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摘要:当今世界,智能手机和无线网络已经渗透到世界的每一个角落,移动互联网技术的飞速发展,使人们的生活和学习方式发生了巨大的变化。移动学习作为传统学习方式的补充,正在日益受到人们的青睐。针对自动控制理论课程系统庞大、概念众多的特点,本文以微信公众号为移动学习的载体,创立了融课前预习、知识点巩固、拓展训练以及学习互动服务为一体的自动控制理论移动学习系统。
关键词:自动控制理论;微信公众号;移动学习
【中图分类号】G434
1.引言
自动化是人类文明和社会进步的重要标志,自动化的实现依靠的是自动控制理论。自动控制理论是控制科学与工程、机械工程等相关学科的基础理论课程,它涵盖了反馈控制系统的基本原理、普遍规律和通用方法。该课程的特点是知识体系庞大、概念众多、学习周期长,因此,探索有效的教学方法和教学辅助系统对于改善教学效果具有重要的实用价值。当今移动互联网技术的发展使得信息发布和接收更加便捷,微信公众号平台是腾讯公司针对移动互联网用户开发的新型自媒体平台。通过该平台,个人和企业都可以打造一个微信的公众号,能够群发文字、图片、语音、视频、图文消息五个类别的内容。因此,可以选取微信公众号作为自动控制理论教学的辅助系统,进行课程内容的发送和消息的发布,能够作为课堂教学的有效补充,使教学摆脱了时间和空间的局限,让学生随时随地进行知识的汲取。本文将阐述以微信公众号为移动学习的载体,所创立的融课前预习、知识点巩固、拓展训练以及学习互动服务为一体的自动控制理论移动学习系统(微信公众号:xdAutoStudy)。
2.课程移动学习系统 内容设计
基于微信公众号的自动控制理论课程移动学习系统毕竟仅是课堂教学的补充,因此不可能将所有课程内容融汇于此。应针对微信公众平台的技术特点,有的放矢进行内容布局设计,以期通过此辅助手段提高教学的灵活性、互动性。学生关注该课程微信公众号后,可以通过点击菜单、回复关键词、投票的方式向教师进行信息输入,教师则通过菜单回复、关键词回复和图文消息推送的方式进行知识的传播,另外可以将投票结果进行汇总,以便了解学生对知识的掌握情况、需要讲解的习题等重要信息。分别进行详细介绍如下。
2.1.自定义菜单
在微信公众平台下,教师可创建最多3个一级菜单,每个一级菜单下可创建最多5个二级菜单。结合自动控制理论的课程需求,建立了“课程学习”、“作业互动”“知识拓展”三个一级菜单。学生点击这三个一级菜单后,系统会弹出更加详细的二级菜单。在“课程学习”下,又有“教学日历”、“学习目录”、“课程在线”和“常见问题”等四个二级子菜单,再分别点击这些二级子菜单,系统就会推送出相关的图文消息。比如教学日历就是教堂教学的日期和相关章节标题内容;学习目录则是微信公众平台下的可以回复的关键词目录;课程在线是指对应于本课程的精品资源共享课网站的简介和网址链接;常见问题则结合笔者的教学经验列出了若干概念性问题,例如为什么控制系统不采用正反馈,顺序控制系統是自动控制系统吗等,有助于学生在课堂之外的场所有效利用零碎时间进行知识的补充、辨析。在“作业互动”下,又有“作业说明”、“作业布置”、“作业投票”等四个二级子菜单,对作业的撰写规范、交作业的时间进行了说明,作业布置则给出近期要上交的作业习题编号,作业投票则是每次作业批阅发给学生后,由学生针对自己作业情况投票选出期望在课堂上讲解的习题编号,待全班同学投票结束后,教师可以根据汇总数据并结合作业批阅情况选择性对某些习题进行重点讲评。“知识拓展”则主要提供课程理论知识之外、但又有相关性的延伸知识点,例如智能控制、鲁棒控制、自抗扰控制简介等图文资源。
2.2.关键词回复
关键词回复是针对性解答学生不懂的概念和知识点,学生在点击了二级菜单“学习目录”后,将获取如下的回复:
请根据你的学习期望回复下列关键词:
自控概述;模型;时域;频域;根轨迹;采样;非线性;校正;PID;
状态空间;能控性;能观性;稳定性;状态反馈控制;
极点配置;爱可曼公式;动态响应;
学生回复了相应关键词后,系统会推送出相应的图文消息或者文字消息,对该知识点进行详细阐述。需要指出的是,该课程学习系统的关键词并不限于上面这些,还有更多是在推送出的消息中进行提示的。例如在介绍模型的图文消息中,又会提醒学生输入:拉普拉斯变换、传递函数等新的关键词。这种嵌套模式,使得系统形式简洁,但内容丰富。
2.3.图文推送
按照微信公众平台的技术要求, 每天可以从公众平台向所有关注用户推送一条图文消息, 因此,作为课堂预习,在上课前一天通过图文消息推送和课堂知识有关的素材及预习知识点,以便学生能够有一定的知识储备,更好接受课堂知识。
2.4.投票互动
本移动学习系统的优势就是增强师生之间互动性,已在前面 2.1 节进行了介绍,投票互动主要是针对作业系统讲评进行,调查学生的学习薄弱环节和需要讲评的习题。需要指出的是,教师每次评阅完作业后,应该登录微信平台对投票内容进行更改。
3.试运行效果
为了验证本移动学习系统,选取了18名教师、学生对其进行了试用,他们关注该微信公众号后,多方位进行了功能测试,发现菜单内容设置合理,知识点关键词丰富,尤其评价较高的是作业投票互动的功能,能够有效解决学生和教师之间的沟通障碍,起到因材施教的作用。
4.结论
科学和技术的发展不断更新着人们的生活和学习方式,如何利用新技术和新型认知方式有效解决当今大学生的教育教学是高等教育工作者长期面临的一个问题。本文阐述了以微信公众号为基本工具的自动控制理论移动学习系统,所创立的融课前预习、知识点巩固、拓展训练以及学习互动服务为一体的微信公众平台,能够有效补充课堂教学,是一种可行的教学改革技术手段。
参考文献
[1]吴麒,王诗宓.自动控制原理(第二版)[M]. 北京: 清华大学出版社,2006.
[2]Katsuhiko Ogata 著,卢伯英,于海勋 译。现代控制工程.北京,电子工业出版社.2000
关键词:自动控制理论;微信公众号;移动学习
【中图分类号】G434
1.引言
自动化是人类文明和社会进步的重要标志,自动化的实现依靠的是自动控制理论。自动控制理论是控制科学与工程、机械工程等相关学科的基础理论课程,它涵盖了反馈控制系统的基本原理、普遍规律和通用方法。该课程的特点是知识体系庞大、概念众多、学习周期长,因此,探索有效的教学方法和教学辅助系统对于改善教学效果具有重要的实用价值。当今移动互联网技术的发展使得信息发布和接收更加便捷,微信公众号平台是腾讯公司针对移动互联网用户开发的新型自媒体平台。通过该平台,个人和企业都可以打造一个微信的公众号,能够群发文字、图片、语音、视频、图文消息五个类别的内容。因此,可以选取微信公众号作为自动控制理论教学的辅助系统,进行课程内容的发送和消息的发布,能够作为课堂教学的有效补充,使教学摆脱了时间和空间的局限,让学生随时随地进行知识的汲取。本文将阐述以微信公众号为移动学习的载体,所创立的融课前预习、知识点巩固、拓展训练以及学习互动服务为一体的自动控制理论移动学习系统(微信公众号:xdAutoStudy)。
2.课程移动学习系统 内容设计
基于微信公众号的自动控制理论课程移动学习系统毕竟仅是课堂教学的补充,因此不可能将所有课程内容融汇于此。应针对微信公众平台的技术特点,有的放矢进行内容布局设计,以期通过此辅助手段提高教学的灵活性、互动性。学生关注该课程微信公众号后,可以通过点击菜单、回复关键词、投票的方式向教师进行信息输入,教师则通过菜单回复、关键词回复和图文消息推送的方式进行知识的传播,另外可以将投票结果进行汇总,以便了解学生对知识的掌握情况、需要讲解的习题等重要信息。分别进行详细介绍如下。
2.1.自定义菜单
在微信公众平台下,教师可创建最多3个一级菜单,每个一级菜单下可创建最多5个二级菜单。结合自动控制理论的课程需求,建立了“课程学习”、“作业互动”“知识拓展”三个一级菜单。学生点击这三个一级菜单后,系统会弹出更加详细的二级菜单。在“课程学习”下,又有“教学日历”、“学习目录”、“课程在线”和“常见问题”等四个二级子菜单,再分别点击这些二级子菜单,系统就会推送出相关的图文消息。比如教学日历就是教堂教学的日期和相关章节标题内容;学习目录则是微信公众平台下的可以回复的关键词目录;课程在线是指对应于本课程的精品资源共享课网站的简介和网址链接;常见问题则结合笔者的教学经验列出了若干概念性问题,例如为什么控制系统不采用正反馈,顺序控制系統是自动控制系统吗等,有助于学生在课堂之外的场所有效利用零碎时间进行知识的补充、辨析。在“作业互动”下,又有“作业说明”、“作业布置”、“作业投票”等四个二级子菜单,对作业的撰写规范、交作业的时间进行了说明,作业布置则给出近期要上交的作业习题编号,作业投票则是每次作业批阅发给学生后,由学生针对自己作业情况投票选出期望在课堂上讲解的习题编号,待全班同学投票结束后,教师可以根据汇总数据并结合作业批阅情况选择性对某些习题进行重点讲评。“知识拓展”则主要提供课程理论知识之外、但又有相关性的延伸知识点,例如智能控制、鲁棒控制、自抗扰控制简介等图文资源。
2.2.关键词回复
关键词回复是针对性解答学生不懂的概念和知识点,学生在点击了二级菜单“学习目录”后,将获取如下的回复:
请根据你的学习期望回复下列关键词:
自控概述;模型;时域;频域;根轨迹;采样;非线性;校正;PID;
状态空间;能控性;能观性;稳定性;状态反馈控制;
极点配置;爱可曼公式;动态响应;
学生回复了相应关键词后,系统会推送出相应的图文消息或者文字消息,对该知识点进行详细阐述。需要指出的是,该课程学习系统的关键词并不限于上面这些,还有更多是在推送出的消息中进行提示的。例如在介绍模型的图文消息中,又会提醒学生输入:拉普拉斯变换、传递函数等新的关键词。这种嵌套模式,使得系统形式简洁,但内容丰富。
2.3.图文推送
按照微信公众平台的技术要求, 每天可以从公众平台向所有关注用户推送一条图文消息, 因此,作为课堂预习,在上课前一天通过图文消息推送和课堂知识有关的素材及预习知识点,以便学生能够有一定的知识储备,更好接受课堂知识。
2.4.投票互动
本移动学习系统的优势就是增强师生之间互动性,已在前面 2.1 节进行了介绍,投票互动主要是针对作业系统讲评进行,调查学生的学习薄弱环节和需要讲评的习题。需要指出的是,教师每次评阅完作业后,应该登录微信平台对投票内容进行更改。
3.试运行效果
为了验证本移动学习系统,选取了18名教师、学生对其进行了试用,他们关注该微信公众号后,多方位进行了功能测试,发现菜单内容设置合理,知识点关键词丰富,尤其评价较高的是作业投票互动的功能,能够有效解决学生和教师之间的沟通障碍,起到因材施教的作用。
4.结论
科学和技术的发展不断更新着人们的生活和学习方式,如何利用新技术和新型认知方式有效解决当今大学生的教育教学是高等教育工作者长期面临的一个问题。本文阐述了以微信公众号为基本工具的自动控制理论移动学习系统,所创立的融课前预习、知识点巩固、拓展训练以及学习互动服务为一体的微信公众平台,能够有效补充课堂教学,是一种可行的教学改革技术手段。
参考文献
[1]吴麒,王诗宓.自动控制原理(第二版)[M]. 北京: 清华大学出版社,2006.
[2]Katsuhiko Ogata 著,卢伯英,于海勋 译。现代控制工程.北京,电子工业出版社.2000