論高職院校《自動控制原理與系統(tǒng)》課程理實一體化教學改革

李紅

摘 ? ?要： 文章針對《自動控制原理與系統(tǒng)》課程的傳統(tǒng)教學的特點，以教育部對加強高職高專教育人才培養(yǎng)工作的意見為導(dǎo)向，對該課程教學內(nèi)容重新組織選取和構(gòu)建，以任務(wù)驅(qū)動、理實一體化教學方法為基礎(chǔ)，靈活應(yīng)用多媒體、網(wǎng)絡(luò)資源和Multisim仿真等教學手段，旨在提高教學效率，增強教學效果。

關(guān)鍵詞： 高職院校 ? ?《自動控制原理與系統(tǒng)》 ? ?理實一體化 ? ?教學改革

一、引言

《自動控制原理與系統(tǒng)》是電類、自動化類專業(yè)的一門核心的技術(shù)平臺課程，在專業(yè)課程體系中占有重要地位。然而，該課程在高職院校傳統(tǒng)教學過程中表現(xiàn)出知識面廣、理論深、課本與實際應(yīng)用脫節(jié)、學生難學、教師難教等突出特點。根據(jù)教育部關(guān)于加強高職高專教育人才培養(yǎng)工作的意見，課程和教學內(nèi)容體系改革是高職高專教學改革的重點和難點，要按照突出應(yīng)用性、實踐性的原則重組課程結(jié)構(gòu)，更新教學內(nèi)容，改進教學手段，改革考核方法，建設(shè)適用教材，完善實踐教學體系。因此，《自動控制原理與系統(tǒng)》課程的理實一體化教學改革勢在必行。

二、原有教學現(xiàn)狀分析

1.教學對象。

高職院校學生數(shù)學基礎(chǔ)較差，在教學過程中表現(xiàn)為接受能力弱，學習較吃力，主動學習積極性差，但是他們頭腦靈活，注重實效，對動手學習的實踐環(huán)節(jié)相對較感興趣，對新鮮事物的接受能力強，網(wǎng)絡(luò)接觸頻繁。

2.教學內(nèi)容。

傳統(tǒng)教學中《自動控制原理與系統(tǒng)》是一門純理論課，教學內(nèi)容包含大量的公式推導(dǎo)、精準數(shù)學分析論證，內(nèi)容枯燥、復(fù)雜、技術(shù)深，原有教學大綱和課程標準并不適用于高職高專教學，會阻礙培養(yǎng)應(yīng)用型人才和發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育。

3.教學方法。

在傳統(tǒng)教學過程中，老師側(cè)重把復(fù)雜的理論知識點講細、講透，認為這樣就是講好，其實不然，學生對枯燥的理論不感興趣，多數(shù)時間成了老師自己講給自己聽的課堂模式。再者，傳統(tǒng)的實驗課多數(shù)為驗證試驗，沒有注重學生分析實際問題、解決問題的應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

三、理實一體化教學的建設(shè)

1.依據(jù)人才培養(yǎng)目標需要，課程內(nèi)容相應(yīng)調(diào)整。

根據(jù)教育部對高職高專人才培養(yǎng)目標的要求，要使學生畢業(yè)后掌握《自動控制原理及系統(tǒng)》的理論知識和應(yīng)用技能，具備從事各電類及自動化類生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)管理、運行維護的基本能力、對電子產(chǎn)品進行組裝、維護和制造的能力，并具有一定的綜合素質(zhì)，課程內(nèi)容設(shè)置就應(yīng)該側(cè)重講述自動控制系統(tǒng)的組成、設(shè)計、安裝、調(diào)試及維護等內(nèi)容，通過任務(wù)驅(qū)動法，完成簡單到復(fù)雜的工作任務(wù)，使學生掌握自動控制系統(tǒng)的組成及原理，常規(guī)自動控制系統(tǒng)的基本控制方法與設(shè)計，掌握自動控制系統(tǒng)的調(diào)試方法和改善系統(tǒng)性能的途徑，并利用計算機輔助分析方法分析系統(tǒng)性能。課程內(nèi)容由“學科模式”向“工程模式”過渡，不僅注重課程自身的知識體系及其在整個知識鏈條中的作用，更重要的是促進“工程形成”，即將實踐教學作為課程教學的有機組成部分，并貫穿理論教學的始終，實現(xiàn)“全程”理實一體化教學。增加習題課的學時比例，實現(xiàn)教學過程的講、演、練相結(jié)合。

2.教學方法靈活，板書與多媒體相結(jié)合。

日常教學在理實一體化教室邊講邊練，采用“問題化”和“任務(wù)驅(qū)動法”相結(jié)合的教學方法。將課程結(jié)構(gòu)“任務(wù)化”，針對每一個工作任務(wù)都有任務(wù)目標、知識儲備、實訓(xùn)操作、維護操作等要求。學生從接收任務(wù)到完成任務(wù)實際上同時完成知識點學習、技能加強、經(jīng)驗積累這樣一套基本的工作流程。與此同時，采用課前布置題目（可以分組布置）、學生準備答案、課上回答問題（各組代表回答，同組同學補充）、相互挑錯、課后統(tǒng)一打分、期末記入總評成績的“問題教學法”，最大限度地發(fā)揮學生的參與作用。

在理論教學方面，注重知識點的深入淺出，避免復(fù)雜的公式推導(dǎo)，加強其理論實質(zhì)和結(jié)果的實際應(yīng)用;實踐教學方面，逐步打破“教師本位”、“驗證試驗”的教學模式，構(gòu)建“學生本位”、“理解應(yīng)用”教學，即以學生為中心、教師站在真正指導(dǎo)實踐位置上的新型實踐教學過程，如開課前安排一周的工礦企業(yè)認識實習，先組織學生看錄像、模型，讓學生了解自動控制系統(tǒng)的部件、作用、結(jié)構(gòu)等，同時讓學生認識到專業(yè)基礎(chǔ)課對后續(xù)專業(yè)課學習的重要性，然后去現(xiàn)場，針對現(xiàn)場實際設(shè)備由學生提出問題，相互啟發(fā)作答，再由指導(dǎo)教師或現(xiàn)場師傅補充、總結(jié)等，強調(diào)啟發(fā)式教學。

教學手段上，將多媒體教學與板書教學相結(jié)合。利用板書講解可以展現(xiàn)重點內(nèi)容推導(dǎo)的來龍去脈，利用多媒體課件、動畫、視頻可以直觀、生動演示自動控制系統(tǒng)的動態(tài)過程，且信息含量大，直擊現(xiàn)代科技發(fā)展現(xiàn)狀，營造輕松、豐富的學習環(huán)境。因此，我們可以先用課件講解，再用板書補充，強調(diào)重點。這樣豐富了教學，活躍了氣氛，使學生能愉快地學習。

3.細化平時考評規(guī)則，改革傳統(tǒng)考核方式。

在考核方式上，針對高職院校的“學風”現(xiàn)狀進行必要的細化改革，加大對本課程“過程考核”的力度，如增加平時“小考”的次數(shù)、增加提問次數(shù)、提高平時成績的權(quán)重等，具體來說，就是將考核總成績分為平時成績、考試成績和實踐成績?nèi)糠?。平時成績占30%，主要包括學習態(tài)度、課前預(yù)習情況、課堂參與情況、出勤情況、學習主動性、配合老師情況、完成作業(yè)及運用所學專業(yè)知識解決問題的能力等;實踐成績占30%，主要通過學生參加課程過程中的實驗實訓(xùn)和工學結(jié)合的能力表現(xiàn)進行評價，即“小考”;期末考試成績占40%，采用ABC卷統(tǒng)一命題，在命題中，分為基本要求部分和提高部分，前者占三分之二，主要考核學生掌握基本知識的情況，后者占三分之一，重在考查學生的綜合分析能力。根據(jù)教學情況和學生實際等，靈活采用閉卷、開卷與閉卷結(jié)合等方式。試題內(nèi)容上，過于強調(diào)對本課程理論本身的認識和把握，現(xiàn)在則強調(diào)理論本質(zhì)和結(jié)果的實際應(yīng)用。閱卷及試卷評價上，將教師組織在一起，實行閱卷的流水作業(yè)，保證評分的公正性;每次考試后都進行較詳細的“試卷分析”，并聽取其他教師及部分學生的意見，以便改進教學。

4.改善實驗教學條件，加強學生動手能力培養(yǎng)。

在原有實訓(xùn)室基礎(chǔ)上進行改造和完善，增加虛擬Multisim仿真系統(tǒng)，該仿真系統(tǒng)是現(xiàn)代控制系統(tǒng)計算機輔助設(shè)計實用工具，具有完備的圖形處理功能，用戶界面提供豐富、便捷的應(yīng)用工具箱，可以實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)的數(shù)學模型建立、模型之間的轉(zhuǎn)換、波形實時觀測、控制系統(tǒng)的特性分析與校正，學生可以利用Multisim仿真軟件完成控制系統(tǒng)模型的繪制、演示、分析和簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計。

實驗室同時增設(shè)可折疊學習桌椅、多媒體教學設(shè)備、板書設(shè)施等，建設(shè)成為“一邊聽、一邊練”的理實一體化教學。例如：當理論講授到控制系統(tǒng)時域特性分析時，首先利用Multisim仿真環(huán)境進行建模，然后通過仿真軟件中示波器的演示窗口實時、實地觀察各控制環(huán)節(jié)輸出的特性曲線，從而直觀地進行各環(huán)節(jié)時域特性分析，這樣學生在聽取相關(guān)理論知識點后便可以及時地在理實一體化教室自主思考并動手練習操作，使學生更深刻、更牢固地掌握重點知識。

5.合理開發(fā)、利用網(wǎng)絡(luò)課程資源。

建立和完善《自動控制原理及系統(tǒng)》校內(nèi)精品課程網(wǎng)站，將教學大綱、課程標準、教案課件、習題練習、教學錄像、動畫展示等內(nèi)容納入網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)學生自主學習，并成為本課程持續(xù)開發(fā)建設(shè)的輔助平臺，逐步實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)授課、網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上考核。

6.根據(jù)教學現(xiàn)實情況，自主開發(fā)建設(shè)任務(wù)驅(qū)動型適用教材。

原有教材基本為純理論內(nèi)容，且難度較深，某些理論無實用性，教材沒有體現(xiàn)高職教育的特點，需重新選取適用于我校高職學生的教材，在此基礎(chǔ)上，我參編并于2012年9月出版了《自動控制系統(tǒng)原理與仿真》任務(wù)驅(qū)動教材一部，并在教學過程中以自主編寫的《實驗指導(dǎo)書》作為輔助教材。近幾年，該教材在我院電力系電氣自動化技術(shù)專業(yè)、發(fā)電廠及電力系統(tǒng)專業(yè)的學生中使用效果反映良好，旨在解決學生動腦與動手相結(jié)合且符合實際應(yīng)用的問題。

四、結(jié)語

事實證明，在《自動控制原理及系統(tǒng)》課程教學改革中，通過上述方式方法的實施，有效提高高職院校學生的學習興趣，增強學生的動手能力和解決實際問題的應(yīng)用能力，開闊學生的視野，提高他們的想象力和創(chuàng)新能力。

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