“控制系統(tǒng)仿真技術”教學研究

摘要：“控制系統(tǒng)仿真技術”應用性強，其教學應采用基于工作過程的教學模式；教學組織應以工程技術應用為依托，以項目為載體；教學過程要創(chuàng)造工程技術環(huán)境，啟發(fā)學生思維，培養(yǎng)方法能力，并發(fā)展綜合能力；教學評價以行動能力為核心。

關鍵詞：控制系統(tǒng)仿真技術；工作過程教學；工程技術環(huán)境

作者簡介：王力（1973-），男，重慶人，中國民航大學航空自動化學院，副教授。（天津 300300）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）28-0088-02

“控制系統(tǒng)仿真技術”是一門重要課程，學好它是學好后續(xù)課程和做好畢業(yè)設計的基礎，所以它在培養(yǎng)目標體系中占有極重要的地位。但在長期的“控制系統(tǒng)仿真技術”課程教學實踐中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的理論教學和實踐教學的教學效果并不理想。為了切實提高“控制系統(tǒng)仿真技術”課程的教學質量，為民航和社會培養(yǎng)高素質、高技能的人才，課程組對“控制系統(tǒng)仿真技術”教學進行一些改革嘗試。

一、整合“控制系統(tǒng)仿真技術”教學內容

“控制系統(tǒng)仿真技術”的課程體系具有較強的實踐性和系統(tǒng)性，能反映和體現(xiàn)民航高科技人才的要求，適應科學技術發(fā)展的要求，為學校各學科人才培養(yǎng)體系奠定堅實的理論基礎。

目前參照國家工科課程指導委員會的文件精神確定教學大綱，能體現(xiàn)“寬口徑、厚基礎、強能力、重素質”的教育思想。為反映新的教育理念、教學方法，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題的能力，按學校的要求和課程的需要及時修訂教學大綱。

為了適應21世紀高等教育培養(yǎng)高素質人才的需要，從優(yōu)化課程設置總體的角度出發(fā)，整合教學內容，恰當地解決好“基礎與發(fā)展”、“基礎與應用”、“理論與實踐”、“重點內容與知識面”等矛盾，使控制系統(tǒng)仿真技術系列課程內容體系具有系統(tǒng)性、科學性、先進性、啟發(fā)性、實用性。為此，將該課程體系劃分為：理論課程、實踐課程、理論與實踐綜合課程三部分。

在原有課程理論教學內容基礎上進行改革與整合，構建新型的多層次、立體化的實驗教學體系?？梢岳矛F(xiàn)有的條件與資源，將“控制系統(tǒng)仿真技術”教學內容劃分為四大模塊：第一模塊為基礎型，這一模塊主要側重于學生基本專業(yè)知識的培養(yǎng)。第二模塊為綜合性，是以專業(yè)的基本內容為基礎的“控制系統(tǒng)仿真技術”理論教學的提高部分。在這一過程中，鼓勵學生綜合運用基礎知識，提高學生的綜合應用能力。第三模塊為研究性，增加能反映真實問題的“控制系統(tǒng)仿真技術”理論教學環(huán)節(jié)。教學內容盡量做到教學與生產、科研相結合。同時，教學的內容整個設計過程完全按照現(xiàn)實中的生產和科研工作來進行，從提出問題到分析問題、解決問題，學生完成課程內容學習以后基本了解生產或科研項目從開展到結束的整個過程，使教學工作與生產科研不僅從內容上，更從方法上與現(xiàn)實接近，進一步開拓學生的思維，創(chuàng)新與實踐的空間，培養(yǎng)學生的工程意識。第四模塊為選擇性，這一模塊打破學科與專業(yè)的界限，按照相互滲透的原則，體現(xiàn)CDIO教學模式的培養(yǎng)要求，確定與學生專業(yè)相關的學科與專業(yè)的教學內容，拓寬學生的專業(yè)思維和工程思維。

建立基礎性教學內容、綜合性教學內容、研究性教學內容和選擇性教學內容的不同組合，豐富課堂教學與課外學習，由學生根據自己的實際情況，選擇不同的組合方案?；A型教學內容為必選，每個學生都要深入學習；綜合型教學內容為必選，根據學生特長分成小組，成員合理搭配，實現(xiàn)學習效果的最優(yōu)化；研究型實驗采取自主學習與教師指導相結合的方式，為提高學生學習的積極性和自主性，學習團隊將由學生自發(fā)組成。由教師指導的學習內容只給學生布置一定的學習任務與最終要求，而完成學習任務的過程則由學生自己確定。

二、改進“控制系統(tǒng)仿真技術”教學方法

多年來，“控制系統(tǒng)仿真技術”課程組全體同志積極鉆研業(yè)務，廣泛查閱國內外教育教學方法和教學改革經驗，查閱文獻近200篇，并注重理論與實際的密切結合。在“控制系統(tǒng)仿真技術”教學中，加強對基本概念、基本規(guī)律和基本方法的教學。教學方法較突出的特點是：

1.注意啟發(fā)式和討論式教學，編寫啟發(fā)式教案，在提高素質和培養(yǎng)能力上下功夫

教學方法上，注意啟發(fā)式教學，具體做法是在課堂教學過程中有意識提出一些問題，組織學生進行課堂討論，讓學生由被動聽講變成主動思考，從而激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)學生良好的學習方法，并且逐步提高分析問題和解決問題的能力。針對各章節(jié)不同重點、難點，針對相關知識提出問題，啟發(fā)引導學生，將相關啟發(fā)問題編制在電子課件和電子教案中，經過教學實踐，收到良好的教學效果。各位任課教師在教學中積極發(fā)揮主觀能動性，在保證基本要求的前提下，注重理論聯(lián)系實際，啟發(fā)學生思考，總結歸納等。

2.采用激勵教學，提高學習積極性

教學過程是知識消化、理解和能力升華的過程，是提高教學質量的根本保證，因此，有效的課堂教學顯得尤為重要。為提高課堂教學質量，課程組教師廣泛采用激勵教學方式，對上課回答問題積極，主動參與師生互動教學，積極進行課堂討論，積極努力思考、分析問題的學生，平時成績可以給到90分以上，以此充分調動學生自主學習、思考的積極性，提高教學質量。經過在07級學生使用激勵教學后，學生學習成績獲得了較明顯提高。

3.加強課堂管理

加強課堂管理，把學生當成課堂教學的中心，讓學生積極參與到課堂的教學過程中來，提高學生的學習主動性和積極性。

4.因材施教，為優(yōu)秀學生創(chuàng)造良好的學習機會，拓展發(fā)展空間

本著因材施教的原則，利用課外實習的機會，動員和選拔有濃厚興趣且成績較好的學生進入工作坊、研究室，并開設了相關選修課，為優(yōu)秀學生創(chuàng)造良好的學習機會，拓展了發(fā)展空間，取得了明顯的效果。

5.組織指導大學生的課外科技活動，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的作風與能力

課外科技大賽對于鍛煉學生的實踐動手能力、科技創(chuàng)新能力、組織協(xié)調能力有著十分重要的作用，鼓勵學生積極參與課外科技大賽，對于提高學生的學習興趣和學習主動性有著良好的作用。

6.增加課外輔導，加強課外討論，激發(fā)學生的興趣

根據具體條件，適時地增加課外輔導，與學生一起研討學習過程中遇到的困難與問題，幫助學生克服困難，解決難題。

7.教研結合

通過課程組的一些科研項目或工程，讓部分基礎較好的學生參與其中，讓學生加深了解工程實際，了解所學知識的具體應用，是培養(yǎng)學生實際動手能力的一個有效手段。

三、改進“控制系統(tǒng)仿真技術”教學手段

1.合理使用傳統(tǒng)意義的PPT演示教學方法

在課程的教學中，基本的教學手段為現(xiàn)代多媒體技術與傳統(tǒng)方式相結合，教學課件提供提綱、圖形、例題、動畫、視頻等，詳細的推導過程在黑板上演示。

根據內容安排，合理采用傳統(tǒng)意義的PPT演示教學方法。對于復雜的圖形，較多文字的描述性、定義性、結論性內容，可以采用這種方法。這樣，在一定程度上可以提高教學效率，學生也便于理解。

2.合理增加動態(tài)顯示

根據教學內容，合理增加動態(tài)顯示。對于系統(tǒng)運行過程以及邏輯性強、先后順序強的內容，適當增加動態(tài)顯示，以增加學生對過程的理解。

3.積極開展以計算機仿真為主的教學方法

積極創(chuàng)造條件開展計算機輔助教學，推進教學手段現(xiàn)代化，研制教學演示課件。根據CAI教學中存在的問題，提出了多媒體課件制作和使用的基本原則，即多媒體課件制作應具有“分層顯示，動態(tài)感，師生交互，多種媒體有機組合，便于修改”等原則。以計算機仿真為主的教學方法不同于傳統(tǒng)意義的PPT演示教學方法，是理論與實踐相結合的方法。

4.整合網絡資源，搞好第二課堂

通過網絡教學平臺，旨在利用課余時間，讓學生復習課堂教學知識，幫助學生更深入地理解和掌握課堂教學內容，是一個很好的第二課堂。

課程組將所有課堂教學、課外教學資源通過課程Bb網絡教學平臺提供給學生。Bb網絡教學平臺功能強大，它為師生間的互動及同學間學習交流提供了很好的平臺。這些網絡教學手段為學生提供了課堂之外的學習環(huán)境。

通過近幾年的探索和努力，中國民航大學已經建立了控制系統(tǒng)仿真技術教學網，采用模塊化結構，主要有教學課件、教材介紹、教學大綱、在線討論、課堂作業(yè)、軟件下載等多個欄目。學院開放科技創(chuàng)新實驗室，供學生利用各種教學軟件、課件學習和復習，提高學生創(chuàng)新、實踐能力。

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（責任編輯：王意琴）