技工院校自動化專業(yè)自動控制原理教學分析與實踐

摘 要：自動控制原理是技工院校自動化及機電類等專業(yè)的必修專業(yè)課程，對于技校生來說，有較大的學習難度。因此教師在教學過程中要從技校生將來的實際應用出發(fā)，重點講授經典控制理論的基本概念、基本分析方法及其應用，為學生今后的發(fā)展奠定堅實的基礎。

關鍵詞：自動化 控制實踐

隨著科學技術的進步，特別是信息化技術的普及使用，自動控制技術在各個領域的應用日趨廣泛。筆者學院很早就將自動控制原理作為電氣自動化、機電、數控等專業(yè)的必修課程。但在長期的教學過程中，由于忽視了技校生的實際學情，教學模式、教學方法、教學手段因循守舊，導致教學效果不佳。學生既在理論學習上缺乏深度，又在實際應用上缺乏能力，導致用人單位意見很大。為此，學院對自動控制原理、電氣控制技術與PLC技術應用等學生今后就業(yè)必須掌握的專業(yè)課程進行教學改革，針對各專業(yè)的培養(yǎng)目標以及專業(yè)技能方向，調整教學內容與教學課時，加大實訓力度，收到了良好的效果。

一、當前技工院校自動化專業(yè)自動控制原理教學中存在的問題

自動控制原理是研究自動控制基本規(guī)律的一門科學，是分析和設計自動控制系統的理論基礎，目前已形成工程控制論、生物控制論、經濟控制論和社會控制論等多個分支，其中工程控制論是控制論中的一個重要分支，技工院校所采用的課程主要是研究工程領域的自動控制。目前由于主客觀多種原因，自動控制原理教學中存在著一些問題亟待解決。首先，課程教學缺乏專業(yè)針對性。在技工院校的專業(yè)教學標準中，主要有機電技術應用、機電設備安裝與維修、工業(yè)自動化儀表及應用等專業(yè)涉及自動控制原理課程，但各個專業(yè)對這門課程要求學生掌握的程度并不相同，而以往技工院校采取的“一刀切”的方式，導致有的專業(yè)“吃不飽”，有的專業(yè)“吃不了”，造成教學資源浪費。其次，教學模式滯后?，F在的職業(yè)教育強調學校教學與就業(yè)崗位的“無縫對接”，而我們的教學內容往往滯后于企業(yè)的技術工藝，使得學生所學的知識到實際中已過時。再次，實訓設備落后。自動控制原理課程的實訓需要學校配備電氣控制實訓室、PLC與變頻器應用實訓室以及過程控制系統實訓室，而資金短缺是目前技工院校普遍遇到的一個難題。最后，師資力量薄弱。由于技工院校的待遇不高，教師也不愿來校任教。這就導致技工院校的專業(yè)教師隊伍出現青黃不接的窘境，特別是“雙師型”專業(yè)教師團隊建設亟待加強。

二、技工院校自動化專業(yè)自動控制原理的教學實踐

針對技工院校的“職業(yè)特色”的教育目標以及學生今后成長成才的需要，筆者以為要實施好自動控制原理課程的教學必須做好以下幾個方面的工作：

1.做好技校生的學情分析

要學好自動控制原理這門課程，數學與物理基礎知識是關鍵，此外還要掌握一定的計算機知識。對于當前的技校生來說，這無疑具有較高的難度。特別是近幾年，隨著中考、高考分數線的降低，報讀技工院校的生源素質逐年降低，且學習態(tài)度不端正，厭學情緒嚴重。在這種情況下，教師必須根據學生的實際學情出發(fā)，精簡教學內容，強調物理概念，減少繁瑣的數學推導，加強理論和實際相結合，在應用上下工夫。

2.改進教學方法

自動控制原理一般分為經典控制理論和現代控制理論?？紤]到實際工程中大量應用的仍是經典控制理論，在教學內容的選擇上我們還是以經典控制理論及其應用為主。在教學方法上，要改變過去單一、僵化的教學模式，轉而靈活組合情境教學法、目標教學法與任務驅動法。如我們將教學內容分成八個情境，包括自動控制的一般概念、控制系統的數學模型、控制系統的時域分析法、根軌跡分析法、頻率特征法、控制系統的綜合校正、非線性系統、采樣控制系統。這八個情境從易到難，從淺到深，循序漸進。同時將每個情境又分為多個任務、實訓模塊以及課后練習，以任務驅動學生自覺、自愿地學習。如在控制系統的頻率分析這一情境中，我們將學習任務設置為頻率特性的基本概念、典型環(huán)節(jié)的頻率特性、控制系統的開環(huán)頻率特性曲線的繪制、頻率特性法分析系統的穩(wěn)定性以及開環(huán)頻率特性與性能指標的關系，將教學的技能目標設置為讓學生了解典型環(huán)節(jié)的頻率特性、掌握系統開環(huán)頻率特性的繪制和掌握奈奎斯特穩(wěn)定判據。這樣，教學在明確的目標引導下，通過一個個小任務的完成，使學生充分感受到任務解決的成就感，從而激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)了他們的獨立思考以及自主學習能力。

此外，技工院校還應大膽引入校外實訓基地，借助企業(yè)人才、技術和設備資源優(yōu)勢，緩解校內實訓教學安排上的壓力，實現實訓條件的社會溝通，使學生置身于現實工作情境中，從而達到事半功倍的教學效果。

（作者單位：江西省冶金技師學院）