自動控制原理及設計分析

孫宇

摘 要：如何把市場和技術設計、生產與銷售等環節集成化的優化成一個系統，最大程度的發揮企業的能動性，提高生產效率來滿足市場的不同需求，這是當前工業的重要的系統要素，而自動控制原理某種程度上市可以尋找上述諸多問題解決的突破口的，因此教育者要做好更有針對性的教學來完成自動控制原理課程設置的初衷。基于此，本文主要分析自動控制原理及設計的課堂改革和教學改革問題。

關鍵詞：自動控制；原理及設計；分析研究

前言：社會經濟的發展和建設，對于自動化的需求越來越甚。對于教學工作的開展來說，同樣需要做好相應教學工作的改革和創新，通過自動控制原理的切入，做好相應課程的設計，最終達到讓學生掌握實踐與理論知識，并對理論知識予以靈活應用的程度。因此，相關教師要注重理論教學與實踐教學兩個方面進行深入研究，做好相應課程教學設計。

一、課堂教學的改革

1.精選授課內容，強化“ 三基”教學

由于“自動控制原理”課程包涵內容復雜且知識信息量非常大，而教學學時又非常有限，這就要求教育者在實際教學時突出重點和難點，對基本知識點、基本原理和基本實驗方法要講透徹，對局部重點內容要精選授課，做到重點答疑解惑，同時，做好相關的后期有針對性的習題或者課題演練，達到強化學習的目的，教師應該盡可能引導學生去自主的實踐，從實踐總結，結合理論，強化自我知識體系，完善自我能力，

2.合理運用現代化教學手段，提高教學效率

現代教學手段已經有了很大的突破，包括多媒體在內的各種教學手段早已走進課堂。粉筆加黑板是傳統的教學基本特點，教師是課堂的主宰，老師的灌輸式教育讓學生的抽象思維能力沒有發揮余地，而教師的教學實驗效果也往往收不到很好的效果。今天，課堂上的計算機輔助教學（CAI）已司空見慣，它已經是現代教育科學與教育技術的重要拼圖，教學軟件和CAI 課件的介入，讓課堂活躍了起來，學生們的思維也開發出來，用更多的除了語言以外的內容去增加學生對知識點的理解，尤其是課程中涉及的圖標、曲線等內容，采用課件之后，內容一目了然，直觀的同時也提高了教學效率。

3.利用MATLAB語言，培養綜合分析能力

由美國Mathworks公司發布的第四代計算機語言MATLAB語言，該語言主要面向科學計算、數據可視化以及交互式程序設計。控制系統分析與仿真設計是該軟件的主要強項功能體現，同時MATLAB語言繪圖功能特別強勁。目前，MATLAB語言已經是我國“自動控制原理”課程的主要輔助教學工具之一。通過該軟件，可以讓學生通過軟件自我的建模、仿真過程，了解控制系統的工作原理和工作過程，讓學生對系統模型方面概念的理解不停留在紙面上，串聯自身的知識點，消化和吸收了書本內容。教學實踐來看，“自動控制原理”課程教學中引入MATLAB語言，加深了學生對自動控制原理廣義上抽象性的理解，知識涵蓋點更加直觀性。同時課堂上的學生也學會了使用先進的軟件，理論和實踐有機結合，提高了動手能力和理論能力的綜合素質。

二、實驗教學的改革

1.自動控制原理實驗教學的基本內容

實踐出真知，所以，教學中，培養學生的動手能力、基本科研能力和創新能力是檢驗教學效果的考核之一，因此教師教學中，應有的放矢的增加實驗教學內容和知識涵蓋點，實驗教學模塊的設立能強化學生對抽象的理論概念的理解和消化，進而將知識應用到實驗和實踐中，學會用科學的方法，有效的數據和涵蓋的技術來分析和整理問題，解決實際中存在的問題， 進而將諸如控制元件、傳感器、自動控制原理、仿真方法等分散的知識點進行綜合串聯，既學習了書本知識，又強化了動手能力，理論和實踐結合的方式來完成綜合性的實驗，進而達到育人的真正教學目的。

2.自動控制原理實驗教學的模式

合理安排、增加實物綜合性實驗這是目前普遍采用的一種教學方法，既能加深理論理解，又能對原理性的知識進行系統化的學習，從而達到良好的教學目的。MATLAB/SIMULINK 數字仿真環境的虛擬實驗模式也是一種被廣為傳播的一種教學方法，該方法擁有先進的計算機語言和一定的仿真能力，讓學生能切實感受控制系統和仿真設計。

這兩種實驗教學模式的相互結合， 使學生感受到物理實驗和虛擬實驗的各自優缺點，尤其是后者，成功的解決了在虛擬環境中難以建立真實系統的問題。此外， 得益于計算機的推廣，“自動控制原理”實驗教學的場地、時間不再受到限制，甚至部分教學內容得到拓展性的延伸， 越來越多的學生選擇用課外時間完成有關的實驗教學項目。

結語：

隨著國家對自動化控制要求的加劇，做好相應教學工作開展就顯得非常重要。教師要注重從自動控制原理出發開展相應的教學工作，做好相應的教學改革，真正讓學生掌握自動控制技術，并做好相應的實操教學，讓學生的應用技能不端提升。

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