計算機(jī)課PBL教學(xué)法應(yīng)用思索

時間:2022-06-04 03:02:00

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計算機(jī)課PBL教學(xué)法應(yīng)用思索

計算機(jī)控制技術(shù)是自動化專業(yè)的一門專業(yè)課。隨著計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和日益普及,越來越多的控制系統(tǒng)采用計算機(jī)進(jìn)行控制。pbl(problem-basedlearning)教學(xué)法以問題為基礎(chǔ),即學(xué)生圍繞問題進(jìn)行思維、推理和分析,教師只起導(dǎo)向作用,不直接回答學(xué)生的提問[1],采用以實例為先導(dǎo),以學(xué)生為主體的自學(xué)討論式教學(xué)方法。PBL教學(xué)法強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心,以學(xué)生的主動學(xué)習(xí)為主,而不是以教師講授為主,其基本模式和流程為:實例—問題—自學(xué)—討論—小結(jié)。計算機(jī)控制技術(shù)具有理論性和實踐性并重的特點,教學(xué)過程中靈活運用PBL教學(xué)模式,采用典型實例、專題探討激發(fā)學(xué)生的求知欲,拓寬學(xué)生的思路,學(xué)生在提高動手能力的同時,也提高了對計算機(jī)控制技術(shù)基礎(chǔ)理論的理解,鍛煉了表達(dá)能力、分析解決問題的能力。

1課程特點

計算機(jī)控制技術(shù)是計算機(jī)技術(shù)與控制技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用中日益發(fā)展成熟而產(chǎn)生的一門新興學(xué)科。課程分為兩大部分,第一部分主要是關(guān)于計算機(jī)軟硬件內(nèi)容的介紹以及硬件在實踐中的應(yīng)用,第二部分則涉及相關(guān)的工業(yè)控制方面的理論知識,如PID算法、大林算法、Smith預(yù)估算法以及最少拍等理論知識的介紹,這些知識在工程實踐中起著重要的作用。學(xué)生通過學(xué)習(xí)本課程,可以掌握計算機(jī)控制生產(chǎn)過程的一些基本概念、系統(tǒng)分析設(shè)計的方法等。

2PBL教學(xué)法的應(yīng)用

2.1新課中的應(yīng)用興趣是學(xué)習(xí)活動的動力之源,對認(rèn)知活動起著指導(dǎo)、調(diào)節(jié)和強(qiáng)化的作用,是學(xué)習(xí)過程順利而有效進(jìn)行的必要條件,新課導(dǎo)入是引起學(xué)生的注意,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,形成學(xué)習(xí)動機(jī),明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和建立知識間聯(lián)系的教學(xué)活動方式。在講授新課中,導(dǎo)入實例,激發(fā)學(xué)生興趣,對所學(xué)的基本內(nèi)容一一進(jìn)行掌握。具體做法:實例引導(dǎo)→教師精講→課堂討論→教師總結(jié)。

2.1.1選擇實例恰當(dāng)?shù)剡x擇實例對PBL教學(xué)至關(guān)重要,編寫的實例必須具有典型性。如在引入步進(jìn)電機(jī)的工作原理時可以舉常見的打印機(jī)、繪圖儀電機(jī)為例。針對實例所設(shè)計的問題要求能夠很好地導(dǎo)出教學(xué)內(nèi)容,問題不宜太難,由淺入深能夠貫穿課堂教學(xué)始終。

2.1.2授課過程用多媒體課件展示一個典型實例,圍繞實例提出問題,引導(dǎo)學(xué)生積極思考。如以打印機(jī)、繪圖儀電機(jī)的技術(shù)要求為例引出步進(jìn)電機(jī)的工作原理、控制系統(tǒng)的原理、步進(jìn)電機(jī)與微機(jī)的接口及程序設(shè)計等問題。學(xué)生依據(jù)掌握的知識開展討論,要求學(xué)生踴躍提問、發(fā)言,討論時,教師要注意啟發(fā)誘導(dǎo),促進(jìn)學(xué)生思維,一般在下課前,教師對學(xué)生所提出的共性問題、難點、重點作出分析與總結(jié),并及時糾正一些常見錯誤、模糊觀點,給出正確的思路和答案。最后布置課后思考題,以鞏固教學(xué)效果。

2.2復(fù)習(xí)課中的應(yīng)用完成一章教學(xué)后,引入實例進(jìn)行討論,對所學(xué)章的內(nèi)容進(jìn)行總復(fù)習(xí)。具體做法:實例引導(dǎo)→課前準(zhǔn)備→課堂討論→教師總結(jié)。

2.2.1課前準(zhǔn)備從生產(chǎn)實際中收集典型實例,加以修改。在每堂課前提出與此節(jié)內(nèi)容相關(guān)的問題,學(xué)生根據(jù)問題去預(yù)習(xí)和查找相關(guān)資料。關(guān)鍵在于問題的選取,選取的問題應(yīng)以重要性、趣味性為原則。如講授綜合設(shè)計與應(yīng)用這一章時,先提出問題:“恒溫控制系統(tǒng)的設(shè)計除了常用的PID控制方法外,還可以采用哪些其他方法”然后引導(dǎo)學(xué)生圍繞控制方法及其特點等方面去思考,自學(xué)后在課堂討論,最后教師給予指導(dǎo)總結(jié)。此方法不但可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,還可以促使教師不斷地積累和更新知識。教師提前一周將實例資料及問題告知學(xué)生,并督促他們預(yù)習(xí)相關(guān)課本內(nèi)容、查閱有關(guān)資料。

2.2.2授課過程蘇聯(lián)教育學(xué)家蘇霍姆林斯基認(rèn)為:“人的心靈深處,都有一種根深蒂固的需要,這就是希望感到自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者。”要充分調(diào)動教與學(xué)的積極性,發(fā)揮以教師為主導(dǎo)和學(xué)生為主體的雙邊活動。在講課中將有關(guān)計算機(jī)控制技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)介紹給學(xué)生,并在講課內(nèi)容方面注意不斷引進(jìn)新理論和新技術(shù),使學(xué)生了解本專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。在課堂講授過程中,每展示一個實例,學(xué)生都針對實例進(jìn)行討論,最后由教師對討論的情況進(jìn)行總結(jié)。由于展示給學(xué)生的實例是與授課內(nèi)容相關(guān)的實例,所以要求學(xué)生要橫向和縱向聯(lián)系自己所學(xué)的知識,既是對授課內(nèi)容的復(fù)習(xí),也是對知識融會貫通、總結(jié)提高的過程。

2.3實驗課中的應(yīng)用計算機(jī)控制技術(shù)課程具有較強(qiáng)的實踐性和應(yīng)用性。教師只提出實驗的功能要求和性能指標(biāo),系統(tǒng)的設(shè)計與實驗過程等所有工作都由學(xué)生自己完成。鼓勵學(xué)生提問、設(shè)想,并幫助他們完成實驗。在課程實驗內(nèi)容設(shè)置上緊密結(jié)合專業(yè),以實際應(yīng)用為主,安排閉環(huán)控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成、采樣與保持、數(shù)字濾波、積分分離PD控制、最小拍控制系統(tǒng)、大林算法控制系統(tǒng)等實驗內(nèi)容,在一些實驗中可以應(yīng)用Matlab軟件仿真配合教學(xué)[2]。同時,布置一些實際生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的問題,使學(xué)生在應(yīng)用所學(xué)知識解決具體工程技術(shù)問題的過程中找到樂趣,進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)質(zhì)量[3]。

2.4考核評價改變考核評價比例督促學(xué)生扎實掌握知識,使學(xué)生平時成績和實驗動手能力也在總評成績中占有一定比例。對于課堂上主動回答問題、提出獨到見解或課程實驗中成績優(yōu)秀的學(xué)生,其平時成績能給予較大幅度的加分。平時成績可以占到總成績的40%左右,這樣能大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

3結(jié)語

PBL教學(xué)法以問題為牽引,激發(fā)學(xué)生的興趣,增強(qiáng)學(xué)生的參與性,培養(yǎng)了學(xué)生積極主動思考問題、自主學(xué)習(xí)、善于解決問題的能力。PBL教學(xué)法較好地體現(xiàn)了現(xiàn)代學(xué)習(xí)理論和新的教學(xué)理念,是提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生素質(zhì)的一種有效途徑。