以培养应用型人才为目标的《计算机控制技术》课程改革探讨

曹美媛，周 莹，覃 凤，谷红霞

（广东理工学院，肇庆 526100）

0 引言

随着计算机技术与互联网技术的不断发展，物联网技术兴起并逐渐应用于制造业、农业、工业等各个行业与人们的日常生活中。计算机控制技术是整个物联网中不可缺少的一部分，对于未来智能化、自动化和便携化的技术发展起着关键作用。在这样的发展背景下，对从业人员的要求更高，从而对高校人才的培养要求更高，特别是应用型人才。要求从业人员不仅能根据应用需求选择相应的硬件，包括计算机、外围设备和接口通道，还要整合计算机控制系统中各个模块，包括被控对象、执行机构、传感元件和数据接口等等，并在此基础之上，搭建起完整计算机控制系统，然后通过软件驱动系统。《计算机控制技术》是电气工程类、信息工程类和自动化专业中一门非常重要的课程。该门课程的理论艰深、实践复杂，要求学生不仅具有较强的理论基础，更加需要学生能够结合实际的应用场景，进行分析与设计，解决实际的应用问题，更有甚者，具有一定的创新能力。然而，传统的《计算机控制技术》课程教育模式下，课堂教学侧重于理论的分析与公式的推导，实验内容与实际的生产应用有一定差距，并且学生学习成果评价过于倾向于理论知识考查，没有考虑学会的综合能力。

目前许多技术企业内，高端人才充足，基础工人众多，但是具有一定技术基础与管理能力的中层人才却非常短缺。针对这类“应用型”人才的断层，分析了该门课程的实践性强特性和日常教学中所存在的一些问题，并结合企业实际生产中对于人才的要求，从理论教学、实践教学和评价方式等方面，提出一种《计算机控制技术》课程改革的方案。

1 《计算机控制技术》课程教学中遇到的问题

1.1 理论教学

《计算机控制技术》这门课程的理论知识涵盖范围广，所需理论基础知识深，尤其对数学基础要求高。但实际情况是，大多数的学生的数学基础差，知识讲解过程中，因基础差造成学习困难，形成心理上的厌烦。而学习困难和心理上的厌烦又会导致学习效果下降。基于这样的恶性循环，学生学习的积极性一落千丈。当然，根本原因还是在于学生基础问题，教师要尽可能使用不同方法来对学生进行引导，给予其解决问题的动力。除此之外，智能手机也是课堂教学的一大挑战，学生会将时间精力投入到手机中，而忽略掉课堂教学。反之，智能手机也可以让学生迅速链接到海量的优质学习资源，扩宽学生视野，促进学生学习。如何利用好高新科技，将其应用于教学之中，也是教室工作的一大挑战。

1.2 实践教学

目前，大多数的实践教学的内容是脱节于企业生产，学生去到企业实习，将要面对的技术是远超于教学内容的。落后的教学内容与先进的生产力之间的矛盾，会给学生的学习质量与效果造成阻碍。这也导致学生在进入企业后，甚至进入企业前，要到学校之外学习最新的技术，付出额外的努力。实践教学环节，学生只是浅层的了解一些电子元件、硬件连接，并编写一些较为简单的程序，并不能深层次地了解到整个系统的架构与设计环节。一个完整的计算机控制系统的项目，包括需求分析、硬件选择和搭建、功能模块设计和软件编写等等过程，但在实践课程中并不涉及。

1.3 评价体系

现有的《计算机控制技术》的评价体系包括理论与实践两部分，并且基本是以理论考试成绩为主，实践成绩为辅。评价体系是对于课程目标最为直接的体现方式，这反映出这门课程仍然认为理论知识的学习是主要的，实践学习是次要的。这与企业对人才的需求背道而驰，企业中需要的人才要么是具有较强的项目管理能力，要么就有较强的技术解决能力，当两者兼有之最好，但这种人才较为稀少。对于教学者来说，尽可能培养具有某些特长的人才，较为明智。故而，评价体系应做适当修正，给予学生学习一个明确的目标。

2 《计算机控制技术》课程改革方案探讨

2.1 在项目中学习

针对学生学习理论知识时，基础较差，学习主动性下降的问题，提出“在项目中学习”的课程改革尝试。传统教学中以“学以致用”为主，先向学生输入知识，然后学生在输出成果。这种方式会导致学生在学习相关理论知识，产生较深的枯燥感和无意义感。“在项目中学习”是将“学以致用”转化为“用以致学”。给学生一个明确的项目，将项目分解成一个个的小问题组，每一次课程要求学生解决一个小问题组。这就要求学生每次上课必须要输出，为了输出解决方案，学生就必须要输入知识。带着问题去学习，具有明确的目标感，能够提高学生的主观能动性与学习效率。在寻找答案的过程，就可以利用到智能手机，搜集海量的优质学习资源，将手机转化为学习助力。当然，其中教师的作用不可忽视，适时的引导、讲解与总结是必不可少的。

2.2 基于Android的智能家居系统设计

鉴于，现有实践项目脱离于现有生产实际，故选用“基于Android的智能家居系统设计”作为实践项目。智能化是未来发展最为重要的方向之一，家居系统的控制也是延伸与已有实践项目，该项目既与实际生产连接，也能够充分用到本门课程所学的知识。本项以ARM为控制中心搭建了一个家居控制系统，单个家电设备作为系统中单个节点，使用STM32作为通信设备，以射频的方式进行通信。整个家居控制系统处于同一网络下，方便数据传输。而在移动控制端，利用Java语言编写控制APP，连接移动口中那个会端与被控端，构建完整的计算机控制系统。

教学中按照企业当中资料收集、假设、实践和验证的方式，让学生分组成立相应的项目组，分步完成项目。首先是相关资料的搜集，根据搜集的资料，提出自己的设计方案。然后，通过实际的操作来验证设计方案，不断反复，纸质完成项目。最后，反思总结整个项目过程中，遇到的问题，犯的错误，形成自己的设计流程。教师过程中，充当引导者的角色，在学生遇到障碍时，适时给出帮助。

2.3 综合评价体系构建

基于企业对于具有技术能力与管理能力的综合要求，故尝试将评价体系分为两个主要方向：理论知识与实践能力。其中，实践能力包括两个方面：技术能力和项目管理能力。实践过程中，将学生分为不同组别，一个组别代表一个团队，每个团队自己命名。将项目分解形成进度表，每一个进度阶段中，每一个团队须有一名学生作为队长，每名学会都必须担任队长。队长负责对该进度的完成情况负全责，并且每个进度阶段结束，队长需上台做简报。每个进度阶段以每队完成度与质量评价其技术能力，以队员的打分来评价队长的管理能力。

3 结束语

对于《计算机控制技术》课程这样的改革尝试，既是一种挑战，也是一种机遇。该课程改革方案在试推行的过程中，开始并不受到学生的欢迎，因为这种改革方案，使得学生没有办法继续之前舒适的上课方式，使得他们必须提高思考量，投入更多的精力。但是在有一定成果出来后，学生发生一些转变，学习的主动性提高了，学习效果有较为明显的提升。虽然这样一种尝试，并不能说明这样的课程改革方案能够长远起到作用，但也为提高教学质量和教学效果提供了一定的参考。