由測(cè)量變送器、控制器、執(zhí)行器和被控對(duì)象等四個(gè)環(huán)節(jié)組成，具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、便于操作和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用最多也是最為成熟的控制系統(tǒng)。

課堂控制的作用就在于衡量課堂教學(xué)執(zhí)行的進(jìn)度和效果，揭示偏差以及指明糾正的措施等。[2]課堂教學(xué)構(gòu)成的簡單控制系統(tǒng)方框圖如圖1所示，受控對(duì)象是學(xué)生，被控變量是學(xué)習(xí)效果，教師通過課堂提問、批改作業(yè)、考試成績等途徑來檢驗(yàn)學(xué)習(xí)情況，根據(jù)與期望的知識(shí)掌握程度比較產(chǎn)生偏差（偏差=期望值-測(cè)量值），如果達(dá)不到預(yù)期的效果，即偏差為正，可通過修改教學(xué)進(jìn)度、重點(diǎn)知識(shí)講解、個(gè)別同學(xué)談話等方法來改進(jìn)授課技巧；如果超過預(yù)期的效果，即偏差為負(fù)時(shí)，也要修改教學(xué)進(jìn)度加快加深講解內(nèi)容，并對(duì)大家鼓勵(lì)表揚(yáng)等。

學(xué)生學(xué)習(xí)成績的及時(shí)反饋是對(duì)課堂有效控制的重要手段之一，而影響課堂教學(xué)控制的因素是多方面的，學(xué)生的實(shí)際水平、教材等都會(huì)對(duì)課堂教學(xué)控制產(chǎn)生影響，而教師的素質(zhì)和教學(xué)水平是影響課堂教學(xué)控制的主要因素，在課堂教學(xué)過程中，教師始終起著主導(dǎo)，即控制器的作用。[3]在教學(xué)中，教師的語言表達(dá)方式和質(zhì)量會(huì)制約學(xué)生智力活動(dòng)的方式和效率，故其首先應(yīng)具有科學(xué)性，做到準(zhǔn)確、精煉、合乎邏輯；其次應(yīng)具有啟發(fā)性，教師的語言應(yīng)引起學(xué)生的積極思考，打開學(xué)生的思路，激起學(xué)生的求知欲望；此外，課堂教學(xué)的語言要力求生動(dòng)形象，盡量用一些恰到好處的身體語言，有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。而在課堂提問時(shí)，對(duì)回答不出問題的學(xué)生應(yīng)采取鼓勵(lì)的語言，不能傷害學(xué)生的自尊心；對(duì)于學(xué)生的作業(yè)，必須及時(shí)批改，做好記錄，及時(shí)發(fā)到學(xué)生的手中，并進(jìn)行簡單的講評(píng)；對(duì)做得好的學(xué)生要點(diǎn)名表揚(yáng)，能使學(xué)生感到教師對(duì)他們的關(guān)注，產(chǎn)生努力學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

但是教師的課堂控制過程是師生雙方相互協(xié)調(diào)、碰撞的過程，學(xué)生絕不僅僅是作為控制的受體而被動(dòng)存在，他們也有權(quán)利去選擇——受控與反受控。[4]當(dāng)教師講課太枯燥、內(nèi)容已熟悉、有考試考研或競賽等事情造成課堂干擾太多時(shí)，學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生倦怠心理，不注意聽講、看書、玩手機(jī)、聊天等現(xiàn)象就頻繁發(fā)生了，此時(shí)再靠提問、作業(yè)、成績等反饋來控制課堂就會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生逆反心理，往往得不償失。可見，課堂紀(jì)律是一個(gè)復(fù)雜多變的動(dòng)態(tài)過程，[5]教師在課前都不能預(yù)測(cè)課堂上學(xué)生的反映和突發(fā)的種種“意外”，必須采取其他可行的復(fù)雜控制手段，以便在每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)都能對(duì)付各種各樣的教學(xué)意外事件。

二、生生互助的串級(jí)控制策略

串級(jí)控制系統(tǒng)是在簡單控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，當(dāng)被控對(duì)象的滯后較大，干擾較劇烈、頻繁，采用簡單控制系統(tǒng)不能滿足工藝要求時(shí)，可考慮采用串級(jí)控制系統(tǒng)。串級(jí)控制系統(tǒng)是由兩個(gè)控制器串接組成，外環(huán)主控制器的輸出作為內(nèi)環(huán)副控制器的設(shè)定值，由于副回路的快速作用，對(duì)于進(jìn)入副回路的干擾能快速地克服，減小了干擾對(duì)主變量的影響；引入副回路還改善了副對(duì)象的滯后特性，提高了主回路的響應(yīng)速度和對(duì)干擾的抑制能力。

作業(yè)和考試成績需要批改等一段時(shí)間后才能反映出學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，具有反應(yīng)滯后不及時(shí)等缺點(diǎn)，而上課說話、吃東西、玩手機(jī)等就很快速的影響課堂紀(jì)律和教學(xué)效果，而這種影響是先影響周邊學(xué)生，再影響教師，故可在原簡單控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增加學(xué)生間相互影響的副控制器構(gòu)成串級(jí)控制系統(tǒng)。如圖2所示，教師還是課堂教學(xué)的主要控制者，而帶頭學(xué)生成為了第二控制者，通過幫助提醒不遵守紀(jì)律的同學(xué)而消除其對(duì)其他同學(xué)的影響。在班級(jí)排座位時(shí)，將班干部等帶頭學(xué)生均勻分布在班級(jí)同學(xué)中，內(nèi)環(huán)靠相鄰學(xué)生班長等的反饋提醒后即可收斂，即生生互助促進(jìn)課堂教學(xué)。[6]此外，有效的生生互助學(xué)習(xí)課堂可使學(xué)生思維活躍，勇于表達(dá)不同的觀點(diǎn)，并且交流互動(dòng)易激發(fā)思維碰撞，產(chǎn)生出創(chuàng)新的火花。生生互助必須在主控制器——教師的組織引導(dǎo)下才能有序有效進(jìn)行，教師的組織引導(dǎo)本身是一種師生交往，所以通過恰當(dāng)?shù)膯l(fā)和引導(dǎo)，使學(xué)生積極主動(dòng)參與互動(dòng)，通過協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)習(xí)者群體的思維與智慧就可以被整個(gè)群體所共享，而通過團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)和參與式學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)效果可顯著提高。而教師作為主控制器，通過認(rèn)真傾聽、分析學(xué)生在與他人的對(duì)話和互動(dòng)中暴露出的已有的生活經(jīng)驗(yàn)、思維過程，更好地把握學(xué)生的知識(shí)能力起點(diǎn)或?qū)π轮睦斫獬潭?，及時(shí)對(duì)預(yù)設(shè)授課內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，并將學(xué)生的差異當(dāng)作課堂的資源加以利用，形成動(dòng)態(tài)生成的課堂。因此，生生交往的串級(jí)控制策略是課堂教學(xué)中不可缺少的，可實(shí)現(xiàn)學(xué)生主動(dòng)的、整體的、創(chuàng)造性的發(fā)展和師生的共同成長。

三、課程準(zhǔn)備的前饋反饋控制系統(tǒng)

在反饋控制中，控制器是按照偏差進(jìn)行控制作用的，可見偏差是前提，即先產(chǎn)生了不足才能進(jìn)行糾正。為了彌補(bǔ)反饋控制的上述缺陷，即便有干擾存在，只要能預(yù)先加以補(bǔ)償，控制系統(tǒng)能避免偏差出現(xiàn)。在干擾還沒有影響到被控變量之前就產(chǎn)生控制作用的控制系統(tǒng)稱為前饋控制，在教師主控系統(tǒng)基礎(chǔ)上添加前饋環(huán)節(jié)，即構(gòu)成了前饋反饋控制系統(tǒng)。圖3闡述了前饋反饋控制的原理：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，立即將其測(cè)量出來，通過前饋控制器，根據(jù)擾動(dòng)量的大小改變控制變量，以抵消擾動(dòng)對(duì)被控參數(shù)的影響，其中前饋控制器的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。

對(duì)于偶然的但情節(jié)很嚴(yán)重的干擾，如逃課情況，在第一節(jié)課的時(shí)候就要把缺勤的懲罰措施說清楚（缺勤3次取消考試資格等），而點(diǎn)名的時(shí)間又不確定，則學(xué)生就不會(huì)隨便逃課，有事情也會(huì)提前向教師請(qǐng)假；對(duì)于波動(dòng)頻繁但較平緩影響較小的干擾，如遲到和吃東西等，每節(jié)課后提醒不差時(shí)間，下次上課別遲到，而課前5分鐘則提醒快點(diǎn)吃早餐馬上要上課了，這些現(xiàn)象會(huì)顯著減少；而對(duì)于那些波動(dòng)頻繁又很劇烈的干擾，如上課不認(rèn)真聽講、聽不懂的情況，就要采取嚴(yán)謹(jǐn)有效的管理措施了，本文在此采取課程準(zhǔn)備來作為此類問題的前饋控制器。

課程準(zhǔn)備分為課堂準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，在課堂準(zhǔn)備中教師布置作業(yè)時(shí)即對(duì)下一節(jié)課的內(nèi)容稍有涉及，希望同學(xué)能自己預(yù)習(xí)找到解決辦法，等下一次上課時(shí)即可對(duì)學(xué)生完成情況進(jìn)行講解，及時(shí)解決、糾正學(xué)生在完成每一階段課堂準(zhǔn)備過程中所遇到的各種問題和錯(cuò)誤，同時(shí)掌握每一學(xué)生完成課堂準(zhǔn)備的質(zhì)量和進(jìn)度，學(xué)生亦可根據(jù)教師本次課堂講解內(nèi)容完成下一階段的課堂準(zhǔn)備內(nèi)容。學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)，教師針對(duì)問題教授，實(shí)現(xiàn)雙向交流，并為學(xué)生提供一個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐的機(jī)會(huì)，使其體驗(yàn)科學(xué)探索的過程，掌握科研的方法。而實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備則是充分動(dòng)員學(xué)生真正參與實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備工作的所有環(huán)節(jié)，并實(shí)行了全過程指導(dǎo)和考核管理，所以能取得一定的教學(xué)效果。具體措施：一是學(xué)生充分利用課余時(shí)間、利用實(shí)驗(yàn)室開放平臺(tái)，真正參與實(shí)驗(yàn)全過程，真正達(dá)到綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作精神；二是由于學(xué)生參與完成了所有前期準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，可部分減少試驗(yàn)指導(dǎo)教師工作量，緩解了實(shí)驗(yàn)室人員缺編運(yùn)行之困境，同時(shí)亦可提高實(shí)驗(yàn)室及儀器設(shè)備使用率?？梢?，通過嚴(yán)格控制課堂教學(xué)的每一環(huán)節(jié)，及時(shí)糾正學(xué)生每一階段存在的問題和錯(cuò)誤，學(xué)生及時(shí)完成每一階段的課程準(zhǔn)備內(nèi)容，因此效果相當(dāng)好。

此外，還有針對(duì)大四找工作及實(shí)習(xí)了就沒法上課，上課了就沒法實(shí)習(xí)工作的情況，采取均勻控制策略，適當(dāng)請(qǐng)假課后補(bǔ)課，不懂就問跟上進(jìn)度；針對(duì)不同學(xué)生，采取因材施教的分程控制等復(fù)雜控制策略，可讓各種程度的學(xué)生都積極參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中去，從而有效地控制了課堂。

四、結(jié)束語

師生之間單向交往的課堂，教師總是根據(jù)自我的經(jīng)驗(yàn)執(zhí)行預(yù)設(shè)的教案，較少考慮學(xué)生個(gè)體不同的經(jīng)驗(yàn)和思維方式，學(xué)生容易產(chǎn)生倦怠心理，課堂紀(jì)律和學(xué)習(xí)效果達(dá)不到預(yù)期，本文從控制策略方面分析了如何處理課堂教學(xué)中遇到的問題。首先從簡單控制策略入手分析了課堂教學(xué)的常規(guī)方法，針對(duì)課堂上出現(xiàn)的消極現(xiàn)象的不確定性，分別采取生生互助的串級(jí)控制系統(tǒng)和課程準(zhǔn)備的前饋反饋控制系統(tǒng)等復(fù)雜控制策略進(jìn)行改進(jìn)。課堂控制分析顯示：采用串級(jí)控制系統(tǒng)的方法能較好遏制學(xué)生上課聊天吃東西等惡習(xí)，并能調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和學(xué)習(xí)效果；采用前饋反饋控制系統(tǒng)的方法則能有效避免學(xué)生遲到和逃課現(xiàn)象，同時(shí)課程準(zhǔn)備可促使學(xué)生預(yù)習(xí)和實(shí)踐，為課堂教學(xué)打好了基礎(chǔ)。

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（責(zé)任編輯：孫晴）