《自动控制原理》课程的教学方法探讨

Leabharlann 【 中图分类号】 Ｇ ６ ４
【 文献标识码】 Ａ
【 文章编号】 ２ ０ ９ ５ — ３ ｏ ８ ９ （ ２ ０ １ ４ ） １ １ — ０ ２ ３ ３ — ０ １
《 自动 控制 原理》 课 程是 大 学理 工科机 、 电等专业 的一 门 机就 启动 从 而控制 冰箱 中的温度稳 定在一 定的范 围 内： 又 专 业基础课 随 着计算机技 术 的发 展 ． 机械制 造工业发 展 的 比如 我们 人本 身 ． 就 是一 个 完整 的控 制 系统 ． 用手去 拿 某件 个 明 显 而 重 要 的 趋 势 是 越 来越 广 泛 地 引入 自动 控 制 例 东 西 时 ， 首先是 眼睛先 看见 ， 将 这 个信 息 传 回 大 脑 ， 然 后 对 该 如， 数 控机 床 、 工 业机 器人 、 电 气液 压 伺 服 系统 、 机 床 动 态 分 物体 的大 小、 方位 和距 离等进行判 断 ， 大脑再 指挥 身体 、 手臂 析、 动 态测试 、 锻 压焊接 自动化设备 、 精 密仪 器设备等 都要 用 和 手等产 生一 系列的动作去 拿该物体 通过 这些事例 ． 使 学 到 自动控 制 的基 础知 识 ． 由于该课 程 系统性 较 强 ． 分析 和计 生对《 自动控制 原理》 课 程 产生好奇 心 ． 主 观上就 有 了想 了解 算时 需要较 多的数 学知识 ． 所以 学生学 习这 门课程 时感 觉枯 该课 程 的 学习 内容和在 实际 中应 用的 愿 望 ， 这样 ． 就 能 带着 燥无 味 、 没有 兴趣 ， 不容 易理解 、 记 忆 怎样 才能调动起 学生 强烈 的求知欲和 浓厚 的兴趣 来学习这 门课程 学 习的积 极性 ． 学好 这 门专 业基础课 。 多年来 ， 我 通过 对 《 自 ３ ． 课程教 学 内容与 生活 实际相联 系 ． 充分 调动 学生 的学 动控 制 原理 》 课 程 的教 学和研 究 ． 从 以下 ４个方 面进行 了探 习主 动 性 。 讨． 收到 了较 好 的教 学效果 ． 在 这里 和 同行共勉 充分调动 学生潜在 的 学习主动性 ．诱 导 学生分析 问题 、 １ ． 以控 制对 象为 核 心 。 建 立相 应 的教 学模 块 ， 激 发 学 生 解 决 问题 ． 是加 深理解知 识的 一种有效手段 如讲 解二 阶 系 的学 习兴趣 统 的 时域 响应 时 ， 数 学模 型 比较 抽 象 ， 计算 量也 大 ， 也难 ， 需 对《自动控 制原理 》 课 程 的教 学 内容进 行仔 细 分析 和研 要计 算的性 能指标 即上升 时间 、 峰 值 时间、 调 节 时间、 最大超 究 ．将 该课 程 内容分 成几 个相 互独 立但 又有联 系的教 学模 调 量等也都 不好理 解 针对这 种情 况 ． 我将 二 阶 系统与 生活 块， 即建 立数 学模 型、 时域 分析 法 、 根轨 迹 分析 法 、 频 率分析 实际联 系起 来 ． 把二 阶 系统 比作 某一个人 ． 当他 站在 某地 不 法、 控 制 系统 的校正 与设计 、 采样控 制 系统、 计 算机辅 助设计 动 时 ， 突然有一 个外 力推 了一 下 ， 很 快这 个力就 消失 了， 他 在 等模 块 ． 如图１ 所示 。 每 个模 块 包含 多个教 学 内容。 要 让 学生 这 个 力 的 作 用 下就 会 左 右 摇 摆 ． 这 就 相 当于 是 一 个 二 阶 系统 充分 了解各个模 块及 关 系． 这样 才能在教 与学的过程 中顺利 在 单位脉 冲作 用下的响应 ．若你在 原地摇摆 几次后站稳 了 ． 完成 各部 分之 间的衔接 与转换 ． 从 整体上 掌握 好这 门课 程 则表 示该 系统是稳 定的 ． 否则 为不稳定 系统 ， 在这里 ， 你摇 摆 的幅度 、 次数及持 续 的时 间等就 是对应我 们上 面提 到 的 系统 典 型输 入 信号 性 能指标 不 同的人 ． 在 相 同的外力作 用下 ． 摇摆 的幅度 、 次 数及 持 续 的时 间等是 不 同的 ． 这就 对应 不 同的 系统 ， 因为他 动 惑 响应 性能 指 标 缝 制紊 氏 圈并 判 定 稳定 性 们各 自的参数 不 同． 性 能指标 的数据也 就不 同 了 还 比如 ． 某 稳 态误 差 绘 制怕 德 圉并 判 定 稳定 性 人在 精神 上受到 了一个 突如 其来 的打击 ． 这时他 的心情会 有 劳 斯稳 定 判据
一
善
波动 ， 随着 时间的推移 ， 在接 受这一 现 实后 ， 心情会 逐渐 恢复 平静 这 突如其 来的打击相 当于是 一个单位 阶跃输入 信号 ． 他 的心理 的波动相 ＂ ３ 于产 生的响应 ． － 最后 恢复 平静 等 于是在
新 的条件 下达到 了稳定 ． 波动 的幅度和 时 间就 可以对应 系统 性 能指标 教 师可 以在讲 台上给 同学们作 一些相应 的示范动 作 等 。通过 举例 ， 活跃 了课 堂气氛 。 使 教 学 内容 生活化 ， 让 学 生们感 觉到 学习的 内容就 在他们 的工作 生活 中． 加深 了对教 学 内容 的理 解 ． 激发 了学生对 该课 程 学习的积极性 ４ ． 计算 机仿 真 软件 的运 用 。 创 造 课堂教 学 的情 景 。 激 发 学生学 习的情 趣 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ是一种 用 于科 学和 工程 计算 的仿真 工具 在 自动控制 原理课程 教 学中运用 ． 可以方便 学生对抽 象知 识 的 理解， 达 到事倍功半 的效果 。 如 某控 制 系统 ． 其性质 不满足要
课程教育 研究
Ｃ ｏ ｕ ｒ ｓ ｅ Ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ
２ ０ １ ４ 年１ １ 月 中 旬 刊
考索． 探 微
《 自 动控制原理》 课程的教 学方法探讨
原 艳 红
（ 山西工程技 术 学院 山西 ’ 阳泉 ０ ４ ５ ０ ０ ０ ）
【 摘要 】 本 文根 据对 自 动控制 原理课 程 多年的教 学实践 ， 从 建立教 学模块、 课程 内 容 与生活 实际相联 系、 应 用计 算机仿真软 件等方面入手 ． 探 讨 了激发 学生学 习动机 、 提 高教 学效果 的教 学方 法。 【 关键 词】 自动控制 教 学模块 课堂教学 计算机 仿真