Page 39 - 自动化技术在机械设计及制造中的应用

第一章 机械工程教育

感性认识，导致在学习过程中容易丧失学习兴趣。第三，理论分析结果与实际情
况之间存在一定差异。自动控制原理以自动控制理论中发展比较完整的线性系统
理论为主要内容，在系统建模过程中用线性数学模型对复杂的实际系统进行了不
同程度的简化，这就造成理论分析与实际情况存在差异。实践教学内容多为验证

性实验，学生虽然通过实验获得了某种结论，但依然不清楚系统模型在实际应用
中对应什么情境，学过的知识、方法难以转化为解决问题的能力。第四，课程仍
采用常规的笔试考核方式，这种引导学生成为“重理论轻实践的应试型学霸”的
考核方式，显然已经无法满足培养应用型工程技术人才的要求。

（二）教学改革措施
新工科建设背景下自动控制原理课程的教学目标是：通过控制理论基本知识
的教学，培养学生对控制系统的分析设计能力、工程实践能力和创新能力，为后
续计算机控制技术和过程控制系统等专业课程的教学奠定基础。为完成这一目标，

教学团队对课程内容、教学方式和考核方式进行了改革，并在教学过程中加强了
理论与实践的联系，引导学生主动获得知识和技能，享受学习的乐趣和学习带来
的成就感。
1. 重构教学内容

为加强理论与实践的联系，增加学生直观接触自动控制系统的机会，教学团
队对教学内容进行了重构。
（1）以一个案例为主线将各系统分析方法串联起来注重实践
教师在讲授系统建模、时域分析、根轨迹分析、频域分析、线性系统校正

等知识的过程中，可能需要用多个实例展示同一方法在不同情况下的应用，此时
可选择一个合适的实际工程案例作为教学主线。如磁盘驱动系统，从系统建模、
时域分析、根轨迹分析、频域分析到系统校正，以递进的方式让学生完整地体验
系统的分析、综合过程，将各部分内容串联起来。此外，其他实例也尽量从实际
案例中原样提取。由于学生对具体的系统接触较少，教师在授课过程中先要补充

常用控制系统部件工作原理等相关知识，并建立部件的模型（微分方程和传递函
数），接着建立具体工程控制系统的模型，模型的参数可用符号代替，但最好也
能有具体的数值参数，以便让学生最大限度贴近实际情况。

（2）在教学过程中融入控制系统仿真在理论与实践之间搭建起连接通道
系统建模、系统分析、系统校正等内容都可以在 MATLAB 上进行模拟。该

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