三本院校計(jì)算機(jī)控制技術(shù)教學(xué)改革研究*

姚江云 齊保謙

廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院電子信息與控制工程系 廣西柳州 545616

三本院校計(jì)算機(jī)控制技術(shù)教學(xué)改革研究*

姚江云 齊保謙

廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院電子信息與控制工程系 廣西柳州 545616

提出一種適合“三本”院校應(yīng)用的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)教學(xué)方法，從課程內(nèi)容設(shè)置、理論教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)方法方面進(jìn)行不同程度的探索與改革，形成一種以學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)為核心的專門針對(duì)“三本”院校的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)教學(xué)方法。

三本院校；計(jì)算機(jī)控制技術(shù)；教學(xué)方法

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在大多數(shù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)被廣泛作為自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制器[1]。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的理論與實(shí)踐相結(jié)合的一門交叉學(xué)科，它是高等院校自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化等專業(yè)的一門重要專業(yè)主干課程，無(wú)論是哪種層次的高等院校，都非常重視該課程，只有這樣才能真正體現(xiàn)專業(yè)特色與價(jià)值所在。因此，如何提高計(jì)算機(jī)控制技術(shù)教學(xué)質(zhì)量，也成為高校及高校教師重點(diǎn)研究的問(wèn)題。

1 課程定位與特點(diǎn)分析

鑒于高等教育發(fā)展規(guī)劃、高等教育人才培養(yǎng)目標(biāo)以及計(jì)算機(jī)控制相關(guān)技術(shù)在自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)中的重要地位，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程定位為自動(dòng)化專業(yè)高端專業(yè)課程群中的核心課程之一，它既是本科專業(yè)理論基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用，又是研究生課程學(xué)習(xí)、研究的起點(diǎn)。隨著工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的不斷加快，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，該課程的建設(shè)與改革，為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)——基礎(chǔ)理論扎實(shí)、綜合能力強(qiáng)、工程素質(zhì)高——起到了很大程度的促進(jìn)作用[2]。

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)原理、自動(dòng)控制原理以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等前期課程的再次綜合與進(jìn)一步升華，學(xué)習(xí)難度較大，特別是在基礎(chǔ)薄弱的情況下，學(xué)習(xí)該課程就顯得更為吃力。該課程的另一個(gè)特點(diǎn)是需要理論和實(shí)踐的密切聯(lián)系。正是由于以上這兩個(gè)特點(diǎn)，使得學(xué)生在常規(guī)教學(xué)的課堂學(xué)習(xí)階段很難學(xué)好該課程并將其應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。

2 “三本”院校學(xué)生特點(diǎn)分析

“三本”院校既有普通高校大學(xué)生所具有的特點(diǎn)，又有其比較鮮明的特殊性。要提高教學(xué)質(zhì)量，也應(yīng)該了解這類學(xué)生獨(dú)有的特點(diǎn)，結(jié)合這些特點(diǎn)對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)，形成專門適合他們的教學(xué)方法，才能因材施教，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，進(jìn)一步促進(jìn)“三本”院校的壯大與發(fā)展?？偟膩?lái)說(shuō)，“三本”院校學(xué)生具有4個(gè)方面的特點(diǎn)。

1）學(xué)習(xí)上的特殊性。①學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)與普通本科院校學(xué)生相比有一定差距。由于招生政策的限制，“三本”院校招收的是介于普通本科與?？浦g的學(xué)生，其自身素質(zhì)和學(xué)習(xí)能力層次不齊，也就是說(shuō)其學(xué)習(xí)基礎(chǔ)存在很大差距。②學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不正確，學(xué)習(xí)積極性較差。大部分學(xué)生即使到課堂聽課，也是迫于學(xué)校和家長(zhǎng)方面的約束，學(xué)習(xí)只為了應(yīng)付考試獲取學(xué)位，完全沒(méi)有自主學(xué)習(xí)知識(shí)的欲望，學(xué)習(xí)紀(jì)律松弛。③學(xué)習(xí)方法不規(guī)范。學(xué)習(xí)上無(wú)目的、無(wú)計(jì)劃，基本上是被動(dòng)上課，不涉及預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)的簡(jiǎn)單而基本的學(xué)習(xí)過(guò)程。

2）對(duì)所學(xué)專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域比較模糊，對(duì)自己的未來(lái)沒(méi)有明確的定位。大部分學(xué)生家庭經(jīng)濟(jì)比較富裕，從小衣食無(wú)憂，個(gè)人志向沒(méi)有從小樹立。此外，他們依賴性強(qiáng)，抗挫折能力比較差，缺乏艱苦奮斗精神和必要的職業(yè)規(guī)劃意識(shí)，這些都造成進(jìn)入大學(xué)后目標(biāo)不明確、學(xué)習(xí)沒(méi)興趣等問(wèn)題。

3）思想壓力大、自卑感強(qiáng)。由于種種原因，錄入“三本”院校的學(xué)生思想上壓力一般都比較大，“等級(jí)”差異陰影一時(shí)間很難消除，影響了學(xué)習(xí)與生活。在他們的內(nèi)心世界里，有對(duì)往日學(xué)習(xí)的悔恨，也有對(duì)現(xiàn)實(shí)的不知所措，還有對(duì)未來(lái)的向往與滿懷信心。在日常的教學(xué)活動(dòng)中，打消他們的自卑感，幫助他們樹立信心，不僅有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，也有助于教學(xué)質(zhì)量的整體提高。

4）個(gè)性極強(qiáng)，具有一定程度的叛逆性。由于社會(huì)和家庭因素的影響，90后的大學(xué)生具有較強(qiáng)的個(gè)性和叛逆心理，傳統(tǒng)的課堂式師生關(guān)系與壓迫式教學(xué)方法只能使他們對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生排斥情緒。全方位跟蹤輔導(dǎo)式師生關(guān)系與注重興趣培養(yǎng)的課堂教學(xué)方法將是今后努力發(fā)展的方向。

以上四大方面的特點(diǎn)如不及時(shí)加以糾正，任其發(fā)展，學(xué)生一旦對(duì)學(xué)習(xí)喪失興趣、徹底絕望，無(wú)論是對(duì)學(xué)校、教師還是學(xué)生本人，都將有非常嚴(yán)重的影響。

3 傳統(tǒng)教學(xué)方法弊端分析

在“三本”院校中，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的教學(xué)方法基本上可以概括為兩類。

一類是教師的講授方法完全是應(yīng)用給普通一本、二本院校學(xué)生的講課方法，課堂上涉及內(nèi)容多，理論深，“三本”學(xué)生根本聽不懂。再加上沒(méi)有學(xué)習(xí)興趣，造成一門課上下來(lái)連最基本的技能都沒(méi)有掌握，講得再多再深根本是無(wú)濟(jì)于事。這種講授方法沒(méi)有考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)積極性、學(xué)習(xí)法上具有的特殊性，完全把他們當(dāng)作普通本科院校的學(xué)生。

另一類是過(guò)分地把學(xué)生當(dāng)作“三本”學(xué)生。有些教師在開課的第一節(jié)就把課本的一多半內(nèi)容明確刪除，原因不是它們不重要，而是“三本”學(xué)生沒(méi)必要學(xué)也沒(méi)能力學(xué)；剩下一少半內(nèi)容的講述也是過(guò)于形式化、簡(jiǎn)單化。這樣就造成計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程上完之后，學(xué)生不僅基本技能沒(méi)有完全掌握，而且連技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)合、發(fā)展趨勢(shì)以及所涉及的一些其他內(nèi)容更是沒(méi)有一點(diǎn)兒了解。這種明顯的把他們當(dāng)做“三本”學(xué)生的教學(xué)方法也是不可取的，因?yàn)樗鼤?huì)使少部分愛學(xué)習(xí)的學(xué)生產(chǎn)生被看輕的失落感，也會(huì)使部分有思想壓力的學(xué)生進(jìn)一步增強(qiáng)自卑感，進(jìn)而影響到整體學(xué)習(xí)效果。

表1是關(guān)于學(xué)習(xí)情況的學(xué)生座談?wù){(diào)查統(tǒng)計(jì)的一部分，以自動(dòng)化091、101兩個(gè)班為例，共90人。由表1分析可得，造成學(xué)生存在問(wèn)題的原因既有學(xué)生自身的因素，也有教師授課方面的原因，還有課程本身以及社會(huì)等因素，各種問(wèn)題導(dǎo)致的結(jié)果都是使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣或者學(xué)習(xí)興趣慢慢淡化，這對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提高都是非常不利的。

4 教學(xué)改革

針對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)這門課程的定位與特點(diǎn)，也充分考慮學(xué)生的特殊性，要使“三本”院校學(xué)生學(xué)好這門課程，要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)以及課程設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行全面改進(jìn)。

4.1 教學(xué)內(nèi)容改革

教學(xué)內(nèi)容方面，首先要遵循站在本科的角度，而又不等同于本科的規(guī)則來(lái)制定，即整體教學(xué)內(nèi)容全面系統(tǒng)，課堂講述重點(diǎn)精簡(jiǎn)集中，重點(diǎn)內(nèi)容設(shè)計(jì)成“淺入淺出”模式，這樣既滿足了本科生人才培養(yǎng)的要求，也適應(yīng)了“三本”學(xué)生前期基礎(chǔ)薄弱、學(xué)習(xí)興趣淡薄、容易自暴自棄的特點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容要兼顧計(jì)算機(jī)控制基本原理和實(shí)現(xiàn)技術(shù)兩大方面的教學(xué)要求，優(yōu)化后的課程內(nèi)容包括四大部分：1）計(jì)算機(jī)控制的理論基礎(chǔ)；2）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括硬件和軟件；3）介紹典型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)例，以增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)；4）計(jì)算機(jī)控制先進(jìn)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，如DCS、現(xiàn)場(chǎng)總線和網(wǎng)絡(luò)控制等先進(jìn)控制技術(shù)。

4.2 教學(xué)方法改革

表1 部分學(xué)生情況調(diào)查表

在優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，理論課教學(xué)方法的改革是課程教學(xué)改革的核心內(nèi)容，主要涉及以下幾個(gè)方面。

1）選擇合適的教材。教材要緊扣教學(xué)內(nèi)容，最好不出現(xiàn)或少出現(xiàn)不準(zhǔn)備講的內(nèi)容或多余的章節(jié)，控制好教材的厚度。教材不是太厚，可以從客觀上避免學(xué)生的懼怕心理；沒(méi)有大批量刪除章節(jié)，能夠消除部分學(xué)生的自卑感，這樣都有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2）正確利用課本的緒論部分。大多數(shù)教材緒論部分的編寫基本上都具有一個(gè)特點(diǎn)：敘述性文字較多，核心內(nèi)容較少，且布局設(shè)置千篇一律。正是由于這種原因?qū)е铝舜蠖鄶?shù)教師在講述緒論部分時(shí)都比較形式化，要不依照教材布局簡(jiǎn)單介紹一下，要不干脆一筆帶過(guò)進(jìn)入第一章內(nèi)容的講解。其實(shí)緒論部分的講述才能真正展現(xiàn)一個(gè)教師的教學(xué)水平和知識(shí)水平，在這里的大部分時(shí)間是要脫開課本，從以下幾方面來(lái)引導(dǎo)學(xué)生：從專業(yè)以及專業(yè)課程設(shè)置方面來(lái)剖析本課程的地位及作用；聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合，說(shuō)明本課程或技術(shù)的重要性及學(xué)習(xí)的必要性；課程或技術(shù)的拓展等內(nèi)容。目的是讓學(xué)生在初步了解該課程重要性的前提下更要產(chǎn)生一種想要學(xué)習(xí)的渴望，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這樣才有利于以后課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)。如果一開始的緒論部分平淡無(wú)奇，不夠精彩，很容易使學(xué)生在課程的開始就失去學(xué)習(xí)興趣。

3）教學(xué)內(nèi)容要設(shè)計(jì)成看似簡(jiǎn)單其實(shí)復(fù)雜的層層遞進(jìn)模式。這種教學(xué)內(nèi)容模式的設(shè)計(jì)主要是針對(duì)“三本”院校學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和心理特點(diǎn)。在1、2步做好的基礎(chǔ)上，主要知識(shí)點(diǎn)的講述首先要做到“淺入淺出”，即在講述重要知識(shí)點(diǎn)時(shí)，一開始要講得盡量簡(jiǎn)單，連帶基礎(chǔ)講起，將難度較大的部分放在中間，最后還要做到“淺出”來(lái)結(jié)束重點(diǎn)難點(diǎn)的講解。一開始的“淺入”目的是刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)興趣一旦激發(fā)，中間的難點(diǎn)部分才能集中精力去聽、去理解，最后的“淺出”再一次加固學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?！叭尽痹盒W(xué)生跟普通本科院校學(xué)生之間的主要區(qū)別不在于智力的高低，而在于學(xué)習(xí)欲望、勤奮程度以及自學(xué)能力，一個(gè)“三本”院校的學(xué)生只要他對(duì)學(xué)習(xí)有興趣，愿意學(xué)，肯投入，無(wú)論教師講的內(nèi)容是深是淺，經(jīng)過(guò)他們自己的努力，都會(huì)取得良好的學(xué)習(xí)效果。而在這里教師要注意的不僅是怎樣講好書本知識(shí)，更重要的是用合適的方式方法去培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生愿意聽、愿意學(xué)并且肯自學(xué)。

4）所講內(nèi)容要盡量聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用，舉出切當(dāng)?shù)睦?。?duì)于技術(shù)性很強(qiáng)的專業(yè)課，特別是對(duì)于一些先進(jìn)技術(shù)，在講述時(shí)應(yīng)列舉對(duì)應(yīng)的實(shí)際例子、應(yīng)用場(chǎng)合等。這樣不僅有助于學(xué)生理解知識(shí)內(nèi)容，而且可以讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)該技術(shù)、方法的直接用途，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。此外，實(shí)際的形象的例子比抽象的知識(shí)更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

5）利用先進(jìn)的教學(xué)手段進(jìn)行輔助教學(xué)。利用MATLAB軟件向?qū)W生演示系統(tǒng)構(gòu)成、原理和各種動(dòng)態(tài)響應(yīng)的仿真結(jié)果，利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組態(tài)分析軟件進(jìn)行控制效果分析，使得學(xué)生對(duì)動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線的變化、被控參數(shù)變化、電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)等情況有直觀形象的了解，能夠增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。

6）采用全方位跟蹤輔導(dǎo)的“人性化”教育方法，不僅能夠?yàn)楦嗟膶W(xué)生答疑解惑，還能夠進(jìn)一步融洽師生關(guān)系。用為學(xué)生服務(wù)的實(shí)際行動(dòng)去幫助學(xué)生、感化學(xué)生、以德服人。喜歡教師或許會(huì)喜歡課程，愛屋及烏的心理人皆有之，對(duì)課程產(chǎn)生興趣或興趣更加持久都是有可能的。

4.3 實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)改進(jìn)

實(shí)驗(yàn)課的設(shè)計(jì)要顯示課程自己的特點(diǎn)，盡量避免和其他課程實(shí)驗(yàn)有重復(fù)內(nèi)容。在許多高校中，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的實(shí)驗(yàn)就出現(xiàn)了與其他課程重復(fù)的現(xiàn)象。比如在講“過(guò)程輸入輸出通道”一章時(shí)，實(shí)驗(yàn)為AD、DA轉(zhuǎn)換，這明顯跟前期課程單片機(jī)實(shí)驗(yàn)有重復(fù)[4]，這種現(xiàn)象對(duì)于好奇心極強(qiáng)、個(gè)性鮮明的“三本”院校的學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們是沒(méi)有興趣去重復(fù)做的，即使以前沒(méi)做好，算作復(fù)習(xí)都沒(méi)有多大興趣。所以，教師對(duì)于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)一定要有特點(diǎn)、有新意，不拘泥于格式，簡(jiǎn)單實(shí)物、仿真測(cè)試等都可以考慮，關(guān)鍵在于能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

課程設(shè)計(jì)也要針對(duì)課程自己的特點(diǎn)進(jìn)行布置，設(shè)計(jì)內(nèi)容在難度適中的基礎(chǔ)上還應(yīng)注意內(nèi)容的完整性、綜合性、實(shí)用性。課程設(shè)計(jì)一般放在一門課程的最后，是綜合所有知識(shí)、系統(tǒng)應(yīng)用知識(shí)的一個(gè)環(huán)節(jié)。對(duì)于“三本”院校的學(xué)生所出題目不應(yīng)太難，否則會(huì)給學(xué)生一沉重打擊，甚至失去收集資料、自主學(xué)習(xí)的勇氣。題目的設(shè)計(jì)應(yīng)稍微偏于簡(jiǎn)單，最好是貼近生活、生產(chǎn)的簡(jiǎn)單系統(tǒng)，這樣在教師指導(dǎo)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)下完成的課程設(shè)計(jì)不僅成功應(yīng)用了所學(xué)知識(shí)，而且使學(xué)生獲得一種成就感，更加持久地培養(yǎng)了學(xué)習(xí)興趣，對(duì)于以后的學(xué)習(xí)和工作都是非常有利的。

5 總結(jié)

在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程的教學(xué)探究與改革中，以學(xué)生學(xué)習(xí)興趣激發(fā)與培養(yǎng)為主線，主要進(jìn)行了教學(xué)方法的研究與探索。在教學(xué)內(nèi)容優(yōu)選的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行了全方位改革探索，同時(shí)也進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)的改革嘗試，極大地培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生無(wú)論在理論學(xué)習(xí)上還是試驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中都有較強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣與熱情，教學(xué)效果得到顯著提高。

[1]孔峰.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,2010.

[2]胡建華,陳玉祥,邵波,等.我國(guó)高等院校教學(xué)改革30年[J].教育研究,2008(10):11-20.

[3]施彥,翁貽方,韓力群.《控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真》課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育,2008(5):74-75.

[4]周冠玲,馮占英,李戰(zhàn).“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)改革的探討[J].中國(guó)電化教育，2012(6):105-107.

Research on Teaching Method of Computer Control Technology in Independent Colleges

Yao Jiangyun, Qi Baoqian

A teaching method of computer control technology that suitable for independent colleges is put forward. The different degree of exploration and reform are done about on the optimization of the course content, teaching methods of the theory course and the practice teaching methods to forming a kind of teaching method to enhance study interest, specific to computer control technology of the independent colleges.

independent colleges; computer control technology; teaching method

G642.0

B

1671-489X(2013)09-0081-03

10.3969/j.issn.1671-489X.2013.09.081

新世紀(jì)廣西高等教育教改工程項(xiàng)目（2010JGA113）資助。

作者：姚江云，碩士研究生，助教，主要從事計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、智能控制技術(shù)教學(xué)研究。