以项目为依托开展探究式课堂教学模式的研究

王剑　黄国辉

摘要：《计算机控制系统》是我国高等学校自动化类专业的一门主干专业课程，信息量大、理论要求高，对课堂教学提出了更高的要求。利用其实践性强的特点，提出了依托科研项目展开探究式课堂教学的思路。讨论了教改实施的必要性和教学内容的构建思路，构建了课程的探究式教学模式，并就学习评价机制进行了探讨。项目初步实施情况表明通过探究式课堂教学模式改革，可以有效地调动学生学习的主动性，提高了学生参与度和创造性，取得了较好的教学效果。

关键词：课堂教学；探究式教学；教学模式改革；计算机控制技术

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编號：1674-9324（2017）50-0172-02

《计算机控制系统》是自动化相关专业开设的一门实践性非常强的专业课程，所授内容与实际科研工作密切相关。以科研项目为依托，从解决具体项目为出发点，将实际项目开发过程融入授课内容中，梳理教学内容，组织教学过程，开展探究式课堂教学模式改革，可以有效提高学生的课堂参与度，激发学生学习积极性。本文探讨了《计算机控制系统》课程进行探究式教学模式改革的可行性与实施细节，并就前期的教改实践活动进行了总结。

一、课题实施背景

《国家中长期教育改革和发展规划纲要》（2010-2020）明确提出“注重学思结合。倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学，帮助学生学会学习。其核心思想就是推行教学模式改革，通过教学方法和手段的改革，激发学生的学习兴趣，提高学生独立思考意识和自主创新精神。《计算机控制系统》是我国高等学校自动化类专业本科生的一门主干专业课程。课程知识量大、实践性强、先修课程较多，学生必须系统地掌握相应的软、硬件基础及控制理论相关知识，才能掌握本课程内容，做到融会贯通。而现有的教学活动，虽然采用了CAI多媒体方式讲授相关知识，以解决本课程信息量大、覆盖面广的问题，但由于课程的理论知识与实际应用脱节，在课程讲授过程中，很难给学生以直观的认知，无法调动学生的学习兴趣，教学效果并不理想。针对本课程实践性强的特点，依托具体科研项目，开展探究式课堂教学模式改革，将实际项目设计开发过程融入教学活动，授课过程“教”“学”互动，使学生学以致用，能够有效提高学生学习主动性，从而达到良好的教学效果。

二、课题实施细则

以一个实际科研项目为依托，模拟项目开发流程，设计了教学活动，包括教学目的、教学内容，关键知识点等。并对教学效果的评价机制进行了改革，提出了综合考察学生知识掌握程度的多重考核标准。

1.以实际项目为依托，重构教学内容。以教学大纲为依据，并根据工业过程中计算机控制系统设计开发所需要掌握的关键知识，重新整理了课程的必修内容和选修内容，将课程的必修内容概括为“硬件结构”、“控制算法”与“软件实现”等三个主要部分。三者紧密联系，构成了一个完整地计算机控制系统。对于一些辅助性的知识，比如传感器、Z变化理论等知识，由于在先修课程中已经学习过，在本课程的授课过程中不再重复介绍，而作为自学的内容。通过这样的处理，既突出了基础性知识，将课堂教学重点放在核心知识的讲授上，又强调了计算机控制工程的系统性，通过三部分的有机结合，勾勒出了其核心知识体系。

2.以激发学习兴趣为出发点，组织课堂教学。针对课程实用性强的特点，提出了“依托科研项目开展互动式课堂活动”的构想，即依循科研项目开发的流程，分析实际计算机控制系统项目开发时所需要的核心技术，并针对这些技术，采取互动式探究型课堂教学模型，进行知识传授。

课堂教学活动的具体实施步骤如下：①列举一个具体的计算机控制项目，提出设计需求，从系统的角度指出计算机控制项目的开发是一个系统工程，引出《计算机控制系统》课程三个主要构成部分——“硬件、算法、软件”，并分析概况各组成部分包含的主要知识点，使学生对计算机控制系统有一个总体的概念。针对项目设计要求，提出其总体设计方案。②根据总体设计方案，逐步引出课程核心知识点，结合教学大纲，逐一介绍三个主要构成部分所包含的核心知识点，并在讲解完每个知识点后，与学生一起讨论这一知识点应用于具体项目开发时的具体技术细节以及注意事项。③分组完成系统设计，分组讨论完善，以小组为单位，完成系统设计，介绍各自的设计方案，教师组织学生对分组设计结果进行点评，讨论各自设计方案的合理性和优缺点。

3.以综合能力培养为目的，改革评价体系。开放式探究型教学过程，造成了教学结果的百花齐放。在教学过程中，应该综合考察学生的学习能力和学习效果。因此，学生综合评测分数不仅包含了期中、期末的考试成绩，还包含了出勤情况、课堂讨论情况、实验课完成情况、团队合作能力、创新能力等多个方面，力争客观、公正地反应学生的学习效果。

三、课题初步实施结果

课题立项以来已经经过了两轮4个班级的试点。与其他平行开课的班级（常规授课方式）进行了对比发现：通过开展互动式课堂教学，学生的参与度与积极性都有了不同程度的提升，课堂气氛更加活跃，讨论人数明显高于其他对比班级，课后答疑也非常积极主动，考试成绩也较其他班级有一定提升。对这种新颖的授课方式，选课同学也给出了积极的评价：自动化4班周杰同学说：“除了课本知识之外，我还学习到了许多实际项目开发中所需的知识和技能，对自身能力是一种提高”；自动化3班李前戎同学认为：“这是一种新颖的教学方式，分组合作的方式不仅提高了我的团队意识，而且小组报告时的演讲对我也是一次很好的锻炼，我非常喜欢。”

四、结语

依托项目开展互动式探究型课堂教学活动是一种非常积极的课改尝试，依循项目开发流程，从项目开发需求出发构建授课内容，确定必修内容与自修内容，并采用讨论课的模式，开展探究式课堂教学活动，有效地调动学生学习的主动性，提高了学生参与度和创造性，得到了同学们的一致认可，取得了较好的教学效果。

参考文献：endprint

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Abstract："Computer control system" is one of the main courses of automation in the university. It has a large amount of knowledge and a high theoretical requirement，and puts forward higher requirements for classroom teaching. Based on its practical characteristics，this paper presents the idea of problem-based classroom teaching by relying on the real projects. The necessity of teaching reform and the construction of teaching content are discussed. The problem-based teaching mothed is constructed，and the evaluation mechanism is constructed. The preliminary implementation of the project shows that it was so popular for students to simulate their study interest，and their participation and creativity is improved. A better teaching effect has been achieved.

Key words：classroom teaching；problem-based teaching mode；teaching mode reform；computer control technologyendprint