學科教學法(自動化類)

學科教學法（自動化類）

專題一緒論

學科教學法(自動化類)課程組學科教學法（自動化類）

一、教師基本素質與學科教學法(含微格教學)

二、自動化學科專業(yè)相關的基本概念

三、職教領域自動化學科專業(yè)知識體系、課程體系與能力體系（新大綱）

學科教學法（自動化類）一、教師基本素質與學科教學法

1.教師的基本素質

教師的基本素質是教師道德水平、政治態(tài)度、精神面貌、教育教學與專業(yè)能力、身心狀況等的綜合反映。對于教師，社會一直就有較高的要求。概括起來說，教師應當品德高尚、行為端正、言行一致；知識廣博，精通所教課程的專業(yè)知識與教學方法；熱愛自己所從事的工作，保持積極的人生態(tài)度；既是教育者，又是學者。

學科教學法（自動化類）1）樹立“以學生為中心”的教育理念

教育理念是教師對教育理性思考和深刻理解基礎上形成的教育觀點和教育信念。有無明確的教育理念是衡量教師成熟與否的重要標志。當然，教育的理念不是一成不變的，一個優(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養(yǎng)，面向未來，適時調整教育理念的坐標，繼往開來，與時俱進，走在時代發(fā)展的前列。

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針對高職教師素質的專門要求，作一些具體分析。（1）教育的本質是培養(yǎng)人、塑造人。（2）要關注學生全面、和諧可持續(xù)的發(fā)展。（3）尊重學生的個體差異和自主發(fā)展。（4）構建學生合理的知識結構，增長學生的實踐能力和工作才干。（5）高等職業(yè)教育是對傳統(tǒng)的學歷主導的高等教育的挑戰(zhàn)。

學科教學法（自動化類）2）一專多能的教學能力

作為一個合格的教師必須具備寬厚的知識背景，包括廣博的文化基礎知識、精深的專業(yè)知識和有效的教育科學知識，只有這樣才有可能適應來自個性各異的學生群體求知的壓力，才可能把教育的理念變?yōu)楝F實。對于高職教師來說，由于高職培養(yǎng)目標的強調對知識的應用性、知識本身要體現綜合性，加之因需而變的適應性。

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高職教師在教學方面：一是要眼睛向外，經常跟蹤社會需要并及時調整和更新所教知識、開發(fā)新課程。二是要能夠把系統(tǒng)的學科知識提煉、轉化為應用性的知識，并根據學生特點進行設計。三是要能夠打破理論與實踐的壁壘，把二者融為一體。高職教師“一專多能”的素質要求是高職師資隊伍教師的發(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了教師集體的合作質量、效率和適應變化的能力。

學科教學法（自動化類）3）融理論與實踐為一體的“雙師”素質

在高職教師中推行“雙師”素質，現階段主要是針對從事專業(yè)課教師的要求，當然對其他教師也具有一定的積極影響。“雙師”素質的教師有其自身的特點，主要表現在：（1）行業(yè)職業(yè)道德與素養(yǎng)。（2）經濟素養(yǎng)。（3）社會活動能力（4）管理能力。（5）適應能力。

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4）教育、教學與專業(yè)的科研能力

現代教師具備一定的科研能力是教育教學改革和發(fā)展的要求，是現代教師職業(yè)素質的重要標志，也是教師提高自身素質的必要途徑。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新生事物，對研究的要求更迫切，研究內容也十分豐富，諸如高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標研究、課程與教學研究、學生的研究、專業(yè)及其建設研究等。要求廣大高等職業(yè)教育工作者要勤于研究、善于研究，勇于實踐，以科研為手段，實現高等職業(yè)教育的良性發(fā)展。

學科教學法（自動化類）高職教師的科研能力主要表現在：（1）要有強烈的憂患意識和探究欲望，保持對職業(yè)變化的敏感，善于將工作中遇到的問題用科研的方式對待，進行系統(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，保證研究的嚴謹性、準確性。（3）科研是高職教師工作的一部分，要通過科研發(fā)展高等職業(yè)教育，提高教學質量，推動科技向生產建設的轉化。

學科教學法（自動化類）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)比起來工作更具有多樣性，主要表現在時空的延伸性、專業(yè)的多變性、與社會聯(lián)系的復雜性和高就業(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和做法：（1）學會勞逸適度、動靜結合，每天一定要擠出一段時間進行有意識的身體鍛煉。（2）坦誠地分析并悅納自己的優(yōu)勢和不足，保持適當的自我肯定。

學科教學法（自動化類）（3）要學會辨證地思考問題和評判事物，相信人各有長，要充分尊重他人，關愛弱勢人群。（4）建立平等、互信的師生關系，加強師生之間的溝通，聚焦培養(yǎng)目標。（5）在業(yè)務上，要選準目標，相信堅持下去必有成效。（6）掌握人際關系平等、互動的技巧，結交一些有助于提高工作、生活質量和趣味的朋友。

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2.學科教學法

《學科教學法》是高等師范院校各專業(yè)普遍開設的一門必修課課程。我國工程技術類職技高師院校的培養(yǎng)體系以工學為主，兼顧教育學。在教學計劃設置的教育模塊課程設有《職業(yè)教育學》、《職業(yè)教育心理學》、《學科教學法（特定學科門類）》和《教育實習》等課程?！堵殬I(yè)教育學》和《職業(yè)教育心理學》為公共課，其教學目的是幫助學生樹立現代職業(yè)教育理念，加深對職業(yè)教育類型特征的認識，《教育實習》為獨立設置的實踐教學環(huán)節(jié),學科教學法（自動化類）

《學科教學法（特定學科門類）》成為唯一一門由學生所在院（系）開設的，與本學科內容高度整合的職業(yè)技術教育類課程，起著傳授教學法知識和培養(yǎng)教學能力的重要職能，是培養(yǎng)未來“一體化雙師型”職教師資的重要課程?！秾W科教學法（自動化類）》課程即是職教高師院校為電氣自動化類各專業(yè)學生開設的一門職業(yè)技術教育類課程。學科教學法（自動化類）二、自動化學科專業(yè)相關的基本概念

作為高等教育的一部分，自動化學科專業(yè)的發(fā)展依賴于自動化科學與技術學科的發(fā)展。因此，需要首先明確自動化、自動化學科、自動化技術幾個基本概念及其相互關系。

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

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自動化科學或控制科學是以控制論為理論基礎，并與系統(tǒng)論、信息論密切相關的一門技術科學，是一門應用基礎科學。它具有嚴密的理論、鮮明的改造對象、系統(tǒng)的復雜性、普遍適用等特性。它的基本任務為控制工程（包括非工程）和自動化技術及其他工程技術提供科學理論基礎。

自動化技術或控制技術是實現自動化科學與自動化工程（包括非工程）之間的橋梁。

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從信息、能量與物質的角度看，自動化科學研究的是物質世界的信息運動規(guī)律和信息的有效處理方法，自動化技術研究的是如何應用有效的信息處理方法來促進能量與物質（如能源、材料和環(huán)境資源、人力資源等）的有效利用，從而為現代社會發(fā)展提供物質的保證。

當今世界，科學技術發(fā)展日新月異，自動化學科發(fā)展的主要特征是：(1)實踐性——自動化學科的發(fā)展，總是和社會的重大需求緊密聯(lián)系在一起的。

學科教學法（自動化類）(2)時代性——作為人類改造客觀世界的重要知識和技術手段，人們總是把最先進的技術用作自動化技術的主要內容。(3)系統(tǒng)性——自動化學科總是從“系統(tǒng)”的角度來分析、研究和實現各種目標。

(4)交叉性——自動化學科作為“系統(tǒng)”學科，離不開計算機科學、電氣技術、數學及自動化對象的相關領域知識，需要與更多學科交叉、融合。

上述自動化學科發(fā)展的主要特征，決定了自動化學科專業(yè)高等教學改革的戰(zhàn)略性選擇取向及價值判斷標準。

學科教學法（自動化類）三、職教領域自動化學科專業(yè)知識體系、課程體系與能力體系

1.自動化學科專業(yè)知識體系

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

學科教學法（自動化類）信息應用——根據信息處理的結果，對執(zhí)行器發(fā)出適當的控制信號，完成控制輸出。信息傳輸——即實現信息在系統(tǒng)間或環(huán)節(jié)間的連接與轉換。

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圖1信息流的四個階段

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圖1信息流的四個階段

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圖1信息流的四個階段

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按知識層、知識領域、知識單元的層次劃分，自動化科學與技術學科，其知識體系如圖1-2所示，具體由三層知識構成，包括八個知識領域。

圖1-2自動化學科的三層知識結構與體系圖

學科教學法（自動化類）基礎知識層：含一個知識領域——數理與機電基礎?？刂浦R層：含六個知識領域，分別為傳感與檢測（或信息獲?。?、通信與網絡（或信息傳輸）、計算與處理（或信息處理）、控制與智能（或信息控制）、執(zhí)行與驅動（或信息應用）、模型與仿真。系統(tǒng)知識層：含一個知識領域——系統(tǒng)與工程。

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面向高等科學工程教育的自動化學科專業(yè)，其知識體系中的各個知識領域包含的知識單元列舉如下：①“數理與機電基礎”知識領域②“傳感與檢測”知識領域③“通信與網絡”知識領域④“計算與處理”知識領域⑤“控制與智能”知識領域⑥“執(zhí)行與驅動”知識領域⑦“模型與仿真”知識領域⑧“系統(tǒng)與工程”知識領域

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如果從典型負反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)結構的角度分析，則可得出以下圖1-3所示的負反饋閉環(huán)控制中的各部分與相應的知識領域的對應關系。

圖1-3

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在整個知識體系中，反映自動化學科特點的是控制與智能、傳感與檢測、執(zhí)行與驅動、模型與仿真、系統(tǒng)與工程等五個知識領域；而其中控制與智能、模型與仿真、系統(tǒng)與工程等三個知識領域則可視為自動化科學與技術學科知識體系的核心知識，也是自動化科學與技術學科與其他學科的最大區(qū)別。

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2.職教領域自動化學科專業(yè)課程體系與能力體系

自動化學科專業(yè)課程體系方向與層次如圖1-4所示。根據具體培養(yǎng)對象就業(yè)取向不同，可以把自動化學科專業(yè)的方向模塊課程劃分為技術、教育、管理等，其中職教領域自動化學科主要體現在技術和教育兩個方向的融合。圖1-4課程體系的方向與層次

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2.職教領域自動化學科專業(yè)課程體系與能力體系

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