計算機控制技術教學改革研究

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摘要：在新工科建設的新形勢下，新一輪科技革命和產業變革深入發展。我國“十四五”規劃和2035遠景目標綱要提出增強職業技術教育的適應性，大力培養技術技能人才。針對傳統的高職《計算機控制技術》教學存在的問題，本文從教學內容、教學設計、教學實施等方面對該課程進行改革，使其更符合新工科專業人才培養的需求。

關鍵詞：新形勢；高職；計算機控制技術；教學改革

1引言

近些年來，中國制造業通過數字智能實現轉型升級，未來幾年將是我國制造業實現“中國制造2025”的關鍵階段?！队嬎銠C控制技術》作為裝備制造大類自動化類的專業核心課程，一直備受重視，但傳統的教學模式已不能滿足智能化時代的課堂需求[1]。本文提出在新工科背景下對《計算機控制技術》課程進行教學改革，以一個教學項目--電子鬧鐘的設計為例，實現提高學生的自主學習能力與實踐創新能力，最終提高電氣自動化類專業人才的培養水平。

2教學改革內容

2.1課程目標改革

課程目標將知識目標、能力目標、素質目標及思政目標進行有機融合，旨在培養學生將理論知識用于解決復雜工程問題的綜合能力和高級思維[2]。（1）知識目標：掌握數碼管動態顯示原理、定時器定時、中斷的應用、蜂鳴器工作原理。（2）技能目標：能辨別7段數碼管的各個引腳；能在仿真軟件中繪制硬件電路圖；能用processon網站協作繪制合理優化的流程圖；能用codecollab平臺協作編程；能軟硬件聯調排除故障。（3）素質目標：養成小組分享與協作習慣以及勇于表達與小組管理的能力；具備接受新事物的能力，養成敢于嘗試、敢于創新的意識；養成良好的勞動習慣與耐心細致嚴謹、精益求精的工匠精神；能自律管理時間，完成線上線下的學習。（4）思政目標：能合理選配硬件，養成節能意識；能從人性化、安全性設計產品功能；能說出現象與本質的辨證關系，了解國內外形勢；能夠對行業、黨和國家有認同感、使命感。

2.2教學策略改革

把課程思政融入教學[3]。課程學習目的是“用”，“小用”旨在解決技術問題，“大用”旨在服務國家整體發展戰略。貫徹課程思政，在人性考量、價值關懷、課程定位、知識灌輸時，從人文素養、家國情懷和國家發展的角度來引導學生，順應和推進國家發展之“大用”，實現育人目的。圖1課程項目內容與課程思政主題對應

2.3方法與手段改革

運用信息化教學手段、線上線下混合式教學[4]，使用翻轉課堂教學模式，采用任務驅動教學法、案例教學法、小組合作法等教學方法，以電子鬧鐘設計項目為載體進行教學設計，完成一系列項目任務的完整工作過程。創新教學方法是自主式、合作式、互動式、研討式、探究式的。多元開放運行模式是開放性、擴展性、兼容性、前瞻性運行平臺。圖2信息化教學方法與手段

2.4評價體系改革

在教學中通過訓練，學生對計算機控制技術的認識提升到系統、理性的階段，并通過一系列循序漸進、目的性明確的子項目訓練對計算機控制及外設的認識上升到自主的設計階段，對程序設計提升到結構化、邏輯清晰、維護擴展性高的層次。課程的考核主要從以下方面進行：（1）多元評價形式[5]?？己瞬扇‰A段評價、過程評價和目標評價相結合；理論考核與實踐考核相結合；知識技能考核與思政素養評價相結合。（2）建立多方位的總結評價[6]。雙師評價，教師評/企業導師評——任課教師參與本課程的多元評價，在大項目匯報時邀請企業導師和其他專任教師一同參與學生項目任務評價。學生評，同班學生/師兄師姐評——在課中或課后組間學生之間相互評價、相互學習，高年級參與低年級項目任務評價，通過“傳、幫、帶“互助互勉。

2.5小結

（1）信息化技術融合，提高教學效率。微課、動畫、網站等信息技術的合理運用，將學生完成數字鬧鐘控制任務的時間由5天縮短為18個課時。降低學習難度，激發了學生的興趣和積極性。（2）滴灌式、浸潤式、體驗式的課程思政[7]。以推動新時代中國特色社會主義思想進課堂、進頭腦為主線，根據課程內容精準“滴灌式”課程思政，將黨史、科技史、工程倫理教育滲透到課程活動中，在“浸潤式”課程思政中增強學生對行業、黨和國家的認同感、使命感。以問題為導向，以實踐為支點，“體驗式”課程思政培養學生在產品設計上具備節能意識、安全性、人性化意識，培養學生勤勞細致、嚴謹自律、精益求精的工匠精神[8]。（3）線上協作結對編程，云管理代碼方式。利用開源代碼分享協作平臺codecollab，實踐了軟件工程思想中的結對編程理念，學生可以從開源平臺學習到工業級的代碼片段。同時codecollab云平臺云管理代碼吻合行業編程特點。當結對編程的兩人因意見分歧爭執不下時，可以將主程序克隆出兩個新的分支。由兩人分別實現不同的方案時，若方案成功且達成一致時，新的分支又可以簡易地合并到程序的主分支。這種編程方式對接行業發展，符合團隊編程特點[9]。學生體驗行業嵌入式工程師的場景，并且將自己的代碼放在云平臺上，能為其就業時添加一行亮色的履歷。圖5信息化教學與傳統教學之對比圖6信息化教學過程

3結束語

信息化教學的本質是，構建“以學生為中心、以教師為主導”的混合式教學模式；探索以學生為本、學中做、做中學、虛實結合的教學體系。傳統教學的學習積極性難以提高[10]。采用信息化教學手段、線上線下混合式教學模式，確保線上有資源，線下有活動，過程有評估，將基礎知識的學習通過信息化手段前移至課前，課上通過解決具體的任務，使知識得以進階，使能力得以提高，使綜合素養得以升華，調動了學習積極性，提高了學習效率，教學效果顯著提升。在不斷發現問題和解決問題的過程中，掌握了知識和技能，達成素質目標的培養?；旌鲜浇虒W將傳統教學與現代信息技術有效融合，將線上和線下資源有機融合，不僅是方法和平臺的變化，更是信息社會中教學模式的系統性變革。充分利用學生的課下和課上學習時間，兼顧學生的差異性和多樣性需求，更好地培養了學生的自我管理和自主學習的能力[11]。采用混合式教學不單是為了適應當前學生對各種移動終端的依賴現狀，更是時展要求教學模式的必然改革。

參考文獻

[1]張鑄,張仕杰.基于“卓越計劃”的計算機控制技術教學改革研究.科教文匯(中旬刊),2020(03):77-78,82

[2]許中璞.關于高職院校單片機控制技術教學改革的幾點思考.山東工業技術,2020(2):125-127

[3]吳振慧,趙春紅.將“課程思政”理念融入高職課堂教學的探索.科教導刊(中旬刊),2020(10):13-14

[4]陳勝娣.混合式教學模式探究.計算機時代,2021(03):78–82

[5]張曉芬,周鮮華.“以學生為中心”的大學生工程實踐能力多元評價研究.現代教育管理,2021,02(1):77-83

[6]常生龍.教育評價的前世今生.上海教育,2020(34):76

[7]楊可明,王敏,許志華.滴灌式開展“課程思政”的課程教學方法探討——以“遙感原理與應用”課程為例.教育教學論壇,2021(02):129-132

[8]李翔宇.高職院校培育工匠精神的價值、問題與對策.高等職業教育探索,2021,20(02):29-34

[9]鐘文峰,劉曉璐.創新結對編程在高職《C語言程序設計》課程實踐教學中的實現.科技風,2020(32):83-84

[10]楊書婕.以學生為中心的多元教學模式應用研究.發明與創新(職業教育),2021(02):54-55

[11]蘇命峰,寧和南.現代信息技術支持的高職學生自主學習模式構建——基于個人學習環境的研究視角.高等職業教育探索,2021,20(02):64-69

作者：閆荷花 單位：廣東機電職技術學院