自动控制技术课程改革探讨

2015-03-25 09:37胡祝兵甄玉杰
承德石油高等专科学校学报 2015年5期
关键词:控制技术自动实验

胡祝兵,甄玉杰

(承德石油高等专科学校 电气与电子工程系,河北 承德 067000)

1 自动控制技术课程现状分析

自动控制技术是工程控制论的应用,通过自动控制系统来完成某种控制任务,保证某个过程或者某个物理量按照预想或预设的规律变化,或者完成某个预定的目标任务。自动控制技术是20 世纪发展最快、影响最大的技术之一。国防、工业生产、日常生活等各个领域,都离不开自动控制技术。随着时代的发展,自动控制技术教学工作渐成规模,其教学体系、模式、考试考核方法逐渐体现出其不尽人意之处。本人根据本校学生现状,结合多年教学经验,就该课程面临的问题分析如下:

1)由于课程的理论性较强,要求学生具备一定的工程数学的基础,课堂授课枯燥、抽象和公式化,理论与实际应用的脱节较为突出。这带来的后果是学生对课程学习失去兴趣,即使“学会”了也不知道这些“公式”能用在何处,有很大的学习盲目性。

2)教学内容注重理论知识的传授,不重视学生素质和应用能力的培养。理论知识固然重要,理论知识的掌握对学生后续课程的学习及继续教育有很大帮助,但纯理论的学习与我校应用型人才培养方式背道而驰。

3)实验项目较少,内容陈旧,设备更新较慢。当前我校自动控制原理实验项目及设备还是多年之前设定的,实验设备多以仿真电路为主,不直观,学生在理解上有困难,已不适合目前我校学生对该课程学习的要求。

4)课程建设滞后。由于自动控制技术课程的理论性偏强,对该课程的建设仍处在建设初期,各类教学资源的滞后也严重影响了该课程的进一步发展。

2 改革思路探索

针对以上问题,提出以下几点改革思路:

1)教学活动从以“教”为中心转向以“学”为中心,学生成为教学活动的主体,学习活动成为教学活动的中心。教师设计、引导和启发学生发现和提出问题,然后组织学生对问题进行探讨和研究,进行猜想和假设性的解释,再设计实验、演示、仿真或理论进行验证,最后针对解决方法进行总结。即:问题→假设→推理→验证→总结→提高。

2)加强实验室建设,更新实验项目、设备,改善实验环境。实验能够提高学生的学习兴趣,培养学生的观察、思维和探究能力,引进新型的自动控制系统实验设备,从系统整体的角度来学习该课程,进一步加强理论与实际的联系。

3)加快课程建设步伐。课程建设首当其冲的问题就是修订课程标准,使教学内容和考试考核方法适应新时期的学生。

4)加强考试考核方法改革。以评价范围的全面性、评价指标的系统性、评价主体的多样性、评价方法的综合性为原则,注重过程考核,达到“以考促学”的目的。

3 具体实施方案

针对目前自动控制技术课程的设置情况,提出以下具体的解决方案。

1)在授课模式上做相应的调整,可将该课程建设为“教学做”一体化课程。构建一体化教材和课程标准。依据岗位能力和职业技能鉴定标准,编写具有实用性和有效性的、符合“教学做”一体化课程设置的教材。

2)更换实验室现有实验项目、设备。目前实验室能够完成的实验项目较少(仅能完成经典控制技术的少数实验项目),对现有设备的更新应注重实用性。可针对目前工业生产中涉及较广的几类系统进行设置,如:恒值控制系统(恒温控制系统、恒压控制系统等),位置跟踪伺服控制系统(板球控制系统),程序控制系统(简易机器人控制系统)等。建设开放型的实验室,供广大学生教师课余时间学习、研讨。

3)加快自动控制技术精品课程。a)修订课程标准,充分考虑学生的特点、知识的应用及拓展选取合适的教学内容,采用合理的考试考核方法。b)充分利用计算机技术,利用多媒体将抽象的问题具体化,实物化,用动画的形式表现一些简单的控制系统;c)使用MATLAB 应用软件,利用该软件强大的计算和仿真的能力,可辅助进行一些设计性实验,如:自动控制系统的性能分析、极点配置、校正等,使学生加深对相关理论知识的理解。d)建立学习网络平台,为学生的自学提供良好的条件,学生亦可与教师进行在线讨论、学习。e)完善教学资源,方便师生在线学习,自主学习。

4)考核方式:采用过程考核的评价机制,学期总成绩由以下几部分组成。出勤占10%、作业成绩占10%、实验成绩占20%、学习态度占10%、课外学习占10%、期末考试占40%。建立小组考核模式,对班级学生进行分组管理,每组4 ~5 人,每组推举一名组长,并由组长负责日常的学习管理,由教师负责工作安排。具体内容如表1 所示。

表1 自动控制技术课程考核标准及办法

考核项目 实施细则 比重/%备注作业成绩小根知目组据,最本每回 终组次答 成所交问 绩有一题 。成份与员作作本业业次,情作每况业次对成作比绩业,由给为教出0,师作最随业后机成根抽绩据查。作若小 业组发次现数1-有计2同算 名学平同对均学作分回业作答一为问概本题不项,105作 业 次业 可,不次每相数组同3。作-实验成绩1 2绩))实实7 0验验%过报 。告程由,占任本课次教实师验和成实绩验3室0%教。师根据实验现场效果评分,占本次实验成20 实提验交报一告份每。组学习态度 a b))组教长师给评每分位,占组本员项打目分成,占绩本最项终目5 0最%终。成 绩50%,组长此部分分值满分。10 教上师有在取此舍项权。目课外学习 以抽小查组,评为定单成位绩提。交 学习记录(论文或报告形式),教师根据学习记录组内随机10 课学上习分记享录优。秀期末考试 闭卷考试40

4 前景展望

自动控制技术正在向集成化、智能化和网络化的方向发展,自动控制技术的课程要适应社会的发展和市场的需求,就需要在教学体系、教学方法,考试考核方法上有所突破,打破传统的授课方式,运用现代化的教学手段,注重学生素质和能力的提高。相信,通过以上课程内容的整改,我们能够为社会培养更优秀的应用型的自动控制技术人才。

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