自動(dòng)化綜合實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)創(chuàng)新與改進(jìn)

何寧++劉曉潔

摘 要：作為工科專業(yè)的大學(xué)生，如何將所學(xué)的專業(yè)知識(shí)最大的適用于未來(lái)社會(huì)的需求，對(duì)于教師來(lái)說(shuō)需要不斷努力探索、創(chuàng)新和實(shí)踐新的教學(xué)方法。本論文針對(duì)大三學(xué)年自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生，在自動(dòng)化綜合實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)中嘗試基于項(xiàng)目的要求對(duì)課程進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)，讓學(xué)生自由組隊(duì)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方案并安排項(xiàng)目進(jìn)度，最終展示團(tuán)隊(duì)成果。實(shí)踐結(jié)果證明，以項(xiàng)目要求開(kāi)設(shè)的自動(dòng)化綜合實(shí)驗(yàn)課程獲得了較好的結(jié)果，一方面讓學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)有了更加深入地了解；另一方面對(duì)自己未來(lái)的職業(yè)選擇也有了更好地定位；同時(shí)也為他們后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)良好的開(kāi)端。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化 綜合實(shí)驗(yàn) 教學(xué)方法 教學(xué)總結(jié)

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）01（a）-0197-02

作為一個(gè)自動(dòng)化專業(yè)的本科生，在本科階段需要學(xué)習(xí)多門(mén)專業(yè)課程。但是如何學(xué)以致用，如何適應(yīng)社會(huì)的需求。針對(duì)這些問(wèn)題，本著新時(shí)期國(guó)家提出的教育改革之一的創(chuàng)新教育，嘗試將各種教學(xué)方法優(yōu)化、整合[1，2]，即在學(xué)生已經(jīng)掌握一定知識(shí)的基礎(chǔ)上，尋找適合學(xué)生學(xué)習(xí)，并符合未來(lái)社會(huì)需求的教學(xué)方法[3，4]。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)總結(jié)，我認(rèn)為在自動(dòng)化教學(xué)的過(guò)程中，打破以往先教習(xí)理論再進(jìn)行試驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程，而是反其道之行，先試驗(yàn)后理論的教學(xué)過(guò)程，并在其中穿插一些新的教學(xué)方法，以項(xiàng)目的方式來(lái)實(shí)施。這種探究性的教學(xué)方法更有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生帶著問(wèn)題，主動(dòng)去學(xué)習(xí)，對(duì)其后續(xù)的理論教學(xué)也開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)良好的開(kāi)端。

1 教學(xué)案例

自動(dòng)化綜合試驗(yàn)教學(xué)課程是針對(duì)大學(xué)三年級(jí)學(xué)生的一個(gè)短學(xué)期課程，是在他們學(xué)習(xí)了一些專業(yè)基礎(chǔ)課程之后，還未進(jìn)行專業(yè)課程學(xué)習(xí)之前，安排的自控綜合試驗(yàn)課程。讓學(xué)生了解作為未來(lái)的自動(dòng)化工程師，應(yīng)該具備哪些專業(yè)技長(zhǎng)，這些技術(shù)的掌握與所開(kāi)專業(yè)課程的關(guān)系，從而更好的激發(fā)學(xué)生在后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)中，帶著疑問(wèn)，有針對(duì)性的進(jìn)行學(xué)習(xí)。在安排綜合實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，參考實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備，我們搭建了一個(gè)基于單片機(jī)的數(shù)字溫度采集控制系統(tǒng)[5，6]，要求學(xué)生基于現(xiàn)有實(shí)際硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，利用所學(xué)過(guò)的C語(yǔ)言編程知識(shí)[7，8]，自由組合，2～3人一組，共同設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)溫度采集與顯示系統(tǒng)，具體的硬件實(shí)現(xiàn)原理圖如圖1所示，軟件設(shè)計(jì)要求如下。

（1）溫度測(cè)量范圍10 ℃～70 ℃。

（2）精度誤差小于2 ℃。

（3）溫度數(shù)值顯示在LED數(shù)碼管第3、4位，并要求以攝氏度方式顯示當(dāng)前環(huán)境溫度值。顯示的溫度值要經(jīng)過(guò)軟件濾波處理，LED顯示穩(wěn)定不應(yīng)有數(shù)字或者字符抖動(dòng)現(xiàn)象。

（4）具有報(bào)警功能。當(dāng)溫度數(shù)據(jù)大于設(shè)定值常量時(shí)，LED的第5、6位顯示為“PL”，以示提醒。

在這個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)的課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，按照實(shí)際項(xiàng)目的要求，我們期望的不僅僅只是讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何設(shè)計(jì)搭建實(shí)際平臺(tái)，如何利用所掌握的知識(shí)解決實(shí)際的問(wèn)題，更要讓學(xué)生體會(huì)到自我價(jià)值實(shí)現(xiàn)的成就感；同時(shí)還期望在實(shí)現(xiàn)綜合實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，組員之間該如何團(tuán)結(jié)合作，如何發(fā)揮各組員的特長(zhǎng)，如何在綜合答辯中展示團(tuán)隊(duì)的優(yōu)點(diǎn)與長(zhǎng)處。

2 合理選擇教學(xué)方法，促進(jìn)教學(xué)有效性

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，需要吸納采取多種教學(xué)方法，如“學(xué)生自主探究，教師適時(shí)點(diǎn)撥”“靈活多變的教學(xué)過(guò)程”“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，任務(wù)分解，精講多練”等等[9，10]。實(shí)踐證明，將這些方法靈活地綜合應(yīng)用，對(duì)促進(jìn)課堂教學(xué)的有效性、培養(yǎng)學(xué)生自主實(shí)踐能力是非常有益的。

2.1 學(xué)生自主探究，教師適時(shí)點(diǎn)撥。

綜合試驗(yàn)課程更注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，教師不妨大膽放手，讓學(xué)生自己組隊(duì)，根據(jù)要求自己動(dòng)手設(shè)計(jì)方案，并不斷去嘗試，使其自行面臨解決實(shí)際操作中碰到的問(wèn)題，同時(shí)教師要適時(shí)給予點(diǎn)撥。使學(xué)生在主動(dòng)獲得知識(shí)技能、享受成果的同時(shí)，對(duì)自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣也會(huì)倍增。

2.2 靈活多變的教學(xué)過(guò)程。

考慮學(xué)生還沒(méi)有真正接觸自動(dòng)化專業(yè)課程，教師在備課時(shí)，需要考慮實(shí)際學(xué)生的特點(diǎn)以及他們所關(guān)心的問(wèn)題。諸如，自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生，畢業(yè)后能從事那些工作，作為未來(lái)的自動(dòng)化工程師，應(yīng)具備哪些必備的知識(shí)與基礎(chǔ)，才能更好地適應(yīng)這個(gè)激烈競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì)，才能在職場(chǎng)中處于不敗之地。教師在上課時(shí)，需要用準(zhǔn)確而幽默的語(yǔ)言、恰當(dāng)?shù)谋扔鳎瑢⒊橄蟮拿~具體化、專業(yè)的語(yǔ)言生活化，能夠使學(xué)生愉快地接受那些“枯燥”的專業(yè)知識(shí)，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。除此之外，充分利用多媒體課件的圖、文、聲、像并茂的特點(diǎn)，給學(xué)生更直觀、生動(dòng)、形象地展示一些圖片、動(dòng)畫(huà)過(guò)程，對(duì)于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)及創(chuàng)新的欲望有著別的教學(xué)媒體不可替代的效果，對(duì)教學(xué)效果起著事半功倍的作用。

2.3 問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，任務(wù)分解，精講多練。

綜合試驗(yàn)課程是一個(gè)連續(xù)的上課環(huán)節(jié)，一開(kāi)始教學(xué)時(shí)，教師在介紹相應(yīng)系統(tǒng)的特點(diǎn)之后，會(huì)拋出需要解決的問(wèn)題，并給出了對(duì)應(yīng)的時(shí)間安排，只有每天都按時(shí)完成了當(dāng)日的工作任務(wù)，才能在課程結(jié)束時(shí)，針對(duì)所提出的問(wèn)題，給出一個(gè)完美的結(jié)論。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生有了具體的項(xiàng)目任務(wù)要求，完成時(shí)間以及必須完成任務(wù)的緊迫感。這些會(huì)促使學(xué)生不斷嘗試、努力完成。由于該過(guò)程是圍繞完成一個(gè)具體任務(wù)來(lái)進(jìn)行的，學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中就把知識(shí)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起，并讓學(xué)生深刻體會(huì)到如何將自己的思想轉(zhuǎn)化為實(shí)際行動(dòng)，如何按照項(xiàng)目的要求，分解工作，并組建團(tuán)隊(duì)完成工作等。

3 合理評(píng)價(jià)，提高課堂反饋有效性

新課程要求教師能運(yùn)用新型教學(xué)評(píng)價(jià)理念在課堂上正確地評(píng)價(jià)學(xué)生。教師教學(xué)過(guò)程中的評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)成果的評(píng)價(jià)、教學(xué)的階段性評(píng)價(jià)等都將是課堂教學(xué)有效性的影響因素[11]。自動(dòng)化綜合課堂的操作性很強(qiáng)，教師對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的情況千萬(wàn)不要吝嗇給予反饋。學(xué)生的一舉一動(dòng)、所見(jiàn)所得，教師都應(yīng)及時(shí)地給予反饋、評(píng)價(jià)，并給他們的操作進(jìn)行指導(dǎo)。當(dāng)然很多類似“真的很棒、好極了、你想得太周到了、你很關(guān)注細(xì)節(jié)”等語(yǔ)言的使用，更能給學(xué)生一種肯定、鼓勵(lì)和希望，讓他們?cè)趯W(xué)習(xí)的過(guò)程中有更高的積極性，相應(yīng)地提高了課堂教學(xué)的有效性。評(píng)價(jià)的語(yǔ)言要有針對(duì)性、多樣性，要善于捕捉學(xué)生的亮點(diǎn)。這樣，一節(jié)課結(jié)束時(shí)教師給予學(xué)生所完成任務(wù)及時(shí)的評(píng)價(jià)，能增強(qiáng)學(xué)生的成就感，也有助于學(xué)生對(duì)自己的知識(shí)技能掌握情況、自信能力、綜合素質(zhì)有個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)，并做及時(shí)的反思、總結(jié)；同時(shí)也在相互的交流與評(píng)價(jià)中鍛煉了自身能力。課堂評(píng)價(jià)有多種形式，教師在教學(xué)過(guò)程中要注意穿插使用，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。綜上所述，為實(shí)現(xiàn)課堂的有效性教學(xué)，教師必須不斷更新教學(xué)理念，更新自己的教育觀念，提高自己的信息技術(shù)素養(yǎng)，客觀地分析課堂教學(xué)中暴露出來(lái)的問(wèn)題，在實(shí)踐過(guò)程中不斷摸索，不斷總結(jié)，才能有效地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，有效地提高學(xué)生的專業(yè)技術(shù)素養(yǎng)，為他們今后的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。endprint

4 結(jié)論

在進(jìn)行自動(dòng)化綜合試驗(yàn)課程教學(xué)過(guò)程中，教師采用合適的教學(xué)方法，按照任務(wù)大小合理的規(guī)劃相應(yīng)的時(shí)間計(jì)劃，推動(dòng)學(xué)生以項(xiàng)目地方式按照計(jì)劃行事，讓學(xué)生在輕松順利完成課程的同時(shí)，還激發(fā)了學(xué)生自主理論學(xué)習(xí)的熱情，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)熱情、自信心；并且培養(yǎng)了學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作以及成果分享的精神。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排對(duì)后續(xù)的理論教學(xué)還是有一定的幫助，讓學(xué)生了解到理論知識(shí)的重要性。但是同時(shí)我們也看到這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式還有不足之處，諸如實(shí)驗(yàn)種類的多樣性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，與學(xué)生的實(shí)際交流方式方法。這些在以后的教學(xué)中，還需要不斷改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

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[11] 王華，王玲維.信息技術(shù)條件下課堂教學(xué)有效性的探微[J].無(wú)線互聯(lián)科技，2012（6）：196.endprint

4 結(jié)論

在進(jìn)行自動(dòng)化綜合試驗(yàn)課程教學(xué)過(guò)程中，教師采用合適的教學(xué)方法，按照任務(wù)大小合理的規(guī)劃相應(yīng)的時(shí)間計(jì)劃，推動(dòng)學(xué)生以項(xiàng)目地方式按照計(jì)劃行事，讓學(xué)生在輕松順利完成課程的同時(shí)，還激發(fā)了學(xué)生自主理論學(xué)習(xí)的熱情，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)熱情、自信心；并且培養(yǎng)了學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作以及成果分享的精神。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排對(duì)后續(xù)的理論教學(xué)還是有一定的幫助，讓學(xué)生了解到理論知識(shí)的重要性。但是同時(shí)我們也看到這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式還有不足之處，諸如實(shí)驗(yàn)種類的多樣性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，與學(xué)生的實(shí)際交流方式方法。這些在以后的教學(xué)中，還需要不斷改進(jìn)。

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4 結(jié)論

在進(jìn)行自動(dòng)化綜合試驗(yàn)課程教學(xué)過(guò)程中，教師采用合適的教學(xué)方法，按照任務(wù)大小合理的規(guī)劃相應(yīng)的時(shí)間計(jì)劃，推動(dòng)學(xué)生以項(xiàng)目地方式按照計(jì)劃行事，讓學(xué)生在輕松順利完成課程的同時(shí)，還激發(fā)了學(xué)生自主理論學(xué)習(xí)的熱情，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)熱情、自信心；并且培養(yǎng)了學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作以及成果分享的精神。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排對(duì)后續(xù)的理論教學(xué)還是有一定的幫助，讓學(xué)生了解到理論知識(shí)的重要性。但是同時(shí)我們也看到這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式還有不足之處，諸如實(shí)驗(yàn)種類的多樣性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，與學(xué)生的實(shí)際交流方式方法。這些在以后的教學(xué)中，還需要不斷改進(jìn)。

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