创新实践类公选课的课程建设教学探讨

王艳新++赵春锋++张婷

摘 要 高校实践类公选课的教学目标是拓宽学生的知识面、促进其个性化发展及综合素质的提高。以“基于机器人工程对象的项目实践教学”课程建设为例，就实际教学过程中所存在的具体问题提出相应的教改措施，有效地提高实践类公共选修课的教学质量。

关键词 实践类公选课；微课程；机器人

中图分类号：G642.3 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）06-0102-02

1 引言

上海工程技术大学作为培养工程应用型人才的多科性大学，鼓励教师开设各种实践公选课，特别是对学校的骨干教师和高职称的教师开设实践类公共选修课的课程建设方面加大了资金投入。工程实训中心作为学校的实践教育基地，创办有机器人实验室，为“基于机器人工程对象的项目实践教学”的课程开设提供了很好的平台。

2 课程建设进展中存在的问题

本课程旨在为学生提供创新实践平台，实践项目内容的设定要遵循“强调兴趣、突出重点、鼓励创新、注重实效”的原则，采用以项目学习为主导的教学方式。学生通过C程序设计和单片机的原理及应用等相关知识点的学习，能够循序渐进地设计和编写从简单到复杂的应用程序，并通过各种类型的传感器学习将单片机不同接口的应用整合到一个小型机器人上。

本课程已通过三个学期的教学实践，在课程进展中存在以下几个问题。

学校开设实践类公选课的目的和学生选课的目的存在很大差距 学校鼓励教师开设实践类公选课的主要目的是针对学生的兴趣爱好来引导他们涉猎不同的学科领域，拓宽知识面，完善知识结构，提高综合素质，从而增强其就业竞争力。

有些学生在没搞清楚课程内容及选课要求的情况下，并不具备课程所需知识储备，仅凭课程名称就选择这门课；更有一些学生仅仅是为了修够创新学分，能按期毕业，根据排课时间和自己空余时间是否匹配来选课。

不同年级及专业学生基础不同，教学内容难统一 本课程的教学内容涉及多个方面，主要有机械、电子、控制和程序几部分。其中，机械部分要求学生能完成机器人机构的搭接和拼装；电子方面的设计和各类传感器的应用可完成信号的采集和机器人简单的动作活动；而要机器人实现精准的动作要求，程序的编制和控制的实现必不可少。

本课程要求学生最好有一定的单片机知识和C语言程序设计的基础。所采用教学方法是教师先通过实物样例或微视频来展示此次实践项目想要达到的基本效果，然后再讲解相关的理论知识和实践注意事项，接着分组进行机器人本体的项目实践，学生按照项目要求进行元器件的选择及电路设计，自行装配机器人，最后调试程序以完成控制功能。过程中若有疑问再小组讨论所存在问题，上网查询或与教师探讨以找到解决办法，改进设计内容以达到考核要求。

本课程作为面向全校学生的实践类公选课，选修该课程的学生一到四年级都有，且文理兼有，专业差异很大，他们对学习该课程所需相关知识的储备程度不同，因此对教学内容的理解和认知也参差不齐，想要大家齐头并进地投入到该课程的学习中去，在教学过程中存在很大的困难。

最终课程成绩评定的单一化 选课学生的知识储备不同，动手能力也有差异，一部分学生可能在上了几节课后，发现实践内容不易理解、跟不上进度，就不再认真听、认真做，甚至开始逃课；有些学生动手能力有限，不能按时完成任务，会有严重的挫败感。所以统一的考核要求对不同层次的学生来说并不公平，会降低这些学生对该课程的学习兴趣，打击他们学习的积极性。

针对以上问题，笔者在课程建设进行过程中适当调整思路，对教学内容和教学方法进行了一定的改进。

3 教学内容和教学方法的摸索与实践

教学内容的改进 既然开设公选课的目的是为了拓宽学生的知识结构，提高学习兴趣，那么在教学内容上就没必要面面俱到，只要让学生能够了解机器人技术的相关基础知识、机器人发展的前沿状态，知道如何进行简单机器人设计的方法和注意事项等方面的相关内容即可。要合理安排教学内容，能够突出重点，针对不同的授课对象适当调整教学内容和深度，对基础差的学生将项目简化，对有一定理论基础的学生可适当将内容安排得深一些，根据学生的不同层次布置不同操作水平的习题，注重内容的趣味性和延展性，能够吸引学生，让每个学生都有事做、能做好，使无论来自哪个专业的学生均能有所收获。

教学方法和手段的改进

1）建立学习小组。选课学生所学专业有很大差异，知识背景也自是不同，前期进行了解后，根据掌握情况将他们分成若干学习小组，高中低搭配让他们互帮互学，既可提高他们的学习兴趣，同时也能激发学生学习热情，在帮助别人的同时巩固自己的知识，增强自身的能力。

2）分层次实践。改变原来按部就班的教学模式，改变过去对所有学生进行同样内容教学的方法，根据学生的兴趣爱好和动手能力，组织不同层次的学习小组。比如有的学习小组只需完成机械和电子部分的内容，实现简单的控制即可，而程度好的学生在完成机械组装和电子制作后，再进一步通过程序控制来实现更高难度的机器人项目。分层次实践的方法能较好地解决不同层次学生间的教学矛盾，最终达到既可避免部分学生因为学不会而“消化不良”，又可以满足学习能力较强的学生对新知识的渴求而不至于“吃不饱”。

3）微课程的制作。本课程所采取的教学手段是“先呈现，再讲解，后动手，再提高”。有些内容的讲解不是所有学生马上就能听懂并理解，有些实践操作，教师示范时看似简单，但因为学生没有形成知识整体，看着容易做起来难，轮到自己实践时感到有一定的难度。解决方法是进行微课程的制作，针对教学过程中一些重要的单一知识点，制作相应短小精悍的视频，以满足学生个性化学习的需求。学生可以随时针对自己不熟悉或不理解的知识点进行反复学习，同时教师也可以避免多次重复讲解。

4）公选课上课时间的调整。本课程设置最开始是每周一次，每次两个课时，但在课程进展过程中发现完成实践项目的展示及讲解后留给学生用来动手做的时间太短，中断后下一个星期再接着做的效果并不好。从第二学期开始调整为两周一次，每次四课时，基本保证每次课能完成一个实践项目内容，同时也给了学生自学相关知识的充裕时间。

5）多样化考核。组建不同的学习小组，进行分层次的实践就有必要实行多样化考核以检验教学效果。可分为平时考核和实践考核：平时考核主要是记录学生每次课的出勤率；实践考核是以小组为单位，各小组可有针对性地进行选题，做出难易程度不同的实物，最后再以小组答辩形式呈现学习效果。

4 结束语

要达到实践类公共选修课“交叉教学，自主发挥，注重实践，开拓视野”的教学目标，要尽量做到教学内容和教学方法并重，通过教学改革，努力提高教学质量，使之不断地完善与提高。

参考文献

[1]张千.公选课教学改革的研究和实践[J].计算机教育，

2009（24）：10-12.

[2]周妍，张然，陈文.论机器人技术公选课教学改革[J].铜陵学院学报，2012（1）：118-120.

[3]郭瑾.独立学院理工科公选课教学方法探讨：以“采油工程概论”为例[J].中国石油大学胜利学院学报，2013（4）：

92-94.endprint