雷金莉　周妮娜

摘 ? 要：運(yùn)動(dòng)控制課程是自動(dòng)化專業(yè)的重要課程，該課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力有重要意義。本文分析了運(yùn)動(dòng)控制課程的特點(diǎn)、專業(yè)定位及教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合本課程的教學(xué)目標(biāo)，探討了將探究性教學(xué)方法應(yīng)用于課堂教學(xué)的必要性和可行性，并給出了教學(xué)方案設(shè)計(jì)和具體的實(shí)踐途徑。教學(xué)實(shí)踐表明，該課程采用探究性教學(xué)方法后，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性，鍛煉了學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為今后的工作和學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)控制 ?探究性教學(xué) ?教學(xué)改革 ?教學(xué)法

中圖分類號(hào)：G71 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）06（b）-0230-03

隨著經(jīng)濟(jì)、信息技術(shù)及科技的迅速發(fā)展，社會(huì)和國(guó)家對(duì)人才的需求也隨之改變。2010年國(guó)務(wù)院審議并通過(guò)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中明確指出：倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步的要求。“滿堂灌”、“一講到底”的傳統(tǒng)教學(xué)模式比較注重對(duì)學(xué)生的知識(shí)傳授，忽視對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)[1]。因此，轉(zhuǎn)變教育觀念、改革培養(yǎng)模式與教學(xué)方法成為高等教育的當(dāng)務(wù)之急。

近年來(lái)，世界各國(guó)的課程改革都把學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變視為重要內(nèi)容，倡導(dǎo)以學(xué)習(xí)者為中心的探究性教學(xué)模式[2]。探究性教學(xué)模式讓學(xué)生圍繞“問(wèn)題”來(lái)開(kāi)展學(xué)習(xí)、分析和研究等活動(dòng)，轉(zhuǎn)變教師和學(xué)生的教與學(xué)觀念，在教學(xué)過(guò)程中教師通過(guò)將自己以及團(tuán)隊(duì)圍繞與課程相關(guān)的科研成果與學(xué)生的問(wèn)題有機(jī)地融合，把課堂授課從教師展現(xiàn)知識(shí)的過(guò)程，轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生探究知識(shí)的過(guò)程[3];充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力，如今探究性教學(xué)已成為美國(guó)科學(xué)教育中最重要和最有影響的教學(xué)方法[4]。因此，針對(duì)具體的課程深入開(kāi)展探究性教學(xué)方法的實(shí)踐探索是一個(gè)非常有價(jià)值的研究課題。本文結(jié)合我校自動(dòng)化專業(yè)運(yùn)動(dòng)控制課程的特點(diǎn)和教學(xué)要求，以及學(xué)生能力培養(yǎng)需求開(kāi)展探究性教學(xué)的實(shí)踐探索，以進(jìn)一步改善課程的教學(xué)效果和學(xué)生能力的培養(yǎng)。

1 ?運(yùn)動(dòng)控制課程特點(diǎn)及其在自動(dòng)化專業(yè)課程體系中的定位

自動(dòng)化專業(yè)教育是伴隨著自動(dòng)化技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)、生活中的廣泛應(yīng)用而興起的，主要研究自動(dòng)控制理論、自動(dòng)化單元技術(shù)和集成技術(shù)及其在各類控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。運(yùn)動(dòng)控制是自動(dòng)化專業(yè)的一個(gè)重要分支，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是為了實(shí)現(xiàn)某些系統(tǒng)功能（如轉(zhuǎn)矩、速度、位置的輸出），將各種電機(jī)、電力電子變換裝置和用于系統(tǒng)控制的控制器組合在一起的控制系統(tǒng)[5]。這類系統(tǒng)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角，控制電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，以滿足各種需求。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、交通運(yùn)輸、航空航天等領(lǐng)域。

運(yùn)動(dòng)控制課程是一門講授交、直流電動(dòng)機(jī)控制理論和控制規(guī)律，以提高電能利用效率及運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)性能的專業(yè)主干課程。課程內(nèi)容涵蓋：可控電源電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的特殊問(wèn)題及機(jī)械特性，開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)，交、直流調(diào)速系統(tǒng)及伺服系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)及分析方法，反饋控制的基本特點(diǎn)，調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)及參數(shù)的設(shè)計(jì)方法，控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)等。

運(yùn)動(dòng)控制涉及到控制理論、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)、機(jī)械工程等眾多學(xué)科課程內(nèi)容。課程涉及的知識(shí)面廣，綜合性強(qiáng)，實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛。課程的內(nèi)容對(duì)學(xué)生今后的工作和學(xué)習(xí)有著十分重要的作用[6]，因此，運(yùn)動(dòng)控制是高等院校自動(dòng)化專業(yè)重要的專業(yè)方向課。

運(yùn)動(dòng)控制課程的特點(diǎn)是內(nèi)容綜合性強(qiáng)，理論和實(shí)踐結(jié)合緊密，且比較抽象 ，是一門具有一定深度和難度的課程。在自動(dòng)化專業(yè)課程體系中，該課程較系統(tǒng)、全面地介紹控制理論在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，與電機(jī)學(xué)、自動(dòng)控制原理、電力電子技術(shù)等課程緊密相連，共同構(gòu)成了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)與綜合的課程體系主干。該課程注重理論基礎(chǔ)知識(shí)的積累，更注重實(shí)用工程設(shè)計(jì)技術(shù)以及對(duì)學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)。

運(yùn)動(dòng)控制目前教學(xué)中還存在不少問(wèn)題：如在教學(xué)內(nèi)容上，注重理論知識(shí)的講授，學(xué)生理解困難，學(xué)習(xí)難度較大;在教學(xué)方式上，目前以傳統(tǒng)的講授模式為主，學(xué)生不能主動(dòng)地思考和探索;教學(xué)效果往往不理想，尤其是學(xué)生在面對(duì)具體問(wèn)題的時(shí)候，不知如何運(yùn)用相應(yīng)的知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題。

2 ?運(yùn)動(dòng)控制課程的探究性教學(xué)探索與實(shí)踐

2.1 探究性教學(xué)模式

探究性教學(xué)是著名教育家施瓦布提出的一種全新的教學(xué)方法。是一種以“問(wèn)題”為載體、以主動(dòng)探究為特征的學(xué)習(xí)活動(dòng)[7]。相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)更關(guān)注“問(wèn)題”及其存在背景與條件，關(guān)注解決“問(wèn)題”的必要性與意義。探究性教學(xué)是在教師精心設(shè)計(jì)指導(dǎo)下，通過(guò)預(yù)先的設(shè)計(jì)和組織，引導(dǎo)學(xué)生自主、獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、啟發(fā)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、信息搜集與處理、表達(dá)與交流等探索活動(dòng)，獲得知識(shí)與技能，體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)造，發(fā)展情感與態(tài)度的教學(xué)方式和教學(xué)過(guò)程[8]。研究性教學(xué)所倡導(dǎo)的目標(biāo)不僅僅是轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式，而是更新教學(xué)觀念，啟發(fā)學(xué)生探究的動(dòng)機(jī)，鼓勵(lì)學(xué)生在探究過(guò)程中的表現(xiàn)，以增進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力的發(fā)展，這與運(yùn)動(dòng)控制課程的教學(xué)目標(biāo)一致。

2.2 運(yùn)動(dòng)控制課程的探究性教學(xué)方案設(shè)計(jì)

運(yùn)動(dòng)控制課程的主要教學(xué)任務(wù)是通過(guò)對(duì)各類交、直 流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和性能指標(biāo)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的綜合分析和工程設(shè)計(jì)能力。針對(duì)當(dāng)前課程教學(xué)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，依據(jù)探索性教學(xué)模式的教學(xué)理念，該課程的教學(xué)方案設(shè)計(jì)擬從以下三方面進(jìn)行：（1）問(wèn)題設(shè)置與導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性。在探究型教學(xué)模式中，問(wèn)題是中心，教師應(yīng)通過(guò)教學(xué)中問(wèn)題的設(shè)置，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)、積極、自主的探究。課程教學(xué)小組在教學(xué)方案設(shè)計(jì)中，根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，在已有的課程教學(xué)內(nèi)容體系中，結(jié)合實(shí)際需求，分層次逐步引入相關(guān)的工程問(wèn)題、科學(xué)問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生從實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，思考解決問(wèn)題的方法。（2）注重實(shí)踐，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。自動(dòng)化是一門面向被控對(duì)象、解決實(shí)際問(wèn)題的學(xué)科，要求學(xué)生在掌握一定的工程技術(shù)知識(shí)之外，更注重學(xué)生的動(dòng)手能力。運(yùn)動(dòng)控制是實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程[10]。傳統(tǒng)的課程教學(xué)中，教師往往只是注重純理論知識(shí)的傳授，當(dāng)學(xué)生面對(duì)實(shí)際問(wèn)題時(shí)，就不知該如何著手應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題[11]。因此，在教學(xué)設(shè)計(jì)中，增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，將課程內(nèi)容融入到實(shí)際問(wèn)題中，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，在理解理論知識(shí)的同時(shí)，提高動(dòng)手能力。（3）引導(dǎo)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在課程內(nèi)容教學(xué)中，針對(duì)一些典型的教學(xué)內(nèi)容，教師引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，思考問(wèn)題的解決辦法。拋出一些實(shí)例并引導(dǎo)學(xué)生提出自己的設(shè)計(jì)方法，并作進(jìn)一步的探究和比較，對(duì)結(jié)果進(jìn)行解釋和驗(yàn)證。培養(yǎng)學(xué)生在掌握現(xiàn)有知識(shí)的同時(shí)，對(duì)它進(jìn)行創(chuàng)新性的發(fā)掘。

2.3 運(yùn)動(dòng)控制課程探究性教學(xué)的實(shí)踐探索

為取得更好的教學(xué)效果，課程小組從以下三個(gè)方面開(kāi)展運(yùn)動(dòng)控制課程的探究性教學(xué)探索。（1）重視課程學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。在課程開(kāi)始前，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)給學(xué)生推送一些交、直流調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例以及課程的相關(guān)視頻、資料等。課程教學(xué)的第一課，詳細(xì)說(shuō)明課程的性質(zhì)、教學(xué)任務(wù)、教學(xué)方法、主要教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)目標(biāo)等，讓學(xué)生對(duì)該課程建立整體的概念。此外，根據(jù)課程的特點(diǎn)，重點(diǎn)闡述當(dāng)前直流調(diào)速、交流調(diào)速的作用和地位。結(jié)合自動(dòng)化專業(yè)背景，從全電飛機(jī)、電動(dòng)汽車、工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線等領(lǐng)域的應(yīng)用闡述交、直流調(diào)速系統(tǒng)的當(dāng)前研究熱點(diǎn)，也可以從洗衣機(jī)、冰箱、風(fēng)機(jī)等日常生活的應(yīng)用等解釋該課程的作用。通過(guò)第一課的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生從宏觀上建立起這門課程的總體認(rèn)識(shí)，意識(shí)到該課程的重要性與意義，激發(fā)起他們強(qiáng)烈的求知欲望，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)動(dòng)力。（2）正確處理教與學(xué)的關(guān)系，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，教師處于主導(dǎo)地位，教學(xué)更注重知識(shí)的傳授，學(xué)生參與到教與學(xué)過(guò)程中的機(jī)會(huì)比較少，不利于發(fā)揮學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。探究性教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)提問(wèn)和思考。教學(xué)形式由“單一的課堂教學(xué)”轉(zhuǎn)化為“多形式的互動(dòng)交流”;以多媒體教育技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為載體，建立“以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)”的基于探索和研究的教學(xué)模式。例如，讓學(xué)生通過(guò)微課視頻預(yù)習(xí)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的特性和數(shù)學(xué)模型，課堂上給出一個(gè)直流電機(jī)控制系統(tǒng)，讓學(xué)生分組討論其雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并啟發(fā)學(xué)生思考如何分析系統(tǒng)性能。（3）設(shè)計(jì)不同的實(shí)踐活動(dòng)，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。根據(jù)課程內(nèi)容，除了理論知識(shí)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證之外，課程小組還設(shè)計(jì)了交、直流調(diào)速系統(tǒng)的日常應(yīng)用調(diào)查、PWM調(diào)速器制作、家用空調(diào)定頻、變頻調(diào)速方式對(duì)比分析等實(shí)踐活動(dòng)。這些教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)讓學(xué)生利用課外時(shí)間完成，教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用知識(shí)和能力，自主地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題和解決問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生交流，在合作研討中積累知識(shí)、鍛煉學(xué)生思維能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力。

3 ?結(jié)語(yǔ)

運(yùn)動(dòng)控制是自動(dòng)化專業(yè)運(yùn)動(dòng)控制方向的重要課程，本文分析了該課程的特點(diǎn)及當(dāng)前課程教學(xué)存在的問(wèn)題。針對(duì)教學(xué)中遇到的問(wèn)題，課程小組進(jìn)行了探究性教學(xué)模式的實(shí)踐與探索。該教學(xué)方式以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、分析和解決問(wèn)題的能力。課程小組在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方式等多個(gè)層面深入開(kāi)展研究，不斷完善教學(xué)方案設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)一學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐證明：運(yùn)動(dòng)控制課程采用探究性教學(xué)模式，將學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生自主思考，通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)理解所學(xué)的理論知識(shí)，提升了學(xué)生對(duì)實(shí)際工程問(wèn)題的分析和解決能力，較傳統(tǒng)教學(xué)模式教學(xué)效果良好。

參考文獻(xiàn)

[1] 任麗嬋.我國(guó)高校研究性教學(xué)改革的理論省思[J].教育評(píng)論，2015（12）：10-13.

[2] 齊寧.當(dāng)前高校推動(dòng)研究性教學(xué)存在的問(wèn)題與對(duì)策[J].教育與職業(yè)，2016（16）：51-53.

[3] 花奇芹，陸娟，戴躍儂.專業(yè)層面研究性教學(xué)改革的基本原則及其要點(diǎn)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2017（2）：43-46.

[4] 張宇，聶繼凱.研究性教學(xué)實(shí)踐融合性不足與對(duì)策分析[J].揚(yáng)州教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2018，36（1）：62-66.

[5] 徐益民，梁燕華，祁紅巖，等.《自動(dòng)控制系統(tǒng)》課程改革的研究與實(shí)踐[J].佳木斯大學(xué)社會(huì)科學(xué)學(xué)報(bào)，2017，35（5）：190-191，194.

[6] 馮高明.“自動(dòng)控制系統(tǒng)”精品課程建設(shè)與教學(xué)改革實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育，2014（21）：14-15，19.

[7] 唐亞娟.專題探究性教學(xué)課程資源開(kāi)發(fā)的意義及路徑[J].教育理論與實(shí)踐，2017，37（5）：46-48.

[8] 王健，謝國(guó)芳，劉珊，等.研究性教學(xué)在教學(xué)中的案例分析[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)：哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版，2015，17（S2）：170-171.

[9] 崔學(xué)榮，曹愛(ài)請(qǐng)，李娟，等.研究性教學(xué)模式在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2016，33（1）：176-178.

[10]王義君，詹偉達(dá)，宮玉琳.電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程創(chuàng)新性教學(xué)探索[J].職業(yè)技術(shù)教育，2015， 36（35）：47-50.