基于便攜式倒立擺的自動控制原理實驗教學改革初探

潘俊濤+韋海成+張白+肖明霞

摘 要 圍繞北方民族大學應用型人才培養目標，針對當前以知識教學為基礎構建的自動控制原理實踐教學環節中存在的脫離工程實踐、實踐場地受限等問題，采用基于問題學習教學方法，以便攜式倒立擺為實踐教學平臺，圍繞其數學建模、系統分析、設計及控制實現，設計課程實驗。新的課程實驗內容以實際控制系統設計的一般過程為步驟，貼近工程實際，不僅激發了學生的主動學習熱情，更鍛煉培養了學生的創新思維和實踐動手能力，強化了學生的工程素質。該實踐教學方法具有較好的可操作性，實踐教學效果良好。

關鍵詞 便攜式倒立擺；自動控制原理；基于問題學習；實驗教學

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）24-0145-03

Practical Teaching Reform for Automatic Control Principle based on Portable Inverted Pendulum//PAN Juntao， WEI Hai-cheng， ZHANG Bai， XIAO Mingxia

Abstract Focusing on the cultivation of applied talent， this paper presents a new experimental teaching reform method for the course

of automatic control principle which aiming at solving the problem that theory disengages practice. The reform scheme is proposed based

on portable inverted pendulum which close to the actual situation. Problem-based Learning is adopted to motivate students initiative enthusiasm of study. Meanwhile， the innovative thinking as well as

practical skill is improved during the execution of reformation. The

proposed method is workable which yields excellent teaching results.

Key words portable inverted pendulum； automatic control principle； problem-based learning； experimental teaching

1 引言

2016年6月，中國正式成為《華盛頓協議》中的一員，這標志著中國的工程教育正式走上國際舞臺。與此同時，中國工程教育專業認證也成為我國高等教育的重要內容之一。我國各高等院校，特別是以技術應用型人才為培養目標的高等院校，都把對學生的工程素質培養列為后期工科專業建設的核心內容[1-4]。工程素質[5]是指從事工程實踐需具備的能力，是面向工程實踐活動時所具備的潛能和適應性，包括專業理論知識、實踐技能及情感意識等多個方面。其中，實踐技能的培養是工程素質內涵的關鍵所在。相比于課堂教學環節，實驗教學環節將課程理論知識與實際相結合，不僅有效地提升了學生的實踐動手能力，更鍛煉了學生的創新思維意識，是培養學生實踐技能的重要手段。……