《控制系統CAD》教學方法研究

王 敏

（湖北廣播電視大學，湖北 武漢 430073）

《控制系統CAD》教學方法研究

王 敏

（湖北廣播電視大學，湖北 武漢 430073）

為了進一步提高《控制系統CAD》課程的教學質量，結合教學實踐經驗，從課程的教學方法及考核方式對該課程的教學改革進行了探討和總結，并在實踐中取得了良好的效果。

控制系統；CAD；教學方法

控制系統CAD又稱為控制系統計算機輔助設計，是一種利用計算機對復雜控制系統進行分析和設計的重要方法和手段。它為控制系統的分析、計算、研究、綜合設計以及自動控制的計算機輔助教學提供了快速、經濟、科學及有效的手段。

一、教學目標

該課程以MATLAB語言為主要工具，系統講述控制系統分析與設計的基本原理和設計方法。通過學習該課程，學生進一步理解控制系統的基本理論，建立系統的概念。掌握使用計算機輔助工具的方法。了解從系統建模到設計，仿真的全過程。

二、教學策略

所謂教學策略是在一定教學理念的指導下，有目的、有意識地設計教學內容的各個環節。

《控制系統CAD》課程涉及的知識面較廣，是自動控制、信號處理、計算機程序設計多門課程交叉的一門學科，既有抽象的理論知識，又有應用性很強的實踐環節。根據課程的這一特點，《控制系統CAD》課程導學中，對于不同的內容采用了不同的教學策略。

1. 啟發式教學

工程理論學習的一個重要特點就是它有很強的目的性，激發學生的學習興趣，培養學生帶著強烈的目的性去研究問題，這也是啟發式教育的精髓所在。在本課程的理論教學中，引入工程實例，例如，在輔導控制系統的系統設計時，以機器人控制系統設計為例，學生感覺興趣盎然而且淺顯易懂，從而使學生改變被動的學習狀態為主動思考，積極參與到教學中，由此激發學生的創造性，達到創新能力培養和提高教學效果的目的。

2. 練習式教學策略

由該課程目的和性質決定，需要學生有較多的實踐動手機會。所以該課程主要采取練習式的教學策略。學生通過上機實踐練習，將學到的理論知識融會貫通進行上機編程，而且還可以激發學生的學習興趣，鍛煉學生動手能力，培養獨立解決問題的能力。為了保證實踐教學質量，我們要求學生在每一個實踐練習結束后一周內通過電子郵件提交電子版實驗報告。

對實驗報告格式統一要求包括實驗名稱、實驗目的、實驗內容、實驗所涉及到的理論知識要點、實驗方法及步驟、實驗結果及分析和實驗小結。教師對提交的實驗報告進行批改和評分，并計入平時成績。

在采取練習式教學策略的同時，我們根據開放教育導學的特點，對每一章的知識要點采取概念式教學策略。通過知識聯系，問題分析，使學生加深對知識的理解，逐步達到較高的認知層次，獲得解決問題的技能。

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

三、考核方式

為克服應試教育帶來的弊端，避免了“一張試卷定乾坤”的情況發生，我們也改革了考試制度。從教學大綱要求的深度、廣度和難度出發，采用累加式考試制度。綜合性大作業、平時成績、期末考試各占一定比例。增加考核次數，對學生學習的促進有一定作用。

1. 綜合性大作業

綜合性大作業是根據課程內容布置幾道控制系統分析與設計的題目，并且根據難易程度規定其中哪些題目必做哪些題目選作，要求學生根據所學知識，去圖書館或網絡上查閱資料，有選擇地獨立完成。

2. 平時成績

平時成績主要是對每一個試驗練習環節的實驗報告進行考核。

3. 期末考試

期末考試采取開卷考試。

綜上，期末總成績為綜合性大作業占30%，平時成績占40%，期末考試占30%。

通過學生的學習反饋，我們這種書本理論與上機實踐練習相輔相成的教學策略，多元化的考核方式，對提高教學質量有一定的幫助。通過學習該課程，學生加深了對許多知識的感性認識，提高了實踐動手能力，為他們從事畢業設計以及畢業后步入工作崗位運用計算機仿真打下了堅實的基礎。今后我們會繼續努力，爭取讓《控制系統 CAD》課程的建設邁上更高層。

[1] 黃忠霖. 控制系統MATLAB計算及仿真[M]. 國防工業出版社，2001.

[2] 張晉格. 控制系統CAD—基于MATLAB語言[M]. 機械工業出版社，2004.

[3] 李振亭. 多媒體課件設計理論與實踐[M]. 清華大學出版社，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