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教学与教研互动 教法与学法共融

作者:张德江 于微波 贾文超




  长春工业大学电气与电子工程学院的“计算机控制系统”课程,在长期建设基础上,2004年被评为吉林省精品课程,2005年课程建设成果获吉林省优秀教学成果二等奖,2006年被评为国家精品课程。回顾这门课程的-建设过程,我们的主要体会是:教学与教研互动,教法与学法共融,在课程建设中坚持“七个一”。
  
  一、教学与教研互动
  
  教学与教研,就是教学活动的实践与研究。在教学实践中提出问题,通过教学研究提高对教学的认识,明确改革思路,再回到教学实践中去运用和检验,从中再发现和梳理新的问题,进行更高层面的研究。这种教学与教研互动的过程,就是课程建设的过程,就是教学水平提高的过程。我们在“计算机控制系统”课程建设过程中,注重了这种教学与教研的互动。
  1.明确课程定位。一是与学校人才培养定位相一致。由于不同类型的高校具有不同的人才培养目标,即使同样的课程其人才培养模式也不同。我校是地方工科院校,以培养高级应用型人才作为主要目标模式,课程教学就要与这样的目标模式相一致。对本课程来说,就是要注重系统设计能力、实验能力和工程意识的培养,注重理论联系实际的教学方式。二是明确课程的培养目标。本课程的目标是培养学生计算机控制系统的设计和实现能力,使学生通过本课程的学习和训练,能够掌握计算机控制系统的硬件与软件设计以及制作与调试的基本知识和技能。
  2.树立教学理念。任何课程都应该有明确的教学理念。我们的教学理念是;以学生为主体,以教学改革为核心,以培养能力为主线,以工程为背景,以问题为纽带,以综合为导向,以教法促学法,建立理论课与实验课的合理结构,实现培养学生计算机控制系统设计与实现能力的课程目标。课程组的各位教师都能够在教学过程中自觉地运用和体现这些理念。
  3,改革教学方法。一是讨论式教学,理论课采取教师主讲与课堂讨论相结合的方法,教师经常在下课前留下思考题,在下次课堂上提问,并请其他同学补充和评论,有效地实现了学生的深入思考和积极参与。在课程设计和实验实现中,组织学生讨论设计方案,分析实验中出现的问题,使学生参与到教学中来,很好地发挥了学生学习的主体作用。二是开放式内容,注意介绍计算机控制系统的发展动态和待解决的问题。向学生强调从软件到硬件、从元件到系统都在快速地发展和更新,现在的教学内容只是发展过程中的某种组合与状态,学生必须以现有的教学内容为基础,自觉地跟踪计算机技术的发展。三是无标准答案作业,鼓励学生针对同一个控制系统采用不同的硬件结构、控制算法及程序实现方法进行设计,并要求学生相互评价,结合所设计系统就先进性、可靠性、经济性、实用性等指标探讨最佳方案。四是以问题为纽带,在教学中注重提出问题,强化学生的问题意识,培养学生思考问题和提出问题的能力。五是以综合为导向,利用本课程综合性强的特点,要求学生在系统设计中,自觉地综合多方面的知识和多门课程的内容。
  4,把握教学内容。“计算机控制系统”的内容极其丰富,从控制算法至Ⅱ硬件模式,从基本理论到新技术、新器件,博大精深,奥妙无穷,要在一门课中把这些内容都包括进去,既不可能,也没必要,所以必须对教学内容有所取舍。我们的原则是根据课程定位,兼顾基础性、实用性和先进性,注重基本理论和基本方法,注重工程应用价值,注重既先进又实用的方法和技术,舍去那些理论上很先进而工程上极少应用的高级或复杂算法,舍去那些适用场合不多的硬件配置模式,舍去那些应用范围不广的技术和方法。同时随着计算机技术和控制理论的快速发展,注意教学内容的弃旧更新。
  5,探究课程特色。从培养学生科学的认识论和方法论出发,引导学生自觉地研究课程本身的规律,归纳出了反映本课程特色的四个结合,即软件与硬件的结合,元件与系统的结合,强电与弱电的结合,算法研究与程序实现的结合,使学生树立系统设计的协调互补意识和全局优化意识。通过对四个结合的论述和理解,有效地促进了学生对本门课程以至自动化学科专业特色的再认识,提高了学生用科学的方法论指导课程学习的自觉性。
  6,注重实践环节。本课程的教学目标是培养学生计算机控制系统的设计与实现能力,这类能力主要是练出来的,而不是学出来的,只学不练是达不到教学目标的。因此,本课程的教学一定要注重理论联系实际,提出明确的实践教学要求,安排好实验内容。为此,我们重新组建了计算机控制系统的课程结构,在原来的理论课加8学时实验课的基础上增加了两周综合实验这一独立的实践环节。每个学生都要结合一个具体控制对象,根据控制要求,从方案选择、硬件组成、算法设计、软件编程到调试通过,实践系统设计和实现的全过程,体现了其自主性和系统性,既提高了学生的兴趣和主动意识,又有效地培养学生计算机控制系统设计与实现的能力。
  7,积累研究功底。多年来,课程组内形成了浓厚的教学研究风气,积累了宽厚的研究功底。课程组成员近五年来在人才培养模式、课程体系、教学内容、教学方法与教学手段、学习改革几方面,共承担教育部本科教育教学改革课题2项,省级重点教研课题4项,学校教研课题9项,公开发表教研论文35篇,出版专著2部,获各种教学研究奖22项。其中,国家高等教育教学成果二等奖1项,省级高等教育教学成果一等奖2项、二等奖1项。
  
  二、教法与学法共融
  
  教什么、怎么教,学什么、怎么学,是各类学校及各门课程永恒的主题。培养学生的创新精神和学习能力,是我国高等学校教学改革的重要任务,这一任务应落实到每一门课程的教学中,对于“计算机控制系统”这样对理论学习和实践训练都有明确要求的专业课,这一任务就更加重要。任何教学改革,最终都要落到受教育者自身的提高上,“教”改和“学”改必须有机结合。对教师来说,教给学生学习的方法比教给知识更重要,今天的教是为了明天不需要教;对学生来说,学会学习是最基本的任务,会学比学会更重要。
  多年来,我们既注重“教法”的改革,又注重“学法”的指导,在教学实践中融合“教法”与“学法”,总结出了一套创新学习法,在每一轮教学中,一方面向学生介绍这些方法,并鼓励他们在此基础上进一步充实完善,摸索出一套适合自己的“学法”,另一方面又在教学上努力体现在“教法”之中。
  1.始于问题。学习中最重要的就是学会思考,学会提出问题。带着问题来思考,是最重要的学习原则。本课程的学习中有很多提出问题和讨论问题的机会。每一个计算机控制系统的设计都存在着多种方案,孰优孰劣,可以进行思考和讨论:每一个系统实验都会出现很多问题和现象,值得研究和探讨;几个同学在一起做实验,做作业,可以相互研究和讨论。一个大学生要养成思考问题、提出问题的习惯,一个班集体或一个学习小组要形成研究问题、讨论问题的风气,这是最重要的学风。

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