自动化综合实验课程的教学创新与改进
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（a）-0197-02
作为一个自动化专业的本科生，在本科阶段需要学习多门专业课程。但是如何学以致用，如何适应社会的需求。针对这些问题，本着新时期国家提出的教育改革之一的创新教育，尝试将各种教学方法优化、整合[1，2]，即在学生已经掌握一定知识的基础上，寻找适合学生学习，并符合未来社会需求的教学方法[3，4]。通过实践教学总结，我认为在自动化教学的过程中，打破以往先教习理论再进行试验的教学过程，而是反其道之行，先试验后理论的教学过程，并在其中穿插一些新的教学方法，以项目的方式来实施。这种探究性的教学方法更有利于调动学生的积极性，让学生带着问题，主动去学习，对其后续的理论教学也开创了一个良好的开端。
1 教学案例
自动化综合试验教学课程是针对大学三年级学生的一个短学期课程，是在他们学习了一些专业基础课程之后，还未进行专业课程学习之前，安排的自控综合试验课程。让学生了解作为未来的自动化工程师，应该具备哪些专业技长，这些技术的掌握与所开专业课程的关系，从而更好的激发学生在后续的专业课程学习中，带着疑问，有针对性的进行学习。在安排综合实验的过程中，参考实验室现有设备，我们搭建了一个基于单片机的数字温度采集控制系统[5，6]，要求学生基于现有实际硬件平台的基础上，利用所学过的C语言编程知识[7，8]，自由组合，2～3人一组，共同设计实现一个温度采集与显示系统，具体的硬件实现原理图如图1所示，软件设计要求如下。
（1）温度测量范围10 ℃～70 ℃。
（2）精度误差小于2 ℃。
（3）温度数值显示在LED数码管第3、4位，并要求以摄氏度方式显示当前环境温度值。显示的温度值要经过软件滤波处理，LED显示稳定不应有数字或者字符抖动现象。
（4）具有报警功能。当温度数据大于设定值常量时，LED的第5、6位显示为“PL”，以示提醒。
在这个综合实验的课程设计过程中，按照实际项目的要求，我们期望的不仅仅只是让学生学会如何设计搭建实际平台，如何利用所掌握的知识解决实际的问题，更要让学生体会到自我价值实现的成就感；同时还期望在实现综合实验的过程中，组员之间该如何团结合作，如何发挥各组员的特长，如何在综合答辩中展示团队的优点与长处。
2 合理选择教学方法，促进教学有效性
为了实现这一目标，在实际的教学过程中，需要吸纳采取多种教学方法，如“学生自主探究，教师适时点拨”“灵活多变的教学过程”“问题驱动，任务分解，精讲多练”等等[9，10]。实践证明，将这些方法灵活地综合应用，对促进课堂教学的有效性、培养学生自主实践能力是非常有益的。
2.1 学生自主探究，教师适时点拨。
综合试验课程更注重培养学生的动手能力，教师不妨大胆放手，让学生自己组队，根据要求自己动手设计方案，并不断去尝试，使其自行面临解决实际操作中碰到的问题，同时教师要适时给予点拨。使学生在主动获得知识技能、享受成果的同时，对自动化专业知识的学习兴趣也会倍增。
2.2 灵活多变的教学过程。
考虑学生还没有真正接触自动化专业课程，教师在备课时，需要考虑实际学生的特点以及他们所关心的问题。诸如，自动化专业的学生，毕业后能从事那些工作，作为未来的自动化工程师，应具备哪些必备的知识与基础，才能更好地适应这个激烈竞争的社会，才能在职场中处于不败之地。教师在上课时，需要用准确而幽默的语言、恰当的比喻，将抽象的名词具体化、专业的语言生活化，能够使学生愉快地接受那些“枯燥”的专业知识，从而达到良好的教学效果。除此之外，充分利用多媒体课件的图、文、声、像并茂的特点，给学生更直观、生动、形象地展示一些图片、动画过程，对于激发学生学习及创新的欲望有着别的教学媒体不可替代的效果，对教学效果起着事半功倍的作用。
2.3 问题驱动，任务分解，精讲多练。
综合试验课程是一个连续的上课环节，一开始教学时，教师在介绍相应系统的特点之后，会抛出需要解决的问题，并给出了对应的时间安排，只有每天都按时完成了当日的工作任务，才能在课程结束时，针对所提出的问题，给出一个完美的结论。在这个过程中，学生有了具体的项目任务要求，完成时间以及必须完成任务的紧迫感。这些会促使学生不断尝试、努力完成。由于该过程是围绕完成一个具体任务来进行的，学生在完成任务的过程中就把知识的学习和应用有机地结合在一起，并让学生深刻体会到如何将自己的思想转化为实际行动，如何按照项目的要求，分解工作，并组建团队完成工作等。
3 合理评价，提高课堂反馈有效性
新课程要求教师能运用新型教学评价理念在课堂上正确地评价学生。教师教学过程中的评价、学习成果的评价、教学的阶段性评价等都将是课堂教学有效性的影响因素[11]。自动化综合课堂的操作性很强，教师对于学生学习过程中的情况千万不要吝啬给予反馈。学生的一举一动、所见所得，教师都应及时地给予反馈、评价，并给他们的操作进行指导。当然很多类似“真的很棒、好极了、你想得太周到了、你很关注细节”等语言的使用，更能给学生一种肯定、鼓励和希望，让他们在学习的过程中有更高的积极性，相应地提高了课堂教学的有效性。评价的语言要有针对性、多样性，要善于捕捉学生的亮点。这样，一节课结束时教师给予学生所完成任务及时的评价，能增强学生的成就感，也有助于学生对自己的知识技能掌握情况、自信能力、综合素质有个清醒的认识，并做及时的反思、总结；同时也在相互的交流与评价中锻炼了自身能力。课堂评价有多种形式，教师在教学过程中要注意穿插使用，培养学生的创新精神。综上所述，为实现课堂的有效性教学，教师必须不断更新教学理念，更新自己的教育观念，提高自己的信息技术素养，客观地分析课堂教学中暴露出来的问题，在实践过程中不断摸索，不断总结，才能有效地培养学生自主学习的能力，有效地提高学生的专业技术素养，为他们今后的发展奠定坚实的基础。 4 结论
在进行自动化综合试验课程教学过程中，教师采用合适的教学方法，按照任务大小合理的规划相应的时间计划，推动学生以项目地方式按照计划行事，让学生在轻松顺利完成课程的同时，还激发了学生自主理论学习的热情，提高了学生的学习兴趣、学习热情、自信心；并且培养了学生进行团队合作以及成果分享的精神。这种实验教学安排对后续的理论教学还是有一定的帮助，让学生了解到理论知识的重要性。但是同时我们也看到这种实验教学方式还有不足之处，诸如实验种类的多样性，实验教学过程中，与学生的实际交流方式方法。这些在以后的教学中，还需要不断改进。
