獨(dú)立院校自動(dòng)控制原理課程改革探討

摘 要:結(jié)合獨(dú)立學(xué)院學(xué)生理論基礎(chǔ)較薄弱，喜歡實(shí)踐應(yīng)用和驗(yàn)證類(lèi)實(shí)驗(yàn)等特征，獨(dú)立學(xué)院培養(yǎng)目標(biāo)主要是應(yīng)用型人才。本文以自動(dòng)控制原理精品課程建設(shè)為渠道，探討了如何在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力、應(yīng)用能力的方法。

關(guān)鍵詞:院校 課程改革 學(xué)習(xí)能力

中圖分類(lèi)號(hào):G420文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)08(a)-0182-01自動(dòng)控制原理課程是理工院校電氣電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)的必修專(zhuān)業(yè)課程，具有概念抽象、理論推導(dǎo)困難、工程應(yīng)用廣和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。自1948年《控制論》的誕生標(biāo)志著自動(dòng)控制理論作為一門(mén)學(xué)科的興起，而英國(guó)數(shù)學(xué)家勞斯、俄羅斯數(shù)學(xué)家李雅普諾夫、美國(guó)應(yīng)用數(shù)學(xué)家伯德、美國(guó)電信工程司伊文思所建立的控制系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)理論[1-2]，更是成為經(jīng)典控制的必不可少的理論。

在自動(dòng)控制原理的教學(xué)中普遍存在一個(gè)學(xué)難，教難，理解難的現(xiàn)象，總結(jié)起來(lái)有以下原因:(1)教學(xué)實(shí)施中理論與實(shí)踐脫節(jié);(2)學(xué)生先修課程基礎(chǔ)不扎實(shí)，影響對(duì)自動(dòng)控制理論的理解;(3)缺少工程背景，學(xué)生只能憑想象來(lái)理解控制系統(tǒng);（4)教學(xué)實(shí)踐不足，學(xué)生缺少實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì);(5)教師工程實(shí)踐經(jīng)歷欠缺[3]。所以自動(dòng)控制原理質(zhì)量工程引起了高校越來(lái)越多的重視，眾多高校分別引進(jìn)了案例教學(xué)法、分層教學(xué)法、參與式教學(xué)法、自學(xué)指導(dǎo)研討法、對(duì)比式學(xué)習(xí)法等方法[4-5]，使得自動(dòng)控制原理的教學(xué)效果得到了很大的改善。這里結(jié)合中山大學(xué)南方學(xué)院的教育理念及為珠三角輸送技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新型人才的目標(biāo)，以自動(dòng)控制原理為院精品課程建設(shè)項(xiàng)目，推動(dòng)自動(dòng)控制原理課程的教學(xué)改革，同時(shí)以學(xué)科競(jìng)賽為驅(qū)動(dòng)，促使學(xué)生思想上重視自動(dòng)控制原理的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，為推動(dòng)教學(xué)改革及學(xué)生能力的提高探索一條基于獨(dú)立學(xué)院學(xué)生自身基礎(chǔ)和興趣，能夠有效促進(jìn)學(xué)生工程素養(yǎng)，技術(shù)應(yīng)用和創(chuàng)新能力提高的道路是非常有必要的。

1 結(jié)合學(xué)科競(jìng)賽，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

自動(dòng)控制原理課程具有理論性強(qiáng)、內(nèi)容連貫、涉及專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)廣等特點(diǎn)。如果沒(méi)有一定興趣和動(dòng)力，很難深入學(xué)習(xí)和主動(dòng)探索知識(shí)的奧妙。目前國(guó)內(nèi)電子信息和電氣類(lèi)的學(xué)科競(jìng)賽種類(lèi)繁多，大多是以三人一組分工協(xié)作完成。例如全國(guó)電子設(shè)計(jì)比賽、飛思卡爾比賽等，2012年的題目中《基于自由擺的平板控制系統(tǒng)》、《自平衡小車(chē)的控制》等比賽題目，需要大量自動(dòng)控制原理的知識(shí)。這里不僅要求學(xué)生能夠?qū)?shí)際系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，還要能夠利用控制系統(tǒng)時(shí)域或頻域分析方法分析系統(tǒng)性能，再設(shè)計(jì)出能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)際系統(tǒng)控制的控制器并用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)控制，展示控制效果。比賽中合理的團(tuán)隊(duì)分工、溝通和協(xié)作是必不可少的。另外學(xué)生較好的邏輯思維、設(shè)計(jì)思路、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)新應(yīng)用能力等在競(jìng)賽中特別重要。故以培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力、提高工程素養(yǎng)為切入點(diǎn)的教學(xué)方法可以起到激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)習(xí)熱情和促進(jìn)學(xué)習(xí)的作用。

我們可以借鑒這些競(jìng)賽的組織形式進(jìn)行過(guò)程管理，將學(xué)生分組，從簡(jiǎn)單的驗(yàn)證試驗(yàn)開(kāi)始做起，要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成試驗(yàn)、分析和試驗(yàn)報(bào)告。開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室，有興趣的同學(xué)可以根據(jù)自身情況架構(gòu)較復(fù)雜的設(shè)計(jì)性試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)理解和掌握該課程的理論知識(shí)。而教師在這個(gè)過(guò)程中也可以更好的認(rèn)識(shí)和發(fā)掘有潛力的學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生在現(xiàn)有知識(shí)水平的基礎(chǔ)上完成歷年競(jìng)賽題目的設(shè)計(jì)和制作，鍛煉學(xué)生的邏輯思維、動(dòng)手能力和應(yīng)用創(chuàng)新能力，為選拔合適人選參與比賽而做準(zhǔn)備。

經(jīng)過(guò)實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn)，通過(guò)吸引學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽，使其由平時(shí)課堂上的被動(dòng)聽(tīng)課轉(zhuǎn)變成項(xiàng)目培訓(xùn)式的積極分析問(wèn)題、主動(dòng)思考問(wèn)題和解決問(wèn)題，改變對(duì)課程的學(xué)習(xí)態(tài)度能夠帶來(lái)較好的教學(xué)效果。

2 教學(xué)視頻和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔助傳統(tǒng)教學(xué)

通過(guò)教師錄制教學(xué)視頻，充分利用當(dāng)今信息技術(shù)、通信技術(shù)，移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的成果，將教學(xué)課件，授課錄像，習(xí)題解答，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)等教學(xué)資源共享于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，可以打破傳統(tǒng)教學(xué)在時(shí)間和空間中的限制，方便學(xué)生隨時(shí)學(xué)習(xí)、討論和查閱相關(guān)知識(shí)。學(xué)校通過(guò)開(kāi)展《自動(dòng)控制原理》精品課程建設(shè)，極大的支持和鼓勵(lì)該教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)，取得了較好的成果。

另一方面，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能夠充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，讓他們自由自主的安排課后學(xué)習(xí)時(shí)間。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，學(xué)生可以輕松討論和瀏覽控制工程案例，從而有利于討論式教學(xué)和案例輔助性教學(xué)的開(kāi)展。而教師可以收集學(xué)生的反饋意見(jiàn)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和內(nèi)容安排等，雙向提高教學(xué)效果。

3 與其他課程結(jié)合，突出工程實(shí)踐

作為獨(dú)立學(xué)院，我們的培養(yǎng)目標(biāo)是應(yīng)用型創(chuàng)新人才。就如何提高學(xué)生的實(shí)踐能力，應(yīng)用創(chuàng)新能力是我們討論的關(guān)鍵問(wèn)題。電子信息與電氣專(zhuān)業(yè)要強(qiáng)化專(zhuān)業(yè)方向技能課程;優(yōu)化、整合專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)方向課程，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制原理與其他課程的結(jié)合;縮減理論課時(shí)，增加學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)和實(shí)踐學(xué)習(xí)時(shí)間，突出工程實(shí)踐。我們的做法是:加強(qiáng)企業(yè)實(shí)訓(xùn)課程對(duì)接，增強(qiáng)工程素養(yǎng)，為培養(yǎng)卓越工程師而努力。在校內(nèi)開(kāi)設(shè)電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與全國(guó)大學(xué)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽實(shí)訓(xùn)、飛思卡爾比賽實(shí)訓(xùn)、全國(guó)電子信息技術(shù)比賽實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。結(jié)合市場(chǎng)需求、與企業(yè)聯(lián)合開(kāi)設(shè)一些有特色的電子線(xiàn)路綜合設(shè)計(jì)與實(shí)訓(xùn)、電氣與可編程控制實(shí)訓(xùn)、電子信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與實(shí)訓(xùn)的綜合實(shí)踐課程，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)自動(dòng)控制原理知識(shí)的理解、思考和應(yīng)用。這些突出工程實(shí)踐與多課程結(jié)合的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，并增強(qiáng)一定的工程素養(yǎng)，從而提高其創(chuàng)新實(shí)踐的能力。實(shí)踐證明這種方法不僅提高了自動(dòng)控制原理的教學(xué)效果還可以增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)適應(yīng)能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

4 結(jié)語(yǔ)

在理論和實(shí)踐教學(xué)中探索和推進(jìn)國(guó)家“卓越工程師”培養(yǎng)規(guī)劃，是高等院校貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》的重點(diǎn)舉措。自動(dòng)控制原理是一門(mén)理論性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，結(jié)合獨(dú)立學(xué)院人才培養(yǎng)的方針及精品課程建設(shè)探討，我們進(jìn)行了結(jié)合學(xué)科競(jìng)賽，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣;教學(xué)視頻和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔助傳統(tǒng)教學(xué);與其他課程結(jié)合，突出工程實(shí)踐的幾點(diǎn)教學(xué)改革，取得了較好的效果。

參考文獻(xiàn)

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