張江亞
摘要:在電氣工程及其自動化專業(yè)中,《自動控制原理》是一門比較重要的主干課程,本文圍繞社會對應用型人才知識、能力和素質(zhì)的要求,并結合自動控制原理課程的特點,打破了傳統(tǒng)的教師-黑板-學生的這種教學模式,遵循理論聯(lián)系實踐的原則,通過采用有效的教學方法,使學生對所學知識有進一步的理解和掌握,從而實現(xiàn)既加強教學深度,提高教學質(zhì)量的目的,又能培養(yǎng)學生的專業(yè)素養(yǎng)和實踐能力。
關鍵詞:自動控制原理;多媒體教學;教學改革與建設
在電氣工程及其自動化專業(yè)的諸多專業(yè)課程中,自動控制原理是一門專業(yè)基礎課程,對于測控技術、自動化專業(yè)、電子技術等一些相關專業(yè)而言,該課程也是一門重要的基礎課程。目前,對于現(xiàn)代工業(yè)自動化應用的發(fā)展,自動控制理論也起著至關重要的作用。
因此,對于本科院校,我們要想培養(yǎng)出具有較強的專業(yè)知識、專業(yè)技能和實踐應用能力的高級本科人才,對于自動控制原理這門課程,我們迫切需要對這門課程的教學方法,教學模式以及實驗實踐環(huán)節(jié)進行必要的改革和建設,使得學生所學的理論知識與實驗實踐相結合,這樣一方面可以加深學生對所學的知識點更好的理解和掌握,另外也可以掌握一定的專業(yè)技能,培養(yǎng)一定的動手能力,從而為社會培養(yǎng)出具有較高素質(zhì)和較強專業(yè)能力的應用型高級本科人才。
一、自動控制原理課程教學體系現(xiàn)狀
《自動控制原理》是電氣類專業(yè)的主干專業(yè)基礎課程,而且與后續(xù)的其他專業(yè)課程有著至關重要的聯(lián)系。相對于其他課程而言,該課程教學內(nèi)容相對比較穩(wěn)定,該課程的主要特點是具有一般方法論。除此之外,“自動控制原理”課程理論性強,涉及內(nèi)容廣泛,與機械、數(shù)學、生物等很多學科都有交叉,而且內(nèi)容相對比較抽象,是一門具有一定深度和難度的課程。在教學效果上,學生只是機械地記住了若干公式定理,面對具體問題的時候,不知如何運用相應的知識去解決實際問題。
對?“自動控制原理”課程教學體系和實驗實踐環(huán)節(jié),我們進行了一些調(diào)研,在現(xiàn)有的教學體系中我們發(fā)現(xiàn)存在以下幾個主要問題:
1.存在的傳統(tǒng)教學模式
目前,在自動控制原理這門課程中,我校所采用的教學模式仍然是理論教學和實驗教學的單一教學模式,這種教學模式導致我們課程中的理論教學部分和實驗教學部分完全分開,致使學生理解理論知識困難,而且在實驗過程中,又不能很好的把理論知識應用進去,從而使理論學習和專業(yè)技能的提高加大了難度,不能把實驗的作用充分的發(fā)揮。
2.實驗教學方式簡單
實踐教學環(huán)節(jié)基本上都是在實驗室中的控制理論的實驗箱,學生做實驗時以進行單臺實驗為主,而且試驗中所使用的一些常用外圍器件基本上都是以模塊化的形式集成在實驗箱上,實驗箱上資源有限,所以學生在實驗中可擴展的條件很差,學生的實踐創(chuàng)新能力根本沒有機會施展。
二、該課程對教學方法和手段的改革與建設
1.結合多媒體采用啟發(fā)式教學方法
在自動控制原理課程的理論授課過程中,結合一些相關知識的專業(yè)實例,有效的采用啟發(fā)式教學方法,對教學重點和教學難點問題著重突出,引起學生足夠的重視,從而加深理解。比如,在自動控制理論的緒論部分,內(nèi)容枯燥,學生不易集中精力,對于這一部分,可以通過選用一些專業(yè)相關的典型示例,把所涉及到的開環(huán)控制、閉環(huán)控制以及反饋等基本理論概念引出,從而使學生能夠意識到該課程在實際生活中的重要性,引起他們對這門課的重視,另外也可以使學生理解自動控制理論在專業(yè)發(fā)展中的作用。除此之外,在課堂上,還可采用問答和課堂討論的方式,讓學生積極投入到課堂中,成為課堂的參與者或是主人。
2.控制原理課程教學中采用思維導圖法
根據(jù)自動控制原理課程的內(nèi)容和特點,把思維導圖與自動控制原理的教學加以有機的結合,能明顯提高授課效率和學習質(zhì)量。
(1)思維導圖法的作用
目前,在國外思維導圖法得到了十分廣泛的應用,該方法在教學過程中使用,能起到很大的作用,其功能如下:一方面通過思維導圖法,可以使課程的知識體系做成框架,更加形象具體,在整個教學的設計中,也顯得更加系統(tǒng),教學方法相比較而言顯得科學有效,便于學生整體掌握。另一方面使用思維導圖法,在課堂中可以提供師生互動的圖形化界面,從而提高學生的注意力和積極主動性,便于師生溝通,使得學生容易加入課堂,提高課堂效率。最后利用思維導圖法,教師可以根據(jù)學生的思維導圖作品,對每個學生所掌握的知識結構有所了解,掌握每個學生對該課程的理解和認識程度,從而可以根據(jù)每個學生的情況不同,來實現(xiàn)因材施教。
(2)思維導圖法的教學設計
在自動控制原理課程的教學設計環(huán)節(jié)中采用思維導圖法,對各個章節(jié)所講授的主要內(nèi)容,設計思路以及提問的相關內(nèi)容等利用思維導圖,分別標注出,然后再在所標出的每一個子標題下面,列舉出相關的一些關鍵字及教學素材,最后根據(jù)各個小知識點之間的邏輯關系,組織構建出整體的知識系統(tǒng),使得知識層次清楚,有條理,同時也提高了教師的備課效果。
利用思維導圖法的教學方式,可以加強學生對知識點的進一步理解和整體把握,而且對于學生的一些獨特的見解,也可以增加到知識框架中,使得師生共同學習,拉近了師生的關系,也能提高學生學習的動力和積極性。所以在教學過程中采用思維導圖法,可以使課堂知識傳授的效率的到明顯的提高和改善;另外這種教學方式使得課堂互動變得容易,對于課堂上師生的交流和溝通顯得自然,從提高課堂的氣氛和課堂效率,進一步加深學生對知識點的理解和掌握。
3.采取答疑質(zhì)疑相結合的輔導方式
在課程教學中,答疑和質(zhì)疑是教師輔導學生的兩種比較重要的形式。對于一般的本科學生,在自動控制原理課程的學習過程中,對該課程知識的掌握能力相對比較差,甚至是根本跟不上教師的進度,而且不懂也不主動問。針對這樣的情況,我們可以采用答疑與質(zhì)疑相結合的方式對學生進行輔導,教師主動對知識點提出質(zhì)疑,給學生一定的壓力,這樣對學生的主動學習起到了督促作用。對于絕大多數(shù)學生所存在的共性問題,我們可以采取集體輔導的形式,進行統(tǒng)一解答,或是展開專門討論,充分發(fā)揮學生學習的自主性,老師引導學生找到答案,解決問題。
三、結束語
本文只是作為自動控制原理這門課程在其教學改革和建設道路上的一種嘗試和探索,我們通過改進教學方法、拓展教學思路,使得教學質(zhì)量明顯提高。使得學生在學習理論知識的同時,加強了對相應的專業(yè)技能和應用動手能力,也使得學生學習的自主能力增強,加強了創(chuàng)新意識。促進了該學科往應用型人才培養(yǎng)方向的發(fā)展。但是該課程的教改建設與創(chuàng)新過程,還需要下更多的功夫深入研究。
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(作者單位:河北科技學院)