基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学模式探讨

发布时间:2021-07-31 07:01:44

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学 模式探讨 作者:胡春华 来源:《教育教学论坛》2015 年第 39 期 摘要:针对“计算机控制技术”一课的特点,本文主要对基于现代信息技术下“计算机控制 技术”教学模式进行探讨,分别从教学方法、教学方式以及考试模式等方面探讨“计算机控制技 术”的教学模式。经多年对该专业课教学经验,该教学模式不仅能提高学生的学*兴趣,而且 能提高学生的综合素质。 关键词:计算机控制技术;教学方法;教学模式 中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)39-0240-02 随着信息技术、计算机技术的发展,大多院校将“计算机控制技术”作为自动化类专业学生 的专业课,该课程的教学方式方法直接影响学生对现有控制算法的实用性[1]学*。从往届大 学毕业生的毕业设计中表现出来的一些问题,绝大多数学生甚至卷面考试成绩优秀的学生都不 能较好地将课堂讲过的理论知识很好地应用。因此,在后来的课程教学中,笔者努力探索如何 让学生将理论知识应用于实际课题中,总结出了提高学生综合应用能力的教学方法、教学方式 以及考试模式。 一、现代信息技术下课堂教学方法的探讨 工*逃魑夜叩冉逃泄婺W畲蟮慕逃谡鼋逃逑抵芯哂芯僮闱嶂氐牡匚 [2,3]。工科专业课主要是面向工程实际,培养学生专业素质和实践创新能力,直接为学生工 作与就业做准备[4]。工科专业课教学是大学阶段重要的学*环节之一,直接关系到专业人才 培养的质量问题,为适应时代发展的要求,专业课教学应改进教学方法、教学内容与考核方 式,因材施教,结合多种实践形式巩固加深教学效果。教学方法是师生为完成教学任务,传授 与学*教学内容所运用的手段和途径,包括教师教的方法和学生学的方法。 教学前应有充分的准备,教学大纲的制定、教材的选择、教案的撰写以及教学讲义的准备 等都对课堂教学具有重要的作用。在明确教学课程后,首先分析学生的专业背景,因材施教, 对不同的教学对象制定不同的教学内容,如对于自动控制理论专业学生,主要讲解一些控制算 法以及控制器的设计;而对于电气自动化专业学生,教学内容应偏向电气类控制,如典型的 PID 算法在电机转速中控制的应用等。大纲的制定是教学的前提,教学应该根据相应的大纲内 容选择相应的教材以及制定讲义。教学内容和目标确定后,教学方法是否得当,对教学效果起 着非常关键的作用。高等学校常用的教学方法主要有三类[5]:第一类是运用语言传递教学内 容的方法,如讲授法、问答法、讨论法等;第二类是通过直观感知和传递教学内容的方法,如 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 实验实*法、演示法、参观法等;第三类是通过教师指导学生独自活动获取知识技能的方法, 如自学指导法、练*法等。 随着现代信息技术的发展,课堂教学方法应从传统的课堂板书讲授为主的教学方法转变为 多媒体教学板书辅助的教学方法。引入现代信息技术能帮助教师更生动地教学,教师的讲授过 程中添加演示方法能使课堂教学变得更加生动有趣,增加课堂教学容量,加大教学密度,提高 课堂教学效率,有些比较抽象的概念经多媒体的演示变得形象、生动,使教学更富直观性,教 学过程更加活泼、有趣,也能增加学生的参与程度。结合多媒体技术能提高学生的学*主动 性,激发起学生继续学*的积极性,同时开拓学生的视野,增强学生对现代科学技术的了解和 兴趣。增加与教学内容有关的动画、影像、图片等素材,为学生创设愉快的语言学*氛围,让 学生从上课开始就进入一个具有魅力、引人入胜的学*境界,加深了学生对专业知识的理解和 记忆,引发学生的创新思维,从而优化课堂教学,提高教学效果。 对于典型的计算机控制技术算法如 PID 控制算法,可以通过多媒体仿真演示的方式,使学 生明白什么条件下系统性能更好。例如 PID 直流电机转速控制,在多媒体下将电路以及参数设 置过程给学生演示,根据自动控制原理知识建立直流电机转速控制的数学模型,根据数学模型 建立仿真模型,绘制直流电机参数设置仿真图(如图 1 所示),然后建立 PID 仿真控制器,所 有参数的设置以及模型的建立均在课堂经多媒体演示给学生,学生能明白如何将 PID 控制算法 运用于实际电机转速控制。 二、现代信息技术下的教学方式探讨 教好一门课,除了课堂教学方法能提高学生的学*兴趣与积极性以外,现代信息技术下可 以借助于网络技术实现远程教学、远程答疑辅导等,结合传统的课堂教学,使学生课后更好地 了解所学知识。 学生可以通过实践来进一步了解理论知识的应用,实践课程包括校外的与校内的实践。根 据学校条件,联系校外的智能仪器仪表等工厂,让学生了解如何实现智能控制,如何将智能控 制算法应用于实际。校内开设 1~2 周课程设计,每个学生可以自己选定一种控制对象如炉 温、电机转速等,将所学的控制算法用微处理器进行控制实现,设计一个闭环控制系统,使控 制精度达到规定的要求范围。通过课程实践的教学模式能提高学生的动手能力。 三、现代信息技术下考试方法探讨 目前大多国内高校普遍采用单一的闭卷考试形式,考试内容一般以教材为主,考查学生对 知识的记忆与理解,学生为考试而学*,缺乏学*的主动性和创造性。这种考核方式无法反映 学生通过课程学*所获得的动手实践能力和创新思维能力,也与工科专业课以培养学生工程实 践和创新能力的教学目标不相适应[6],容易出现高分低能的现象。因此,为了全面*刂 教育,对于“计算机控制技术”课程,采取 1:1 的考试方式,即设计题与考试试卷各 50 分。为 了激发学生的自主学*能力,将所学的专业知识综合地运用到实践中,提高动手能力以及协 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 作、探索和创新能力,考核方式采用大作业的方式,对每个学生找一个自己喜欢且能实现的控 制算法,并明确控制对象与控制目标,设计程序。针对实验室能演示的控制对象,每个同学要

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