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一、“自動(dòng)控制理論”課程教學(xué)改革
1.重新設(shè)計(jì)教學(xué)模式
根據(jù)“自動(dòng)控制理論”課程特點(diǎn),運(yùn)用CDIO工程教育理念,堅(jiān)持以學(xué)生為本,建立知識(shí)、能力、素質(zhì)培養(yǎng)體系,將系統(tǒng)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程,對(duì)“自動(dòng)控制理論”的教學(xué)目標(biāo)、課程體系、教學(xué)活動(dòng)及組織形式等進(jìn)行全方位思考與設(shè)計(jì),形成基于CDIO的“自動(dòng)控制理論”課程教學(xué)模式。
2.強(qiáng)化工程實(shí)踐能力培養(yǎng)
為了加強(qiáng)“自動(dòng)控制理論”課程工程實(shí)踐能力的培養(yǎng),在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上,融合項(xiàng)目教學(xué)、虛擬仿真和案例分析等方法,讓學(xué)生在模擬工程實(shí)踐的環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)。
(1)項(xiàng)目教學(xué)
基于項(xiàng)目的教學(xué)是建立在具體問(wèn)題的基礎(chǔ)上來(lái)尋找解決問(wèn)題的辦法。為了踐行CDIO工程教育理念,依托項(xiàng)目以3~5名學(xué)生為一組,教師采用點(diǎn)撥方式或共同探究的方式進(jìn)行指導(dǎo)。具體實(shí)施步驟如下:
1)構(gòu)思(C)。通過(guò)加深學(xué)生對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的使命、需求、功能、技術(shù)和構(gòu)建等概念設(shè)計(jì)的理解,其主要形式是要求學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析、思考,形成對(duì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的基本感性認(rèn)識(shí),加深對(duì)控制系統(tǒng)基本分析和設(shè)計(jì)方法的理解。
2)設(shè)計(jì)(D)。要求學(xué)生使用控制方法,完成自動(dòng)控制系統(tǒng)的需求定位、模型開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)架構(gòu)等。通過(guò)實(shí)踐,使學(xué)生掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)工程的基本原理、方法、技術(shù)、工具,并能夠在實(shí)際中應(yīng)用。
3)實(shí)現(xiàn)(I)。將設(shè)計(jì)成果加以實(shí)現(xiàn),著力培養(yǎng)學(xué)生的務(wù)實(shí)精神、工程能力和團(tuán)隊(duì)精神。
4)運(yùn)行(O)。每個(gè)小組對(duì)所開(kāi)發(fā)的控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用,并建立相應(yīng)的應(yīng)用、營(yíng)銷(xiāo)和服務(wù)渠道。實(shí)在難以在實(shí)際應(yīng)用的要求建立模擬實(shí)際應(yīng)用環(huán)境,實(shí)施模擬應(yīng)用。運(yùn)行主要目的是讓學(xué)生了解市場(chǎng),培養(yǎng)學(xué)生的務(wù)實(shí)精神和實(shí)際工作能力。
(2)虛擬仿真
虛擬仿真技術(shù)的引入,將使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的手段和思想發(fā)生質(zhì)的飛躍,更加符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要。采用虛擬仿真能夠使學(xué)生在一個(gè)比實(shí)際情況更安全的環(huán)境中提高工程實(shí)踐能力,可以說(shuō)在“自動(dòng)控制理論”課程中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)是可行且必要的。
(3)案例學(xué)習(xí)
案例學(xué)習(xí)可以提供很多關(guān)于實(shí)際工程的具體經(jīng)驗(yàn),一個(gè)典型案例還可以提供詳細(xì)的背景內(nèi)容。通過(guò)討論案例,學(xué)生能夠親自體驗(yàn)系統(tǒng)或產(chǎn)品的cdio過(guò)程,并參與疑問(wèn)的解答,提高了學(xué)生的思考和決策能力。
3.考核方式多元化
傳統(tǒng)“自動(dòng)控制理論”課程考核方式筆試偏重理論知識(shí)考核,難以考察對(duì)實(shí)際自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析和建造等工程實(shí)踐能力。針對(duì)本課程注重工程實(shí)踐性、創(chuàng)新性和應(yīng)用技能培養(yǎng)的要求,改革單一的考核方式,綜合學(xué)生在知識(shí)、創(chuàng)新、應(yīng)用等多方面能力,采用筆試、課堂互動(dòng)、實(shí)驗(yàn)操作、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)等多元化考核方式。多元化考核方法不僅促使學(xué)生重視課堂知識(shí)的掌握,還重視知識(shí)的工程應(yīng)用與創(chuàng)新,有效地提高了教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。
二、總結(jié)
CDIO工程教育模式的核心是培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)、工程實(shí)踐能力。“自動(dòng)控制理論”課程作為工程背景較強(qiáng)的課程,只有掌握?qǐng)?jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ掏评砗徒鉀Q問(wèn)題的能力,才能在后續(xù)課程中熟練地運(yùn)用自控理論知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題,并為往后能在工作崗位上靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
作者:趙磊 施云貴 郭一軍 單位:黃山學(xué)院機(jī)電與信息工程學(xué)院