黃峰,雷芳芳
摘要:在“大眾創業,萬眾創新”的背景下,專業課程教學需在理論性和實用性上達到融合統一?!蹲詣涌刂圃怼氛n程是工科專業重要的基礎理論課程。本文針對該課程內容和特點,圍繞創新創業教育內容,增加相應的思維和實踐訓練。使創新創業教育深入日常教學中,激發了學生學習興趣,鍛煉了實際動手能力。既改善了教學效果,也可逐步形成開放式、互動式的學習氛圍。使學生在更好地理解專業課程之余,掌握基本的創新創業能力。
關鍵詞:自動控制原理;創新創業教育;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)44-0145-02
為建設創新型國家和創業型社會,國家現在大力提倡“大眾創業,萬眾創新”[1],大學生要實現個人理想和人生抱負,需積極參與其中。高校的專業課程,尤其是工科專業基礎課程,有必要加強大學生的創新創業教育[2]。
《自動控制原理》是電類、機械類專業的重要基礎理論課之一[3]。它是工業過程控制與優化設計的理論依據,也是學習《現代控制理論》《微機控制》《過程控制》等本科后續課程和《自適應控制》《最優控制》等研究生課程的基礎,主要介紹自動控制系統的基礎知識,如經典控制理論中的三大方法和離散控制、非線性控制等知識。
《自動控制原理》課程理論性強,公式多,抽象難懂,理論與實踐缺乏結合[4]。除了傳遞函數模型部分需具體明確實際系統外,其他都是從傳遞函數出發,分析系統的根軌跡法、頻率特性等。除了上機使用Matlab編程,沒有實際操作。隨著教學的進行,部分學生逐漸對枯燥的理論失去興趣。加之數學計算多、計算量大,比較難學,考試通過率也不高。
從培養學生創新創業能力的角度分析該課程,其中包含豐富的工程管理思想,能支撐創新創業教育。本文結合國外創新創業教育模式[5],探討在該課程中,針對課程內容和特點,圍繞創新創業教育內容,增加相應的訓練。使創新創業教育深入工科專業課程中,激發學生學習興趣,鍛煉學生實際動手能力。
一、自動控制中的“目的性”思維
按照定義,自動控制是指在沒有人直接參與的情況下,利用外加的設備或裝置,使機器、設備或生產過程的某個工作狀態或參數自動地按照預定的規律運行。
課堂上可結合“大眾創業、萬眾創新”討論。創新與創業依托于“項目”,目的性明確。創新是改革原有的技術手段,而創業為什么能成功,關鍵是迎合了市場。比如蘋果IPHONE手機為什么能夠成功?為什么能擊敗NOKIA,開創智能機時代?是觸摸屏迎合了人的操作習慣;更好的屏幕,讓人的視野更開闊,人機交互也更方便等??傊?,一個產品只有滿足具體的需求才具有生命力。控制也類似,需具有目的性,即控制有效指標,比如溫度控制,可能直接控制是比較難的,但如果能控制執行機構——空調、電爐、熱水泵等,溫度控制的目標就能實現了。因此,控制對象、控制量的概念就躍然紙上。這樣討論后,加深了學生對自動控制的理解,也增強了學生使用自動控制系統的信心。
二、自動控制中的“反饋”思想
《自動控制原理》有一個十分重要的“反饋”思想。什么是“反饋”,定義是指將系統的輸出返回到輸入端并以某種方式改變輸入進而影響系統功能的過程,即將輸出量通過恰當的檢測裝置返回到輸入端并與輸入量進行比較的過程。
“反饋”的概念比較抽象,學生由于沒有實際工作經驗不容易理解。但換個角度看,“反饋”是通過對結果的評價,目的是改進輸入方式。創新創業中就是對結果的評價和管理。比如創業中需要吸引投資,引入風投,靠什么?除了良好的項目,那就是準確的市場調查、科學的效益分析以及對產品意見反饋等。企業走上了正軌,企業的管理,不就是目標考核、績效激勵嗎?產品更新換代,能否占領市場,還得依靠產品調查,摸清顧客需求。企業要開辟新的市場,更需要準確的市場分析。對財務的監督、管理也離不開反饋。
學生對數碼產品比較感興趣。NOKIA對人們使用智能機的判斷失誤,以及HTC產品價格、對象定位的偏差,都讓人遺憾。這是缺少反饋的例子。而小米從推出小米手機開始,逐步推出家居生活系列產品,在社會上形成了“質優價廉”的品牌。華為則利用Mate系列、P系列高端手機,提高了品牌價值。這些優秀的企業通過調查,抓住了消費者的痛點。激烈的討論可加深學生對“反饋”概念的理解,形成對結果以及市場的尊重意識,從而更深入理解“反饋”的作用。
三、自動控制中的“系統”
我們經常用框圖來表示控制系統?!跋到y”包括,輸入、控制器、執行器、輸出、傳感器等,每一個環節都十分重要。可以讓學生通過創新創業討論,形成“系統”的觀念。也可通過“系統”的思想來看待創新創業。比如,結合自動控制的思想,討論創業中的組織為什么重要,組織中的分工又是怎么回事。
學生創業時經常出現急躁、粗淺、片面等負面情緒,崇尚單打獨斗、推崇個人能力。實際上創業中的組織如控制中的“系統”一樣十分重要。只有組織相互協作,密切配合,才能促進企業的發展。對現代企業來說,企業中某一個環節失控,如資金使用的失控,還有對貪污、腐敗的監管存在死角等,都會導致嚴重的后果。如1995年英國百年巴林銀行因一個普通職員尼克·理森損失10多億美元而倒閉的事件,曾震驚全球。組織對生產銷售各個環節的監管,必須形成管理的閉環。否則,任一環節失控,整個系統就會崩潰。
學生明白了科學的企業組織中每一個單元都有自己的責任和義務。兩兩相關,互相依存。這種良好的企業文化,才是保證企業整體活力的源泉。脫離了系統和組織,個人將不會有價值。缺少了個人,組織也會缺少活力。通過對企業文化的理解,增強了學生對控制系統的全局理解。
四、科技競賽、職業教育與創新創業實例討論
科技競賽和職業教育可培養學生運用控制理論分析與設計控制系統、系統的安裝與調試等實踐、創新能力,達到企業對工程師提出的職業能力要求。在該課程中結合科技競賽與職業教育補充創新創業教育,不僅使學生掌握了基本的專業知識,還增加了他們創業的興趣,提高了他們的自信。常見的科技競賽的題目主要有智能車、機器人等項目。我校自動化相關專業的學生也積極參加電子競賽提高了自己的能力。近三年來,有215人次參與了大學生學科競賽,取得良好的成績,其中獲得全國一等獎、二等獎各1次。還可以根據學生提供的一些創業項目,組織大家討論,例如以下項目。
項目一:無線智能插排。通過手機軟件控制插排,進而控制家用電器。
該項目是針對目前市場上流行的智能路由器提出來的。依據是任何電器都可以通過插排控制啟停。優點:成本低、方便、市場大。缺點:技術含量不高,市場上已有初步的產品。
項目二:電器WIFI控制單元??汕度胨须娖髦校檬謾C實現電器控制。
該項目是源于智能家居的思想。希望通過該單元可以控制大部分家電設備,如簡單的燈泡,可控制亮度、時間等。稍微復雜的空調、電視等,除了可用手機實現遙控器功能,還能實現智能化等。缺點是難度較大。學生們對項目的可行性、盈利前景等進行了討論,有些學生甚至還引進了風投,與別人合伙創辦了公司。
五、結論
將創新創業教育融合到專業課中的做法,能啟發學生思維,提高學生學習興趣,使學生掌握基本創新創業思維,具有一定的參考價值和實踐意義。學生也因此開拓了視野,增強了創新創業能力。但受限于課時、教材、實習條件等,在專業課程中增加創新創業內容,仍然只能是一種初步的嘗試。同時需要注意的是,專業課中的創新創業教育不能喧賓奪主,影響了課程教學大綱中規定內容的講授。
參考文獻:
[1]李克強.讓各類主體創造潛能充分激發釋放出來形成大眾創業萬眾創新生動局面[J].中國科技產業,2015,(1):10-11.
[2]陳希.將創新創業教育貫穿于高校人才培養全過程[J].中國高等教育,2010,(12),4-6.endprint