系統(tǒng)教學法及其在課程改革中的應(yīng)用

摘要：針對傳統(tǒng)教學方法的不足，提出了基于系統(tǒng)教學法的一體化教學方法，并闡述了系統(tǒng)教學法的基本概念及其與傳統(tǒng)教學法、項目教學法的不同?；跈C電專業(yè)課程的特點，提出了基于系統(tǒng)教學法的課程一體化內(nèi)容體系，并應(yīng)用于《電氣控制與PLC》課程教學改革中。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)教學法；傳統(tǒng)教學法；項目教學法；課程改革

在新一輪的高職專業(yè)課程改革中，許多教師將各種教學方法引入到課程教學改革中，并取得了較好的教學效果，比如項目教學法和任務(wù)驅(qū)動教學法。系統(tǒng)教學法是一種不同于以上兩種方法的教學方法。本文試圖闡述系統(tǒng)教學法的基本特點及其在機電專業(yè)課程教學中的成功應(yīng)用，以期為從事課程改革的教師提供參考。

系統(tǒng)教學法的基本概念

（一）系統(tǒng)教學法與傳統(tǒng)教學法的比較

傳統(tǒng)教學法是指從理論基礎(chǔ)到實際應(yīng)用為主線的教學方法。下圖說明了利用傳統(tǒng)教學法對機電一體化系統(tǒng)進行教學的過程。這樣的教學效果往往是學生學習了機電一體化專業(yè)的各門課程卻不能將各門學科知識有機地融合在一起，不能從系統(tǒng)的角度理解機電一體化系統(tǒng)。

傳統(tǒng)教學法過于強調(diào)教師的主導(dǎo)作用，在教學過程中主張以教師為中心，忽視學生的主體作用，不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不能適應(yīng)素質(zhì)教育的需要。

系統(tǒng)教學法是從系統(tǒng)出發(fā)展開教學，是一種由整體到局部、由系統(tǒng)到元件的教學方法。系統(tǒng)教學法以實際的系統(tǒng)為教學系統(tǒng)，逐步對系統(tǒng)進行剖析，最終對元件個體進行學習。在這個過程中，教師完成各專業(yè)課程的教學，達到應(yīng)有的教學效果。系統(tǒng)教學法注重信息系統(tǒng)，強調(diào)學生的主體地位，強調(diào)意義接受，引導(dǎo)在教學中起到至關(guān)重要的作用。以機電一體化系統(tǒng)的學習為例，說明系統(tǒng)教學法的實施過程：以機電一體化系統(tǒng)為中心，介紹系統(tǒng)功能；選擇系統(tǒng)的一個模塊；模塊的功能；選擇模塊的元器件；元件的理論基礎(chǔ)；元件的特性、主要參數(shù)、數(shù)據(jù)表；故障來源、現(xiàn)象；元件的測量（理論、仿真、真實系統(tǒng)）；故障診斷策略；回到系統(tǒng)。

下圖為系統(tǒng)教學法的實施過程。從圖2可以看出，系統(tǒng)教學法更加強調(diào)系統(tǒng)的概念，系統(tǒng)教學法可以使學生更加深刻地理解所學的知識，避免了知識結(jié)構(gòu)的孤立性，又有利于學生將所學到的知識應(yīng)用到其他系統(tǒng)中。

（二）系統(tǒng)教學法與項目教學法的比較

項目教學法是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。將一個相對獨立的項目(產(chǎn)品教學法)交由學生自己處理，信息收集、方案設(shè)計、項目實施及最終評價，都由學生自己負責。學生通過該項目的學習，了解并把握整個過程及每一環(huán)節(jié)中的基本要求，原則上項目結(jié)束后應(yīng)有一件看得見的產(chǎn)品。

項目教學法具有以下特點：（１）實踐性：項目的主題與真實世界密切聯(lián)系，學生學習更加具有針對性和實用性。（２）自主性：為學生根據(jù)自己的興趣選擇內(nèi)容和展示形式的決策機會，學生能夠自主、自由地進行學習，從而有效地促進學生創(chuàng)造能力的發(fā)展。（３）發(fā)展性：長期項目與階段項目相結(jié)合，構(gòu)成為實現(xiàn)教育目標的認知過程。（４）綜合性：具有學科交叉性和綜合能力運用的特點。（５）開放性：主要體現(xiàn)在學生圍繞主題所探索的方式、方法、展示和評價具有多樣性、選擇性。（６）過程性：項目教學法的評價注重學生在項目活動中能力發(fā)展的過程，測評內(nèi)容包括學生參與活動各環(huán)節(jié)的表現(xiàn)以及完成作業(yè)的質(zhì)量。

系統(tǒng)教學法是以已經(jīng)存在的實際系統(tǒng)為教學設(shè)備，通過對系統(tǒng)進行剖析體現(xiàn)課程大綱所要求的學生必須掌握的知識點，教學設(shè)備的選擇標準如下：（１）該設(shè)備可用于學習特定的教學內(nèi)容，具有一定的代表性，具有一個輪廓清晰的任務(wù)說明。通過該系統(tǒng)的學習，學生能容易地將所學知識移植到其他系統(tǒng)中。為了全面完成課程教學內(nèi)容，可適當選擇多個教學設(shè)備。（２）教學設(shè)備所使用的元件應(yīng)為工業(yè)標準件，學生能將所學到的知識直接應(yīng)用到實際工作中。（３）通過對系統(tǒng)的學習，能將某一課題的理論知識與實踐技能結(jié)合在一起。（４）難度適中。通過學習，學生能運用已有知識，在一定范圍內(nèi)學習新的技能，解決過去從未遇到過的實際問題。（５）該系統(tǒng)能夠盡可能多地集成專業(yè)體系的各門學科知識，節(jié)約教學資源，加強學生對所學專業(yè)的系統(tǒng)理解。

系統(tǒng)教學法在機電專業(yè)課程教學中的應(yīng)用

傳統(tǒng)教學方法理論與實踐脫節(jié)或?qū)嵺`環(huán)節(jié)設(shè)置不合理，使學生對所學的知識不能融會貫通，不會綜合運用，難以滿足教學要求。項目教學法對班級人數(shù)具有一定的限制，人數(shù)過多不利于項目的實施。鑒于機電一體化技術(shù)專業(yè)課程的學科特點，從德國學習歸來的項目組成員利用系統(tǒng)教學法對《液壓技術(shù)基礎(chǔ)》和《電氣控制與ＰＬＣ》兩門課程進行了教學改革。實踐證明，系統(tǒng)教學方法極大地提高了教學質(zhì)量，值得其他類似實踐性較強的課程教學借鑒與參考。下面以《電氣控制與ＰＬＣ》課程教學為例，具體說明系統(tǒng)教學法的實施過程。

（一）構(gòu)建一體化教學內(nèi)容體系

一體化教學，通俗的理解就是將理論教學與實踐教學融為一體，其內(nèi)涵是打破傳統(tǒng)學科體系的教學模式，根據(jù)工程教育培養(yǎng)目標的要求重新整合教學資源，體現(xiàn)能力本位的特點。

《電氣控制與ＰＬＣ》課程的教學設(shè)備采用模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)（ＭＰＳ）和西門子全集成自動化系統(tǒng)。ＭＰＳ是典型的機電一體化設(shè)備，模擬零件的加工、檢測、裝配和分類的過程。系統(tǒng)包括六個工作站，每站由一臺西門子Ｓ７－３００ＰＬＣ控制，各工作站可以單獨工作，也可以組成系統(tǒng)完成整個加工過程。西門子全集成自動化系統(tǒng)主要為了完成ＰＬＣ通信技術(shù)的教學而選用的設(shè)備。

構(gòu)建完整的《電氣控制與ＰＬＣ》教學內(nèi)容體系，如圖３所示。

（二）系統(tǒng)教學法的實施

首先從系統(tǒng)出發(fā)，對系統(tǒng)進行功能、結(jié)構(gòu)、運行等方面的講解，使學生掌握系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、工作過程和操作方法；其次選擇系統(tǒng)的某一模塊或子系統(tǒng)，通過能量流、物質(zhì)流、信號流的詳細講解，引出ＰＬＣ并講解ＰＬＣ的功能與組成；最后提出子系統(tǒng)的控制要求，通過任務(wù)牽引和問題驅(qū)動的方式完成ＰＬＣ基本指令與編程等其他內(nèi)容的學習，最終實現(xiàn)對系統(tǒng)的有效控制和故障診斷。在此要注重過程考核。

在教學實施過程中，為了解決設(shè)備不足的問題，教師開發(fā)了基于ＳＩＭＩＴ的ＭＰＳ仿真系統(tǒng)，將故障診斷軟件引入到課程教學中，在必要的時候配備１～２名輔助教師完成課堂教學，真正做到一體化教學。

針對傳統(tǒng)教學方法的不足，我們提出了基于系統(tǒng)教學法的一體化教學方法，并建立了《電氣控制與ＰＬＣ》課程的一體化內(nèi)容體系，對其進行課程教學改革。采用系統(tǒng)教學法授課，激發(fā)了學生的學習興趣，培養(yǎng)和鍛煉了學生的實踐能力、分析能力、綜合能力、合作能力和解決問題的能力。整個教學過程以學生為中心，努力讓學生自己構(gòu)建機電一體化專業(yè)的知識體系，取得了很好的教學效果。

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作者簡介：

段向軍（1978－），男，黑龍江哈爾濱人，碩士，南京信息職業(yè)技術(shù)學院機電工程系講師，研究方向為智能控制。