聂宗瑶，张书茂

（安徽城市管理学院，安徽合肥230601）

《自动化概论》课程教学探讨

聂宗瑶，张书茂

（安徽城市管理学院，安徽合肥230601）

面对自动化工程技术快速发展的现状,自动化工程领域对专业技术人员的需求量越来越大.在如此背景下，为了更好地提升教学质量和效果，就需要我们把课堂理论教学和实际的应用相结合，从专业培养目标、专业特点以及教学内容和方法等方面，对《自动化概论》课程的教学模式进行探讨.

自动化概论；教学探讨；实践；教学模式

教学工作已近六年，主要担任电子信息自动化类专业的课程教学，多次主讲《自动化概论》这门基础课.通过试探性的研究，对《自动化概论》的教学内容、教学方法和教学模式有了一些见解.

1 课程说明

《自动化概论》是自动化专业的专业基础课，是自动化专业新生入学后的第一学期开设的课程，主要为了让自动化专业新生能够对自动化专业的性质有正确的认识和理解，并且懂得它在人类社会中的地位和作用，以及自动化技术的当前概貌和它的未来发展前景而设置的一门自动化专业入门课程，涉及的理论只做简单了解，无须深入讲解.为了让学生能够在以后的学习中有良好的思路以及方法基础[1]，就要学生在学习本课程后对于自动化专业做到：首先要了解专业培养的目标是什么，其次要知道以后教学的内容，此外还要理解自动化专业本身的性质和特点、自动化技术的地位和作用.

自动化专业所属的一级学科（即控制科学与工程）是一种交叉性学科.自动化研究的内容涉及电子、计算机、生化、机械以及管理等多个专业和学科的知识，同样在多学科领域中他的研究成果也是可以应用的.由此可见《自动化概论》作为一门选修课面向学校的其他专业开设也是很有利的.不仅可以加快交叉学科的发展同时也促进了本专业和其他专业之间的融合.通过本课程的学习之后，能够让学生在初步了解自动化控制中的一些基本原理并且在了解基本知识的基础上，把其他专业与本专业的区别和联系弄清楚.这样便于以后对于专业课的把握和学习.此外在整个自然界和整个社会中都会存在各种形式的“控制思想”，所以我们不能把控制理解为简单的机器控制.当然也不仅仅局限于自然科学中的控制.因而如果学生能够将这种“自动控制”的观念和思想应用到其他的专业和领域中，对他们的综合素质培养以及个人能力锻炼是非常有帮助的.因此，这门课程对刚入学新生是很重要的.

2 教学过程中遇到的问题

在实际的教学中发现：对于刚进入大学阶段的新生来说，想完全达到《自动化概论》课程既定的教学目标是有一定的难度.新生刚从高中过来，在学习过程中仍然比较习惯于简单的记忆背诵，对于以实际应用为主、要求掌握实际操作技能的学习内容还不能适应[2].同学们的课前预习、课后复习的习惯没有养成，还习惯于老师的不断提醒催促，可是大学学习毕竟不同于中学，更大程度上要靠自学.还有就是在概论课上若只讲些基本理论知识，学生会感到枯燥并且出现眼高手低的现象，也就是：上课的时候，老师的讲课他们不屑一顾，听上去这些概念都很简单很好懂，觉得自己都会.可是一旦遇到问题，需要独立思考的时候，就不知从何下手了.明明很多同学上课听课很认真，可是并不能做到理解领会.

第一，因为传统的课程并不是很完善，所以学生在学习该课程前的专业基础知识相对薄弱，并不是很扎实.本课程的教学对象是没有相关基础知识的入学新生，还有一些其他专业的学生，他们对本专业基础知识没有系统的学习过，了解专业相关的东西很少.此外该课程安排的学时不是很多（16个学时）因而本课程的教学难点就是：学生如何能在有限的时间之内入门，然后掌握课程的主要内容.在以往的教学过程中，对学生的知识体系结构没能充分的考虑.所以讲课的起点就比较高，正是如此，造成很多之前课程里面的一些基础知识不作为重点而忽略，最后学生就不能够理解.并且很多课程在教学过程中过分注意现代理论及其演变的推到过程，从而使得很多学生在掌握喜欢方面有很大困难.学生难以入门，就会失去对于该课程的兴趣，这样久会直接导致教学的预期效果达不到.

第二，由于教学的形式很单一化，因而学生的学习能动性就不能充分的调动.在传统的教学过程中知识老师单一的在课堂上讲解，但是这种单一讲解的方式并没有很好的效果，对于学生理解抽象的概念和理论知识是很难的.学生由于在学习过程中没有自己思考的空间，而只是一种处于被动接受的状态，所以他们很难会有自己的发散思维，也会渐渐的由于教师的这种教学方式而失去对学习的兴趣.所以为了培养教育有素质的人才[3]，在教学过程中就要调动学生的主观能动性，让学生有学习的兴趣.

第三，自动化技术在许多新兴起来的领域中有非常迅速的发展，研究成果以及新的理念每年都会诞生许多.如果教学内容不能与时俱进，专业前沿和热点问题涉及不多，而主要以教科书展开讲解，就会造成教学内容落后于时代发展.例如：我国的李德毅院士和王守觉院士在最近几年分别提出了：晕模型、方式模式识别理论等，这些都是专业领域较新的理论；还有在控制系统理念方面，从CIMS（Computer IntegratedManufacturingSystem计算机集成制造系统）、PCS(ProcessControlSystem过程控制系统)、ERP(Enterprise ResourcePlanning企业资源计划)、无缝连接（Seamless Connection）到现在的协作（Collaboration）、协调（Coordination）和共存（Co-xistance）的全新理念；在智能化方面，从灵巧式（Smart）、智能化（Intelligent）到现在的智理化（Wisdom）和物联网（Internetofthing）.这些知识理念都是科学研究的前沿，虽然作为新诞生的理念也并不是枯燥乏味的，并且在所以我们在教学的过程中，为了充分调动学生的兴趣和主观能动性，可以让学生多注意这些知识理念的发展方向.但是这些新的内容在教材中出现会要经过几年甚至十几年的时间，正因为如此：如果再教学的过程中没有很好的把握前沿的东西，而知识参考教科内容进行教学.就会难以调动学生学习的兴趣和学生的主动性，同样学生也没有办法了解专业在当前的形势和热点问题以及专业前沿.

3 教学模式的探索

在如今的新形势下，教育工作者需要深入思考和研究如何能够充分的利用教学资源，让教学效果达到最佳.当然这样也会让学生能够充分的学习，更好的掌握专业知识和技能.鉴于《自动化概论》课程教学存在的这些问题，根据课程教学目标的需要，将一些经典理论和实际工程的内容做适当的融合和调整，在教学中加入实际操练和专题讲座的内容，以调动学生的积极性，使他们更好地理解自动化概论的内容.

3.1 以学生为教学中心，充分强调学生的参与意识

在长期的中小学教学中，学生处于比较被动的位置去接受知识，这种教学方式对高校教学的课程来说是不妥的.应用型高校教育要求培养学生的实际应用能力，在教学中强调学生要掌握知识和技能，这就要求教学要以学生为中心，充分强调学生的参与意识，促使他们加入到教学中来，这样才能更好地掌握知识[4].

同时，自动化专业本身也有其特殊性：一方面，自动化工作要与各相关专业打交道，对自动化专业与其他专业间的融会贯通能力要求比较高，要求学生培养服务工艺意识与各专业融会贯通的能力，这一点必需现在就加强培养.另外一方面，自动化专业属工科专业，工科专业的课堂，有它的好处——纪律很好，学生基本上能认真听讲.但是也有不足——不够活跃.上课的时候，他们倾向于去听老师说、听同学发言，坐在自己的座位上和自己的想法暗地对照，很少有人愿意主动站起来表达自己的见解.因此，自动化专业概论的课堂气氛容易陷入沉闷.经常出现老师提问问题台下一片寂静的景象.这样不利于师生之间的沟通和交流，教师也无法及时了解同学们的知识掌握情况.

针对这种情况，在本课程开课的首节课上，要求学生用十分钟时间准备然后上讲台自我介绍.用这种方式引导他们开口，虽然有的同学迟迟不愿上台，也有的同学发言非常简短、局促不安，甚至话还没完全说完就飞似的回到座位上.但是他们毕竟上台了、发言了，这就是一种练习和进步.同时，在同学的发言中，教师也大概了解了一下同学们的性格特点.在以后的课堂提问中，需要有创新思路的，要找些性格比较外向、比较活泼的同学，他们一般都比较敢表达自己的看法，即使不全面、不正确，但是他们的敢想敢说对其他同学有示范作用[5].而对知识型的、复习类的提问，就要有意识地找比较内向、不爱发言的作答，并以肯定的语气鼓励他们促使他们发言.最终使每位同学都参与到课堂教学中来.

3.2 采取多样化的教学形式，培养学生的学习兴趣

对本专业的课程教学可以采用多种方式.为了让学生能够对重点概念理解透彻，老师在讲解的时候就可以利用板书和多媒体结合方式，以精讲的方式来实现.当然在教学过程中会有些实际应用的实例，我们通过实物图片和多媒体相结合的方式让学生能够掌握所学习的内容时更加直观、深刻.同时我们也应该注意在教学过程中，以能力培养为基本原则，加强实践在教学中的分量.为达到充分利用学校教学仪器设备的目标，就要求在教授授课的过程中让学生参观实验控制系统的演示.如飞思卡尔智能赛车比赛系统、PLC控制系统、电力拖动装置实训台等实验装置.学生在经过控制实验的观摩和学习之后，能够更好的理解“自动控制”的概念，并且了解“自动控制”的应用范围.因为观摩学习控制实验更加形象具体，与传统的理论教学相比优势很多.此外，如果能够在课堂重点讲解概念和基本原理的同时，开设一系列相应的自动化控制领域的专家讲座，学生根据自己的兴趣爱好选择其中自己喜欢的讲座，不仅可以增大学生的知识量，还可以开阔他们的视野，培养他们学习的兴趣[6].

3.3 将案例教学引入课堂.在课堂上讨论问题，加强合作交流能力

如果教师能够在平时的教学过程中省去一些繁琐的公司和理论的推导过程，而是重点讲解自动化技术所涉及的基本概念和基本的知识，虽然这些知识都是基本的但是将更有利于学生对专业技术的学习和知识的掌握.在讲课的过程中，通过具体的案例从实际应用的角度出发，来对基本原理和概念进行讲解，会使得学生对专业知识的接受更为容易.同时我们需要重点培养学生解决实际问题能力以及学生交流合作能力，让其全面发展.

教师上课最怕的就是给学生讲理论，而基础课最多的就是理论.若是单纯地分析讲授理论学生听起来觉得枯燥，也不好理解.如果能够结合实例讲解，效果就会好的多.所举的案例也得注意不能是书上原有的导入主题的案例，否则学生会觉得已经看过了，不感兴趣.

教师还经常要同学们在课堂上就某个热点、难点问题展开讨论，允许同学之间讨论，但是要求他们讨论之后形成一个相对完整的意见，选取两三个代表上黑板写下自己的答案，然后要求同学们对黑板上的几个答案做点评和补充，争取让尽可能多的同学参与到解答问题中来.促进他们积极思考、准确表达自我意见的习惯.

根据课内所学知识，在课外让学生组成讨论组对某个疑难专题展开讨论，同学们能通过小组讨论甚至辩论来解决学习中的难点问题.因为提出不同意见的不是老师而是自己的同学，他们就不会轻易接受别人的意见而尽可能维护自己的观点[7].这样，思想认识就更深入、更全面，学习中的难点解决之后印象也就更深.这种小组讨论的意义不仅在于解决了课程学习中的难点问题，同时以报告的形式上交讨论结果，从而提高学生的学习能动性.更能增强学生之间的合作意识和交流能力.

3.4 提高教师自身业务水平，创造条件把专业的热点和前沿的内容带进课堂

如果让学生跟得上科学的发并且能够站在学术的前沿，就不能在教学的过程中拘于课本的知识.我们可以通过采用前半部分课程过程进行基础知识的课堂讲解，在学生掌握到一定程度后，再通过系列讲座的方式来使学生对世界学术的发展和自动化的学术动态有所了解.讲座主要是通过两种途径来举办：一则是，加强与兄弟院校的交流和沟通邀请他们的知名学者来学校做学术报告.讲座可以是自动化领域中的一个课题，但是这个课题是他们研究的目前领域内最新最前沿的.通过这种形式可以让学生对某一个领域的热点和前沿问题有所了解，并且通过此种方式营造一定的学术氛围，对他们是很有益的.二则是，学校可以提供专业教研室的课程相关教师参加国内外学术会议的机会，在他们了解、学习了该领域的前沿动态后，回到学校进行相关的整理，然后在学校内组织相应的讲座，让学生们对专业领域的前沿动态和发展趋势有所了解，当然同时也要让学生知道再已经取得研究成果之外还有待研究或者需要继续深入研究的问题.例如，最近一年多本校的教师就参加了过程控制会议、2011ISKE人工智能和知识工程国际会议等多个国内外学术活动.这些学术活动的参加是十分有益的：教师来说对其业务水平以及科研能力提高有所帮组，学生来说经过前沿的学生问题讲授，便于学生们了解本专业的发展方向和趋势.

4 结束语

关于《自动化概论》的理论教学，就是要结合实际工作和生活来教，促使学生积极主动地学习，这样可以取得事半功倍的效果.在教学中树立以学生为中心的理念，进行案例拓展式授课，采取师生、生生之间互动交流的方式来解决课程学习中的问题.从而形成“理念先导---案例教学---互动交流”的课程教学模式.通过这种教学模式，大大提高了《自动化概论》的教学效果，也增强同学们的学习兴趣.

〔1〕汪晋宽,于丁文,张健.自动化概论[M].北京：北京邮电大学出版社,2006.

〔2〕程淑华.高等学校开展创新教育的探讨[J].教育探索,2006 (6):15-16.

〔3〕张玉荣.论创新教育与创新型人才的培养[J].教育探索, 2006(5):10-12.

〔4〕杜国明.我国高校新生教育研究综述[J].中国教育创新导刊,2009(07).

〔5〕王勇.适应与超越:大学新生角色转换研究[D].南京航空航天大学,2008.

〔6〕贺莉萍等.入学教育对大学新生专业思想的影响[J].湘南学院学报,2008(04).

〔7〕刘妍,马玉华.高职学生竞争意识培养[J].山东省农业管理干部学院学报,2007（02）.

G641

A

1673-260X（2013）11-0180-03

安徽省高校自然科学资金资助项目（KJ2013Z011）