《计算机控制技术课程设计》教学模式改革探索*

陈勇　刘丽莎　肖红军　王飞（、佛山科学技术学院机械与电气工程学院，广东佛山58000　、深圳职业技术学院，广东深圳58055）



《计算机控制技术课程设计》教学模式改革探索*

陈勇1刘丽莎2肖红军1王飞1
（1、佛山科学技术学院机械与电气工程学院，广东佛山5280002、深圳职业技术学院，广东深圳518055）

摘要：针对《计算机控制技术课程设计》培养系统思想和应用能力的特点，以电气工程及其自动化专业学生作为主体，以培养学生动手能力为目标，以实训的形式，开展基于任务驱动的模块式实践教学体系的构建和教学改革尝试，注重技能操作和理论加深巩固，寻求理论学习和应用能力训练之间的最佳结合点，从而达到综合素质提高的教学效果。

关键词：任务驱动；模块教学；计算机控制；课程设计；教学改革

引言

《高等教育法》明确规定：“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”。电气工程及其自动化专业的特点是知识面广、实践性强、工程性强，培养学生的系统化思维、发现问题和解决问题的思路和方法、自组织能力是专业培养目标中的重要内容。因此，在珠三角地方产业转型对应用型高级专门人才需求的基础上，在学校“示范性应用型本科”的大背景下，很有必要重视学科的交叉融合，切实培养学生的综合实践能力、创新意识和综合解决问题的复合型能力。计算机控制技术理论教学的后续课程设计环节是一个很重要的实践内容，是对大学前期专业知识的高度综合，课程设计的效果直接影响学生的专业综合能力的培养。

一、目前实践教学中存在的问题

在电气信息类的本科教学中，理论教学与实践教学的相互关联和融合关系一直是教学中面临的具体实际问题。由于历史原因和实验条件的限制，地方院校的专业课程教学中，理论教学一直占据着主导位置，实验课、课程设计等实践教学环节处于是理论教学的辅助角色。由于学生对实践教学的理解不深刻，导致了理论知识与实际能力发展的不平衡。同时，实践教学环节的薄弱、实践教学的效果不佳也直接影响到了学生对理论教学的兴趣，从而使得实践教学对理论教学的促进作用不大。目前学生的传统实验绝大部分是验证性实验，开放性不强，基本上是学生在规定时间内对照指导书，完成规定的实践课程内容，变成了一种约定的没有新颖性和创新性的重复，使得结果大部分雷同。这种实践教学的模式很难激发学生的好奇心和求知欲，也影响学生创造性思维的发挥。学生这种实践环节中被动的角色定位在一定程度上制约了学生综合素质的提高和发展，实践环节不能很好地达到提高学生综合实践能力的目的。

因此，基于我校电气工程及其自动化专业课程的实践教学实际，目前需要对实践教学模式做出改革和探索，改变学生在实践教学中的被动状态，激发学生对实验的积极性，引导学生主动的思考，以教学模式改革促进教学效果的提升。目前，针对以培养应用型人才为目标的地方本科学院学生，由于地域经济产业需求的不平衡和差别，实践教学的实质性改革与研究还比较凌乱，是一个值得研究和探讨的教学问题和新的尝试。随着全国经济的转型升级现实和教育体制改革的深入，地域产业需求特点、专业的范畴与内涵也呈现了一些新的变化，专业实践教学的出发点和落脚点则更需贴近经济社会实际。在广东省建设高水平理工科大学和地方院校服务地方产业的办学思路定位背景下，工科学生需要具有很强的自组织意识，因此对综合能力的培养也是教学中不可忽视的问题之一，很有必要重视学科的交叉融合，这是培养复合型人才重要举措之一。而任务驱动的模块式教学方法可以在一定程度上弥补以上的不足。通过这种教学模式的锻炼，学生的自学能力、组织协调能力、自主学习的积极性能够得到很大的提高，再经过有意识地引导学生加入各类专业社团并参加各种社会实践活动，以任务的形式来完成不同层次课题，以培养学生的综合能力，体现出专业办学特色。

综上，结合佛山乃至珠三角产业的人才需求和电气工程及其自动化专业教学实际，探讨实践教学模式和内容的改革，具有很大的必要性和很强的现实意义。

二、任务驱动模块式教学法

任务驱动教学法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法，学生在整个教学过程中处于主动地位，老师以任务的形式加以引导。学生根据自己对当前问题的理解，通过查阅资料、相互讨论等形式，运用已有知识和经验提出设计方案并解决问题。这种教学方式改变了传统实践环节按部就班、方式方法普遍一致的状况，使学生处于积极的学习状态，培养了学生的自学能力、创新精神和合作意识。

模块化教学则是以培养学生技能为核心，分模块进行任务分解，应用于任务驱动式实践教学环节的实施中。模块化教学需要在一定程度打破理论知识的先后顺序，融理论教学于实践教学内容设计之中，引导学生主动学习完成任务需要的相应理论知识。从任务解决过程中的实际需要出发，分解知识点和教学内容，打破理论知识和实践能力的传统传承关系，分解理论知识到各技能模块学习之中，从而促进学生带着问题学习、带着问题训练，以完成任务为目标，提高学生的学习兴趣和目的性。

任务驱动模块式教学的具体实施步骤是：1.教师根据教学要求把实践教学内容分解成不同的具体实践任务，给出相应的任务指标；2.学生通过对具体任务的解读，针对不同模块，有目的性地查阅相关资料，理解相应的理论知识；3.学生给出任务实现的技术思路并完成相关模块设计部分的技能储备；4.教学根据学生的设计思路，反复分析、讨论、总结巩固已学知识，促成学习模块中新知识；5.学生自主分工，分解完成任务；6.教师验收、提出需改进的地方，分析原因；7.学生继续完善思路方法，重复前述过程，直至完成实践任务。

三、计算机控制技术课程设计的改革构思

（一）改革内容

研究基于任务驱动的模块式实践教学体系的构建，从内容、手段、资源和管理等方面入手，探索一种旨在养成学生良好学习方法和学习习惯、提高学生综合应用能力、培养符合社会需求的复合型应用人才的教学方法。通过基于任务驱动的模块式教学法的实施，以提高学生的综合素质和创造性思维为目标，整合实践教学内容、改革实践教学方法、加强实践教学管理、完善实践教学考核，激发学生对理论知识学习的主动性和对动手能力的兴趣，促进实践环节和理论学习的良性互补，培养学生的“工匠”精神，从而使学生有能力、自主地提高自身的多学科融合综合素质，成为适用于社会的复合型人才。

（二）改革目标

1.以《计算机控制技术》的课程设计要求，结合涉及到的不同专业课，尤其是综合性的专业课实践教学的特点，分层次整合实践环节内容；

2.以培养学生的综合设计应用能力为目的，构建基于任务驱动的《计算机控制技术》模块式实践教学体系基本框架；

3.以各个层次的创新实践活动为突破点，实施具体的基于任务驱动的模块式实践教学；

4.探索基于任务驱动的《计算机控制技术》模块式实践教学体系的长效管理机制；

5.探讨基于任务驱动的模块式实践教学模式对于促进学生多学科融合学习的可行性和可扩展性。

在以上研究分析的基础上，突破传统的教育观念和教育模式，建立基于任务驱动的模块式实践教学体系，探索不同层次的、多样化的模块式实践教学方法，从而培养学生综合应用能力和较全面的综合素质。

（三）关键问题

课程改革中涉及到以下关键问题：

1.在新的实践教学模式下，综合性实践环节内容的分层次整合；

2.任务的层次分解；

3.在新的教学模式下，老师的角色定位；

4.长效可行的管理体制的建立；

5.对学生的实践环节的有效考核方法。

四、结语与展望

基于学校电气工程及其自动化专业目前实践教学的现状，借鉴已有的经验和教训，突破传统的教育观念和教育模式，以《计算机控制技术课程设计》作为切入点，逐渐深入研究基于任务驱动法的模块式实践教学模式的构建和实践，探索不同层次的、多样化的模块式实践教学方法，对专业建设和应用型人才培养能起到促进作用。将项目讨论与拓展应用引入实践教学改革中，有利于增强学生自主学习的动力，提升学习的积极性和主动性，促进成果在不同专业的推广应用，从而培养学生的全面综合素质。

参考文献

［1］曹胜男，贺小华.电工电子“模块化教学”人才培养功能探微［J］.产业与科技论坛，2008，7（11）：174-175.

［2］张凯歌.电子类专业实践教学模式的探索［J］.企业家天地，2009，6：98-99.

［3］闫慧兰，王雁峰，任坤，等.结合专业特色提高大学生的实践能力［J］.实验室研究与探索，2009，28（5）：113-114+121.

［4］王娜.任务驱动法运用在教学上的体会［J］.才智，2009，9：45.

［5］吴娟，张文.用任务驱动教学法来提高对学生能力的培养［J］. 2009，6：172-173.

Abstract:Aiming at the college students of electric engineering and automationspecialty and following the teaching idea of improving students' operating ability and systematic thought，practical teaching system construction of teaching reform is proposed based on characteristics of computer-controlled technology course project and task driven modular teaching method. Through the project practice，the best combining point of theory learning and skill training can achieve the integration of theory and practice to improve the teaching effect of comprehensive quality.

Keywords:task driven；modular teaching；computer control；course design；teaching reform

中图分类号：G642

文献标志码：A

文章编号：2096-000X（2016）11-0152-02

*基金项目：广东省高等教育教学改革项目（GDJG20142364），广东省“创新强校——应用型人才培养示范专业”项目

作者简介：陈勇（1974-），男，湖南人，佛山科学技术学院副教授，主要从事复杂系统理论、生产过程自动化和机电控制方面的研究。