摘要：電子科技大學(xué)作為第二批“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”高校，充分考慮行業(yè)的多樣性和對(duì)工程型人才需求的多樣性，提出了新的人才培養(yǎng)需求和計(jì)劃。因此，本文對(duì)進(jìn)一步改革計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)課程教學(xué)進(jìn)行了探索和總結(jié)。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面詳細(xì)闡述了改革途徑，強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)效果、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，從而滿足卓越計(jì)劃高校專業(yè)教學(xué)的要求。從教學(xué)實(shí)踐來看，改革后的課程教學(xué)在提升學(xué)生興趣和自主學(xué)習(xí)能力、知識(shí)綜合運(yùn)用能力、發(fā)展科研潛力等方面取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；卓越計(jì)劃；工程教育

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）35-0216-02

2010年6月23日，教育部在天津大學(xué)召開“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”啟動(dòng)會(huì)，聯(lián)合有關(guān)部門和行業(yè)協(xié)（學(xué)）會(huì)共同實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（以下簡稱“卓越計(jì)劃”）。電子科技大學(xué)作為第二批卓越計(jì)劃高校，將全力促進(jìn)高等教育面向社會(huì)需求培養(yǎng)人才，全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量。為此，學(xué)校對(duì)課程設(shè)置以及教學(xué)進(jìn)行了一系列的改革和完善工作。基于上述工程教育時(shí)代背景，以計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)為例，借鑒其他高校該專業(yè)課程教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)，以及我校對(duì)于該課程的改革探索，對(duì)該課程教學(xué)進(jìn)行進(jìn)一步的深化改革實(shí)踐，賦予該課程工程教育內(nèi)涵是本文探討的主要問題。

一、改革教學(xué)內(nèi)容，注重系統(tǒng)教學(xué)

在課程教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容是根本，只有教學(xué)內(nèi)容合理，才可能產(chǎn)生良好的教學(xué)效果。為此，我們?cè)诮虒W(xué)團(tuán)隊(duì)20多年來教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)基礎(chǔ)上，編寫了一本教材。之后又收到許多讀者及同行提出的寶貴建議，結(jié)合時(shí)代發(fā)展要求，再版了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的教科書。這本教材既注重基本理論的理解與掌握，也強(qiáng)調(diào)具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)的鍛煉，這就為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)課程教學(xué)提供了好的藍(lán)本。我們?cè)诮虒W(xué)內(nèi)容中，特別注意建立學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)控制的系統(tǒng)性認(rèn)識(shí)。

作為控制專業(yè)的專業(yè)課程，我們將控制任務(wù)分為兩種：分析和設(shè)計(jì)，我們學(xué)習(xí)的知識(shí)無非是解決這兩種任務(wù)的手段或者方法而已。有了這樣的框架認(rèn)識(shí)后，再去理解控制系統(tǒng)需要分析的各種指標(biāo)，指標(biāo)的具體意義，分析指標(biāo)的方法，然后掌握設(shè)計(jì)方法以及設(shè)計(jì)完成再用分析方法去分析性能，如果不滿足，重新設(shè)計(jì)，如果滿足要求，則設(shè)計(jì)完成?；谶@樣的架構(gòu)去講解課程，學(xué)生才不會(huì)落入“只會(huì)做題，不會(huì)工程應(yīng)用”的尷尬境地，才適應(yīng)卓越計(jì)劃教育的要求。舉例來說，學(xué)過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的學(xué)生絕大多數(shù)懂得z變換的終值定理，如果讓他們計(jì)算某個(gè)函數(shù)的終值定理，一定可以快速地計(jì)算出來；可是，如果要問他們終值定理如何用在控制系統(tǒng)的分析或者設(shè)計(jì)中，也許就顯得茫然了。這樣的情況就屬于能做題，但不會(huì)應(yīng)用。我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)該注意避免出現(xiàn)這樣的問題，應(yīng)將具體的方法映射到對(duì)控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)中去。就此例而言，我們完全可以將終值定理與系統(tǒng)的性能——穩(wěn)態(tài)誤差結(jié)合起來。如果在系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，穩(wěn)態(tài)誤差就可以通過終值定理找到，即系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，誤差大小可通過終值定理去計(jì)算而獲得，這樣，學(xué)生就更清楚該定理的意義，而不是只會(huì)計(jì)算卻不知其作用。另外，在該課程的教學(xué)中，我們也注重Matlab的使用。Matlab包括擁有數(shù)百個(gè)內(nèi)部函數(shù)的主包和三十幾種功能強(qiáng)大的工具包。工具包又可以分為功能性工具包和學(xué)科工具包。功能工具包用來擴(kuò)充Matlab的符號(hào)計(jì)算、可視化建模仿真、文字處理及實(shí)時(shí)控制等功能。學(xué)科工具包是專業(yè)性比較強(qiáng)的工具包，如控制工具包、信號(hào)處理工具包、通信工具包等都屬于此類。在國外工科教學(xué)中，Matlab已經(jīng)成為一種流行的輔助工具。就計(jì)算控制系統(tǒng)這門課而言，我們除了使用Matlab的函數(shù)外，直接可以用SIMULINK搭建控制系統(tǒng)的模型，觀察輸出，方便分析和設(shè)計(jì)。如果學(xué)生能熟練掌握Matlab的使用，勢(shì)必會(huì)讓學(xué)生對(duì)該門課程的學(xué)習(xí)加深理解，了解其工程應(yīng)用。

二、改革教學(xué)方法，突出學(xué)以致用

1.課前導(dǎo)入分為兩個(gè)部分的課前活動(dòng)。每次課結(jié)束時(shí)提示下一次新課內(nèi)容，布置預(yù)習(xí)作業(yè)，通常需要學(xué)生自己查閱資料、思考、相互交流才能完成。等到下次課開始前，用大約10分鐘，讓學(xué)生在課堂上講述作業(yè)結(jié)果，據(jù)此可以調(diào)整該次課程講授內(nèi)容的時(shí)間分配。學(xué)生理解到位的可以少講，模糊的就多講，完全不懂的就深入講解。預(yù)習(xí)本身就是一種自主探究，課前組織學(xué)生開展有效的預(yù)習(xí)活動(dòng)，采用列出預(yù)習(xí)提綱，提出預(yù)習(xí)問題等形式促使學(xué)生預(yù)習(xí)，并在課堂上作適當(dāng)?shù)臋z查，這對(duì)教學(xué)能起到很好的導(dǎo)向作用，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，激發(fā)他們對(duì)學(xué)習(xí)的興趣。

2.課中采用多樣化的手段和形式，比如傳統(tǒng)的黑板、現(xiàn)代教育技術(shù)等，以及PPT、現(xiàn)場視頻等。通過這些生動(dòng)的教學(xué)情境，適時(shí)地提出問題讓學(xué)生分組討論，激起學(xué)生探究的熱情，加深學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解，并且允許學(xué)生將自己不明白或者平時(shí)學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)中遇到的難題提出來，師生一起展開討論。這樣的討論往往很熱烈，也有很多收獲。如今，已有學(xué)生在這樣的模式下嘗試發(fā)表論文并參加國際會(huì)議討論交流學(xué)術(shù)成果了。

3.歸納整理。其實(shí)到今天，筆者相信仍然有教師會(huì)從課堂的第1分鐘講到最后1分鐘，而且會(huì)覺得自己很認(rèn)真負(fù)責(zé)。其實(shí)不然，這種“灌輸式”的教育早已不適合社會(huì)發(fā)展的需求。每堂課上，教師應(yīng)簡單總結(jié)下所學(xué)內(nèi)容，這樣不僅不是浪費(fèi)時(shí)間，反而是讓學(xué)生鞏固課程的法寶。除此之外，讓學(xué)生再自行花一點(diǎn)時(shí)間去自己總結(jié)，效果會(huì)更加明顯。這樣也給了他們自檢和課后查漏補(bǔ)缺的機(jī)會(huì)，學(xué)生也不至于囫圇吞棗。根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來看，一些學(xué)生在學(xué)習(xí)課程的過程中放棄了，這就是沒有養(yǎng)成監(jiān)督自己學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

總的來講，教學(xué)方法要做到生動(dòng)有趣而不失科學(xué)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性，這是任重而道遠(yuǎn)的，我們會(huì)繼續(xù)探索下去。

三、教師隊(duì)伍的建設(shè)

教師為教學(xué)工作的承擔(dān)者，教師的水平直接影響著教學(xué)工作的效果。因此，提高教師隊(duì)伍的水平是提升教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵?？梢哉f，卓越教育計(jì)劃在高校的成敗，其重要因素就是教師隊(duì)伍的水平。首先應(yīng)轉(zhuǎn)變教師的觀念，從傳統(tǒng)教學(xué)轉(zhuǎn)化為培養(yǎng)具有工程能力和創(chuàng)新能力的現(xiàn)代教學(xué)。為此，我們建立了教學(xué)團(tuán)隊(duì)，定期開展討論，交流教學(xué)和科研心得。其實(shí)對(duì)高校而言，科研和教學(xué)是相輔相成的?？蒲械陌l(fā)展會(huì)促進(jìn)教學(xué)水平的提高，教學(xué)的深入探究又會(huì)推動(dòng)科研工作的發(fā)展。另外，我們通過課堂教學(xué)觀摩，鼓勵(lì)教師參加教學(xué)競賽、編寫教材、撰寫教學(xué)論文、參加教學(xué)會(huì)議等，全方位地提升教師隊(duì)伍的教學(xué)水平。同時(shí)，在教學(xué)中，強(qiáng)調(diào)與學(xué)生的互動(dòng)。說到底，學(xué)生最了解教師教學(xué)的好與不足。因此，認(rèn)真聽取學(xué)生的反饋信息，這對(duì)提高教學(xué)水平是直接而快速的。當(dāng)然，并不一定依靠單個(gè)教師就能解決這些問題，團(tuán)隊(duì)的力量在此彰顯出來?？傊?，教師會(huì)在教學(xué)中與學(xué)生一同成長。

四、結(jié)語

在卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的需求背景下，探討了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)課程教學(xué)的改革問題，就教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教師隊(duì)伍建設(shè)等方面做了詳細(xì)討論，旨在探索計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)課程教學(xué)改革之路，培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)現(xiàn)代化發(fā)展需求的人才。當(dāng)然，教育永無止境，教師除了教書育人，也要發(fā)展自我，只有這樣才能不斷地提升科研和教學(xué)能力，才能在高校教育崗位上發(fā)揮更好的作用。

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