技工院校自动化专业自动控制原理教学分析与实践

文/柳清华

摘要：自动控制原理是技工院校自动化及机电类等专业的必修专业课程，对于技校生来说，有较大的学习难度。因此教师在教学过程中要从技校生将来的实际应用出发，重点讲授经典控制理论的基本概念、基本分析方法及其应用，为学生今后的发展奠定坚实的基础。

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关键词 ：自动化控制实践

随着科学技术的进步，特别是信息化技术的普及使用，自动控制技术在各个领域的应用日趋广泛。笔者学院很早就将自动控制原理作为电气自动化、机电、数控等专业的必修课程。但在长期的教学过程中，由于忽视了技校生的实际学情，教学模式、教学方法、教学手段因循守旧，导致教学效果不佳。学生既在理论学习上缺乏深度，又在实际应用上缺乏能力，导致用人单位意见很大。为此，学院对自动控制原理、电气控制技术与PLC技术应用等学生今后就业必须掌握的专业课程进行教学改革，针对各专业的培养目标以及专业技能方向，调整教学内容与教学课时，加大实训力度，收到了良好的效果。

一、当前技工院校自动化专业自动控制原理教学中存在的问题

自动控制原理是研究自动控制基本规律的一门科学，是分析和设计自动控制系统的理论基础，目前已形成工程控制论、生物控制论、经济控制论和社会控制论等多个分支，其中工程控制论是控制论中的一个重要分支，技工院校所采用的课程主要是研究工程领域的自动控制。目前由于主客观多种原因，自动控制原理教学中存在着一些问题亟待解决。首先，课程教学缺乏专业针对性。在技工院校的专业教学标准中，主要有机电技术应用、机电设备安装与维修、工业自动化仪表及应用等专业涉及自动控制原理课程，但各个专业对这门课程要求学生掌握的程度并不相同，而以往技工院校采取的“一刀切”的方式，导致有的专业“吃不饱”，有的专业“吃不了”，造成教学资源浪费。其次，教学模式滞后。现在的职业教育强调学校教学与就业岗位的“无缝对接”，而我们的教学内容往往滞后于企业的技术工艺，使得学生所学的知识到实际中已过时。再次，实训设备落后。自动控制原理课程的实训需要学校配备电气控制实训室、PLC与变频器应用实训室以及过程控制系统实训室，而资金短缺是目前技工院校普遍遇到的一个难题。最后，师资力量薄弱。由于技工院校的待遇不高，教师也不愿来校任教。这就导致技工院校的专业教师队伍出现青黄不接的窘境，特别是“双师型”专业教师团队建设亟待加强。

二、技工院校自动化专业自动控制原理的教学实践

针对技工院校的“职业特色”的教育目标以及学生今后成长成才的需要，笔者以为要实施好自动控制原理课程的教学必须做好以下几个方面的工作：

1.做好技校生的学情分析

要学好自动控制原理这门课程，数学与物理基础知识是关键，此外还要掌握一定的计算机知识。对于当前的技校生来说，这无疑具有较高的难度。特别是近几年，随着中考、高考分数线的降低，报读技工院校的生源素质逐年降低，且学习态度不端正，厌学情绪严重。在这种情况下，教师必须根据学生的实际学情出发，精简教学内容，强调物理概念，减少繁琐的数学推导，加强理论和实际相结合，在应用上下工夫。

2.改进教学方法

自动控制原理一般分为经典控制理论和现代控制理论。考虑到实际工程中大量应用的仍是经典控制理论，在教学内容的选择上我们还是以经典控制理论及其应用为主。在教学方法上，要改变过去单一、僵化的教学模式，转而灵活组合情境教学法、目标教学法与任务驱动法。如我们将教学内容分成八个情境，包括自动控制的一般概念、控制系统的数学模型、控制系统的时域分析法、根轨迹分析法、频率特征法、控制系统的综合校正、非线性系统、采样控制系统。这八个情境从易到难，从浅到深，循序渐进。同时将每个情境又分为多个任务、实训模块以及课后练习，以任务驱动学生自觉、自愿地学习。如在控制系统的频率分析这一情境中，我们将学习任务设置为频率特性的基本概念、典型环节的频率特性、控制系统的开环频率特性曲线的绘制、频率特性法分析系统的稳定性以及开环频率特性与性能指标的关系，将教学的技能目标设置为让学生了解典型环节的频率特性、掌握系统开环频率特性的绘制和掌握奈奎斯特稳定判据。这样，教学在明确的目标引导下，通过一个个小任务的完成，使学生充分感受到任务解决的成就感，从而激发学生的学习兴趣，培养了他们的独立思考以及自主学习能力。

此外，技工院校还应大胆引入校外实训基地，借助企业人才、技术和设备资源优势，缓解校内实训教学安排上的压力，实现实训条件的社会沟通，使学生置身于现实工作情境中，从而达到事半功倍的教学效果。

（作者单位：江西省冶金技师学院）