浅谈现代教育技术在自动控制原理精品课程建设的作用

2011-10-20邹存名冀勇钢

中国教育信息化 2011年5期

关键词：精品课程自动控制原理

满红，王琳，邹存名，冀勇钢

（大连交通大学信息工程学院，辽宁大连 116052）

浅谈现代教育技术在自动控制原理精品课程建设的作用

满红，王琳，邹存名，冀勇钢

（大连交通大学信息工程学院，辽宁大连 116052）

针对自动控制原理精品课程建设需要，通过对自动控制原理课程特点的剖析，阐述现代教育技术在自动控制原理教学中的应用，通过介绍多媒体课件制作、实验教学环节、网上问卷调查以及网站建设等方面的工作以及所取得的成绩，说明现代教育技术在自动控制原理精品课程建设中所起的重要作用。

现代教育技术；自动控制原理；精品课程建设

一、引言

自动控制原理课程是电气信息类专业必修的一门专业基础课程，作为大连交通大学信息工程学院的校级精品课程建设项目于2009年开始建设。[1]笔者结合课程特点和专业实际，提出了以技术应用能力培养为主线的改革思想，在近两年的精品课程建设过程中，根据学校的实际情况，结合现代教育技术在多媒体课件制作、课程实验设计和创新、网络教学应用、改进教学手段和教学模式、规范课程考试等方面做了一定的工作，逐步形成了一套适应独立学院工科院校的自动控制原理课程教学体系。

二、现代教育技术的特点及组织结构

传统的教学手段和教学方法已无法满足课程教学的需要，随着现代科学技术的发展和教育信息化建设步伐的加快，教育技术也在不断发展。其发展趋势主要体现在以下几个方面：教育技术作为交叉学科的特点将日益突出；教育技术将日益重视实践性和支持性研究；教育技术将日益关注技术环境下的学习心理研究；教育技术的手段将日益网络化、智能化、虚拟化。这些特点完全适应自动控制原理课程教学的需要。现代教育技术包括各种视听教育媒体的应用、课件如何制作、现代教育过程的组织、教学系统的设计、实施和评价、教学资源的开发配置，成本与效益问题以及所研究开发的信息技术在教育教学中的应用等。[2]其组织结构如图1所示。

三、现代教育技术在精品课程建设中的作用

1.多媒体课件制作

由于自动控制原理课程的概念抽象，理论性、实践性、应用性很强，教学内容信息量大，课时少，无疑使教学难度增加。[3]传统的教学手段在教学过程中无法满足该课程的要求，在教学领域中，多媒体技术越来越显示出其优越性。应用和推广多媒体技术，可以改进教学方法和教学手段，提高教学质量。

在精品课程建设的过程中，课程组利用PowerPoint、Origin、Flash等多媒体和绘图设计软件制作自动控制原理教学课件，使其能成为教师充分发挥教学艺术，学生主动学习新型教学模式的媒体，能为教师的“教”和学生的“学”提供丰富的教学资源。在设计过程中根据教学内容、教学目标和教学对象的特点，运用系统科学的方法，合理地选择和设计教学内容信息，形成规范的体系结构，同时也注重了课件的交互性和外观效果。如对大部分学生较难掌握的“线性系统阻尼比ξ不同时，输出响应出现不同的工作状态”部分的内容，课程组还制作了动画演示形式，让其按照大小取值不同分时出现，使学生较容易掌握系统各种工作状态下的响应曲线的表现形式。动画演示效果如图2所示。

采用多媒体技术教学，扩大了学生对信息的摄入量，突出了教学重点，突破了教学难点，彻底改变了学生在学习中被单纯灌输知识的被动局面，为人才的培养构造了良好的教学环境。

2.加强实验教学环节

实验教学不仅是对理论知识的验证，更重要的是培养学生动手能力、基本科研能力和创新能力的重要环节。除了以前开设的验证性实验外，综合性实验和设计性实验也引入实验教学中，通过建设专门虚拟实验室和自行开发实验系统等方式，将多媒体计算机技术与仪器技术相结合，降低了“自动控制原理”的抽象性，增强了该课程的直观性，有效提高学生的学习兴趣。

图3是二阶系统在Matlab仿真实验中得到的输出响应曲线。[4]（当 ωn=1（rad/s）时，ξ=0，0.25，0.5,1.0和 2.0的五组单位阶跃响应曲线）

3.网上问卷调查

为了解学生的学习状况及需求，有必要对学生进行问卷调查。通过对问卷调查进行分析，探讨该课程的教与学，以求进一步改善教学方法、拓展教学内容和提高教学水平，适应当今社会计算机技术的快速发展，以期达到学生对自动控制原理课程的深入认识，提高学生对本课程学习的兴趣。

传统的问卷调查方式主要采用发放问卷调查表的方式进行，学生之间相互影响，不能反映学生的实际情况。网上问卷调查由系统自动生成问卷调查结果，为教学方式方法的改进提供一定的依据。这不仅提高了调查的真实性，同时也增加了调查的灵活性,并且大大节省了开支，降低教师的工作量。以2008级自动化专业和电气自动化两个专业学生共计100名作为调查对象，对自动控制原理的七个主要章节内容的难易程度做了统计，认为该章节的分值在0.7分以上的认定为难，在0.4分以下的认定为易，最后问卷调查结果如图4所示。

4.精品课程网站建设

随着计算机技术的发展，计算机网络越来越普及，网络化教学已成为现代教育技术发展的趋势和方向。课程组根据实际教学需求，结合最新现代教育技术，在大连交通大学信息工程学院现代教育技术中心构建的精品课程网站的基础上，开通了自动控制原理教学网站。网站包括：教学大纲、讲课录像、授课教案、教学课件、实践教学、参考资料以及实验指导等相关教学内容，并具有网上答疑、网上测评、网上问卷调查等功能。[5]通过精品课程网站建设，学生越来越多地使用网站资源，充分体现出教育以人为本的理念，充分发挥了学生的主动性、积极性，教学质量也有所提高。网络教学系统作为一种新的教学手段，已成为教师教学时间与空间上的延伸，借助网络优势，帮助学生更好地学习该课程。