高宏巖，張開(kāi)如

(山東科技大學(xué) 電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院，山東 青島 266590)

自動(dòng)控制原理模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式研究

高宏巖，張開(kāi)如

(山東科技大學(xué) 電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院，山東 青島 266590)

對(duì)自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行研究，根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)、不同層次學(xué)生的需求，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)劃分為四個(gè)模塊，即驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性和綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)K，并給出了四個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的內(nèi)容設(shè)計(jì)和實(shí)施辦法。教學(xué)實(shí)踐表明，形式多樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和工程意識(shí)，加深學(xué)生對(duì)自動(dòng)控制原理基礎(chǔ)知識(shí)的理解，提高學(xué)生分析和設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的能力。

自動(dòng)控制原理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；模塊化；研究

自動(dòng)控制原理是工科院校電氣信息類(lèi)、機(jī)械類(lèi)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，其主要任務(wù)是通過(guò)控制理論的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握分析和設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的基本方法[1]，培養(yǎng)學(xué)生解決控制工程問(wèn)題的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。自動(dòng)控制原理課程概念抽象，數(shù)學(xué)推導(dǎo)煩瑣，往往造成學(xué)生對(duì)課程的理解停留在理論層面上，難以將理論和實(shí)際有機(jī)結(jié)合。通過(guò)對(duì)自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的合理設(shè)計(jì)，不僅可以加深學(xué)生對(duì)控制理論知識(shí)的理解，也有利于提高學(xué)生解決控制工程問(wèn)題的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力[2]。在山東科技大學(xué)原有的自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占有主導(dǎo)地位，即學(xué)生在自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)箱上，遵循實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中的實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)接線，便可獲得所需的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。針對(duì)上述問(wèn)題，我們對(duì)自動(dòng)控制原理課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行了改革和探討，根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)、不同層次學(xué)生的需求，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)為四個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K：(1)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)；(2)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；(3)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)；(4)綜合性實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)旨在通過(guò)各種形式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，活躍學(xué)生的思維，使實(shí)驗(yàn)手段多樣化，不再局限于實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)所限定的范圍之內(nèi)，有助于培養(yǎng)學(xué)生探索精神和創(chuàng)新意識(shí)，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)本身的效能。

1 自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)體系研究

我校自動(dòng)控制原理課程是山東省精品課程，其實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)面向自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、電子信息工程、生物醫(yī)學(xué)工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、測(cè)試技術(shù)與儀器等諸多專(zhuān)業(yè)，修課學(xué)生人數(shù)近千名。由于學(xué)生的專(zhuān)業(yè)背景不同，自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)根據(jù)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和層次需求有所側(cè)重。經(jīng)過(guò)近幾年的教學(xué)實(shí)踐，我們構(gòu)建了“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)+設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)+創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)+綜合性實(shí)驗(yàn)”模塊化模式的自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課程體系。這種模塊化模式的實(shí)驗(yàn)課程體系以培養(yǎng)學(xué)生基本技能的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)將抽象的理論知識(shí)以實(shí)驗(yàn)的方式具體化、形象化，學(xué)生通過(guò)熟悉實(shí)驗(yàn)過(guò)程和觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加深對(duì)控制理論知識(shí)的理解。與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不同，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不是由教師給出完整的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，而是由學(xué)生根據(jù)給定的設(shè)計(jì)目標(biāo)自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，要求學(xué)生運(yùn)用自動(dòng)控制基本原理進(jìn)行簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)，掌握改善控制系統(tǒng)性能的方法，實(shí)現(xiàn)基本理論的實(shí)際應(yīng)用。驗(yàn)證性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是所有修課學(xué)生的必修實(shí)驗(yàn)。自動(dòng)控制原理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)是山東科技大學(xué)電氣與自動(dòng)化學(xué)院電氣信息類(lèi)本科學(xué)生開(kāi)設(shè)的“創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)”選修課程之一。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)為全院本科生提供了一個(gè)自主選擇題目、自由發(fā)揮能力的平臺(tái)，其目的在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、發(fā)散思維和工程實(shí)踐能力。綜合性實(shí)驗(yàn)中，將實(shí)驗(yàn)室具有的實(shí)物對(duì)象提供給學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛(ài)好選取實(shí)驗(yàn)題目，并綜合利用自動(dòng)控制原理知識(shí)及相關(guān)學(xué)科知識(shí)完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作?；趯?shí)物對(duì)象的綜合性實(shí)驗(yàn)更有利于學(xué)生將所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用意識(shí)具有重要作用。

為了兼顧學(xué)院目前現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，各類(lèi)型實(shí)驗(yàn)可以采用不同的實(shí)驗(yàn)方案。例如，基于自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)箱的硬件模擬實(shí)驗(yàn)、基于Matlab或Multisim軟件的仿真實(shí)驗(yàn)和基于實(shí)物對(duì)象的實(shí)驗(yàn)方案。目前學(xué)院實(shí)驗(yàn)室擁有40套自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)箱，可以滿(mǎn)足修課學(xué)生開(kāi)設(shè)驗(yàn)證性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的要求。在自動(dòng)控制原理的硬件模擬實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過(guò)模擬電路的接線、調(diào)試和測(cè)量，增強(qiáng)對(duì)控制系統(tǒng)信號(hào)傳遞、系統(tǒng)組成的理解，進(jìn)一步熟悉示波器等儀器設(shè)備的使用方法[3]?；贛atlab的數(shù)字仿真實(shí)驗(yàn)可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程，鍛煉學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)工具分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)?；贛ultisim的仿真實(shí)驗(yàn)不再受實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制，學(xué)生在完成自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，掌握了模擬/數(shù)字電路的基本設(shè)計(jì)方法?；趯?shí)物對(duì)象的實(shí)驗(yàn)環(huán)境模擬了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)場(chǎng)操作具有極大的相似性，學(xué)生身臨其境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、硬件接線和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，使學(xué)生的工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力得到全面訓(xùn)練。

2 模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

2.1 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)列寫(xiě)的實(shí)驗(yàn)步驟，完成實(shí)驗(yàn)操作，并通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，驗(yàn)證所學(xué)的理論知識(shí)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)可以加深學(xué)生對(duì)抽象化理論的理解，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和處理、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力[4]。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)運(yùn)用自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)箱上的放大器、電阻、電容等模擬器件組成典型環(huán)節(jié)和典型系統(tǒng)，學(xué)生按照指導(dǎo)書(shū)中的實(shí)驗(yàn)步驟對(duì)模擬器件進(jìn)行連線和測(cè)試，并通過(guò)計(jì)算機(jī)上安裝的虛擬示波器觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象[5]。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單、直觀而且易于實(shí)現(xiàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及控制系統(tǒng)的分析問(wèn)題，包含了7個(gè)典型實(shí)驗(yàn)：典型環(huán)節(jié)的時(shí)域響應(yīng)；典型系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)和穩(wěn)定性分析；線性系統(tǒng)的根軌跡分析；線性系統(tǒng)的頻率響應(yīng)分析；離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析；典型非線性環(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)；二階非線性系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；三階非線性系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。對(duì)于不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，因?yàn)槭谡n內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)不同，可以從上述實(shí)驗(yàn)中選擇全部或部分實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)。

2.2 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)箱的愈加完善，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)步驟的愈加詳細(xì)，使得驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)更易于實(shí)現(xiàn)，學(xué)生只要按部就班地完成正確接線，即可較快地獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這類(lèi)實(shí)驗(yàn)方式僅是對(duì)理論的驗(yàn)證，缺少必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，在一定程度上限制了學(xué)生學(xué)習(xí)能動(dòng)性的發(fā)揮。為彌補(bǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的不足，將原來(lái)4個(gè)涉及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。這4個(gè)實(shí)驗(yàn)是：線性連續(xù)系統(tǒng)的校正；采樣控制系統(tǒng)的校正；狀態(tài)反饋設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)。對(duì)于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，僅僅給定實(shí)驗(yàn)題目、目的和要求，同時(shí)提供實(shí)驗(yàn)設(shè)備，讓學(xué)生結(jié)合書(shū)本知識(shí)自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和模擬電路，并在模擬實(shí)驗(yàn)箱或Multisim仿真軟件上加以實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證。由于篇幅所限，僅以第一個(gè)實(shí)驗(yàn)“線性連續(xù)系統(tǒng)的校正”為例加以說(shuō)明。

1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?/p>

(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握串聯(lián)校正網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方法以及控制系統(tǒng)模擬實(shí)現(xiàn)方法；

(3)設(shè)計(jì)校正前、后系統(tǒng)的模擬電路，并用自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)箱或Multisim仿真軟件加以實(shí)現(xiàn)；

(4)比較校正前、后系統(tǒng)的性能指標(biāo)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的校正網(wǎng)絡(luò)是否能使校正后系統(tǒng)滿(mǎn)足性能指標(biāo)的要求。

2)實(shí)驗(yàn)設(shè)備：PC機(jī)一臺(tái)，TD-ACC系列自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)箱一套。

與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)相比，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)不再列寫(xiě)實(shí)驗(yàn)原理，學(xué)生要根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求自己結(jié)合所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)原理分析和設(shè)計(jì)，使學(xué)生從“享用美食”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸谱髅朗场?，突出了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的自主性，有效地提高了實(shí)驗(yàn)效能[6]。

2.3 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)是在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上引入了工程應(yīng)用背景，與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相比，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)突出自主性和開(kāi)放性的特點(diǎn)。自主性是指學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)題目，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自主選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間，自主完成實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，指導(dǎo)教師的任務(wù)主要是管理和提供基礎(chǔ)支持。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)不占用實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，學(xué)生只要在規(guī)定的學(xué)期內(nèi)完成即可。開(kāi)放性是指學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放活動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)教師進(jìn)行階段檢查和最終實(shí)驗(yàn)考核。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)對(duì)建模方法、設(shè)計(jì)方法、控制方式、控制裝置和實(shí)現(xiàn)手段等不做任何限制，因此有利于擴(kuò)展學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

根據(jù)我院“創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)”實(shí)施意見(jiàn)，擬定了以下6個(gè)實(shí)驗(yàn)題目：機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與模擬實(shí)現(xiàn)；天線指向控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與模擬實(shí)現(xiàn)；汽車(chē)點(diǎn)火控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與模擬實(shí)現(xiàn)；雙容、三容水箱控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和模擬實(shí)現(xiàn)飛機(jī)速度和姿態(tài)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與模擬實(shí)現(xiàn)；電纜卷線機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和模擬實(shí)現(xiàn)。指導(dǎo)教師對(duì)控制系統(tǒng)性能指標(biāo)提出要求，并給出選題建議供學(xué)生參考，選題建議一般為：

1)按照校正方法，可選項(xiàng)有：頻域設(shè)計(jì)法、根軌跡設(shè)計(jì)法和狀態(tài)反饋設(shè)計(jì)法等。

2)按照校正方式，可選項(xiàng)有：串聯(lián)校正、反饋校正和復(fù)合校正等。

3)按照校正裝置，可選項(xiàng)有：有源校正和無(wú)源校正，有源校正包括PID控制器等，無(wú)源校正包括超前校正、滯后校正和滯后—超前校正等。

4)按照信號(hào)的連續(xù)性，可選項(xiàng)有：連續(xù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和離散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，離散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)又包括模擬化設(shè)計(jì)方法和直接數(shù)字化設(shè)計(jì)方法。

5)按照實(shí)現(xiàn)手段，可選項(xiàng)有：Matlab、Multisim軟件模擬實(shí)現(xiàn)或模擬電路實(shí)現(xiàn)等。

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)突出了學(xué)生的主體作用，給予學(xué)生一個(gè)獨(dú)立思維和自由發(fā)揮能力的空間。學(xué)生只要獨(dú)立完成了實(shí)驗(yàn)并且實(shí)驗(yàn)結(jié)果滿(mǎn)足題目要求，指導(dǎo)教師可以認(rèn)定實(shí)驗(yàn)通過(guò)并給予相應(yīng)的創(chuàng)新學(xué)分。

2.4 綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

綜合性實(shí)驗(yàn)是以實(shí)物對(duì)象為被控對(duì)象，在綜合運(yùn)用自動(dòng)控制原理課程知識(shí)和與本課程相關(guān)課程知識(shí)基礎(chǔ)上，完成自動(dòng)控制系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)[7]。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)中，被控對(duì)象是用模擬電路或仿真軟件實(shí)現(xiàn)的，而綜合性實(shí)驗(yàn)中被控對(duì)象是實(shí)物對(duì)象。綜合性實(shí)驗(yàn)是我院自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)必修實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的設(shè)備，開(kāi)設(shè)的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有：?jiǎn)稳?、雙容水箱液位控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；鍋爐溫度控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；直流電機(jī)速度控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；倒立擺控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生自行選擇題目，并通過(guò)查閱自動(dòng)控制原理、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、過(guò)程控制系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)等書(shū)籍資料獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，這樣可以充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際控制工程問(wèn)題的能力。

學(xué)生通過(guò)實(shí)物對(duì)象完成綜合性實(shí)驗(yàn)，可以掌握控制系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)和調(diào)試的一般方法，加深對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性和抗干擾能力等問(wèn)題的理解，有助于學(xué)生的工程應(yīng)用意識(shí)和開(kāi)拓創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

21世紀(jì)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高級(jí)工程技術(shù)人才是高等院校人才培養(yǎng)的重要任務(wù)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是對(duì)理論知識(shí)的驗(yàn)證，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。從培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和工程實(shí)踐能力出發(fā)，對(duì)自動(dòng)控制原理模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行了探討。在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，增設(shè)了設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性、綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)K，形式多樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)K調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)思考、樂(lè)于探索的積極性，提高學(xué)生分析和設(shè)計(jì)實(shí)際控制系統(tǒng)的能力，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維的目的。

[1] 丁勇, 王從慶.《自動(dòng)控制原理》課程的教學(xué)改革與實(shí)踐[J]. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版, 2005, 7(1): 84-86.

[2] 王永川, 李小民, 江濤. 自動(dòng)控制原理設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 31(1): 10-12.

[3] 鄢圣茂, 宋立忠.“自動(dòng)控制原理”實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與實(shí)踐[J]. 中國(guó)電力教育, 2011(27): 137-139.

[4] 楊寧飛, 邵曉蓉. 工科驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的探討—以土木工程材料實(shí)驗(yàn)為例[J]. 高教論壇, 2011(2): 72-74.

[5] 孫潔.“自動(dòng)控制原理”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 31(6): 69-70.

[6] 張棟. 自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索與實(shí)踐[J]. 實(shí)驗(yàn)室科學(xué), 2011, 14(5): 37-40.

[7] 王彤.淺議基礎(chǔ)課教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理工作[J].遼寧工學(xué)院學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版, 2004, 6(6): 93-94.

Study on Modular Experiment Teaching of Automatic Control Principle

GAO Hongyan, ZHANG Kairu

(College of Electrical Engineering and Automation, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266590, China)

The experimental teaching of automatic control principle is studied in this paper. According to the needs of different majors and different levels of students, the experiment teaching is divided into four modules: verification experiments, design experiments, innovative experiments and comprehensive experiments. The experiment content design and implementation measures for four modules are presented. The teaching practices show that the various forms of experiment teaching design are helpful to cultivate students’ innovative ability and engineering consciousness. Furthermore, they deepen the students’ understanding of basic knowledge ofautomaticcontrolprinciple, and improve the students’ ability to analyze and design control system.

automatic control principle; experimental teaching; modular experiment;study

2014-05-27

山東省高等學(xué)校青年骨干教師國(guó)內(nèi)訪問(wèn)學(xué)者項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)資助(0110006)；山東省高等學(xué)校自動(dòng)控制原理精品課程(2011BK025)；山東科技大學(xué)教育教學(xué)研究“群星計(jì)劃”項(xiàng)目(qx2013239)；山東科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院名校工程建設(shè)項(xiàng)目(MX-KCJS-3)。

高宏巖(1971-)，女，博士，副教授，研究方向：控制理論及其應(yīng)用。

G

doi:10.3969/j.issn.1672-4550.2014.06.022