独立学院运动控制课程群教学改革与实践

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1、独立学院运动控制课程群教学改革与实践　　摘要：本文以华中科技大学武昌分校自动化专业建设与改革为范例，对独立学院自动化本科专业运动控制系统课程群的教学改革内容、具体方案及效果进行了阐述，根据目前自动化专业培养“高素质、应用型”人才的新目标，着重对课程群体系建设、实践教学环节和教学方法改革等方面进行了探索与实践，以寻求培养适应信息化时代工作要求的自动化专业人才的有效方法。　　关键词：独立学院；运动控制；课程群；实践教学　　【中图分类号】G640　　　　　　运动控制技术的发展是自动化前进的旋律，是推动新的产业革命的关键技术，基于独

2、立学院“高素质、应用型”人才培养目标，自动化专业运动控制课程群的建设尤其实践性教学环节的改革对独立学院学生能力的培养显得尤为重要[1,2]。实践性教学环节过去一直是学生培养中的薄弱环节，重理论轻实践是过去学生培养中的弊端，加强学生实践能力的培养最根本要从课程群教学改革人手，形成新的教学体系[3,4]。近年来，华中科技大学武昌分校自动化专业以建设湖北省独立学院重点培育本科专业为契机，通过整合“电力电子技术”、“电机与电力拖动基础”、“DSP原理及应用”、“电力拖动自动控制系统”6等多学科的知识，建立了实践性和应用性较强的运动控

3、制课程体系，实现了该课程群内各门课程无缝式衔接，学生创新实践能力得以提升。本文通过探讨华中科技大学武昌分校自动化专业运动控制课程群的改革探索与实践情况，提出了独立学院自动化专业运动控制课程群建设和改革的基本思路及措施。　　一、运动控制课程群教学中的问题　　华中科技大学武昌分校自动化专业创办于2001年，运动控制是该专业的一个重要学科方向，改革前，课程教学存在着诸多不足之处，主要表现在：　　（1）课程群中课程与课程之间的联系不够。运动控制类三门核心课程“电力电子技术”、“电机与电力拖动基础”及“电力拖动自动控制系统”以往均按部

4、就班地讲授，其联系性没有很好的整合、融汇，学生在学习“电力电子技术”、“电机与电力拖动基础”等课程时感到抓不住重点、空洞，而在学习“电力拖动自动控制系统”综合性专业课时又感觉难学、难懂。　　（2）综合性、创新性的实践环节不够。实验课是学生实践的主要环节，运动控制类三门核心课程“电力电子技术”、“电机与电力拖动基础”及“电力拖动自动控制系统”均开设了专门的实验课程，但实验内容主要是验证性的，学生“重课堂、轻实验”的思想还没有转变，综合性、创新性的实践环节很少，导致学生在实际应用能力方面还存在着诸多欠缺。6　　（3）缺乏仿真与电

5、路设计等相关软件的实训过程。由于运动控制类各门课程的理论性、应用性、实践性和综合性都很强，学生如果要独立完成教师布置的一个系统设计任务，必须使用一些计算机辅助工具，如仿真软件MATLAB、Pspice等，电路设计软件Protel等。但只有极个别的大三、大四学生能真正使用这些工具，这使得实践教学的具体实施存在困难，同时对实践教学效果也产生了一定的影响。　　（4）学生适应能力不足。有些学生在实验室里可以完成老师规定的实验项目，但改变一下环境，特别是碰到工程实际场合时，就会觉得无从下手、缩手缩脚。　　因此，以培养独立学院自动化专业

6、运动控制方向学生实际应用能力为根本，就需要有针对性，循序渐进地围绕运动控制类课程进行实践教学改革。　　二、运动控制课程群教学改革内容　　（1）课堂教学改革。针对“DSP原理及应用”、“电力电子技术”、“电机与电力拖动基础”、“电力拖动自动控制系统”这几门核心课程，教师在讲授基础理论的同时，融入实例教学与案例教学。如引入往届课程设计、毕业设计作品及教室里用到的或学生日常生活所接触到的电子、电气产品，通过分析这些产品的工作原理，将课本上的知识进行点对点的连接。这一方面使学生明白了学这些课程的实际意义，另一方面也在无形中提高了学生

7、的学习兴趣。6　　（2）实践教学改革。首先根据现有实验平台，结合理论课内容，完成验证性实验内容并适当设置实验提问及答辩以使学生牢靠的掌握基础；其次挑选一些实验课中没有安排的、但又非常实用的简单应用系统，布置任务让学生采用仿真软件完成，如电力电子电路利用Pspice软件来实现，而电机运动控制算法则利用MATLAB软件来完成；再次，在完成仿真系统的基础上，作为课外实践作业，鼓励学生通过自行组合团队的方法来完成实际应用系统的电路设计、Protel绘制、实际制作、焊接、调试；最后根据学生在前三个环节的整体表现，挑选出部分成绩优秀的学

8、生，指导他们开发与设计较为复杂的综合应用系统，这一环节可以通过申请参加电子设计大赛、机器人大赛、挑战杯大赛或进行毕业设计等方式来实现。　　（3）课程考核方式改革。增强对学生实际应用能力与实践动手能力的考核，结束性考试中除了体现课堂教学核心内容外也不能忽视实践教学中的重难点，而课程考核方式采