基于學習風格的“計算機控制”課程高效教學設計研究

張勁松

摘要“計算機控制”是自動化專業的一門重要專業課程，具有內容多、理論性強和注重實踐的特點。針對自動化專業學生的特點，在“計算機控制”課教學中，將學生的學習風格分為感知型、合作型和獨立型3種類型，并以此為依據進行課程的高效教學設計。以“數字控制”這一主題章節為例，介紹了教學設計的三個階段。通過不斷實施教學改進措施，使得三個階段構成閉環結構。實踐證明該教學設計可以有效提高學生的學習興趣，獲得更好的學習效果。

關鍵詞 學習風格 教學方式 教學設計 計算機控制

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.20.042

Research on Efficient Instructional Design of Computer Control Course Based on Learning Style

ZHANG Jinsong

（School of Rail Transportation， Shandong Jiaotong University， Jinan， Shandong 250357）

AbstractComputercontrol isanimportant professional courseofautomation specialty，which has thecharacteristics of multi-theoretical content and emphasis on practice. According to the characteristics of automation major students， in the teachingof"computercontrol"majorcourse，thelearningstyleofstudentsisdividedintothreetypes-sensitivetype，group type and individual type. And based on this， the efficient instructional design of the course is conducted. Taking "digital control" as an example， this paperintroduces three stages ofinstructional design. Through thecontinuous implementation of teaching improvement measures， the three stages constitute a closed-loop structure. The practice proves that the instructional design can effectively improve students’ interest in learning and obtain better learning results.

Keywordslearning style； teaching method； instructional design； computer control

近年來，自動控制領域的一個新的發展趨勢就是計算機控制技術同人工智能等先進技術相結合，體現著鮮明的時代特征。在新舊動能轉換中，融合了人工智能的計算機控制技術，對新一代信息技術、高端裝備產業能夠提供高度支持。“計算機控制”作為自動化專業的一門重要專業課程，具有內容多、理論性強和注重實踐的特點。“計算機控制”這門專業課涉及多門前序基礎課程的理論知識和應用技術。在目前高等教育改革不斷深入的背景下，該課程的教學課時被縮短。基于這一現狀，對“計算機控制”這門課程進行教學改革，研究基于學習風格的高效教學設計是十分必要的。

1學習風格的類型

學習風格一詞最早在1954年由美國學者哈伯特·塞倫提出，它是學生帶有個性的相對穩定的學習方式，在教育過程中具有重要的地位，其作用不容忽視。針對學生的不同學習風格，教師可以采取不同的教學方式，在教學的過程中體現出因材施教和個性化教學的特點。教師的教學方式同學生的學習風格有著密切的相關性，對學生的學習效果有著重要的影響。如果教師的教學方式和學生的學習風格相適應，就可以提高學生學習的興趣，促進學生學業的進步。為此教師要在教學過程中對學生的學習風格進行全面的了解，做到因人施教。在“計算機控制”課程的教學中，針對理工科大學生的學習特點，將學習風格進行重新合并劃分，分為感知型（sensitive）、合作型（group）和獨立型（individual）3種類型。其中感知型學習風格，又可以細分為視覺、聽覺、動覺和觸覺等不同類型。其中，視覺型學習風格的學生善于通過視覺學到知識，對于視覺型的材料有比較好的理解力和接受程度，喜歡通過教科書或黑板獲取信息，對于教師純語言的教學不太樂意接受。聽覺型學習風格的學生善于通過聽覺學到知識，對于聽覺型的材料有比較好的理解力和接受程度，比如喜歡聽老師的口頭講解，樂于接受聽講座和課堂討論這樣的教學方式。動覺型學習風格的學生參與課堂活動的積極性比較高，傾向于通過身體的反應獲取知識，這類學生對于課堂活動參與的積極性較高，喜歡通過實際操作進行學習，而不太喜歡安靜的教學方式。觸覺型學習風格的學生在做實驗或動手制作時有著很高的學習熱情，一邊做實驗一邊記錄數據，對于他們記住和鞏固所學內容是很有幫助的。合作型學習風格的學生喜歡與其他同學進行互動，樂于和同學們一起開展小組討論研究問題，通過分工合作可以成功的完成老師布置的任務。獨立型學習風格的學生，學習目標比較明確，學習的責任感更強，他們在獨立學習時，有著清醒的思維、敏捷的頭腦，記憶知識更加牢固。

根據自動化專業學生的特點，為了研究方便，在學習風格分類上，將視覺、聽覺、動覺和觸覺加以合并，都歸為感知型。依照感知型、合作型和獨立型3種類型對學生的學習風格進行歸類，并施以不同的教學方式。

2學習風格調查

為了對學生的學習風格進行深入了解，從自動化專業學生的特點出發，編寫了學習風格的調查問卷。在問卷中設計了30個問題，分別從感知型、合作型和獨立型這三種類型的學習風格的角度調查該專業學生的學習風格。在調查問卷中，針對每一種學習風格都有對應的10道問題，要求學生獨立完成問卷。題目的順序被打亂，針對每種學習風格的題目隨機分布在調查問卷中。被測試者針對每道題選擇不同的答案都會得到相應的分值。其中“從不”選項對應分值為0分；“偶爾”選項對應的分值為2分；“不確定”選項對應的分值為3分；“經常”選項對應的分值為4分；“總是”選項對應分值為5分。將每份調查問卷中對應于3種學習風格的10道題目的得分各自相加。如果被測試者的得分在41～50分之間的話，那么這種學習風格是該被測試者的第一學習風格。如果被測試者的得分在31～40分之間的話，那么這種學習風格是該被測試者的第二學習風格。如果被測試者的得分在0～30分之間的話，那么這種學習風格是該被測試者的第三學習風格。

將每種學習風格的人數進行統計、匯總得到表1。

從調查結果（見表1）中可以看出，這58名被試者中，共有40人把感知型（主要是視覺和聽覺）作為第一學習風格，在第一學習風格中所占的比例最大，占總體的68.97%；有29人把合作型作為第二學習風格，在第二學習風格中所占的比例最大，占總體的50%；有38人把獨立型作為第三學習風格，在第三學習風格中所占的比例最大，占總體的65.52%。通過對調查數據的分析，可以發現該班學生在“計算機控制”這門課程的學習中，大多數學生更傾向于感知型學習方式。另外，由于該課程與工程實際聯系緊密，實踐環節較多，學生也比較喜歡合作型的學習方式。而獨立型學習方式在該門課程的教學中是最不被學生所接受的。因此在總體教學方式的安排上，應首先加強感知型教學策略，充分利用聽覺、視覺等多媒體教學手段，提高學生對基本知識的認知能力。另外在理論和實踐教學環節中，要注重分工合作，讓學生分組完成指定任務，在合作中加強對知識的理解和運用。

3基于不同學習風格的高效教學設計

在自動化專業“計算機控制”課程的教學過程中，針對不同學生學習風格，實現了課程高效教學設計，下面以一個主題章節為例來說明基于學習風格實現課程高效教學設計的過程。

“數字控制技術”為“計算機控制”這門專業課中的一個重要主題章節，按照任務驅動的模式，進行了高效教學設計。該主題章節的教學目標為：（1）了解數字程序控制基礎；（2）掌握逐點比較法差補原理；（3）掌握步進電機控制技術與伺服電機控制技術；（4）通過實例培養學生創新思維，鍛煉創新能力。通過前期調查問卷，確定了學生在“計算機控制”課程的主要學習風格傾向為：以感知型和合作型為主，以獨立型為輔。因而在“數字控制技術”這一教學任務中，根據學生的學習風格進行了高效教學設計。如圖1所示，教學過程被分為了三個階段。

第一階段：由于學生中感知型學習風格占比最高，教師借助視聽多媒體資源，由淺入深的介紹數字控制的應用場合、發展過程、基本原理和實現方法，使得大部分學生獲得較好的學習效果，構建堅實理論基礎。在該階段教學中，要給學生留出一定的時間進行分組討論。

第二階段：根據合作型學習風格在第二學習風格中占比最高，采用實驗教學對所學知識進一步鞏固。采用分組合作的方法，將合作型學習風格的學生平均分配在各個小組，學生利用實驗資源和數字控制的基本知識，實現步進電機控制的程序設計，驗證不同的控制方式。在實驗課程中，教師對學生主要起到引導的作用，學生針對具體實驗項目分組討論、設計方案。教師要根據以往的經驗，指導學生發現問題、解決問題。學生們通過分組討論和分工合作完成學習目標并總結經驗。在此過程中，教師要對學生的掌握程度做出評價，并提出針對性的改進方法和建議，然后進入下一個學習任務。如此循環往復，學生一旦完成某個學習任務，將會大大提高學生的學習自信心和學習興趣，激發學生的學習潛能。

第三階段：通過課堂測驗檢驗學生的學習成果。在試卷出題過程中，針對每一個教學目標，設計不同的類型的題目作為觀測點。對每一個觀測點的學生得分進行統計，獲得該觀測點的實際的學習成果評測，也就是學生在該觀測點的平均正確率。如果該觀測點的平均正確率超過百分之七十，則該教學目標達到預期的效果，否則該教學目標未達到預期效果，需要在下一年度教學過程中進行持續改進。在教學過程中通過對比、總結找到不足和改進措施，直到所有教學目標均達到預期效果。

基于學習風格的課程高效教學設計是一個循環往復、不斷推進的過程。在此過程中，對學生學習風格的調查研究是前提條件。只有充分了解學生的學習風格傾向才能因材施教，開展與學生學習風格相適應的教學活動。在教學活動完成之后必須對學生的學習成果進行按照教學目標進行評價，并以此為依據提出相應的改進措施。如此周而復始，按照教學設計的三個階段進行教學，學生一旦成功完成某一主題章節的學習，不但會提高對學習的興趣，獲得良好的學習效果，還可以增強學生自信心，有助于后續主題章節的學習，從而提高學生對該門專業課程整體掌握水平。

4結論

經過本次研究發現，要實現高效教學設計，就要對學生的學習風格進行全面了解。學習風格的劃分要針對具體專業課程的特點。要對學生自身學的學習風格傾向進行深入細致的調查研究，以此為依據針對不同的學習風格采用高效教學設計。教師要采用同學生的學習風格相適應的教學策略和教學方式，做到因材施教，才能獲得更好的教學效果，提高學生對專業課的學習的興趣。另外，教學過程中要有教學評價標準和教學改進措施，使得整個教學過程成為一個閉環結構，通過循環往復，才能不斷提高教師的教學水平和學生對知識的掌握程度。

山東交通學院校級教學改革研究項目：《計算機控制》課程中高效教學設計的研究（2018YB34）

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