《自動控制系統》課程改革與實踐

摘 要：《自動控制系統》是自動控制類專業的專業課程，涉及的知識面寬，理論性、工程性很強，學生難學，教師難教，多年來一直是教學中困擾師生的問題。本文通過對教學內容、教學方法、教學手段和實踐環節的改革與實踐，突出了高職高專的人才培養目標。

關鍵詞：自動控制系統；教學改革；項目課程

前言[1] [2]

高等職業技術教育是以培養技術型、實用型人才為目標的。要求學生不僅要掌握所學專業的基本知識和基本理論，更要掌握從事該專業的職業技能與能力。人才培養突出綜合職業能力的形成，滿足職業崗位的知識、能力、素質的需要。因此，以就業為導向、注重能力培養是高等職業教育課程改革和建設的核心內容。

作為自動控制類專業的專業課程，《自動控制系統》在整個專業體系結構中，有著極其重要的地位和作用，課程實施得好壞，關系到整個專業教學目標的能否實現。《自動控制系統》課程改革意義重大。

1 學生學習《自動控制系統》課程的現狀

《自動控制系統》課程涉及到的知識領域極其廣泛，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，難點太多而造成學生中認為這門課難學的比例較大，因而能夠學好這門課的學生比例就不高。主要原因是：

1.1 課程過于注重知識的傳授，學生處于被動的狀態。

老師講解，學生聽、記的教學模式，使學生長期處于被動的學習狀態，學生參與少，能力培養少。這種教學方式制約了學生自主學習能力的培養，忽略了學生的個性發展。

1.2 課程內容繁、難，缺乏與實踐的直接體會和參與，難已調動學生的學習興趣。

由于缺乏理論與實踐的緊密結合，學生看到的只是抽象的理論，而沒有實際操作，久而久之，學生就會對本來感興趣、想學好的自動控制系統、甚至整個自動控制專業逐漸失去信心。

1.3 教學手段陳舊，缺乏新穎性。

現代化的教學手段不夠豐富多彩，影響了教學效果，過多地體現出了教師的主體作用，忽視了教師的主導作用。

2 對《自動控制系統》課程的改革措施

2．1 教學內容的整合

《自動控制系統》課程，理論性、系統性、實踐性和綜合性都很強，涉及到多學科的交叉。為了體現高職高專辦學特色、適應當前社會對人才的要求，以全新的觀念組織教學內容，將一些知識點整合成各種模塊，形成了集成、一體化的教學法進行啟發式教學、剖析教材中的重點、難點，讓知識點為思想服務、為科學教育服務，調動學生學習積極性，提高學習興趣。通過改革，建立新的自動控制系統內容體系，確立以自動控制原理為主線，構建以系統建模、系統分析、系統綜合、直流調速系統和以變頻調速為主要內容的交流調速系統５個模塊構成的知識體系。在教學過程中，引入項目化的教學手段，使學生對控制系統的組成、分析、設計、綜合、應用等各個環節有全面的理解，并通過一系列的實踐環節，如項目任務、綜合實驗、課程設計和第二課堂等，培養學生的綜合實踐能力。

2．2 教學方法、教學手段改革

建立以項目課程為主干、師生互動為主導、能力培養為主體的教學方法，加強培養學生自學的習慣和能力，項目任務是以引導學生深入自學為主要目的，課內課外師生互動，真正促進教學相長，大大提高教學質量。積極開展啟發式、自主探索式的教學方法。在課堂上根據學生的情況，縮短教師講解時間，充分利用“自學指導式”、“課堂討論式”“發現問題式”等教學方法，學生的積極性在討論課、習題課上得到極大發揮，對熱點問題進行了相當深入的討論。幫助學生改變傳統的思維方式，激發其學習興趣，培養其發散思維能力，自主獨立學習能力和自我更新知識的能力。

充分利用多媒體手段和網絡資源，將教案、習題、實驗等教學內容制成網絡版，網絡教學能真正體現學生的主體作用。在網絡中，學生可以利用網絡的交互性、檢索性等特點來選擇自己需要的內容進行獨立學習。主講老師建立了個人主頁，通過主頁或e-mail形式與學生進行交流，這種交流方式便捷容易溝通，從而建立一套自主的，有選擇的學習機制，讓學生在課余時間，在網上進行學習，激發其學習的主動性，創造性。

2．3 實踐環節改革[3]

實踐性教學的改革思想：突出培養技術應用型人才的辦學模式，集實驗到實訓基地學習、課程設計為一體的實踐教學思想，在實踐教學中注重培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。強化、突出實踐環節，改革實踐內容，根據各專業學生的特點，把實驗體系分為三個層次：基礎性實驗，設計性實驗及綜合開發性實驗。其中，基礎性實驗在模擬機上進行；設計性實驗及綜合開發性實驗在實際控制系統上進行。利用仿真語言MATLAB的強大功能，開發基于計算機的“控制理論虛擬實驗平臺”，包括虛擬信號發生器、虛擬記錄儀、虛擬示波器，具有數據采集與處理等功能。實驗內容結合了計算機應用和專業課程的特點，并且使學生在系統的分析、設計、校正和調試能力上有了很大的提高，對計算機在控制系統的應用也有了深刻的認識。交流調速系統的實踐內容突出可編程序控制器、變頻器的使用和綜合應用技術。

課程設計以自動控制系統綜合設計為主，其內容包括計算機測控系統，數據采集系統，雙閉環直流電機調速系統，全自動變頻調速系統等。學生可以自己編寫各種形式的數字PID程序、PLC控制程序進行系統調試和仿真。由于綜合實踐性強，培養了學生分析問題、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效果和工作效率，實現了實驗設備數字化，實驗手段先進化，調動了學生參與實踐的積極性和主動性。

通過將理論教學與實驗、實踐活動的密切結合，大大提高學生的專業知識的運用能力、工程實踐能力和計算機方面的應用能力，全面提高學生專業素質和實踐能力。

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。全面考核學生的能力和素質，真實反映高職高專學生應用能力的培養水平。

結束語：

課程建設、課程改革的首要任務是觀念的改變。樹立面向社會需要的高等職業技能教育的價值觀，樹立知識和能力全面發展的高等職業技能教育的質量觀，樹立可持續發展的高等職業技能教育的發展觀，以此來指導我們的課程改革，加強課程與社會科技發展的聯系，重視發展學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，找出一條科學有效的改革之路。

參考文獻

[1] 國務院. 國務院關于大力推進職業技術教育改革與發展的決定.國發[2002]16號.

[2] 劉蘭明.高等職業技術教育辦學特色研究[M]．武漢：華中科技大學出版社，2004.

[3] 鐘波等．高職機電一體化專業實踐教學體系構建的探索與實踐.[J]．北京工業職業技術學院學報2005年第3期.

[4] 深化實踐教學改革，突出高職教育特色[J]．2005深圳職業技術學院網.

作者簡介：張宏杰（1969-），男，漢族，江蘇東臺人，控制工程碩士學位，現任健雄職業技術學院中德培訓中心副主任、講師，主要研究方向為電氣控制技術。