“自动控制原理”课程实验教学改革与探索

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1、国吨力毅2013年第34期DOI编码：10．39696．issn．1007—0079．2013．34．068“自动控制原理’’课程实验教学改革与探索王柯周延延吴晓燕曹健摘要：“自动控制原理”是一门集理论性、实践性和应用性于一体的专业基础课，实验教学是该课程教学的重要组成部分。针对“自动控制原理”实验教学目前存在的主要问题，结合在教学中的实际经验，对实验教学进行了改革与探索，解决了目前该课程实验教学面临的主要困难，促进了学员学习“自动控制原理”课程的积极}生，提高了学员的动手实践能力和创新能力。关键

2、词：自动控制原理；实验教学；教学法改革作者简介：王柯(1983-)，男，陕西西安人，空军工程大学防空反导学院，讲师；周延延(1976一)，女，陕西西安人，空军工程大学防空反导学院。讲师。(陕西西安710051)基金项目：本文系陕西省自然科学基金项目(项目编号：2012JM8020)的研究成果。中图分类号：G642．423文献标识码：A文章编号：1007-0079(2013)34-0140-01“自动控制原理”课程是空军工程大学防空反导学院本科趣不高，达不到好的学习效果，不利于培养学员分析问题和解专

3、业学生必修的一门重要的专业基础课，是一门集理论性、实决问题的能力。践性和应用性于一体的课程。通过该课程的学习，学员应掌握二、教学改革与探索自动控制系统分析和综合的基本方法，能够根据所学知识，分对于“自动控制原理”课程的实验教学改革而言，改革的析与本专业相关的武器装备中控制系统的性能，能够运用所学重点须放在如何提高学员创新思维能力和工程实践能力的培养知识分析和解决实际问题。上。在教学过程中重视学员在教学活动中的主体地位；在行动上实验教学是保证该课程教学效果的重要部分。实验教学内注重学员独立思维能力、

4、创新意识和团队协作能力的培养，充容必须紧随学科前沿，教学手段必须激发学员对实验的兴趣，分调动学员学习的主动性、积极性和创造性。_I】因此，在课程实教学模式必须启发学生的研究性思维。本文结合笔者近年来的验教学方面做了如下改革与探索：实际教学情况，就“自动控制原理”实验教学目前存在的主要问1．基础性实验不限时。研究性实验多鼓励题和改革方法进行了探索。随着控制科学技术的发展和计算机技术的应用，新的控制一、目前存在的主要问题方法和控制手段也越来越多，“自动控制原理”课程实验内容1．实验内容多，实验学时少多

5、、学时少的矛盾越来越突出。为了解决这一矛盾，根据各专业“自动控制原理”课程内容包含经典控制理论和现代控制特点以及对自动控制原理知识的需求来确定对实验内容的取理论两部分，内容丰富，理论性强。而根据课程标准学时安排实舍，精简课堂实验内容，增加课外研究实验。在教学计划外的时验学时则会不到理论学时的10％，存在严重的实验内容多、学时间，对所有学员以预约的方式开放实验室，学员可以根据自己的少的矛盾，导致实验课时紧张，教学效果必定也会受到影响，造需要和兴趣，在实验室求证课本知识，或者自选相关的实验项目成学员逐

6、渐失去兴趣进而放弃的后果。而如果为了保障实验时进行设计和实验，这一举措不但培养了学员的自主学习能力，发间，缩减每学时的教学内容，必定会影响到学员对部分教学内容挥了学员的个性与特长，还提高了专业仪器设备的利用率。对于的掌握。因此，造成了_一种难以取舍的现状。特别突出的学员，还可被吸收到科研课题组，参与部分科研项2．验证性实验多，综合设计性实验少目工作，为学员创造了更大的能力提升空间。目前大多数高校都是采用自动控制原理实验箱和计算机进2．增加综合设计性实验和先进控制理论演示实验行教学，学员只需要按照实

7、验指导书的操作步骤连接电路或者综合设计性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或通过计算机仿真软件MATLAB／Simulink建立系统仿真模型，最与本课程相关课程知识的实验，根据给定的实验目的和实验条后通过示波器观察实验结果，这类实验项目要占到实验课时的件，设计实验方案、拟定实验程序，加以实现并对结果进行分析80％左右。这样方便、高效，可以快捷地观测到实验结果。但是处理的实验。旧的在于培养学员综合考虑问题、分析问题、解过多的验证性实验影响了学生的实验积极性和创造性，不利于决问题的思维方式，使学员的

8、实验与创新能力得到全面锻炼，体培养学员的综合素质和创新能力。现了以人为本的教育思想。为此，一方面开发了两个代表性的综3．教学方法单调，实验考核不科学合设计性实验：磁悬浮控制系统的PID控制器设计实验，要求学传统的实验教学中基本都是先由学员预习实验指导书，然员理解PID控制器的基本原理，掌握PID控制器的设计，完成参后由教员向学员讲述实验的目的、原理、实验材料和仪器等相数整定与仿真；直线一级倒立摆频率响应控制实验，要求学员关内容，学员再按照教员的讲解按部就班的进行操作完成实对系统的频