試析創(chuàng )新人才培養模式下的《自控原理》教學(xué)改革論文
教學(xué)改革包括一個(gè)國家教育制度等方面的改革，狹義上指學(xué)校的教學(xué)改革，包括教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)模式等方面的改革。以下是小編收集的創(chuàng )新人才培養模式下的《自控原理》教學(xué)改革論文相關(guān)內容，歡迎查看！
試析創(chuàng )新人才培養模式下的《自控原理》教學(xué)改革
論文摘要：創(chuàng )新能力是人們產(chǎn)生新認識、新思想和創(chuàng )造新事物的能力。時(shí)代呼喚創(chuàng )新人才,培養大學(xué)生創(chuàng )新能力已成為高等教育的一個(gè)重要課題�！蹲詣�(dòng)控制原理》是自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的核心課程，為了全面提高教學(xué)質(zhì)量，本文就“自動(dòng)控制原理”的課堂教學(xué)方法、教學(xué)內容和實(shí)驗等進(jìn)行了研究和探討。有意識的培養學(xué)生的創(chuàng )新思維、創(chuàng )新方法，努力為學(xué)生的創(chuàng )新實(shí)踐提供平臺，引導學(xué)生全面提高創(chuàng )新能力。
論文關(guān)鍵詞：創(chuàng )新意識；創(chuàng )新思維；創(chuàng )新技能；自動(dòng)控制原理
面對當今世界日新月異的科技發(fā)展形勢和復興強國的歷史使命，黨中央繼2005年提出“建設創(chuàng )新型國家”的發(fā)展戰略后，又于的中國共產(chǎn)黨第十七次代表大會(huì )中進(jìn)一步明確提出：“提高自主創(chuàng )新能力，建設創(chuàng )新型國家。這是國家發(fā)展戰略的核心，是提高綜合國立的關(guān)鍵�！庇纱丝梢�(jiàn)，開(kāi)拓創(chuàng )新意識、培養創(chuàng )新能力是多么重要和緊迫的任務(wù)。
一、創(chuàng )新人才培養的必要性
近些年來(lái)用人單位進(jìn)行人才招聘過(guò)程中，不僅僅著(zhù)眼于學(xué)生的“成績(jì)單”，而是全面考察畢業(yè)生的綜合能力，包括觀(guān)察能力、實(shí)踐能力、思維創(chuàng )新能力、整合能力和交流能力來(lái)進(jìn)行人才的選擇，逐步成為共識。其中，創(chuàng )新能力是個(gè)體運用一切已知信息，包括已有的知識和經(jīng)驗等，產(chǎn)生某種獨特、新穎、有社會(huì )或個(gè)人價(jià)值的產(chǎn)品的能力。
隨著(zhù)科技的迅猛發(fā)展，自動(dòng)控制技術(shù)在我國各領(lǐng)域及人們的日常生活中得到了廣泛的應用。對于大多數院校的電子信息類(lèi)和機電類(lèi)等專(zhuān)業(yè)，“自動(dòng)控制原理”課程都是本科階段一門(mén)非常重要的專(zhuān)業(yè)基礎課程，華北電力大學(xué)科技學(xué)院動(dòng)力工程系的平臺課程面向自動(dòng)化、測量及控制工程、電氣工程及其自動(dòng)化、農業(yè)電氣化、建筑環(huán)境與設備工程五個(gè)專(zhuān)業(yè)所有本科生開(kāi)設。根據學(xué)生學(xué)習對該課程的教學(xué)反饋，大多數學(xué)生感到，該課程理論性的闡述和抽象的概念過(guò)多，教學(xué)過(guò)程中涉及的公式推導較為繁瑣，即使理解了推導過(guò)程及結論，但是對于其工程實(shí)踐中如何應用也沒(méi)有掌握。因此學(xué)生對于知識的掌握如果僅局限于背結論、套公式、做題，如果僅局限于應試性的學(xué)習方法，沒(méi)有掌握如何分析問(wèn)題，如何利用掌握的知識在以后的工作和學(xué)習及生活中靈活的應用的層面上，對于傳統的教學(xué)思想和方法進(jìn)行改革，就顯得非常迫切和重要。
多年來(lái)，由于我國的教育體制和教育特點(diǎn)所決定的，從小學(xué)到中學(xué)再到高中階段，基本上以應試教育為主，即便多年來(lái)教育界一直試圖改變這種現狀，在部分學(xué)校進(jìn)行改革，進(jìn)行素質(zhì)教育的`試點(diǎn)，但是，在當今的學(xué)生仍然在高考這個(gè)基本上以分數論成敗的“指揮棒”下無(wú)法真正的解放出來(lái)，釋放天性，而且在多年的應試教育的大環(huán)境下，大多數學(xué)生的創(chuàng )新思維逐步被扼殺，創(chuàng )新能力逐步下降，“高分低能”現象仍然突出，因此媒體經(jīng)常報道諸如本科生就業(yè)率不如高職、技校生，甚至薪酬還不及有些“藍領(lǐng)”工人，背后的原因，一是我國本科生的培養規模在現階段和社會(huì )的需求產(chǎn)生了矛盾，另外更重要的恐怕就是本科生的動(dòng)手、創(chuàng )新能力與高職教育等注重實(shí)踐教學(xué)所培養出來(lái)的學(xué)生之間是有差距的。
在我國高等教育現階段，仍然存在這樣一些突出問(wèn)題，例如，重知識的傳授，輕能力的培養。能力體現在學(xué)習具體的知識以后在具體的實(shí)踐或工作中靈活地運用，知識的遷移，以及新知識、新方法的創(chuàng )造，而創(chuàng )新能力包括創(chuàng )新意識、創(chuàng )新思維和創(chuàng )新技能等三部分。自動(dòng)控制原理是很多專(zhuān)業(yè)的重要基礎課，對后續專(zhuān)業(yè)課的的良好掌握和理解有非常重要的影響，因此在教學(xué)過(guò)程中如何培養學(xué)生的創(chuàng )新意識、創(chuàng )新思維和創(chuàng )新技能就顯得尤為突出和緊迫。"
二、在教學(xué)過(guò)程中如何培養學(xué)生的創(chuàng )新能力
�。ㄒ唬﹩l(fā)式教學(xué)，培養創(chuàng )新意識
由于自動(dòng)控制原理這門(mén)課程本身涉及到眾多的數學(xué)公式推導等內容，在傳統的教學(xué)方法中，基本上是按照教材的順序進(jìn)行講解，無(wú)論采用板書(shū)或者多媒體的方式，學(xué)生接受起來(lái)都感覺(jué)枯燥，因此必須改變傳統的這種教學(xué)模式。課題組在教學(xué)過(guò)程中改變了多年的講課模式，根據教學(xué)內容，在每節課之前都布置相應的思考題，讓學(xué)生在課下進(jìn)行預習并完成思考題，讓學(xué)生在預習過(guò)程中發(fā)現問(wèn)題、提出問(wèn)題，帶著(zhù)問(wèn)題來(lái)聽(tīng)課，根據學(xué)生的教學(xué)反饋，課堂授課效果大大提高。當然在教學(xué)過(guò)程中，要注意監督學(xué)生預習和思考題作業(yè)的完成情況和效果，將其計入平時(shí)成績(jì)的考察項目當中，并逐步加大平時(shí)成績(jì)在綜合成績(jì)當中的比例，避免部分學(xué)生平時(shí)不用功，考試前針對考試重點(diǎn)，“突擊”高分的情況。
(二）改革課堂內容，培養創(chuàng )新思維
創(chuàng )新思維是提高創(chuàng )新能力的關(guān)鍵。一個(gè)人要想創(chuàng )新，首先要有創(chuàng )新意識，要敢于創(chuàng )新，這就需要努力突破自己的思維定時(shí)和思維障礙，只有突破了以往老的框架，不拘泥于某種結論和形式，從實(shí)際出發(fā)，才能發(fā)現創(chuàng )新點(diǎn)，提出創(chuàng )新方案，才能有所發(fā)現、有所發(fā)明、有所創(chuàng )造、有所創(chuàng )新。自動(dòng)控制原理涉及控制系統的數學(xué)模型的建立、系統性能分析和系統設計等內容。
建立合理的控制系統數學(xué)模型是對其展開(kāi)性能分析和設計的基礎，所以在這部分應該首先避免介紹過(guò)多的對象和例題，避免學(xué)生抓不住重點(diǎn)，一定要選取典型對象，如二階無(wú)源RC電網(wǎng)絡(luò )和雙容水箱，分別求取其數學(xué)模型：微分方程、傳遞函數，并進(jìn)行對比，得出雖然對象特性完全不同，但是其數學(xué)模型的形式卻可以相似甚至相同。在進(jìn)行動(dòng)態(tài)方框圖和信號流圖的介紹時(shí)也能利用上述對象展開(kāi)，這樣學(xué)生學(xué)習這部分內容非常有針對性并且容易理解。
在針對系統穩定性、準確性和快速性進(jìn)行系統性能分析的時(shí)候，無(wú)論采用時(shí)域分析法、跟軌跡分析法和頻域分析法，都可以引入Matlab這個(gè)工具。時(shí)域分析法中在進(jìn)行間接穩定性判據的介紹即代數穩定判據的時(shí)候，可以采用直接在Matlab下利用roots()命令求取系統特征方程的根，解決手工求取高階代數方程的不便，并驗證了勞斯穩定判據的結論。典型環(huán)節的動(dòng)態(tài)性能分析，引入step()命令，更加直觀(guān)的能求取其各種性能指標，比起推導公式進(jìn)行計算要容易和直觀(guān)。根軌跡分析法中，在介紹完繪制一般跟軌跡的繪制依據和法則以后，也可以引入Matlab下的rlocus()命令畫(huà)精確的跟軌跡圖，和手工繪制粗略的圖進(jìn)行對比，更容易讓學(xué)生直觀(guān)地接受和理解。在頻域分析法中，由于其更加抽象，不容易被接受和理解，所以在繪制開(kāi)環(huán)系統的頻率特性曲線(xiàn)，如奈奎斯特曲線(xiàn)（即奈氏圖）和對數開(kāi)環(huán)頻率特性曲線(xiàn)（即伯德圖）的時(shí)候，適時(shí)引入nyquist()和bode()命令與手工繪制的圖對比，同樣可以使學(xué)生既掌握了Matlab這個(gè)工具，又能開(kāi)拓創(chuàng )新思維。
在引入Matlab仿真工具方面，我們要注意，一定要在學(xué)生已經(jīng)對系統的分析方法基本掌握的基礎上再適當的引入Matlab的各種命令來(lái)穿插介紹，讓學(xué)生明白Matlab是幫助我們分析問(wèn)題的工具而已，并不能代替我們的主觀(guān)能動(dòng)性。同時(shí)，在學(xué)習基礎較好并對這門(mén)課非常感興趣的同學(xué)中間，開(kāi)展綜合性的自動(dòng)控制原理的仿真實(shí)驗，努力提高學(xué)生的學(xué)習熱情，并拓展學(xué)生的創(chuàng )新能力。
�。ㄈ└母飳�(shí)驗內容，培養創(chuàng )新技能
創(chuàng )新不僅是一種復雜的思維活動(dòng)，而且是一種需要創(chuàng )新技能的實(shí)踐活動(dòng)。創(chuàng )新能力主要由提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題這三種能力構成，并通過(guò)創(chuàng )新實(shí)踐的過(guò)程和創(chuàng )新實(shí)踐的活動(dòng)等體現出來(lái)，因此能提高動(dòng)手能力的實(shí)驗就顯得非常重要。
我校以前主要開(kāi)展兩個(gè)實(shí)驗，典型環(huán)節的電模擬及其階躍響應分析和典型環(huán)節的開(kāi)環(huán)控制、閉環(huán)控制及其穩定性分析。根據學(xué)生的反映，希望能盡量多的開(kāi)展能提高動(dòng)手能力的實(shí)驗，這和我們希望對這門(mén)理論性課程加強其實(shí)踐性的初衷是一致的，所以以自動(dòng)控制原理教學(xué)改革為契機，在上學(xué)期部分專(zhuān)業(yè)增加兩個(gè)實(shí)驗，分別是隨動(dòng)系統的靜、動(dòng)態(tài)性能指標及其系統矯正和控制系統的頻率特性分析，教學(xué)反饋良好，說(shuō)明我們的改革方向是正確的。
三、結論
21世紀是市場(chǎng)經(jīng)濟不斷完善和只是經(jīng)濟快速崛起的時(shí)代，這一時(shí)代最顯著(zhù)的特征和靈魂就是創(chuàng )新，正如江澤民同志所說(shuō)：“創(chuàng )新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是國家的興旺發(fā)達的不竭動(dòng)力�！�
教學(xué)實(shí)踐表明，通過(guò)這些改革，有效地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習興趣。提高了學(xué)習的積極性、主動(dòng)性，增強了分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，培養了學(xué)生的創(chuàng )新能力與思維能力，進(jìn)一步加深了學(xué)生對自動(dòng)控制原理課程基本理論與基本概念的理解，為后續課程的學(xué)習奠定了堅實(shí)基礎。
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