游德智

摘 ? 要：自動控制課程是工科專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，具有較強(qiáng)的理論性與實踐性，概念相對抽象且涉及范圍廣，對學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求高，因此學(xué)習(xí)過程中容易遇到很多難題。若采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，不但無法提高學(xué)生的理解，還可能產(chǎn)生更多的問題，提高教學(xué)難度。因此，需要采取實踐教學(xué)與理論教學(xué)相融合的一體化教學(xué)模式，采用多元化教學(xué)方法，降低課程內(nèi)容的抽象性，從而提高學(xué)生的理解能力。本文主要針對自動控制課程的一體化教學(xué)模式的構(gòu)建與實踐展開分析。

關(guān)鍵詞：自動控制課程 ?一體化教學(xué) ?構(gòu)建與實踐

中圖分類號：G712 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）11（b）-0202-02

自動控制技術(shù)目前在各個領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用，成為新技術(shù)和新設(shè)備研發(fā)的重要工具。自動控制課程也是工科專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，包括電氣信息專業(yè)、能源動力專業(yè)以及機(jī)械類專業(yè)等專業(yè)，在控制科學(xué)與工程學(xué)科中具有重要作用[1]。該課程具有較強(qiáng)的理論性與實踐性，其教學(xué)主要分為理論教學(xué)與實踐教學(xué)，但是很多學(xué)校由于各種因素的限制，實踐教學(xué)較少，這必然會影響該課程的教學(xué)效果。因此，需要通過一體化教學(xué)模式的構(gòu)建，不斷提高自動控制課程的教學(xué)效率。

1 ?自動控制課程的概述

1.1 課程內(nèi)容

自動控制課程主要教學(xué)內(nèi)容可以總結(jié)為三大數(shù)學(xué)模型、三大分析方法以及自動控制系統(tǒng)的三個重要特征以及三個矯正方法[2]。三大數(shù)學(xué)模型主要是指微分方程模型、傳遞函數(shù)模型、結(jié)構(gòu)圖與信號流程圖;三大分析方法主要是指視域分析、根軌跡分析以及頻域分析;自動控制系統(tǒng)的三個重要特征是指快、準(zhǔn)、穩(wěn);三大矯正方法則是指串聯(lián)、反饋、復(fù)合校正。自動控制課程的重要教學(xué)目標(biāo)是通過反饋裝置設(shè)計讓任意一個系統(tǒng)擁有自動控制能力，也就是設(shè)計一個自動控制系統(tǒng)，但這并不是一個簡單的任務(wù)，其中包括了各種難點，如自控系統(tǒng)對應(yīng)微分方程列寫、根軌跡畫法及其分析等[3]。要想學(xué)好自動控制課程，需要熟練掌握高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、電路分析以及電子技術(shù)等方面的知識，同時對于熱力學(xué)、機(jī)械學(xué)以及電機(jī)等方面的知識也要有一定的了解。

1.2 教學(xué)目標(biāo)

自動控制課程的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握自動控制系統(tǒng)的基本內(nèi)涵、原理以及結(jié)構(gòu)，從而具備自動控制系統(tǒng)分析、設(shè)計和矯正等應(yīng)用能力，從而具備技術(shù)崗位的相應(yīng)能力，能夠從事專業(yè)相關(guān)崗位，也為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及未來工作奠定足夠的基礎(chǔ)。

1.3 課程特點

理論來自于實踐活動，自動控制課程教學(xué)內(nèi)容也是如此，但是自動控制課程的教學(xué)內(nèi)容相對比較抽象，知識涉及范圍廣，且對數(shù)學(xué)能力有著較高的要求，計算量大且較為復(fù)雜，很多學(xué)生在剛剛學(xué)習(xí)的時候往往由于缺乏足夠的基礎(chǔ)而出現(xiàn)較大的困難。該課程的實踐性較強(qiáng)，若缺乏實踐教學(xué)課程，僅通過多媒體以及教師演示的方式很難提高教學(xué)效率，如何通過理論聯(lián)合實踐的一體化教學(xué)模式來培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力是自動控制課程教學(xué)需要解決的重要問題。

2 ?自動控制課程一體化教學(xué)模式的構(gòu)建與實踐

2.1 了解課程的總體教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)自動控制課程的特點，該課程對于教學(xué)理論以及實踐能力都有較高的要求，因此教學(xué)組織和設(shè)計中需要認(rèn)清這一要求，需要在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，通過生活中常見的自動控制裝置為案例，在講解的過程中學(xué)生可以跟著練習(xí)，也就是課堂講解與實踐練習(xí)相結(jié)合的教學(xué)方法，還可以采取虛擬實驗室進(jìn)行訓(xùn)練，能夠提高學(xué)生對自動控制系統(tǒng)的認(rèn)知。在教學(xué)過程中，可以將實踐教學(xué)與理論教學(xué)同時開展，不再單獨設(shè)置相應(yīng)的實踐課程，這樣一來在學(xué)習(xí)理論的同時能夠從實踐活動中進(jìn)行驗證，培養(yǎng)理論知識的同時能夠鍛煉學(xué)生的動手能力。

2.2 完善教學(xué)方法

根據(jù)自動控制課程的特點以及學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，可以采取多樣化的教學(xué)方法來提高教學(xué)質(zhì)量。例如采取自主學(xué)習(xí)方式，首先根據(jù)自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，讓學(xué)生采用不同的方式分析系統(tǒng)的性能，然后根據(jù)要求用校正裝置對系統(tǒng)進(jìn)行校正和改善，教師在講清楚要求之后，學(xué)生則可以通過自主學(xué)習(xí)和動手操作，了解自己學(xué)習(xí)知識在實踐活動中的應(yīng)用，加強(qiáng)知識之間的練習(xí)，并回顧自身所學(xué)知識，在課堂教學(xué)中能夠幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識體系，從而更好的理解知識點之間的聯(lián)系。還可以采取案例教學(xué)法，對于新學(xué)習(xí)的知識，可以通過實際案例來介紹其特點和原理，通過視頻資料能夠提高學(xué)生的理性認(rèn)知，加強(qiáng)記憶和理解。如在開環(huán)控制系統(tǒng)以及閉環(huán)控制系統(tǒng)的介紹中，可以分別介紹兩種系統(tǒng)的特點，然后以交通信號燈控制為案例，介紹不同系統(tǒng)在信號燈控制中的應(yīng)用特點，開環(huán)控制主要是采取預(yù)先設(shè)置的時間進(jìn)行循環(huán)控制，但是在流量較多的時候無法解決交通堵塞的問題;而閉環(huán)控制則通過反饋裝置的應(yīng)用，通過感應(yīng)線圈來測量車流量，從而控制信號燈時間，能夠有效解決交通堵塞的問題。通過案例教學(xué)能夠讓學(xué)生更好的理解不同系統(tǒng)的優(yōu)缺點。此外，還可以通過情境教學(xué)法開展教學(xué)，教師可以通過設(shè)置相應(yīng)的情境，在教師的幫助下，讓學(xué)生圍繞問題來分析，并通過小組討論的方式開展探究活動。

2.3 豐富教學(xué)手段

學(xué)校需要重視教學(xué)設(shè)備的完善，為實踐教學(xué)活動配置相應(yīng)的設(shè)備，從而提高自動控制課程效率。教師在教學(xué)中也要豐富教學(xué)手段，避免單一多媒體板書的講解方式，多利用時間活動來提高教學(xué)效率，例如講解根軌跡分析時，可以通過對比勞斯判據(jù)和奈奎斯特判據(jù)的分析圖，從而尋找其共性與個性。學(xué)校也可以多組織一些競賽活動，給予一定的物質(zhì)和精神激勵，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有助于提高教學(xué)效率。

3 ?結(jié)語

自動控制課程以及相關(guān)專業(yè)對人才的需求決定了該課程在教學(xué)過程中不但要注重理論知識講解，還要重視學(xué)生時間能力的培養(yǎng)，因此需要適當(dāng)增加實踐教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效率，從而培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能，為后續(xù)課程以及未來發(fā)展建立基礎(chǔ)。一體化教學(xué)模式是指在理論教學(xué)中融入實踐教學(xué)，能夠省時省力，提高學(xué)生實踐能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳德君.機(jī)電氣一體化教學(xué)用自動生產(chǎn)線的設(shè)計與開發(fā)[J].機(jī)械制造與自動化，2017，46（6）：204-206.

[2] 馬冬梅，黨曉圓，邢陽陽，等.電氣工程及其自動化專業(yè)一體化教學(xué)改革的實踐與探索[J].電腦迷，2018，34（28）：158.

[3] 許閃閃.技工學(xué)校電氣自動化專業(yè)一體化教學(xué)的改革與發(fā)展[J].職業(yè)，2018，23（8）：94.