教学与教研互动　教法与学法共融

来源:用户上传      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。

　　2．乐于兴趣。“兴趣是最好的老师”。学习需要兴趣和乐趣，有了兴趣和乐趣，就能够忙而不累，乐而忘忧，就容易产生灵感，事半功倍。学习兴趣需要有意识地树立和自觉地培养。对“计算机控制系统”这门课程，我们利用其内容丰富多彩，应用需求旺盛，既有理论体系，又有动手实践的特点，注意激发和培养学生的学习兴趣，使学生增进学习动力，提高学习效果。
　　3．勇于突破。社会的发展，以否定和突破为标志。大学生不仅要学习知识，还要了解知识的发展过程，培养自己分析知识、怀疑知识和创造知识的能力。勇于突破书本、突破前人、突破权威，这种突破就是创造。对于“计算机控制系统”来说，其新理论、新技术、新器件不断涌现，学习这样的课程，更要避免墨守成规，更要注意勇于突破。
　　4．善于转化。这种转化就是由输入与吸纳知识转化为能力和素质。由于计算机技术的迅速发展，使本课程内容的知识更新周期更短，更容易过时。美国物理学家劳厄说过一句名言：“教育无非是一切已学过的东西都忘掉的时候所剩下的东西。”剩下什么呢?主要是由学到的知识而转化过来的能力和素质。
　　 5．学会综合。科学是内在的统一体，它被分解为多个学科不是取决于事物的本质，而是取决于人类认识能力的局限性。当代科学技术不断分化与综合，而以综合化整体化为主。近几年一再强调拓宽专业口径，强调培养复合型人才，就是要适应这种综合化的要求。要成就事业，靠哪一项单科知识都是不够的，必须善于综合。学生在每个老师那里，在每门课中学到的知识，大多都是单科性的，到了自己这里，就要综合。解决实际问题靠的是综合后的知识。本课程的特点之一就是综合，包括多门已学课程的知识综合，理论与实践的综合，硬件与软件的综合等等。所以要在课程学习中注重综合。
　　6．注重创新。追求创新学习首先要在学习中努力创新。包括创新性听课与看书，创新性做作业，创新性做实验，在课程设计、毕业设计中力争有所创新，在各种课外活动中锻炼创新能力。在这些学习环节中自觉地激发创新意识，训练创新思维，培养创新性格，锻炼创新能力。要成为创新人才，首先要培养自己的创新性格：一是保持浓厚的探求知识和研究问题的兴趣，善于思考问题，提出问题；二是敢于标新立异超越常规，敢冒风险；三是不怕困难，锲而不舍，培养自己坚持不懈，百折不挠的毅力；四是不盲目从众，不迷信权威，培养自己独立思考的习惯；五是具有较强的自信心和持久的进取心，保持创新的欲望和激情。
　　7．自觉挖潜。人脑的潜能无比巨大。遗憾的是，我们绝大多数人对自身的巨大潜力并没有开发出来。我们应该充分认识自身所具有的潜能，认识自己比已经达到的智力水平高得多的生理基础，树立挖潜学习观，有效地开发自己，充分地释放自己的潜能。
　　8．刻苦实践。学习中的勤奋刻苦，是学习成功的必要条件，它既是学习应具各的重要品德，也是要树立的基本态度。每一个大学生都应该在学习中努力做到肯于钻研，善于思考，勤于实践。
　　
　　三、坚持课程建设的“七个一”
　　
　　多年来，我们在课程建设中坚持了“七个一”。
　　1．一个认真负责的教学态度。在教学中体现对自己的教学工作和学生的热爱与负责，这是一个教师最重要的品德，是对教师这一岗位最基本的要求，也是一个教师“做人”的重要体现。要讲好课，需要认真负责的教学态度和追求卓越的工作劲头。
　　2．一手过硬的教学基本功。一是教学内容准确精通；二是难点重点处理得当，重点突出，难点分散；三是条理清楚层次分明，使学生很容易说出这堂课都讲了什么；四是叙述清晰表达生动，语音、语调、语速都要把握好，努力体现教学的艺术性：五是内容充实容量饱满，不偷工减料，不为了省劲而欺骗学生；六是板书整洁书写流利：七是严格标准科学规范：八是教态自然举止大方。
　　3．一套适应时代要求的教育思想、方法和手段。这是教学工作的灵魂和先导，也是一个教师所必须具备的。作为一个教师，必须了解社会对人才的要求，搞清楚要培养什么样的人和如何来培养这样的根本问题，明确本门课程的教学目标和教学方法，在教育思想、教育观念方面有深入的研究和造诣，在教学方法和教学手段方面有积极的探索和改革。
　　4．一套规范的教学文件。包括一个科学合理的教学大纲，一本深刻清晰、及时更新的授课教案，一套实用高效的多媒体课件，一个安排合理的教学日历。
　　5．一套先进适用的教学资源。一是教材建设。无论是选用教材还是自编教材，都要符合课程目标和教学大纲，先进适用。还要明确相应的教学参考书，配有实验指导书。为了实现我校电气类专业的人才培养目标，体现我校的人才培养特色，我们先后两次自编出版了《计算机控制系统》课程教材。二是网络教学资源建设。建设了本课程网站，完成了本课程教学资源的网上发行，包括教学大纲、教学内容与进度安排、授课教案和实验指导书、习题作业与自测题、部分理论教学与实践教学的录像等内容。为了便于学生的自学，还提供了教师电子教案、电子课件以及与本课程相关的各种网络资源的链接与下载。
　　6．一套科学的考试方法。平时考核和期末考试相结合，理论知识和实践能力相结合，全面考核学生掌握知识、运用知识和实践操作能力的情况。综合实验的考核不仅看实验的结果，还要看实验的过程，实验考核以口试加报告的形式进行。
　　7．一个效果良好的综合实验。综合实验有效地培养了学生计算机控制系统的设计与实现能力，体现了“四性”：一是综合性，在综合实验中每个学生都要结合一个具体控制对象和控制要求，从方案选择、硬件组成、算法设计、软件编程到调试通过，充分体现实践全过程的综合性、系统性特点。二是自主性，强调学生自主地完成总体方案与软、硬件的设计和系统的调试，鼓励同一实验内容多种方案实现，调动学生的积极性和创新意识，培养学生的独立工作能力。三是先进性，跟踪自动化学科和计算机学科的发展，综合实验能够体现计算机控制系统的新技术、新器件、新算法。四是实用性，综合实验所选的内容都是工程中的实际课题，具有明确的应用背景，有利于学生了解计算机控制系统的实际作用，提高学生的学习兴趣。
　　
　　张德江，长春工业大学校长，教授；于微波，长春工业大学电气与电子工程学院自动化教研室副主任，副教授：贾文超，长春工业大学电气与电子工程学院电气教研室主任，教授。
　　
　　[责任编辑：余大品]

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