李宗帥　費(fèi)春國　王修巖

【摘要】針對傳統(tǒng)教學(xué)活動中存在的學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動性不強(qiáng)、創(chuàng)新性缺乏的問題，將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法應(yīng)用于“自動控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)”這門課程之中，本文以該門課程中電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的教學(xué)過程為依據(jù)，對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法的實(shí)施進(jìn)行了簡單的論述。實(shí)踐證明，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法在提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、增強(qiáng)學(xué)生互動能力、提高學(xué)生創(chuàng)新性等方面，具有很大的優(yōu)勢。

【關(guān)鍵詞】翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法 創(chuàng)新性 主觀能動性 實(shí)踐能力

【基金項(xiàng)目】中國民航大學(xué)院級優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)項(xiàng)目（205008030229）。

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）22-0225-02

一、引言

“自動控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)”是自動控制類專業(yè)高年級學(xué)生的一門專業(yè)課，主要解決如何將理論知識應(yīng)用于工程實(shí)踐中解決實(shí)際問題，學(xué)生應(yīng)該掌握控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的步驟、流程，能夠獨(dú)立完成簡單自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。從課程體系角度分析，該門課程在課程體系中所處的地位如圖1所示，通過圖1可以看出自動控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)是控制理論與方法、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其驅(qū)動技術(shù)、反饋檢測技術(shù)、計(jì)算機(jī)四個方面的綜合應(yīng)用，除此以外還涉及工程管理、成本等其他因素。從控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)需要解決的問題方面來考慮，主要涉及的問題如圖2所示，可見該門課程將會使學(xué)生體會到各專業(yè)課所學(xué)知識的有機(jī)結(jié)合和綜合應(yīng)用的重要性。從以上分析可知，該門課程的很多基本知識學(xué)生在以前都是學(xué)習(xí)過的，關(guān)鍵在于綜合應(yīng)用。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法的模式是：學(xué)習(xí)先行→課堂內(nèi)化→評價反饋→研討總結(jié)，可見對于很多基礎(chǔ)理論知識都學(xué)習(xí)過的自動控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)這門課程，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法正好適用。

二、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

隨著互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及網(wǎng)上各種教學(xué)資源的普及，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式變得越來越具有可行性，圖3是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的過程，這種教學(xué)法在提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、增強(qiáng)學(xué)生互動能力、提高學(xué)生創(chuàng)新性等方面，具有很大的優(yōu)勢。

三、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)應(yīng)用舉例

電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是“自動控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)”這門課程教材中的一個重要內(nèi)容，在教學(xué)中本文作者借鑒了翻轉(zhuǎn)課堂的思想來對引導(dǎo)學(xué)生完成這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

（一）基本知識講解

講解這部分內(nèi)容時，不再進(jìn)行非常詳細(xì)的講解，只是講解一些基本的概念，分析問題的思路等，主內(nèi)容包括：電梯的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行過程、電梯電力拖動系統(tǒng)的構(gòu)成以及選擇依據(jù)、電梯電氣控制系統(tǒng)的構(gòu)成以及控制器輸入輸出模塊的選擇依據(jù)等。

（二）布置電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的作業(yè)

基本知識講解之后，布置電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的作業(yè)，以組為單位來完成要求3-4人一組，每組不得超過4人，時間是1周，課下時間學(xué)生通過查找資料、同學(xué)交流、詢問教師等多種途徑，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同樣在此過程中將不熟的知識掌握。電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的作業(yè)如下：

設(shè)計(jì)某電梯控制系統(tǒng)，假設(shè)已知：電梯有5層，額定載重1000kg，轎廂自重1200kg，曳引機(jī)的曳引比為1：1，需要電梯運(yùn)行速度1m/s。提示如下：

硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)：

（1）采用何種計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)？（PLC、工控機(jī)、單片機(jī)、繼電接觸器系統(tǒng)）；

（2）電力拖動系統(tǒng)的選擇？（執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及曳引電動機(jī)的類型、功率、轉(zhuǎn)速、變頻器容量）；

（3）各種傳感器選擇以及數(shù)量需要？（限位、超重、平層等）；

（4）操作裝置以及位置顯示裝置？（呼梯按鈕、顯示等）；

（5）據(jù)此需要什么樣的處理器、輸入輸出模塊？數(shù)量？

（6）所需要的網(wǎng)絡(luò)形式是什么樣的？

（7）其他問題（例如供電）

軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)：

（1）主程序：軟件結(jié)構(gòu)，流程圖。

（2）子程序，分多少程序塊。

（三）以分組上講臺講解的形式進(jìn)行課堂研討交流

一周以后，以組為單位在課堂上進(jìn)行講解，每組需要制作PPT，到講臺上進(jìn)行講解，教師進(jìn)行實(shí)時講評，班里面的同學(xué)也可以提問交流。實(shí)踐證明，這種方法能夠調(diào)動學(xué)生的積極性，對很大一部分同學(xué)起到了督促作用，課堂氣氛也比較活躍。當(dāng)然該方法的缺點(diǎn)也是明顯的一般耗費(fèi)的學(xué)時比較多，因此在實(shí)際教學(xué)中，一般只采用1-2次翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法，都是針對重點(diǎn)且綜合性較強(qiáng)的內(nèi)容實(shí)施。

四、實(shí)施過程中的鼓勵措施

不同學(xué)生的自制力以及學(xué)習(xí)主觀能動性是不同的，所以這種大作業(yè)的平時成績相對很高的，一般是3-4分/次，對于表現(xiàn)比較好的學(xué)生或者上講臺講解的學(xué)生都給予高分平時成績的獎勵。而且鼓勵學(xué)生大膽發(fā)言，鼓勵不同的意見，對學(xué)生不要批評，當(dāng)學(xué)生講解錯誤時，要先肯定他講對的地方，然后指出其錯誤所在，這樣學(xué)生會感覺比較自信，也會易于接受。

五、總結(jié)

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法與傳統(tǒng)的教學(xué)方法有很大的不同，它從很大程度上提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式促使教師的角色發(fā)生了變化，從之前的知識傳遞者，變成了推動者、引導(dǎo)者，這對教師也提出了很大的考驗(yàn)和新的要求。同時從學(xué)生角度分析，對學(xué)生的自學(xué)能力、自制能力也提出了更高的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]李海龍，鄧敏杰，梁存良.基于任務(wù)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2013（9）.

[2]朱宏潔，朱赟.翻轉(zhuǎn)課堂及其有效實(shí)施策略芻議[J].電化教育研究，2013（8）.

[3]趙興龍.翻轉(zhuǎn)課堂中知識內(nèi)化過程及教學(xué)模式設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究， 2014（2）.

[4]李嘉龍，張惠娟.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法在大學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐與探索[C].高校電子電氣課程教學(xué)系列報(bào)告會論文集，2015.

作者簡介：

李宗帥，男，碩士，講師，主要從事自動化方面的教學(xué)研究工作。