王豫 新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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高職“自動(dòng)控制原理”教學(xué)方法略談

王豫 新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

摘 要：作為自動(dòng)控制工程基本理論的“自動(dòng)控制原理”，也是自動(dòng)化、機(jī)電一體化等的重要內(nèi)容，在總的課程體系中，發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。該作筆者依照“自動(dòng)控制原理”的定位、特征及實(shí)例等，就如何利用這種方式更有效地提升教育水平做出了論述。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制原理 教學(xué)方法 實(shí)例分析

作為必備的基礎(chǔ)課程，自動(dòng)控制原理不但起到了為實(shí)際課堂教學(xué)提供理論依據(jù)的效用，也展現(xiàn)出了像時(shí)域分析法、根軌跡分析法、頻域分析法等一系列控制系統(tǒng)的分析方法，并且已經(jīng)在不少技術(shù)領(lǐng)域獲得了普遍的推廣。所以掌握自動(dòng)控制的基本原理，早已成為了各個(gè)學(xué)校的共識(shí)。這項(xiàng)原理在實(shí)際的教學(xué)中發(fā)揮著承上啟下的關(guān)鍵作用。本文依照自動(dòng)控制原理本身的定位、特點(diǎn)及個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，提出了如下方案：

一、激發(fā)學(xué)生們的熱情，提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性

現(xiàn)階段，在創(chuàng)新勞作模式、改進(jìn)新技術(shù)、提高生活品質(zhì)、解決經(jīng)濟(jì)及社會(huì)問(wèn)題等方面均起著關(guān)鍵性的影響。自動(dòng)控制技術(shù)的使用范疇已經(jīng)拓展到生物、醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)管理等多個(gè)領(lǐng)域之中，逐漸演變?yōu)楫?dāng)前社會(huì)必不可少的構(gòu)成部分。不同領(lǐng)域的技術(shù)人員均需擁有一定的自動(dòng)控制理論儲(chǔ)備。掌握學(xué)習(xí)的要點(diǎn)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生們的積極性，同時(shí)在課前分析一些平時(shí)應(yīng)用到自動(dòng)控制原理的實(shí)例。比如說(shuō)，手關(guān)燈這一看似簡(jiǎn)單的行為活動(dòng)，當(dāng)中涵蓋了深?yuàn)W的自動(dòng)控制常識(shí)。在關(guān)燈的過(guò)程中，人需要先用眼睛持續(xù)預(yù)測(cè)手和燈的相對(duì)位置；之后，運(yùn)用大腦判斷手和燈之間的距離，發(fā)出偏差信號(hào)，再依照其大小發(fā)布命令，慢慢令手和燈間的偏差減少，直到燈被關(guān)閉。

二、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主的意識(shí)，設(shè)立探討課程

作為一門(mén)理論性特別強(qiáng)的學(xué)科，自動(dòng)控制原理涵蓋了像電路、積分變換定律等不少知識(shí)，由于學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備欠缺，同時(shí)容易忽略預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)，于是便導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)吃力，壓力大。

此時(shí)，必須采取賞識(shí)教育，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的長(zhǎng)處，全面看待不足。尊重每一名學(xué)生，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的鼓勵(lì)與引導(dǎo)，幫助他們及時(shí)尋找到克服困難的途徑，養(yǎng)成預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。

對(duì)于一些學(xué)生比較消極，存在厭學(xué)情緒，不愿意問(wèn)問(wèn)題等情況，可以通過(guò)設(shè)立專門(mén)的探討課程，來(lái)促進(jìn)師生間的溝通和交流，掌握學(xué)生存在的問(wèn)題，更利于老師答疑解惑。更重要的是，教師能夠根據(jù)學(xué)生自身的想法及對(duì)教學(xué)的要求，及時(shí)革新教學(xué)手段，從而提升教學(xué)效果。

三、有教無(wú)類，因人施教

在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，必須遵循因材施教的準(zhǔn)則，把握好教學(xué)的進(jìn)度和質(zhì)量，不能太過(guò)著急。例如，河北某職業(yè)學(xué)院，一部分生源為高中生，另一部分為職業(yè)學(xué)校學(xué)生。因?yàn)楦咝U(kuò)招政策，導(dǎo)致高職生源下降，學(xué)生的整體素質(zhì)有所下滑，大多數(shù)學(xué)生的理科基礎(chǔ)較為薄弱，綜合種種情況，對(duì)教學(xué)提出了更高的要求，需要有條不紊、循序漸進(jìn)。對(duì)于這些學(xué)生基礎(chǔ)差的情況，在課堂教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)穿插一些理科的基礎(chǔ)理論，比如：“為什么天天與S打交道？S指的是什么？為什么要引入S？”這個(gè)學(xué)習(xí)難點(diǎn)，在講解傳遞函數(shù)前增加“拉氏變換與反變換”的知識(shí)，必須令學(xué)生懂得引入S的意義。

由于自動(dòng)控制原理的理論性和針對(duì)性都很強(qiáng)，運(yùn)用的公式也非常多，計(jì)算復(fù)雜，大部分學(xué)生理解起來(lái)都不容易，依照學(xué)生的不同情況，盡可能少用數(shù)學(xué)推導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)高職學(xué)?！白詣?dòng)控制原理”簡(jiǎn)潔的特征。一切以簡(jiǎn)單易懂為根本原則，以“穩(wěn)、準(zhǔn)、狠”為主線，分配教學(xué)內(nèi)容，簡(jiǎn)化教學(xué)環(huán)節(jié)，令學(xué)生更容易吸收、理解知識(shí)內(nèi)容。而這一點(diǎn)也是學(xué)習(xí)指導(dǎo)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，知識(shí)點(diǎn)必須保證方法、結(jié)論明確，同時(shí)，保證學(xué)生學(xué)習(xí)目的及思路的明確。

四、設(shè)置提問(wèn)氛圍，推行啟發(fā)式教學(xué)

在日常的課堂教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)盡量拉動(dòng)學(xué)生的熱情，深入發(fā)掘知識(shí)的智力因素，目的是鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造能力。在課程開(kāi)始前，需要對(duì)上一堂課的講解進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固，對(duì)一些重點(diǎn)、疑難問(wèn)題進(jìn)行提問(wèn)，掌握學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解狀況，然后推出新的內(nèi)容，并且對(duì)新舊內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比分析。在實(shí)際的講授環(huán)節(jié)穿插一些自動(dòng)控制的應(yīng)用實(shí)例和其他緊密相關(guān)的科學(xué)，令各個(gè)學(xué)科互相融合，互相滲透。

在教學(xué)環(huán)節(jié)當(dāng)中，主體是學(xué)生，教師主要扮演引路人的角色。如若實(shí)際教學(xué)中出現(xiàn)一些疑難問(wèn)題，教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，而不是直接說(shuō)出答案。最好給學(xué)生留下充分思考的空間，引領(lǐng)他們尋找到更有效解決問(wèn)題的方法。像在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)及閉環(huán)系統(tǒng)的教學(xué)中，教師可以借助舉例子的方式進(jìn)行教學(xué)，例如直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的實(shí)例，經(jīng)由簡(jiǎn)單分析，令學(xué)生看出在一定條件下，開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制對(duì)轉(zhuǎn)速的影響。這樣做的目的是將理論聯(lián)系實(shí)際，令學(xué)生在自主發(fā)現(xiàn)、分析、解決問(wèn)題的過(guò)程中，尋找到一條正確的思路，便于對(duì)相關(guān)知識(shí)的記憶。

五、注重實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力

自動(dòng)控制原理作為一門(mén)理論性、實(shí)踐性都非常強(qiáng)的課程，要想讓學(xué)生更有效地鞏固、深入掌握所學(xué)知識(shí)，提升學(xué)生的實(shí)際操作能力及分析、解決問(wèn)題的能力，就必須注重實(shí)踐環(huán)節(jié)。

要想收到更好的教學(xué)效果，在實(shí)際的課堂教學(xué)中，應(yīng)根據(jù)學(xué)生提出的一些疑難問(wèn)題有針對(duì)性的布置實(shí)踐任務(wù)。比如說(shuō)，二階系統(tǒng)分析這一章節(jié)的講解中，借助Matlab軟件演示其階躍響應(yīng)曲線，同時(shí)借助仿真試驗(yàn)的手段，把二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線同因參數(shù)更改所導(dǎo)致的誤差呈現(xiàn)出來(lái)。如此一來(lái)，便能夠讓學(xué)生更直觀、深入的了解相關(guān)知識(shí)。這種仿真試驗(yàn)?zāi)軌驈浹a(bǔ)試驗(yàn)過(guò)程中存在的缺陷，大大減少了學(xué)習(xí)難度，有助于達(dá)到預(yù)計(jì)的教學(xué)效果。

六、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，“自動(dòng)控制原理”作為一門(mén)理論體系健全、內(nèi)容豐富、應(yīng)用廣泛的基礎(chǔ)課程，必須具備深厚的高數(shù)、工程數(shù)學(xué)、電路、電子科技等知識(shí)儲(chǔ)備，才能更快更好地掌握這門(mén)學(xué)科內(nèi)容。因此，我們必須繼續(xù)深入探究，采用適宜的教學(xué)手段，迅速提升教學(xué)水平，達(dá)到令學(xué)生學(xué)以致用的教學(xué)目的。

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