《自动控制理论》专业基础课程教学改革

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自动控制理论教学改革的探索与实践

自动控制理论教学改革的探索与实践

自动控制理论教学改革的探索与实践摘要】自动控制理论课程是电气信息类专业学生的专业基础课程,为适应新形势下自动控制理论的教学,同时配合新疆维吾尔自治区精品课程建设,对自动控制理论的教学在多方面进行了改革探索实践,取得了良好的成果。

【关键词】自动控制理论;教学改革;人才培养《自动控制理论》课程,对于电气信息类专业学生来讲其重要地位显而易见,但是,该课程数学计算和理论分析比重大,是本科生遇到的最抽象、难度最大的课程之一,加之未接触专业课,没有具体应用的物理模型,仅以数学模型为基线讲,学生往往会认为“自动控制理论”与专业无关而无学习兴趣,这是多年来,常规教学始终感到困惑的原因。

如何讲授“强理论性”课程?使学生真正认识到学好理论,可获得对电气信息类多门专业课的理论支撑,从而重视这门课,是教学改革的主要目的。

新疆大学电气工程学院自治区精品课程《自动控制理论》建设课题组,对存在的问题进行了深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行了全方位、多层次的改革探索和实践,在教学质量和人才培养方面取得了显著效果。

1自动控制理论课程教学改革的实施、设想1.1教学内容、方法及形式改革(1)教学设计近年来,不断更新观念,压缩精简陈旧过时的教学内容,加强现代理论及现代方法的内容。

很好的解决了先修课程和后续课程的衔接问题,避免了内容的重复,进一步优化了课程体系。

建立了一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。

(2)教学方法将课堂教学、实验教学、课程研讨、网络教学等有机地结合起来,并充分利用多媒体教学手段提高教学效率、创造视觉的新感受、激发学生的学习兴趣和热情。

把课堂讲授不仅作当是传播知识本身的载体,更是知识认知过程的载体。

内容取材时,不仅体现课内知识点之间的内在联系,还体现课程群之间的相互关系。

(3)教学手段在教学组织过程中,积极采用现代信息技术改进传统的教学手段,在多媒体教学、网络课程等方面做出了努力探索。

《自动控制原理》课程理论教学改革

《自动控制原理》课程理论教学改革

学生学习的积极性 、 主动性 , 增强 了学 生分析 问题和解 决问题的能力 , 培养 了学生的创新 能 力与 思维能力 , 而且进一步加 深 了对 自 动控制原理课程 基本理论与基本概念的理解 , 为后
续课程 的学习奠定 了坚实的基础 。 关键词 : 自动控制原理 教学改革 教 学质量 中图分 类号 : 4 3 G 3 文献标识码 : A 文章编 号 :0 782 (0 8 0 -0 90 10 -3 02 0 )30 6 -2
维普资讯
湖南农机
2 0 . 0 83
HUNAN AGRI CULTURAL ACH I M NERY
《 自动控制原理 》 课程理论教学改革
董翠敏 王晓晶
( 长江大学电信学 院 自动化系 湖北 荆州 442 1 303
2安阳工学院机 械工程系 河南 安 阳 4 5 0 ) 5 0 0 摘 要: 《自动控制原理 ) ) 是相关专业的一 门重要 专业基础课程 。为适应新形 势下教 育发展 的需要 , 出在课 堂教 学方面进行改革的具体措施 。 学实践表 明 , 这些改革 , 高 了 提 教 通过 提
Ab t a t ” t ma i n o r cp e Sf .mp ra t a i c u s fc re ai e s e i l I r e o a a t h e d o s r c : Au o t Co t l i i l”i i i o t n sc o re o o r ltv p c at n o d rt d p e n e f c P n B b y. t e u ai n l e e o me t n n w i a i n t eatced t i e me s r s f er f r fo t ec a so m a h n . ep a t e d c t a v lp n e s u t .h ril e al t a u e t o m m l sr o t c i g Th r c i o d i t o s h o h e r h e c s o a eme s r s a ei r v d su e t’ e r i g e t u i s . i ai e a d a i t s f r b e a ay i a d p o l m o - h ws h t h a u e v t t h mp o e t d n s la n n n sa m I t t b l i o lm l ssn r b e s l h n i r n ie o p n

“自动控制原理”教学改革探究

“自动控制原理”教学改革探究

“自动控制原理”教学改革探究自动控制原理是电子信息工程专业必修课程之一,它是掌握电子自动控制理论和实践应用的基础,是培养学生工程应用能力的重要环节。

然而这门课一直以来存在着教学效果不尽如人意的问题,如何进行针对性的教学改革,提高学生的学习兴趣和掌握水平,成为了当前急需解决的问题。

一、教学内容更新随着科技的发展,自动控制领域发生了许多变化,传统的教学内容已不能完全满足现代生产和科技的需要。

因此,教师需要主动了解新领域的发展情况,更新教学内容,加强实践应用性的讲授。

比如,可以将人工智能和深度学习等前沿技术与自动控制结合,将机器学习的方法应用于自动控制领域的实例分析中,挖掘更为深入的控制知识,提高教学内容的前瞻性和实用性。

二、强化实验教学实验教学是自动控制原理的重要教学环节,通过实际实验的操作,可以加深学生对自动控制理论的理解和掌握。

因此,教师应该加强对实验教学的重视,确保实验操作的质量和效果。

同时,教师可以根据学生的实验情况作出相应的指导,帮助学生理解相关理论与实际的联系,促进学生的自主探索和创新灵感的激发。

三、优化教学方法面对学生的多样性,教师应该采用多种形式的教学方法,引导学生的学习兴趣和能动性。

比如,可以采用案例教学、分组讨论、互动答疑等方法,激发学生的思考和探索精神。

同时,教师应该注重听取学生的反馈意见,针对反馈加以改进,不断优化教学方法,提高教学质量和效果。

总之,自动控制原理教学改革是一个长期的过程,需要教师和学生的共同参与和努力。

通过更新教学内容、强化实验教学和优化教学方法等方面的探索和实践,可以不断提高学生的自主学习意识和创新能力,为电子信息工程专业的科学发展做出更大的贡献。

《自动控制原理》课程建设与改革

《自动控制原理》课程建设与改革
3 . 在从学科发展 的角度考虑 问题 的同时 , 同时也从 学生 的角度换 位进行 思考 , 形成 互动方 式 的“ 传道 、 授
让学生 明确学 习 目标 ,了解 自动化学科及 专业的特点 等。在授课过程 中除了关注其 自身 的知识 体系 的完整 性 ,还注重调 动学生综合运用 已学 知识 的能力且兼顾 后续课 程的学习 , 体现了“ 由点带面 、 点面结 合” 的课程 建设新思路 。 2采用启 发式教学方 法 , . 注重 教与学 的互 动 , 发 激 学习主动性 。在教学中发 现 , 学生在学习 中往往粗枝 大 叶, 不求甚解 , 所学知识不能形 成框架体系 。我们有 针
难 的固有特点是分 不开 的。根据制 定 的 《 自动控制原 理》 课程建设 指导思 想 , 针对该课程 的特点我们提 出了 系列 的改革思路 。

1 . 根据专业 特点 , 明确 其在课 程体系 中的地位 、 开 设功能及意义 , 有针对性地进行课 程改革 。 2 程建设 中做到建 设全面化 、 . 课 立体化 , 促进课 程 建设 的全方位发展 , 促进教学质量 的提高。
对性的对原有教学方法进行 了改革 ,取得 了较好 的效 果。 ①提 出了教学 中应以学生为 主体 , 注重培养学生思 维能力 的教学方法 。如课前 由学生在课堂上 总结,除体制改革之 外就 1 是课 程体系改革和课程 内容 的改革 。作为 高校 的任课 教师, 必须在优化课程体系 的前 提下 , 自己所 教授 的 对 专业课程进行全面 的认识与大胆 的探索 。 自动控制原 《 理》 为 自动化 、 作 电气专 业重要 的必 修课程 , 也需 要重
文 章 编 号 :6 4 9 2 (0 20 — 0 6 0 17 — 3 4 2 1 )8 03 — 2

《自动控制原理》课程课堂教学改革探索

《自动控制原理》课程课堂教学改革探索
激 发 学生 学 习的 积极 性 与学 习兴趣 兴趣是学生积极主动学习的动力。 课堂教学改革的主

体课件 的位置 , 不能过分依赖 于多媒 体 , 它仅仅是课堂教 学 的一种辅助手段。 《 自动控制原理》 课程 的公式推导证 明比较多 , 不易于在多媒体上一次呈现出来 , 必须在黑板 上现场演示。多年的课堂教学实践表 明, 将板书和多媒体
进 行 现场 教 学 。 该方 法不 仅 图文 并茂 、 动静 结合 , 而且 可 以 让学生看到实时的科学计算结果 , 从而有效地激发学生的
高课程的教学质量。 因此 , 第一堂绪论课是至关重要 的。 教 师可以充分发挥 自己的学识和知识 , 旁征博引许多生动的
实例 , 非常直观地 向学生讲解什么是 自动控制 、 自动控制 的原理 、 《 自动控制原理》 这 门课主要解决什么等等这些问 题, 从而激发学生学习与探求知识 的欲望 。一句话 : “ 控制 无处不在” ! 只要有人参与的活动如开关灯 、 从课桌上拿起 书本 、 人骑 自行车等等处处体现着控制 的思想 ; 日常生活 中的控制实例可以列举风扇的速度控制 , 洗衣机的水位和 时间控制 , 冰箱 、 空调的温度控制 , 交通信号灯控制等等 ; 同时 , 石油 、 化工 、 冶金 、 机械 、 航空航天等工业领域都离不 开 自动控制技术。应用 自动控制理论和技术 , 能够使我们 很多的梦想成为现实 : 人造地球卫星的发射成功与安全返 回, 导弹准确击中 目标 , 雷达系统准确跟踪 目 标, 人类登上 月球 , 所有 的这些实例 , 都毫不夸张地说 明 自动控制技术 已经成为现代化社会不可或缺 的组成部分 。 通过绪论课 的 学习使学生 明白了课程学习的重要性 , 给学生指引 了学习 的方 向, 激发了学生学习的积极性与学习兴趣。

自动控制原理课程课堂教学改革探索

自动控制原理课程课堂教学改革探索

《自动控制原理》是一门重要的工程类专业课程,它可以帮助学生们更好地理解和掌握自动控制的基本原理,为他们继续深入学习自动控制技术打下坚实的基础。

在过去,《自动控制原理》课程的教学模式主要是传统的课堂讲授和实验室实践,教学效果一般。

为了提高《自动控制原理》课程的教学效果,本课程教学改革探索了以下几个方面。

首先,重视学生的主体性学习,支持学生进行自主学习,不断加强学习能力的培养。

其次,引入网络技术,改变传统教学模式,利用网络资源进行教学资源共享,同时开设多媒体教室,提高课堂教学环境。

第三,引入多媒体技术,使用多媒体技术实现课堂教学,使课堂教学更加生动形象,更好地调动学生的学习积极性。

第四,建立示范性实验室,开设实践教学课程,让学生做实验,加深对自动控制原理的理解。

《自动控制原理》课程教学改革探索,使学生更加关注自主学习,提高了学习效率,激发了学生的学习兴趣,提高了学习效果,更加全面地掌握自动控制原理,为他们未来深入学习自动控制技术打下了坚实的基础。

“自动控制原理”课程教学改革实践与思考

“自动控制原理”课程教学改革实践与思考

“自动控制原理”课程教学改革实践与思考论文关键词:自动控制原理教学改革教学质量论文摘要:自动控制原理课程不仅是控制类专业而且是电子信息类专业的重要专业基础课。

主要介绍了自动控制原理课程建设与改革的实践和体会。

总结了教学、教改工作中所取得的成果,提出了一些具体做法和措施,着重对课程教学内容、教学体系的整合和优化以及实验内容、实验教学方法与实验组织方式进行了讨论,旨在突出教学重点,增强学生的动手能力,提高教学质量。

实践证明,效果良好,并对该课程的进一步改革提出了一些设想。

引言自动控制理论发展的历史并不长,从二十世纪三十年代开始,不过几十年的发展,而真正进入高等学校课程还是二十世纪五六十年代。

它的出现给高等教育注入了新的活力,目前这门理论课程已是控制类和电子信息类专业的主要专业基础课之一,是一门知识覆盖面广、课程内容多、更新发展快且应用性很强的课程,该课程对学生建立系统和工程的概念具有十分重要的意义。

1改革教学内容,提高教学质量随着控制理论的发展和计算机技术的应用,新的控制方法和控制手段也越来越多,为了适应时代要求,根据本科专业培养目标和专业特点,我们对自动控制课程的内容进行了重新整合,选用优秀教材,制定了新的教学大纲、实验大纲和考核大纲。

适时地把一些新内容、新的教学成果、应用实例融合到教学内容中,做到课程内容的基础性和先进性相结合,把握经典与现代、本课程与其他相关课程内容的关系处理。

大幅度减少了学时数,将经典控制理论与现代控制理论结合起来讲授,重点讲解控制理论的基本知识及应用,理清思路,了解方法,增强系统性。

自动控制原理的教学内容有一条主线:系统分析和系统设计。

围绕这条主线,把教学内容划分为六大块:自动控制的一般概念、数学基础与数学模型、系统的分析、系统的设计、采样控制系统的分析和非线性系统的分析。

对于系统分析是重点讲解部分,介绍了各种分析方法:时域分析法、根轨迹法、频域分析法,状态空间法等,进行有关系统的动态、静态分析,以及能控性和能观性分析;在系统设计这一重点部分的讲解中,介绍了根轨迹设计法、频域设计法和状态控制设计法,与系统分析相呼应,使学生在整个学习过程中,围绕“系统分析和设计”这条主线进行,做到举一反三,从而对自动控制理论有一个完整清晰的理解。

浅谈自动控制原理课程教学改革 教育文档

浅谈自动控制原理课程教学改革 教育文档

浅谈自动控制原理课程教学改革教育文档浅谈自动控制原理课程教学改革-教育文档浅谈自动控制原理课程教学改革onthe\wuyuanyuan[1],liqingbo[2]([1]schoolofelectricandinformationengineering,zhengzhouuniversityoflightindustry,zhengzhou,he'nan450002;[2]collegeofmathematicsandinformationscience,zhengzhouuniversityoflightindustry,zhengzhou,he'nan450002)自动控制原理是电气及自动化类专业的专业基础课,是理论性和工程实践性较强的技术学科,是学习一些后续课程所必要的理论基础。

对于学生来说,学好该课程,具有十分重要的意义。

因此,对自动控制原理的教学问题进行探究,以取得好的教学效果是有十分必要的。

自动控制原理就是一门多学科交叉的课程,它建议具有高等数学、电路等课程的基础,尤其建议坚实的数学基础。

大量的数学推论,抽象化且难以认知,而实验环节课时太少,无法及时实验,导致理论脱离实际。

此外,教学手段的单一也使教学过程枯燥乏味,难以唤起学生的自学兴趣和培育学生的创新能力。

针对自动控制原理的课程特点以及各专业学生的意见反馈意见,通过在具体内容教学过程中通过不断更新课程内容,不断尝试代莱教学理念和教学方法,在教学内容、教学方法以及实验环节等方面都展开了改革和积极探索,获得了较好的教学效果。

1教学内容改革1.1选择教学内容,详略得当自动控制原理课程包含经典掌控理论的时域分析法、根轨迹法、频域分析法、系统校正、非线性系统分析和部分现代掌控理论等内容,信息量非常小。

如何在非常有限的课时建议下,挑选适度的教学内容就是课程教学改革的首要问题。

课程内容多,课时相对较少,那么就需要我们精选重点内容,并且可以弱化数学推导过程。

自动控和理论课程教学改革探索

自动控和理论课程教学改革探索

关键词 :自动控制 理论 ;教学改革;教学 内容
自动控制理论课程是 自动化及相关专业的一门主
干 专 业 基础 课 ,其 教 学质 量 的好 坏 直 接 影 响 到许 多 后
面 向2 世 纪 ,更新 教学观 念 ,以 自动控制 理论 1
和控制系统 为主线 ,依托学科 发展 ,结合与 自动控制
2 0 第 期(第 3 ) 0年 5 总 9 1 期
础 上 ,我们 均 有课 程 教 学 中 因 学 时 限 制 而 没 有 讲 解 的 知 识 点 ,要 求 同 学 们 在 课 程 设 计 中 必 须 运 用 以上 知 识 点 , 从 而 补 充 了 课 堂 上 没 有 学 习 的 知 识 。课 程 设 计 的 2 启 发 式教 学 .
通过参与科研项 目,一方面有利于提升教师的学 术和教学氛围,为培养面 向施工一线 的工程技术人才
提供 了坚实的师资队伍;另一方面 ,教师将最新的研
究成果引入到 教学 中,并通过课堂教学、讲座 、毕业 设计 、学生参加科研项 目、建立和发展实践基地等手
段提 高 本课 程 的 教 学效 果 。 4 增 设课 程 设 计 .
二、课程教学内容 的改革
1指 导思想 .
在 学完 自动控 制理论 后 ,为加 强学生理 论联系
收稿 日期:2 o - o 2 o 9 1 一8
实际的能力,锻炼如何运用基本的理论知识进 行实际
问题分析,增 设课程设计 。同时,在 已学知识 点的基
作者简介:付主木 ,博士,副教授 。

中目 现代 装 各
最大特 点是使教学更加贴近生产实际, 针对性较强。
以启发 式教 学 为主 ,注 重 问题 的引入 ,学 会对 问题进行分析 ,抓住 问题 的本质 ,将复杂化为简单 , 树立学生学好本专业 的信心 。课堂教学坚持 “ 少教 ” 和 “ 多学 ”的原则 ,精讲与 自学相结合 ,把学生从被 动变为主动,充分调动他们学会、会学,在探索中学 习,在学习中探索。教师提 出几个综合性的问题,然 后逐个 加以分析,按设定条件逐步提出解决办法,使 学生 从中领会 思路,学会 解决问题的办法 。此种方式 针对性强,特别适用于概念 比较多的 内容 。

“自动控制原理”教学改革探索与实践-最新资料

“自动控制原理”教学改革探索与实践-最新资料

“自动控制原理”教学改革探索与实践“自动控制原理”课程是自动化学科各专业的重要专业基础课程,也是许多工科专业的主要专业基础课程。

该课程全面阐述自动控制的基本理论与应用,理论严谨,系统性强,并富有工程性[1]。

它需要学生具有较扎实的数学基础,包括微分方程、复变函数、拉普拉斯变换和Z变换等。

该课程不仅可以为各专业的后续专业课程的学习打下坚实的基础,而且对于培养学生的辩证思维能力和创新能力,提高综合分析问题、解决问题的能力等方面,都具有重要的意义。

为了适应控制技术和控制理论发展形势的需要和新时期对人才培养提出的新要求,自动控制原理教学方法与手段的改革应受到重视,在教学中,注重使用先进的教学方法,合理运用多媒体、网络等现代信息技术手段,并改革实验教学的形式和内容,提高教学效率,使“自动控制原理”的课程建设和教学质量上一个新的台阶。

1课堂教学方法与手段改革1.1引入MATLAB软件,提高课堂教学效率由于“自动控制原理”理论性较强,讲授过程中要进行大量的推导。

在以往的教学过程中,往往是教师在黑板上对理论进行板书讲解,学生边听边做笔记。

这种教学方法,使学生感到该课程内容抽象,难以理解,更不清楚所学的理论知识在工程实践中如何应用。

而且,在讲根轨迹、频率特性等章节时,往往要在黑板上画许多图,若采用粉笔绘图,要把曲线表现清楚,需要借助很多彩色粉笔,单是绘图方面就需要大量时间。

因此,如何提高课堂效率,使课堂变得生动,是教师应该考虑的很重要的问题。

MATLAB仿真软件是目前最流行的控制系统数字仿真软件,它可以方便地完成控制系统建模、分析和设计中各种复杂的数学计算,实现控制系统的仿真运行[2]。

MATLAB强大的计算功能、丰富的色彩表现力,可以轻而易举地绘制出所需要的曲线,而且能动态演示曲线的生成,可以给学生留下深刻的印象,增加学生学习的兴趣。

在课程建设中,把MATLAB作为一种基本工具与教学内容有机结合,用于控制系统分析、计算、设计和仿真,使教学及实验效果、效率均有明显提高。

自动控制原理课程教学改革探讨

自动控制原理课程教学改革探讨

自动控制原理课程教学改革探讨【摘要】本文将探讨自动控制原理课程教学改革的必要性、内容、方法、效果和挑战。

从教学改革的角度分析,引入新的教学理念和方法,加强实践教学环节,提高学生的实践能力和创新能力。

教学改革不仅可以提高教学质量,培养学生的综合能力,还可以适应社会需求,提高学生就业竞争力。

但是在实践中也会遇到种种挑战,比如教师的思想观念转变、教育资源的配置等。

通过教学改革,可以促进教学质量的提升,推动学科建设和人才培养的发展。

结合实际情况和学生需求,不断探索教学改革的新途径,为提高教学质量和培养高素质人才做出更大的贡献。

【关键词】自动控制原理、教学改革、必要性、内容、方法、效果、挑战、结论1. 引言1.1 引言自动控制原理课程是现代工程领域中非常重要的一门课程,它涉及到了自动控制系统的基本原理和应用技术。

随着科技的不断发展,自动控制原理课程的教学也需要不断进行改革和创新。

本文将就自动控制原理课程的教学改革进行探讨,探讨教学改革的必要性、内容、方法、效果和挑战。

在当前的教育环境下,教学改革已经成为促进教育质量提升的重要手段。

而自动控制原理课程的教学改革也是迫切需要的。

通过对课程内容和教学方法的更新和优化,可以更好地培养学生的综合能力和创新精神,使其更好地适应未来工作的需要。

本文将从教学改革的必要性、内容、方法、效果和挑战等方面进行探讨和分析,以期为自动控制原理课程的教学改革提供一些有益的借鉴和启发。

2. 正文2.1 教学改革的必要性随着科技的不断发展和社会的进步,自动控制原理这门课程也需要不断更新和完善。

传统的教学模式已经无法满足学生的学习需求,需要进行相应的改革。

教学改革可以激发学生的学习兴趣,提高他们的学习积极性。

通过创新的教学方式和手段,可以让学生更加主动地参与到课堂教学中,从而更好地掌握知识。

教学改革还可以促进教师的教学水平和能力的提升。

通过不断尝试和实践新的教学方法,教师可以更好地了解学生的需求,提高自身的教学水平,进而提升教学质量。

“自动控制原理”教学改革探究

“自动控制原理”教学改革探究

“自动控制原理”教学改革探究随着现代科学技术的发展,自动控制已经成为工业、交通、能源等领域的基础、核心技术之一。

自动控制技术不仅有利于提高生产效率,还可以降低成本,提高安全性和稳定性。

因此,“自动控制原理”作为大学教育中的重要课程,在当今社会中具有非常重要的意义。

为了探究“自动控制原理”课程的教学改革,本文从以下几个方面进行探讨。

一、课程目标和教学内容的调整“自动控制原理”作为工科学生的重要专业课程,应该注重培养学生的综合能力和创新精神。

因此,课程目标和教学内容需要根据时代和社会的需求进行适当的调整。

一方面,应该注重将自动控制的基础理论和实践技能进行有机的结合,同时加强对新兴技术的研究和讨论,如人工智能、大数据等。

另一方面,应该加强对学生的实践能力和创新精神的培养,激发学生的学习积极性和创造性,不断探究新的自动控制技术和应用。

二、教学方法和手段的创新传统的“自动控制原理”课程教学往往是以理论课为主,缺少实践训练,学生学习兴趣不高。

因此,教学方法需要进行创新。

一方面,应该运用多种教学手段,如概念讲解、案例分析、实验研究等,使学生更好地理解和应用自动控制技术。

另一方面,应该加强实践环节的训练,如模拟仿真、实验设计等,帮助学生掌握实际操作技能和创新思维能力,提高学习积极性和兴趣。

三、教师队伍建设和课程评估体系的完善为了更好的实现“自动控制原理”课程的教学改革,加强教师队伍建设和课程评估体系建设是至关重要的。

一方面,教师需要不断学习和更新自己的知识,关注新的自动控制技术和潮流,提高自己的教学水平和引导学生的能力。

另一方面,应该建立完善的课程评估体系,从教学效果、学生综合能力等方面对课程进行评估,及时发现问题并予以解决。

综上所述,“自动控制原理”课程的教学改革需要进行全方位的调整,从课程目标、教学内容、教学方法、教师队伍建设和课程评估等方面进行精细化管理和细致化落实,提高学生的学习质量和创新能力,为培养具备国际视野和竞争力的高素质工程人才奠定坚实的基础。

“自动控制原理”课程教学改革实践与思考

“自动控制原理”课程教学改革实践与思考
文I I I 化 教 育
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自动控制 原理" 课程教学改革实践 与思考
刘 亮
( 长沙大学 , 湖南 长沙 4 0 0 ) 10 3
摘 要: 动控制原理课程 不仅是 控制类专业而且是电子信息类专业的重要专业基础课 。主要介 绍了 自动控 制原理课程 建设与改革的 实践和 自
体会 。 总结 了 学、 教 教改工作 中所取得的成 果, 出了一些具体做 法和措 施 , 对课程教 学 内容、 学体 系的整合和优化 以及 实验 内容、 提 着重 教 实验教学 方法与 实验组织方式进行 了讨论 , 在 突 出 学重点 , 提 效果 良好 , 并对该课程 的进 一步改革提 出了

些设想 。 关键词 : 动控制原理 ; 学改革 ; 学质 量 自 教 教
引言
性 ,引导学生进一步学 习的兴趣 , 目 控制 过课 程设计 ,使 学生 了解 到 了 M tb 件在 对 前 aa软 l 自动控制理论发展的历史并不长 ,从 二十 理路研究 的热点 和发展趋 势作一些 简要介绍 , 自动控 制系统 中的应用 ,拓 宽学生 的知识面 , 世纪三十年代开始 ,不过几十年 的发展 ,而真 如模糊控制 、智能控制等 。 加深学生对 ( 动控制原理》这 门课程 的基本 l f 正 进入高等 学校 课程 还是 二 十世纪 五六 十 年 2改革教学方法 ,提 升教学手段 概念 ,基本的分析方法及设计方法 的理解 。 代 。它的 出现给高等教育注入 了新 的活力 ,目 自动控制原理对学生 的定性分析能力 、定 3以教学推动科研 ,以科研促进教学 前这门理论课程已是控制类和 电子信息类专 业 量估算能力 、综合运用能力 、数—形结合 能力 对于普通 高等教育来 说 ,教 学 固然 重要 。 的主要 专业 基础课 之 一 ,是一 门知 识覆 盖 面 有一定的要求 ,并需具有扎实 的数学基础 ,学 科研也不可以忽视。教学和科研是相辅相成 的 广 、课程 内容多、更新发展快且应用性很强 的 生在学 习中经常会 感到 困难 而产生畏 难情绪 , 两个方面 ,两者不可分割 。 课程 ,该课程对学生建立系统和工程 的概念具 影响学习效果。因此 ,改革传统教学方法和教 从 自动控制理论来讲 ,它近几十年才建立 有十分重要的意义。 学手段 ,进而提高教学质量 ,是课程改革 的重 起 来 ,与工程实际联系较广 ,特别是在发展过 中之重 1 1改革教学内容 ,提高教学质量 程中 ,数学和计 算机起了很大的作用 ,成为控 随着 控制 理论 的发 展 和计 算 机技 术 的应 2 采用现代 教育技 术与手 段提高 教学效 制理论 的重要 工具 。因此可以说 ,控制理论是 . 1 用 ,新的控制方法和控制手段也越来越多 ,为 果 工 程与数 学、计算机科 学相互作用的前沿 。在 了适应时代要求 ,根据本科专业培养 目标和专 在以信 息、知识爆炸为特征的今天 ,传统 教 学中讲授理论知识 的同时 ,可以增 加一些 与 业特点 ,我们对 自动控制课 程的内容进行 了重 的教学手段 以不能适应时代的需要 ,教学手段 科研结 合的内容, 同学 中选一些成绩较好 , 如在 新整合 ,选 用优 秀教材 ,制定 了新 的教 学 大 的改革势在 必行。在 《 自动控制原理》课的多 对科研又有一定兴趣 的同学 , 参加有关教师 的 纲 、实验大纲和考核 大纲。适 时地把一些新 内 媒体 教学实 践中 ,我们努力探索如何使多媒体 科研项 目, 也可为学生科技 活动中心提供一些 容 、新的教学成果 、应 用实 例融合到教学 内容 这一先进 的教学 手段更好 地服务 于课堂教 学 。 课题 ,指导学生参与科研 。这样 ,一方面调 动 中 ,做到课程 内容 的基础 性和先进 性相结 合 , 开发了 《 动控 制原理 多媒体课 件》 ( a 了学生 的积极性 ,培养 了学生 的动手能力 ,另 自 、 Mt — 把握经典与现代 、本课 程与其 他相关 课程 内容 l 仿真 软件包》 等 C I 件 ,采 样了多媒 体 方面 ,也可为科研活动 的开展打好基础 。学 a b A课 . 的关系处理。大幅度减少 了学 时数 ,将经典控 与板 书相结合 的教学方法 ,既充 分利用 了多媒 生通过参与科研 ,学 习兴趣更加浓厚 了,求知 制理论与现代控 制理论结合起来讲 授 ,重点讲 体教学 的生动 、逼真 、容量 大的优 点,又充分 的欲望更强 了。 解控制理论的基本知识及应用 , 清思路 ,了 利用 了板书教学 的严谨性 、逻辑性 强的优点 。 理 4下一步改革设想 解方法 , 增强 系统性 。 实践 证明 ,这一 方法取得 了 良好的教 学效果 , 该课 程的教 学改革 已在 我校 实施。 取得 了 自 控制原理 的教学 内容有一 条主线 :系 受到 了学生 的认可 ,对教学质量 的提高起 了一 良好 的教学效果 , 动 学生的基本知识 、专业 能力 、 统分析 和系统设计 。围绕这条 主线 ,把教 学 内 定 的积极作用 。 实践技 能乃至 学习兴 趣等。 都较 以往 有较 大的 容划分 为六大块 : 自 动控制 的一般概念 、数学 22加强实 践教学 环节 ,增强学生 的动手 提高 。教学改 革的路 子还很 长。 . 尚需 继续探 索 基础与数学模 型、系统 的分 析 、系 统的设计 、 能力 和实践, 之不断完 善, 使 下一步 改革 的设想有 四 注重实践能力 的培养 ,坚持理论联系实 际 点: 采样控制 系统 的分析和非线性 系统 的分析 。对 于系统分析是重点讲解部分 ,介绍 了各种 分析 的原则 ,加强学生动手训练 ,培养学生 的创新 ()从课 程 的实 际及 教 学规律 出发, 1 以培 方 法 :时域分析 法、根轨迹 法、频 域分析法 , 能力 。学生对新知识 的理解 ,仅仅通过课堂讲 养和提 高学生 的创新精 神和 实践技 能为宗 旨, 状 态空 间法等 ,进行有关 系统 的动态 、静 态分 解还很不够 ,必须通过实践教学这一环节 ,使 真正探索出一种新的实践教育模式。 析 ,以及能控性和能观性分析 ;在 系统设计 这 学生对知识有一个感性认识 。 ()进一 步提 高教 师专业 素质。 2 组织教 师 重点部分 的讲 解中 ,介绍 了根轨迹 设计法 、 实践教学是提高学生创新精神和能力 的重 积极 申报有关 的科研项 目, 研 中提高 自身 在科 频 域设计法和状态控制设计法 ,与 系统分 析相 要途 径 ,在教改 过程 中,我们 加强 实验 室建 业 务水平, 地为教学服务。 更好 呼应,使学生在整个学 习过程 中,围绕 “ 系统 设 ,彻底改造 了原有的实验 内容 ,开发 了综合 ()通过课 程的建 设和改革 ,自动控制原 3 分析和设计”这 条主线进行 , 到举 一反三 , 设计 实验及 课程 设计 , 目的在 于通 过实 践教 理课 程内容及课 程体系得到了优化 ,教学工作 做 从而对 自 动控制理论有一个完整清晰 的理解 。 学 ,培养学生应用控制理论的方法解决实 际问 得 到了进 一步完善和规范。实现理论教学与工 在分析设计这个主线下 ,以稳定性指标 为 题 、将实际问题抽象为理论问题的能力 。实验 程 实践最 优化等方面继续进行探讨和改革 ,做 辅线 。在各个有关章节 的小结 中对稳定性都 予 只提 目标和要求 ,没有详细的实验步骤和实验 到与时俱 进 , 促进 该学科 的快速发展 。 参 考 文 献 以重点讨论 ,通过对各种稳定性判断方法 的分 电路图 。学生根据个人情况 自主选择难度等级 析, 把前后的知识点加 以衔接联系 ,并综合应 不同的实验 ,根据系统的性能要求 ,独立完成 【1余成波等 . 1 自动控制 原理 【 】. :清华 M 北京 用。 系统设计 ,系统搭建和调试 ,记录原始数据和 大学 出版社, 0 . 2 6 0 在讲清系统物理概念的基础上 ,结合课 程 图形 ,写出实验报告。所有这些都极大地调动 【]胡寿松. 2 自动 控制原 理 [ 北京 :国防工 M】. 1 4 9 内容 ,引入先进 的计 算机 辅助 教学 手段 。将 了学生学习的主动性和积极性 ,巩固了课程理 业 出版社 . 9 . Malb软 件在 控制 系统 中 的应 用 引 人课 堂 教 论 ,激发了学生学习的热情 ,培养 了学生 的动 『1袁 德成. t a 3 自动 控制原 理 『 北京 :北 京大 M1. 学 ,在诸 多课堂教 学 环节 中实 现 了 Malb仿 手能力和独立思考的能力 ,使其观察、分析和 学 出版社 . 0 . t a 2 6 0 真 演示 ,增强 了学生 对抽象理论 的感性 认识 , 解决问题的能力都有很大的提高。 收到了良好的教学效果 。 为了加强学生理论联系实际的能力 ,在教 为体现教学 内容 的先进性 、科学性和前 沿 学过程中还增加了课程设计这一教学环节 ,通 责 任 编 辑 :孙 卫 国

《自动控制原理》教学改革

《自动控制原理》教学改革

《自动控制原理》教学改革本文介绍了《自动控制原理》这门课程的几点教学改革措施。

标签:自动控制原理;教学改革;措施《自动控制原理》是自动化专业及相关的电类专业的主干专业基础课程。

通过该课的学习,可以从宏观上了解自动控制系统的结构、性质和任务,该课程是后续专业课程的龙头,是通向自动控制这一高科技殿堂的第一个台阶。

在工业和科学技术的发展过程中,自动控制起着重要的作用。

目前,它已日益成为工农业生产、国防建设和交通运输等不可缺少的组成部分。

自动控制原理对于提高产品的质量、降低生产成本、提高劳动生产率、改善劳动条件都起着非常重要的作用。

根据高职教育的实际情况,由于教学课时少、内容多,这就要求我们必须在有限的授课期间穿插实际知识,使理论与实际有效融合。

就本课程教学改革总结如下几点:一、理论紧密联系实际虽说这是一门理论专业课,但与实际生活紧密相连。

其本质是用理论去指导实践,并从实践中去理解理论,使学生真正理解控制理论。

授课时,引用实例来说明理论知识,使学生学有所用,提高他们学习本课程的兴趣。

二、突出重点,了解难点《自动控制原理》是一门理论性很强的专业课,我们要掌握重点,了解难点。

本课程重点是:时域分析法、频率分析法、采样控制系统分析。

其中难点是拉氏变换与反变换、乃奎斯特曲线的画法。

由于我们授课对象是高职学生,培养的是高级操作技术人员,过深的理论和难点可以一概而过,而对有兴趣的学生可以进行个别辅导。

对于重点内容要完全把握,这是学习本科程的意义所在。

不仅使学生掌握这些分析方法,还要让学生运用这些方法分析工程问题。

为以后学习《电力拖动自动控制系统》打下良好基础。

三、采用多种授课方式本课程使用现代化教育手段,包含多媒体教学和计算机仿真软件,来帮助学生理解自动控制。

为提高学生的学习兴趣与效果,改变原有的纯板书式教学,采用“多媒体+黑板”教学方式。

对不同的教学内容选用不同的教学方法;在设计多媒体教程时,把握好多媒体的使用时机,正确处理多媒体和粉笔、黑板及语言表达之间的关系;考虑学生承受能力,避免因课堂教学信息量过大导致学生跟不上,多媒体优势得不到体现。

“自动控制原理”课程的教学改革与实践

“自动控制原理”课程的教学改革与实践

“自动控制原理”课程的教学改革与实践基金项目:本文系“自动控制原理”省级精品课程建设和创新性人才培养(项目编号:2009126)、2009年黑龙江省新世纪教学改革工程项目的研究成果。

“自动控制原理”作为电气信息类专业的专业基础课程,在机械、热能等专业中也处于举足轻重的地位。

尤其在自动化专业中,它将其他专业课程联结起来,起到承上启下的核心作用。

[1]本课程的主要特点是:理论性强、内容抽象、含有大量的数学公式推导及图形曲线,是一门具有一定深度和难度的课程。

从教学现状看,学生感到难学、乏味,主讲教师觉得难教,沿用传统的教学方法难以获得高质量的教学效果。

[2]作为佳木斯大学校级精品课,课题组对该课程的教学内容、教学方法及实验教学等进行了研究、改革和探索,并取得了良好的成效。

一、教学的创新与实践1.运用系统的观点、联系的观点掌握分析方法本课程的系统性和理论性很强,要求学生用系统的观点来分析问题。

讲授时围绕三个基本点展开,即基本概念,基本理论和基本方法,强调重点,克服难点。

引导学生把握“数学模型”,以“性能”(动态性能、静态性能) 分析为灵魂,综合设计为目标,最后结合实验、工程实例来加深理解。

例如,时域分析法的灵魂:依赖闭环传函形式的数学模型,根据响应曲线的收敛性可以判断出系统的稳定性,并且可求得典型输入信号作用下的动态指标及稳态误差。

根轨迹法,在已知开环零极点形式的数学模型基础上研究一个或几个参数变化对系统闭环极点(特征方程的根)分布的影响。

根轨迹位于复平面左半平面部分为稳定区域;根据原点处开环极点个数可确定出系统的型别,因此可求出三种典型输入信号作用下的系统的稳态误差;闭环主导极点主要决定系统的动态性能,运用闭环主导极点比较容易对控制系统进行分析和设计,且工作简化。

频率特性法的主线:应用的是开环频率特性函数,在开环极坐标图和开环伯德图中,利用Nyquist稳定判据可以分析系统的闭环稳定性和相对稳定性,其中开环对数幅频特性曲线低频段反映出系统的静态性能,中频段主要影响系统的动态性能。

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浅谈《自动控制理论》专业基础课程教学改革[摘要]《自动控制理论》课程为理工科院校电气自动化专业重要的专业基础课,是自动控制系统、过程控制、智能控制等专业课的先修课程。

该课程理论性、系统性和综合性都很强,涉及到多学科的交叉。

通过理论课程的学习,培养学生分析、设计控制系统的能力。

为后续专业课程的学习打下坚实的理论基础。

[关键词]自动控制理论课程改革综合实践
《自动控制理论》课程是我院重要的专业基础课,近几年,我们通过课程建设,建立了新的自动控制课程体系,确立以系统分析、系统建模、系统综合为自动控制理论课程的主线,构建由时域分析、复域分析、频域分析、离散系统和非线性系统5个模块构成的知识体系。

在教学过程中,把自动控制、计算机技术和电子技术有机地融为一体,使学生对控制系统的组成、分析、设计、综合等各个环节有全面的理解,并通过一系列的实践环节培养学生的综合实践能力。

一、课程体系科学化
《自动控制理论》是一门知识覆盖面广、内容多、更新发展快、理论性和抽象性都很强,具有一定深度和复杂性的课程,教师难教,学生难学。

随着本科生教育的继续巩固和研究生教育的不断发展我们对课程体系进行了改革,制定了新的自动控制理论教学大纲,对课程的教学内容进行了调整优化,建立了一套适应性强的包括理论
讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。

1.开发研制了计算机辅助教学课件
自动控制理论cai课件的设计是一种根据教学大纲的要求,经过教学目标确定教学内容和任务分析的教学媒体,是利用计算机进行教学活动的交互方式。

《自动控制理论》课是专业基础课,所以,在教学中应加强“三基础”教学,即基本理论、基本知识和基本技能,既要保证本学科的系统性、完整性,又要考虑专业培养目标对课程的要求。

在进行cai课件的设计时,我们依据以下三点:(一)以教学大纲为依据,充实和更新教学内容;(二)在教学中要做到保证基础教学,加强近代教学,联系实际教学,涉及前沿教学;(三)完善cai模式,使课程结构体系更趋合理。

教学课件以教材为蓝本,含简明、清晰的授课讲义、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加了很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。

课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网及安装于学院计算机中心的方式,供学生进行自学和课后复习使用。

2.根据教学目标确定教学方法
在教学中采用启发式教学,注意培养学生的思维方法。

如在对自动控制理论的讲授过程中我们始终围绕着系统的建模、分析、综合这条主线展开课程内容,花大气力以一个典型的系统为例进行系
统模型的建立,通过采用不同的控制器引出常用的一阶、二阶系统进行典型系统的分析和系统的综合,然后对相关的内容讲思路、讲方法、做比较,这样以点带面举一反三,同时布置适当的习题去强化对主线的认识从而形成科学的思维方法。

在课堂教学中注重教与学的互动。

教师少讲、精讲,鼓励学生自学。

对课程的重点内容进行课堂提问,对带有普遍意义或难点的问题事先布置,积极展开课堂讨论。

二、更新教学理念
1.抓住重点掌握基本概念
《自动控制理论》引入了一系列互相关联的基本概念,如稳定性、准确性、快速性,输入与输出,动态与稳态,反馈与前馈等,这些基本概念形成了本课程的知识要点,是学习理解的重点。

要掌握好基本概念,首先应该从这些抽象概念的建立过程中加深对其理解,建立概念与其反映事物间的联系,搞清概念与相关概念之间的联系和区别,然后在实际应用中加深对其的认识。

2.抓住主线建立不同方法间的联系
稳定性、准确性、快速性是对控制系统的基本要求,也是系统性能的重要指标。

稳、准、快贯穿了时域分析、根轨迹分析和频域分析方法的始终,也是系统综合设计要满足的性能要求。

在本课程的学习中,以稳、准、快为主线,建立各种系统分析与设计方法之间的联系,有助于对课程内容的理解和掌握。

3.提高综合分析能力
《自动控制理论》既是专业基础理论课程,又是一门科学方法论。

研究的内容既有一定的复杂性,又有一定的普遍性。

因此,在学习中不仅要掌握教材中的结论,更要掌握其中体现出来的研究方法,培养系统的观念,提高综合分析问题的能力。

4.学会自学
要善于在学习中提出问题,解决问题,学会探究式学习,广阅参考书,拓宽视野,从更多控制系统的实例分析中,提高分析问题和解决问题的能力。

利用提供的网上教学资源深入学习。

5.注重理论和实践相结合
反馈的现象比比皆是,反馈也是控制的精髓。

在本课程的学习中,结合生产、生活实际,观察反馈系统的构成,将有利于对反馈的深入理解和认识,并自觉地将反馈应用到各种实际系统中去,学以致用。

6.主动参与教学
对学习中的收获、体会及心得、对教学的意见或建议、在学习中遇到的问题,通过网上的在线区或通过任课教师向课程组反映,课程组教师将随时给予答复。

三、实验教学多样化
自动控制理论的实验教学既要培养学生分析问题和解决问题的能力还要重视培养学生的思维能力和创新能力。

为此我们制订了新
的实验教学大纲,重新编制了实验指导书,自动控制理论实验指导书增加了每个实验内容的涵盖量,增加了综合性实验。

在实验教学过程中,注意充分发挥学生的主观能动性,注重教与学的互动,尽量只讲基本的操作方法,然后让学生自己发现问题。

实验操作课上,每个学生必须独立完成每次实验内容,独立完成实验结果的分析,并且回答老师针对实验细节中的问题的提问,得到自己的结论。

保证实验课的质量,全面检查实验操作。

这样督促学生认真完成每次的实验操作,起到了很好的效果。

四、科学、有效的教学效果评价
教学评价是教学活动的一个重要组成部分,恰当的教学评价对学生的学习具有引导、激励和改进的作用。

我们不是“一卷定乾坤”的评价方式,而是建立了从学习过程、作业练习到期末考试,定性评价与定量评价相结合,多视角、多元化的过程性评价体系。

科学有效的教学评价帮助学生克服了应试心理,从重“结果”走向重“过程”,从重“知识”走向重“能力”。

注重对学生平时学习状况与效果的考查,增加了实验考核,并将其按比例计入期末总成绩,对考试从内容、形式和管理上改革,使其更加科学、规范、公平。

五、结束语
多年来我们不断对控制理论课程进行探索和改革,做了大量细致而有效的工作,从而保证了教学质量和教学效果。

在总结本科教学成果的基础上,我们跟踪国内外控制理论的发展,借鉴兄弟院校
在该课程的先进教学经验,对课程体系、知识结构、教学方法和实验手段进行了一系列改革与创新,使“自动控制理论”课程从课程的准确定位、课程体系和教学内容的优化、教学过程的组织实施到教学效果的评价,形成了一套新的、更为有效的教学规范。

它不仅提高了本课程的教学质量,同时为后续课程奠定了良好基础、起到了促进作用。

[参考文献]
[1]郭平等.多媒体教学的理论与实践.上海电力学院高教研究2002(1)
[2]余洁,贾再.自动控制原理课程实验的教学改革与实践.上海电力学院高教研究2005(1)
(作者单位:山东建筑大学信电学院山东济南)。

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