“控制工程中的程序设计”教学改革探讨

2015-03-01冯肖亮

亚太教育 2015年28期

关键词：启发式教学教学改革

文/冯肖亮

“控制工程中的程序设计”教学改革探讨

文/冯肖亮

摘要:本文对“控制工程中的程序设计”课程的教学方式进行改革探索，从教材选用、课堂教学、实践教学、考核方式等方面进行改革探索。通过教学改革，取得了较好的教学效果。

关键词:控制工程中的程序设计;教学改革;启发式教学

引言

为了适应控制技术和控制理论的发展形式需求，提高自动化类本科教学质量，突出工程系统设计应用，控制工程中的程序设计作为自动化相关专业的一门专业平台课程，能够加强学生对控制工程中相关知识的巩固掌握;同时着重讨论控制工程中Matlab程序设计，培养学生实践与动手能力。结合讲授“控制工程中的程序设计”课程的实际情况，笔者从以下几方面进行教学改革探索。

一、教材的选择

教材的选用应该以教学大纲为准绳，以便于学生理解、掌握知识为目的。因而，教材的选用应该能够在规定课时内完成教学大纲规定知识点的讲授，服从该学科整体教学规划的安排。教材的选用还应该以学生为本，选择详略合理、体系恰当、便于理解的教材作为教师施教、学生学习的助手。我们通过比较，在课程教学过程中选用了王燕平教授主编的《控制系统仿真与CAD》［1］，还参考了薛定宇教授和陈阳泉教授的《基于Matlab/Simulink的系统仿真技术与应用》［2］。

二、课堂教学改革

1．利用多媒体教学

多媒体课件具有丰富的表现形式，在减少大量板书时间的同时，还能够提供形象、彩色、直观的感性材料，使得一些抽象难懂的工程问题变成具体的画面，使得学生直观地理解、掌握所学习的知识点，以及不同知识点间的异同。例如:在讲述循环结构时，for语句和while语句都能让循环体语句反复执行，但二者的区别对于初学者来说是较难掌握的。通过流程图的对比，学生就能直观地发现: for语句需要预先给定循环次数，而while语句不需要。

综上所述，多媒体教学具有明显的优势。但是，利用多媒体教学并不是利用网络搜索精品课程的PPT，然后照本宣科就可以了;制作切合学生知识水平、符合大纲要求的多媒体课件，需要我们去精心准备，我们不仅需要通过精品课程借鉴教学名师的宝贵经验;还需要结合实际授课的课堂情况、学生学习的实际需要，控制类课程的自身特点。在课堂教学完备之后，还需要根据授课效果，及时总结、修改课件中存在的问题。

2．启发式教学

长期以来，我们国家的高校教育在知识为本的教育观指导下，多采用填鸭式的教学方法，重视知识的传授而忽略了学生动手能力的培养。“控制工程中的程序设计”是培养学生实践动手能力的专业平台课。Matlab包含的命令与工具箱数不胜数，工程中可能遇到的控制问题也枚不胜举。如果教师使用填鸭式教学方法，照本宣科，就会压抑学生的积极性和创造力;当遇到新的问题时，学生仍然不会分析问题、解决问题。因而，我们积极探索能够培养学生积极性、创造力的启发式教学方法。

国内外很多著名大学都十分重视启发式教学方法，强调教学中的师生互动［3］。启发式教学方法是一种新的教学理念，能够有效活跃课堂气氛。例如，在讲述if语句时，我们会讲到if语句包括单分支if语句结构、双分支if语句结构和多分支if语句结构。我们在介绍每种if语句时不仅利用动画展示其流程结构来帮助大家理解三者之间的区别，还会让同学们思考怎么样用简单的if语句结构来表示复杂的if语句结构，让学生花几分钟时间去思考、揣摩，对有想法的同学给予一定的激励，并鼓励其讲解给其他同学;然后引导学生总结不同if语句结构之间的异同。

很多老师都对学生上课玩手机的问题头疼不止，我们认为如果能够加以引导利用，手机也可以为我们的课堂教学服务。“控制工程中的程序设计”要教导学生如何利用matlab命令解决工程问题，那么让学生通过网络查找所遇到的问题可能利用哪些命令来完成处理就非常有意义。例如，在讲解如何利用matlab命令生成一个正弦波信号时，我们让学生自己上网查找利用什么命令来生成正弦信号。学生通过自己思考、上网查找、解决问题，不仅能够达到授人以鱼的目的:增强学生对新知识的记忆，使其掌握的更加牢固;而且还能达到授人以渔的效果，培养学生主动学习的兴趣，掌握思考问题、解决问题的方法。

三、强化实践教学

“控制工程中的程序设计”课程实践性较强，各种命令、工具箱和编程技巧都需要通过实践去理解、消化，这就要求我们在理论教学的同时加强实践教学环节。我们安排了总课时的1/3进行实践教学。同一实验题目，不同学生有不同的设计思路。这就要求我们指导实验时要因人而异，因材施教。此外，鼓励学生进行分组讨论，不同思路的碰撞更有利于提高学生的实践动手能力。