自動控制原理教育方式革新
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自動控制理論教學(xué)的內(nèi)容是研究自動控制的共性與規(guī)律的學(xué)科，是機械專業(yè)必修的課程，所以在機械專業(yè)教學(xué)中是十分重要的基礎(chǔ)課程。自動控制理論主要包括經(jīng)典控制理論、現(xiàn)代控制理論等，同時也包括了近幾年逐步形成的新興自動控制理論等，在新的教學(xué)改革推動下，對自控原理的教學(xué)方法也應(yīng)當進行適度的調(diào)整以適應(yīng)當前社會對畢業(yè)生的需求。在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)自動控制原理理論性較強，難度高因此在教學(xué)中應(yīng)重視概念的理解，弱化計算過程分析。因為只有掌控基本概念才能形成感性認識，進而深化學(xué)習(xí)過程。在教學(xué)中利用實例進行講解往往可以到達事半功倍的效果。如在基本概念的教學(xué)中講解“自動化控制系統(tǒng)的定義和組成”就應(yīng)當先讓學(xué)生明白系統(tǒng)的控制過程，可以利用實際的案例對自動控制系統(tǒng)進行分解并講解，利用自動與手動系統(tǒng)的對比來發(fā)現(xiàn)自動的原理與優(yōu)勢。最好采用貼近生活的案例，讓學(xué)生容易理解。因此應(yīng)將這個思路貫穿到教學(xué)方法的改革中。另外，對教學(xué)內(nèi)容也需要進行必要的調(diào)整。自動控制原理的教學(xué)過程主要突出的是課程固有的方法論特點，作為基礎(chǔ)課程其主要目標是讓學(xué)生建立系統(tǒng)化觀念，培養(yǎng)學(xué)生對控制系統(tǒng)進行分析與主板設(shè)計的能力，為其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)與工程實踐打下良好的基礎(chǔ)。教學(xué)的內(nèi)容主要有四個部分組成，控制系統(tǒng)基本概念和數(shù)學(xué)模型建立、分析方式、系統(tǒng)設(shè)計、驗證與實踐。其中基礎(chǔ)理論的教學(xué)是不可或缺的內(nèi)容，必須作為重點進行講解。而控制系統(tǒng)的頻域和時域校正則可以選擇性的講解，因為這部分內(nèi)容利用Matlab就可完成。
二、具體教學(xué)方法分析
1.理論教學(xué)。首先，應(yīng)將理論與軟件仿真結(jié)合起來。在教學(xué)過程中如遇到理論教學(xué)，應(yīng)從控制的實例出發(fā)，通過引入的Matlab軟件進行仿真實驗，方便講解與演示系統(tǒng)控制的過程和控制結(jié)果，從感官認識到理論認識之間完成自然的轉(zhuǎn)化，最后在對模擬過程進行定量分析計算，完成綜合課題與單元課題、單個課題的教學(xué)。這樣在課題完成的過程中學(xué)生就可按照教師的引導(dǎo)自主的查找信息、分析問題、解決問題。其次，在教學(xué)中引入課程設(shè)計的內(nèi)容。在教學(xué)中自動控制的理論始終都要應(yīng)用于系統(tǒng)設(shè)計，因此在實際的教學(xué)中，應(yīng)適當?shù)囊胝n程設(shè)計，強化理論指導(dǎo)實際的作用，讓學(xué)生明確理論與實踐之間的關(guān)聯(lián)在哪里。如在講解控制系統(tǒng)校正等知識后，可以讓學(xué)生實際嘗試設(shè)計一個校正電路，并利用實驗設(shè)備與仿真軟件來檢測其效果，這樣可以提高學(xué)生對理論的理解與動手能力。
2.增強實踐教學(xué)的效果。利用分層實驗，為了發(fā)揮實踐教學(xué)的作用，在實驗課程的開展中應(yīng)對實驗的內(nèi)容進行分類，如分為基本實驗、綜合性實驗、設(shè)計實驗等，同時利用仿真軟件進行自動控制原理與應(yīng)用的仿真實驗?；緦嶒炛饕婕暗氖莾?nèi)容與課堂教學(xué)內(nèi)容緊密關(guān)聯(lián)，充分體現(xiàn)課程的實踐特征，一般在實驗課程內(nèi)就可完成；綜合性實驗是將具有特定功能的控制系統(tǒng)的設(shè)計與實踐，通常在實驗課內(nèi)完成大部分教學(xué)內(nèi)容，部分在課余時間完成；設(shè)計性實驗，主要是針對實際控制線路的設(shè)計與系統(tǒng)實現(xiàn)，此類設(shè)計通常在課余時間由學(xué)生自主完成。另外還可以讓學(xué)生制作自控小車，使其在理論學(xué)習(xí)完成后將知識應(yīng)用到實踐中。注重內(nèi)外結(jié)合。在教學(xué)中應(yīng)將課內(nèi)與課外相結(jié)合的方式，在實驗教學(xué)內(nèi)容和方法上進行全面的調(diào)整與改進，改變原有的常規(guī)實踐方式，將試驗教學(xué)從過程的驗證性向綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗進行轉(zhuǎn)變，在綜合實驗與設(shè)計實驗中應(yīng)鼓勵學(xué)生自擬實驗的項目與內(nèi)容，將課外活動引入到實踐課程中，利用設(shè)計比賽、科技活動等鼓勵學(xué)生應(yīng)用課題知識，在活動和比賽中進行交流與學(xué)習(xí)，課堂教學(xué)在此種方式的幫助下拓展到課外，讓學(xué)生提高對理論學(xué)習(xí)的興趣。增強實驗教學(xué)手段。在實驗教學(xué)中應(yīng)對教學(xué)的內(nèi)容進行合理的優(yōu)化與組合，在教學(xué)手段方面應(yīng)引入計算機仿真技術(shù)輔助實驗教學(xué)，因為在自動化教學(xué)中，主要突出的是學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)其設(shè)計與實踐的能力是教學(xué)的目標，因此在實驗中應(yīng)重點檢驗學(xué)生這個動手能力的優(yōu)劣，所以引入必要的仿真與檢查手段可以幫助學(xué)生與教師進行教學(xué)效果評價。如在自控原理教學(xué)的同時引入Matlab仿真設(shè)計的內(nèi)容，讓學(xué)生可以掌握仿真知識，以此作為學(xué)習(xí)理論與實踐的輔助，利用仿真來驗證理論與實驗的學(xué)習(xí)情況。
綜合的看，機械專業(yè)的自動控制原理教學(xué)是作為自控系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)而引入到教學(xué)中的，其概念性價值大于其本身的計算與分析的價值，因此要在教學(xué)中進行改革就必須注重方法的實踐性，利用時間與理論的結(jié)合讓學(xué)生明確自控系統(tǒng)的主要原理與過程是最終教改的目標。