雷金莉　周妮娜

摘   要：运动控制课程是自动化专业的重要课程，该课程对培养学生的工程应用能力有重要意义。本文分析了运动控制课程的特点、专业定位及教学现状，结合本课程的教学目标，探讨了将探究性教学方法应用于课堂教学的必要性和可行性，并给出了教学方案设计和具体的实践途径。教学实践表明，该课程采用探究性教学方法后，提高了学生的学习的兴趣和主动性，锻炼了学生的思维能力和创新能力，培养了学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，为今后的工作和学习奠定了坚实的基础。

关键词：运动控制  探究性教学  教学改革  教学法

中图分类号：G71                                    文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）06（b）-0230-03

随着经济、信息技术及科技的迅速发展，社会和国家对人才的需求也随之改变。2010年国务院审议并通过《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中明确指出：倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学，帮助学生学会学习，以适应经济社会发展和科技进步的要求。“满堂灌”、“一讲到底”的传统教学模式比较注重对学生的知识传授，忽视对学生学习能力的培养[1]。因此，转变教育观念、改革培养模式与教学方法成为高等教育的当务之急。

近年来，世界各国的课程改革都把学习方式的转变视为重要内容，倡导以学习者为中心的探究性教学模式[2]。探究性教学模式让学生围绕“问题”来开展学习、分析和研究等活动，转变教师和学生的教与学观念，在教学过程中教师通过将自己以及团队围绕与课程相关的科研成果与学生的问题有机地融合，把课堂授课从教师展现知识的过程，转变为学生探究知识的过程[3];充分发挥学生学习的主动性和积极性，培养学生学习能力，如今探究性教学已成为美国科学教育中最重要和最有影响的教学方法[4]。因此，针对具体的课程深入开展探究性教学方法的实践探索是一个非常有价值的研究课题。本文结合我校自动化专业运动控制课程的特点和教学要求，以及学生能力培养需求开展探究性教学的实践探索，以进一步改善课程的教学效果和学生能力的培养。

1  运动控制课程特点及其在自动化专业课程体系中的定位

自动化专业教育是伴随着自动化技术在社会生产、生活中的广泛应用而兴起的，主要研究自动控制理论、自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。运动控制是自动化专业的一个重要分支，运动控制系统是为了实现某些系统功能（如转矩、速度、位置的输出），将各种电机、电力电子变换装置和用于系统控制的控制器组合在一起的控制系统[5]。这类系统控制电机的转矩、转速和转角，控制电能与机械能的转换，以满足各种需求。运动控制系统广泛的应用于工业、交通运输、航空航天等领域。

运动控制课程是一门讲授交、直流电动机控制理论和控制规律，以提高电能利用效率及运动控制系统性能的专业主干课程。课程内容涵盖：可控电源电动机系统的特殊问题及机械特性，开环调速系统的性能指标，交、直流调速系统及伺服系统的工作原理、系统结构，静态和动态性能指标及分析方法，反馈控制的基本特点，调节器结构及参数的设计方法，控制系统的实现等。

运动控制涉及到控制理论、电子技术、计算机、机械工程等众多学科课程内容。课程涉及的知识面广，综合性强，实用性强，应用广泛。课程的内容对学生今后的工作和学习有着十分重要的作用[6]，因此，运动控制是高等院校自动化专业重要的专业方向课。

运动控制课程的特点是内容综合性强，理论和实践结合紧密，且比较抽象 ，是一门具有一定深度和难度的课程。在自动化专业课程体系中，该课程较系统、全面地介绍控制理论在运动控制系统中的应用，与电机学、自动控制原理、电力电子技术等课程紧密相连，共同构成了运动控制系统分析、设计与综合的课程体系主干。该课程注重理论基础知识的积累，更注重实用工程设计技术以及对学生分析和解决工程实际问题能力的培养。

运动控制目前教学中还存在不少问题：如在教学内容上，注重理论知识的讲授，学生理解困难，学习难度较大;在教学方式上，目前以传统的讲授模式为主，学生不能主动地思考和探索;教学效果往往不理想，尤其是学生在面对具体问题的时候，不知如何运用相应的知识去解决实际问题。

2  运动控制课程的探究性教学探索与实践

2.1 探究性教学模式

探究性教学是著名教育家施瓦布提出的一种全新的教学方法。是一种以“问题”为载体、以主动探究为特征的学习活动[7]。相对于传统教学更关注“问题”及其存在背景与条件，关注解决“问题”的必要性与意义。探究性教学是在教师精心设计指导下，通过预先的设计和组织，引导学生自主、独立地发现问题、启发学生通过实验、调查、信息搜集与处理、表达与交流等探索活动，获得知识与技能，体验发现与创造，发展情感与态度的教学方式和教学过程[8]。研究性教学所倡导的目标不仅仅是转变学生学习方式，而是更新教学观念，启发学生探究的动机，鼓励学生在探究过程中的表现，以增进学生科学探究能力的发展，这与运动控制课程的教学目标一致。

2.2 运动控制课程的探究性教学方案设计

运动控制课程的主要教学任务是通过对各类交、直 流电动机控制系统的基本结构、工作原理和性能指标的学习，培养学生对运动控制系统的综合分析和工程设计能力。针对当前课程教学过程中遇到的问题，依据探索性教学模式的教学理念，该课程的教学方案设计拟从以下三方面进行：（1）问题设置与导入，激发学生的主动性。在探究型教学模式中，问题是中心，教师应通过教学中问题的设置，充分调动学生主动、积极、自主的探究。课程教学小组在教学方案设计中，根据运动控制课程的教学内容和教学目标，在已有的课程教学内容体系中，结合实际需求，分层次逐步引入相关的工程问题、科学问题，启发学生从实际问题出发，思考解决问题的方法。（2）注重实践，提高学生的动手能力。自动化是一门面向被控对象、解决实际问题的学科，要求学生在掌握一定的工程技术知识之外，更注重学生的动手能力。运动控制是实践性和应用性很强的课程[10]。传统的课程教学中，教师往往只是注重纯理论知识的传授，当学生面对实际问题时，就不知该如何着手应用所学知識去解决实际问题[11]。因此，在教学设计中，增加实践教学环节，将课程内容融入到实际问题中，让学生通过实验的方法进行学习，在理解理论知识的同时，提高动手能力。（3）引导学生思考，培养学生的创新能力。在课程内容教学中，针对一些典型的教学内容，教师引导学生提出问题，思考问题的解决办法。抛出一些实例并引导学生提出自己的设计方法，并作进一步的探究和比较，对结果进行解释和验证。培养学生在掌握现有知识的同时，对它进行创新性的发掘。

2.3 运动控制课程探究性教学的实践探索

为取得更好的教学效果，课程小组从以下三个方面开展运动控制课程的探究性教学探索。（1）重视课程学习兴趣的培养。在课程开始前，通过网络平台给学生推送一些交、直流调速系统的应用实例以及课程的相关视频、资料等。课程教学的第一课，详细说明课程的性质、教学任务、教学方法、主要教学内容以及教学目标等，让学生对该课程建立整体的概念。此外，根据课程的特点，重点阐述当前直流调速、交流调速的作用和地位。结合自动化专业背景，从全电飞机、电动汽车、工业自动化生产线等领域的应用阐述交、直流调速系统的当前研究热点，也可以从洗衣机、冰箱、风机等日常生活的应用等解释该课程的作用。通过第一课的学习，让学生从宏观上建立起这门课程的总体认识，意识到该课程的重要性与意义，激发起他们强烈的求知欲望，增强了学习动力。（2）正确处理教与学的关系，变被动学习为主动学习。在传统课堂教学中，教师处于主导地位，教学更注重知识的传授，学生参与到教与学过程中的机会比较少，不利于发挥学生的积极性和主动性。探究性教学过程中，学生是学习的主人，教师引导学生学会提问和思考。教学形式由“单一的课堂教学”转化为“多形式的互动交流”;以多媒体教育技术、网络技术为载体，建立“以学生为主体、以教师为主导”的基于探索和研究的教学模式。例如，让学生通过微课视频预习双闭环直流调速系统的特性和数学模型，课堂上给出一个直流电机控制系统，让学生分组讨论其双闭环调速系统的数学模型，并启发学生思考如何分析系统性能。（3）设计不同的实践活动，锻炼学生的实践和创新能力。根据课程内容，除了理论知识的实验验证之外，课程小组还设计了交、直流调速系统的日常应用调查、PWM调速器制作、家用空调定频、变频调速方式对比分析等实践活动。这些教学实践活动让学生利用课外时间完成，教师通过网络平台引导学生创造性地运用知识和能力，自主地发现问题、研究问题和解决问题，鼓励学生交流，在合作研讨中积累知识、锻炼学生思维能力，培养学生实践和创新能力。

3  结语

运动控制是自动化专业运动控制方向的重要课程，本文分析了该课程的特点及当前课程教学存在的问题。针对教学中遇到的问题，课程小组进行了探究性教学模式的实践与探索。该教学方式以学生为主体，教师为主导，充分发挥学生的主动性，激发学生的学习兴趣，引导学生思考，培养学生的实践能力、分析和解决问题的能力。课程小组在教学内容、教学手段、教学方式等多个层面深入开展研究，不断完善教学方案设计。经过一学期的教学实践证明：运动控制课程采用探究性教学模式，将学生的被动学习转为主动学习，引导学生自主思考，通过实践活动理解所学的理论知识，提升了学生对实际工程问题的分析和解决能力，较传统教学模式教学效果良好。

参考文献

[1] 任丽婵.我国高校研究性教学改革的理论省思[J].教育评论，2015（12）：10-13.

[2] 齐宁.当前高校推动研究性教学存在的问题与对策[J].教育与职业，2016（16）：51-53.

[3] 花奇芹，陆娟，戴跃侬.专业层面研究性教学改革的基本原则及其要点[J].中国大学教学，2017（2）：43-46.

[4] 張宇，聂继凯.研究性教学实践融合性不足与对策分析[J].扬州教育学院学报，2018，36（1）：62-66.

[5] 徐益民，梁燕华，祁红岩，等.《自动控制系统》课程改革的研究与实践[J].佳木斯大学社会科学学报，2017，35（5）：190-191，194.

[6] 冯高明.“自动控制系统”精品课程建设与教学改革实践[J].中国电力教育，2014（21）：14-15，19.

[7] 唐亚娟.专题探究性教学课程资源开发的意义及路径[J].教育理论与实践，2017，37（5）：46-48.

[8] 王健，谢国芳，刘珊，等.研究性教学在教学中的案例分析[J].东南大学学报：哲学社会科学版，2015，17（S2）：170-171.

[9] 崔学荣，曹爱请，李娟，等.研究性教学模式在实验教学方法改革中的应用[J].实验技术与管理，2016，33（1）：176-178.

[10]王义君，詹伟达，宫玉琳.电工电子技术实验课程创新性教学探索[J].职业技术教育，2015， 36（35）：47-50.