系統(tǒng)教學(xué)法及其在課程改革中的應(yīng)用

摘要：針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足，提出了基于系統(tǒng)教學(xué)法的一體化教學(xué)方法，并闡述了系統(tǒng)教學(xué)法的基本概念及其與傳統(tǒng)教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法的不同。基于機(jī)電專業(yè)課程的特點(diǎn)，提出了基于系統(tǒng)教學(xué)法的課程一體化內(nèi)容體系，并應(yīng)用于《電氣控制與PLC》課程教學(xué)改革中。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)教學(xué)法；傳統(tǒng)教學(xué)法；項(xiàng)目教學(xué)法；課程改革

在新一輪的高職專業(yè)課程改革中，許多教師將各種教學(xué)方法引入到課程教學(xué)改革中，并取得了較好的教學(xué)效果，比如項(xiàng)目教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。系統(tǒng)教學(xué)法是一種不同于以上兩種方法的教學(xué)方法。本文試圖闡述系統(tǒng)教學(xué)法的基本特點(diǎn)及其在機(jī)電專業(yè)課程教學(xué)中的成功應(yīng)用，以期為從事課程改革的教師提供參考。

系統(tǒng)教學(xué)法的基本概念

（一）系統(tǒng)教學(xué)法與傳統(tǒng)教學(xué)法的比較

傳統(tǒng)教學(xué)法是指從理論基礎(chǔ)到實(shí)際應(yīng)用為主線的教學(xué)方法。下圖說(shuō)明了利用傳統(tǒng)教學(xué)法對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程。這樣的教學(xué)效果往往是學(xué)生學(xué)習(xí)了機(jī)電一體化專業(yè)的各門課程卻不能將各門學(xué)科知識(shí)有機(jī)地融合在一起，不能從系統(tǒng)的角度理解機(jī)電一體化系統(tǒng)。

傳統(tǒng)教學(xué)法過(guò)于強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)作用，在教學(xué)過(guò)程中主張以教師為中心，忽視學(xué)生的主體作用，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不能適應(yīng)素質(zhì)教育的需要。

系統(tǒng)教學(xué)法是從系統(tǒng)出發(fā)展開教學(xué)，是一種由整體到局部、由系統(tǒng)到元件的教學(xué)方法。系統(tǒng)教學(xué)法以實(shí)際的系統(tǒng)為教學(xué)系統(tǒng)，逐步對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行剖析，最終對(duì)元件個(gè)體進(jìn)行學(xué)習(xí)。在這個(gè)過(guò)程中，教師完成各專業(yè)課程的教學(xué)，達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)效果。系統(tǒng)教學(xué)法注重信息系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，強(qiáng)調(diào)意義接受，引導(dǎo)在教學(xué)中起到至關(guān)重要的作用。以機(jī)電一體化系統(tǒng)的學(xué)習(xí)為例，說(shuō)明系統(tǒng)教學(xué)法的實(shí)施過(guò)程：以機(jī)電一體化系統(tǒng)為中心，介紹系統(tǒng)功能；選擇系統(tǒng)的一個(gè)模塊；模塊的功能；選擇模塊的元器件；元件的理論基礎(chǔ)；元件的特性、主要參數(shù)、數(shù)據(jù)表；故障來(lái)源、現(xiàn)象；元件的測(cè)量（理論、仿真、真實(shí)系統(tǒng)）；故障診斷策略；回到系統(tǒng)。

下圖為系統(tǒng)教學(xué)法的實(shí)施過(guò)程。從圖2可以看出，系統(tǒng)教學(xué)法更加強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的概念，系統(tǒng)教學(xué)法可以使學(xué)生更加深刻地理解所學(xué)的知識(shí)，避免了知識(shí)結(jié)構(gòu)的孤立性，又有利于學(xué)生將所學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到其他系統(tǒng)中。

（二）系統(tǒng)教學(xué)法與項(xiàng)目教學(xué)法的比較

項(xiàng)目教學(xué)法是師生通過(guò)共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目(產(chǎn)品教學(xué)法)交由學(xué)生自己處理，信息收集、方案設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施及最終評(píng)價(jià)，都由學(xué)生自己負(fù)責(zé)。學(xué)生通過(guò)該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，了解并把握整個(gè)過(guò)程及每一環(huán)節(jié)中的基本要求，原則上項(xiàng)目結(jié)束后應(yīng)有一件看得見的產(chǎn)品。

項(xiàng)目教學(xué)法具有以下特點(diǎn)：（１）實(shí)踐性：項(xiàng)目的主題與真實(shí)世界密切聯(lián)系，學(xué)生學(xué)習(xí)更加具有針對(duì)性和實(shí)用性。（２）自主性：為學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇內(nèi)容和展示形式的決策機(jī)會(huì)，學(xué)生能夠自主、自由地進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而有效地促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造能力的發(fā)展。（３）發(fā)展性：長(zhǎng)期項(xiàng)目與階段項(xiàng)目相結(jié)合，構(gòu)成為實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)的認(rèn)知過(guò)程。（４）綜合性：具有學(xué)科交叉性和綜合能力運(yùn)用的特點(diǎn)。（５）開放性：主要體現(xiàn)在學(xué)生圍繞主題所探索的方式、方法、展示和評(píng)價(jià)具有多樣性、選擇性。（６）過(guò)程性：項(xiàng)目教學(xué)法的評(píng)價(jià)注重學(xué)生在項(xiàng)目活動(dòng)中能力發(fā)展的過(guò)程，測(cè)評(píng)內(nèi)容包括學(xué)生參與活動(dòng)各環(huán)節(jié)的表現(xiàn)以及完成作業(yè)的質(zhì)量。

系統(tǒng)教學(xué)法是以已經(jīng)存在的實(shí)際系統(tǒng)為教學(xué)設(shè)備，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行剖析體現(xiàn)課程大綱所要求的學(xué)生必須掌握的知識(shí)點(diǎn)，教學(xué)設(shè)備的選擇標(biāo)準(zhǔn)如下：（１）該設(shè)備可用于學(xué)習(xí)特定的教學(xué)內(nèi)容，具有一定的代表性，具有一個(gè)輪廓清晰的任務(wù)說(shuō)明。通過(guò)該系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，學(xué)生能容易地將所學(xué)知識(shí)移植到其他系統(tǒng)中。為了全面完成課程教學(xué)內(nèi)容，可適當(dāng)選擇多個(gè)教學(xué)設(shè)備。（２）教學(xué)設(shè)備所使用的元件應(yīng)為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件，學(xué)生能將所學(xué)到的知識(shí)直接應(yīng)用到實(shí)際工作中。（３）通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，能將某一課題的理論知識(shí)與實(shí)踐技能結(jié)合在一起。（４）難度適中。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生能運(yùn)用已有知識(shí)，在一定范圍內(nèi)學(xué)習(xí)新的技能，解決過(guò)去從未遇到過(guò)的實(shí)際問(wèn)題。（５）該系統(tǒng)能夠盡可能多地集成專業(yè)體系的各門學(xué)科知識(shí)，節(jié)約教學(xué)資源，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)的系統(tǒng)理解。

系統(tǒng)教學(xué)法在機(jī)電專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)教學(xué)方法理論與實(shí)踐脫節(jié)或?qū)嵺`環(huán)節(jié)設(shè)置不合理，使學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)不能融會(huì)貫通，不會(huì)綜合運(yùn)用，難以滿足教學(xué)要求。項(xiàng)目教學(xué)法對(duì)班級(jí)人數(shù)具有一定的限制，人數(shù)過(guò)多不利于項(xiàng)目的實(shí)施。鑒于機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課程的學(xué)科特點(diǎn)，從德國(guó)學(xué)習(xí)歸來(lái)的項(xiàng)目組成員利用系統(tǒng)教學(xué)法對(duì)《液壓技術(shù)基礎(chǔ)》和《電氣控制與ＰＬＣ》兩門課程進(jìn)行了教學(xué)改革。實(shí)踐證明，系統(tǒng)教學(xué)方法極大地提高了教學(xué)質(zhì)量，值得其他類似實(shí)踐性較強(qiáng)的課程教學(xué)借鑒與參考。下面以《電氣控制與ＰＬＣ》課程教學(xué)為例，具體說(shuō)明系統(tǒng)教學(xué)法的實(shí)施過(guò)程。

（一）構(gòu)建一體化教學(xué)內(nèi)容體系

一體化教學(xué)，通俗的理解就是將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)融為一體，其內(nèi)涵是打破傳統(tǒng)學(xué)科體系的教學(xué)模式，根據(jù)工程教育培養(yǎng)目標(biāo)的要求重新整合教學(xué)資源，體現(xiàn)能力本位的特點(diǎn)。

《電氣控制與ＰＬＣ》課程的教學(xué)設(shè)備采用模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)（ＭＰＳ）和西門子全集成自動(dòng)化系統(tǒng)。ＭＰＳ是典型的機(jī)電一體化設(shè)備，模擬零件的加工、檢測(cè)、裝配和分類的過(guò)程。系統(tǒng)包括六個(gè)工作站，每站由一臺(tái)西門子Ｓ７－３００ＰＬＣ控制，各工作站可以單獨(dú)工作，也可以組成系統(tǒng)完成整個(gè)加工過(guò)程。西門子全集成自動(dòng)化系統(tǒng)主要為了完成ＰＬＣ通信技術(shù)的教學(xué)而選用的設(shè)備。

構(gòu)建完整的《電氣控制與ＰＬＣ》教學(xué)內(nèi)容體系，如圖３所示。

（二）系統(tǒng)教學(xué)法的實(shí)施

首先從系統(tǒng)出發(fā)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能、結(jié)構(gòu)、運(yùn)行等方面的講解，使學(xué)生掌握系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、工作過(guò)程和操作方法；其次選擇系統(tǒng)的某一模塊或子系統(tǒng)，通過(guò)能量流、物質(zhì)流、信號(hào)流的詳細(xì)講解，引出ＰＬＣ并講解ＰＬＣ的功能與組成；最后提出子系統(tǒng)的控制要求，通過(guò)任務(wù)牽引和問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的方式完成ＰＬＣ基本指令與編程等其他內(nèi)容的學(xué)習(xí)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的有效控制和故障診斷。在此要注重過(guò)程考核。

在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，為了解決設(shè)備不足的問(wèn)題，教師開發(fā)了基于ＳＩＭＩＴ的ＭＰＳ仿真系統(tǒng)，將故障診斷軟件引入到課程教學(xué)中，在必要的時(shí)候配備１～２名輔助教師完成課堂教學(xué)，真正做到一體化教學(xué)。

針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足，我們提出了基于系統(tǒng)教學(xué)法的一體化教學(xué)方法，并建立了《電氣控制與ＰＬＣ》課程的一體化內(nèi)容體系，對(duì)其進(jìn)行課程教學(xué)改革。采用系統(tǒng)教學(xué)法授課，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐能力、分析能力、綜合能力、合作能力和解決問(wèn)題的能力。整個(gè)教學(xué)過(guò)程以學(xué)生為中心，努力讓學(xué)生自己構(gòu)建機(jī)電一體化專業(yè)的知識(shí)體系，取得了很好的教學(xué)效果。

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作者簡(jiǎn)介：

段向軍（1978－），男，黑龍江哈爾濱人，碩士，南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系講師，研究方向?yàn)橹悄芸刂啤?/p>