周迎春 胡志軍 肖慧慧
高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標是服務(wù)于生產(chǎn)第一線的高素質(zhì)、高技能的應(yīng)用型人才,學生應(yīng)具備較強的崗位適應(yīng)能力和解決生產(chǎn)實際問題的能力。如何提高學生學習興趣,如何使高等職業(yè)教育的課程建設(shè)與改革能夠適應(yīng)當前發(fā)展的需要,已顯得尤為重要。本次培訓很有啟發(fā)性和針對性,為我加深對本課程的理解和把握以及具體應(yīng)當如何展開課堂和課外教學很有幫助,不論是在自動控制原理精品課程建設(shè)、課堂教學設(shè)計與教學課程設(shè)計訓練與實踐教學設(shè)計、課程教學改革與教學資源建設(shè)規(guī)劃等方面有很多收獲。這次培訓最大的收獲是真正認識到學習教學方法、研究適合課程和自己風格的教學方法的重要。
1、教學方法的名稱:“三結(jié)合”教學方法
2、教學方法的使用目的:本課程授課內(nèi)容主要包括離散系統(tǒng)理論和線性系統(tǒng)理論的相關(guān)知識。為了適應(yīng)當今社會對人才素質(zhì)教育培養(yǎng)的要求,注重對學生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng),使學生理論與實踐相結(jié)合,在本課程進行過程中,可采取基礎(chǔ)理論與工程實際相結(jié)合,“引導式”、“滲透式”和“互動式”相結(jié)合,理論教學和實驗教學相結(jié)合的“三結(jié)合”教學方法。
3、教學方法的實施過程:
(1)基礎(chǔ)理論與工程實際相結(jié)合
本課程是一門理論和實踐結(jié)合密切的專業(yè)基礎(chǔ)課,所討論的基本問題是在工程實踐基礎(chǔ)上提升和抽象出來的內(nèi)容,其數(shù)學表示嚴謹、內(nèi)容抽象、理論性強、與工程結(jié)合密切。但是在實際教學過程中,由于這門課程涉及到較多的理論推導及矩陣運算,很容易導致學生無法將本課程的理論與實際工程問題聯(lián)系起來。學生往往因缺乏工程實踐知識,缺乏對實際控制系統(tǒng)的感性認識而感到學習的內(nèi)容比較抽象、枯燥,容易產(chǎn)生畏難情緒,進而影響學習的效果。因此,注重基礎(chǔ)理論與工程實際相結(jié)合的教學方法是學生學好這門課程的前提條件。在教學過程中,在保證基礎(chǔ)理論嚴謹性和系統(tǒng)性前提下,可不刻意追求定理證明中數(shù)學上的嚴密性。對一些繁雜的數(shù)學證明,授課中略去證明和推導過程,而著重于解釋證明過程和思路,重點強調(diào)結(jié)論的正確內(nèi)涵、直觀意義和需要滿足的條件,突出問題的工程背景和提法,進而給出抽象的定義,理論闡述盡力做到嚴謹、簡練和易懂。即將抽象的概念與工程實際相聯(lián)系,將枯燥的理論問題融合在實際的工程案例中,為學生作深入淺出的講解,使其通俗化、形象化、具體化。從而激發(fā)學生的學習興趣,并使他們深刻理解“學以致用”的意義。
(2)“引導式”、“滲透式”和“互動式”教學方法相結(jié)合
“引導式”、“滲透式”和“互動式”的教學方法是一種由淺入深地講解有關(guān)概念、定義和分析方法,積極引導學生主動思考問題的方法。
① 引導式:在講解基礎(chǔ)理論時,通過典型示例,引出基本概念,使學生對學習本課程的任務(wù)有一個感性認識,明確學習的目的、方法和要求,再引導學生進行分析和討論。此外,講課中,適當?shù)亓粢恍夷?,讓學生考慮后,再進行講解,效果更好。這種引導的講課方式易于調(diào)動學生學習的積極性和主動性。
② 滲透式:本課程有這樣一個特點:很多公式本身都有一定的物理意義,所以在備課和講課當中,除注意其數(shù)學推導外,更應(yīng)注重對數(shù)學結(jié)果給出恰當?shù)奈锢斫忉?,就是說應(yīng)當把數(shù)學公式滲透到物理意義中去,這種“滲透式”的教學方法可以減少學生對公式理解的難度。
③ 互動式:課后給學生留一些思考題,要求學生閱讀大量參考書,然后通過組織課堂討論澄清模糊概念和錯誤理解,這就是我們所說的“互動式”講課方式,這樣使得學生在掌握本課程基本理論的同時也拓寬了知識面,加深了對所學知識的理解。
(3)理論教學和實驗教學相結(jié)合
注重理論教學和物理實驗相結(jié)合的教學方法是學生學好這門課程的保障?!蹲詣涌刂圃恚ǘ肥且婚T理論性很強的課程,為了幫助學生更好的掌握本課程的相關(guān)知識,自動控制理論實驗中有12學時的實驗是為了配合本課程的教學開展的。理論教學和物理實驗相結(jié)合的教學方法,能讓學生把書上所謂“飄渺”、“高深”的理論與實際的物理裝置結(jié)合起來,寓學于做,做學結(jié)合,既培養(yǎng)了學生的學習熱情,又提高了他們的專業(yè)技能。例如,實驗教學中的一個實驗是建立旋轉(zhuǎn)式倒立擺系統(tǒng)的數(shù)學模型,分析系統(tǒng)的能控性及能觀性,利用極點配置對旋轉(zhuǎn)式倒立擺系統(tǒng)進行控制,并利用Matlab進行系統(tǒng)仿真。倒立擺作為一種自動控制教學實驗設(shè)備,經(jīng)常被用來檢驗各種控制策略的實際效果。許多抽象的控制概念如系統(tǒng)穩(wěn)定性、能控性、能觀性和系統(tǒng)抗干擾能力等都可以通過控制倒立擺直觀地表現(xiàn)出來。而且,倒立擺的控制技巧極富趣味性,很適合學習現(xiàn)代控制理論的學生使用它來驗證所學的控制理論和算法,加深對所學課程的理解和掌握。因此,倒立擺設(shè)備是進行現(xiàn)代控制理論學習和研究中較為理想的實驗平臺。而我們理論課教師在授課過程中,可將倒立擺這個復(fù)雜的控制系統(tǒng)作為例子引入到教學過程中,既達到了理論聯(lián)系實際的目的,又將理論教學和物理實驗進行了有機結(jié)合,為實驗教學的順利開展奠定了基礎(chǔ)。
4、教學手段:板書、多媒體教學及自動控制理論精品課網(wǎng)上資源相結(jié)合。
板書和多媒體課件相結(jié)合。根據(jù)課程要求,研究并開發(fā)課程多媒體課件。具體內(nèi)容包括:每一章的主要知識點概述、基本內(nèi)容及重點難點、典型例題、補充題型、課后思考題、課后作業(yè)、重點內(nèi)容回顧等。在每次授課時,先通過PPT進行上次課重點內(nèi)容回顧,幫助學生承前啟后、溫故知新;授課過程中以多媒體課件的演示為主線,配合板書對基本理論和重點難點進行詳盡的分析和闡述,當遇到公式較多的地方,就利用板書引導學生沿著老師的思路走,集中學生注意力,明白因由過程,而當遇到圖形、演示等形象化的信息時,就有效利用多媒體課件,在有限的教學時數(shù)內(nèi),盡可能地直觀、形象地多介紹一些知識點;重要的典型例題、補充題型在課件中只有題目,沒有答案,授課時把思路和解題步驟在黑板上分步詳解,有助于學生消化和吸收。
充分發(fā)揮自動控制理論精品課程網(wǎng)絡(luò)資源的作用。教師已把教學資源信息發(fā)布到網(wǎng)上,如課程介紹、教學大綱、授課PPT、課后習題答案、歷年考題等,可供學生隨時下載使用,方便學生課外自學、復(fù)習。另外,還應(yīng)該進一步建設(shè)網(wǎng)上答疑教室和討論區(qū)。對于教師來說,可以根據(jù)學生們提出的問題,及時發(fā)現(xiàn)教學中的不足,并做相應(yīng)的調(diào)整與改進,教師輔導答疑時,也不用再受時間空間的限制;學生還可在討論區(qū)內(nèi)自由討論,交流心得,共同進步。
5、教學方法與教學手段實施預(yù)計效果分析:通過這種基礎(chǔ)理論與工程實際相結(jié)合,“引導式”、“滲透式”和“互動式”相結(jié)合,理論教學和實驗教學相結(jié)合的“三結(jié)合”教學方法,為學生作深入淺出的講解,使學生緊跟課程內(nèi)容開展相關(guān)的學習和研究,應(yīng)該可以激發(fā)了學生學習熱情,使學生對于這門課程從書面的、理性的認識,細化到具體現(xiàn)實的感性認識,理論與實踐結(jié)合更緊密;應(yīng)該可以使學生對本課程相關(guān)概念、理論和方法的正確內(nèi)涵、物理意義、應(yīng)用范圍有更系統(tǒng)和完整的認識,為以后的專業(yè)學習和研究奠定基礎(chǔ)。