《控制系統(tǒng)CAD》教學(xué)方法研究

王 敏

（湖北廣播電視大學(xué)，湖北 武漢 430073）

《控制系統(tǒng)CAD》教學(xué)方法研究

王 敏

（湖北廣播電視大學(xué)，湖北 武漢 430073）

為了進(jìn)一步提高《控制系統(tǒng)CAD》課程的教學(xué)質(zhì)量，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從課程的教學(xué)方法及考核方式對(duì)該課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探討和總結(jié)，并在實(shí)踐中取得了良好的效果。

控制系統(tǒng)；CAD；教學(xué)方法

控制系統(tǒng)CAD又稱為控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，是一種利用計(jì)算機(jī)對(duì)復(fù)雜控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)的重要方法和手段。它為控制系統(tǒng)的分析、計(jì)算、研究、綜合設(shè)計(jì)以及自動(dòng)控制的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)提供了快速、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)及有效的手段。

一、教學(xué)目標(biāo)

該課程以MATLAB語言為主要工具，系統(tǒng)講述控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的基本原理和設(shè)計(jì)方法。通過學(xué)習(xí)該課程，學(xué)生進(jìn)一步理解控制系統(tǒng)的基本理論，建立系統(tǒng)的概念。掌握使用計(jì)算機(jī)輔助工具的方法。了解從系統(tǒng)建模到設(shè)計(jì)，仿真的全過程。

二、教學(xué)策略

所謂教學(xué)策略是在一定教學(xué)理念的指導(dǎo)下，有目的、有意識(shí)地設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容的各個(gè)環(huán)節(jié)。

《控制系統(tǒng)CAD》課程涉及的知識(shí)面較廣，是自動(dòng)控制、信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)多門課程交叉的一門學(xué)科，既有抽象的理論知識(shí)，又有應(yīng)用性很強(qiáng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。根據(jù)課程的這一特點(diǎn)，《控制系統(tǒng)CAD》課程導(dǎo)學(xué)中，對(duì)于不同的內(nèi)容采用了不同的教學(xué)策略。

1. 啟發(fā)式教學(xué)

工程理論學(xué)習(xí)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是它有很強(qiáng)的目的性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生帶著強(qiáng)烈的目的性去研究問題，這也是啟發(fā)式教育的精髓所在。在本課程的理論教學(xué)中，引入工程實(shí)例，例如，在輔導(dǎo)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，以機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，學(xué)生感覺興趣盎然而且淺顯易懂，從而使學(xué)生改變被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)為主動(dòng)思考，積極參與到教學(xué)中，由此激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性，達(dá)到創(chuàng)新能力培養(yǎng)和提高教學(xué)效果的目的。

2. 練習(xí)式教學(xué)策略

由該課程目的和性質(zhì)決定，需要學(xué)生有較多的實(shí)踐動(dòng)手機(jī)會(huì)。所以該課程主要采取練習(xí)式的教學(xué)策略。學(xué)生通過上機(jī)實(shí)踐練習(xí)，將學(xué)到的理論知識(shí)融會(huì)貫通進(jìn)行上機(jī)編程，而且還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力，培養(yǎng)獨(dú)立解決問題的能力。為了保證實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，我們要求學(xué)生在每一個(gè)實(shí)踐練習(xí)結(jié)束后一周內(nèi)通過電子郵件提交電子版實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式統(tǒng)一要求包括實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)所涉及到的理論知識(shí)要點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)方法及步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析和實(shí)驗(yàn)小結(jié)。教師對(duì)提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行批改和評(píng)分，并計(jì)入平時(shí)成績(jī)。

在采取練習(xí)式教學(xué)策略的同時(shí)，我們根據(jù)開放教育導(dǎo)學(xué)的特點(diǎn)，對(duì)每一章的知識(shí)要點(diǎn)采取概念式教學(xué)策略。通過知識(shí)聯(lián)系，問題分析，使學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解，逐步達(dá)到較高的認(rèn)知層次，獲得解決問題的技能。

有研究表明，采用信息量大，圖文并茂，動(dòng)態(tài)顯示的課件能吸引學(xué)生的注意力，提高教學(xué)效果。而《控制系統(tǒng)CAD》這門課也適合使用這種多媒體式的課件，我們將教學(xué)內(nèi)容中抽象的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析利用flash和大量的圖形來表示，大大降低了理解難度。

三、考核方式

為克服應(yīng)試教育帶來的弊端，避免了“一張?jiān)嚲矶ㄇぁ钡那闆r發(fā)生，我們也改革了考試制度。從教學(xué)大綱要求的深度、廣度和難度出發(fā)，采用累加式考試制度。綜合性大作業(yè)、平時(shí)成績(jī)、期末考試各占一定比例。增加考核次數(shù)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)有一定作用。

1. 綜合性大作業(yè)

綜合性大作業(yè)是根據(jù)課程內(nèi)容布置幾道控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的題目，并且根據(jù)難易程度規(guī)定其中哪些題目必做哪些題目選作，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，去圖書館或網(wǎng)絡(luò)上查閱資料，有選擇地獨(dú)立完成。

2. 平時(shí)成績(jī)

平時(shí)成績(jī)主要是對(duì)每一個(gè)試驗(yàn)練習(xí)環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行考核。

3. 期末考試

期末考試采取開卷考試。

綜上，期末總成績(jī)?yōu)榫C合性大作業(yè)占30%，平時(shí)成績(jī)占40%，期末考試占30%。

通過學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋，我們這種書本理論與上機(jī)實(shí)踐練習(xí)相輔相成的教學(xué)策略，多元化的考核方式，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量有一定的幫助。通過學(xué)習(xí)該課程，學(xué)生加深了對(duì)許多知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，提高了實(shí)踐動(dòng)手能力，為他們從事畢業(yè)設(shè)計(jì)以及畢業(yè)后步入工作崗位運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。今后我們會(huì)繼續(xù)努力，爭(zhēng)取讓《控制系統(tǒng) CAD》課程的建設(shè)邁上更高層。

[1] 黃忠霖. 控制系統(tǒng)MATLAB計(jì)算及仿真[M]. 國(guó)防工業(yè)出版社，2001.

[2] 張晉格. 控制系統(tǒng)CAD—基于MATLAB語言[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[3] 李振亭. 多媒體課件設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐[M]. 清華大學(xué)出版社，2005.

Research on Control System CAD teaching method

WANG Min

In order to enhance the teaching quality of Control System CAD class, we combined with practice from the angle of class teaching way and testing method to discuss the teaching reform towards this class, which have achieved good results in practice.

control system; CAD; teaching way

G72

A

1008-7427（2010）10-0020-01

2010-06-09