《自動控制系統(tǒng)》課程改革與實踐

摘 要：《自動控制系統(tǒng)》是自動控制類專業(yè)的專業(yè)課程，涉及的知識面寬，理論性、工程性很強，學(xué)生難學(xué)，教師難教，多年來一直是教學(xué)中困擾師生的問題。本文通過對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和實踐環(huán)節(jié)的改革與實踐，突出了高職高專的人才培養(yǎng)目標。

關(guān)鍵詞：自動控制系統(tǒng)；教學(xué)改革；項目課程

前言[1] [2]

高等職業(yè)技術(shù)教育是以培養(yǎng)技術(shù)型、實用型人才為目標的。要求學(xué)生不僅要掌握所學(xué)專業(yè)的基本知識和基本理論，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、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。

作為自動控制類專業(yè)的專業(yè)課程，《自動控制系統(tǒng)》在整個專業(yè)體系結(jié)構(gòu)中，有著極其重要的地位和作用，課程實施得好壞，關(guān)系到整個專業(yè)教學(xué)目標的能否實現(xiàn)?！蹲詣涌刂葡到y(tǒng)》課程改革意義重大。

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

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

1.1 課程過于注重知識的傳授，學(xué)生處于被動的狀態(tài)。

老師講解，學(xué)生聽、記的教學(xué)模式，使學(xué)生長期處于被動的學(xué)習狀態(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)習能力的培養(yǎng)，忽略了學(xué)生的個性發(fā)展。

1.2 課程內(nèi)容繁、難，缺乏與實踐的直接體會和參與，難已調(diào)動學(xué)生的學(xué)習興趣。

由于缺乏理論與實踐的緊密結(jié)合，學(xué)生看到的只是抽象的理論，而沒有實際操作，久而久之，學(xué)生就會對本來感興趣、想學(xué)好的自動控制系統(tǒng)、甚至整個自動控制專業(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《自動控制系統(tǒng)》課程的改革措施

2．1 教學(xué)內(nèi)容的整合

《自動控制系統(tǒng)》課程，理論性、系統(tǒng)性、實踐性和綜合性都很強，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)當前社會對人才的要求，以全新的觀念組織教學(xué)內(nèi)容，將一些知識點整合成各種模塊，形成了集成、一體化的教學(xué)法進行啟發(fā)式教學(xué)、剖析教材中的重點、難點，讓知識點為思想服務(wù)、為科學(xué)教育服務(wù)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習積極性，提高學(xué)習興趣。通過改革，建立新的自動控制系統(tǒng)內(nèi)容體系，確立以自動控制原理為主線，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個模塊構(gòu)成的知識體系。在教學(xué)過程中，引入項目化的教學(xué)手段，使學(xué)生對控制系統(tǒng)的組成、分析、設(shè)計、綜合、應(yīng)用等各個環(huán)節(jié)有全面的理解，并通過一系列的實踐環(huán)節(jié)，如項目任務(wù)、綜合實驗、課程設(shè)計和第二課堂等，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力。

2．2 教學(xué)方法、教學(xué)手段改革

建立以項目課程為主干、師生互動為主導(dǎo)、能力培養(yǎng)為主體的教學(xué)方法，加強培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的習慣和能力，項目任務(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，真正促進教學(xué)相長，大大提高教學(xué)質(zhì)量。積極開展啟發(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，縮短教師講解時間，充分利用“自學(xué)指導(dǎo)式”、“課堂討論式”“發(fā)現(xiàn)問題式”等教學(xué)方法，學(xué)生的積極性在討論課、習題課上得到極大發(fā)揮，對熱點問題進行了相當深入的討論。幫助學(xué)生改變傳統(tǒng)的思維方式，激發(fā)其學(xué)習興趣，培養(yǎng)其發(fā)散思維能力，自主獨立學(xué)習能力和自我更新知識的能力。

充分利用多媒體手段和網(wǎng)絡(luò)資源，將教案、習題、實驗等教學(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、檢索性等特點來選擇自己需要的內(nèi)容進行獨立學(xué)習。主講老師建立了個人主頁，通過主頁或e-mail形式與學(xué)生進行交流，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)習機制，讓學(xué)生在課余時間，在網(wǎng)上進行學(xué)習，激發(fā)其學(xué)習的主動性，創(chuàng)造性。

2．3 實踐環(huán)節(jié)改革[3]

實踐性教學(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，集實驗到實訓(xùn)基地學(xué)習、課程設(shè)計為一體的實踐教學(xué)思想，在實踐教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。強化、突出實踐環(huán)節(jié)，改革實踐內(nèi)容，根據(jù)各專業(yè)學(xué)生的特點，把實驗體系分為三個層次：基礎(chǔ)性實驗，設(shè)計性實驗及綜合開發(fā)性實驗。其中，基礎(chǔ)性實驗在模擬機上進行；設(shè)計性實驗及綜合開發(fā)性實驗在實際控制系統(tǒng)上進行。利用仿真語言MATLAB的強大功能，開發(fā)基于計算機的“控制理論虛擬實驗平臺”，包括虛擬信號發(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。實驗內(nèi)容結(jié)合了計算機應(yīng)用和專業(yè)課程的特點，并且使學(xué)生在系統(tǒng)的分析、設(shè)計、校正和調(diào)試能力上有了很大的提高，對計算機在控制系統(tǒng)的應(yīng)用也有了深刻的認識。交流調(diào)速系統(tǒng)的實踐內(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)計以自動控制系統(tǒng)綜合設(shè)計為主，其內(nèi)容包括計算機測控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，雙閉環(huán)直流電機調(diào)速系統(tǒng)，全自動變頻調(diào)速系統(tǒng)等。學(xué)生可以自己編寫各種形式的數(shù)字PID程序、PLC控制程序進行系統(tǒng)調(diào)試和仿真。由于綜合實踐性強，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力以及綜合知識的運用能力、實踐能力，同時也提高實驗教學(xué)效果和工作效率，實現(xiàn)了實驗設(shè)備數(shù)字化，實驗手段先進化，調(diào)動了學(xué)生參與實踐的積極性和主動性。

通過將理論教學(xué)與實驗、實踐活動的密切結(jié)合，大大提高學(xué)生的專業(yè)知識的運用能力、工程實踐能力和計算機方面的應(yīng)用能力，全面提高學(xué)生專業(yè)素質(zhì)和實踐能力。

2．4 考核制度改革：

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

結(jié)束語：

課程建設(shè)、課程改革的首要任務(wù)是觀念的改變。樹立面向社會需要的高等職業(yè)技能教育的價值觀，樹立知識和能力全面發(fā)展的高等職業(yè)技能教育的質(zhì)量觀，樹立可持續(xù)發(fā)展的高等職業(yè)技能教育的發(fā)展觀，以此來指導(dǎo)我們的課程改革，加強課程與社會科技發(fā)展的聯(lián)系，重視發(fā)展學(xué)生搜集處理信息的能力，自主獲取新知識的能力，分析、解決問題的能力，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

[1] 國務(wù)院. 國務(wù)院關(guān)于大力推進職業(yè)技術(shù)教育改革與發(fā)展的決定.國發(fā)[2002]16號.

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

[4] 深化實踐教學(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).

作者簡介：張宏杰（1969-），男，漢族，江蘇東臺人，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，主要研究方向為電氣控制技術(shù)。