自動控制原理論文
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自動控制原理論文范文第1篇
Abstract: Based on the outstanding problems in the examination of automatic control theory and combined with our school automation features,a curriculum for students examination reform is proposed which emphasizing the application of ability to stimulate students interest in learning,semi-open-book examination methods,the theoretical knowledge and practical application of comprehensive testing,emphasizing the process of assessment. The expected results show that students' learning effects have been significantly improved on theoretical learning courses which are consistent with application-oriented and applying the knowledge of teaching philosophy.
Key words: automatic control theory;examination reform;program
中圖分類號:G42文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)15-0177-01
1自動控制原理課程考試改革的目的和意義
自動控制原理作為自動化及相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門理論性很強的課程。同時,該門課所研究的領(lǐng)域也是學(xué)生從未接觸過的知識。為了使得學(xué)生能夠在學(xué)好理論的同時將其運用到實際中,激發(fā)興趣,強調(diào)過程考核,并且提高考試成績和及格率,突出教學(xué)重點,對這門課實施考試改革以配合教學(xué)改革[1]。通過考試改革可以帶動教學(xué)改革進程,構(gòu)建融會貫通、緊密配合、有機聯(lián)系的課程體系。
2自動控制原理課程考試改革的內(nèi)容
2.1 課程內(nèi)容的整合與優(yōu)化。為了培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實踐能力,同時檢查教學(xué)效果,在一些章節(jié)后組織編排綜合型的題目,讓學(xué)生以小論文的形式提交,將其成績記錄到期末總成績的平時成績中。這門課的教學(xué)內(nèi)容可以分成兩大部分內(nèi)容的研究:前三章為控制系統(tǒng)的時域分析,偏重經(jīng)典理論的研究;后兩章為控制系統(tǒng)的頻域分析,偏重工程實際應(yīng)用。針對這樣的內(nèi)容特點,安排兩次大作業(yè),讓學(xué)生對一個生產(chǎn)生活中的實例從時域分析和頻域分析方法入手分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)過程和暫態(tài)過程。針對這樣的能力考核,在平時教學(xué)中,從基本概念、基本分析方法入手,結(jié)合生產(chǎn)和生活中的實例,以時域分析方法為主線,時域分析和頻域分析并進,利用直觀的物理概念,使學(xué)生充分理解系統(tǒng)參數(shù)與系統(tǒng)指標之間的內(nèi)在聯(lián)系,由淺入深地引導(dǎo)學(xué)生理解和掌握古典控制理論的精髓。把知識能力的考核放在首位。
2.2 由考試改革決定的教學(xué)方法和手段的改進措施。實踐環(huán)節(jié)中改變以往由教師命題的一貫做法,在學(xué)期末,安排一次綜合性實驗,題目學(xué)生可自選,也可從教師提供的試題庫中抽題,所選題目需具有一定的綜合性,采取自愿參加考試的方式。該部分的成績由五個等級構(gòu)成,即不及格不加分,及格、中、良好、優(yōu)秀會分別在在期末總成績中加相應(yīng)的分數(shù),建立一個具體的評價指標體系。這樣的考核方式可以給一部分在及格線邊緣的學(xué)生一次到達及格線的機會,給一部分要提高成績績點的學(xué)生一次提高總成績的機會,給一部分爭取獎學(xué)金的學(xué)生一次到達優(yōu)秀成績的機會,給分布在每一個分數(shù)段的學(xué)生一次積極改進的機會,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情,同時能夠有效的提高及格率。
2.3 知識點的考核。筆試考試由全閉卷改為半開卷:改變原有的純粹的理論考試,把筆試試卷分成兩部分:試卷一,基本理論知識的考核,閉卷,占試卷成績的50%;試卷二,綜合能力運用的考核,開卷,可以帶查閱過的相關(guān)資料占試卷成績的50%?；纠碚撝R的考核包括:①基本知識模塊;②數(shù)學(xué)模型的建立與求解模塊;③線性連續(xù)系統(tǒng)的時域分析模塊;④線性連續(xù)系統(tǒng)的頻域分析與設(shè)計。
3 考試改革的進程安排
3.1 進行自動控制原理課程考試改革的調(diào)研。
3.2 制定出自動控制原理課程綜合應(yīng)用能力考核的評價指標體系。
3.3 編制自動控制原理課程綜合性實驗試題庫。
3.4 在2007級自動控制原理期末考試中進行考試改革方案的試驗。
3.5 進行課程考試改革方案實施的初步總結(jié),寫出課程考試改革方案實施的初步總結(jié)報告。
3.6 修改課程綜合應(yīng)用能力考核的評價標準。
3.7 修改自動控制原理課程綜合性實驗試題庫。
3.8 撰寫自動控制原理課程考試改革的探索的論文。
3.9 在2008級自動控制原理教學(xué)中實施課程考試改革方案。
3.10 進行自動控制原理課程考試改革方案實施的總結(jié),寫出課程考試改革方案實施的總結(jié)報告。
3.11 寫出自動控制原理課程考試改革方案的結(jié)題報告。
4自動控制原理課程考試改革的預(yù)期成果
4.1 學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性得到增強,通過設(shè)置選做實驗,學(xué)生學(xué)習(xí)會更加主動,鼓勵學(xué)生提高綜合知識運用能力,不再像以前期末考試前幾天死記硬背,造成學(xué)的好不如背的好的怪現(xiàn)象。
4.2 學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力得到了培養(yǎng),通過完成大作業(yè)網(wǎng)上查閱資料的能力明顯提高,大量查閱資料后會超出教師布置的題目范圍,大部分學(xué)生會對教師的題目給出多種分析結(jié)果,甚至?xí)鏊鶎W(xué)的范圍,突破了思維定勢,即教師告訴什么就知道什么的現(xiàn)象。
4.3 學(xué)生撰寫科技論文的能力得到提高,為以后做畢業(yè)設(shè)計撰寫畢業(yè)論文打好基礎(chǔ)。
4.4 學(xué)生獨立分析問題的能力將得到提高。通過采取半開卷的模式,學(xué)生不但需要掌握基本理論,還要學(xué)會更好的利用基本理論解決實際問題,強調(diào)提高學(xué)生的分析,設(shè)計能力,及尋求一題多解的發(fā)散性思維,強調(diào)工程應(yīng)用背景,立意考查靈活運用所學(xué)知識解決實際問題和創(chuàng)新思維的能力,改善了以往學(xué)生認為“學(xué)了也沒有用”的想法。
4.5 制定出課程考核能力與技能的評價指標體系。
4.6 撰寫課程考試改革實施效果的調(diào)研報告。
4.7 撰寫教改論文:自動控制原理課程考試改革的探索。
4.8 提交自動控制原理課程考試改革的結(jié)題報告。
參考文獻:
自動控制原理論文范文第2篇
自動控制原理是自動化以及控制類專業(yè)最主要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在專業(yè)課程體系中占有核心地位，該課程的教學(xué)效果直接影響其他相關(guān)專業(yè)課程的教學(xué)。自動控制原理是一門理論性和實踐性都很強的課程，課程內(nèi)容涉及多門學(xué)科知識，概念抽象，包含大量數(shù)學(xué)計算。
一、影響自動控制原理課程教學(xué)效果的因素
1．學(xué)生學(xué)習(xí)目的不明確，導(dǎo)致失去學(xué)習(xí)興趣和動力。
自動控制原理是學(xué)生從基礎(chǔ)課到專業(yè)課過渡的首開專業(yè)基礎(chǔ)課之一。由于課程本身理論性較強，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍不知道學(xué)習(xí)這門課程的目的及用途，甚至感到該課程與后續(xù)專業(yè)課程沒什么關(guān)系。由此導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)目的不明確，從而喪失學(xué)習(xí)積極性，失去學(xué)習(xí)動力。
2．課程內(nèi)容概念抽象，在傳統(tǒng)教學(xué)模式中多媒體教學(xué)的優(yōu)勢難以發(fā)揮。
自動控制原理課程涉及較多的理論邏輯推導(dǎo)和抽象思維過程，這就使學(xué)生在課堂上需要更多的時間對教學(xué)內(nèi)容進行慢慢地消化、領(lǐng)悟。另外，自動控制原理教學(xué)內(nèi)容的掌握是建立在用數(shù)學(xué)的抽象語言描述實際控制過程的基礎(chǔ)上的，但是學(xué)生對于這種抽象思維的理解是一個艱難、緩慢的過程，一般直觀的展示對于這種邏輯思維過程難以有所幫助。而傳統(tǒng)多媒體教學(xué)的優(yōu)勢在于能夠在較短的時間內(nèi)提供較大的信息量，可以直觀形象地展示教學(xué)內(nèi)容，因此，傳統(tǒng)教學(xué)模式中現(xiàn)有的多媒體課件教學(xué)并不適合自動控制原理課程。
3．大量的數(shù)學(xué)推導(dǎo)計算使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒
自動控制原理教材中有許多枯燥的公式推導(dǎo)和大量的數(shù)學(xué)計算，這讓很多學(xué)生望而生畏，而一些數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差的學(xué)生往往沒有能力完成推導(dǎo)過程，這在一定程度上可使一部分學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，以致嚴重影響教學(xué)效果。
4．傳統(tǒng)的理論教學(xué)和考核方式缺乏實用性，難以達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。
在傳統(tǒng)模式理論教學(xué)和考核方式下，很多學(xué)生學(xué)習(xí)后就被復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式和抽象的理論概念搞得摸不著頭腦；有的學(xué)生也只是機械性的記住若干公式定理，只求能夠應(yīng)付考試，面對具體問題時不知如何運用所學(xué)知識去解決；更有甚者，學(xué)完了也不知所學(xué)課程的目的及用途。這種傳統(tǒng)的應(yīng)試教學(xué)不但使學(xué)生難以明白其實用性，也在一定程度上限制了學(xué)生學(xué)習(xí)能動性的發(fā)揮，束縛了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
二、提高課程教學(xué)效果的創(chuàng)新思路
1．引入案例法教學(xué)，結(jié)合科研和生活實例，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
在自動控制原理的教學(xué)過程中引入案例法教學(xué)，結(jié)合科研和生活中的實例，將抽象的概念具體化，介紹自動控制原理在實際中的應(yīng)用，如何運用所學(xué)控制技術(shù)去解決實際問題。同時，對于引入的控制系統(tǒng)采取引導(dǎo)式、啟發(fā)式教學(xué)，在講解工程實例時適當(dāng)引入一些控制領(lǐng)域的前沿技術(shù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強其獨立思考的能力，擴大學(xué)生的視野和知識面，讓學(xué)生可以運用所學(xué)的專業(yè)知識去分析、改進和提高實際的控制系統(tǒng)。
2．創(chuàng)新技術(shù)形式，豐富多媒體教學(xué)手段。
課堂教學(xué)進行過程中，在運用傳統(tǒng)多媒體課件的同時，適時地穿插使用動畫演示教學(xué)，將教學(xué)內(nèi)容用逼真的動畫以及聲音形象直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前。同時，充分利用目前控制和工程領(lǐng)域流行的Matlab語言，讓學(xué)生在Matlab/Simulink環(huán)境中對控制系統(tǒng)進行建模、仿真，使學(xué)生對控制系統(tǒng)的組成和運動情況有更加直觀的認識。通過對計算機輔助教學(xué)手段的創(chuàng)新，使學(xué)生對較抽象的概念更容易理解和掌握，從而取得良好的教學(xué)效果。
3．強化系統(tǒng)建模，淡化數(shù)學(xué)計算，加強課程的應(yīng)用性。
在自動控制原理的教學(xué)過程中，要充分分析學(xué)生的思維方式，以學(xué)生為主體，淡化一些數(shù)學(xué)推導(dǎo)和計算，同時，為了使學(xué)生對課程知識體系框架結(jié)構(gòu)有一個整體認識與理解，加強系統(tǒng)建模的教學(xué)形式。強化系統(tǒng)建模需要在教學(xué)過程中要求學(xué)生全面系統(tǒng)掌握自動控制理論，避免將知識點孤立，并且在建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的微分方程、傳遞函數(shù)以及動態(tài)結(jié)構(gòu)圖過程中，要以分析和設(shè)計一個控制系統(tǒng)為主體思想，反復(fù)強調(diào)所學(xué)知識在控制理論中的具置和作用，從而增強學(xué)生系統(tǒng)意識的培養(yǎng)。
4．改革考核形式，加大實驗和能力考核內(nèi)容。
在自動控制原理教學(xué)中，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和教師的教學(xué)過程形成一個穩(wěn)定的性能良好的閉環(huán)系統(tǒng)，就必須減小理論考核內(nèi)容，加大實驗以及能力考核力度。因此，為了達到更好的教學(xué)效果，可以將考核形式和成績評定方式劃分為以下三個組成部分：將基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗部分成績作為實驗成績，并且以設(shè)計性實驗為成績主體，占課程總成績的40%；以提交大作業(yè)或者論文的能力考核形式作為期中考試，占課程總成績的30%；將傳統(tǒng)的閉卷理論考試作為期末，占課程總成績的30%。這樣不僅能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主觀學(xué)習(xí)能力，而且可以增強學(xué)生創(chuàng)新能力和意識的培養(yǎng)。
自動控制原理論文范文第3篇
論文摘要：自動控制原理課程不僅是控制類專業(yè)而且是電子信息類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。主要介紹了自動控制原理課程建設(shè)與改革的實踐和體會?？偨Y(jié)了教學(xué)、教改工作中所取得的成果，提出了一些具體做法和措施，著重對課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)體系的整合和優(yōu)化以及實驗內(nèi)容、實驗教學(xué)方法與實驗組織方式進行了討論，旨在突出教學(xué)重點，增強學(xué)生的動手能力，提高教學(xué)質(zhì)量。實踐證明，效果良好，并對該課程的進一步改革提出了一些設(shè)想。
引言
自動控制理論發(fā)展的歷史并不長，從二十世紀三十年代開始，不過幾十年的發(fā)展，而真正進入高等學(xué)校課程還是二十世紀五六十年代。它的出現(xiàn)給高等教育注入了新的活力，目前這門理論課程已是控制類和電子信息類專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課之一，是一門知識覆蓋面廣、課程內(nèi)容多、更新發(fā)展快且應(yīng)用性很強的課程，該課程對學(xué)生建立系統(tǒng)和工程的概念具有十分重要的意義。
1改革教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量
隨著控制理論的發(fā)展和計算機技術(shù)的應(yīng)用，新的控制方法和控制手段也越來越多，為了適應(yīng)時代要求，根據(jù)本科專業(yè)培養(yǎng)目標和專業(yè)特點，我們對自動控制課程的內(nèi)容進行了重新整合，選用優(yōu)秀教材，制定了新的教學(xué)大綱、實驗大綱和考核大綱。適時地把一些新內(nèi)容、新的教學(xué)成果、應(yīng)用實例融合到教學(xué)內(nèi)容中，做到課程內(nèi)容的基礎(chǔ)性和先進性相結(jié)合，把握經(jīng)典與現(xiàn)代、本課程與其他相關(guān)課程內(nèi)容的關(guān)系處理。大幅度減少了學(xué)時數(shù)，將經(jīng)典控制理論與現(xiàn)代控制理論結(jié)合起來講授，重點講解控制理論的基本知識及應(yīng)用，理清思路，了解方法，增強系統(tǒng)性。
自動控制原理的教學(xué)內(nèi)容有一條主線：系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計。圍繞這條主線，把教學(xué)內(nèi)容劃分為六大塊：自動控制的一般概念、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與數(shù)學(xué)模型、系統(tǒng)的分析、系統(tǒng)的設(shè)計、采樣控制系統(tǒng)的分析和非線性系統(tǒng)的分析。對于系統(tǒng)分析是重點講解部分，介紹了各種分析方法：時域分析法、根軌跡法、頻域分析法，狀態(tài)空間法等，進行有關(guān)系統(tǒng)的動態(tài)、靜態(tài)分析，以及能控性和能觀性分析；在系統(tǒng)設(shè)計這一重點部分的講解中，介紹了根軌跡設(shè)計法、頻域設(shè)計法和狀態(tài)控制設(shè)計法，與系統(tǒng)分析相呼應(yīng)，使學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中，圍繞“系統(tǒng)分析和設(shè)計”這條主線進行，做到舉一反三，從而對自動控制理論有一個完整清晰的理解。
在分析設(shè)計這個主線下，以穩(wěn)定性指標為輔線。在各個有關(guān)章節(jié)的小結(jié)中對穩(wěn)定性都予以重點討論，通過對各種穩(wěn)定性判斷方法的分析，把前后的知識點加以銜接聯(lián)系，并綜合應(yīng)用。
在講清系統(tǒng)物理概念的基礎(chǔ)上，結(jié)合課程內(nèi)容，引入先進的計算機輔助教學(xué)手段。將Matlab軟件在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用引人課堂教學(xué)，在諸多課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中實現(xiàn)了Matlab仿真演示，增強了學(xué)生對抽象理論的感性認識，收到了良好的教學(xué)效果。
為體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的先進性、科學(xué)性和前沿性，引導(dǎo)學(xué)生進一步學(xué)習(xí)的興趣，對目前控制理路研究的熱點和發(fā)展趨勢作一些簡要介紹，如模糊控制、智能控制等。
2改革教學(xué)方法，提升教學(xué)手段
自動控制原理對學(xué)生的定性分析能力、定量估算能力、綜合運用能力、數(shù)—形結(jié)合能力有一定的要求，并需具有扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，學(xué)生在學(xué)習(xí)中經(jīng)常會感到困難而產(chǎn)生畏難情緒，影響學(xué)習(xí)效果。因此，改革傳統(tǒng)教學(xué)方法和教學(xué)手段，進而提高教學(xué)質(zhì)量，是課程改革的重中之重
2．1采用現(xiàn)代教育技術(shù)與手段提高教學(xué)效果
在以信息、知識爆炸為特征的今天，傳統(tǒng)的教學(xué)手段以不能適應(yīng)時代的需要，教學(xué)手段的改革勢在必行。在《自動控制原理》課的多媒體教學(xué)實踐中，我們努力探索如何使多媒體這一先進的教學(xué)手段更好地服務(wù)于課堂教學(xué)。開發(fā)了《自動控制原理多媒體課件》、(Mat—lab仿真軟件包》等CAI課件，．采樣了多媒體與板書相結(jié)合的教學(xué)方法，既充分利用了多媒體教學(xué)的生動、逼真、容量大的優(yōu)點，又充分利用了板書教學(xué)的嚴謹性、邏輯性強的優(yōu)點。實踐證明，這一方法取得了良好的教學(xué)效果，受到了學(xué)生的認可，對教學(xué)質(zhì)量的提高起了一定的積極作用。
2．2加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，增強學(xué)生的動手能力
注重實踐能力的培養(yǎng)，堅持理論聯(lián)系實際的原則，加強學(xué)生動手訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)生對新知識的理解，僅僅通過課堂講解還很不夠，必須通過實踐教學(xué)這一環(huán)節(jié)，使學(xué)生對知識有一個感性認識。
實踐教學(xué)是提高學(xué)生創(chuàng)新精神和能力的重要途徑，在教改過程中，我們加強實驗室建設(shè)，徹底改造了原有的實驗內(nèi)容，開發(fā)了綜合設(shè)計實驗及課程設(shè)計，目的在于通過實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用控制理論的方法解決實際問題、將實際問題抽象為理論問題的能力。實驗只提目標和要求，沒有詳細的實驗步驟和實驗電路圖。學(xué)生根據(jù)個人情況自主選擇難度等級不同的實驗，根據(jù)系統(tǒng)的性能要求，獨立完成系統(tǒng)設(shè)計，系統(tǒng)搭建和調(diào)試，記錄原始數(shù)據(jù)和圖形，寫出實驗報告。所有這些都極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，鞏固了課程理論，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和獨立思考的能力，使其觀察、分析和解決問題的能力都有很大的提高。
為了加強學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，在教學(xué)過程中還增加了課程設(shè)計這一教學(xué)環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計，使學(xué)生了解到了Matlab軟件在自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，拓寬學(xué)生的知識面，加深學(xué)生對(lf動控制原理》這門課程的基本概念，基本的分析方法及設(shè)計方法的理解。
3以教學(xué)推動科研，以科研促進教學(xué)
對于普通高等教育來說，教學(xué)固然重要?？蒲幸膊豢梢院鲆?。教學(xué)和科研是相輔相成的兩個方面，兩者不可分割。從自動控制理論來講，它近幾十年才建立起來，與工程實際聯(lián)系較廣，特別是在發(fā)展過程中，數(shù)學(xué)和計算機起了很大的作用，成為控制理論的重要工具。因此可以說，控制理論是工程與數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)相互作用的前沿。在教學(xué)中講授理論知識的同時，可以增加一些與科研結(jié)合的內(nèi)容，如在同學(xué)中選一些成績較好，對科研又有一定興趣的同學(xué)，參加有關(guān)教師的科研項目，也可為學(xué)生科技活動中心提供一些課題，指導(dǎo)學(xué)生參與科研。這樣，一方面調(diào)動了學(xué)生的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力，另方面，也可為科研活動的開展打好基礎(chǔ)。學(xué)生通過參與科研，學(xué)習(xí)興趣更加濃厚了，求知的欲望更強了。
4下一步改革設(shè)想
該課程的教學(xué)改革已在我校實施。取得了良好的教學(xué)效果，學(xué)生的基本知識、專業(yè)能力、實踐技能乃至學(xué)習(xí)興趣等。都較以往有較大的提高。教學(xué)改革的路子還很長。尚需繼續(xù)探索和實踐，使之不斷完善，下一步改革的設(shè)想有四點：
(1)從課程的實際及教學(xué)規(guī)律出發(fā)，以培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐技能為宗旨，真正探索出一種新的實踐教育模式。
自動控制原理論文范文第4篇
關(guān)鍵詞：自動化專業(yè) 實踐能力 創(chuàng)新精神 培養(yǎng)機制
THE CULTIVATION MECHANISM WITH PRACTICE ABILITY AND INNOVATION SPIRIT OF AUTOMATION MAJOR
Zhang Tao
（North China Institute of Science & Technology， Sanhe， Hebei， 065201）
Abstract： The application type and innovation type cultivation mechanism of automation major in my university has been improved and matured by construction for several years. The paper summarizes and analyses the constructer， contents， styles and effects of application type and innovation type cultivation mechanism of automation major in my university. The paper especially expounds the cultivation effects， organization relation and mechanism characteristic of the application type and innovation type cultivation mechanism of automation major in my university. The practice teaching system has useful significance for others.
Key words： Automation Major； Practice Ability； Innovation Spirit； Cultivation Mechanism.
0 引言
華北科技學(xué)院是國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局惟一直屬的普通高等學(xué)校，始建于1984年，其前身是北京煤炭管理干部學(xué)院分院，1993年經(jīng)原國家教委批準改建為華北礦業(yè)高等專科學(xué)校，2002年初經(jīng)教育部批準升格為本科院校。學(xué)院面向全國招收普通全日制本、專科學(xué)生。學(xué)校設(shè)置有37個本科專業(yè)，涉及工學(xué)、理學(xué)、文學(xué)、法學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、管理學(xué)、教育學(xué)等七大門類學(xué)科，已經(jīng)形成以全日制本科教育為主，?？平逃?、成人學(xué)歷教育、安全培訓(xùn)、函授教育并存的多學(xué)科、多層次、多形式的辦學(xué)體系。
我校的自動化（?？疲I(yè)成立于1999年，2003年升格為自動化（本科）專業(yè)，面向全國招生。目前，自動化（本科）專業(yè)包括本科、專接本科、第二學(xué)位本科等多種本科辦學(xué)形式，共有4個年級、20個班級，645名學(xué)生。
經(jīng)過幾年的發(fā)展，自動化專業(yè)的綜合實力逐漸增強，教學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)水平逐年提高。2007年，自動化專業(yè)被華北科技學(xué)院批準成為首批校級重點與特色專業(yè)建設(shè)點。2009年，自動化專業(yè)被教育部批準成為國家級特色專業(yè)建設(shè)點（編號：TS1Z214）。
本文就自動化專業(yè)學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)機制的建立、運行、完善等方面進行了闡述，并對具有我校特色的自動化專業(yè)實踐能力與創(chuàng)新精神培養(yǎng)機制的培養(yǎng)效果進行了總結(jié)與分析。
1 自動化專業(yè)人才培養(yǎng)計劃
1.1 自動化專業(yè)簡介
自動化專業(yè)主要研究的是自動控制的原理和方法，自動化單元技術(shù)和集成技術(shù)及其在各類控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。它以自動控制理論為基礎(chǔ)，以電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)為主要工具，面向工業(yè)生產(chǎn)過程自動控制及各行業(yè)、各部門的自動化。它具有“控（制）管（理）結(jié)合，強（電）弱（電）并重，軟（件）硬（件）兼施”鮮明的特點，是理、工、文、管多學(xué)科交叉的寬口徑工科專業(yè)。學(xué)生在畢業(yè)后能夠從事自動控制、自動化、信號與數(shù)據(jù)處理及計算機應(yīng)用等方面的技術(shù)工作。
1.培養(yǎng)目標
本專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生要具備電工技術(shù)、電子技術(shù)、控制理論、自動檢測與儀表、信息處理、系統(tǒng)工程、計算機技術(shù)與應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等較寬廣領(lǐng)域的工程技術(shù)基礎(chǔ)和一定的專業(yè)知識，能在運動控制、工業(yè)過程控制、電力電子技術(shù)、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術(shù)、信息處理、管理與決策等領(lǐng)域從事系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)運行、科技開發(fā)及研究等方面工作的高級工程技術(shù)人才。
2.培養(yǎng)要求
本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)電工技術(shù)、電子技術(shù)、控制理論、信息處理、系統(tǒng)工程、自動檢測與儀表、計算機技術(shù)與應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面的基本理論和基本知識，受到較好的工程實踐基本訓(xùn)練；具有系統(tǒng)分析、設(shè)計、開發(fā)與研究的基本能力。
1.2 自動化專業(yè)的課程設(shè)置
自動化專業(yè)的課程設(shè)置應(yīng)該能夠體現(xiàn)自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)要求，使學(xué)生掌握本專業(yè)領(lǐng)域必需的、較寬的技術(shù)基礎(chǔ)理論知識，并受到較好的工程實踐基本訓(xùn)練，在本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具備一定的科學(xué)研究、科技開發(fā)和組織管理能力，具有較強的工作適應(yīng)能力。
1.自動化專業(yè)的主干課程
自動化專業(yè)的主干課程包括電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電力電子、電機拖動、直流控制系統(tǒng)、交流控制系統(tǒng)、自動控制原理、過程控制、微機原理、計算機控制系統(tǒng)等課程。自動化專業(yè)的學(xué)生必須深入理解和掌握這些課程的理論及其實踐。
2.自動化專業(yè)的課程設(shè)置
自動化專業(yè)的課程設(shè)置包括通識基礎(chǔ)教育課程、專業(yè)基礎(chǔ)教育課程和專業(yè)方向教育課程三個方面的課程，每一方面的課程又包括理論教學(xué)課程和實踐教學(xué)課程兩大部分。自動化專業(yè)課程體系的設(shè)置如圖1所示。
2 自動化專業(yè)人才培養(yǎng)過程中的教學(xué)改革
2.1 教學(xué)內(nèi)容改革
為適應(yīng)21世紀對人才的基本要求，在認真研究和借鑒以前運行的人才培養(yǎng)計劃的經(jīng)驗和做法，并結(jié)合我校的辦學(xué)定位和實際情況，我們對自動化專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容進行了多次研討論證，主要包括教學(xué)課程設(shè)置的合理性、開課時間、理論學(xué)時與實踐學(xué)時的分配、實驗項目的設(shè)置、實踐項目等內(nèi)容。
教學(xué)內(nèi)容改革的具體做法是：
一是根據(jù)實際條件的變化，適當(dāng)增加實驗課程的學(xué)時，適當(dāng)調(diào)整實驗課程的內(nèi)容。例如《信號與系統(tǒng)分析》課程，因?qū)嶒灄l件的改善，將原教學(xué)計劃理論教學(xué)32學(xué)時、實驗教學(xué)0學(xué)時，調(diào)整為理論教學(xué)28學(xué)時、實驗教學(xué)4學(xué)時。
二是根據(jù)專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，適當(dāng)增加專業(yè)選修課程的學(xué)時，適當(dāng)調(diào)整專業(yè)選修課程的內(nèi)容。例如《自動化仿真技術(shù)》、《自動化組態(tài)技術(shù)》兩門專業(yè)選修課程，就是考慮到自動化專業(yè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，突出自動控制系統(tǒng)仿真和組態(tài)方面的教學(xué)而增設(shè)的。
2.2 教學(xué)方法改革
正確靈活的教學(xué)方法將有助于深化提高教學(xué)效果，起到事半功倍的作用。教學(xué)方法改革的主要內(nèi)容包括：
一是積極推進課堂討論教學(xué)法，讓學(xué)生在課外網(wǎng)絡(luò)上查找資料，然后在課堂教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容進行研討、推理，適時讓學(xué)生在課堂上進行發(fā)言討論，最后總結(jié)得到合理的結(jié)論和推理。通過討論，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，教會學(xué)生怎樣掌握新知識、探索新知識、獲取新知識，并會運用新知識解決新問題，從而培養(yǎng)學(xué)生獨立的探索精神和獨立的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力，提高綜合素質(zhì)。
二是創(chuàng)造和諧的師生關(guān)系，為促進提高教學(xué)效果奠定基礎(chǔ)。師生關(guān)系是對立統(tǒng)一的，教師處于矛盾的主要方面，在運動變化中起著主導(dǎo)作用。因此，構(gòu)建良好的師生關(guān)系關(guān)鍵在于教師，但同樣也離不開學(xué)生的密切配合和積極響應(yīng)。關(guān)于如何建立良好和諧的師生關(guān)系，請參考作者的相關(guān)論文《大學(xué)和諧師生關(guān)系的構(gòu)建策略研究》（華中師范大學(xué)學(xué)報（人文社會科學(xué)版），2007）。
2.3 教學(xué)手段改革
在課堂教學(xué)過程中，講授教學(xué)內(nèi)容時可以采用黑板板書與多媒體相結(jié)合的教學(xué)手段。應(yīng)該盡可能地利用多媒體教學(xué)這一現(xiàn)代化教學(xué)手段，因為多媒體教學(xué)可以對抽象的微觀結(jié)構(gòu)采用形象生動的動畫，生動地展示教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生理解抽象的概念，擴大教學(xué)內(nèi)容的有效信息量，從而提高教學(xué)效果。
在大學(xué)教學(xué)過程中，采用多媒體教學(xué)也存在其有利的一面和不利的一面。對此，作者進行了研究，請參考作者的相關(guān)論文《大學(xué)中采用多媒體技術(shù)對教學(xué)的影響》（華北科技學(xué)院學(xué)報，Vol.4，2007）。同時，該論文獲華北科技學(xué)院“深化教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量”研討會優(yōu)秀論文二等獎，并在大會上進行了宣讀交流，論文的獲獎證書如圖2所示。
3 我校自動化專業(yè)學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)機制
3.1 培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的途徑--實踐教學(xué)體系
為提高學(xué)生的實踐動手能力以不斷適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展的要求，我校自動化專業(yè)特別重視實踐教學(xué)方面的投入和改革。目前，在我校自動化專業(yè)已經(jīng)形成多層次開展、多學(xué)科綜合、并具有安全特色的實踐教學(xué)體系。
我校自動化專業(yè)的實踐教學(xué)體系的內(nèi)容豐富、層次合理，主要包括：
（1）實驗類：各類課程的附屬實驗課程。
（2）設(shè)計類：各類課程的課程設(shè)計。
（3）訓(xùn)練類：各類技能訓(xùn)練。
（4）實習(xí)類：認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)。
（5）綜合類：畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計。
3.2 培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)的途徑――工程訓(xùn)練平臺
為實現(xiàn)高等工程本科教育的培養(yǎng)目標，達到目標所要求的學(xué)生應(yīng)具備的工程素質(zhì)，我們認為，一是要求具備良好的師資隊伍，二是要對學(xué)生進行工程素質(zhì)訓(xùn)練。
師資隊伍建設(shè)應(yīng)從以下幾個方面著手進行：進一步提高師資隊伍成員的職稱和學(xué)歷，加強“雙師型”教師的培養(yǎng)；按照“學(xué)有所長，利用所長”的原則，使師資隊伍成員不斷進行專業(yè)方向凝練；推出“自動化專業(yè)學(xué)術(shù)論壇”，加強學(xué)術(shù)交流合作，濃厚團隊學(xué)術(shù)研究氛圍。
對學(xué)生進行工程素質(zhì)訓(xùn)練應(yīng)采取循序漸進的訓(xùn)練策略。首先，立足于河北省高校實驗教學(xué)示范中心-華北科技學(xué)院電工電子實驗中心的豐富實驗資源，引導(dǎo)學(xué)生以嚴謹務(wù)實、認真仔細的態(tài)度對待每一個實驗環(huán)節(jié)，在實驗當(dāng)中體驗科學(xué)研究的全過程。其次，利用實驗、實習(xí)、科研、畢業(yè)設(shè)計（論文）、工程實訓(xùn)等各個環(huán)節(jié)對學(xué)生進行工程素質(zhì)訓(xùn)練，不斷提高學(xué)生的工程素質(zhì)和能力。圖3為學(xué)生正在進行電動機PLC控制系統(tǒng)訓(xùn)練的過程照片。
3.3 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的途徑――科技創(chuàng)新機制
培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神是一項長期性、系統(tǒng)性的工程，我們認為，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神一是要有相應(yīng)的機制保證，二是要有具體的實施措施，這兩方面缺一不可。
培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新的機制建設(shè)包括：分別成立學(xué)生科技創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)小組、學(xué)生科技創(chuàng)新指導(dǎo)教師團隊、學(xué)生科技創(chuàng)新活動小組；學(xué)校提供科技創(chuàng)新所必需的活動場地、設(shè)備器材、經(jīng)費支持等。
培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新的具體措施包括：一是進行實驗室開放，鼓勵學(xué)生到開放的實驗室進行各種教學(xué)實驗和研究實驗；二是設(shè)立創(chuàng)新實驗室，鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生在創(chuàng)新實驗室開展各種科技創(chuàng)新活動，圖4為我校設(shè)置的學(xué)生科技創(chuàng)新實踐室。
3.4 自動化專業(yè)學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新精神培養(yǎng)效果
經(jīng)過自動化專業(yè)相關(guān)部門和教師的共同努力，自動化專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)情況良好，在招生、就業(yè)、考研、科技創(chuàng)新活動等各方面取得了一系列重要的成績。
自2003年開始招收自動化專業(yè)本科學(xué)生以來，自動化專業(yè)的辦學(xué)規(guī)模在穩(wěn)步發(fā)展。近幾年，每年的自動化專業(yè)招生計劃均為210人，入學(xué)報到在190人以上，編為6個班級。
自動化專業(yè)學(xué)生的就業(yè)情況良好，一次就業(yè)率較高。特別地，自動化專業(yè)作為華北科技學(xué)院煤炭主體專業(yè)，著力突出煤礦安全自動化這一行業(yè)特色，自動化專業(yè)畢業(yè)生積極響應(yīng)號召，投身于煤炭相關(guān)企業(yè)、為突出我校的安全生產(chǎn)特色方面做出了重要貢獻。
自動化專業(yè)學(xué)生積極進行科技創(chuàng)新活動，取得多項科技創(chuàng)新成果。僅在2011年，獲得全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽全國二等獎2項；飛思卡爾杯智能車競賽全國一等獎1項，全國二等獎2項；全國挑戰(zhàn)杯大賽河北省二等獎1項。圖5為學(xué)生制作的科技創(chuàng)新作品（激光識別智能車），該作品獲得2011年全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽全國二等獎。
自動化專業(yè)學(xué)生的考研情況良好，考研錄取率一直位居前列，表1為近幾年自動化專業(yè)學(xué)生考取研究生情況匯總表。
4 總結(jié)與建議
作者認為，只有堅持循序漸進的培養(yǎng)策略，才能保證學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的不斷提高。學(xué)生能力培養(yǎng)的層次關(guān)系應(yīng)為：實踐能力的基本標準，工程素質(zhì)是最低要求，創(chuàng)新精神是最高追求，三者的層次關(guān)系如圖6所示。
經(jīng)過幾年的發(fā)展，我校自動化專業(yè)學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)機制已經(jīng)逐步完善、成熟，其特點可以歸納為以下幾點：
（1）在完成教育部規(guī)定培養(yǎng)目標的前提下，進行教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方法改革和教學(xué)手段改革，不斷提高和強化教學(xué)效果。
（2）構(gòu)建自動化專業(yè)的實踐教學(xué)體系，豐富實踐教學(xué)內(nèi)容，合理布局實踐教學(xué)層次，加強實踐基礎(chǔ)能力培養(yǎng)。
（3）構(gòu)建自動化專業(yè)的工程訓(xùn)練平臺，通過PLC工程實訓(xùn)項目和單片機工程實訓(xùn)項目等途徑，使學(xué)生掌握自動控制系統(tǒng)的研究、設(shè)計、制作、檢驗等步驟的全部過程。
（4）構(gòu)建自動化專業(yè)的科技創(chuàng)新機制，鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生在開放實驗室、創(chuàng)新實驗室開展各種科技創(chuàng)新活動，取得科技創(chuàng)新成果。
同時，我校自動化專業(yè)學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)機制還應(yīng)進一步進行改革、充實、提高、完善，以不斷滿足人才培養(yǎng)的需求和社會經(jīng)濟發(fā)展的需要。
例如，訓(xùn)練類實踐教學(xué)課程是提高自動化專業(yè)學(xué)生動手能力的重要手段和途徑，對培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實踐的能力和實際動手能力有明顯的幫助作用。因此，訓(xùn)練類實踐教學(xué)課程的下一步改革思路是：教師提出更有難度的訓(xùn)練題目，學(xué)生可以采用多種方法實現(xiàn)訓(xùn)練題目的目標，進一步提高學(xué)生利用自動控制理論來解決實際問題的能力，最大程度地發(fā)揮訓(xùn)練類實踐教學(xué)課程促進教學(xué)的良好作用。
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作者簡介
自動控制原理論文范文第5篇
測控專業(yè)主要課程 精密機械與儀器設(shè)計、精密機械制造工程、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)，微型計算機原理與應(yīng)用、控制工程基礎(chǔ)、信號分析與處理、精密測控與系統(tǒng)等。
測控專業(yè)主干學(xué)科：光學(xué)工程、儀器科學(xué)與技術(shù)。
測控專業(yè)主要實踐性環(huán)節(jié)：包括軍訓(xùn)、金工、電工、電子實習(xí)，認識實習(xí)，生產(chǎn)實習(xí)，社會實踐，課程設(shè)計，畢業(yè)設(shè)計(論文)等。
測控專業(yè)就業(yè)方向 本專業(yè)畢業(yè)具備精密儀器設(shè)計制造以及測量與控制方面的基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力，能在國民經(jīng)濟各部門從事測量與控制領(lǐng)域內(nèi)有關(guān)技術(shù)、儀器與系統(tǒng)的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理。該專業(yè)既可以進入生產(chǎn)工程自動化企業(yè)從事自動控制、自動化檢測等方面的工作，也可以在科研單位進行儀器儀表的開發(fā)和設(shè)計，同時還可以在工程檢測領(lǐng)域、計算機應(yīng)用領(lǐng)域找到適合本專業(yè)個人發(fā)展的空間。
測控專業(yè)培養(yǎng)要求 畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識和能力：
1. 具有較扎實的自然科學(xué)基礎(chǔ)，較好的人文、藝術(shù)和社會科學(xué)基礎(chǔ)及正確運用本國語言、文字的表達能力;
2. 較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域?qū)拸V的技術(shù)理論基礎(chǔ)知識，主要包括機械學(xué)、電工電子學(xué)、光學(xué)、傳感器技術(shù)、測量與控制、市場經(jīng)濟及企業(yè)管理等基礎(chǔ)知識;
3. 掌握光、機、電、計算機相結(jié)合的當(dāng)代測控技術(shù)和實驗研究能力，具有現(xiàn)代測控系統(tǒng)與儀器的設(shè)計、開發(fā)能力;
4. 具有較強的外語應(yīng)用能力;
