王豫 新鄉職業技術學院
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高職“自動控制原理”教學方法略談
王豫 新鄉職業技術學院
摘 要:作為自動控制工程基本理論的“自動控制原理”,也是自動化、機電一體化等的重要內容,在總的課程體系中,發揮著關鍵性的作用。該作筆者依照“自動控制原理”的定位、特征及實例等,就如何利用這種方式更有效地提升教育水平做出了論述。
關鍵詞:自動控制原理 教學方法 實例分析
作為必備的基礎課程,自動控制原理不但起到了為實際課堂教學提供理論依據的效用,也展現出了像時域分析法、根軌跡分析法、頻域分析法等一系列控制系統的分析方法,并且已經在不少技術領域獲得了普遍的推廣。所以掌握自動控制的基本原理,早已成為了各個學校的共識。這項原理在實際的教學中發揮著承上啟下的關鍵作用。本文依照自動控制原理本身的定位、特點及個人經驗,提出了如下方案:
現階段,在創新勞作模式、改進新技術、提高生活品質、解決經濟及社會問題等方面均起著關鍵性的影響。自動控制技術的使用范疇已經拓展到生物、醫學、經濟管理等多個領域之中,逐漸演變為當前社會必不可少的構成部分。不同領域的技術人員均需擁有一定的自動控制理論儲備。掌握學習的要點,進一步激發學生們的積極性,同時在課前分析一些平時應用到自動控制原理的實例。比如說,手關燈這一看似簡單的行為活動,當中涵蓋了深奧的自動控制常識。在關燈的過程中,人需要先用眼睛持續預測手和燈的相對位置;之后,運用大腦判斷手和燈之間的距離,發出偏差信號,再依照其大小發布命令,慢慢令手和燈間的偏差減少,直到燈被關閉。
作為一門理論性特別強的學科,自動控制原理涵蓋了像電路、積分變換定律等不少知識,由于學生知識儲備欠缺,同時容易忽略預習和復習環節,于是便導致學生學習吃力,壓力大。
此時,必須采取賞識教育,及時發現學生的長處,全面看待不足。尊重每一名學生,加強對學生的鼓勵與引導,幫助他們及時尋找到克服困難的途徑,養成預習和復習的良好學習習慣。
對于一些學生比較消極,存在厭學情緒,不愿意問問題等情況,可以通過設立專門的探討課程,來促進師生間的溝通和交流,掌握學生存在的問題,更利于老師答疑解惑。更重要的是,教師能夠根據學生自身的想法及對教學的要求,及時革新教學手段,從而提升教學效果。
在實際的教學過程中,必須遵循因材施教的準則,把握好教學的進度和質量,不能太過著急。例如,河北某職業學院,一部分生源為高中生,另一部分為職業學校學生。因為高校擴招政策,導致高職生源下降,學生的整體素質有所下滑,大多數學生的理科基礎較為薄弱,綜合種種情況,對教學提出了更高的要求,需要有條不紊、循序漸進。對于這些學生基礎差的情況,在課堂教學過程中,應當適當穿插一些理科的基礎理論,比如:“為什么天天與S打交道?S指的是什么?為什么要引入S?”這個學習難點,在講解傳遞函數前增加“拉氏變換與反變換”的知識,必須令學生懂得引入S的意義。
由于自動控制原理的理論性和針對性都很強,運用的公式也非常多,計算復雜,大部分學生理解起來都不容易,依照學生的不同情況,盡可能少用數學推導,強調高職學校“自動控制原理”簡潔的特征。一切以簡單易懂為根本原則,以“穩、準、狠”為主線,分配教學內容,簡化教學環節,令學生更容易吸收、理解知識內容。而這一點也是學習指導環節的設計內容,知識點必須保證方法、結論明確,同時,保證學生學習目的及思路的明確。
在日常的課堂教學中,教師應當盡量拉動學生的熱情,深入發掘知識的智力因素,目的是鍛煉學生的創造能力。在課程開始前,需要對上一堂課的講解進行復習和鞏固,對一些重點、疑難問題進行提問,掌握學生對知識的理解狀況,然后推出新的內容,并且對新舊內容進行對比分析。在實際的講授環節穿插一些自動控制的應用實例和其他緊密相關的科學,令各個學科互相融合,互相滲透。
在教學環節當中,主體是學生,教師主要扮演引路人的角色。如若實際教學中出現一些疑難問題,教師應積極引導學生進行思考,而不是直接說出答案。最好給學生留下充分思考的空間,引領他們尋找到更有效解決問題的方法。像在開環系統及閉環系統的教學中,教師可以借助舉例子的方式進行教學,例如直流電動機調速的實例,經由簡單分析,令學生看出在一定條件下,開環控制和閉環控制對轉速的影響。這樣做的目的是將理論聯系實際,令學生在自主發現、分析、解決問題的過程中,尋找到一條正確的思路,便于對相關知識的記憶。
自動控制原理作為一門理論性、實踐性都非常強的課程,要想讓學生更有效地鞏固、深入掌握所學知識,提升學生的實際操作能力及分析、解決問題的能力,就必須注重實踐環節。
要想收到更好的教學效果,在實際的課堂教學中,應根據學生提出的一些疑難問題有針對性的布置實踐任務。比如說,二階系統分析這一章節的講解中,借助Matlab軟件演示其階躍響應曲線,同時借助仿真試驗的手段,把二階系統階躍響應曲線同因參數更改所導致的誤差呈現出來。如此一來,便能夠讓學生更直觀、深入的了解相關知識。這種仿真試驗能夠彌補試驗過程中存在的缺陷,大大減少了學習難度,有助于達到預計的教學效果。
綜上所述,“自動控制原理”作為一門理論體系健全、內容豐富、應用廣泛的基礎課程,必須具備深厚的高數、工程數學、電路、電子科技等知識儲備,才能更快更好地掌握這門學科內容。因此,我們必須繼續深入探究,采用適宜的教學手段,迅速提升教學水平,達到令學生學以致用的教學目的。
參考文獻:
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