雙閉環(huán)控制式教學(xué)在電子技術(shù)課程中的實(shí)踐與探索

茹鵬 佟維妍 劉春梅

摘 要：電子技術(shù)課程是我校電類及自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在培養(yǎng)工科電類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)能力和創(chuàng)新能力方面起著重要作用。此外，該課程的教學(xué)效果如何將直接影響后續(xù)專業(yè)課的教授和學(xué)習(xí)。本文借鑒自動(dòng)控制理論中的“雙閉環(huán)控制”理論，將其應(yīng)用于電子技術(shù)課程的教學(xué)過程中，以此達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)合格專業(yè)人才的目的。

關(guān)鍵詞：雙閉環(huán)控制；電子技術(shù)；教學(xué)體系

1 電子技術(shù)課程的定位

電子技術(shù)課程是電類、自動(dòng)化類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程。第一，通過該課程的學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練，可使學(xué)生獲得必要的電子技術(shù)通用知識(shí)和通用技能，為學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能打下扎實(shí)的基礎(chǔ)；第二，電子技術(shù)課程是獲得相關(guān)崗位資格證書的對(duì)口課程；第三，電子技術(shù)課程也是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的重要課程。

2 構(gòu)建基于“雙閉環(huán)控制”的教學(xué)體系

“閉環(huán)控制”來源于自動(dòng)控制領(lǐng)域，是在反饋原理的基礎(chǔ)上，利用輸出量同期望值的偏差對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，以此來獲得較好控制性能的一種自動(dòng)控制系統(tǒng)?！半p閉環(huán)控制”系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)的一種，由兩個(gè)串接的控制器、兩個(gè)檢測器及兩個(gè)控制閥構(gòu)成兩個(gè)回路（內(nèi)環(huán)和外環(huán)）。在該系統(tǒng)中，“內(nèi)環(huán)”對(duì)進(jìn)入回路的信號(hào)干擾有超前控制的作用，可以減弱或消除干擾因素對(duì)系統(tǒng)目標(biāo)正常實(shí)現(xiàn)的影響，有效控制干擾因素的影響擴(kuò)散；“外環(huán)”可以將輸出量與系統(tǒng)目標(biāo)的偏差轉(zhuǎn)換為新的輸入量作用于新一輪的控制過程。在“雙閉環(huán)控制”下，系統(tǒng)的運(yùn)行效率得以提升使得最終結(jié)果與目標(biāo)要求更為接近。[1，2]

基于“雙閉環(huán)控制”理論構(gòu)建如圖1所示的電子技術(shù)課程教學(xué)體系。在該體系結(jié)構(gòu)中，以學(xué)生為中心，以電類專業(yè)和自動(dòng)化專業(yè)需求為最終目標(biāo)，以相關(guān)課程標(biāo)準(zhǔn)、培養(yǎng)方案、教學(xué)計(jì)劃及內(nèi)容、教學(xué)手段及方法為不同環(huán)節(jié)，構(gòu)建以電子技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量為反饋的內(nèi)環(huán)以及由本專業(yè)學(xué)生質(zhì)量為反饋的外環(huán)。內(nèi)環(huán)的反饋信息由電子技術(shù)課程組人員（包含任課教師及學(xué)生聯(lián)絡(luò)員）及校內(nèi)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)提供，反饋的信息傳遞到教學(xué)計(jì)劃及內(nèi)容環(huán)節(jié)，依據(jù)學(xué)生質(zhì)量動(dòng)態(tài)調(diào)整和優(yōu)化該環(huán)節(jié)，提高電子技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量；外環(huán)的反饋信息由專業(yè)課任課教師、行業(yè)崗位及社會(huì)評(píng)價(jià)提供，反饋的信息傳遞到專業(yè)培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn)制定環(huán)節(jié)，以對(duì)比初期設(shè)定的目標(biāo)，求得偏差進(jìn)而動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

圖1 基于“雙閉環(huán)控制”理論的教學(xué)體系框圖

3 基于“雙閉環(huán)控制”理論的電子技術(shù)課程教學(xué)要點(diǎn)

3.1 依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及崗位能力要求，確定課程內(nèi)容 通過對(duì)相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)方案、后續(xù)課程及就業(yè)崗位進(jìn)行分析，明確對(duì)電子技術(shù)知識(shí)和能力的要求，進(jìn)而確定電子技術(shù)課程教授內(nèi)容。為貼切市場需求，師生應(yīng)走出學(xué)校，面向社會(huì)，向工作在一線崗位的技術(shù)人員咨詢實(shí)際生產(chǎn)和行業(yè)發(fā)展對(duì)課程相關(guān)內(nèi)容和技能的要求；了解學(xué)生就業(yè)所需知識(shí)、操作技能及職業(yè)素養(yǎng)；對(duì)各方面進(jìn)行綜合分析歸納，會(huì)同行業(yè)專家確定電子技術(shù)課程教學(xué)的知識(shí)和技能目標(biāo)。

3.2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，采用多種教學(xué)方式 電子技術(shù)課程是學(xué)習(xí)后續(xù)課程的基石，應(yīng)將知識(shí)點(diǎn)與專業(yè)相關(guān)的后續(xù)課程關(guān)聯(lián)、融合，強(qiáng)調(diào)圍繞專業(yè)目標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，成為一個(gè)統(tǒng)一的整體，而不再是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體。確定課程教學(xué)大綱時(shí)，應(yīng)力求建立課程之間的關(guān)聯(lián)，使學(xué)生重在掌握各門課程知識(shí)之間的聯(lián)系，重在把知識(shí)直接轉(zhuǎn)化成能力的有效鏈接，避免不必要的重復(fù)。采用多樣化教學(xué)方法，如演講法、演示法、案例教學(xué)法、教學(xué)做一體法、答辯式教學(xué)法等，可極大的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和掌握程度，教學(xué)質(zhì)量也將隨之得以改善。

3.3 采用項(xiàng)目化情景模式，實(shí)施個(gè)性化教學(xué) 教學(xué)過程可以分為基礎(chǔ)學(xué)習(xí)、應(yīng)用學(xué)習(xí)及綜合學(xué)習(xí)幾個(gè)階段?；A(chǔ)學(xué)習(xí)情境以訓(xùn)練主要知識(shí)點(diǎn)、基本技能和基本工藝能力為主；應(yīng)用學(xué)習(xí)情境以訓(xùn)練學(xué)生綜合應(yīng)用能力、安裝測試能力為主；綜合學(xué)習(xí)情境以訓(xùn)練簡單設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題能力為主。每一個(gè)學(xué)習(xí)情境都包括了資訊、計(jì)劃與決策、實(shí)施、檢查與評(píng)估等環(huán)節(jié)，相當(dāng)于進(jìn)行了一個(gè)完整的工作過程。采用項(xiàng)目化情境教學(xué)，可以使電子技術(shù)課程成為電類、自動(dòng)化類專業(yè)的特色課程，為職業(yè)能力的培養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)的提高、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)提供了一個(gè)開放式平臺(tái)。

3.4 通過競賽平臺(tái)，以技能訓(xùn)練帶動(dòng)課程知識(shí)學(xué)習(xí) 通過鼓勵(lì)師生積極參加各類電子競賽、科研與創(chuàng)新、開展個(gè)性化的電子技術(shù)課程教學(xué)，在知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、教學(xué)方法、合作對(duì)象、技術(shù)服務(wù)等方面，既符合現(xiàn)代大學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，又體現(xiàn)課程特色和科技發(fā)展方向，同時(shí)還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神。圖2為我院學(xué)生李軍（左），郭征華（右）同學(xué)備戰(zhàn)電子設(shè)計(jì)大賽練習(xí)時(shí)完成的智能小車。在綜合性項(xiàng)目實(shí)踐過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情高漲，不僅很好地掌握了電子技術(shù)理論知識(shí)，而且很大程度上提高了動(dòng)手能力、分析和解決問題的能力、溝通能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。