實例式教學在自動控制原理教學中的運用分析

劉江濤 袁永偉 孔德剛 李珊珊 張秀花

摘 要：《自動控制原理》是工科類電氣自動化專業(yè)的主要課程，基于新形勢教育背景下，專業(yè)教師要應(yīng)用實例式教學手段，融合理論與實踐，合理的分配教學環(huán)節(jié)，幫助學生掌握基本的電氣維護與機械制作技能。針對“自動控制原理”課程教學特點，學生需要自主初步探究，聯(lián)系實際工程，配合理論知識講解，提高學生的實踐操作能力。同時，教師需要有選擇性的優(yōu)化課程內(nèi)容，進行實驗性教學，投入綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)學生的專業(yè)技能，實現(xiàn)工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標。

關(guān)鍵詞：實例式教學;自動控制原理教學;運用分析

引言：

實例式教學貫穿整個學期，是知識點融合的中心，教師會以案例分析來為學生講解機械化知識，加深學生對于知識概念的理解范疇。實例教學的主要模式是“理論知識教學+應(yīng)用實例分析+綜合演練討論”，核心是知識實踐應(yīng)用。專業(yè)教師需要根據(jù) “自動控制原理”課程內(nèi)容的需要，設(shè)計詳細的教學計劃。，分解自動化、電氣工程內(nèi)容，簡化專業(yè)基礎(chǔ)課，突出綜合實訓(xùn)，讓學生掌握連續(xù)控制建模與機械自動化控制，培養(yǎng)學生解決工程問題的專業(yè)能力。同時，要明確自動控制的工作流程，促使學生打下堅實的基礎(chǔ)。

一、課程教學的基本現(xiàn)狀

由于“自動控制原理”課程涉及的內(nèi)容相對較多，包含著分散化的章節(jié)知識，教師需要合理的統(tǒng)籌與安排課程教學。在傳統(tǒng)教學模式下， 教師相對側(cè)重與理論知識的教學，忽視了實踐應(yīng)用環(huán)節(jié)，給學生灌輸?shù)顷P(guān)于自動化控制的基本概念、組裝過程、原理分析、性能檢測等等，而對于自動控制的實訓(xùn)內(nèi)容教學較少，學生不能完全的理解“自動控制原理”，學習效率也相對較低。長期的理論教學、公式推導(dǎo)、圖形樣式介紹會阻礙著學生的發(fā)展，實踐能力得不到進步鍛煉。

其次，教師沒有充分考慮到電子儀器的更新與變革，課程內(nèi)容需要適當?shù)淖龀稣{(diào)整，不然教學進程智慧停滯不前，學生的學習效率也會大打折扣。基于現(xiàn)代化視域，傳統(tǒng)教學模式已經(jīng)無法貼合“自動控制原理”課程，理論知識的過于擴大，致使實踐設(shè)計不達標，學生的專業(yè)能力也不能進一步提高。關(guān)于“自動控制原理”教學，教師需要增加實踐分析，導(dǎo)入多樣化的教學模式，擴充課程內(nèi)容，開展不同的實驗項目，激發(fā)學生的參與興趣，發(fā)揮學生的主觀能動能性，逐步提高學生的創(chuàng)新能力。因此，教師需要才起實例式教學法，完善教學結(jié)構(gòu)，幫助學生基礎(chǔ)認識自動化控制知識。

二、結(jié)合課程特點，巧妙運用實例式教學

“自動控制原理”課程理論性較強，概念類別多，是工科專業(yè)的綜合課程，直接關(guān)系著學生專業(yè)的發(fā)展。為了提高教學效率，教師可以實施實例式教學手段，整合知識理論概念，明確“自動控制原理”課程教學目標與方向，有計劃的指導(dǎo)學生學習與實踐，提升學生的專業(yè)素養(yǎng)能力。在正式教學之前，教師要先說明實例教學的次序與步驟，讓學生有一定的了解與認識，如“機械自動化知識點的講解、實驗室操作、案例分析討論、課程總結(jié)概括”。受到教學資源與環(huán)境的影響，專業(yè)教師需要充分利用現(xiàn)有的教學設(shè)施，引導(dǎo)學生參加實驗活動，拓展知識面，增強實踐應(yīng)用能力。

比如，在教學“微機與自動控制原理”中，教師可以先為學生講解“系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖”，并通過多媒體給學生展示圖像，幫助學生建立空間模型。之后，教師會加入習題檢測，如“用信號流圖法，求出一個集成電路的構(gòu)成函數(shù)，以機械自動化機器為主要對象？”。為了貫徹“實例式教學”，教師可以選擇一些實物進行操作演示，學生需要做好筆記記錄，明確各種自動控制系統(tǒng)的各個操作步驟。接下來，教師可以開展實驗教學活動，把學生分為多個小組，先為學生演示自動化機械臺的實體操作與維修。學生需要按照老師的步驟重新演示一遍，加深印象。此外，教師需要配合相關(guān)的“實驗案例”，為學生們分析，以“茶爐集成電路為例”，教師可以讓學生們自由的交流分析，表達自己的意見。而后，學生可以自行拆解電路，運用自己所學的知識來解決問題，樹立學生的工程運用意識，提高學生的學習積極性。

三、以工程教育為背景，整合課程教學內(nèi)容

在“自動控制原理”課程教學中，教師要先規(guī)劃教學次序與過程，突出工程教育背景，整合教學內(nèi)容，發(fā)揮現(xiàn)代化教學的重要優(yōu)勢，促進學生的綜合發(fā)展。因為“自動控制原理”屬于工科類別，知識概念具有一定的抽象性，需要通過不斷的實踐訓(xùn)練來認識，只有這樣才能完全應(yīng)用實踐。課堂教學是學生汲取專業(yè)知識的重要環(huán)節(jié)，教師要重視教學方式，合理的運用實例教學，分多個步驟教學，引領(lǐng)學生逐步的學習“自動控制原理”，全面的了解機械化操作?；诠I(yè)化發(fā)展的背景，專業(yè)教師要轉(zhuǎn)變教學觀念，導(dǎo)入豐富的實踐知識，把工程思想滲透到課堂教學中，有計劃性的增強學生的知識技能。

比如，在教學“液化機器的組組合結(jié)構(gòu)”時，教師需要分多個步驟來講解，其中包括自動化機械的組成、具體操作流程、實際應(yīng)用范圍等等，強化實踐部分，讓學生親自感受器件的形態(tài)構(gòu)造。為了提高學生的整體素質(zhì)，學校需要建設(shè)專門的“實訓(xùn)基地”，分批次安排學生進行實驗測試，讓學生自主分析測試“自動控制系統(tǒng)”，并做好數(shù)據(jù)記錄，并得出實驗結(jié)論。而后，教師可以挑選優(yōu)秀的學生到各大自動機械研究所實習，豐富學生的實踐經(jīng)驗。除此之外，教師還需要適當?shù)恼{(diào)整授課的內(nèi)容，開展慕課和“虛擬課堂”，實施線上教育，并設(shè)置相應(yīng)的實驗題目，讓學生合作完成，這樣可以調(diào)動學生的實踐積極性。在實例式教學范疇下，高校“自動控制系統(tǒng)”教學能夠?qū)崿F(xiàn)最大化的教學效果，強化學生的工程實踐意識，提升專業(yè)素養(yǎng)，為工作奠定堅實的專業(yè)基礎(chǔ)。

四、增加課程綜合訓(xùn)練，提高學生的綜合技能

考慮到“自動化控制原理”課程的特殊性，教師必須與工程實踐相結(jié)合，科學的布置作業(yè)。為了深化學生的認知，學生可以先仔細搜尋資料，找一些關(guān)于自動控制技術(shù)的實驗視頻與文獻資料，全面的觀察圖文內(nèi)容。教師還可以布置一些基本的工程實踐題目，讓學生羅列出題目的構(gòu)思、設(shè)計、實踐測試、運行投放，熟悉整個流程，并增加一些綜合訓(xùn)練項目，培養(yǎng)實踐應(yīng)用型人才。

比如，教師可以開展“頻率響應(yīng)與線性系統(tǒng)”訓(xùn)練活動，讓學生檢測試驗“自動化機床”，進行立體化的調(diào)查與分析，從機器的工作原理、運行頻率、控制操作系統(tǒng)來試驗。教師要進行一定的指導(dǎo)與建議，幫助學生正確的開展實驗。從中，教師可以給每個團隊配備一名實驗助教，實時記錄學生的訓(xùn)練過程。最后，教師會評出最優(yōu)的實驗個體與團隊。在這個過程中，可以極大的提高課程學習效率，鍛煉學生的思維能力，為學生日后職業(yè)化發(fā)展奠定基石。

總結(jié)：

綜上所述，在高校“自動控制系統(tǒng)原理”課程教學中，教師要巧妙的運用實例式教學，有效的提高學生的專業(yè)素養(yǎng)。

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