自動化綜合實驗課程的教學(xué)創(chuàng)新與改進(jìn)

何寧++劉曉潔

摘 要：作為工科專業(yè)的大學(xué)生，如何將所學(xué)的專業(yè)知識最大的適用于未來社會的需求，對于教師來說需要不斷努力探索、創(chuàng)新和實踐新的教學(xué)方法。本論文針對大三學(xué)年自動化專業(yè)的學(xué)生，在自動化綜合實驗課程設(shè)計中嘗試基于項目的要求對課程進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)，讓學(xué)生自由組隊，設(shè)計實現(xiàn)方案并安排項目進(jìn)度，最終展示團(tuán)隊成果。實踐結(jié)果證明，以項目要求開設(shè)的自動化綜合實驗課程獲得了較好的結(jié)果，一方面讓學(xué)生對專業(yè)知識有了更加深入地了解；另一方面對自己未來的職業(yè)選擇也有了更好地定位；同時也為他們后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)開創(chuàng)了一個良好的開端。

關(guān)鍵詞：自動化 綜合實驗 教學(xué)方法 教學(xué)總結(jié)

中圖分類號：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（a）-0197-02

作為一個自動化專業(yè)的本科生，在本科階段需要學(xué)習(xí)多門專業(yè)課程。但是如何學(xué)以致用，如何適應(yīng)社會的需求。針對這些問題，本著新時期國家提出的教育改革之一的創(chuàng)新教育，嘗試將各種教學(xué)方法優(yōu)化、整合[1，2]，即在學(xué)生已經(jīng)掌握一定知識的基礎(chǔ)上，尋找適合學(xué)生學(xué)習(xí)，并符合未來社會需求的教學(xué)方法[3，4]。通過實踐教學(xué)總結(jié)，我認(rèn)為在自動化教學(xué)的過程中，打破以往先教習(xí)理論再進(jìn)行試驗的教學(xué)過程，而是反其道之行，先試驗后理論的教學(xué)過程，并在其中穿插一些新的教學(xué)方法，以項目的方式來實施。這種探究性的教學(xué)方法更有利于調(diào)動學(xué)生的積極性，讓學(xué)生帶著問題，主動去學(xué)習(xí)，對其后續(xù)的理論教學(xué)也開創(chuàng)了一個良好的開端。

1 教學(xué)案例

自動化綜合試驗教學(xué)課程是針對大學(xué)三年級學(xué)生的一個短學(xué)期課程，是在他們學(xué)習(xí)了一些專業(yè)基礎(chǔ)課程之后，還未進(jìn)行專業(yè)課程學(xué)習(xí)之前，安排的自控綜合試驗課程。讓學(xué)生了解作為未來的自動化工程師，應(yīng)該具備哪些專業(yè)技長，這些技術(shù)的掌握與所開專業(yè)課程的關(guān)系，從而更好的激發(fā)學(xué)生在后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)中，帶著疑問，有針對性的進(jìn)行學(xué)習(xí)。在安排綜合實驗的過程中，參考實驗室現(xiàn)有設(shè)備，我們搭建了一個基于單片機(jī)的數(shù)字溫度采集控制系統(tǒng)[5，6]，要求學(xué)生基于現(xiàn)有實際硬件平臺的基礎(chǔ)上，利用所學(xué)過的C語言編程知識[7，8]，自由組合，2～3人一組，共同設(shè)計實現(xiàn)一個溫度采集與顯示系統(tǒng)，具體的硬件實現(xiàn)原理圖如圖1所示，軟件設(shè)計要求如下。

（1）溫度測量范圍10 ℃～70 ℃。

（2）精度誤差小于2 ℃。

（3）溫度數(shù)值顯示在LED數(shù)碼管第3、4位，并要求以攝氏度方式顯示當(dāng)前環(huán)境溫度值。顯示的溫度值要經(jīng)過軟件濾波處理，LED顯示穩(wěn)定不應(yīng)有數(shù)字或者字符抖動現(xiàn)象。

（4）具有報警功能。當(dāng)溫度數(shù)據(jù)大于設(shè)定值常量時，LED的第5、6位顯示為“PL”，以示提醒。

在這個綜合實驗的課程設(shè)計過程中，按照實際項目的要求，我們期望的不僅僅只是讓學(xué)生學(xué)會如何設(shè)計搭建實際平臺，如何利用所掌握的知識解決實際的問題，更要讓學(xué)生體會到自我價值實現(xiàn)的成就感；同時還期望在實現(xiàn)綜合實驗的過程中，組員之間該如何團(tuán)結(jié)合作，如何發(fā)揮各組員的特長，如何在綜合答辯中展示團(tuán)隊的優(yōu)點與長處。

2 合理選擇教學(xué)方法，促進(jìn)教學(xué)有效性

為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，在實際的教學(xué)過程中，需要吸納采取多種教學(xué)方法，如“學(xué)生自主探究，教師適時點撥”“靈活多變的教學(xué)過程”“問題驅(qū)動，任務(wù)分解，精講多練”等等[9，10]。實踐證明，將這些方法靈活地綜合應(yīng)用，對促進(jìn)課堂教學(xué)的有效性、培養(yǎng)學(xué)生自主實踐能力是非常有益的。

2.1 學(xué)生自主探究，教師適時點撥。

綜合試驗課程更注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，教師不妨大膽放手，讓學(xué)生自己組隊，根據(jù)要求自己動手設(shè)計方案，并不斷去嘗試，使其自行面臨解決實際操作中碰到的問題，同時教師要適時給予點撥。使學(xué)生在主動獲得知識技能、享受成果的同時，對自動化專業(yè)知識的學(xué)習(xí)興趣也會倍增。

2.2 靈活多變的教學(xué)過程。

考慮學(xué)生還沒有真正接觸自動化專業(yè)課程，教師在備課時，需要考慮實際學(xué)生的特點以及他們所關(guān)心的問題。諸如，自動化專業(yè)的學(xué)生，畢業(yè)后能從事那些工作，作為未來的自動化工程師，應(yīng)具備哪些必備的知識與基礎(chǔ)，才能更好地適應(yīng)這個激烈競爭的社會，才能在職場中處于不敗之地。教師在上課時，需要用準(zhǔn)確而幽默的語言、恰當(dāng)?shù)谋扔?，將抽象的名詞具體化、專業(yè)的語言生活化，能夠使學(xué)生愉快地接受那些“枯燥”的專業(yè)知識，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。除此之外，充分利用多媒體課件的圖、文、聲、像并茂的特點，給學(xué)生更直觀、生動、形象地展示一些圖片、動畫過程，對于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)及創(chuàng)新的欲望有著別的教學(xué)媒體不可替代的效果，對教學(xué)效果起著事半功倍的作用。

2.3 問題驅(qū)動，任務(wù)分解，精講多練。

綜合試驗課程是一個連續(xù)的上課環(huán)節(jié)，一開始教學(xué)時，教師在介紹相應(yīng)系統(tǒng)的特點之后，會拋出需要解決的問題，并給出了對應(yīng)的時間安排，只有每天都按時完成了當(dāng)日的工作任務(wù)，才能在課程結(jié)束時，針對所提出的問題，給出一個完美的結(jié)論。在這個過程中，學(xué)生有了具體的項目任務(wù)要求，完成時間以及必須完成任務(wù)的緊迫感。這些會促使學(xué)生不斷嘗試、努力完成。由于該過程是圍繞完成一個具體任務(wù)來進(jìn)行的，學(xué)生在完成任務(wù)的過程中就把知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起，并讓學(xué)生深刻體會到如何將自己的思想轉(zhuǎn)化為實際行動，如何按照項目的要求，分解工作，并組建團(tuán)隊完成工作等。

3 合理評價，提高課堂反饋有效性

新課程要求教師能運用新型教學(xué)評價理念在課堂上正確地評價學(xué)生。教師教學(xué)過程中的評價、學(xué)習(xí)成果的評價、教學(xué)的階段性評價等都將是課堂教學(xué)有效性的影響因素[11]。自動化綜合課堂的操作性很強(qiáng)，教師對于學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的情況千萬不要吝嗇給予反饋。學(xué)生的一舉一動、所見所得，教師都應(yīng)及時地給予反饋、評價，并給他們的操作進(jìn)行指導(dǎo)。當(dāng)然很多類似“真的很棒、好極了、你想得太周到了、你很關(guān)注細(xì)節(jié)”等語言的使用，更能給學(xué)生一種肯定、鼓勵和希望，讓他們在學(xué)習(xí)的過程中有更高的積極性，相應(yīng)地提高了課堂教學(xué)的有效性。評價的語言要有針對性、多樣性，要善于捕捉學(xué)生的亮點。這樣，一節(jié)課結(jié)束時教師給予學(xué)生所完成任務(wù)及時的評價，能增強(qiáng)學(xué)生的成就感，也有助于學(xué)生對自己的知識技能掌握情況、自信能力、綜合素質(zhì)有個清醒的認(rèn)識，并做及時的反思、總結(jié)；同時也在相互的交流與評價中鍛煉了自身能力。課堂評價有多種形式，教師在教學(xué)過程中要注意穿插使用，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。綜上所述，為實現(xiàn)課堂的有效性教學(xué)，教師必須不斷更新教學(xué)理念，更新自己的教育觀念，提高自己的信息技術(shù)素養(yǎng)，客觀地分析課堂教學(xué)中暴露出來的問題，在實踐過程中不斷摸索，不斷總結(jié)，才能有效地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，有效地提高學(xué)生的專業(yè)技術(shù)素養(yǎng)，為他們今后的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。endprint

4 結(jié)論

在進(jìn)行自動化綜合試驗課程教學(xué)過程中，教師采用合適的教學(xué)方法，按照任務(wù)大小合理的規(guī)劃相應(yīng)的時間計劃，推動學(xué)生以項目地方式按照計劃行事，讓學(xué)生在輕松順利完成課程的同時，還激發(fā)了學(xué)生自主理論學(xué)習(xí)的熱情，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)熱情、自信心；并且培養(yǎng)了學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊合作以及成果分享的精神。這種實驗教學(xué)安排對后續(xù)的理論教學(xué)還是有一定的幫助，讓學(xué)生了解到理論知識的重要性。但是同時我們也看到這種實驗教學(xué)方式還有不足之處，諸如實驗種類的多樣性，實驗教學(xué)過程中，與學(xué)生的實際交流方式方法。這些在以后的教學(xué)中，還需要不斷改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

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[11] 王華，王玲維.信息技術(shù)條件下課堂教學(xué)有效性的探微[J].無線互聯(lián)科技，2012（6）：196.endprint

4 結(jié)論

在進(jìn)行自動化綜合試驗課程教學(xué)過程中，教師采用合適的教學(xué)方法，按照任務(wù)大小合理的規(guī)劃相應(yīng)的時間計劃，推動學(xué)生以項目地方式按照計劃行事，讓學(xué)生在輕松順利完成課程的同時，還激發(fā)了學(xué)生自主理論學(xué)習(xí)的熱情，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)熱情、自信心；并且培養(yǎng)了學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊合作以及成果分享的精神。這種實驗教學(xué)安排對后續(xù)的理論教學(xué)還是有一定的幫助，讓學(xué)生了解到理論知識的重要性。但是同時我們也看到這種實驗教學(xué)方式還有不足之處，諸如實驗種類的多樣性，實驗教學(xué)過程中，與學(xué)生的實際交流方式方法。這些在以后的教學(xué)中，還需要不斷改進(jìn)。

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4 結(jié)論

在進(jìn)行自動化綜合試驗課程教學(xué)過程中，教師采用合適的教學(xué)方法，按照任務(wù)大小合理的規(guī)劃相應(yīng)的時間計劃，推動學(xué)生以項目地方式按照計劃行事，讓學(xué)生在輕松順利完成課程的同時，還激發(fā)了學(xué)生自主理論學(xué)習(xí)的熱情，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)熱情、自信心；并且培養(yǎng)了學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊合作以及成果分享的精神。這種實驗教學(xué)安排對后續(xù)的理論教學(xué)還是有一定的幫助，讓學(xué)生了解到理論知識的重要性。但是同時我們也看到這種實驗教學(xué)方式還有不足之處，諸如實驗種類的多樣性，實驗教學(xué)過程中，與學(xué)生的實際交流方式方法。這些在以后的教學(xué)中，還需要不斷改進(jìn)。

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