學(xué)科教學(xué)法(自動(dòng)化類)

學(xué)科教學(xué)法（自動(dòng)化類）

專題一緒論

學(xué)科教學(xué)法(自動(dòng)化類)課程組學(xué)科教學(xué)法（自動(dòng)化類）

一、教師基本素質(zhì)與學(xué)科教學(xué)法(含微格教學(xué))

二、自動(dòng)化學(xué)科專業(yè)相關(guān)的基本概念

三、職教領(lǐng)域自動(dòng)化學(xué)科專業(yè)知識(shí)體系、課程體系與能力體系（新大綱）

學(xué)科教學(xué)法（自動(dòng)化類）一、教師基本素質(zhì)與學(xué)科教學(xué)法

1.教師的基本素質(zhì)

教師的基本素質(zhì)是教師道德水平、政治態(tài)度、精神面貌、教育教學(xué)與專業(yè)能力、身心狀況等的綜合反映。對(duì)于教師，社會(huì)一直就有較高的要求。概括起來(lái)說(shuō)，教師應(yīng)當(dāng)品德高尚、行為端正、言行一致；知識(shí)廣博，精通所教課程的專業(yè)知識(shí)與教學(xué)方法；熱愛(ài)自己所從事的工作，保持積極的人生態(tài)度；既是教育者，又是學(xué)者。

學(xué)科教學(xué)法（自動(dòng)化類）1）樹(shù)立“以學(xué)生為中心”的教育理念

教育理念是教師對(duì)教育理性思考和深刻理解基礎(chǔ)上形成的教育觀點(diǎn)和教育信念。有無(wú)明確的教育理念是衡量教師成熟與否的重要標(biāo)志。當(dāng)然，教育的理念不是一成不變的，一個(gè)優(yōu)秀的教師能夠從古今中外的豐富的教育思想中不斷地吸收營(yíng)養(yǎng)，面向未來(lái)，適時(shí)調(diào)整教育理念的坐標(biāo)，繼往開(kāi)來(lái)，與時(shí)俱進(jìn)，走在時(shí)代發(fā)展的前列。

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針對(duì)高職教師素質(zhì)的專門要求，作一些具體分析。（1）教育的本質(zhì)是培養(yǎng)人、塑造人。（2）要關(guān)注學(xué)生全面、和諧可持續(xù)的發(fā)展。（3）尊重學(xué)生的個(gè)體差異和自主發(fā)展。（4）構(gòu)建學(xué)生合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，增長(zhǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和工作才干。（5）高等職業(yè)教育是對(duì)傳統(tǒng)的學(xué)歷主導(dǎo)的高等教育的挑戰(zhàn)。

學(xué)科教學(xué)法（自動(dòng)化類）2）一專多能的教學(xué)能力

作為一個(gè)合格的教師必須具備寬厚的知識(shí)背景，包括廣博的文化基礎(chǔ)知識(shí)、精深的專業(yè)知識(shí)和有效的教育科學(xué)知識(shí)，只有這樣才有可能適應(yīng)來(lái)自個(gè)性各異的學(xué)生群體求知的壓力，才可能把教育的理念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。對(duì)于高職教師來(lái)說(shuō)，由于高職培養(yǎng)目標(biāo)的強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)的應(yīng)用性、知識(shí)本身要體現(xiàn)綜合性，加之因需而變的適應(yīng)性。

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高職教師在教學(xué)方面：一是要眼睛向外，經(jīng)常跟蹤社會(huì)需要并及時(shí)調(diào)整和更新所教知識(shí)、開(kāi)發(fā)新課程。二是要能夠把系統(tǒng)的學(xué)科知識(shí)提煉、轉(zhuǎn)化為應(yīng)用性的知識(shí)，并根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。三是要能夠打破理論與實(shí)踐的壁壘，把二者融為一體。高職教師“一專多能”的素質(zhì)要求是高職師資隊(duì)伍教師的發(fā)展方向，“一專多能”不僅提高了教師自身的工作能力也大大加強(qiáng)了教師集體的合作質(zhì)量、效率和適應(yīng)變化的能力。

學(xué)科教學(xué)法（自動(dòng)化類）3）融理論與實(shí)踐為一體的“雙師”素質(zhì)

在高職教師中推行“雙師”素質(zhì)，現(xiàn)階段主要是針對(duì)從事專業(yè)課教師的要求，當(dāng)然對(duì)其他教師也具有一定的積極影響?！半p師”素質(zhì)的教師有其自身的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：（1）行業(yè)職業(yè)道德與素養(yǎng)。（2）經(jīng)濟(jì)素養(yǎng)。（3）社會(huì)活動(dòng)能力（4）管理能力。（5）適應(yīng)能力。

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4）教育、教學(xué)與專業(yè)的科研能力

現(xiàn)代教師具備一定的科研能力是教育教學(xué)改革和發(fā)展的要求，是現(xiàn)代教師職業(yè)素質(zhì)的重要標(biāo)志，也是教師提高自身素質(zhì)的必要途徑。作為高職教師由于其從事的高等教育，而且又是高等教育中的一項(xiàng)新生事物，對(duì)研究的要求更迫切，研究?jī)?nèi)容也十分豐富，諸如高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)研究、課程與教學(xué)研究、學(xué)生的研究、專業(yè)及其建設(shè)研究等。要求廣大高等職業(yè)教育工作者要勤于研究、善于研究，勇于實(shí)踐，以科研為手段，實(shí)現(xiàn)高等職業(yè)教育的良性發(fā)展。

學(xué)科教學(xué)法（自動(dòng)化類）高職教師的科研能力主要表現(xiàn)在：（1）要有強(qiáng)烈的憂患意識(shí)和探究欲望，保持對(duì)職業(yè)變化的敏感，善于將工作中遇到的問(wèn)題用科研的方式對(duì)待，進(jìn)行系統(tǒng)的理論分析。（2）要掌握教育研究和專業(yè)研究的基本方法，少走彎路，保證研究的嚴(yán)謹(jǐn)性、準(zhǔn)確性。（3）科研是高職教師工作的一部分，要通過(guò)科研發(fā)展高等職業(yè)教育，提高教學(xué)質(zhì)量，推動(dòng)科技向生產(chǎn)建設(shè)的轉(zhuǎn)化。

學(xué)科教學(xué)法（自動(dòng)化類）5）健康的身體和良好的心態(tài)

由于高職教師職業(yè)與其他教師職業(yè)比起來(lái)工作更具有多樣性，主要表現(xiàn)在時(shí)空的延伸性、專業(yè)的多變性、與社會(huì)聯(lián)系的復(fù)雜性和高就業(yè)率等方面。而在高等教育中高職教師職業(yè)聲望偏低，使得高職教師的身心承受的壓力更大。這里介紹一些保持身心健康的觀點(diǎn)和做法：（1）學(xué)會(huì)勞逸適度、動(dòng)靜結(jié)合，每天一定要擠出一段時(shí)間進(jìn)行有意識(shí)的身體鍛煉。（2）坦誠(chéng)地分析并悅納自己的優(yōu)勢(shì)和不足，保持適當(dāng)?shù)淖晕铱隙ā?/p>

學(xué)科教學(xué)法（自動(dòng)化類）（3）要學(xué)會(huì)辨證地思考問(wèn)題和評(píng)判事物，相信人各有長(zhǎng)，要充分尊重他人，關(guān)愛(ài)弱勢(shì)人群。（4）建立平等、互信的師生關(guān)系，加強(qiáng)師生之間的溝通，聚焦培養(yǎng)目標(biāo)。（5）在業(yè)務(wù)上，要選準(zhǔn)目標(biāo)，相信堅(jiān)持下去必有成效。（6）掌握人際關(guān)系平等、互動(dòng)的技巧，結(jié)交一些有助于提高工作、生活質(zhì)量和趣味的朋友。

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2.學(xué)科教學(xué)法

《學(xué)科教學(xué)法》是高等師范院校各專業(yè)普遍開(kāi)設(shè)的一門必修課課程。我國(guó)工程技術(shù)類職技高師院校的培養(yǎng)體系以工學(xué)為主，兼顧教育學(xué)。在教學(xué)計(jì)劃設(shè)置的教育模塊課程設(shè)有《職業(yè)教育學(xué)》、《職業(yè)教育心理學(xué)》、《學(xué)科教學(xué)法（特定學(xué)科門類）》和《教育實(shí)習(xí)》等課程?！堵殬I(yè)教育學(xué)》和《職業(yè)教育心理學(xué)》為公共課，其教學(xué)目的是幫助學(xué)生樹(shù)立現(xiàn)代職業(yè)教育理念，加深對(duì)職業(yè)教育類型特征的認(rèn)識(shí)，《教育實(shí)習(xí)》為獨(dú)立設(shè)置的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)科教學(xué)法（自動(dòng)化類）

《學(xué)科教學(xué)法（特定學(xué)科門類）》成為唯一一門由學(xué)生所在院（系）開(kāi)設(shè)的，與本學(xué)科內(nèi)容高度整合的職業(yè)技術(shù)教育類課程，起著傳授教學(xué)法知識(shí)和培養(yǎng)教學(xué)能力的重要職能，是培養(yǎng)未來(lái)“一體化雙師型”職教師資的重要課程。《學(xué)科教學(xué)法（自動(dòng)化類）》課程即是職教高師院校為電氣自動(dòng)化類各專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的一門職業(yè)技術(shù)教育類課程。學(xué)科教學(xué)法（自動(dòng)化類）二、自動(dòng)化學(xué)科專業(yè)相關(guān)的基本概念

作為高等教育的一部分，自動(dòng)化學(xué)科專業(yè)的發(fā)展依賴于自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的發(fā)展。因此，需要首先明確自動(dòng)化、自動(dòng)化學(xué)科、自動(dòng)化技術(shù)幾個(gè)基本概念及其相互關(guān)系。

“自動(dòng)化”指的是通過(guò)用各種技術(shù)工具和系統(tǒng)(包括計(jì)算機(jī)）延伸人的信息獲取、處理和決策、控制的功能，提高生產(chǎn)能力、生產(chǎn)水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率，并不斷提高人和機(jī)器交互作用的水平，把人從繁重的、可程序化的工作中逐步解放出來(lái)，以從事更具創(chuàng)造性的勞動(dòng)。

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自動(dòng)化科學(xué)或控制科學(xué)是以控制論為理論基礎(chǔ)，并與系統(tǒng)論、信息論密切相關(guān)的一門技術(shù)科學(xué)，是一門應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)。它具有嚴(yán)密的理論、鮮明的改造對(duì)象、系統(tǒng)的復(fù)雜性、普遍適用等特性。它的基本任務(wù)為控制工程（包括非工程）和自動(dòng)化技術(shù)及其他工程技術(shù)提供科學(xué)理論基礎(chǔ)。

自動(dòng)化技術(shù)或控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化科學(xué)與自動(dòng)化工程（包括非工程）之間的橋梁。

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從信息、能量與物質(zhì)的角度看，自動(dòng)化科學(xué)研究的是物質(zhì)世界的信息運(yùn)動(dòng)規(guī)律和信息的有效處理方法，自動(dòng)化技術(shù)研究的是如何應(yīng)用有效的信息處理方法來(lái)促進(jìn)能量與物質(zhì)（如能源、材料和環(huán)境資源、人力資源等）的有效利用，從而為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展提供物質(zhì)的保證。

當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，自動(dòng)化學(xué)科發(fā)展的主要特征是：(1)實(shí)踐性——自動(dòng)化學(xué)科的發(fā)展，總是和社會(huì)的重大需求緊密聯(lián)系在一起的。

學(xué)科教學(xué)法（自動(dòng)化類）(2)時(shí)代性——作為人類改造客觀世界的重要知識(shí)和技術(shù)手段，人們總是把最先進(jìn)的技術(shù)用作自動(dòng)化技術(shù)的主要內(nèi)容。(3)系統(tǒng)性——自動(dòng)化學(xué)科總是從“系統(tǒng)”的角度來(lái)分析、研究和實(shí)現(xiàn)各種目標(biāo)。

(4)交叉性——自動(dòng)化學(xué)科作為“系統(tǒng)”學(xué)科，離不開(kāi)計(jì)算機(jī)科學(xué)、電氣技術(shù)、數(shù)學(xué)及自動(dòng)化對(duì)象的相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)，需要與更多學(xué)科交叉、融合。

上述自動(dòng)化學(xué)科發(fā)展的主要特征，決定了自動(dòng)化學(xué)科專業(yè)高等教學(xué)改革的戰(zhàn)略性選擇取向及價(jià)值判斷標(biāo)準(zhǔn)。

學(xué)科教學(xué)法（自動(dòng)化類）三、職教領(lǐng)域自動(dòng)化學(xué)科專業(yè)知識(shí)體系、課程體系與能力體系

1.自動(dòng)化學(xué)科專業(yè)知識(shí)體系

一般地，控制系統(tǒng)或環(huán)節(jié)中流動(dòng)著信息、能量（以及物質(zhì)）。從信息流的角度觀察，一般系統(tǒng)主要包括四個(gè)階段（如圖1所示）：信息獲取——即通過(guò)傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集以獲取所關(guān)注的信息。信息處理——即對(duì)采集到的信息進(jìn)行分析和處理，往往是按某種控制規(guī)律決定將要采取的控制行為。

學(xué)科教學(xué)法（自動(dòng)化類）信息應(yīng)用——根據(jù)信息處理的結(jié)果，對(duì)執(zhí)行器發(fā)出適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)，完成控制輸出。信息傳輸——即實(shí)現(xiàn)信息在系統(tǒng)間或環(huán)節(jié)間的連接與轉(zhuǎn)換。

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圖1信息流的四個(gè)階段

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圖1信息流的四個(gè)階段

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圖1信息流的四個(gè)階段

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按知識(shí)層、知識(shí)領(lǐng)域、知識(shí)單元的層次劃分，自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)學(xué)科，其知識(shí)體系如圖1-2所示，具體由三層知識(shí)構(gòu)成，包括八個(gè)知識(shí)領(lǐng)域。

圖1-2自動(dòng)化學(xué)科的三層知識(shí)結(jié)構(gòu)與體系圖

學(xué)科教學(xué)法（自動(dòng)化類）基礎(chǔ)知識(shí)層：含一個(gè)知識(shí)領(lǐng)域——數(shù)理與機(jī)電基礎(chǔ)?？刂浦R(shí)層：含六個(gè)知識(shí)領(lǐng)域，分別為傳感與檢測(cè)（或信息獲?。?、通信與網(wǎng)絡(luò)（或信息傳輸）、計(jì)算與處理（或信息處理）、控制與智能（或信息控制）、執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)（或信息應(yīng)用）、模型與仿真。系統(tǒng)知識(shí)層：含一個(gè)知識(shí)領(lǐng)域——系統(tǒng)與工程。

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面向高等科學(xué)工程教育的自動(dòng)化學(xué)科專業(yè)，其知識(shí)體系中的各個(gè)知識(shí)領(lǐng)域包含的知識(shí)單元列舉如下：①“數(shù)理與機(jī)電基礎(chǔ)”知識(shí)領(lǐng)域②“傳感與檢測(cè)”知識(shí)領(lǐng)域③“通信與網(wǎng)絡(luò)”知識(shí)領(lǐng)域④“計(jì)算與處理”知識(shí)領(lǐng)域⑤“控制與智能”知識(shí)領(lǐng)域⑥“執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)”知識(shí)領(lǐng)域⑦“模型與仿真”知識(shí)領(lǐng)域⑧“系統(tǒng)與工程”知識(shí)領(lǐng)域

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如果從典型負(fù)反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度分析，則可得出以下圖1-3所示的負(fù)反饋閉環(huán)控制中的各部分與相應(yīng)的知識(shí)領(lǐng)域的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

圖1-3

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在整個(gè)知識(shí)體系中，反映自動(dòng)化學(xué)科特點(diǎn)的是控制與智能、傳感與檢測(cè)、執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)、模型與仿真、系統(tǒng)與工程等五個(gè)知識(shí)領(lǐng)域；而其中控制與智能、模型與仿真、系統(tǒng)與工程等三個(gè)知識(shí)領(lǐng)域則可視為自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)學(xué)科知識(shí)體系的核心知識(shí)，也是自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)學(xué)科與其他學(xué)科的最大區(qū)別。

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2.職教領(lǐng)域自動(dòng)化學(xué)科專業(yè)課程體系與能力體系

自動(dòng)化學(xué)科專業(yè)課程體系方向與層次如圖1-4所示。根據(jù)具體培養(yǎng)對(duì)象就業(yè)取向不同，可以把自動(dòng)化學(xué)科專業(yè)的方向模塊課程劃分為技術(shù)、教育、管理等，其中職教領(lǐng)域自動(dòng)化學(xué)科主要體現(xiàn)在技術(shù)和教育兩個(gè)方向的融合。圖1-4課程體系的方向與層次

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2.職教領(lǐng)域自動(dòng)化學(xué)科專業(yè)課程體系與能力體系

自動(dòng)化學(xué)科專業(yè)課程體系方向與層次如圖1-4所示。根據(jù)具體培養(yǎng)對(duì)象就業(yè)取向不同，可以把自