实例式教学在自动控制原理教学中的运用分析

刘江涛 袁永伟 孔德刚 李珊珊 张秀花

摘 要：《自动控制原理》是工科类电气自动化专业的主要课程，基于新形势教育背景下，专业教师要应用实例式教学手段，融合理论与实践，合理的分配教学环节，帮助学生掌握基本的电气维护与机械制作技能。针对“自动控制原理”课程教学特点，学生需要自主初步探究，联系实际工程，配合理论知识讲解，提高学生的实践操作能力。同时，教师需要有选择性的优化课程内容，进行实验性教学，投入综合训练，培养学生的专业技能，实现工程应用型人才的培养目标。

关键词：实例式教学;自动控制原理教学;运用分析

引言：

实例式教学贯穿整个学期，是知识点融合的中心，教师会以案例分析来为学生讲解机械化知识，加深学生对于知识概念的理解范畴。实例教学的主要模式是“理论知识教学+应用实例分析+综合演练讨论”，核心是知识实践应用。专业教师需要根据 “自动控制原理”课程内容的需要，设计详细的教学计划。，分解自动化、电气工程内容，简化专业基础课，突出综合实训，让学生掌握连续控制建模与机械自动化控制，培养学生解决工程问题的专业能力。同时，要明确自动控制的工作流程，促使学生打下坚实的基础。

一、课程教学的基本现状

由于“自动控制原理”课程涉及的内容相对较多，包含着分散化的章节知识，教师需要合理的统筹与安排课程教学。在传统教学模式下， 教师相对侧重与理论知识的教学，忽视了实践应用环节，给学生灌输但是关于自动化控制的基本概念、组装过程、原理分析、性能检测等等，而对于自动控制的实训内容教学较少，学生不能完全的理解“自动控制原理”，学习效率也相对较低。长期的理论教学、公式推导、图形样式介绍会阻碍着学生的发展，实践能力得不到进步锻炼。

其次，教师没有充分考虑到电子仪器的更新与变革，课程内容需要适当的做出调整，不然教学进程智慧停滞不前，学生的学习效率也会大打折扣。基于现代化视域，传统教学模式已经无法贴合“自动控制原理”课程，理论知识的过于扩大，致使实践设计不达标，学生的专业能力也不能进一步提高。关于“自动控制原理”教学，教师需要增加实践分析，导入多样化的教学模式，扩充课程内容，开展不同的实验项目，激发学生的参与兴趣，发挥学生的主观能动能性，逐步提高学生的创新能力。因此，教师需要才起实例式教学法，完善教学结构，帮助学生基础认识自动化控制知识。

二、结合课程特点，巧妙运用实例式教学

“自动控制原理”课程理论性较强，概念类别多，是工科专业的综合课程，直接关系着学生专业的发展。为了提高教学效率，教师可以实施实例式教学手段，整合知识理论概念，明确“自动控制原理”课程教学目标与方向，有计划的指导学生学习与实践，提升学生的专业素养能力。在正式教学之前，教师要先说明实例教学的次序与步骤，让学生有一定的了解与认识，如“机械自动化知识点的讲解、实验室操作、案例分析讨论、课程总结概括”。受到教学资源与环境的影响，专业教师需要充分利用现有的教学设施，引导学生参加实验活动，拓展知识面，增强实践应用能力。

比如，在教学“微机与自动控制原理”中，教师可以先为学生讲解“系统结构图”，并通过多媒体给学生展示图像，帮助学生建立空间模型。之后，教师会加入习题检测，如“用信号流图法，求出一个集成电路的构成函数，以机械自动化机器为主要对象？”。为了贯彻“实例式教学”，教师可以选择一些实物进行操作演示，学生需要做好笔记记录，明确各种自动控制系统的各个操作步骤。接下来，教师可以开展实验教学活动，把学生分为多个小组，先为学生演示自动化机械台的实体操作与维修。学生需要按照老师的步骤重新演示一遍，加深印象。此外，教师需要配合相关的“实验案例”，为学生们分析，以“茶炉集成电路为例”，教师可以让学生们自由的交流分析，表达自己的意见。而后，学生可以自行拆解电路，运用自己所学的知识来解决问题，树立学生的工程运用意识，提高学生的学习积极性。

三、以工程教育为背景，整合课程教学内容

在“自动控制原理”课程教学中，教师要先规划教学次序与过程，突出工程教育背景，整合教学内容，发挥现代化教学的重要优势，促进学生的综合发展。因为“自动控制原理”属于工科类别，知识概念具有一定的抽象性，需要通过不断的实践训练来认识，只有这样才能完全應用实践。课堂教学是学生汲取专业知识的重要环节，教师要重视教学方式，合理的运用实例教学，分多个步骤教学，引领学生逐步的学习“自动控制原理”，全面的了解机械化操作。基于工业化发展的背景，专业教师要转变教学观念，导入丰富的实践知识，把工程思想渗透到课堂教学中，有计划性的增强学生的知识技能。

比如，在教学“液化机器的组组合结构”时，教师需要分多个步骤来讲解，其中包括自动化机械的组成、具体操作流程、实际应用范围等等，强化实践部分，让学生亲自感受器件的形态构造。为了提高学生的整体素质，学校需要建设专门的“实训基地”，分批次安排学生进行实验测试，让学生自主分析测试“自动控制系统”，并做好数据记录，并得出实验结论。而后，教师可以挑选优秀的学生到各大自动机械研究所实习，丰富学生的实践经验。除此之外，教师还需要适当的调整授课的内容，开展慕课和“虚拟课堂”，实施线上教育，并设置相应的实验题目，让学生合作完成，这样可以调动学生的实践积极性。在实例式教学范畴下，高校“自动控制系统”教学能够实现最大化的教学效果，强化学生的工程实践意识，提升专业素养，为工作奠定坚实的专业基础。

四、增加课程综合训练，提高学生的综合技能

考虑到“自动化控制原理”课程的特殊性，教师必须与工程实践相结合，科学的布置作业。为了深化学生的认知，学生可以先仔细搜寻资料，找一些关于自动控制技术的实验视频与文献资料，全面的观察图文内容。教师还可以布置一些基本的工程实践题目，让学生罗列出题目的构思、设计、实践测试、运行投放，熟悉整个流程，并增加一些综合训练项目，培养实践应用型人才。

比如，教师可以开展“频率响应与线性系统”训练活动，让学生检测试验“自动化机床”，进行立体化的调查与分析，从机器的工作原理、运行频率、控制操作系统来试验。教师要进行一定的指导与建议，帮助学生正确的开展实验。从中，教师可以给每个团队配备一名实验助教，实时记录学生的训练过程。最后，教师会评出最优的实验个体与团队。在这个过程中，可以极大的提高课程学习效率，锻炼学生的思维能力，为学生日后职业化发展奠定基石。

总结：

综上所述，在高校“自动控制系统原理”课程教学中，教师要巧妙的运用实例式教学，有效的提高学生的专业素养。

参考文献：

[1]王小增， 杨久红， 林厚健， et al. 在自动控制原理教学中如何应用“四步教学法”——以二阶系统时域响应为例[J]. 辽宁师专学报：自然科学版， 2019（1）：24-26.

[2]杨光仪， 李然， 于乐， et al. 工程教育专业认证背景下的《自动控制原理》课程教学改革研究[J]. 高教学刊， 2019（15）.

[3]徐攀峰， 卢媛， 张丹， et al. 面向应用技术转型的自动控制原理实验教学改革与实践[J]. 实验科学与技术， 2019， 17（3）.