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        《自動(dòng)控制系統(tǒng)》課程改革與實(shí)踐

        2009-07-29 07:11:36張宏杰
        關(guān)鍵詞:自動(dòng)控制系統(tǒng)教學(xué)改革

        摘 要:《自動(dòng)控制系統(tǒng)》是自動(dòng)控制類(lèi)專業(yè)的專業(yè)課程,涉及的知識(shí)面寬,理論性、工程性很強(qiáng),學(xué)生難學(xué),教師難教,多年來(lái)一直是教學(xué)中困擾師生的問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和實(shí)踐環(huán)節(jié)的改革與實(shí)踐,突出了高職高專的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

        關(guān)鍵詞:自動(dòng)控制系統(tǒng);教學(xué)改革;項(xiàng)目課程

        前言[1] [2]

        高等職業(yè)技術(shù)教育是以培養(yǎng)技術(shù)型、實(shí)用型人才為目標(biāo)的。要求學(xué)生不僅要掌握所學(xué)專業(yè)的基本知識(shí)和基本理論,更要掌握從事該專業(yè)的職業(yè)技能與能力。人才培養(yǎng)突出綜合職業(yè)能力的形成,滿足職業(yè)崗位的知識(shí)、能力、素質(zhì)的需要。因此,以就業(yè)為導(dǎo)向、注重能力培養(yǎng)是高等職業(yè)教育課程改革和建設(shè)的核心內(nèi)容。

        作為自動(dòng)控制類(lèi)專業(yè)的專業(yè)課程,《自動(dòng)控制系統(tǒng)》在整個(gè)專業(yè)體系結(jié)構(gòu)中,有著極其重要的地位和作用,課程實(shí)施得好壞,關(guān)系到整個(gè)專業(yè)教學(xué)目標(biāo)的能否實(shí)現(xiàn)?!蹲詣?dòng)控制系統(tǒng)》課程改革意義重大。

        1 學(xué)生學(xué)習(xí)《自動(dòng)控制系統(tǒng)》課程的現(xiàn)狀

        《自動(dòng)控制系統(tǒng)》課程涉及到的知識(shí)領(lǐng)域極其廣泛,具有很強(qiáng)的理論性,同時(shí)又具有突出的工程實(shí)踐性。學(xué)生總的來(lái)說(shuō)還是比較喜歡的,只是由于理論性太強(qiáng),難點(diǎn)太多而造成學(xué)生中認(rèn)為這門(mén)課難學(xué)的比例較大,因而能夠?qū)W好這門(mén)課的學(xué)生比例就不高。主要原因是:

        1.1 課程過(guò)于注重知識(shí)的傳授,學(xué)生處于被動(dòng)的狀態(tài)。

        老師講解,學(xué)生聽(tīng)、記的教學(xué)模式,使學(xué)生長(zhǎng)期處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài),學(xué)生參與少,能力培養(yǎng)少。這種教學(xué)方式制約了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),忽略了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。

        1.2 課程內(nèi)容繁、難,缺乏與實(shí)踐的直接體會(huì)和參與,難已調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

        由于缺乏理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合,學(xué)生看到的只是抽象的理論,而沒(méi)有實(shí)際操作,久而久之,學(xué)生就會(huì)對(duì)本來(lái)感興趣、想學(xué)好的自動(dòng)控制系統(tǒng)、甚至整個(gè)自動(dòng)控制專業(yè)逐漸失去信心。

        1.3 教學(xué)手段陳舊,缺乏新穎性。

        現(xiàn)代化的教學(xué)手段不夠豐富多彩,影響了教學(xué)效果,過(guò)多地體現(xiàn)出了教師的主體作用,忽視了教師的主導(dǎo)作用。

        2 對(duì)《自動(dòng)控制系統(tǒng)》課程的改革措施

        2.1 教學(xué)內(nèi)容的整合

        《自動(dòng)控制系統(tǒng)》課程,理論性、系統(tǒng)性、實(shí)踐性和綜合性都很強(qiáng),涉及到多學(xué)科的交叉。為了體現(xiàn)高職高專辦學(xué)特色、適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)對(duì)人才的要求,以全新的觀念組織教學(xué)內(nèi)容,將一些知識(shí)點(diǎn)整合成各種模塊,形成了集成、一體化的教學(xué)法進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)、剖析教材中的重點(diǎn)、難點(diǎn),讓知識(shí)點(diǎn)為思想服務(wù)、為科學(xué)教育服務(wù),調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)改革,建立新的自動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)容體系,確立以自動(dòng)控制原理為主線,構(gòu)建以系統(tǒng)建模、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)綜合、直流調(diào)速系統(tǒng)和以變頻調(diào)速為主要內(nèi)容的交流調(diào)速系統(tǒng)5個(gè)模塊構(gòu)成的知識(shí)體系。在教學(xué)過(guò)程中,引入項(xiàng)目化的教學(xué)手段,使學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)的組成、分析、設(shè)計(jì)、綜合、應(yīng)用等各個(gè)環(huán)節(jié)有全面的理解,并通過(guò)一系列的實(shí)踐環(huán)節(jié),如項(xiàng)目任務(wù)、綜合實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和第二課堂等,培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。

        2.2 教學(xué)方法、教學(xué)手段改革

        建立以項(xiàng)目課程為主干、師生互動(dòng)為主導(dǎo)、能力培養(yǎng)為主體的教學(xué)方法,加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的習(xí)慣和能力,項(xiàng)目任務(wù)是以引導(dǎo)學(xué)生深入自學(xué)為主要目的,課內(nèi)課外師生互動(dòng),真正促進(jìn)教學(xué)相長(zhǎng),大大提高教學(xué)質(zhì)量。積極開(kāi)展啟發(fā)式、自主探索式的教學(xué)方法。在課堂上根據(jù)學(xué)生的情況,縮短教師講解時(shí)間,充分利用“自學(xué)指導(dǎo)式”、“課堂討論式”“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題式”等教學(xué)方法,學(xué)生的積極性在討論課、習(xí)題課上得到極大發(fā)揮,對(duì)熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了相當(dāng)深入的討論。幫助學(xué)生改變傳統(tǒng)的思維方式,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)其發(fā)散思維能力,自主獨(dú)立學(xué)習(xí)能力和自我更新知識(shí)的能力。

        充分利用多媒體手段和網(wǎng)絡(luò)資源,將教案、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)等教學(xué)內(nèi)容制成網(wǎng)絡(luò)版,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能真正體現(xiàn)學(xué)生的主體作用。在網(wǎng)絡(luò)中,學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)的交互性、檢索性等特點(diǎn)來(lái)選擇自己需要的內(nèi)容進(jìn)行獨(dú)立學(xué)習(xí)。主講老師建立了個(gè)人主頁(yè),通過(guò)主頁(yè)或e-mail形式與學(xué)生進(jìn)行交流,這種交流方式便捷容易溝通,從而建立一套自主的,有選擇的學(xué)習(xí)機(jī)制,讓學(xué)生在課余時(shí)間,在網(wǎng)上進(jìn)行學(xué)習(xí),激發(fā)其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,創(chuàng)造性。

        2.3 實(shí)踐環(huán)節(jié)改革[3]

        實(shí)踐性教學(xué)的改革思想:突出培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才的辦學(xué)模式,集實(shí)驗(yàn)到實(shí)訓(xùn)基地學(xué)習(xí)、課程設(shè)計(jì)為一體的實(shí)踐教學(xué)思想,在實(shí)踐教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。強(qiáng)化、突出實(shí)踐環(huán)節(jié),改革實(shí)踐內(nèi)容,根據(jù)各專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn),把實(shí)驗(yàn)體系分為三個(gè)層次:基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及綜合開(kāi)發(fā)性實(shí)驗(yàn)。其中,基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)在模擬機(jī)上進(jìn)行;設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及綜合開(kāi)發(fā)性實(shí)驗(yàn)在實(shí)際控制系統(tǒng)上進(jìn)行。利用仿真語(yǔ)言MATLAB的強(qiáng)大功能,開(kāi)發(fā)基于計(jì)算機(jī)的“控制理論虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”,包括虛擬信號(hào)發(fā)生器、虛擬記錄儀、虛擬示波器,具有數(shù)據(jù)采集與處理等功能。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合了計(jì)算機(jī)應(yīng)用和專業(yè)課程的特點(diǎn),并且使學(xué)生在系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、校正和調(diào)試能力上有了很大的提高,對(duì)計(jì)算機(jī)在控制系統(tǒng)的應(yīng)用也有了深刻的認(rèn)識(shí)。交流調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)踐內(nèi)容突出可編程序控制器、變頻器的使用和綜合應(yīng)用技術(shù)。

        課程設(shè)計(jì)以自動(dòng)控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)為主,其內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),雙閉環(huán)直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng),全自動(dòng)變頻調(diào)速系統(tǒng)等。學(xué)生可以自己編寫(xiě)各種形式的數(shù)字PID程序、PLC控制程序進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試和仿真。由于綜合實(shí)踐性強(qiáng),培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力以及綜合知識(shí)的運(yùn)用能力、實(shí)踐能力,同時(shí)也提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和工作效率,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)字化,實(shí)驗(yàn)手段先進(jìn)化,調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與實(shí)踐的積極性和主動(dòng)性。

        通過(guò)將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐活動(dòng)的密切結(jié)合,大大提高學(xué)生的專業(yè)知識(shí)的運(yùn)用能力、工程實(shí)踐能力和計(jì)算機(jī)方面的應(yīng)用能力,全面提高學(xué)生專業(yè)素質(zhì)和實(shí)踐能力。

        2.4 考核制度改革:

        加大實(shí)踐考核的比例,著重考核分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。全面考核學(xué)生的能力和素質(zhì),真實(shí)反映高職高專學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)水平。

        結(jié)束語(yǔ):

        課程建設(shè)、課程改革的首要任務(wù)是觀念的改變。樹(shù)立面向社會(huì)需要的高等職業(yè)技能教育的價(jià)值觀,樹(shù)立知識(shí)和能力全面發(fā)展的高等職業(yè)技能教育的質(zhì)量觀,樹(shù)立可持續(xù)發(fā)展的高等職業(yè)技能教育的發(fā)展觀,以此來(lái)指導(dǎo)我們的課程改革,加強(qiáng)課程與社會(huì)科技發(fā)展的聯(lián)系,重視發(fā)展學(xué)生搜集處理信息的能力,自主獲取新知識(shí)的能力,分析、解決問(wèn)題的能力,交流與合作的能力,找出一條科學(xué)有效的改革之路。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 國(guó)務(wù)院. 國(guó)務(wù)院關(guān)于大力推進(jìn)職業(yè)技術(shù)教育改革與發(fā)展的決定.國(guó)發(fā)[2002]16號(hào).

        [2] 劉蘭明.高等職業(yè)技術(shù)教育辦學(xué)特色研究[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2004.

        [3] 鐘波等.高職機(jī)電一體化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建的探索與實(shí)踐.[J].北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2005年第3期.

        [4] 深化實(shí)踐教學(xué)改革,突出高職教育特色[J].2005深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院網(wǎng).

        作者簡(jiǎn)介:張宏杰(1969-),男,漢族,江蘇東臺(tái)人,控制工程碩士學(xué)位,現(xiàn)任健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院中德培訓(xùn)中心副主任、講師,主要研究方向?yàn)殡姎饪刂萍夹g(shù)。

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