面向“卓越計劃”的計算機控制技術課程教學改革與實踐

徐順清

（鹽城工學院）

面向“卓越計劃”的計算機控制技術課程教學改革與實踐

徐順清

（鹽城工學院）

以卓越工程師培養(yǎng)計劃為目的，針對目前計算機控制技術課程中的不足，從理論教學和實踐環(huán)節(jié)兩個方面提出改革方法，改革課程內(nèi)容和授課方式，注重學生的自主學習；改變傳統(tǒng)的實踐教學模式，提出開放實驗內(nèi)容和實驗時間的方法，使學生自主完成創(chuàng)新實驗；計算機控制技術課程的改革，對促進學生工程設計能力和工程創(chuàng)新能力的提高具有積極作用。

卓越計劃 ；計算機控制技術；教學改革

卓越工程師教育培養(yǎng)計劃是貫徹落實 《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項目，旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質量各類型工程技術人才，對促進高等教育面向社會需求培養(yǎng)人才，全面提高工程教育人才培養(yǎng)質量具有十分重要的示范和引導作用。鹽城工學院自動化專業(yè)被納入第二批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”高校名單，對專業(yè)課程體系的改革和教學方法的創(chuàng)新提出了新的要求。專業(yè)課程是培養(yǎng)體系的重要組成部分，專業(yè)課程的教學內(nèi)容、教學方法和教學模式直接影響著卓越計劃人才培養(yǎng)的質量。

《計算機控制技術》作為自動化專業(yè)一門主要專業(yè)課，它是融合了計算機技術、控制理論和計算機通信技術之后發(fā)展起的一門理論性和實踐性都很強的新型學科。課程的學習，要求能夠使學生獲得計算機控制相關知識，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，并且具有一定的系統(tǒng)設計和故障排除能力，為今后從事相關工作打下基礎。針對常鹽城工學院（以下簡稱“我校”）卓越班卓越工程師培養(yǎng)目標的要求，提出優(yōu)化教學內(nèi)容、多樣化教學手段、創(chuàng)新實驗環(huán)節(jié)的“計算機控制技術”課程教學新方法，為該課程的教學改革提供一種新思路。

1 傳統(tǒng)教學中存在的問題

1.1 課程內(nèi)容設置偏重于理論分析

目前的計算機控制技術教學, 在內(nèi)容設置上偏重于理論分析,制約了學生應用該課程知識的能力, 出現(xiàn)了大部分學生在學完該課程后仍無法完成計算機控制系統(tǒng)的設計和調(diào)試工作的現(xiàn)象。這與卓越人才培養(yǎng)計劃人才的初衷不相符合。

1.2 教學內(nèi)容有難度，學生學習缺乏興趣

計算機控制技術是融合了計算機技術、控制理論和計算機通信技術之后發(fā)展起的一門理論性和實踐性都很強的新型學科。課程涉及面很廣, 知識集成度高, 可以說本課程濃縮了本專業(yè)的知識精華, 在專業(yè)的課程體系中具有承上啟下的作用。課程所包含的教學內(nèi)容比較多，理論性和實踐性較強，學習的難度大。而現(xiàn)在的教學大多數(shù)仍沿用傳統(tǒng)的教學方法和模式，采用灌輸式的教學，使學生被動的去學習，學生在學習中很難理解課程的精髓，使他們厭倦了學習，失去了學習興趣。

1.3 實驗教學中創(chuàng)新性內(nèi)容較少

目前課程實驗多以驗證性實驗為主，學生只能夠按照實驗指導書內(nèi)容按部就班地完成指導書要求的內(nèi)容，許多學生實驗結束后雖然能夠測試出實驗結果，但是對實驗結果所包含的內(nèi)容一無所知，無法進行定性分析，達不到實驗的要求。驗證性傳統(tǒng)實驗教學，在人才培養(yǎng)目標、教學內(nèi)容、教學方法等教學模式上是不符合社會發(fā)展對創(chuàng)新性人才培養(yǎng)要求的。

2 理論教學方法改革

改革教學方法的前提是要優(yōu)化教學內(nèi)容，計算機控制技術課程內(nèi)容難點較多，需要激發(fā)學生的發(fā)散性思維，在課堂教學中采用知識點講授、課堂討論、演示輔導、工程實例分析相結合的方法，變單向灌輸為雙向交流；注重處理好難點與重點、概念與應用的關系。選擇實用性、趣味性、有典型特色的教學實例，以激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，增強專業(yè)課學習的興趣。

2.1 充分利用現(xiàn)代教育手段

鑒于學生對計算機控制系統(tǒng)的客觀認識的不足，可以到工廠現(xiàn)場采集相關的視頻材料作為教學錄像，將實際系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的情況搬入課堂，使學生能在較短的時間內(nèi)了解到計算機監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場知識，提高學生對系統(tǒng)感性認識，為系統(tǒng)的設計提供前提條件。使用投影儀進行教學，提高教學效率和質量，使學生更加直觀地學到知識，提高學生的學習興趣。

2.2 結合工程實例進行教學

課堂教學過程中，注重理論與實踐相結合，一方面使學生通過課堂教學掌握計算機控制技術的基本原理和基本方法，另一方面讓學生了解在工程設計中這些知識的作用以及怎樣應用。課堂多舉實際工程的例子，增加學生對工程的認識，包括從可行性研究，設計方案的確定，工程驗收等不同的角度對工程的實際應用的講解。

2.3 積極開展課堂討論

改變課堂老師獨自講解的做法，教師組織課堂的討論，由學生做主要發(fā)言。在課前布置幾個設計課題，要求學生準備系統(tǒng)設計的方案，課題討論時由發(fā)言學生提出系統(tǒng)設計方案，臺下同學討論方案的可行性，并給出方案整改的建議。這樣，無論臺上臺下都在積極思考。由于很多計算機控制系統(tǒng)可以有多種設計方案，通過討論可以使學生了解自己思路以外更多的東西，同時又加深了印象，開拓了思路。

2.4 改變成績評定比例, 督促學生扎實掌握知識

考核方式是一種促進學習的手段, 而不是目的。傳統(tǒng)的考核方式用期末試卷確定學生的成績，這種方式無法完全反應出學生對課程內(nèi)容的理解，科學的考核方式應能夠激勵學生的學習積極性, 同時也能全面考察學生的能力。從考核方式上,改革傳統(tǒng)的期末閉卷考試定成績的方式。可以采用期末閉卷考試+系統(tǒng)設計方案+平時成績+實驗的模式, 這種考核模式形式內(nèi)容更加靈活多樣, 因此更能激勵學生平時的學習與探究, 以及對實際動手能力的重視, 使考核更客觀。

3 實踐教學環(huán)節(jié)的改革

由于計算機控制技術課程實踐性較強，涉及的相關概念較多，與前續(xù)課程的內(nèi)容聯(lián)系緊密，因此，教師該如何組織教學的各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)開放式的實踐教學模式，培養(yǎng)學生獨立思考，能力，使學生確實掌握好本課程知識，是一項非常有意義的課題。

3.1 增加創(chuàng)新性實踐教學內(nèi)容

為提高教學質量，可考慮減少驗證性的實驗內(nèi)容，增大設計性、綜合性和研究性的實驗內(nèi)容。系統(tǒng)性的綜合實踐能力是本專業(yè)應用型本科學生的必備素質之一。本課程應以開設系統(tǒng)型的綜合實驗為主，而環(huán)節(jié)性的實驗可以在其它專業(yè)基礎課和專業(yè)課中進行。創(chuàng)建系統(tǒng)性創(chuàng)新課題，學生自主在課程范圍內(nèi)選題，獨立查找資料，分析設計方案，并完成制作。

3.2 采用實驗預約機制，實現(xiàn)開放性實驗

計算機控制實驗采用實驗預約系統(tǒng)，學生網(wǎng)上預約實驗時間，增加學生的自主性。除規(guī)定學時的實驗時間外，學生可預約實驗室空閑時間，完成創(chuàng)新性實驗。傳統(tǒng)的計算機控制技術實驗，學生在規(guī)定的時間，按照實驗指導書中的實驗步驟進行實驗，設置相同的實驗參數(shù)，得出統(tǒng)一的實驗結果，實驗內(nèi)容以驗證性是實驗為主，實驗的研究性、綜合性、應用性都不夠，很難提升學生的實驗積極性和實驗的效果。開放性實驗改變了傳統(tǒng)實驗按照實驗步驟按部就班的實驗模式，使學生有了很大的自由發(fā)揮空間。它主要包含實驗內(nèi)容開放和實驗時間開放兩個方面。內(nèi)容開放可以分為學生選擇指定實驗內(nèi)容的實驗、學生自立題目或自行設計的實驗、學生參加有關競賽的實驗（實踐）訓練等。開放性實驗教學保證了實驗內(nèi)容的多樣性，學生在完成基礎實驗的前提下，可以自行設計具有綜合性和創(chuàng)新性的實驗。根據(jù)自己的專業(yè)愛好，加深對某個創(chuàng)新點的理解，學生可以獨自選定實驗課題，選擇儀器設備，制定實驗步驟，處理和分析實驗數(shù)據(jù)，而指導教師只是給予學生適當?shù)闹笇Ш蛶椭W生可以根據(jù)實際情況，通過實驗預約系統(tǒng)預約實驗教師開放的時間，合理安排實驗。一門課程的實驗，實驗教師根據(jù)實驗室利用的情況，開放不同時間段，學生通過網(wǎng)絡選擇適合的時間段參加實驗。實驗開放時間可分為課內(nèi)開放時間和課外開放時間，在課內(nèi)開放時間，學生根據(jù)課程實驗教學計劃要求，設計和完成相應的實驗內(nèi)容。在課外開放時間，實驗項目可不受限制，比如大學生創(chuàng)新項目、指導教師發(fā)布的教學計劃以外的綜合型、設計型實驗課題等，鼓勵學生進行創(chuàng)新設計實驗。

4 結束語

針對面向“卓越計劃”的自動化專業(yè)的本科學生，本著培養(yǎng)學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創(chuàng)新能力的目的，對計算控制技術課程的課堂教學及實驗環(huán)節(jié)進行改革和創(chuàng)新，能夠實現(xiàn)卓越工程師的培養(yǎng)計劃，為社會培養(yǎng)有用人才。

[1] 王柏華.師范院校工科實驗教學中心建設探討與實踐創(chuàng)新[J].實驗研究與探討，2009(5).

[2] 于海生.微型計算機控制技術[M].北京:清華大學出版社,1999. 1.

[3] 朱長江 ,劉敏思 ,何穗 .以名師工程為主導大力提升人才培養(yǎng)質量 [J].中國高等教育,2012.

Teaching reform and practice of computer control technology course for "excellence plan"

Xu Shunqing
(Yancheng Institute Of Technology)

In order to improve the training plan for the excellent engineer,this paper puts forward the reform methods in the present computer control technology course,from theoretical teaching and practice link two aspects,reform course content and teaching method,pay attention to students' independent learning, change the traditional practice teaching mode,put forward open experiment content and experiment time method,so that students can complete innovation experiment independently.

excellent plan;computer control technology;teaching reform