劉江濤 袁永偉 孔德剛 李珊珊 張秀花

摘 要：《自動(dòng)控制原理》是工科類電氣自動(dòng)化專業(yè)的主要課程，基于新形勢(shì)教育背景下，專業(yè)教師要應(yīng)用實(shí)例式教學(xué)手段，融合理論與實(shí)踐，合理的分配教學(xué)環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生掌握基本的電氣維護(hù)與機(jī)械制作技能。針對(duì)“自動(dòng)控制原理”課程教學(xué)特點(diǎn)，學(xué)生需要自主初步探究，聯(lián)系實(shí)際工程，配合理論知識(shí)講解，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。同時(shí)，教師需要有選擇性的優(yōu)化課程內(nèi)容，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性教學(xué)，投入綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能，實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：實(shí)例式教學(xué);自動(dòng)控制原理教學(xué);運(yùn)用分析

引言：

實(shí)例式教學(xué)貫穿整個(gè)學(xué)期，是知識(shí)點(diǎn)融合的中心，教師會(huì)以案例分析來為學(xué)生講解機(jī)械化知識(shí)，加深學(xué)生對(duì)于知識(shí)概念的理解范疇。實(shí)例教學(xué)的主要模式是“理論知識(shí)教學(xué)+應(yīng)用實(shí)例分析+綜合演練討論”，核心是知識(shí)實(shí)踐應(yīng)用。專業(yè)教師需要根據(jù) “自動(dòng)控制原理”課程內(nèi)容的需要，設(shè)計(jì)詳細(xì)的教學(xué)計(jì)劃。，分解自動(dòng)化、電氣工程內(nèi)容，簡(jiǎn)化專業(yè)基礎(chǔ)課，突出綜合實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生掌握連續(xù)控制建模與機(jī)械自動(dòng)化控制，培養(yǎng)學(xué)生解決工程問題的專業(yè)能力。同時(shí)，要明確自動(dòng)控制的工作流程，促使學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、課程教學(xué)的基本現(xiàn)狀

由于“自動(dòng)控制原理”課程涉及的內(nèi)容相對(duì)較多，包含著分散化的章節(jié)知識(shí)，教師需要合理的統(tǒng)籌與安排課程教學(xué)。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下， 教師相對(duì)側(cè)重與理論知識(shí)的教學(xué)，忽視了實(shí)踐應(yīng)用環(huán)節(jié)，給學(xué)生灌輸?shù)顷P(guān)于自動(dòng)化控制的基本概念、組裝過程、原理分析、性能檢測(cè)等等，而對(duì)于自動(dòng)控制的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容教學(xué)較少，學(xué)生不能完全的理解“自動(dòng)控制原理”，學(xué)習(xí)效率也相對(duì)較低。長(zhǎng)期的理論教學(xué)、公式推導(dǎo)、圖形樣式介紹會(huì)阻礙著學(xué)生的發(fā)展，實(shí)踐能力得不到進(jìn)步鍛煉。

其次，教師沒有充分考慮到電子儀器的更新與變革，課程內(nèi)容需要適當(dāng)?shù)淖龀稣{(diào)整，不然教學(xué)進(jìn)程智慧停滯不前，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率也會(huì)大打折扣。基于現(xiàn)代化視域，傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)無法貼合“自動(dòng)控制原理”課程，理論知識(shí)的過于擴(kuò)大，致使實(shí)踐設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)，學(xué)生的專業(yè)能力也不能進(jìn)一步提高。關(guān)于“自動(dòng)控制原理”教學(xué)，教師需要增加實(shí)踐分析，導(dǎo)入多樣化的教學(xué)模式，擴(kuò)充課程內(nèi)容，開展不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生的參與興趣，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)能性，逐步提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此，教師需要才起實(shí)例式教學(xué)法，完善教學(xué)結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)自動(dòng)化控制知識(shí)。

二、結(jié)合課程特點(diǎn)，巧妙運(yùn)用實(shí)例式教學(xué)

“自動(dòng)控制原理”課程理論性較強(qiáng)，概念類別多，是工科專業(yè)的綜合課程，直接關(guān)系著學(xué)生專業(yè)的發(fā)展。為了提高教學(xué)效率，教師可以實(shí)施實(shí)例式教學(xué)手段，整合知識(shí)理論概念，明確“自動(dòng)控制原理”課程教學(xué)目標(biāo)與方向，有計(jì)劃的指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)與實(shí)踐，提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)能力。在正式教學(xué)之前，教師要先說明實(shí)例教學(xué)的次序與步驟，讓學(xué)生有一定的了解與認(rèn)識(shí)，如“機(jī)械自動(dòng)化知識(shí)點(diǎn)的講解、實(shí)驗(yàn)室操作、案例分析討論、課程總結(jié)概括”。受到教學(xué)資源與環(huán)境的影響，專業(yè)教師需要充分利用現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)施，引導(dǎo)學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，拓展知識(shí)面，增強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用能力。

比如，在教學(xué)“微機(jī)與自動(dòng)控制原理”中，教師可以先為學(xué)生講解“系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖”，并通過多媒體給學(xué)生展示圖像，幫助學(xué)生建立空間模型。之后，教師會(huì)加入習(xí)題檢測(cè)，如“用信號(hào)流圖法，求出一個(gè)集成電路的構(gòu)成函數(shù)，以機(jī)械自動(dòng)化機(jī)器為主要對(duì)象？”。為了貫徹“實(shí)例式教學(xué)”，教師可以選擇一些實(shí)物進(jìn)行操作演示，學(xué)生需要做好筆記記錄，明確各種自動(dòng)控制系統(tǒng)的各個(gè)操作步驟。接下來，教師可以開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，把學(xué)生分為多個(gè)小組，先為學(xué)生演示自動(dòng)化機(jī)械臺(tái)的實(shí)體操作與維修。學(xué)生需要按照老師的步驟重新演示一遍，加深印象。此外，教師需要配合相關(guān)的“實(shí)驗(yàn)案例”，為學(xué)生們分析，以“茶爐集成電路為例”，教師可以讓學(xué)生們自由的交流分析，表達(dá)自己的意見。而后，學(xué)生可以自行拆解電路，運(yùn)用自己所學(xué)的知識(shí)來解決問題，樹立學(xué)生的工程運(yùn)用意識(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

三、以工程教育為背景，整合課程教學(xué)內(nèi)容

在“自動(dòng)控制原理”課程教學(xué)中，教師要先規(guī)劃教學(xué)次序與過程，突出工程教育背景，整合教學(xué)內(nèi)容，發(fā)揮現(xiàn)代化教學(xué)的重要優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)學(xué)生的綜合發(fā)展。因?yàn)椤白詣?dòng)控制原理”屬于工科類別，知識(shí)概念具有一定的抽象性，需要通過不斷的實(shí)踐訓(xùn)練來認(rèn)識(shí)，只有這樣才能完全應(yīng)用實(shí)踐。課堂教學(xué)是學(xué)生汲取專業(yè)知識(shí)的重要環(huán)節(jié)，教師要重視教學(xué)方式，合理的運(yùn)用實(shí)例教學(xué)，分多個(gè)步驟教學(xué)，引領(lǐng)學(xué)生逐步的學(xué)習(xí)“自動(dòng)控制原理”，全面的了解機(jī)械化操作?；诠I(yè)化發(fā)展的背景，專業(yè)教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，導(dǎo)入豐富的實(shí)踐知識(shí)，把工程思想滲透到課堂教學(xué)中，有計(jì)劃性的增強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)技能。

比如，在教學(xué)“液化機(jī)器的組組合結(jié)構(gòu)”時(shí)，教師需要分多個(gè)步驟來講解，其中包括自動(dòng)化機(jī)械的組成、具體操作流程、實(shí)際應(yīng)用范圍等等，強(qiáng)化實(shí)踐部分，讓學(xué)生親自感受器件的形態(tài)構(gòu)造。為了提高學(xué)生的整體素質(zhì)，學(xué)校需要建設(shè)專門的“實(shí)訓(xùn)基地”，分批次安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，讓學(xué)生自主分析測(cè)試“自動(dòng)控制系統(tǒng)”，并做好數(shù)據(jù)記錄，并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。而后，教師可以挑選優(yōu)秀的學(xué)生到各大自動(dòng)機(jī)械研究所實(shí)習(xí)，豐富學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。除此之外，教師還需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整授課的內(nèi)容，開展慕課和“虛擬課堂”，實(shí)施線上教育，并設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)題目，讓學(xué)生合作完成，這樣可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)踐積極性。在實(shí)例式教學(xué)范疇下，高?！白詣?dòng)控制系統(tǒng)”教學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)最大化的教學(xué)效果，強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐意識(shí)，提升專業(yè)素養(yǎng)，為工作奠定堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)。

四、增加課程綜合訓(xùn)練，提高學(xué)生的綜合技能

考慮到“自動(dòng)化控制原理”課程的特殊性，教師必須與工程實(shí)踐相結(jié)合，科學(xué)的布置作業(yè)。為了深化學(xué)生的認(rèn)知，學(xué)生可以先仔細(xì)搜尋資料，找一些關(guān)于自動(dòng)控制技術(shù)的實(shí)驗(yàn)視頻與文獻(xiàn)資料，全面的觀察圖文內(nèi)容。教師還可以布置一些基本的工程實(shí)踐題目，讓學(xué)生羅列出題目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)踐測(cè)試、運(yùn)行投放，熟悉整個(gè)流程，并增加一些綜合訓(xùn)練項(xiàng)目，培養(yǎng)實(shí)踐應(yīng)用型人才。

比如，教師可以開展“頻率響應(yīng)與線性系統(tǒng)”訓(xùn)練活動(dòng)，讓學(xué)生檢測(cè)試驗(yàn)“自動(dòng)化機(jī)床”，進(jìn)行立體化的調(diào)查與分析，從機(jī)器的工作原理、運(yùn)行頻率、控制操作系統(tǒng)來試驗(yàn)。教師要進(jìn)行一定的指導(dǎo)與建議，幫助學(xué)生正確的開展實(shí)驗(yàn)。從中，教師可以給每個(gè)團(tuán)隊(duì)配備一名實(shí)驗(yàn)助教，實(shí)時(shí)記錄學(xué)生的訓(xùn)練過程。最后，教師會(huì)評(píng)出最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)個(gè)體與團(tuán)隊(duì)。在這個(gè)過程中，可以極大的提高課程學(xué)習(xí)效率，鍛煉學(xué)生的思維能力，為學(xué)生日后職業(yè)化發(fā)展奠定基石。

總結(jié)：

綜上所述，在高?！白詣?dòng)控制系統(tǒng)原理”課程教學(xué)中，教師要巧妙的運(yùn)用實(shí)例式教學(xué)，有效的提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王小增， 楊久紅， 林厚健， et al. 在自動(dòng)控制原理教學(xué)中如何應(yīng)用“四步教學(xué)法”——以二階系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)為例[J]. 遼寧師專學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版， 2019（1）：24-26.

[2]楊光儀， 李然， 于樂， et al. 工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的《自動(dòng)控制原理》課程教學(xué)改革研究[J]. 高教學(xué)刊， 2019（15）.

[3]徐攀峰， 盧媛， 張丹， et al. 面向應(yīng)用技術(shù)轉(zhuǎn)型的自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J]. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)， 2019， 17（3）.