“自動控制原理”課程的工程可視化教學探討

周 軍， 錢惠敏， 任祖華， 孫永輝

(河海大學 能源與電氣學院， 江蘇 南京 211100)

“自動控制原理”課程的工程可視化教學探討

周 軍， 錢惠敏， 任祖華， 孫永輝

(河海大學 能源與電氣學院， 江蘇 南京 211100)

本文借助多媒體技術手段，對“自動控制原理”課程的基本概念與數學理論進行可視化教學，培養學生在基本概念形成，數理表達和理論展開以及應用技術融合等方面的能力；促進學生形成理論體系與工程實踐融匯貫通的思維；達成在理論教學中培養學生的工程視野和技術素養，使理論與實踐教學更好地成為卓越工程師教育培養計劃實施的有效途徑。

可視化教學；數值仿真；多媒體技術

0 引言

現行國內高等院校的“自動控制原理”課程內容涉及系統論，信息論與控制論中共通的、基礎的、圍繞工程問題的控制策略探求和實施的理論與技術的知識體系[1～3]。包括系統結構與建模，基本特性(穩定性，瞬態/穩態特性)，及特性解析與綜合方法(時域法和頻域法)。課程中，大量概念和理論在初創時都有明確的工程技術性，即有基于圖形/圖像進行表現與理解的本質。然而，隨著學科發展，最初的概念與理論被賦予了種種數理解析與數值評價的特征，以致在當前的教學中，概念與理論漸趨抽象，原有圖形/圖像化的技術表現與理解逐漸淡化甚至消失。與此相伴隨的是，概念和理論的數學化講解占據了課程主導地位，不僅原來工程技術形象逐漸淡化，理論展開與技術實踐也漸次分離，技術價值難以從課堂教學中傳遞給學生。……