基于学习风格的“计算机控制”课程高效教学设计研究

张劲松

摘要“计算机控制”是自动化专业的一门重要专业课程，具有内容多、理论性强和注重实践的特点。针对自动化专业学生的特点，在“计算机控制”课教学中，将学生的学习风格分为感知型、合作型和独立型3种类型，并以此为依据进行课程的高效教学设计。以“数字控制”这一主题章节为例，介绍了教学设计的三个阶段。通过不断实施教学改进措施，使得三个阶段构成闭环结构。实践证明该教学设计可以有效提高学生的学习兴趣，获得更好的学习效果。

关键词 学习风格 教学方式 教学设计 计算机控制

中图分类号：G424文献标识码：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，自动控制领域的一个新的发展趋势就是计算机控制技术同人工智能等先进技术相结合，体现着鲜明的时代特征。在新旧动能转换中，融合了人工智能的计算机控制技术，对新一代信息技术、高端装备产业能够提供高度支持。“计算机控制”作为自动化专业的一门重要专业课程，具有内容多、理论性强和注重实践的特点。“计算机控制”这门专业课涉及多门前序基础课程的理论知识和应用技术。在目前高等教育改革不断深入的背景下，该课程的教学课时被缩短。基于这一现状，对“计算机控制”这门课程进行教学改革，研究基于学习风格的高效教学设计是十分必要的。

1学习风格的类型

学习风格一词最早在1954年由美国学者哈伯特·塞伦提出，它是学生带有个性的相对稳定的学习方式，在教育过程中具有重要的地位，其作用不容忽视。针对学生的不同学习风格，教师可以采取不同的教学方式，在教学的过程中体现出因材施教和个性化教学的特点。教师的教学方式同学生的学习风格有着密切的相关性，对学生的学习效果有着重要的影响。如果教师的教学方式和学生的学习风格相适应，就可以提高学生学习的兴趣，促进学生学业的进步。为此教师要在教学过程中对学生的学习风格进行全面的了解，做到因人施教。在“计算机控制”课程的教学中，针对理工科大学生的学习特点，将学习风格进行重新合并划分，分为感知型（sensitive）、合作型（group）和独立型（individual）3种类型。其中感知型学习风格，又可以细分为视觉、听觉、动觉和触觉等不同类型。其中，视觉型学习风格的学生善于通过视觉学到知识，对于视觉型的材料有比较好的理解力和接受程度，喜欢通过教科书或黑板获取信息，对于教师纯语言的教学不太乐意接受。听觉型学习风格的学生善于通过听觉学到知识，对于听觉型的材料有比较好的理解力和接受程度，比如喜欢听老师的口头讲解，乐于接受听讲座和课堂讨论这样的教学方式。动觉型学习风格的学生参与课堂活动的积极性比较高，倾向于通过身体的反应获取知识，这类学生对于课堂活动参与的积极性较高，喜欢通过实际操作进行学习，而不太喜欢安静的教学方式。触觉型学习风格的学生在做实验或动手制作时有着很高的学习热情，一边做实验一边记录数据，对于他们记住和巩固所学内容是很有帮助的。合作型学习风格的学生喜欢与其他同学进行互动，乐于和同学们一起开展小组讨论研究问题，通过分工合作可以成功的完成老师布置的任务。独立型学习风格的学生，学习目标比较明确，学习的责任感更强，他们在独立学习时，有着清醒的思维、敏捷的头脑，记忆知识更加牢固。

根据自动化专业学生的特点，为了研究方便，在学习风格分类上，将视觉、听觉、动觉和触觉加以合并，都归为感知型。依照感知型、合作型和独立型3种类型对学生的学习风格进行归类，并施以不同的教学方式。

2学习风格调查

为了对学生的学习风格进行深入了解，从自动化专业学生的特点出发，编写了学习风格的调查问卷。在问卷中设计了30个问题，分别从感知型、合作型和独立型这三种类型的学习风格的角度调查该专业学生的学习风格。在调查问卷中，针对每一种学习风格都有对应的10道问题，要求学生独立完成问卷。题目的顺序被打乱，针对每种学习风格的题目随机分布在调查问卷中。被测试者针对每道题选择不同的答案都会得到相应的分值。其中“从不”选项对应分值为0分；“偶尔”选项对应的分值为2分；“不确定”选项对应的分值为3分；“经常”选项对应的分值为4分；“总是”选项对应分值为5分。将每份调查问卷中对应于3种学习风格的10道题目的得分各自相加。如果被测试者的得分在41～50分之间的话，那么这种学习风格是该被测试者的第一学习风格。如果被测试者的得分在31～40分之间的话，那么这种学习风格是该被测试者的第二学习风格。如果被测试者的得分在0～30分之间的话，那么这种学习风格是该被测试者的第三学习风格。

将每种学习风格的人数进行统计、汇总得到表1。

从调查结果（见表1）中可以看出，这58名被试者中，共有40人把感知型（主要是视觉和听觉）作为第一学习风格，在第一学习风格中所占的比例最大，占总体的68.97%；有29人把合作型作为第二学习风格，在第二学习风格中所占的比例最大，占总体的50%；有38人把独立型作为第三学习风格，在第三学习风格中所占的比例最大，占总体的65.52%。通过对调查数据的分析，可以发现该班学生在“计算机控制”这门课程的学习中，大多数学生更倾向于感知型学习方式。另外，由于该课程与工程实际联系紧密，实践环节较多，学生也比较喜欢合作型的学习方式。而独立型学习方式在该门课程的教学中是最不被学生所接受的。因此在总体教学方式的安排上，应首先加强感知型教学策略，充分利用聽觉、视觉等多媒体教学手段，提高学生对基本知识的认知能力。另外在理论和实践教学环节中，要注重分工合作，让学生分组完成指定任务，在合作中加强对知识的理解和运用。

3基于不同学习风格的高效教学设计

在自动化专业“计算机控制”课程的教学过程中，针对不同学生学习风格，实现了课程高效教学设计，下面以一个主题章节为例来说明基于学习风格实现课程高效教学设计的过程。

“数字控制技术”为“计算机控制”这门专业课中的一个重要主题章节，按照任务驱动的模式，进行了高效教学设计。该主题章节的教学目标为：（1）了解数字程序控制基础；（2）掌握逐点比较法差补原理；（3）掌握步进电机控制技术与伺服电机控制技术；（4）通过实例培养学生创新思维，锻炼创新能力。通过前期调查问卷，确定了学生在“计算机控制”课程的主要学习风格倾向为：以感知型和合作型为主，以独立型为辅。因而在“数字控制技术”这一教学任务中，根据学生的学习风格进行了高效教学设计。如图1所示，教学过程被分为了三个阶段。

第一阶段：由于学生中感知型学习风格占比最高，教师借助视听多媒体资源，由浅入深的介绍数字控制的应用场合、发展过程、基本原理和实现方法，使得大部分学生获得较好的学习效果，构建坚实理论基础。在该阶段教学中，要给学生留出一定的时间进行分组讨论。

第二阶段：根据合作型学习风格在第二学习风格中占比最高，采用实验教学对所学知识进一步巩固。采用分组合作的方法，将合作型学习风格的学生平均分配在各个小组，学生利用实验资源和数字控制的基本知识，实现步进电机控制的程序设计，验证不同的控制方式。在实验课程中，教师对学生主要起到引导的作用，学生针对具体实验项目分组讨论、设计方案。教师要根据以往的经验，指导学生发现问题、解决问题。学生们通过分组讨论和分工合作完成学习目标并总结经验。在此过程中，教师要对学生的掌握程度做出评价，并提出针对性的改进方法和建议，然后进入下一个学习任务。如此循环往复，学生一旦完成某个学习任务，将会大大提高学生的学习自信心和学习兴趣，激发学生的学习潜能。

第三阶段：通过课堂测验检验学生的学习成果。在试卷出题过程中，针对每一个教学目标，设计不同的类型的题目作为观测点。对每一个观测点的学生得分进行统计，获得该观测点的实际的学习成果评测，也就是学生在该观测点的平均正确率。如果该观测点的平均正确率超过百分之七十，则该教学目标达到预期的效果，否则该教学目标未达到预期效果，需要在下一年度教学过程中进行持续改进。在教学过程中通过对比、总结找到不足和改进措施，直到所有教学目标均达到预期效果。

基于学习风格的课程高效教学设计是一个循环往复、不断推进的过程。在此过程中，对学生学习风格的调查研究是前提条件。只有充分了解学生的学习风格倾向才能因材施教，开展与学生学习风格相适应的教学活动。在教学活动完成之后必须对学生的学习成果进行按照教学目标进行评价，并以此为依据提出相应的改进措施。如此周而复始，按照教学设计的三个阶段进行教学，学生一旦成功完成某一主题章节的学习，不但会提高对学习的兴趣，获得良好的学习效果，还可以增强学生自信心，有助于后续主题章节的学习，从而提高学生对该门专业课程整体掌握水平。

4结论

经过本次研究发现，要实现高效教学设计，就要对学生的学习风格进行全面了解。学习风格的划分要针对具体专业课程的特点。要对学生自身学的学习风格倾向进行深入细致的调查研究，以此为依据针对不同的学习风格采用高效教学设计。教师要采用同学生的学习风格相适应的教学策略和教学方式，做到因材施教，才能获得更好的教学效果，提高学生对专业课的学习的兴趣。另外，教学过程中要有教学评价标准和教学改进措施，使得整个教学过程成为一个闭环结构，通过循环往复，才能不断提高教师的教学水平和学生对知识的掌握程度。

山东交通学院校级教学改革研究项目：《计算机控制》课程中高效教学设计的研究（2018YB34）

参考文献

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