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自动控制原理课程实践教学的改革探究

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 自动控制原理课程实践教学的改革探究 作者:赵荣妹 来源:《科学与信息化》2019 年第 05 期 摘 要 近年来,随着中国科学技术的飞速发展,电子信息时代已经到来。随着信息时代的 普及,自动控制理论被广泛应用于各个领域。自动控制理论的主要特点是内容丰富,信息量 大,发展迅速。在课程实践教学中,有必要吸收自动控制领域的新成果和新技术,放弃一些落 后的内容。本文就目前的自动控制原理课程的教学中存在一些问题进行阐述,并提出相应的改 革探究,仅供参考。 关键词 自动控制原理;实践教学;改革措施 前言 自动控制原理课程作为电子信息类本科专业的重要专业基础课程,应受到所有师生的高度 重视,对提高学生的实践能力和创新能力具有重要意义。要适应新的市场形势的要求,对教学 内容、教学方法等进行创新改革,为学习后续课程提供坚实的理论基础,以取得好的教学效 果。 1 自动控制原理 自动控制的原理是一门多学科的课程,需要扎实的数学,电路等基础,同时,电子信息工 程,测控技术,机械制造和自动化等本科专业将自动控制原理作为重要的工程课程。学习自动 控制技术,要深入理解自动控制原理的基本方法和重要功能,并将学到的控制方法应用于实际 的应用系统[1]。 2 实践教学现状与存在问题 2.1 教学过程枯燥,实验环节课时少 自动控制原理在授课时会引入大量的数学推导,抽象且难以理解,因而需要扎实的数学基 础,而在授课中多为对原理的理论讲解,课程枯燥乏味,难以激发学生的学习兴趣和培养学生 的创新能力。同时,实验课时较少,使理论脱离实践,不利于学生牢牢掌握和理解知识。 2.2 实验讲义不配套,实验内容单一,不匹配 目前,为了简化实验教学工作,很少有教师根据学生的实际情况准备实验讲义,通常使用 仪器制造商提供的实验项目手册,造成实验讲义与实际教学内容不配套的现象。同时,实验内 容过于简单,知识点单一,与教科书内容不匹配。使学生实践能力得不到到实质提升。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 2.3 实践考试方式有待改变 学生的实践考试很多是教师根据学生的实验过程进行测评出来的。这种方式很容易导致滥 竽充数的现象,出现一些同学通过复制其他学生的实验数据来应对考试。尤其当两个学生共用 实验设备时,很难反映每一个同学的实际学习情况,使学生对学习产生负面影响[2]。 3 改革措施 3.1 提炼教学内容,详略得当,思路清晰 教学不仅仅是根据教材内容教学生,而是要细化教学内容,增加自己的理解或思想,使整 个教学内容清晰。在自动控制原理中,无论前一章的连续系统还是后面的离散系统,内容都是 按照基本概念、系统建模、系统分析、系统设计来安排的。在教学中要做到详略得当,思路清 晰。 3.2 拓展教学内容,激发兴趣 对于大学生的教学,不仅要关注教材,还要将一些新技术,新方法,新问题融入教学中。 简要介绍了控制理论的前沿技术,发展趋势和热点问题,如鲁棒控制,最优控制,模糊控制和 神经网络控制等。从而提高学生的学习兴趣,扩大学生的知识,激发学生的创新意识。 3.3 改进教学方法,提高课堂教学效率 目前,与过去相比,学生获取知识的能力显著提高,特别是在信息处理能力,人际交往能 力和社会适应能力方面。但自学能力仍然不强,应用知识的能力也相对较弱。根据学生的不同 层次调整讲座的内容和深度;采用双语教学;向学生介绍控制理论的最新研究成果和动态等。 将教学大纲,课程计划和练习等教学内容纳入网络版本,以建立独立的,有选择性的学习机 制。让学生在业余时间在线学习,激发他们的主动性和创造力[3]。 3.4 把黑板教学和多媒体教学相结合,灵活组织课堂教学 随着教学条件的改善,越来越多的课程教学改革以多媒体教学为主要教学方法,忽视了传 统的黑板教学。在大学课程的教学中,有时黑板成为一种展示。但是课件翻了一页,学生回顾 以前的内容很不方便,特别是自动控制的原理具有许多内容和大量的信息,因此重视黑板教学 方法要重新重视起来,使轻松掌握每节课的主要内容。同时,也要应用辅助多媒体和 Matlab 仿真软件等现代教学方法,系统进行时域分析,根轨迹分析,频域分析,系统校正等问题进行 仿真,有助于提高学生的学习兴趣,加深学生对概念的理解。 3.5 改革实验教学内容,培养学生的动手能力 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 自动控制原理课程理论上很强且难以理解,因此培养学生自身的动手和独立思维习惯,进 一步提高分析和解决问题的能力也是必要的。由于在原始控制原理的实验教学中,验证实验的 比例较大,不利于培养学生的综合设计能力。通过设计实验的方法,学生可以了解实际控制系 统的设计过程,培养综合应用能力和创新意识,同时培养学生的实际动手能力。 3.6 改革实验教学仪器和讲义 首先,我们必须选择合适的实验教学设备。听取有效的采购和验收的意见,购买符合实际 教学条件的工具;其次,有必要编写有针对性的实验讲义,确定了验证性和综合性实验的比 例,并且有针对性地进行了一些应用的实验项目。 3.7 改革实践课程考核方案 在实践课程考核测评过程中,教师不仅测评调试过程和实验结果,还要虽学生的设计原因 并要求进行解释。通过这样询问的方式,教师可以简单地了解学生的真实学习水平。这种测评 方案,只要老师严格执行,就可以防止学生懒惰和抄袭现象的发生。 3.8 加强师资队伍建设,提升教学水平 要建立一支强大的教师队伍,定期开展教学研讨活动,以提升教学水平。另外派多年从事 自动化学科建设,自动化专业教学改革和“自动控制原理”教学的教师参加了全国自动控制原理 课程教学研讨会,为教学指明方向[4]。 4 结束语 随着控制理论研究的发展,“自动控制理论”课程的内容将不断发展和更新。注重培养具有 创新精神和工程实践的人才是当今社会的发展要求,因此自动控制原理课程实践教学必须要进 行改革,提供更多更好的课程为学生服务。提高实践教学的有效性,为学生


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