案例教學在現代計算機測控系統課程中的實踐

于國慶

（河北科技大學信息科學與工程學院，河北 石家莊 050018 ）

案例教學法起源于美國哈弗大學法學院，并在其商學院得要應用和發展，在我國也有20 多年的發展歷程。案例教學強調學生的主體地位，側重于針對具體案例的分析和研討，是對傳統教學模式的革新，有利于突出和強化實踐效果。案例教學應用于計算機測控系統課程，對強化計算機測控系統課程的應用性和實踐性意義深遠。

一、案例教學的內涵和特點

案例教學作為一種創新的教學模式，是在教學的過程中，圍繞一定的教學目標及內容，通過選擇和代入以前或者當前真實存在或者經過簡單加工的具體案例，通過對案例的分析和研討，達到傳授教學內容，提高學生自主分析和實踐能力，促進理論與實際相結合的現代化教學方法。案例教學具有較強的代入感，提高學生的專注度。在進行案例分析時，需要不斷的搜索和運用以前所學知識，有利于對已學知識進行鞏固。在對案例進行討論時，可以增強學生的團隊意識和自主分析能力，也有利于增加老師與學生的交流與互動，增強學生主體地位，提高學生的主動性、積極性，進而提升學生的創新能力和實踐能力，以及學校的教學效率和質量。

案例教學在發展的過程中，具有嚴謹性、開放性、互動性、啟示性等特點。通過案例教學，將具有代表性的典型案例融入課堂進行分析研究，總結和發掘其中知識點及存在的規律和聯系，為解決類似案例和問題提供解決思路和辦法，有利于提高學生自主思考和解決類似問題的能力。案例教學和計算機教學相結合，將計算機程序、語言等虛擬抽象的知識具體化，通過具體案例直觀的向學生進行展現，學生更易明了和接受相關知識，提高教學效果。案例教學與傳統的教學方式不同，傳統的教學方式注重理論的系統傳授，案例教學則更注重理論與實際的結合，注重學生自主解決能力的提升，注重解決問題的思維模式的培養。

二、計算機測控系統概述

計算機測控技術，是檢測與控制的集合，是依據對控制對象的檢測情況，從而按照人們的要求對其進行控制，以期達到預期效果。計算機測控系統的突破性發展，依托于計算機技術和微電子技術的高速發展，目前，計算機測控系統逐漸向智能化、小型化及系統化的方向發展，其通用性與擴展性大幅加強。計算機測控系統包含了信息處理部分、傳輸信息部分、信息控制部分等，各組成部分相輔相成、密不可分。信息處理部分主要利用人工智能和模式識別技術進行信息處理；信息傳輸部分主要利用通信和網絡信息技術進行信息傳輸；信息控制部分主要利用現代控制技術進行信息控制工作。

計算機測控技術是一項綜合性技術，是各種技術的綜合應用。計算機測控系統由于較全面的利用了無線通信、全球定位、智能檢測、計算機視覺、虛擬儀器等先進技術，因而具備靈活性高、實時性強、可視性好、可靠性高、一體化、立體化等特點。按照儀器和系統擔負的任務不同，分為檢測系統、控制系統、測控系統三類，檢測系統單純的以檢測和測量為目的，控制系統單純以控制為目的，測控系統則以兼具檢測與控制為目的。隨著科學技術的日新月異，計算機測控技術應用范圍也不斷擴大，涉及領域也不斷廣泛，在冶金、電力、自動化機床、工業機器人控制、柔性制造系統、計算機集成系統等工業控制方面應用十分普及，效果顯著，對經濟發展起到極大的促進作用。

三、案例教學存在問題

案例教學雖然在理論聯系實際的過程中起到了很好的效果，有利于滿足學校及學生雙方面對現代教學的要求，但是，在實際實施過程中，仍存在一些問題。

（一）對時間要求較長

在案例教學的過程中，學校老師需要根據教學要求和目標及知識點，對案例進行反復篩選，并提前進行分析研究，備課時間較長。在提出案例的時候，往往也需要給予學生一定的時間去理解和思考，在講解和分析案例時，也需要大量的時間，還要考慮到后面相互研討及學生的消化過程，因此，案例教學需要消耗大量的時間才能完成，這就造成了與課時時間有限之間的矛盾，也造成了案例教學與理論知識時間分配之間的矛盾。無法協調好案例教學時間安排，教學效果就無法保證，教學效率也會相對較低。

（二）對師資要求較高

案例教學需要保持其客觀性、準確性、嚴謹性、權威性，在對案例進行講解、分析、研討時，針對案例教學中涉及的各種知識要點和存在問題，面對學生各種專業性問題，要求教師具有絕對的知識儲備和專業水平予以應對和解答，因此，案例教學對老師的專業水平要求較高。而且，案例教學相對自由和開放，在進行研討的過程中，需要對課堂紀律、學生行為、課程節奏等進行總體把控，對教師的教學經驗及威信也是提出了挑戰，因此，案例教學需要教師具有較高的綜合素質。

（三）需要因材施教

案例教學作為創新型的教學模式，需要擯棄和杜絕傳統教學模式一股腦的教學習慣。在實際教學過程中，學生知識水平參差不齊，存在較大的差異，需要教師根據不同水平的學生制定不同的教學方案，以適應不同層級學生的知識吸收及消化水平。進行案例教學時，不僅要時刻穿插各種基礎理論知識，對原有知識進行鞏固，還需要對新知識進行傳授，在對案例進行分析研討時，需要由易到難，循序漸進，防止知識水平教低的學生跟不上教學節奏。

（四）案例陳舊乏味

在實際案例教學過程中，大部分教師使用案例時，缺乏創新意識，往往僅使用課本案例進行講解，缺乏吸引力，影響學生參與度和積極性。而且，有的教師選取的案例不與時俱進，案例儲備不足，各種舊案例老生常談，無法適應高速發展的時代步伐，無法體現最新的科技發展水平，無法向學生及時傳授最新的科技知識。

四、案例教學應用于計算機測控課程的必要性

案件教學通過對具體案例的分析和研討，可以培養學生思考和解決類似問題的思維模式，可以提升學生自主實踐及突破創新的能力。計算機測控課程較為抽象，實踐性強，并非死記硬背能起到作用，學生在學習計算機測控課程時受到主客觀因素影響，學習主動性、積極性不高，理解和消化困難，影響教學質量。在對具體案例的分析和實踐的過程中，能對計算機測控技術形成直觀的輪廓性的了解，進而掌握計算機測控技術的有關規律，有利于提高學生的主動性與積極性，有利于提高教學效率及教學質量，因此，將案例教學應用于計算機測控系統課程十分必要。

五、案例教學在現代計算機測控系統課程中的實踐

（一）精心進行案例選取

1.案例要具有典型性

案例選擇要具有典型性和代表性，根據教學知識內容和本節重要知識點，要明確傳授的知識內容和意圖，案例需蘊含相關知識內容。通過案例教學，在案例分析和研討的同時，完成相關知識的傳授，不僅可以鞏固已學知識，還可以傳授新的知識，有利于引導學生掌握此類典型案例所涉及的知識點，培養其思維慣性和解決問題能力。如通過某企業儀表集中控制室、計算機集中控制室等詳細情況向學生進行展示，從而分析和講解其數據檢測系統及計算機控制系統構造，進而強化學生分析和解決此類系統問題的能力。

2.案例要具有側重性

由于市場對人才需求種類不斷發生變化，直接影響了各大院校專業設置和人才培養計劃和方向，為了適應市場發展需求，各大院校會進行積極的調整，案例選擇也會因適應市場發展的需求而調整。在案例選擇和設計時應根據市場需求，重點選擇和其需求專業相關的案例，從而加強學生對此類專業或者重點知識的學習和掌握程度，增強其市場競爭力，有利于為社會和市場培養應用型、專業型較強的即用型人才。如在講授電氣工程及其自動化專業時，可以側重引用電網調度、發動機運行及控制等案例，以明確側重點，提高學生專業能力。

3.案例要具有先進性

計算機測控技術隨著計算機技術、微電子技術、通信技術的發展而發展，隨著相關技術的高速發展，計算機測控技術也發展極快。老舊的案例已無法適用當前計算機測控技術發展步伐，無法代表其最新的發展狀態。因此，案例的選取要緊跟時代和科技發展步伐，要與時俱進，體現計算機測控技術的實時性和先進性，時刻關注和掌握最新計算機測控技術，要能夠代表當前計算機測控技術的發展最新狀態和最高水平，體現其先進的技術特點，從而提升學生求知欲和積極性，進而提高教學質量。

4.案例要具有拓展性

每一個案例的設計和選擇，不應僅僅局限與傳授與自身專業相關的內容，而應該具有更強的包容性與擴展性。在案例選取時，要全方位進行考慮，不僅要蘊含以前所學知識，還要包括現在所授知識，同時還要兼顧其他相關專業知識，通過案例的分析和研討，可以擴展學生知識面，擴寬學生視野，豐富學生知識體系，有利于培養全面發展的高素質人才。

（二）強化案例教學效果

1.提高學生參與案例教學積極性

提高學生參與案例教學的積極性，是保證案例教學效果的前提。教師在案例教學備課時，要全面和充分考慮案例涉及的知識點，在案例教學前將相關知識點提前要求學生進行預習，防止學生盲目聽課，能提高案例教學節奏。在對案例進行分析討論時，強化學生主體地位，加強和學生的交流，積極引導學生討論和提高發表觀點的主動性，根據不同學生的專業知識水平，設計不同層次的研討問題，從而提升各層次學生參與討論的積極性。制定相關的考核或者激勵機制，將學生課堂案例教學參與及討論情況，以學分制的形式和考試成績結合，適當增加案例教學表現在考試成績中的權重，以此促進學生參與案例教學的積極性。同時，教師也要對案例教學的節奏及易出現的問題提前預測，對案例教學進展進行總體把握。

2.引導學生做好準備

一是將案例教學知識點制定清單，提前向學生通報，要求學生按照知識點清單進行提前預習和準備，從而提高案例教學效率。二是留給學生充足的分析案例的時間，包括閱讀案例的時間和分析研討的時間，培養學生分析思考能力。三是事先設定案例教學需要思考的問題，讓學生帶著問題對案例進行分析，做到有的放矢。

3.保障研討質量

對案例分析和研討的過程，是學生能力提升的關鍵，保障研討質量尤為重要。一是教師在研討的過程中發揮引導作用，指出案例內的關鍵節點和需要注意的重點，不斷的提出需要思考的問題，循序漸進，由易到難，逐步引導學生向更深層次思考。二是教師要通過參與學生各小組討論或者加強提問的方式，加強學生參與討論的積極性，從而保障研討效果。

4.適時總結評價

案例教學結束后，對出現的不同的觀點和方案進行再次研討，分析其中的優缺點，通過比較和點評，進一步深化學生對案例的認識，強化教學實效。

總之，案例教學通過具有代表性的典型的案例分析，可以直觀的反映案例較為真實的狀態和情況，在現代計算機測控系統課程中應用案例分析教學方法，可以將較為抽象的計算機測控系統具體化，通過對典型案例詳細的分析和研討，能提高學生的主動性與積極性，提升其自主分析和解決問題的實踐能力，有利于學生掌握類似案例的聯系和規律，從而提升其競爭力和創新力，進而保障教學質量和效果。