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摘要：围绕独立学院培养目标，结合电气自动化专业特点，针对学生在“自动控制原理”教学中所呈现的共性问题，应用结构主义教学方法和范例教学方法，充分发挥教师在教学中的引导作用、MATLAB和网络在教学中的支持作用，在教学形式和内容安排上进行了探讨。通过近几年的教学实践，学生在学习能力和专业技能方面都有了长足进步。
关键词：自动控制原理；独立学院；范例教学；结构主义教学
作者简介：周战馨（1970-），女，吉林省吉林市人，常州大学信息学院，副教授；张继（1981-），男，江苏常州人，常州大学信息学院，讲师。（江苏 常州 213016）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）19-0113-02
在多年的教学实践中，我们发现独立学院电气自动化专业的学生来源复杂，学习能力参差不齐，学习目标各种各样，这些都给“自动控制原理”教学带来很大困难。同时，进入21世纪以来，科学技术在不断加速中发展，尤其在电子、电气和材料等领域，新材料和新技术层出不穷。但是目前高等院校开设的“自动控制原理”作为一门专业基础理论课，内容比较抽象，更多强调培养学生动手解算能力，与实际应用有些脱节。
为了达到独立学院培养目标，通过系统分析实际教学情况，查阅并参考近现代教学理论[1]和各个学校开展的教学改革，[2，3]在实际教学实践中进行了有益探讨。
一、问题分析
第一，独立学院电气自动化专业生源复杂，学习能力偏差和学习目标不明确。由于笔者所在常州大学地处江苏省，经济发展在国内处于前列，尤其在电子、电气和能源新材料等方面。地方经济逐步转向科技型，对应用人才需求旺盛。因此从政府、企业到普通群众无不认识到掌握技术、具有技能的重要性。随着国家对高等教育改革的进一步推进，给更多的青年人带来机会，面对高就业率，电气自动化专业得到了更广泛的关注。这样就形成了学生中既有理科背景的，还有少部分文科背景的；既有高考偶然因素失利的，也有勉强达到录取分数线的；既有喜爱电气自动化专业的，更有不少是为了就业和父母期望而来的。在教学中明确体现了不同生源学生的学习能力差别。前两年的大学学习过程，只能基本上帮助大部分人适应大学教学节奏，在学习方法和学习效率方面基本没有改进。反而不断增加了他们的学业压力，引发一部分人消极情绪，对自身的改进没有了信心。第三年进入专业课学习，少部分对知识掌握好的学生，由于外界不断对他们的肯定，学习积极性得到提高，主动与老师互动；大部分学生对专业知识刚接触，对于抽象的理论知识不知道有何用处，对自身能力的潜力认识不够，满足于考试通过，拿到学分。
第二，独立学院培养目标不断变化，受母体高校影响大。自独立学院开设之初，其培养目标随着社会经济技术的发展和人们对其在高等教育中作用认识的加深，在不断发展变化。从最初的对主流学校的有益补充，发展到主要培养技能型和技术型人才；在师资和教学设施建设上，基本都是参照所母体学校进行。为了保证教学质量和教学进度，很多师资都是从母体学校借调。所以保证了对人才的培养质量，满足了学生和家长对学校的期望，却加重了任课教师的教学强度。任课教师要面向不同基础，不同理解能力和学习能力的学生。
第三，由于我国近些年经济持续高速发展，对技术人才需求随之增长。更多的企业为了自身的可持续发展，引进先进技术设备；越来越多的技术型小企业获得发展空间；社会上不断涌现新专业方向、新技术应用领域。高中毕业生不能够通过短时培训胜任岗位；普通高等学校的毕业生缺少实际动手能力，对工作岗位待遇期望值高。独立学院通过十年多的不断完善，已逐步注重市场调研，充分结合母体学校的专业特长，加强学生的应用能力的培训，但是目前仍不能满足社会需求。
二、实践探讨
面对以上实际情况，从掌握基本知识和应用角度出发，在以下三方面做了教学改进。
1.实施“缺漏”教学，让学生掌握最基本的概念和原理
心理学家M·瓦根金提出的范例教学非常适用于独立学院“自动控制原理”的教学。他强调让学生掌握课程中最基础、最本质的因素。因此根据电气自动化学生的学习背景，我们精选出最典型、最有代表性的概念和原理作为授课重点，并增加相应的授课学时。对于负反馈系统的理解，增加实际系统分析，对同一个电机速度控制系统在不同情况下作用进行分析。首先进行定性分析，然后再进行定量分析；对于控制系统稳定性，打破章节限制，集中讲解其重要性和分析手段；对于控制系统设计部分，侧重于讲解思路，只把PID控制器作为重要知识点。
实践证明，学生认为学习节奏比较适中，对概念的理解比较清晰，减少了为了达到教学进度使得部分学生跟不上的现象；教师对设计部分内容降低要求，比较符合独立学院电气自动化专业学生的实际学习背景，减弱了母体高校教学要求的影响。
2.应用“结构主义”教学方法
作为三大教学论之一，结构主义教学论强调心理学与教育学的紧密结合。要学习和掌握学科的基本结构；要组织螺旋式课程；要广泛使用发现方法。将原发现过程再编制，应用于教学中学生学习过程。发展学生的归纳、推理等思维能力。目的是让学生形成迁移能力，这种理论特别适用于“自动控制原理”的教学。以电机速度控制系统为重点，设置多种工作状态。首先演示控制系统工作状态，让学生通过测试设备发现问题，引导学生分析可能的原因，提供相应的理论分析方法，共同分析现象所体现的控制系统原理。因此提高了学生参与的积极性，也增强了他们自身理解问题和解决问题的自信心。由于对电机速度控制系统的分析对控制系统三个指标——稳定性、快速性和准确性完全覆盖，使学生对控制系统原理的基本结构有清晰的理解。许多学生不再和教师探讨“自动控制原理”课程对以后工作有什么作用，与自身生活有什么联系，传递函数表示什么，画根轨迹作用是什么等等。对学习能力的培养，使学生自主学习能力加强，能够缩短适应工作岗位的进程。 3.提高MATLAB和网络的使用率
MATLAB是控制系统分析设计的一个平台。[4]对于喜爱虚拟世界的年轻人而言，许多实际控制系统的理解难度比较大，但在虚拟世界，可以出错，可以随时修改，同时不受元件成本、安装要求的限制。教师在教学过程中，利用MATLAB即时演示控制系统工作现象。在入门阶段，教师充分考虑到学生英语基础低面导致独立阅读帮助文件进展慢的情况，专门安排时间引领学生掌握基本仿真命令。
由于智能手机的普遍使用，几乎本专业所有学生都能随时查询信息。通过引导学生查询与“自动控制原理”课程相关内容，使学生学会正确搜索学术信息，对信息的使用要先进行基本判断。如对于利用SIMULINK进行仿真验证，许多学生直接使用网络上提供的模型。但在仿真时经常出错。此时教师帮助学生分析出错原因，通常是在学生提出三个修改后仍不成功的情况下。由此鼓励了一部分动手能力强学生的学习兴趣。
三、总结与展望
通过采用新的教学理念，紧密结合怀德独立学院电气自动化专业“自动控制原理”实际教学情况，实施了淡化理论知识推导，注重理论知识框架的掌握；减少对计算的要求，提高对应用软件的运用能力；降低对控制系统设计的学习要求，加强典型实际系统分析能力和对基本概念的理解。
分析当前教学效果，可以得出学生的自信心得到提高，教师的教学能力得到提升，摆脱了以前学生面对理论知识学习没兴趣、没信心，教师面对学生只能放慢教节奏，全面降低教学要求，课堂很少互动的被动局面。
当然，要使“自动控制原理”课程的教学效果进一步提高，还需要对教师的应用能力进行培训，提供机会让他们走出学校到企业去，了解技术应用新动向、新需求。学生更需要走出学校，提高对本门课程在实际系统中重要性的认识。这些均是我们以后需要做的工作，希望电气自动化专业的毕业生能很好地符合社会需求，更快地适应岗位。
参考文献：
[1]巨瑛梅，刘旭东.当代国外教学理论[M].北京：教育科学出版社，2004：21-163.
[2]谢志刚，齐晓慧，王永川.自动控制原理教学中的方法论探讨[J].中国教育技术装备，2009，（12）：31-32.
[3]宫二玲，谢红卫，张纪阳.融入实践环节，提高学习兴趣——《自
动控制原理》大类基础课的教学体验[J].高等教育研究学报，2010，（2）：70-80.
[4]周磊，宋丽蓉.Matlab 在自动控制原理”课程教学中的应用[J].中国现代教育装备，2010，（13）：57-59.
（责任编辑：刘辉）
关键词：自动控制原理；独立学院；范例教学；结构主义教学
作者简介：周战馨（1970-），女，吉林省吉林市人，常州大学信息学院，副教授；张继（1981-），男，江苏常州人，常州大学信息学院，讲师。（江苏 常州 213016）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）19-0113-02
在多年的教学实践中，我们发现独立学院电气自动化专业的学生来源复杂，学习能力参差不齐，学习目标各种各样，这些都给“自动控制原理”教学带来很大困难。同时，进入21世纪以来，科学技术在不断加速中发展，尤其在电子、电气和材料等领域，新材料和新技术层出不穷。但是目前高等院校开设的“自动控制原理”作为一门专业基础理论课，内容比较抽象，更多强调培养学生动手解算能力，与实际应用有些脱节。
为了达到独立学院培养目标，通过系统分析实际教学情况，查阅并参考近现代教学理论[1]和各个学校开展的教学改革，[2，3]在实际教学实践中进行了有益探讨。
一、问题分析
第一，独立学院电气自动化专业生源复杂，学习能力偏差和学习目标不明确。由于笔者所在常州大学地处江苏省，经济发展在国内处于前列，尤其在电子、电气和能源新材料等方面。地方经济逐步转向科技型，对应用人才需求旺盛。因此从政府、企业到普通群众无不认识到掌握技术、具有技能的重要性。随着国家对高等教育改革的进一步推进，给更多的青年人带来机会，面对高就业率，电气自动化专业得到了更广泛的关注。这样就形成了学生中既有理科背景的，还有少部分文科背景的；既有高考偶然因素失利的，也有勉强达到录取分数线的；既有喜爱电气自动化专业的，更有不少是为了就业和父母期望而来的。在教学中明确体现了不同生源学生的学习能力差别。前两年的大学学习过程，只能基本上帮助大部分人适应大学教学节奏，在学习方法和学习效率方面基本没有改进。反而不断增加了他们的学业压力，引发一部分人消极情绪，对自身的改进没有了信心。第三年进入专业课学习，少部分对知识掌握好的学生，由于外界不断对他们的肯定，学习积极性得到提高，主动与老师互动；大部分学生对专业知识刚接触，对于抽象的理论知识不知道有何用处，对自身能力的潜力认识不够，满足于考试通过，拿到学分。
第二，独立学院培养目标不断变化，受母体高校影响大。自独立学院开设之初，其培养目标随着社会经济技术的发展和人们对其在高等教育中作用认识的加深，在不断发展变化。从最初的对主流学校的有益补充，发展到主要培养技能型和技术型人才；在师资和教学设施建设上，基本都是参照所母体学校进行。为了保证教学质量和教学进度，很多师资都是从母体学校借调。所以保证了对人才的培养质量，满足了学生和家长对学校的期望，却加重了任课教师的教学强度。任课教师要面向不同基础，不同理解能力和学习能力的学生。
第三，由于我国近些年经济持续高速发展，对技术人才需求随之增长。更多的企业为了自身的可持续发展，引进先进技术设备；越来越多的技术型小企业获得发展空间；社会上不断涌现新专业方向、新技术应用领域。高中毕业生不能够通过短时培训胜任岗位；普通高等学校的毕业生缺少实际动手能力，对工作岗位待遇期望值高。独立学院通过十年多的不断完善，已逐步注重市场调研，充分结合母体学校的专业特长，加强学生的应用能力的培训，但是目前仍不能满足社会需求。
二、实践探讨
面对以上实际情况，从掌握基本知识和应用角度出发，在以下三方面做了教学改进。
1.实施“缺漏”教学，让学生掌握最基本的概念和原理
心理学家M·瓦根金提出的范例教学非常适用于独立学院“自动控制原理”的教学。他强调让学生掌握课程中最基础、最本质的因素。因此根据电气自动化学生的学习背景，我们精选出最典型、最有代表性的概念和原理作为授课重点，并增加相应的授课学时。对于负反馈系统的理解，增加实际系统分析，对同一个电机速度控制系统在不同情况下作用进行分析。首先进行定性分析，然后再进行定量分析；对于控制系统稳定性，打破章节限制，集中讲解其重要性和分析手段；对于控制系统设计部分，侧重于讲解思路，只把PID控制器作为重要知识点。
实践证明，学生认为学习节奏比较适中，对概念的理解比较清晰，减少了为了达到教学进度使得部分学生跟不上的现象；教师对设计部分内容降低要求，比较符合独立学院电气自动化专业学生的实际学习背景，减弱了母体高校教学要求的影响。
2.应用“结构主义”教学方法
作为三大教学论之一，结构主义教学论强调心理学与教育学的紧密结合。要学习和掌握学科的基本结构；要组织螺旋式课程；要广泛使用发现方法。将原发现过程再编制，应用于教学中学生学习过程。发展学生的归纳、推理等思维能力。目的是让学生形成迁移能力，这种理论特别适用于“自动控制原理”的教学。以电机速度控制系统为重点，设置多种工作状态。首先演示控制系统工作状态，让学生通过测试设备发现问题，引导学生分析可能的原因，提供相应的理论分析方法，共同分析现象所体现的控制系统原理。因此提高了学生参与的积极性，也增强了他们自身理解问题和解决问题的自信心。由于对电机速度控制系统的分析对控制系统三个指标——稳定性、快速性和准确性完全覆盖，使学生对控制系统原理的基本结构有清晰的理解。许多学生不再和教师探讨“自动控制原理”课程对以后工作有什么作用，与自身生活有什么联系，传递函数表示什么，画根轨迹作用是什么等等。对学习能力的培养，使学生自主学习能力加强，能够缩短适应工作岗位的进程。 3.提高MATLAB和网络的使用率
MATLAB是控制系统分析设计的一个平台。[4]对于喜爱虚拟世界的年轻人而言，许多实际控制系统的理解难度比较大，但在虚拟世界，可以出错，可以随时修改，同时不受元件成本、安装要求的限制。教师在教学过程中，利用MATLAB即时演示控制系统工作现象。在入门阶段，教师充分考虑到学生英语基础低面导致独立阅读帮助文件进展慢的情况，专门安排时间引领学生掌握基本仿真命令。
由于智能手机的普遍使用，几乎本专业所有学生都能随时查询信息。通过引导学生查询与“自动控制原理”课程相关内容，使学生学会正确搜索学术信息，对信息的使用要先进行基本判断。如对于利用SIMULINK进行仿真验证，许多学生直接使用网络上提供的模型。但在仿真时经常出错。此时教师帮助学生分析出错原因，通常是在学生提出三个修改后仍不成功的情况下。由此鼓励了一部分动手能力强学生的学习兴趣。
三、总结与展望
通过采用新的教学理念，紧密结合怀德独立学院电气自动化专业“自动控制原理”实际教学情况，实施了淡化理论知识推导，注重理论知识框架的掌握；减少对计算的要求，提高对应用软件的运用能力；降低对控制系统设计的学习要求，加强典型实际系统分析能力和对基本概念的理解。
分析当前教学效果，可以得出学生的自信心得到提高，教师的教学能力得到提升，摆脱了以前学生面对理论知识学习没兴趣、没信心，教师面对学生只能放慢教节奏，全面降低教学要求，课堂很少互动的被动局面。
当然，要使“自动控制原理”课程的教学效果进一步提高，还需要对教师的应用能力进行培训，提供机会让他们走出学校到企业去，了解技术应用新动向、新需求。学生更需要走出学校，提高对本门课程在实际系统中重要性的认识。这些均是我们以后需要做的工作，希望电气自动化专业的毕业生能很好地符合社会需求，更快地适应岗位。
参考文献：
[1]巨瑛梅，刘旭东.当代国外教学理论[M].北京：教育科学出版社，2004：21-163.
[2]谢志刚，齐晓慧，王永川.自动控制原理教学中的方法论探讨[J].中国教育技术装备，2009，（12）：31-32.
[3]宫二玲，谢红卫，张纪阳.融入实践环节，提高学习兴趣——《自
动控制原理》大类基础课的教学体验[J].高等教育研究学报，2010，（2）：70-80.
[4]周磊，宋丽蓉.Matlab 在自动控制原理”课程教学中的应用[J].中国现代教育装备，2010，（13）：57-59.
（责任编辑：刘辉）