三本院校計算機控制技術教學改革研究*

姚江云 齊保謙

廣西工學院鹿山學院電子信息與控制工程系 廣西柳州 545616

三本院校計算機控制技術教學改革研究*

姚江云 齊保謙

廣西工學院鹿山學院電子信息與控制工程系 廣西柳州 545616

提出一種適合“三本”院校應用的計算機控制技術教學方法，從課程內容設置、理論教學方法、實踐教學方法方面進行不同程度的探索與改革，形成一種以學習興趣培養為核心的專門針對“三本”院校的計算機控制技術教學方法。

三本院校；計算機控制技術；教學方法

隨著科學技術的不斷進步，在大多數工農業生產過程中，計算機被廣泛作為自動控制系統的控制器[1]。計算機控制技術是在計算機技術和自動控制理論的基礎上發展起來的理論與實踐相結合的一門交叉學科，它是高等院校自動化、電氣工程及其自動化等專業的一門重要專業主干課程，無論是哪種層次的高等院校，都非常重視該課程，只有這樣才能真正體現專業特色與價值所在。因此，如何提高計算機控制技術教學質量，也成為高校及高校教師重點研究的問題。

1 課程定位與特點分析

鑒于高等教育發展規劃、高等教育人才培養目標以及計算機控制相關技術在自動化專業教學中的重要地位，計算機控制技術課程定位為自動化專業高端專業課程群中的核心課程之一，它既是本科專業理論基礎知識的綜合應用，又是研究生課程學習、研究的起點。隨著工業生產過程信息化、智能化、網絡化進程的不斷加快，計算機控制技術已經在各行各業得到了廣泛的應用，該課程的建設與改革，為實現自動化專業的人才培養目標——基礎理論扎實、綜合能力強、工程素質高——起到了很大程度的促進作用[2]。

計算機控制技術是模擬電路、數字電路、單片機原理、自動控制原理以及計算機技術等前期課程的再次綜合與進一步升華，學習難度較大，特別是在基礎薄弱的情況下，學習該課程就顯得更為吃力。該課程的另一個特點是需要理論和實踐的密切聯系。正是由于以上這兩個特點，使得學生在常規教學的課堂學習階段很難學好該課程并將其應用于工農業生產過程。

2 “三本”院校學生特點分析

“三本”院校既有普通高校大學生所具有的特點，又有其比較鮮明的特殊性。要提高教學質量，也應該了解這類學生獨有的特點，結合這些特點對傳統的教學方法進行改進，形成專門適合他們的教學方法，才能因材施教，提高人才培養質量，進一步促進“三本”院校的壯大與發展。總的來說，“三本”院校學生具有4個方面的特點。

1）學習上的特殊性。①學生學習基礎與普通本科院校學生相比有一定差距。由于招生政策的限制，“三本”院校招收的是介于普通本科與專科之間的學生，其自身素質和學習能力層次不齊，也就是說其學習基礎存在很大差距。②學習動機不正確，學習積極性較差。大部分學生即使到課堂聽課，也是迫于學校和家長方面的約束，學習只為了應付考試獲取學位，完全沒有自主學習知識的欲望，學習紀律松弛。③學習方法不規范。學習上無目的、無計劃，基本上是被動上課，不涉及預習、學習、復習的簡單而基本的學習過程。

2）對所學專業應用領域比較模糊，對自己的未來沒有明確的定位。大部分學生家庭經濟比較富裕，從小衣食無憂，個人志向沒有從小樹立。此外，他們依賴性強，抗挫折能力比較差，缺乏艱苦奮斗精神和必要的職業規劃意識，這些都造成進入大學后目標不明確、學習沒興趣等問題。

3）思想壓力大、自卑感強。由于種種原因，錄入“三本”院校的學生思想上壓力一般都比較大，“等級”差異陰影一時間很難消除，影響了學習與生活。在他們的內心世界里，有對往日學習的悔恨，也有對現實的不知所措，還有對未來的向往與滿懷信心。在日常的教學活動中，打消他們的自卑感，幫助他們樹立信心，不僅有利于學生的學習，也有助于教學質量的整體提高。

4）個性極強，具有一定程度的叛逆性。由于社會和家庭因素的影響，90后的大學生具有較強的個性和叛逆心理，傳統的課堂式師生關系與壓迫式教學方法只能使他們對學習產生排斥情緒。全方位跟蹤輔導式師生關系與注重興趣培養的課堂教學方法將是今后努力發展的方向。

以上四大方面的特點如不及時加以糾正，任其發展，學生一旦對學習喪失興趣、徹底絕望，無論是對學校、教師還是學生本人，都將有非常嚴重的影響。

3 傳統教學方法弊端分析

在“三本”院校中，計算機控制技術的教學方法基本上可以概括為兩類。

一類是教師的講授方法完全是應用給普通一本、二本院校學生的講課方法，課堂上涉及內容多，理論深，“三本”學生根本聽不懂。再加上沒有學習興趣，造成一門課上下來連最基本的技能都沒有掌握，講得再多再深根本是無濟于事。這種講授方法沒有考慮學生的學習基礎、學習積極性、學習法上具有的特殊性，完全把他們當作普通本科院校的學生。

另一類是過分地把學生當作“三本”學生。有些教師在開課的第一節就把課本的一多半內容明確刪除，原因不是它們不重要，而是“三本”學生沒必要學也沒能力學；剩下一少半內容的講述也是過于形式化、簡單化。這樣就造成計算機控制技術課程上完之后，學生不僅基本技能沒有完全掌握，而且連技術應用場合、發展趨勢以及所涉及的一些其他內容更是沒有一點兒了解。這種明顯的把他們當做“三本”學生的教學方法也是不可取的，因為它會使少部分愛學習的學生產生被看輕的失落感，也會使部分有思想壓力的學生進一步增強自卑感，進而影響到整體學習效果。

表1是關于學習情況的學生座談調查統計的一部分，以自動化091、101兩個班為例，共90人。由表1分析可得，造成學生存在問題的原因既有學生自身的因素，也有教師授課方面的原因，還有課程本身以及社會等因素，各種問題導致的結果都是使學生失去學習興趣或者學習興趣慢慢淡化，這對教學質量的提高都是非常不利的。

4 教學改革

針對計算機控制技術這門課程的定位與特點，也充分考慮學生的特殊性，要使“三本”院校學生學好這門課程，要從教學內容、教學方法、實驗以及課程設計等方面進行全面改進。

4.1 教學內容改革

教學內容方面，首先要遵循站在本科的角度，而又不等同于本科的規則來制定，即整體教學內容全面系統，課堂講述重點精簡集中，重點內容設計成“淺入淺出”模式，這樣既滿足了本科生人才培養的要求，也適應了“三本”學生前期基礎薄弱、學習興趣淡薄、容易自暴自棄的特點。教學內容要兼顧計算機控制基本原理和實現技術兩大方面的教學要求，優化后的課程內容包括四大部分：1）計算機控制的理論基礎；2）計算機控制系統的設計，包括硬件和軟件；3）介紹典型的計算機控制系統實例，以增強學生的感性認識；4）計算機控制先進技術的實現，如DCS、現場總線和網絡控制等先進控制技術。

4.2 教學方法改革

表1 部分學生情況調查表

在優化教學內容的基礎上，理論課教學方法的改革是課程教學改革的核心內容，主要涉及以下幾個方面。

1）選擇合適的教材。教材要緊扣教學內容，最好不出現或少出現不準備講的內容或多余的章節，控制好教材的厚度。教材不是太厚，可以從客觀上避免學生的懼怕心理；沒有大批量刪除章節，能夠消除部分學生的自卑感，這樣都有助于提升學生的學習興趣。

2）正確利用課本的緒論部分。大多數教材緒論部分的編寫基本上都具有一個特點：敘述性文字較多，核心內容較少，且布局設置千篇一律。正是由于這種原因導致了大多數教師在講述緒論部分時都比較形式化，要不依照教材布局簡單介紹一下，要不干脆一筆帶過進入第一章內容的講解。其實緒論部分的講述才能真正展現一個教師的教學水平和知識水平，在這里的大部分時間是要脫開課本，從以下幾方面來引導學生：從專業以及專業課程設置方面來剖析本課程的地位及作用；聯系實際應用場合，說明本課程或技術的重要性及學習的必要性；課程或技術的拓展等內容。目的是讓學生在初步了解該課程重要性的前提下更要產生一種想要學習的渴望，激發學生的學習興趣，這樣才有利于以后課程內容的學習。如果一開始的緒論部分平淡無奇，不夠精彩，很容易使學生在課程的開始就失去學習興趣。

3）教學內容要設計成看似簡單其實復雜的層層遞進模式。這種教學內容模式的設計主要是針對“三本”院校學生的學習特點和心理特點。在1、2步做好的基礎上，主要知識點的講述首先要做到“淺入淺出”，即在講述重要知識點時，一開始要講得盡量簡單，連帶基礎講起，將難度較大的部分放在中間，最后還要做到“淺出”來結束重點難點的講解。一開始的“淺入”目的是刺激學生的學習興趣，學習興趣一旦激發，中間的難點部分才能集中精力去聽、去理解，最后的“淺出”再一次加固學生的學習興趣。“三本”院校學生跟普通本科院校學生之間的主要區別不在于智力的高低，而在于學習欲望、勤奮程度以及自學能力，一個“三本”院校的學生只要他對學習有興趣，愿意學，肯投入，無論教師講的內容是深是淺，經過他們自己的努力，都會取得良好的學習效果。而在這里教師要注意的不僅是怎樣講好書本知識，更重要的是用合適的方式方法去培養學生的學習興趣，使得學生愿意聽、愿意學并且肯自學。

4）所講內容要盡量聯系實際應用，舉出切當的例子。對于技術性很強的專業課，特別是對于一些先進技術，在講述時應列舉對應的實際例子、應用場合等。這樣不僅有助于學生理解知識內容，而且可以讓學生明確學習該技術、方法的直接用途，增強學習興趣。此外，實際的形象的例子比抽象的知識更容易激發學生的學習興趣。

5）利用先進的教學手段進行輔助教學。利用MATLAB軟件向學生演示系統構成、原理和各種動態響應的仿真結果，利用計算機控制系統組態分析軟件進行控制效果分析，使得學生對動態響應曲線的變化、被控參數變化、電機運轉等情況有直觀形象的了解，能夠增強學習興趣。

6）采用全方位跟蹤輔導的“人性化”教育方法，不僅能夠為更多的學生答疑解惑，還能夠進一步融洽師生關系。用為學生服務的實際行動去幫助學生、感化學生、以德服人。喜歡教師或許會喜歡課程，愛屋及烏的心理人皆有之，對課程產生興趣或興趣更加持久都是有可能的。

4.3 實驗、課程設計改進

實驗課的設計要顯示課程自己的特點，盡量避免和其他課程實驗有重復內容。在許多高校中，計算機控制技術的實驗就出現了與其他課程重復的現象。比如在講“過程輸入輸出通道”一章時，實驗為AD、DA轉換，這明顯跟前期課程單片機實驗有重復[4]，這種現象對于好奇心極強、個性鮮明的“三本”院校的學生來說，他們是沒有興趣去重復做的，即使以前沒做好，算作復習都沒有多大興趣。所以，教師對于實驗內容的設計一定要有特點、有新意，不拘泥于格式，簡單實物、仿真測試等都可以考慮，關鍵在于能夠激發學生的學習興趣。

課程設計也要針對課程自己的特點進行布置，設計內容在難度適中的基礎上還應注意內容的完整性、綜合性、實用性。課程設計一般放在一門課程的最后，是綜合所有知識、系統應用知識的一個環節。對于“三本”院校的學生所出題目不應太難，否則會給學生一沉重打擊，甚至失去收集資料、自主學習的勇氣。題目的設計應稍微偏于簡單，最好是貼近生活、生產的簡單系統，這樣在教師指導和學生自主學習下完成的課程設計不僅成功應用了所學知識，而且使學生獲得一種成就感，更加持久地培養了學習興趣，對于以后的學習和工作都是非常有利的。

5 總結

在計算機控制技術課程的教學探究與改革中，以學生學習興趣激發與培養為主線，主要進行了教學方法的研究與探索。在教學內容優選的基礎上，重點對教學方法進行了全方位改革探索，同時也進行了實驗教學、課程設計的改革嘗試，極大地培養了學生的學習興趣，提高了學習積極性，使學生無論在理論學習上還是試驗實踐教學中都有較強學習興趣與熱情，教學效果得到顯著提高。

[1]孔峰.微型計算機控制技術[M].重慶:重慶大學出版社,2010.

[2]胡建華,陳玉祥,邵波,等.我國高等院校教學改革30年[J].教育研究,2008(10):11-20.

[3]施彥,翁貽方,韓力群.《控制系統計算機仿真》課程教學改革與實踐[J].中國電力教育,2008(5):74-75.

[4]周冠玲,馮占英,李戰.“單片機原理及應用”課程教學改革的探討[J].中國電化教育，2012(6):105-107.

Research on Teaching Method of Computer Control Technology in Independent Colleges

Yao Jiangyun, Qi Baoqian

A teaching method of computer control technology that suitable for independent colleges is put forward. The different degree of exploration and reform are done about on the optimization of the course content, teaching methods of the theory course and the practice teaching methods to forming a kind of teaching method to enhance study interest, specific to computer control technology of the independent colleges.

independent colleges; computer control technology; teaching method

G642.0

B

1671-489X(2013)09-0081-03

10.3969/j.issn.1671-489X.2013.09.081

新世紀廣西高等教育教改工程項目（2010JGA113）資助。

作者：姚江云，碩士研究生，助教，主要從事計算機控制技術、智能控制技術教學研究。