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相对于课程标准要求的内容来说,课时安排较少,因此出现了课时非常紧张,上课节奏过快,习题课少的问题,学生的学习效果不好,普遍感到所学内容不易消化。如何在有限的课时内让学生熟练掌握控制系统的分析与设计方法,精选教学内容,提高教学质量,加强对学生的能力培养,成为本课程改革的关键。
首先,要根据课程标准和该专业培养目标要求,精选出教学重点内容。对教学大纲中的重点内容不仅要重点讲解,而且要讲深讲透,起到举一反三的作用。对一些基本概念、基本原理和基本方法要让学生很清晰地知道其工程意义。而对有些在以前课程中讲过的内容,在课堂上只对内容的应用之处进行讲授,略去重复内容。对于教学大纲中规定了解内容和一般性了解内容,要少讲或者不讲,作为自学内容让学生在课下自学。[2]
其次,要使学生将本课程内容串联起来,熟悉各章节之间、各种方法之间的内在联系及连贯性。学生在学习过程中往往并不清楚各个知识点之间的联系,以及各个章节之间的因果关系,总感觉“不识庐山真面目”,学习起来很费力。所以在教学过程中,教师应当理清知识脉络。[1]课程内容设计中采用“一纵三横”的设计思路,具体来说,“一纵”就是在课程讲授中要求贯彻自动控制系统的建模、分析及设计方法这条主线,重点强调工程应用背景,突出能力培养。“三横”就是在方法讲授中要求强调自动控制系统的稳定性、快速性和准确性,稳、准、快三个字是分析的核心,也是设计的归宿。在对该课程进行理论分析基础上,注重强调分析和设计的方法及其工程意义及对其实际应用的阐述。
工程实例教学法的应用
该课程理论性强,教师在教的过程中往往强调其逻辑性及理论体系性,而学生在学的过程中却常常忙于背公式、做习题,将其当成更为高深难懂的数学课程。为改善这种状况,突显“自动控制原理”课程与工程实际紧密联系的特点,本院引入工程实例进行教学,即以一个工程实例贯穿“自动控制原理”授课全过程。工程实例式教学法采用由浅入深的方式,在授课之初教师提出工程要求和设计目标,待相关章节理论讲解之后,就要求学生完成阶段设计目标,这样层层递进以项目形式使公式形象化,用实践促进理论应用,培养学生工程应用意识,强化实践动手能力。[3]本课程在教学过程中主要以水箱水位控制为主要实例,贯穿该课程主要内容。
第一章为自动控制的一般概念,应要求学生重点掌握闭环控制系统的工作原理,能够绘制系统方框图,授课过程中着重于水位控制系统的工作原理分析及方框图绘制方法,在此“自动控制原理”教学改革与实践探索彭小芳方卫红刘良兵邬晓岚摘要:分析了“自动控制原理”的特点和教学中存在的问题,从教学内容、教学方法和实验环节三个方面进行了教学改革,以激发学基础上举一反三地引入其他控制系统。水位控制系统的原理如图1所示:
1“自动控制原理”教学中存在的问题
1.1授课理论性较强授课理论性强不利于培养理论联系实际的科学观点,不利于提升学生对专业的学习兴趣。为保证控制理论的完整性和透彻性,若教师在授课过程中把过多时间和精力集中于原理讲解和公式推导上,就很难有充分的时间将理论知识与系统应用实例相结合,造成很多学生误认为该课程是一门应用数学课程,容易产生畏难心理。另外,定单班的学生面临毕业即就业,没有升学再深造的压力,他们所关心的是所学知识是否会用到将来的工作岗位中。因此,课堂上讲授过多或过深的理论知识不利于提升学生对专业的学习兴趣。
1.2缺少煤矿电气背景的相关实例通过与工作后的毕业生交流,发现有一条信息非常突出:大部分毕业生很难将自动控制原理中所学的分析与设计方法应用到工程实践中。这主要是因为所学课程大部分实例与学生所学专业相关性不强,多数学生对案例中涉及的专业背景不熟悉,导致学生对学习课程的必要性、重要性和实用性认识模糊,学习兴趣不高,学习“自动控制原理”死搬硬套,应付考试的现象严重,缺少灵活运用和开拓创新的思路。上述这些问题直接弱化了“自动控制原理”作为专业基础课程的作用。
2“自动控制原理”授课内容调整
为顺应煤炭电气化发展需求和人才培养定位,突出煤矿电气特色教学目标,从课程教学内容、教学实例等方面进行研究和探索,对课程的基础理论与实践教学进行优化。
2.1优化授课的内容体系、深度和广度研究各章节基本内容的联系,调整课程授课体系,以系统建模、分析和综合设计为主,突出煤炭行业背景,注重基础知识的灵活运用。“自动控制原理”在传统教学上一直沿用自动化专业的授课体系,造成“自动化类”和“非自动化类”的界限模糊。对于定单班该课程学时数少的情况,若按“自动化类”体系授课,只能加大课时信息量,造成学生对教学内容难以及时有效消化,影响教学效果。研究如何在有限学时内让学生熟练掌握控制原理的基本理论,并突出煤炭电气工程实践能力培养,成为构建定单班授课体系的关键。参照培养定位,结合后续的相关控制理论的专业课程,从课程体系出发,以系统建模、系统分析和综合设计为主线,调整授课知识点深度和广度。如在讲述建立数学模型基本内容时,应选取有一定煤矿工程背景的系统,给模型赋予形象的物理意义,使学生正确理解实际模型与抽象模型的区别与联系,并从不同的角度对系统进行建模,加深对实际系统建模的理解。系统分析方法是控制系统综合设计的基础,这部分内容主要包括时域分析法、根轨迹法、频域响应法,这些是控制理论教学的重点,应保留原有知识点的深度。抓住采用时域分析法、根轨迹法和频域响应法分析系统的稳定性、快速性和准确性的特点,加深学生对不同方法的理解,这是系统分析的关键。对于离散系统、非线性系统和现代控制理论,由于培养计划中后续课程相关性较小,可以降低这部分知识的深度和广度。
【内容摘要】为了更好地摸清机械类专业学生学习自动控制原理的现状,也为了征求学生对该课程的意见和建议,本文通过在机械类专业学生中进行自动控制原理课程问卷调查,揭示了学生在学习该课程中存在的一系列问题,为此进行课程教学改革,提高课程的整体教学质量,帮助学生学好该课程。
【关键词】机械专业;自动控制原理;教学改革
自动控制原理是机械类专业一门重要的专业方向基础课程,是控制类课程的核心,该课程与机械工程实际密切相关,课程教学中必须与机械类专业其他课程联系起来,要让学生对该课程引起足够重视,使该课程成为机械类专业后续课程的重要基础。为了掌握塔里木大学机械类专业学生在学习自动控制原理课程中的各种问题,也为了获得学生对该课程的意见和建议,帮助教师选取更实用的教学内容、采用合适的教学方法等,提高该课程的教学质量,帮助机械类专业学生学好这门重要的控制类基础课程。为此,对塔里木大学机械设计制造及其自动化、机械电子工程、农业机械化及其自动化三个机械类本科专业学生进行了自动控制原理课程的问卷调查,通过问卷调查发现学生在该课程中的各种问题,教师以此为重要依据,来进行课程教学改革,努力提高课程教学效果。
一、问卷调查的实施
(一)问卷调查内容的拟定。
结合机械类专业自动控制原理课程实际,设定如下的调查题目:大家认为学习自动控制原理课程的重要性如何?大家在学习自动控制原理课程时,遇到的最大问题是什么?大家认为自动控制原理课程中最难理解的是哪些知识点?大家的自动控制原理作业是如何完成的?大家在学习自动控制原理课程时,最感兴趣的是哪些内容?大家希望在自动控制原理教学中教师采用哪种教学方法?大家学完自动控制原理课程后最大的感受是什么?大家自己是采用哪些学习方法来学习自动控制原理课程的?请大家列出学习自动控制原理的收获?请大家列出对自动控制原理课程的意见和建议?以上这些调查题目,针对不同内容,有的给出了选项供学生选择,有的是让学生自行根据实际填写,通过问卷调查,充分挖掘学生在自动控制原理课程学习中的各种问题。
1工程概况
三都隧道位于贵州省黔南州都匀市境内,全长14598m,最大埋深约600m。隧道进口沿前进方向左侧设有平行导坑,距离正洞30m,长2270m,设4个横通道与隧道相连。其运输为无轨运输。
2通风方案的合理性及节能研究
三都隧道进口施工开挖采用平导超前、通过横通道增开正洞工作面的施工方法。风管压入式通风不适用的原因是:正洞和平导作业面需风量大,风管的直径大,平导断面不能满足多趟风管的布置,且压入式通风耗电量大。混合式不适用于无轨运输。因此,必须采用主扇通风或射流通风来解决通风问题。三都隧道进口工区的施工通风共分为4个阶段,难度最大的是第2阶段。以第2阶段的通风方案进行分析比较。
2.1射流巷道通风方案
在第2阶段,隧道的二通和三通与正洞和平导贯通,此时平导超前开挖,在正洞形成2个开挖工作面,平导有1个开挖工作面,需要3个管路分别向3个掌子面送风,形成射流巷道式的通风。
【摘要】电子计算机控制技术的应用,对于自动控制技术水平的提高有着重要促进作用。在计算机控制技术研究中,控制系统的组成与实践操作研究,是当前这一技术研究的重要组成部分。其研究的开展对于我国自动化控制水平,有着不可估量的作用。
【关键词】电子计算机;自动控制;技术原理
随着我国社会生产信息化与自动化趋势的不断推进,电子计算机控制技术的应用得到了广泛应用。在这一情况下,做好计算机控制技术的基础理论研究,用于促进控制技术的有力发展,就成为了当前自动化控制技术与计算机实用技术研究者的重要研究内容。在这一研究中,技术人员以计算机控制系统组成、特点与设计技术为基础,结合新型控制技术的运行原理开展了控制技术原理研究,为计算机控制技术的发展与实用性提高提供理论研究支持。
1计算机控制技术概念分析
电子计算机控制技术的应用,来源于计算机技术的高速发展。技术研究者在研究中将这一技术定义为以下内容:计算机控制技术是以电子技术、自动控制技术、计算机应用技术为基础的自动化控制技术,其运行的核心为计算机控制技术。所以计算机控制技术,在实际运行中包括了综合可编程控制技术、单片机技术、计算机网络控制技术等多项技术内容。在自动化控制研究中,计算机控制技术的应用可以很好提高自动控制精密度与控制效率,降低控制管理成本。
2控制系统运行原理研究