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的主要課程,基于新形勢教育背景下,專業教師要應用實例式教學手段,融合理論與實踐,合理的分配教學環節,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化課程內容,進行實驗性教學,投入綜合訓練,培養學生的專業技能,實現工程應用型人才的培養目標。
關鍵詞: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+應用實例分析+綜合演練討論”,核心是知識實踐應用。專業教師需要根據 “自動控制原理”課程內容的需要,設計詳細的教學計劃。,分解自動化、電氣工程內容,簡化專業基礎課,突出綜合實訓,讓學生掌握連續控制建模與機械自動化控制,培養學生解決工程問題的專業能力。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。
一、課程教學的基本現狀
由于“自動控制原理”課程涉及的內容相對較多,包含著分散化的章節知識,教師需要合理的統籌與安排課程教學。在傳統教學模式下, 教師相對側重與理論知識的教學,忽視了實踐應用環節,給學生灌輸但是關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內容教學較少,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、圖形樣式介紹會阻礙著學生的發展,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,課程內容需要適當的做出調整,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。基于現代化視域,傳統教學模式已經無法貼合“自動控制原理”課程,理論知識的過于擴大,致使實踐設計不達標,學生的專業能力也不能進一步提高。關于“自動控制原理”教學,教師需要增加實踐分析,導入多樣化的教學模式,擴充課程內容,開展不同的實驗項目,激發學生的參與興趣,發揮學生的主觀能動能性,逐步提高學生的創新能力。因此,教師需要才起實例式教學法,完善教學結構,幫助學生基礎認識自動化控制知識。
二、結合課程特點,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,是工科專業的綜合課程,直接關系著學生專業的發展。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,有計劃的指導學生學習與實踐,提升學生的專業素養能力。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、課程總結概括”。受到教學資源與環境的影響,專業教師需要充分利用現有的教學設施,引導學生參加實驗活動,拓展知識面,增強實踐應用能力。
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“系統結構圖”,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成函數,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,整合課程教學內容
在“自動控制原理”課程教學中,教師要先規劃教學次序與過程,突出工程教育背景,整合教學內容,發揮現代化教學的重要優勢,促進學生的綜合發展。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練來認識,只有這樣才能完全應用實踐。課堂教學是學生汲取專業知識的重要環節,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,引領學生逐步的學習“自動控制原理”,全面的了解機械化操作。基于工業化發展的背景,專業教師要轉變教學觀念,導入豐富的實踐知識,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構”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、實際應用范圍等等,強化實踐部分,讓學生親自感受器件的形態構造。為了提高學生的整體素質,學校需要建設專門的“實訓基地”,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”,并做好數據記錄,并得出實驗結論。而后,教師可以挑選優秀的學生到各大自動機械研究所實習,豐富學生的實踐經驗。除此之外,教師還需要適當的調整授課的內容,開展慕課和“虛擬課堂”,實施線上教育,并設置相應的實驗題目,讓學生合作完成,這樣可以調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”教學能夠實現最大化的教學效果,強化學生的工程實踐意識,提升專業素養,為工作奠定堅實的專業基礎。
四、增加課程綜合訓練,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合,科學的布置作業。為了深化學生的認知,學生可以先仔細搜尋資料,找一些關于自動控制技術的實驗視頻與文獻資料,全面的觀察圖文內容。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思、設計、實踐測試、運行投放,熟悉整個流程,并增加一些綜合訓練項目,培養實踐應用型人才。
比如,教師可以開展“頻率響應與線性系統”訓練活動,讓學生檢測試驗“自動化機床”,進行立體化的調查與分析,從機器的工作原理、運行頻率、控制操作系統來試驗。教師要進行一定的指導與建議,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,實時記錄學生的訓練過程。最后,教師會評出最優的實驗個體與團隊。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,為學生日后職業化發展奠定基石。
總結:
綜上所述,在高校“自動控制系統原理”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素養。
參考文獻:
[1]王小增, 楊久紅, 林厚健, et al. 在自動控制原理教學中如何應用“四步教學法”——以二階系統時域響應為例[J]. 遼寧師專學報:自然科學版, 2019(1):24-26.
[2]楊光儀, 李然, 于樂, et al. 工程教育專業認證背景下的《自動控制原理》課程教學改革研究[J]. 高教學刊, 2019(15).
[3]徐攀峰, 盧媛, 張丹, et al. 面向應用技術轉型的自動控制原理實驗教學改革與實踐[J]. 實驗科學與技術, 2019, 17(3).