1、1独立学院计算机控制技术教学方法探讨摘 要 计算机控制技术是一门理论性和实践性都很强的自动控制类专业必修课。针对独立学院该课程教学的特点，探讨激发学生学习兴趣的教学方法，介绍该方法的具体措施和应用效果。 关键词 独立学院；计算机控制技术；教学方法 中图分类号：G642 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2013）09-0089-03 Teaching Method Exploration of Microcomputer Control Technology in Independent College/Li Ping Abstract Micro-computer Control
2、 Technology is a compulsory course for automation major. According to the characteristics of this course in independent college， a teaching method to stimulate students learning interest is proposed， and specific means of implementation and effects of this method is discussed. Key words independent
3、college； microcomputer control technology； teaching method 1 前言 计算机控制技术是为培养从事自动控制和自动化仪表等专业领域的工程技术人员而设置的一门重要专业必修课，是信号与系统、自动控制2原理、微机原理及接口技术、单片机原理与应用等课程的综合应用，不仅要求学生掌握微型计算机及其接口技术的基本理论和基本方法，还要求学生具有较强的综合实践能力1-2，历来是学生比较头疼的课程之一。2 独立学院计算机控制技术的教学特点 2.1 计算机控制技术理论性和实践性都很强，教学任务重 计算机控制技术是一门理论性和实践性都很强的综合应用课程，内容涉及面
4、广，包括计算机控制理论基础和实现技术，知识密集度高，几乎浓缩了自动控制本科专业的知识精华，在理论知识和实践应用间架设了承上启下的桥梁。本课程教学两大任务3：引导学生对专业知识进行系统的、有机的整合，形成完整的知识体系；培养学生理论联系实际，应用所学专业知识分析问题、解决问题的工程实践能力。 2.2 计算机控制技术迅速发展，教学内容却不能随之更新 随着社会的进步，计算机控制技术迅速发展，然而教学内容却不能随之更新。学生完成该课程的学习后，要求能掌握基本的计算机控制系统的设计、安装、编程和调试工作，但是受本科教学形式的影响，教学内容往往片面追求学科体系的完整，或偏重于理论知识，或以单片机或其他接口
5、芯片为背景，讨论系统的构成和相应软件的设计4。按照这类教材组织教学，往往导致学生感觉难度大，容易失去学习的信心，难以在有限的课时内掌握课程的主要内容，达不到综合应用的目标，与独立学院培养应用型本科人才的初衷相违背。 2.3 学生学科基础薄弱，但实践欲较强 3独立学院的学生学科基础相对薄弱，学习积极性普遍不太高，自主学习能力较缺乏，在学习过程中显得信心不足，但他们一般都具有强烈的社会认知欲和实践欲，在人际沟通能力、组织协调能力、创新能力等各方面并不比母体学校的学生差，独立学院的学生更需要教师的监督和引导5。因此，帮助学生提升学习自信心，激发学生的学习热情和积极性，在独立学院的课堂教学中尤为重要。
6、 2.4 学生的学习兴趣和积极性没有被有效地激发 计算机控制技术的课堂教学方法仍采用以教师“教”为主的讲授式教学方法，教学过程枯燥。学生在课程开始之初往往对课程抱有较大的学习热情，但由于学科基础薄弱，随着教学的开展逐渐跟不上教学进度，失去了学习的信心，以致课堂气氛沉闷，教学效果不佳就可想而知了。 3 激发学生学习积极性的教学方法探讨 针对独立学院计算机控制技术教学的特点，探讨激发学生学习积极性的教学方法，提升学习自信心，以期在教学中引导学生整合专业知识，培养工程实践能力。 3.1 上好第一堂课，调动学生的学习兴趣 独立学院的学生对理论知识热情不高，但实践欲强烈，注重实用性。学这门课程有什么用是
7、学生最期待回答的一个问题，若教师能准确定位课程在专业中的地位，回答好这个问题，必能调动学生的学习动力，激发学生的学习热情。 目前计算机控制技术的教学以单片机为背景，容易给学生知识片面的感觉，使得学生的学习积极性减弱。为了充分调动学生的学习兴趣，4需要发掘课程的实用性，让学生认识到单片机是单片性微型计算机，是工业控制与智能系统中应用最多的一种主机。设计者可根据需要，在单片机的基础上扩展一些接口，如用于模拟量输入输出的 A/D、D/A 转换接口，用于人机对话的键盘处理接口，LED 和 LCD 显示接口等，再开发相应的软件即可组成完整的微型计算机控制系统2。其他可用于计算机控制系统的主机与单片机之间
8、存在区别，但基本工作原理和过程是一样的，掌握了采用单片机为主机的计算机控制系统设计方法，就可以很容易地掌握采用其他主机构建计算机控制系统的方法。 3.2 理清整门课程的脉络，增强学生的学习自信心 计算机控制技术融合了计算机控制技术、自动控制原理和计算机通信技术，内容多而杂，学生在学习过程中容易理不清思路，不知道所学知识与计算机控制系统的设计有什么关系，从而出现畏难情绪。在课程开始之初，首先要让学生认识到课程与其他课程之间有一定的联系，同时要打消学生前续课程未学好而畏惧本门课程的顾虑，帮助学生理清整门课程的知识结构，按照计算机控制系统的组成来规划学习进程，采用模块化的方式，将工业控制机划分成若干
9、个小知识模块，将学生感到复杂的知识进行分解，使得学习起来较轻松。 1）由于计算机只能处理数字信号，引入计算机代替原来的模拟控制器后，从被控对象测得的被控参数必须经过 A/D 转换，将模拟信号转换成数字信号才能被计算机接受，而计算机控制器进行控制运算获得的控制量必须经过 D/A 转换后才能被受模拟量控制的执行机构执行。课程首先学习信号的输入输出，包括模拟量的输入输出和数字量的输入输出。 52）接着学习控制器的设计，包括数字控制器的连续化设计和离散化设计，以及控制器参数的整定方法。 3）最后学习控制系统的实现技术，包括测量数据的预处理技术以及数字控制器的工程实现。 课程内容与工业控制机的对比关系如
10、图 1 所示，整个课程的脉络就清晰地展现出来，从图上可以清楚地反映各部分内容在计算机控制系统中的具体应用，学生可以做到心中有数。 3.3 以案例线索，搞好启发式教学 传统的教学以“教”为主，难以激发学生的学习热情。启发式教学从学生知识基础、心理特征和接受能力出发，根据学习的客观规律，通过教与学的相互作用，将教师的主导作用和学生的主体地位统一起来；引导学生积极思考、分析、讨论并大胆实践，加深对基本原理的理解，掌握基本方法的应用；培养学生分析问题、解决问题的能力；是以“学”为中心的互动式教学6。以案例为线索，将计算机控制系统设计各部分内容关联起来，内容结束则一个完整的计算机控制系统的设计完成，这门
11、课程的学习过程就是一次工程实践。 教师在安排教学内容时选择一到两个典型的应用实例，实例最好与教师的科研结合起来，这样既可教学相长，又能提高学生的学习兴趣3。学生在课程开始时就能感性认识实际的计算机控制系统，将实际的计算机控制系统与图 1 中的计算机控制系统方框图各部分对应起来，充分调动学生对这门课的学习兴趣。在各个知识模块的学习时，围绕案例展开，从实际案例入手引出问题，分析问题，讲解问题涉及的相关知识和理论，6解决问题。在分析问题、解决问题的过程中层层深入，诱导学生积极思考，最后把所得的结论和方法进行一一比较评讲。在以案例为线索的启发式教学中，教师的启发时机、提出的问题和启发技巧的运用是影响启
12、发式教学效果的关键因素。在启发的过程中，要营造活泼轻松的教学氛围，让学生敢于提问，敢于回答问题，否则会出现冷场，以致得不到预期的教学效果。 3.4 注重学以致用，发掘学习潜能 针对学生实践欲强的特点，在课程开始时就鼓励学生选择一个被控对象进行计算机控制系统的设计。随着教学的展开，学生在课堂上学到的知识在实际控制系统的设计中得以应用，从中能体会到分析问题、解决问题的成就感，从而进一步强化学习动力，提高学习兴趣。设立开放实验室，成立嵌入式系统设计、机器人设计等课外兴趣小组，鼓励学生向高水平的学科竞赛挑战，发掘学生的潜能。 4 结语 实践证明，学生有着极大的学习热情需要教师去激发，学生中蕴藏着极大的
13、学习潜能等待教师去挖掘。通过以上教学方法的改革，学生在学习兴趣和学习自信心方面都得以提高，充分发挥了独立学院学生实践欲强的优势，取得较好的教学效果。历年来，电子科技大学中山学院的学生在各类学科竞赛（如博创杯全国大学生嵌入式设计大赛、全国机器人大赛等）中屡获佳绩。 参考文献 1于海生.微型计算机控制技术M.北京：清华大学出版社，2009. 72潘新民，王燕芳.微型计算机控制技术M.2 版.北京：电子工业出版社，2011. 3严娟娟.以提高应用能力的“计算机控制”课程改革的思考J.电气电子教学学报，2009 （增）：26-28. 4鞠阳.“计算机控制技术”课程教学方法改革探索J.中国电力教育，2006（S4）：333-334. 5李兹良.独立学院学生的学习能力培养策略探究J.文教资料，2011（9）：193-195. 6李云霞，康波，邹见效.计算机控制系统教学改革思路和实践J.实验科学与技术，2012，10（2）：70-72.
