摘 要: 作為一門現代的交叉學科,計算機控制技術的理論性和實踐性都很強,涉及的知識單元和知識點也很多,初學者很難掌握計算機控制的精髓,并應用于工業生產過程。本文作者從培養學生學習興趣、選用教材、改進教學方法、提高學生實踐能力四方面作了一些有目的的嘗試,并取得了較好的教學效果。
關鍵詞: 計算機控制技術 學習興趣 教材 教學方法 實踐能力
計算機控制技術是計算機的一個重要應用領域,主要研究如何將計算機技術和自動控制理論應用于工業生產過程。它是我國高等工科院校中高職和高專各類工業電氣自動化、機電一體化、計算機控制技術、自動化儀表、測控技術等主干專業課之一。由于計算機控制技術理論性和實踐性都很強,同時變化和發展較快,新知識層出不窮,如何在有限的課時內教給學生基本的理論基礎和實踐技能,對廣大教師來說是一個很大的挑戰。教學實踐中,我在以下幾個方面作了一些有目的的嘗試。
1.培養學生的學習興趣,調動學習積極性
“興趣是最好的老師”,培養學生的興趣是關鍵。不論教師講得多好,如果學生對講的內容不感興趣、感覺沒用,他就不會努力學習這門課程,教學肯定是不成功的。為了避免學生出現對計算機控制技術這門課的誤解,對它失去興趣,起初上課時,教師不要講授太多太深的理論知識,可結合學生所學專業,進行現場參觀和動畫演示。實例的有效引入,可以讓學生了解計算機控制技術的實用性,激發學生的學習興趣,培養學生的學習積極性。學生學習的積極性調動起來了,教學也就成功了一半。另外,還可利用網絡通訊工具和學生交流,鞏固學生已經樹立起來的學習積極性,如在網上論壇上設立留言板和討論板,學生可以向教師提出問題,教師在網上解答學生的問題,同時教師也可以在網上發布相關材料,讓學生展開討論,這樣能極大地激發學生的學習興趣,使得以往教師的“滿堂灌”的填鴨式教學變成學生自主式學習。
2.精心選擇教材,吃透教材,形成適合教學的講義
作為一門現代的交叉學科,計算機控制涉及自動化技術、計算機技術、通信技術、先進制造技術等諸多學科,呈現開放性、集散性、智能性和信息電子化與網絡化的特點。基于本學科的這種特征,初學者很難掌握計算機控制的精髓,并應用于工業生產過程。因此,一本好的教材將有助于初學者理解、掌握和應用計算機控制技術。
選用教材的原則:首先,根據教學大綱選擇教材,對于高職學生,不能選擇本科教材,因為對于不同的學生,教材的側重點不同,但教師可以選用本科教材作為參考書。其次,盡可能選用優秀教材、名校教材。最后,不能只憑訂書單上的名稱和簡介來選定教材,選定之前應該看到樣本。總之,選擇合適的教材,既要有利于教師設計教學過程,又要有助于學生的學習。
教師拿到教材后,應盡早地備課。教師必須吃透教材,做到融會貫通,舉一反三。這樣才能對教材有整體把握,才能根據大綱的要求,合理地安排章節的取舍、章節的學時數,包括理論課、實踐課等。教師應當發揮創造性,應該有自己的風格,不能“照本宣科”,要適當地穿插一些實際的資料,從而形成適合教學的講義,提高教學質量。
目前,我院正在進行示范校建設,將逐步對專業課教材進行改革,我所講授的計算機控制技術課程也進行了一些有目的的嘗試。其核心就是采用“基于工作過程”的教學模式,使教材更接近學生實際,更接近生產實際。
3.以學生為主體,不斷改進教學方法
計算機控制技術課程的內涵十分豐富,涉及的知識單元和知識點很多。因此在教學過程中,教師不僅要培養學生計算機控制技術,而且要培養學生系統分析和系統開發的技能。實施“計算機控制技術”的教學,課堂教學中往往以教師講課為主,要求學生緊跟教師的思路,但是教學方法極易造成教與學的脫節,限制學生創造力的正常發揮。因此,教師應以學生為主體,緊扣教學大綱所確定的培養目標,以應用為目的,以必需夠用為尺度,打破課程界限,將相關課程的知識點加以整合,按照“實際、實用、實踐”的原則重新組織教學內容。這是計算機控制技術教學方法的重要方面,也為教師在講課過程中提出了更高要求。
根據計算機控制技術課程教學的實際要求,現有課程一般都在多媒體網絡教室中授課。教師通過廣播系統可將講課內容和操作計算機的過程同步顯示在所有的學生機上,可以使講解的內容更加直觀形象,更易于理解,極大地豐富課堂教學內容,加大傳遞信息的容量,提高教學質量和教學效果。但這種方式也有不足之處,首先,多數學生可能沒有接觸過這種教學方法,缺乏相應學習經驗。其次,授課過程中,教師將講課內容制作成電子教案或教學課件進行課堂演示,信息量大,如果速度太快,學生將無法做到邊聽課邊做筆記,學生印象較淺,容易遺忘。因此,我改進了教學方法,建立了個人的網站,為學生提供教學相關的信息資源支持環境。學生可以通過上網獲取教學大綱和教學計劃等文件,也可以下載相關學習課件、實驗素材和習題等,進行復習或自學,以加強和鞏固課堂上所學的內容。另外,教師在教學過程中的角色轉換也是一個重要環節,除了原有理論課教學、上機指導、習題課以外,還需加強包括網上通知、網上答疑、在線討論等方面與學生的溝通和交流。
4.強調實踐環節,以培養學生能力為中心
計算機控制技術是一門實用性很強的課程,既有理論又有實踐,既講方法又講動手能力。許多知識和技能是要靠學生自己動手,在實踐中獲取的,實踐是學生認知的重要環節。經驗表明,通過實踐可以提高學生分析問題、解決實際問題的能力,可以提高學生的創新能力,可以提高學生自主學習能力,可以提高學生基于問題式的學習能力。
合理安排課堂講授與實踐的比例,這體現了對學生的培養目標。以我的經驗,過去安排的學生實踐比例太少了,應該適當增加。
實踐方式也應該豐富多彩。實踐的目的首先是印證對理論的理解,然后熟悉、掌握所學技能,最后綜合利用所學知識,啟發學生的創造能力和創新精神。在實踐環節里,應盡量減少驗證型實驗的比重,適當增加設計型、綜合型及實用型實驗。目前大部分實驗項目都在實驗臺上進行,缺點是學生無法看到真正的實物。為了增加學生的感性認識,授課教師可以準備一些如傳感器、調節閥、小電機等實用的散件,要求學生完成系統的設計、安裝和調試實驗,以提高學生的動手能力,為學生創造性發展提供良好的條件。
只有多動手實踐,學生才能激發對掌握計算機控制技術產生興趣,才能成為既懂得理論又能實際操作的復合型人才。教師主要回答學生遇到的問題和引導他們去探索及創新,這就使學生的主體作用得到了發揮,讓學生自己動腦、動手去實踐,達到由不知到知的過程,有助于學生形成系統的知識結構。
總之,針對計算機控制技術課程教學,我在培養學生學習興趣、選用教材、改進教學方法、提高學生實踐能力四方面作了一些有目的的嘗試,并取得了較好的教學效果。