新工科背景下计算机控制技术课程教学方法设计

　　摘 要 针对自动化专业课程，提出在新工科背景下，按照“互联网+教育”的模式要求，将互联网技术与传统教育教学方法完美结合，设计出自动化专业计算机控制技术课程新的教学方法，以培养新工科背景下满足工程认证专业要求的合格人才。

　　关键词 新工科;互联网+教育;教学方法;自动化专业;计算机控制技术;微课;雨课堂

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　　1 新工科背景下工科人才培养要求

　　在新工科背景下，工科专业人才培养面临新的挑战，要达到新工科要求，需要改变传统的教育教学方法，建立以学生为主体的教学模式，培养适应工业企业发展需要的应用型工科人才。隨着“互联网+”技术的发展，“互联网+教育”弥补了传统教学模式的不足，使得工科专业的教育教学活动具备优良的环境和技术手段。

　　自动化专业作为传统工科专业，人才培养方案势必要按照新工科要求制定人才培养目标，课程教学设计也要按照新工科培养目标实施。新工科背景下，宝鸡文理学院制定的自动化专业培养目标如表1所示。

　　2 自动化专业计算机控制技术课程传统教学方法分析

　　计算机控制技术课程理论教学方法 计算机控制技术课程是自动化专业的专业核心课程，是一门综合性、应用性很强的课程。宝鸡文理学院作为地方本科院校，以课堂教学为基本教学形式，教师上课主要以讲授、板书、讨论等教学方法进行课堂教学，课程的成绩评定主要由学生的期末考试卷面成绩、平时作业成绩、实验成绩按照一定的比例计算，完成对教学质量的评估。传统课堂教学模式忽视了学生的学习动机、能力和兴趣等方面的因素，没有真正意义上实现以学生为主体的课堂结构，不利于学生自主学习能力的提升。针对工科学生毕业需求，课堂教学很难让学生有一个系统工程的概念。

　　实践教学方法 实践教学环节，计算机控制技术课程以验证性实验和部分设计性实验为主，教师主要进行实验理论讲解、操作演示，学生则按照教师的指导进行重复性操作，无法充分调动创造力和创新性，导致实践经历不够深，实践教学效果不佳[1]。

　　新工科背景下传统教学方法的改革 工科专业课要实现工程能力教学，教学方法的改革是必须的。打破传统课堂教学的界限，要为学生创造进行工程设计研究的场所，包括课内和课外场所，为学生提供真实的实验室和研究室进行工程能力教育，而不是仅仅停留在课本知识的传授。

　　3 “互联网+”背景下教学方法优化设计

　　利用互联网资源翻转课堂教学

　　1)在线课堂。宝鸡文理学院作为地方普通本科院校(本市仅此一所地方高校)，不论是学生的基础，还是教师能力，都无法和其他重点院校相比。但互联网技术的发展，为地方普通本科院校提供了优秀的教学资源。“互联网+教育”的新型教学模式，使得互联网这种信息技术手段成为学生学习的得力助手，也成为教师相互学习的友好平台。所以，在线课堂不论从教师还是学生角度，都是非常有利的。同时，优质的教学资源最大化利用，也是节约型社会的必然要求。

　　中国大学慕课提供了大量的优秀学习资源，可以实现课堂内外无缝对接。就计算机控制技术课程来讲，有国防科技大学韦庆教授和青岛大学于海生教授的在线课程。结合本校学生教材，选择青岛大学于海生教授的课程，该课程是国家级精品课程，自动化国家级特色专业的重要专业课程，课程组获得国家级教学成果二等奖。

　　学生课前通过在线课程学习，理解和掌握基本知识点，将问题带入课堂;教师有重点、有目标地解决学生的问题，并共同探讨，让学生获得更多更广的知识。慕课给教学带来的益处是有目共睹的，但仍不能代替教师与学生之间面对面的互动与讨论，缺乏情感交流互动，无法因材施教。为了解决这一问题，混合式教学模式SPOC既发挥了教师引导、启发、监控的教学主导作用，又可以充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性[2]。

　　总之，在线课堂的合理利用，促进了教与学的共同进步。“教”体现在课堂教学中，而“学”则体现在学生自主在线学习中，这二者结合起来就实现了“教”与“学”的统一。

　　2)微课视频。微课教学是一种针对性很强的教学方法，针对工科学生，使用微课能够满足他们的按需学习要求。工科专业涉及各个不同交叉学科的知识，运用微课视频，既可查缺补漏，又能强化巩固知识。

　　计算机控制技术课程知识点多，每章知识相对独立，而且在算法章节要求有良好的数学基础。对于地方普通本科学生来说，基础参差不齐，偏科现象严重，主要表现为英语或数学基础知识薄弱。学生在学习中对需要很强数学理论的章节，学起来很吃力。微课短小精悍，在几分钟内就可以让学生掌握一个知识点。如在第四章“常规与复杂控制技术”中，离散系统的连续化设计需要用到积分变换等知识，笔者参考本校教师赵天旭老师教材，针对数学基础差的学生，录制拉普拉斯变换、Z变换相关知识点讲解微课视频，提供给需要的学生。这样既可以帮助数学基础差的学生掌握本章节知识，又有效提高了学生的学习兴趣，让他们不会因为某一知识点的欠缺，导致整章内容学不懂，实现了与学生需求相匹配的教学模式。

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文章名称： 新工科背景下计算机控制技术课程教学方法设计

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