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“自动控制原理”精品课程建设的探索与研究

2013-10-19 15:51 字体:   打印 收藏 

摘 要:根据“自动控制原理”课程的教学现状,结合现代教育手段及课程的培养目标,对现有的教学内容及传统的教学方法进行改革,采用多种教学媒介及实验平台,强化教学互动和实践教学,探索提高“自动控制原理”课程的教学水平的方法,逐渐实施并完善。通过课程建设实现自控原理教学、考核形式多样化的课程,教学手段、教育方法,师资水平等得到显著提高。

关键词:课程建设,教学方法,多媒体网络,实践平台

1.引言    “自动控制原理”是电气信息类专业的基础课,是从事控制类研究工作的基础,具有知识点多和理论性强的特点。以往的教学模式往往注重理论性和内容的系统性,导致该课程理论与实践相脱节,教学内容也受到所选教材的局限性更新缓慢,进而造成教学内容单一化,学生学习吃力,教师讲解费力等不足。    上海应用技术学院“自动控制原理”课程经过多年的建设,于2007年列为电气学院重点课程,2010 年被列为校级重点建设的精品课程,2011年被列为上海市重点课程进行建设。在课程建设和教学中,我们注重引入一系列新的方法和手段与实际问题结合进行讲授,尽量做到深入浅出,注重培养学生运用控制理论解决控制工程问题的能力。通过课程建设,我们对现有的教学方法进行改进,如采用多媒体教学、网络师生互动教学、双语教学及实验互动平台等,并依据学校现有实验室条件进行若干设想并付诸于实施,探索并实施提高“自动控制原理”的理论教学水平的教学方案,逐渐实现更新教学内容、教学形式多样化、增强师生互动环节、建设师资队伍等问题。 2.明确培养目标、更新教学内容    “自动控制原理”课程的主要内容为介绍自动控制原理的基本概念、控制系统建模、根轨迹法、频率响应、系统校正以及离散控制等内容。以往教学方式为传统的基于黑板的教学方式为主,伴随着现代科技的进步与发展、社会和用人单位对学生毕业后从事科研能力需求逐步提高,同时要求学习在校学习内容要紧跟时代和科技进步的要求。基于此,我们本课程的教学大纲进行修订,明确教学目标,更新教学内容。把与课程相关的新知识新方法带入课堂,以培养学生学习该课程的兴趣、结合实际工程的实践性启迪学生创新思维。为此,我们从以下几方面进行探索:    ①、理论教学内容的深度和广度的把握,结合自控原理的特点并参照国内其他知名大学的自控原理的教学计划,以体现内容先进性和前沿性。同时加入该课程在电子技术、电力系统稳定与控制、交直流调速等领域的应用进行讲解,以拓宽学生的知识面,培养学生的学习兴趣。    ②、在教材选取方面,在选用中文教材作为主讲教材的同时,还选用Richard C.Dorf教授编写的原版教材《modern control systems》作为辅助教材,部分内容展开双语教学,开发电子课件和建设教学网站促进教学。    ③、在教学与研究结合,希望通过本课程的建设把师资队伍得到锻炼。通过课程建设,把教师的科研项目融入到教学中,建成一支由多人组成、结构合理、教学水平高,并致力于将教学与改革结合的教师梯队。要求担任本课程建设的教师将积极参与教学改革、及时了解国内外在本学科领域的先进教学理念、潜心研究自动控制原理课程的教育教学规律,并在教学中付诸于实施。鼓励学有余力的学生参与教师的科研项目,将“自动控制原理”的专业知识与其它领域的知识结合。    ④、在成绩考核上,探索改进传统的考试方式。成绩考核中除基础知识和基础理论采用闭卷考试以外,我们把过程考核纳入教学中,把学生课堂小测验,课内试验,网络互动等情况纳入考核,以激发学生学习自控原理的积极性。 3. 改进教学手段,提高教学方法    在教学方法上,使用现代化教学手段,探索多媒体与黑板有机结合的教学模式。结合课程特点,把MATLAB仿真教学融入课程之中,让同学通过仿真加深理论知识的学习,并锻炼学生的计算机应用能力。通过课程建设我们逐步实现了如下目标:  ①、传统教学与多媒体网络相结合的教学模式。自主开发了教学所选教材的多媒体教学课件,教学过程中,教师可以借助课件和自身板书讲解调动学生的积极性。多媒体教学可以充分为课堂提供丰富的教学素材以调动课堂气氛,同时可以避免一些复杂内容的板书。根据章节内容的不同,教师可以灵活使用多媒体教学与传统黑板教学,使两者优势互补,提高教学水平。在教学过程中,教师要抓住学生的注意力,与学生讨论,增强与学生的互动性。   ②、部分内容双语教学。为使学生掌握“自动控制原理”学科的前沿知识,提高学生在该课程及相关专业方面的英语能力,我们尝试对该课程部分内容进行双语讲授(目前选用系统建模和时域响应英文授课),选用英文教材并编制相应的课件。在制作多媒体课件时,把关键的词汇用于重点标注,并付诸中文解释,以激发学生学习专业英语的积极性。课堂上教师精心设计有关重点、难点相关内容相关的主题,并结合习题课进行师生讨论,较强学生