電子信息自動控制原理課堂改革論文
時間:2022-04-29 11:00:00
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編者按:本文主要從引言;改革教學內容,提高教學質量;改革教學方法,提升教學手段;以教學推動科研,以科研促進教學;下一步改革設想進行論述。其中,主要包括:選用優秀教材,制定了新的教學大綱、實驗大綱和考核大綱、自動控制原理的教學內容有一條主線、在分析設計這個主線下,以穩定性指標為輔線、采用現代教育技術與手段提高教學效果、實踐教學是提高學生創新精神和能力的重要途徑、教學和科研是相輔相成的兩個方面,兩者不可分割、,控制理論是工程與數學、計算機科學相互作用的前沿等。具體請詳見。
論文摘要:自動控制原理課程不僅是控制類專業而且是電子信息類專業的重要專業基礎課。主要介紹了自動控制原理課程建設與改革的實踐和體會。總結了教學、教改工作中所取得的成果,提出了一些具體做法和措施,著重對課程教學內容、教學體系的整合和優化以及實驗內容、實驗教學方法與實驗組織方式進行了討論,旨在突出教學重點,增強學生的動手能力,提高教學質量。實踐證明,效果良好,并對該課程的進一步改革提出了一些設想。
論文關鍵詞:自動控制原理教學改革教學質量
引言
自動控制理論發展的歷史并不長,從二十世紀三十年代開始,不過幾十年的發展,而真正進入高等學校課程還是二十世紀五六十年代。它的出現給高等教育注入了新的活力,目前這門理論課程已是控制類和電子信息類專業的主要專業基礎課之一,是一門知識覆蓋面廣、課程內容多、更新發展快且應用性很強的課程,該課程對學生建立系統和工程的概念具有十分重要的意義。
1改革教學內容,提高教學質量
隨著控制理論的發展和計算機技術的應用,新的控制方法和控制手段也越來越多,為了適應時代要求,根據本科專業培養目標和專業特點,我們對自動控制課程的內容進行了重新整合,選用優秀教材,制定了新的教學大綱、實驗大綱和考核大綱。適時地把一些新內容、新的教學成果、應用實例融合到教學內容中,做到課程內容的基礎性和先進性相結合,把握經典與現代、本課程與其他相關課程內容的關系處理。大幅度減少了學時數,將經典控制理論與現代控制理論結合起來講授,重點講解控制理論的基本知識及應用,理清思路,了解方法,增強系統性。
自動控制原理的教學內容有一條主線:系統分析和系統設計。圍繞這條主線,把教學內容劃分為六大塊:自動控制的一般概念、數學基礎與數學模型、系統的分析、系統的設計、采樣控制系統的分析和非線性系統的分析。對于系統分析是重點講解部分,介紹了各種分析方法:時域分析法、根軌跡法、頻域分析法,狀態空間法等,進行有關系統的動態、靜態分析,以及能控性和能觀性分析;在系統設計這一重點部分的講解中,介紹了根軌跡設計法、頻域設計法和狀態控制設計法,與系統分析相呼應,使學生在整個學習過程中,圍繞“系統分析和設計”這條主線進行,做到舉一反三,從而對自動控制理論有一個完整清晰的理解。
在分析設計這個主線下,以穩定性指標為輔線。在各個有關章節的小結中對穩定性都予以重點討論,通過對各種穩定性判斷方法的分析,把前后的知識點加以銜接聯系,并綜合應用。
在講清系統物理概念的基礎上,結合課程內容,引入先進的計算機輔助教學手段。將Matlab軟件在控制系統中的應用引人課堂教學,在諸多課堂教學環節中實現了Matlab仿真演示,增強了學生對抽象理論的感性認識,收到了良好的教學效果。
為體現教學內容的先進性、科學性和前沿性,引導學生進一步學習的興趣,對目前控制理路研究的熱點和發展趨勢作一些簡要介紹,如模糊控制、智能控制等。
2改革教學方法,提升教學手段
自動控制原理對學生的定性分析能力、定量估算能力、綜合運用能力、數—形結合能力有一定的要求,并需具有扎實的數學基礎,學生在學習中經常會感到困難而產生畏難情緒,影響學習效果。因此,改革傳統教學方法和教學手段,進而提高教學質量,是課程改革的重中之重
2.1采用現代教育技術與手段提高教學效果
在以信息、知識爆炸為特征的今天,傳統的教學手段以不能適應時代的需要,教學手段的改革勢在必行。在《自動控制原理》課的多媒體教學實踐中,我們努力探索如何使多媒體這一先進的教學手段更好地服務于課堂教學。開發了《自動控制原理多媒體課件》、(Mat—lab仿真軟件包》等CAI課件,.采樣了多媒體與板書相結合的教學方法,既充分利用了多媒體教學的生動、逼真、容量大的優點,又充分利用了板書教學的嚴謹性、邏輯性強的優點。實踐證明,這一方法取得了良好的教學效果,受到了學生的認可,對教學質量的提高起了一定的積極作用。轉貼2.2加強實踐教學環節,增強學生的動手能力
注重實踐能力的培養,堅持理論聯系實際的原則,加強學生動手訓練,培養學生的創新能力。學生對新知識的理解,僅僅通過課堂講解還很不夠,必須通過實踐教學這一環節,使學生對知識有一個感性認識。
實踐教學是提高學生創新精神和能力的重要途徑,在教改過程中,我們加強實驗室建設,徹底改造了原有的實驗內容,開發了綜合設計實驗及課程設計,目的在于通過實踐教學,培養學生應用控制理論的方法解決實際問題、將實際問題抽象為理論問題的能力。實驗只提目標和要求,沒有詳細的實驗步驟和實驗電路圖。學生根據個人情況自主選擇難度等級不同的實驗,根據系統的性能要求,獨立完成系統設計,系統搭建和調試,記錄原始數據和圖形,寫出實驗報告。所有這些都極大地調動了學生學習的主動性和積極性,鞏固了課程理論,激發了學生學習的熱情,培養了學生的動手能力和獨立思考的能力,使其觀察、分析和解決問題的能力都有很大的提高。
為了加強學生理論聯系實際的能力,在教學過程中還增加了課程設計這一教學環節,通過課程設計,使學生了解到了Matlab軟件在自動控制系統中的應用,拓寬學生的知識面,加深學生對(lf動控制原理》這門課程的基本概念,基本的分析方法及設計方法的理解。
3以教學推動科研,以科研促進教學
對于普通高等教育來說,教學固然重要。科研也不可以忽視。教學和科研是相輔相成的兩個方面,兩者不可分割。從自動控制理論來講,它近幾十年才建立起來,與工程實際聯系較廣,特別是在發展過程中,數學和計算機起了很大的作用,成為控制理論的重要工具。因此可以說,控制理論是工程與數學、計算機科學相互作用的前沿。在教學中講授理論知識的同時,可以增加一些與科研結合的內容,如在同學中選一些成績較好,對科研又有一定興趣的同學,參加有關教師的科研項目,也可為學生科技活動中心提供一些課題,指導學生參與科研。這樣,一方面調動了學生的積極性,培養了學生的動手能力,另方面,也可為科研活動的開展打好基礎。學生通過參與科研,學習興趣更加濃厚了,求知的欲望更強了。
4下一步改革設想
該課程的教學改革已在我校實施。取得了良好的教學效果,學生的基本知識、專業能力、實踐技能乃至學習興趣等。都較以往有較大的提高。教學改革的路子還很長。尚需繼續探索和實踐,使之不斷完善,下一步改革的設想有四點:
(1)從課程的實際及教學規律出發,以培養和提高學生的創新精神和實踐技能為宗旨,真正探索出一種新的實踐教育模式。
(2)進一步提高教師專業素質。組織教師積極申報有關的科研項目,在科研中提高自身業務水平,更好地為教學服務。
(3)通過課程的建設和改革,自動控制原理課程內容及課程體系得到了優化,教學工作得到了進一步完善和規范。實現理論教學與工程實踐最優化等方面繼續進行探討和改革,做到與時俱進,促進該學科的快速發展。
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