双闭环控制式教学在电子技术课程中的实践与探索

茹鹏 佟维妍 刘春梅

摘 要：电子技术课程是我校电类及自动化专业的专业基础课程，在培养工科电类专业学生的专业能力和创新能力方面起着重要作用。此外，该课程的教学效果如何将直接影响后续专业课的教授和学习。本文借鉴自动控制理论中的“双闭环控制”理论，将其应用于电子技术课程的教学过程中，以此达到提高教学质量、培养合格专业人才的目的。

关键词：双闭环控制；电子技术；教学体系

1 电子技术课程的定位

电子技术课程是电类、自动化类专业的核心基础课程。第一，通过该课程的学习和技能训练，可使学生获得必要的电子技术通用知识和通用技能，为学习后续的专业知识和专业技能打下扎实的基础；第二，电子技术课程是获得相关岗位资格证书的对口课程；第三，电子技术课程也是培养学生职业素养的重要课程。

2 构建基于“双闭环控制”的教学体系

“闭环控制”来源于自动控制领域，是在反馈原理的基础上，利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制，以此来获得较好控制性能的一种自动控制系统。“双闭环控制”系统是闭环控制系统的一种，由两个串接的控制器、两个检测器及两个控制阀构成两个回路（内环和外环）。在该系统中，“内环”对进入回路的信号干扰有超前控制的作用，可以减弱或消除干扰因素对系统目标正常实现的影响，有效控制干扰因素的影响扩散；“外环”可以将输出量与系统目标的偏差转换为新的输入量作用于新一轮的控制过程。在“双闭环控制”下，系统的运行效率得以提升使得最终结果与目标要求更为接近。[1，2]

基于“双闭环控制”理论构建如图1所示的电子技术课程教学体系。在该体系结构中，以学生为中心，以电类专业和自动化专业需求为最终目标，以相关课程标准、培养方案、教学计划及内容、教学手段及方法为不同环节，构建以电子技术课程教学质量为反馈的内环以及由本专业学生质量为反馈的外环。内环的反馈信息由电子技术课程组人员（包含任课教师及学生联络员）及校内实践实训提供，反馈的信息传递到教学计划及内容环节，依据学生质量动态调整和优化该环节，提高电子技术课程的教学质量；外环的反馈信息由专业课任课教师、行业岗位及社会评价提供，反馈的信息传递到专业培养方案和课程标准制定环节，以对比初期设定的目标，求得偏差进而动态调整教学活动，促进教学目标的实现。

图1 基于“双闭环控制”理论的教学体系框图

3 基于“双闭环控制”理论的电子技术课程教学要点

3.1 依据专业培养目标及岗位能力要求，确定课程内容 通过对相关专业培养方案、后续课程及就业岗位进行分析，明确对电子技术知识和能力的要求，进而确定电子技术课程教授内容。为贴切市场需求，师生应走出学校，面向社会，向工作在一线岗位的技术人员咨询实际生产和行业发展对课程相关内容和技能的要求；了解学生就业所需知识、操作技能及职业素养；对各方面进行综合分析归纳，会同行业专家确定电子技术课程教学的知识和技能目标。

3.2 优化教学内容，采用多种教学方式 电子技术课程是学习后续课程的基石，应将知识点与专业相关的后续课程关联、融合，强调围绕专业目标进行系统设计，成为一个统一的整体，而不再是一个独立的个体。确定课程教学大纲时，应力求建立课程之间的关联，使学生重在掌握各门课程知识之间的联系，重在把知识直接转化成能力的有效链接，避免不必要的重复。采用多样化教学方法，如演讲法、演示法、案例教学法、教学做一体法、答辩式教学法等，可极大的提高学生的学习兴趣和掌握程度，教学质量也将随之得以改善。

3.3 采用项目化情景模式，实施个性化教学 教学过程可以分为基础学习、应用学习及综合学习几个阶段。基础学习情境以训练主要知识点、基本技能和基本工艺能力为主；应用学习情境以训练学生综合应用能力、安装测试能力为主；综合学习情境以训练简单设计能力、创新能力和解决实际问题能力为主。每一个学习情境都包括了资讯、计划与决策、实施、检查与评估等环节，相当于进行了一个完整的工作过程。采用项目化情境教学，可以使电子技术课程成为电类、自动化类专业的特色课程，为职业能力的培养、职业素养的提高、创新精神的培养提供了一个开放式平台。

3.4 通过竞赛平台，以技能训练带动课程知识学习 通过鼓励师生积极参加各类电子竞赛、科研与创新、开展个性化的电子技术课程教学，在知识传授、能力培养、教学方法、合作对象、技术服务等方面，既符合现代大学生的认知规律，又体现课程特色和科技发展方向，同时还能培养学生的创新创业精神。图2为我院学生李军（左），郭征华（右）同学备战电子设计大赛练习时完成的智能小车。在综合性项目实践过程中，学生学习热情高涨，不仅很好地掌握了电子技术理论知识，而且很大程度上提高了动手能力、分析和解决问题的能力、沟通能力以及团队协作能力。