项目式教学在自动控制原理课程教学中的应用

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1、项目式教学在自动控制原理课程教学中的应用王健安王银孙志毅太原科技大学电子信息工程学院在高等院校自动控制原理课程教学屮，普遍存在的问题是理论与实践的严重脱节，学生对具体的工业现场控制过程认识不足，不清楚所学的专业知识能具体应用在何处，为了学习而学习造成一部分学生对枯燥的学习失去了兴趣，从而使教学效果不理想。在自动控制原理课程教学过程中引入项目式教学的理念，将双容水箱的液位控制、直流电机转速控制融入教学环节中，使学生对控制的概念、控制对象、控制方法有丫直观的印象，引导学生参与到控制系统的设计屮，激发学生的学习兴趣，取得了良好的教学

2、效果。关键词：自动控制原理;项B式教学;基金：2016年山西省高等学校优势专业建设项目随着科学技术的飞速发展，自动控制系统在工业和国防的科研、生产中起着越来越重要的作用，计算机的广泛应用给自动控制系统的发展提供了更广阔的前景。自动控制原理是高等学校自动化及其他电类专业的一门核心基础理论课，在机械、化工等非电类工程专业的课程设置中也占有重要的地位U1。该课程是一门理论性及实践性都较强的棊础课，具有较强的系统性、逻辑性、计算性，内容抽象，要求学生具有扎实的数学、电路、信号与系统等基础，是一门具有一定难度和深度的课程。学生在理论学习

3、过程中不易理解与掌握，很难将理论与实践联系起来，造成学生对课程的理解停留在公式上，碰到具体的实际问题时无从下手，束手无策。教学模式上，0前的教育方法单一，仍然采用以教师为中心的知识单向传递教学方法。针对这种情况，将具体的控制系统一双容水箱液位控制系统、直流电机转速控制系统引入到课程教学中，将控制系统的基本概念、数学模型及分析方法等知识点的学习与实际控制系统和结合，让学生参与到系统的分析、设计中，极大提高学生的学习兴趣，培养学生运用知识的综合能力。自动控制原理课程传统教学方法存在的不足自动控制原理课程中的经典控制理论部分，授课内

4、容主耍有八章：自动控制的一般概念、控制系统的数学模型、线性系统的时域分析法、线性系统的根轨迹法、线性系统的频域分析法、线性系统的校正方法、线性离散系统分析与校正和非线性控制系统分析m。课程理论性较强与工程联系紧密，如目前工程上应用的大部分控制系统仍采用经典控制理论来设计。传统的自动控制原理课程教学方法，课堂上以教师为中心进行教育活动，以讲授书本上的知识点为主，教学效果不佳。出现这种现象的原因主要有以下儿个方面：(1)自动控制原理课程内容要求学生需要掌握数学、信号与系统等知识，内容冇难度学生不易理解；(2)课堂讲课内容偏重理论，

5、较枯燥，不注重学习方法的指导，采用不同的手段如作业、阶段测试迫使学生学习，导致学生学习兴趣不大；(3)实验环节主要是验证性试验，学牛.在实验过程中只需按照实验指导书内容进行操作，不需要思考、调试就能完成实验。(4)理论与实践脱节，在学习过程屮接触的实际控制系统太少，无法将理论知识与实际案例联系起来。二自动控制原理课程中引入项目式教学方法的意义大多数机械工程学科或电类学科都有自动控制原理课程作为高年级的必修课，大多数面临类似的问题:许多学生将课堂理论知识视为数学问题的大量集合，即使他们掌握了理论知识并了解如何解决问题，但离开课堂

6、后，很少有学生能将所学知识应用于实际系统。工程课程一方面坚持立足理论，另一方面要平衡理论与实践之间的关系。项目式教学法是基于工作过程的一种探究式教学方法，由教师将所要学＞』的新知识隐含在一个或几个基于工作过程为导向的项目之屮让学生通过自己对工作过程的项目进行分析、讨论，明确工作过程的项目大体涉及哪些知识在老师的指导和帮助下找出解决问题的方法，最后通过项目的完成而实现对所学知识的应用，用项目对能力进行反复实训，课程教学实现一体化设计拉1。不同学科的教师在教学过程屮采用了项目式教学方法并取得了很好的教学效果［4-9］。在《自动控制

7、原理》课程屮引入项FI式教学，将知识点隐含在项FI屮，以项FI为中心，以学生为中心，使学生围绕项目来进行学习，使学生掌握本课程的核心内容，并且尽可能的激发学生的学习兴趣，培养学生的自学能力、团队合作能力。三项目式教学方法在自动控制原理中的应用项目式教学方法的实施主要依托实验室进行，太原科技大学实行了实验室开放制度，教师在课程讲授过程中将理论课的学习和实际案例有机结合起来，建立教、学、做的统一模式，把讲堂搬进实验室。学生在课余时间可以去开放实验室进行实验，遇到问题可以向实验室值班老师请教。开放实验室冇利于学生设计和完成实验，有利

8、于提高学生的学习兴趣，提高学生的综合能力。（一）项目的选择将项目式教学引入自动控制原理课程的主要目标是让学生掌握经典控制理论的基础知识，并且使他们能将所学的知识当做工具去解决一个完整的工程问题:从问题的建模到控制系统的设计完成。第二个0标是为学生提供宽广的知识面，让他们在做项