基于學(xué)習(xí)風(fēng)格的“計(jì)算機(jī)控制”課程高效教學(xué)設(shè)計(jì)研究

張勁松

摘要“計(jì)算機(jī)控制”是自動化專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，具有內(nèi)容多、理論性強(qiáng)和注重實(shí)踐的特點(diǎn)。針對自動化專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，在“計(jì)算機(jī)控制”課教學(xué)中，將學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格分為感知型、合作型和獨(dú)立型3種類型，并以此為依據(jù)進(jìn)行課程的高效教學(xué)設(shè)計(jì)。以“數(shù)字控制”這一主題章節(jié)為例，介紹了教學(xué)設(shè)計(jì)的三個階段。通過不斷實(shí)施教學(xué)改進(jìn)措施，使得三個階段構(gòu)成閉環(huán)結(jié)構(gòu)。實(shí)踐證明該教學(xué)設(shè)計(jì)可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，獲得更好的學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞 學(xué)習(xí)風(fēng)格 教學(xué)方式 教學(xué)設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)控制

中圖分類號：G424文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.20.042

Research on Efficient Instructional Design of Computer Control Course Based on Learning Style

ZHANG Jinsong

（School of Rail Transportation， Shandong Jiaotong University， Jinan， Shandong 250357）

AbstractComputercontrol isanimportant professional courseofautomation specialty，which has thecharacteristics of multi-theoretical content and emphasis on practice. According to the characteristics of automation major students， in the teachingof"computercontrol"majorcourse，thelearningstyleofstudentsisdividedintothreetypes-sensitivetype，group type and individual type. And based on this， the efficient instructional design of the course is conducted. Taking "digital control" as an example， this paperintroduces three stages ofinstructional design. Through thecontinuous implementation of teaching improvement measures， the three stages constitute a closed-loop structure. The practice proves that the instructional design can effectively improve students’ interest in learning and obtain better learning results.

Keywordslearning style； teaching method； instructional design； computer control

近年來，自動控制領(lǐng)域的一個新的發(fā)展趨勢就是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)同人工智能等先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，體現(xiàn)著鮮明的時代特征。在新舊動能轉(zhuǎn)換中，融合了人工智能的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，對新一代信息技術(shù)、高端裝備產(chǎn)業(yè)能夠提供高度支持?！坝?jì)算機(jī)控制”作為自動化專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，具有內(nèi)容多、理論性強(qiáng)和注重實(shí)踐的特點(diǎn)。“計(jì)算機(jī)控制”這門專業(yè)課涉及多門前序基礎(chǔ)課程的理論知識和應(yīng)用技術(shù)。在目前高等教育改革不斷深入的背景下，該課程的教學(xué)課時被縮短?；谶@一現(xiàn)狀，對“計(jì)算機(jī)控制”這門課程進(jìn)行教學(xué)改革，研究基于學(xué)習(xí)風(fēng)格的高效教學(xué)設(shè)計(jì)是十分必要的。

1學(xué)習(xí)風(fēng)格的類型

學(xué)習(xí)風(fēng)格一詞最早在1954年由美國學(xué)者哈伯特·塞倫提出，它是學(xué)生帶有個性的相對穩(wěn)定的學(xué)習(xí)方式，在教育過程中具有重要的地位，其作用不容忽視。針對學(xué)生的不同學(xué)習(xí)風(fēng)格，教師可以采取不同的教學(xué)方式，在教學(xué)的過程中體現(xiàn)出因材施教和個性化教學(xué)的特點(diǎn)。教師的教學(xué)方式同學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格有著密切的相關(guān)性，對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有著重要的影響。如果教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格相適應(yīng)，就可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，促進(jìn)學(xué)生學(xué)業(yè)的進(jìn)步。為此教師要在教學(xué)過程中對學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格進(jìn)行全面的了解，做到因人施教。在“計(jì)算機(jī)控制”課程的教學(xué)中，針對理工科大學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，將學(xué)習(xí)風(fēng)格進(jìn)行重新合并劃分，分為感知型（sensitive）、合作型（group）和獨(dú)立型（individual）3種類型。其中感知型學(xué)習(xí)風(fēng)格，又可以細(xì)分為視覺、聽覺、動覺和觸覺等不同類型。其中，視覺型學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生善于通過視覺學(xué)到知識，對于視覺型的材料有比較好的理解力和接受程度，喜歡通過教科書或黑板獲取信息，對于教師純語言的教學(xué)不太樂意接受。聽覺型學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生善于通過聽覺學(xué)到知識，對于聽覺型的材料有比較好的理解力和接受程度，比如喜歡聽老師的口頭講解，樂于接受聽講座和課堂討論這樣的教學(xué)方式。動覺型學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生參與課堂活動的積極性比較高，傾向于通過身體的反應(yīng)獲取知識，這類學(xué)生對于課堂活動參與的積極性較高，喜歡通過實(shí)際操作進(jìn)行學(xué)習(xí)，而不太喜歡安靜的教學(xué)方式。觸覺型學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)或動手制作時有著很高的學(xué)習(xí)熱情，一邊做實(shí)驗(yàn)一邊記錄數(shù)據(jù)，對于他們記住和鞏固所學(xué)內(nèi)容是很有幫助的。合作型學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生喜歡與其他同學(xué)進(jìn)行互動，樂于和同學(xué)們一起開展小組討論研究問題，通過分工合作可以成功的完成老師布置的任務(wù)。獨(dú)立型學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生，學(xué)習(xí)目標(biāo)比較明確，學(xué)習(xí)的責(zé)任感更強(qiáng)，他們在獨(dú)立學(xué)習(xí)時，有著清醒的思維、敏捷的頭腦，記憶知識更加牢固。

根據(jù)自動化專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，為了研究方便，在學(xué)習(xí)風(fēng)格分類上，將視覺、聽覺、動覺和觸覺加以合并，都?xì)w為感知型。依照感知型、合作型和獨(dú)立型3種類型對學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格進(jìn)行歸類，并施以不同的教學(xué)方式。

2學(xué)習(xí)風(fēng)格調(diào)查

為了對學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格進(jìn)行深入了解，從自動化專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)出發(fā)，編寫了學(xué)習(xí)風(fēng)格的調(diào)查問卷。在問卷中設(shè)計(jì)了30個問題，分別從感知型、合作型和獨(dú)立型這三種類型的學(xué)習(xí)風(fēng)格的角度調(diào)查該專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格。在調(diào)查問卷中，針對每一種學(xué)習(xí)風(fēng)格都有對應(yīng)的10道問題，要求學(xué)生獨(dú)立完成問卷。題目的順序被打亂，針對每種學(xué)習(xí)風(fēng)格的題目隨機(jī)分布在調(diào)查問卷中。被測試者針對每道題選擇不同的答案都會得到相應(yīng)的分值。其中“從不”選項(xiàng)對應(yīng)分值為0分；“偶爾”選項(xiàng)對應(yīng)的分值為2分；“不確定”選項(xiàng)對應(yīng)的分值為3分；“經(jīng)?！边x項(xiàng)對應(yīng)的分值為4分；“總是”選項(xiàng)對應(yīng)分值為5分。將每份調(diào)查問卷中對應(yīng)于3種學(xué)習(xí)風(fēng)格的10道題目的得分各自相加。如果被測試者的得分在41～50分之間的話，那么這種學(xué)習(xí)風(fēng)格是該被測試者的第一學(xué)習(xí)風(fēng)格。如果被測試者的得分在31～40分之間的話，那么這種學(xué)習(xí)風(fēng)格是該被測試者的第二學(xué)習(xí)風(fēng)格。如果被測試者的得分在0～30分之間的話，那么這種學(xué)習(xí)風(fēng)格是該被測試者的第三學(xué)習(xí)風(fēng)格。

將每種學(xué)習(xí)風(fēng)格的人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、匯總得到表1。

從調(diào)查結(jié)果（見表1）中可以看出，這58名被試者中，共有40人把感知型（主要是視覺和聽覺）作為第一學(xué)習(xí)風(fēng)格，在第一學(xué)習(xí)風(fēng)格中所占的比例最大，占總體的68.97%；有29人把合作型作為第二學(xué)習(xí)風(fēng)格，在第二學(xué)習(xí)風(fēng)格中所占的比例最大，占總體的50%；有38人把獨(dú)立型作為第三學(xué)習(xí)風(fēng)格，在第三學(xué)習(xí)風(fēng)格中所占的比例最大，占總體的65.52%。通過對調(diào)查數(shù)據(jù)的分析，可以發(fā)現(xiàn)該班學(xué)生在“計(jì)算機(jī)控制”這門課程的學(xué)習(xí)中，大多數(shù)學(xué)生更傾向于感知型學(xué)習(xí)方式。另外，由于該課程與工程實(shí)際聯(lián)系緊密，實(shí)踐環(huán)節(jié)較多，學(xué)生也比較喜歡合作型的學(xué)習(xí)方式。而獨(dú)立型學(xué)習(xí)方式在該門課程的教學(xué)中是最不被學(xué)生所接受的。因此在總體教學(xué)方式的安排上，應(yīng)首先加強(qiáng)感知型教學(xué)策略，充分利用聽覺、視覺等多媒體教學(xué)手段，提高學(xué)生對基本知識的認(rèn)知能力。另外在理論和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，要注重分工合作，讓學(xué)生分組完成指定任務(wù)，在合作中加強(qiáng)對知識的理解和運(yùn)用。

3基于不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的高效教學(xué)設(shè)計(jì)

在自動化專業(yè)“計(jì)算機(jī)控制”課程的教學(xué)過程中，針對不同學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格，實(shí)現(xiàn)了課程高效教學(xué)設(shè)計(jì)，下面以一個主題章節(jié)為例來說明基于學(xué)習(xí)風(fēng)格實(shí)現(xiàn)課程高效教學(xué)設(shè)計(jì)的過程。

“數(shù)字控制技術(shù)”為“計(jì)算機(jī)控制”這門專業(yè)課中的一個重要主題章節(jié)，按照任務(wù)驅(qū)動的模式，進(jìn)行了高效教學(xué)設(shè)計(jì)。該主題章節(jié)的教學(xué)目標(biāo)為：（1）了解數(shù)字程序控制基礎(chǔ)；（2）掌握逐點(diǎn)比較法差補(bǔ)原理；（3）掌握步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)與伺服電機(jī)控制技術(shù)；（4）通過實(shí)例培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，鍛煉創(chuàng)新能力。通過前期調(diào)查問卷，確定了學(xué)生在“計(jì)算機(jī)控制”課程的主要學(xué)習(xí)風(fēng)格傾向?yàn)椋阂愿兄秃秃献餍蜑橹?，以?dú)立型為輔。因而在“數(shù)字控制技術(shù)”這一教學(xué)任務(wù)中，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格進(jìn)行了高效教學(xué)設(shè)計(jì)。如圖1所示，教學(xué)過程被分為了三個階段。

第一階段：由于學(xué)生中感知型學(xué)習(xí)風(fēng)格占比最高，教師借助視聽多媒體資源，由淺入深的介紹數(shù)字控制的應(yīng)用場合、發(fā)展過程、基本原理和實(shí)現(xiàn)方法，使得大部分學(xué)生獲得較好的學(xué)習(xí)效果，構(gòu)建堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)。在該階段教學(xué)中，要給學(xué)生留出一定的時間進(jìn)行分組討論。

第二階段：根據(jù)合作型學(xué)習(xí)風(fēng)格在第二學(xué)習(xí)風(fēng)格中占比最高，采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)對所學(xué)知識進(jìn)一步鞏固。采用分組合作的方法，將合作型學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生平均分配在各個小組，學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)資源和數(shù)字控制的基本知識，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)控制的程序設(shè)計(jì)，驗(yàn)證不同的控制方式。在實(shí)驗(yàn)課程中，教師對學(xué)生主要起到引導(dǎo)的作用，學(xué)生針對具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分組討論、設(shè)計(jì)方案。教師要根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。學(xué)生們通過分組討論和分工合作完成學(xué)習(xí)目標(biāo)并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。在此過程中，教師要對學(xué)生的掌握程度做出評價，并提出針對性的改進(jìn)方法和建議，然后進(jìn)入下一個學(xué)習(xí)任務(wù)。如此循環(huán)往復(fù)，學(xué)生一旦完成某個學(xué)習(xí)任務(wù)，將會大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心和學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。

第三階段：通過課堂測驗(yàn)檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。在試卷出題過程中，針對每一個教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)不同的類型的題目作為觀測點(diǎn)。對每一個觀測點(diǎn)的學(xué)生得分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，獲得該觀測點(diǎn)的實(shí)際的學(xué)習(xí)成果評測，也就是學(xué)生在該觀測點(diǎn)的平均正確率。如果該觀測點(diǎn)的平均正確率超過百分之七十，則該教學(xué)目標(biāo)達(dá)到預(yù)期的效果，否則該教學(xué)目標(biāo)未達(dá)到預(yù)期效果，需要在下一年度教學(xué)過程中進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。在教學(xué)過程中通過對比、總結(jié)找到不足和改進(jìn)措施，直到所有教學(xué)目標(biāo)均達(dá)到預(yù)期效果。

基于學(xué)習(xí)風(fēng)格的課程高效教學(xué)設(shè)計(jì)是一個循環(huán)往復(fù)、不斷推進(jìn)的過程。在此過程中，對學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格的調(diào)查研究是前提條件。只有充分了解學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格傾向才能因材施教，開展與學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格相適應(yīng)的教學(xué)活動。在教學(xué)活動完成之后必須對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行按照教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行評價，并以此為依據(jù)提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。如此周而復(fù)始，按照教學(xué)設(shè)計(jì)的三個階段進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生一旦成功完成某一主題章節(jié)的學(xué)習(xí)，不但會提高對學(xué)習(xí)的興趣，獲得良好的學(xué)習(xí)效果，還可以增強(qiáng)學(xué)生自信心，有助于后續(xù)主題章節(jié)的學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)生對該門專業(yè)課程整體掌握水平。

4結(jié)論

經(jīng)過本次研究發(fā)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)高效教學(xué)設(shè)計(jì)，就要對學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格進(jìn)行全面了解。學(xué)習(xí)風(fēng)格的劃分要針對具體專業(yè)課程的特點(diǎn)。要對學(xué)生自身學(xué)的學(xué)習(xí)風(fēng)格傾向進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查研究，以此為依據(jù)針對不同的學(xué)習(xí)風(fēng)格采用高效教學(xué)設(shè)計(jì)。教師要采用同學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格相適應(yīng)的教學(xué)策略和教學(xué)方式，做到因材施教，才能獲得更好的教學(xué)效果，提高學(xué)生對專業(yè)課的學(xué)習(xí)的興趣。另外，教學(xué)過程中要有教學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)改進(jìn)措施，使得整個教學(xué)過程成為一個閉環(huán)結(jié)構(gòu)，通過循環(huán)往復(fù)，才能不斷提高教師的教學(xué)水平和學(xué)生對知識的掌握程度。

山東交通學(xué)院校級教學(xué)改革研究項(xiàng)目：《計(jì)算機(jī)控制》課程中高效教學(xué)設(shè)計(jì)的研究（2018YB34）

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