案例教學(xué)在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)課程中的實(shí)踐

于國(guó)慶

（河北科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，河北 石家莊 050018 ）

案例教學(xué)法起源于美國(guó)哈弗大學(xué)法學(xué)院，并在其商學(xué)院得要應(yīng)用和發(fā)展，在我國(guó)也有20 多年的發(fā)展歷程。案例教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，側(cè)重于針對(duì)具體案例的分析和研討，是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的革新，有利于突出和強(qiáng)化實(shí)踐效果。案例教學(xué)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)課程，對(duì)強(qiáng)化計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)課程的應(yīng)用性和實(shí)踐性意義深遠(yuǎn)。

一、案例教學(xué)的內(nèi)涵和特點(diǎn)

案例教學(xué)作為一種創(chuàng)新的教學(xué)模式，是在教學(xué)的過(guò)程中，圍繞一定的教學(xué)目標(biāo)及內(nèi)容，通過(guò)選擇和代入以前或者當(dāng)前真實(shí)存在或者經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單加工的具體案例，通過(guò)對(duì)案例的分析和研討，達(dá)到傳授教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生自主分析和實(shí)踐能力，促進(jìn)理論與實(shí)際相結(jié)合的現(xiàn)代化教學(xué)方法。案例教學(xué)具有較強(qiáng)的代入感，提高學(xué)生的專注度。在進(jìn)行案例分析時(shí)，需要不斷的搜索和運(yùn)用以前所學(xué)知識(shí)，有利于對(duì)已學(xué)知識(shí)進(jìn)行鞏固。在對(duì)案例進(jìn)行討論時(shí)，可以增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和自主分析能力，也有利于增加老師與學(xué)生的交流與互動(dòng)，增強(qiáng)學(xué)生主體地位，提高學(xué)生的主動(dòng)性、積極性，進(jìn)而提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，以及學(xué)校的教學(xué)效率和質(zhì)量。

案例教學(xué)在發(fā)展的過(guò)程中，具有嚴(yán)謹(jǐn)性、開(kāi)放性、互動(dòng)性、啟示性等特點(diǎn)。通過(guò)案例教學(xué)，將具有代表性的典型案例融入課堂進(jìn)行分析研究，總結(jié)和發(fā)掘其中知識(shí)點(diǎn)及存在的規(guī)律和聯(lián)系，為解決類似案例和問(wèn)題提供解決思路和辦法，有利于提高學(xué)生自主思考和解決類似問(wèn)題的能力。案例教學(xué)和計(jì)算機(jī)教學(xué)相結(jié)合，將計(jì)算機(jī)程序、語(yǔ)言等虛擬抽象的知識(shí)具體化，通過(guò)具體案例直觀的向?qū)W生進(jìn)行展現(xiàn)，學(xué)生更易明了和接受相關(guān)知識(shí)，提高教學(xué)效果。案例教學(xué)與傳統(tǒng)的教學(xué)方式不同，傳統(tǒng)的教學(xué)方式注重理論的系統(tǒng)傳授，案例教學(xué)則更注重理論與實(shí)際的結(jié)合，注重學(xué)生自主解決能力的提升，注重解決問(wèn)題的思維模式的培養(yǎng)。

二、計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)概述

計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)，是檢測(cè)與控制的集合，是依據(jù)對(duì)控制對(duì)象的檢測(cè)情況，從而按照人們的要求對(duì)其進(jìn)行控制，以期達(dá)到預(yù)期效果。計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的突破性發(fā)展，依托于計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的高速發(fā)展，目前，計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)逐漸向智能化、小型化及系統(tǒng)化的方向發(fā)展，其通用性與擴(kuò)展性大幅加強(qiáng)。計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)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(shí)別技術(shù)進(jìn)行信息處理；信息傳輸部分主要利用通信和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)進(jìn)行信息傳輸；信息控制部分主要利用現(xiàn)代控制技術(shù)進(jìn)行信息控制工作。

計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)是一項(xiàng)綜合性技術(shù)，是各種技術(shù)的綜合應(yīng)用。計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)由于較全面的利用了無(wú)線通信、全球定位、智能檢測(cè)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、虛擬儀器等先進(jìn)技術(shù)，因而具備靈活性高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可視性好、可靠性高、一體化、立體化等特點(diǎn)。按照儀器和系統(tǒng)擔(dān)負(fù)的任務(wù)不同，分為檢測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)三類，檢測(cè)系統(tǒng)單純的以檢測(cè)和測(cè)量為目的，控制系統(tǒng)單純以控制為目的，測(cè)控系統(tǒng)則以兼具檢測(cè)與控制為目的。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大，涉及領(lǐng)域也不斷廣泛，在冶金、電力、自動(dòng)化機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人控制、柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)等工業(yè)控制方面應(yīng)用十分普及，效果顯著，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到極大的促進(jìn)作用。

三、案例教學(xué)存在問(wèn)題

案例教學(xué)雖然在理論聯(lián)系實(shí)際的過(guò)程中起到了很好的效果，有利于滿足學(xué)校及學(xué)生雙方面對(duì)現(xiàn)代教學(xué)的要求，但是，在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中，仍存在一些問(wèn)題。

（一）對(duì)時(shí)間要求較長(zhǎng)

在案例教學(xué)的過(guò)程中，學(xué)校老師需要根據(jù)教學(xué)要求和目標(biāo)及知識(shí)點(diǎn)，對(duì)案例進(jìn)行反復(fù)篩選，并提前進(jìn)行分析研究，備課時(shí)間較長(zhǎng)。在提出案例的時(shí)候，往往也需要給予學(xué)生一定的時(shí)間去理解和思考，在講解和分析案例時(shí)，也需要大量的時(shí)間，還要考慮到后面相互研討及學(xué)生的消化過(guò)程，因此，案例教學(xué)需要消耗大量的時(shí)間才能完成，這就造成了與課時(shí)時(shí)間有限之間的矛盾，也造成了案例教學(xué)與理論知識(shí)時(shí)間分配之間的矛盾。無(wú)法協(xié)調(diào)好案例教學(xué)時(shí)間安排，教學(xué)效果就無(wú)法保證，教學(xué)效率也會(huì)相對(duì)較低。

（二）對(duì)師資要求較高

案例教學(xué)需要保持其客觀性、準(zhǔn)確性、嚴(yán)謹(jǐn)性、權(quán)威性，在對(duì)案例進(jìn)行講解、分析、研討時(shí)，針對(duì)案例教學(xué)中涉及的各種知識(shí)要點(diǎn)和存在問(wèn)題，面對(duì)學(xué)生各種專業(yè)性問(wèn)題，要求教師具有絕對(duì)的知識(shí)儲(chǔ)備和專業(yè)水平予以應(yīng)對(duì)和解答，因此，案例教學(xué)對(duì)老師的專業(yè)水平要求較高。而且，案例教學(xué)相對(duì)自由和開(kāi)放，在進(jìn)行研討的過(guò)程中，需要對(duì)課堂紀(jì)律、學(xué)生行為、課程節(jié)奏等進(jìn)行總體把控，對(duì)教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及威信也是提出了挑戰(zhàn)，因此，案例教學(xué)需要教師具有較高的綜合素質(zhì)。

（三）需要因材施教

案例教學(xué)作為創(chuàng)新型的教學(xué)模式，需要擯棄和杜絕傳統(tǒng)教學(xué)模式一股腦的教學(xué)習(xí)慣。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生知識(shí)水平參差不齊，存在較大的差異，需要教師根據(jù)不同水平的學(xué)生制定不同的教學(xué)方案，以適應(yīng)不同層級(jí)學(xué)生的知識(shí)吸收及消化水平。進(jìn)行案例教學(xué)時(shí)，不僅要時(shí)刻穿插各種基礎(chǔ)理論知識(shí)，對(duì)原有知識(shí)進(jìn)行鞏固，還需要對(duì)新知識(shí)進(jìn)行傳授，在對(duì)案例進(jìn)行分析研討時(shí)，需要由易到難，循序漸進(jìn)，防止知識(shí)水平教低的學(xué)生跟不上教學(xué)節(jié)奏。

（四）案例陳舊乏味

在實(shí)際案例教學(xué)過(guò)程中，大部分教師使用案例時(shí)，缺乏創(chuàng)新意識(shí)，往往僅使用課本案例進(jìn)行講解，缺乏吸引力，影響學(xué)生參與度和積極性。而且，有的教師選取的案例不與時(shí)俱進(jìn)，案例儲(chǔ)備不足，各種舊案例老生常談，無(wú)法適應(yīng)高速發(fā)展的時(shí)代步伐，無(wú)法體現(xiàn)最新的科技發(fā)展水平，無(wú)法向?qū)W生及時(shí)傳授最新的科技知識(shí)。

四、案例教學(xué)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)測(cè)控課程的必要性

案件教學(xué)通過(guò)對(duì)具體案例的分析和研討，可以培養(yǎng)學(xué)生思考和解決類似問(wèn)題的思維模式，可以提升學(xué)生自主實(shí)踐及突破創(chuàng)新的能力。計(jì)算機(jī)測(cè)控課程較為抽象，實(shí)踐性強(qiáng)，并非死記硬背能起到作用，學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)測(cè)控課程時(shí)受到主客觀因素影響，學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性不高，理解和消化困難，影響教學(xué)質(zhì)量。在對(duì)具體案例的分析和實(shí)踐的過(guò)程中，能對(duì)計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)形成直觀的輪廓性的了解，進(jìn)而掌握計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)的有關(guān)規(guī)律，有利于提高學(xué)生的主動(dòng)性與積極性，有利于提高教學(xué)效率及教學(xué)質(zhì)量，因此，將案例教學(xué)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)課程十分必要。

五、案例教學(xué)在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)課程中的實(shí)踐

（一）精心進(jìn)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(jù)教學(xué)知識(shí)內(nèi)容和本節(jié)重要知識(shí)點(diǎn)，要明確傳授的知識(shí)內(nèi)容和意圖，案例需蘊(yùn)含相關(guān)知識(shí)內(nèi)容。通過(guò)案例教學(xué)，在案例分析和研討的同時(shí)，完成相關(guān)知識(shí)的傳授，不僅可以鞏固已學(xué)知識(shí)，還可以傳授新的知識(shí)，有利于引導(dǎo)學(xué)生掌握此類典型案例所涉及的知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)其思維慣性和解決問(wèn)題能力。如通過(guò)某企業(yè)儀表集中控制室、計(jì)算機(jī)集中控制室等詳細(xì)情況向?qū)W生進(jìn)行展示，從而分析和講解其數(shù)據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)造，進(jìn)而強(qiáng)化學(xué)生分析和解決此類系統(tǒng)問(wèn)題的能力。

2.案例要具有側(cè)重性

由于市場(chǎng)對(duì)人才需求種類不斷發(fā)生變化，直接影響了各大院校專業(yè)設(shè)置和人才培養(yǎng)計(jì)劃和方向，為了適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展需求，各大院校會(huì)進(jìn)行積極的調(diào)整，案例選擇也會(huì)因適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需求而調(diào)整。在案例選擇和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)需求，重點(diǎn)選擇和其需求專業(yè)相關(guān)的案例，從而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)此類專業(yè)或者重點(diǎn)知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握程度，增強(qiáng)其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，有利于為社會(huì)和市場(chǎng)培養(yǎng)應(yīng)用型、專業(yè)型較強(qiáng)的即用型人才。如在講授電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)時(shí)，可以側(cè)重引用電網(wǎng)調(diào)度、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行及控制等案例，以明確側(cè)重點(diǎn)，提高學(xué)生專業(yè)能力。

3.案例要具有先進(jìn)性

計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，隨著相關(guān)技術(shù)的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)也發(fā)展極快。老舊的案例已無(wú)法適用當(dāng)前計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)發(fā)展步伐，無(wú)法代表其最新的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。因此，案例的選取要緊跟時(shí)代和科技發(fā)展步伐，要與時(shí)俱進(jìn)，體現(xiàn)計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)的實(shí)時(shí)性和先進(jìn)性，時(shí)刻關(guān)注和掌握最新計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)，要能夠代表當(dāng)前計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)的發(fā)展最新?tīng)顟B(tài)和最高水平，體現(xiàn)其先進(jìn)的技術(shù)特點(diǎn)，從而提升學(xué)生求知欲和積極性，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量。

4.案例要具有拓展性

每一個(gè)案例的設(shè)計(jì)和選擇，不應(yīng)僅僅局限與傳授與自身專業(yè)相關(guān)的內(nèi)容，而應(yīng)該具有更強(qiáng)的包容性與擴(kuò)展性。在案例選取時(shí)，要全方位進(jìn)行考慮，不僅要蘊(yùn)含以前所學(xué)知識(shí)，還要包括現(xiàn)在所授知識(shí)，同時(shí)還要兼顧其他相關(guān)專業(yè)知識(shí)，通過(guò)案例的分析和研討，可以擴(kuò)展學(xué)生知識(shí)面，擴(kuò)寬學(xué)生視野，豐富學(xué)生知識(shí)體系，有利于培養(yǎng)全面發(fā)展的高素質(zhì)人才。

（二）強(qiáng)化案例教學(xué)效果

1.提高學(xué)生參與案例教學(xué)積極性

提高學(xué)生參與案例教學(xué)的積極性，是保證案例教學(xué)效果的前提。教師在案例教學(xué)備課時(shí)，要全面和充分考慮案例涉及的知識(shí)點(diǎn)，在案例教學(xué)前將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)提前要求學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)，防止學(xué)生盲目聽(tīng)課，能提高案例教學(xué)節(jié)奏。在對(duì)案例進(jìn)行分析討論時(shí)，強(qiáng)化學(xué)生主體地位，加強(qiáng)和學(xué)生的交流，積極引導(dǎo)學(xué)生討論和提高發(fā)表觀點(diǎn)的主動(dòng)性，根據(jù)不同學(xué)生的專業(yè)知識(shí)水平，設(shè)計(jì)不同層次的研討問(wèn)題，從而提升各層次學(xué)生參與討論的積極性。制定相關(guān)的考核或者激勵(lì)機(jī)制，將學(xué)生課堂案例教學(xué)參與及討論情況，以學(xué)分制的形式和考試成績(jī)結(jié)合，適當(dāng)增加案例教學(xué)表現(xiàn)在考試成績(jī)中的權(quán)重，以此促進(jìn)學(xué)生參與案例教學(xué)的積極性。同時(shí)，教師也要對(duì)案例教學(xué)的節(jié)奏及易出現(xiàn)的問(wèn)題提前預(yù)測(cè)，對(duì)案例教學(xué)進(jìn)展進(jìn)行總體把握。

2.引導(dǎo)學(xué)生做好準(zhǔn)備

一是將案例教學(xué)知識(shí)點(diǎn)制定清單，提前向?qū)W生通報(bào)，要求學(xué)生按照知識(shí)點(diǎn)清單進(jìn)行提前預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備，從而提高案例教學(xué)效率。二是留給學(xué)生充足的分析案例的時(shí)間，包括閱讀案例的時(shí)間和分析研討的時(shí)間，培養(yǎng)學(xué)生分析思考能力。三是事先設(shè)定案例教學(xué)需要思考的問(wèn)題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題對(duì)案例進(jìn)行分析，做到有的放矢。

3.保障研討質(zhì)量

對(duì)案例分析和研討的過(guò)程，是學(xué)生能力提升的關(guān)鍵，保障研討質(zhì)量尤為重要。一是教師在研討的過(guò)程中發(fā)揮引導(dǎo)作用，指出案例內(nèi)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和需要注意的重點(diǎn)，不斷的提出需要思考的問(wèn)題，循序漸進(jìn)，由易到難，逐步引導(dǎo)學(xué)生向更深層次思考。二是教師要通過(guò)參與學(xué)生各小組討論或者加強(qiáng)提問(wèn)的方式，加強(qiáng)學(xué)生參與討論的積極性，從而保障研討效果。

4.適時(shí)總結(jié)評(píng)價(jià)

案例教學(xué)結(jié)束后，對(duì)出現(xiàn)的不同的觀點(diǎn)和方案進(jìn)行再次研討，分析其中的優(yōu)缺點(diǎn)，通過(guò)比較和點(diǎn)評(píng)，進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)案例的認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化教學(xué)實(shí)效。

總之，案例教學(xué)通過(guò)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(shí)的狀態(tài)和情況，在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)課程中應(yīng)用案例分析教學(xué)方法，可以將較為抽象的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)具體化，通過(guò)對(duì)典型案例詳細(xì)的分析和研討，能提高學(xué)生的主動(dòng)性與積極性，提升其自主分析和解決問(wèn)題的實(shí)踐能力，有利于學(xué)生掌握類似案例的聯(lián)系和規(guī)律，從而提升其競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)新力，進(jìn)而保障教學(xué)質(zhì)量和效果。