基于雨課堂的控制系統工程教學模式改進與探索

歐陽權

摘? 要：隨著自動化技術的廣泛應用，《控制系統工程》課程具有越來越重要的教學意義與價值。為了提升該課程的教學質量，該文提出了基于雨課堂的課程教學改進與探索，充分利用雨課堂的便捷交互性，化被動式教學為互動式教學，激發學生主動學習和參與的積極性，并通過雨課堂對學生上課情況進行收集與全方位分析，幫助學生能夠更好地掌握這門課程。

關鍵詞：控制系統工程? 雨課堂? 互動式教學

中圖分類號：G63 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）02（c）-0194-02

隨著時代不斷發展，我國逐漸向自動化和信息化進程邁進。自動化技術已被廣泛應用于科技與生活的方方面面，比如航空航天、高速鐵路、智能家電等。自動化技術將人從繁重的勞動中解放出來，通過自動控制裝置讓機器等被控對象自主完成規定的任務，極大程度地改善了人們的日常生活。因此，現代大學生學習自動化相關技術具有十分重要的意義與價值。

1? 教學過程中存在的問題

《控制系統工程》教學過程中存在的問題主要包括課程內容本身的原因與教師授課方式的問題。

1.1 課程內容問題

《控制系統工程》是一門理論性很強的基礎學科，包含很多抽象的理論概念與眾多的定理和公式，學習難度大，理解需要較強的數學功底。目前國內很多教材著重于定理結果的描述，而忽視了這些結果的原理推導內容，造成學生對控制系統的一些理念難以理解，只能按照教材內容機械化演算。而且，教材內容大都過于老舊，所講授的知識點是幾十年前所提出的。隨著科技的快速發展，現有的部分知識點已經顯得有點過時，已經無法滿足現代大學生對知識的要求。因此，有必要對授課內容進行精心篩選，在課堂中適當引入最新的自動化控制相關內容，達到與時俱進的目的。

1.2 授課方式問題

國內學生受傳統教育模式影響，習慣于被動學習而缺乏主動思考的積極性，課堂參與度不高，僅僅是聽課與做筆記，而很少會在課上主動提問。有些教師上課時不顧及學生學習實際情況，只會照本宜科，進一步導致學生的學習興趣不高，產生厭學情緒。雖然課程會配備一些相應的實驗，但是實驗內容相對單一，且實驗設備非常陳舊，限制了學生的設計與動手能力。長此以往，使得做實驗變成一件枯燥麻煩的事情，進而驅使學生相互抄襲實驗代碼、數據等，與實驗課程設計初衷不符，反而影響了學生的學習積極性。因此，迫切需要對傳統授課方式做出改變，以激發學生主動學習和參與的積極性，活躍課堂氛圍，以達到讓學生更好地學到更多有用知識的目的。

2? 教學模式改進

2.1 雨課堂簡介

雨課堂是學堂在線與清華大學在線教育共同研發并推廣的一種智慧教學工具，將前沿的教學理論和互聯網技術相融合，以達到提升教學效果的目的。雨課堂使用方便，互動性強，教師和學生使用微信掃碼就可以進行課堂簽到、互動等。同時，雨課堂還可以提供課前預習和課后教學數據收集，方便教師對學生學習情況進行全面分析。由此可見，雨課堂是一種解決傳統控制系統工程教學中方式單一、內容枯燥等問題的有效工具。當然，雨課堂成功與否的關鍵還是在于教師如何將其有效地應用到教學中去。

2.2 基于雨課堂的授課模式改進

第一，任課教師需要對教學充分重視，圍繞《控制系統工程》教學大綱，實時更新教學內容，用較新的、與學生專業背景相關的案例（如對于機電學院學生就多引入機床等系統，對于航空學院學生多講授飛行器相關案例）來闡述傳統控制理論知識及其應用，以引起他們的共鳴，并提升他們的興趣。按照雨課堂的教學方式對課程內容進行整理，設計圖文并茂的PPT課件，其中對于重要的知識點概念，設計合理的交互習題（根據知識特點采用主觀、客觀題等不同形式的問題），并及時向學生推送課件，讓他們有足夠的時間進行預習，找出一些不懂的地方，帶著問題聽課。

第二，教師應在課堂上充分利用雨課堂的交互功能，以做題的形式與學生積極互動，通過雨課堂統計學生的答題情況，對于錯誤率較高的題目進行詳細講解，對于正確率較高的題目可以適當略去以便于充分利用課堂時間。并對表現優異的同學表示表揚并鼓勵他們在課上發表自己看法，以進一步增強他們的積極性，同時重點關注答題較差的同學，并對其進行有效的引導以提升其學習效果。根據不同學生的特點，有針對性地教學，發揮學生的長處并彌補他們的不足，以做到真正意義上的因材施教。

第三，充分利用雨課堂的分組功能，根據學生的課堂表現，有針對性地將學習好的和較差的學生分到同一個組，以達到優生帶動差生的目的，同時也能培養學生團隊協作的能力。設置相應小組比賽，比如讓學生們根據自己的專業背景，講述控制原理在該領域的應用案例，并通過投票選出大家認為展示最佳的隊伍。在不同小組間形成良好的競爭關系，可以充分激發同學們的學習與主動參與的熱情，讓學生更愿意把時間花在控制理論相關知識的學習中。

第四，在實驗階段設計實驗結果大比拼環節，讓學生通過雨課堂上傳自己的實驗數據或者程序源代碼，并進行現場展示。這樣既可以有效避免學生抄襲他人程序的事情發生，又給了學生一個展示自己的平臺。并可以利用雨課堂的彈幕功能，讓其他同學給展示的學生進行點贊等評價，進一步活躍課堂氣氛。讓大家一起分析實驗過程中遇到的問題，討論出合適的解決方法，有助于同學間互相學到更多的工程實驗經驗，同時也可以鍛煉學生的團隊協作能力。

第五，教師應在課后對雨課堂里統計的學生學習信息進行有效的分析和全方位的總結，比如對錯題進行統計、對正確率較低的同學進行標注等。在客觀的數據面前，教師能夠有效地得到學生的學習效果，并根據分析結果靈活調整教學進度，對于跟不上進度的學生進行特別照顧，比如課后補課讓他們趕上進度等，以達到精準教學的目的，使得全班同學都能取得好成績。

3? 結語

綜上所述，為了適應現代高等教育質量要求不斷提高的需要，有必要在《控制系統工程》的教學過程進行思考與改進。該文提出在課程教學中以雨課堂作為主要手段，在教學內容和教學方式等方面進行改進，化被動式教學為互動式教學，以激發學生主動學習與參與的積極性，并在課后對雨課堂里統計的學生學習信息進行有效的分析和全方位的總結，使得學生能夠更好地掌握這門課程的理論知識并培養學生的動手能力，為今后的科研工作打下良好的基礎。

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