《計算機控制技術課程設計》教學模式改革探索*

陳勇　劉麗莎　肖紅軍　王飛（、佛山科學技術學院機械與電氣工程學院，廣東佛山58000　、深圳職業技術學院，廣東深圳58055）

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《計算機控制技術課程設計》教學模式改革探索*

陳勇1劉麗莎2肖紅軍1王飛1
（1、佛山科學技術學院機械與電氣工程學院，廣東佛山5280002、深圳職業技術學院，廣東深圳518055）

摘要：針對《計算機控制技術課程設計》培養系統思想和應用能力的特點，以電氣工程及其自動化專業學生作為主體，以培養學生動手能力為目標，以實訓的形式，開展基于任務驅動的模塊式實踐教學體系的構建和教學改革嘗試，注重技能操作和理論加深鞏固，尋求理論學習和應用能力訓練之間的最佳結合點，從而達到綜合素質提高的教學效果。

關鍵詞：任務驅動；模塊教學；計算機控制；課程設計；教學改革

引言

《高等教育法》明確規定：“高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才”。電氣工程及其自動化專業的特點是知識面廣、實踐性強、工程性強，培養學生的系統化思維、發現問題和解決問題的思路和方法、自組織能力是專業培養目標中的重要內容。因此，在珠三角地方產業轉型對應用型高級專門人才需求的基礎上，在學?！笆痉缎詰眯捅究啤钡拇蟊尘跋拢苡斜匾匾晫W科的交叉融合，切實培養學生的綜合實踐能力、創新意識和綜合解決問題的復合型能力。計算機控制技術理論教學的后續課程設計環節是一個很重要的實踐內容，是對大學前期專業知識的高度綜合，課程設計的效果直接影響學生的專業綜合能力的培養。

一、目前實踐教學中存在的問題

在電氣信息類的本科教學中，理論教學與實踐教學的相互關聯和融合關系一直是教學中面臨的具體實際問題。由于歷史原因和實驗條件的限制，地方院校的專業課程教學中，理論教學一直占據著主導位置，實驗課、課程設計等實踐教學環節處于是理論教學的輔助角色。由于學生對實踐教學的理解不深刻，導致了理論知識與實際能力發展的不平衡。同時，實踐教學環節的薄弱、實踐教學的效果不佳也直接影響到了學生對理論教學的興趣，從而使得實踐教學對理論教學的促進作用不大。目前學生的傳統實驗絕大部分是驗證性實驗，開放性不強，基本上是學生在規定時間內對照指導書，完成規定的實踐課程內容，變成了一種約定的沒有新穎性和創新性的重復，使得結果大部分雷同。這種實踐教學的模式很難激發學生的好奇心和求知欲，也影響學生創造性思維的發揮。學生這種實踐環節中被動的角色定位在一定程度上制約了學生綜合素質的提高和發展，實踐環節不能很好地達到提高學生綜合實踐能力的目的。

因此，基于我校電氣工程及其自動化專業課程的實踐教學實際，目前需要對實踐教學模式做出改革和探索，改變學生在實踐教學中的被動狀態，激發學生對實驗的積極性，引導學生主動的思考，以教學模式改革促進教學效果的提升。目前，針對以培養應用型人才為目標的地方本科學院學生，由于地域經濟產業需求的不平衡和差別，實踐教學的實質性改革與研究還比較凌亂，是一個值得研究和探討的教學問題和新的嘗試。隨著全國經濟的轉型升級現實和教育體制改革的深入，地域產業需求特點、專業的范疇與內涵也呈現了一些新的變化，專業實踐教學的出發點和落腳點則更需貼近經濟社會實際。在廣東省建設高水平理工科大學和地方院校服務地方產業的辦學思路定位背景下，工科學生需要具有很強的自組織意識，因此對綜合能力的培養也是教學中不可忽視的問題之一，很有必要重視學科的交叉融合，這是培養復合型人才重要舉措之一。而任務驅動的模塊式教學方法可以在一定程度上彌補以上的不足。通過這種教學模式的鍛煉，學生的自學能力、組織協調能力、自主學習的積極性能夠得到很大的提高，再經過有意識地引導學生加入各類專業社團并參加各種社會實踐活動，以任務的形式來完成不同層次課題，以培養學生的綜合能力，體現出專業辦學特色。

綜上，結合佛山乃至珠三角產業的人才需求和電氣工程及其自動化專業教學實際，探討實踐教學模式和內容的改革，具有很大的必要性和很強的現實意義。

二、任務驅動模塊式教學法

任務驅動教學法是一種建立在建構主義學習理論基礎上的教學法，學生在整個教學過程中處于主動地位，老師以任務的形式加以引導。學生根據自己對當前問題的理解，通過查閱資料、相互討論等形式，運用已有知識和經驗提出設計方案并解決問題。這種教學方式改變了傳統實踐環節按部就班、方式方法普遍一致的狀況，使學生處于積極的學習狀態，培養了學生的自學能力、創新精神和合作意識。

模塊化教學則是以培養學生技能為核心，分模塊進行任務分解，應用于任務驅動式實踐教學環節的實施中。模塊化教學需要在一定程度打破理論知識的先后順序，融理論教學于實踐教學內容設計之中，引導學生主動學習完成任務需要的相應理論知識。從任務解決過程中的實際需要出發，分解知識點和教學內容，打破理論知識和實踐能力的傳統傳承關系，分解理論知識到各技能模塊學習之中，從而促進學生帶著問題學習、帶著問題訓練，以完成任務為目標，提高學生的學習興趣和目的性。

任務驅動模塊式教學的具體實施步驟是：1.教師根據教學要求把實踐教學內容分解成不同的具體實踐任務，給出相應的任務指標；2.學生通過對具體任務的解讀，針對不同模塊，有目的性地查閱相關資料，理解相應的理論知識；3.學生給出任務實現的技術思路并完成相關模塊設計部分的技能儲備；4.教學根據學生的設計思路，反復分析、討論、總結鞏固已學知識，促成學習模塊中新知識；5.學生自主分工，分解完成任務；6.教師驗收、提出需改進的地方，分析原因；7.學生繼續完善思路方法，重復前述過程，直至完成實踐任務。

三、計算機控制技術課程設計的改革構思

（一）改革內容

研究基于任務驅動的模塊式實踐教學體系的構建，從內容、手段、資源和管理等方面入手，探索一種旨在養成學生良好學習方法和學習習慣、提高學生綜合應用能力、培養符合社會需求的復合型應用人才的教學方法。通過基于任務驅動的模塊式教學法的實施，以提高學生的綜合素質和創造性思維為目標，整合實踐教學內容、改革實踐教學方法、加強實踐教學管理、完善實踐教學考核，激發學生對理論知識學習的主動性和對動手能力的興趣，促進實踐環節和理論學習的良性互補，培養學生的“工匠”精神，從而使學生有能力、自主地提高自身的多學科融合綜合素質，成為適用于社會的復合型人才。

（二）改革目標

1.以《計算機控制技術》的課程設計要求，結合涉及到的不同專業課，尤其是綜合性的專業課實踐教學的特點，分層次整合實踐環節內容；

2.以培養學生的綜合設計應用能力為目的，構建基于任務驅動的《計算機控制技術》模塊式實踐教學體系基本框架；

3.以各個層次的創新實踐活動為突破點，實施具體的基于任務驅動的模塊式實踐教學；

4.探索基于任務驅動的《計算機控制技術》模塊式實踐教學體系的長效管理機制；

5.探討基于任務驅動的模塊式實踐教學模式對于促進學生多學科融合學習的可行性和可擴展性。

在以上研究分析的基礎上，突破傳統的教育觀念和教育模式，建立基于任務驅動的模塊式實踐教學體系，探索不同層次的、多樣化的模塊式實踐教學方法，從而培養學生綜合應用能力和較全面的綜合素質。

（三）關鍵問題

課程改革中涉及到以下關鍵問題：

1.在新的實踐教學模式下，綜合性實踐環節內容的分層次整合；

2.任務的層次分解；

3.在新的教學模式下，老師的角色定位；

4.長效可行的管理體制的建立；

5.對學生的實踐環節的有效考核方法。

四、結語與展望

基于學校電氣工程及其自動化專業目前實踐教學的現狀，借鑒已有的經驗和教訓，突破傳統的教育觀念和教育模式，以《計算機控制技術課程設計》作為切入點，逐漸深入研究基于任務驅動法的模塊式實踐教學模式的構建和實踐，探索不同層次的、多樣化的模塊式實踐教學方法，對專業建設和應用型人才培養能起到促進作用。將項目討論與拓展應用引入實踐教學改革中，有利于增強學生自主學習的動力，提升學習的積極性和主動性，促進成果在不同專業的推廣應用，從而培養學生的全面綜合素質。

參考文獻

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Abstract:Aiming at the college students of electric engineering and automationspecialty and following the teaching idea of improving students' operating ability and systematic thought，practical teaching system construction of teaching reform is proposed based on characteristics of computer-controlled technology course project and task driven modular teaching method. Through the project practice，the best combining point of theory learning and skill training can achieve the integration of theory and practice to improve the teaching effect of comprehensive quality.

Keywords:task driven；modular teaching；computer control；course design；teaching reform

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）11-0152-02

*基金項目：廣東省高等教育教學改革項目（GDJG20142364），廣東省“創新強?！獞眯腿瞬排囵B示范專業”項目

作者簡介：陳勇（1974-），男，湖南人，佛山科學技術學院副教授，主要從事復雜系統理論、生產過程自動化和機電控制方面的研究。