《控制工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)實踐中的體會

【摘 要】本文討論了在《控制工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)實踐中應(yīng)用傳統(tǒng)教學(xué)方法與多媒體教學(xué)手段的優(yōu)勢和不足，指出了在教學(xué)方法上普遍存在的片面認(rèn)識與實踐，提出了教學(xué)實踐中以傳統(tǒng)教學(xué)方法為主和以多媒體教學(xué)手段為輔的指導(dǎo)原則，并分享了教學(xué)實踐中的經(jīng)驗與體會。

【關(guān)鍵詞】《控制工程基礎(chǔ)》 " "教學(xué)實踐 " "傳統(tǒng)教學(xué) " " 多媒體教學(xué)

《控制工程基礎(chǔ)》是工科院校機(jī)械類專業(yè)本科生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。設(shè)置該課程的目的是為了適應(yīng)機(jī)械制造技術(shù)的飛速發(fā)展，針對機(jī)械對象的控制問題，以古典控制理論為基礎(chǔ)，重點研究機(jī)械工程實踐中抽象出來的控制理論與方法。該課程要求重點突出機(jī)電控制的特點，注重培養(yǎng)學(xué)生具有工程控制的基礎(chǔ)知識與應(yīng)用技能，為學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課程打下堅實的基礎(chǔ)，而且為解決工程實踐中遇到的技術(shù)難題提供理論支撐。

《控制工程基礎(chǔ)》課程的內(nèi)容繁多，而一般教學(xué)時數(shù)設(shè)置40學(xué)時。要在有限的時間內(nèi)完成課堂教學(xué)和實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，只靠傳統(tǒng)教學(xué)方法是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須借助多媒體教學(xué)手段;同時，要充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和發(fā)揮其主體學(xué)習(xí)積極性，才能達(dá)到教學(xué)相長的目標(biāo)。在引入多媒體教學(xué)方法的同時，不能過分倚重單一的多媒體教學(xué)手段而忽視了傳統(tǒng)教學(xué)方法，而應(yīng)該是將它們有機(jī)地結(jié)合起來才能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。本文針對《控制工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)實踐談?wù)勛约旱囊恍w會。

一、傳統(tǒng)教學(xué)方法與多媒體教學(xué)方法的優(yōu)勢與不足

傳統(tǒng)教學(xué)模式以黑板、粉筆為主要器材;教學(xué)環(huán)節(jié)包括“組織教學(xué)——復(fù)習(xí)舊課——講解新課——布置作業(yè)”等幾個主要步驟，以老師為主體，課堂教學(xué)以傳授知識為主。對于當(dāng)今知識與信息量呈現(xiàn)爆炸發(fā)展趨勢的時代來說，單一的傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代教育發(fā)展的需要。

多媒體教學(xué)通常是指根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和對象的特點，通過教學(xué)過程中各環(huán)節(jié)的合理設(shè)計，選擇運用現(xiàn)代教學(xué)多媒體手段，并與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合，共同參與和實施教學(xué)過程，形成合理的教學(xué)過程和達(dá)到優(yōu)化的教學(xué)效果的一種教學(xué)方法。與傳統(tǒng)教學(xué)相比較，其優(yōu)勢是十分明顯的，特別對于教學(xué)內(nèi)容多而學(xué)時少的課程，使用多媒體教學(xué)方法能夠增大課堂教學(xué)容量，提高課堂教學(xué)效率，而且由于多媒體向?qū)W生提供聲、像、圖、文等綜合刺激信息，有利于吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性;對于需要解決特別復(fù)雜問題的課程，采用多媒體教學(xué)能夠分解知識技能信息的復(fù)雜度，減少抽象信息在大腦中轉(zhuǎn)為形象信息的轉(zhuǎn)換過程，使得教學(xué)過程中難點和重點問題化難為易和化繁為簡。

二、在教學(xué)實踐中應(yīng)用傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合的體會

1.傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合才能提高教學(xué)效率

在《控制工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)過程中應(yīng)用多媒體技術(shù)，可以提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，但如果過多倚重于多媒體手段而忽視傳統(tǒng)教學(xué)手段的運用，也會適得其反，這是我在教學(xué)實踐中的體會之一。因為在運用多媒體教學(xué)手段時也有不盡如人意之處，需要輔之以傳統(tǒng)教學(xué)方法;而傳統(tǒng)教學(xué)手段也存在不足之處，也往往可以由多媒體教學(xué)手段加以補(bǔ)充。例如，在控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模這一章中，還是要使用傳統(tǒng)教學(xué)手段講解所應(yīng)用的物理學(xué)和電子學(xué)知識和定理，才能啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會建立微分方程模型的符號解析演算過程;如果使用多媒體手段，學(xué)生可能看一眼就過去了，對解析分析與演算方法、技巧和過程沒有留下深刻印象。因此，傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體教學(xué)手段之間存在著有益的優(yōu)勢互補(bǔ)關(guān)系。只有將傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)手段有機(jī)地結(jié)合，才能提高教學(xué)效率。

2.以傳統(tǒng)教學(xué)方法為主和多媒體教學(xué)手段為輔的指導(dǎo)原則

我在《控制工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)實踐中的第二個體會是，在教學(xué)策略上還是要以傳統(tǒng)教學(xué)手段為主，以多媒體教學(xué)手段為輔。例如，我在講授線性定常微分方程通過拉普拉斯變換得出傳遞函數(shù)模型的內(nèi)容中，這一體會就更加突出。因為需要應(yīng)用積分變換的知識，才能從時域分析過渡到S域和頻域分析模型上，這是古典控制理論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。這一章節(jié)的教學(xué)就應(yīng)該以傳統(tǒng)教學(xué)方法為主，通過啟發(fā)教學(xué)與引導(dǎo)，通過板書進(jìn)行的符號演算和解析分析過程，把拉普拉斯變換與傳遞函數(shù)模型的數(shù)學(xué)表達(dá)方式的完美呈現(xiàn)在學(xué)生面前，從而提高學(xué)生的抽象思維能力;而如果使用多媒體手段，這種直觀性更強(qiáng)的教學(xué)并不能促進(jìn)抽象思維能力的培養(yǎng)。因此這一章節(jié)的教學(xué)實施應(yīng)該以傳統(tǒng)教學(xué)方法為主。

3.教學(xué)實施過程控制的實效性與高效性原則

我在《控制工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)實踐中的第三個體會是，在設(shè)計多媒體課件時，必須把握好多媒體的使用時機(jī)，正確處理好多媒體和板書、語言表達(dá)之間的關(guān)系，特別要考慮多媒體教學(xué)時間與適時的課堂講解、板書、交互、反思時間的關(guān)系。例如，在講授頻率特性分析的內(nèi)容時，引入頻率特性的定義和聯(lián)系頻率特性與傳遞函數(shù)之間的關(guān)系時，主要靠板書進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)與演算過程教學(xué);而講授頻率特性的圖示方法與特點時，采用MATLAB仿真進(jìn)行多媒體演示，通過計算機(jī)仿真平臺，編制MATLAB程序和執(zhí)行Nyquist和Bode命令，由計算機(jī)仿真演示圖形表達(dá)的頻率特性。因此，針對不同的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，應(yīng)該采用不同的教學(xué)方法。要根據(jù)課程的特點，本著實效性和高效性原則，靈活運用兩種教學(xué)手段，合理優(yōu)化教學(xué)方法和教學(xué)課件，特別要考慮時間規(guī)劃與時機(jī)，只有這樣才可能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

綜上所述，在教學(xué)實踐中，應(yīng)該采用哪些教學(xué)方法和運用哪些教學(xué)手段，應(yīng)該選擇哪個為主和哪個為輔，應(yīng)該何時何地選擇合適的教學(xué)手段，教師在備課和上課時都應(yīng)該考慮清楚。在大學(xué)本科課程教學(xué)過程中，多媒體教學(xué)可以理解為在傳統(tǒng)教學(xué)基礎(chǔ)上增加了多媒體這一特殊工具的教學(xué)，多媒體教學(xué)手段雖然能給我們帶來意想不到的諸多方便和好處，但它只是一種輔助性的教學(xué)手段，不可能取代傳統(tǒng)教學(xué)手段，更不能替代教師應(yīng)有的創(chuàng)造性工作。

【參考文獻(xiàn)】

[1]皮陽軍，羅文軍，陳兵奎，等.面向能力培養(yǎng)的控制工程基礎(chǔ)教學(xué)改革探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2014（3）.

[2]樊長榮，田踴，冉光.論高校多媒體輔助教學(xué)及其限度[J].湖南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)報，2012（4）.

[3]楊叔子，楊克沖，吳波，等.機(jī)械工程控制基礎(chǔ)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2011.