提高《運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量方法的研究論文
【摘 要】本文指出提高運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要作用，分析當(dāng)前運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題，提出提高運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的幾點(diǎn)建議。
【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)和自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)主干課，綜合了《電力電子技術(shù)》、《電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)》、《自動(dòng)控制原理》、《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》等多學(xué)科的知識(shí)，是實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程。要學(xué)好這門(mén)課程就需從實(shí)際出發(fā)，深入地進(jìn)行理論分析，應(yīng)用理論解決運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的實(shí)際問(wèn)題，以計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)驗(yàn)等手段驗(yàn)證理論、分析結(jié)果，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。因此，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)好這門(mén)課程的關(guān)鍵，但是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備比較昂貴和更新較快，學(xué)生“重課堂、輕實(shí)驗(yàn)”的思想還沒(méi)有轉(zhuǎn)變，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往達(dá)不到所需要求，那么如何才能提高運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量則是我們當(dāng)前急需解決的問(wèn)題。
一、加大硬件投入、實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放制度，改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境
我們都知道，實(shí)驗(yàn)教學(xué)最主要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是讓學(xué)生動(dòng)手去做，這就需要有好的硬件設(shè)備去支持實(shí)驗(yàn)教學(xué)；傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是以班級(jí)為單位，因?yàn)樵O(shè)備有限往往幾個(gè)人共用一套設(shè)備，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量不高。為了解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足的問(wèn)題，我學(xué)院在加大硬件投入的同時(shí)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室還建立起一整套完整的、切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理制度，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目從過(guò)去的4個(gè)增加到8個(gè)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備從過(guò)去的幾人一套變成現(xiàn)在的一人一套。該實(shí)驗(yàn)室允許學(xué)生根據(jù)自己的時(shí)間提前預(yù)約并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，大大提高了進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的靈活性和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。同時(shí)把實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分成必做項(xiàng)目和選修項(xiàng)目，完成選修項(xiàng)目的可加分予以鼓勵(lì)。通過(guò)改革，學(xué)生反映，教學(xué)組織靈活，積極性高，實(shí)驗(yàn)效果好，教學(xué)質(zhì)量高。
二、優(yōu)化硬件配置，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊跟時(shí)代步伐
運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)作為一個(gè)專業(yè)的方向課程，它接觸的是這個(gè)方向最前沿科技領(lǐng)域，要想讓學(xué)生進(jìn)入社會(huì)在本專業(yè)能大展拳腳，那我們所教授的專業(yè)課程也必須跟上時(shí)代發(fā)展的步伐。隨著機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)在不斷的更新，那么運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)也需要不斷的改進(jìn)去適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展。鼓勵(lì)教師根據(jù)自身硬件條件自己設(shè)計(jì)、安裝儀器設(shè)備是一個(gè)比較好的優(yōu)化硬件配置的方法。例如：在雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的基礎(chǔ)上我們自己設(shè)計(jì)了雙閉環(huán)交流調(diào)速系統(tǒng)；改造傳統(tǒng)變頻器使它擁有當(dāng)今先進(jìn)變頻器的功能。這樣既改進(jìn)、優(yōu)化硬件配置，使之滿足運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要，又能節(jié)省學(xué)校的開(kāi)支，同時(shí)老師也能學(xué)到更多的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。
三、增加運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)“三性實(shí)驗(yàn)”的比例
“三性實(shí)驗(yàn)”是指設(shè)計(jì)性、應(yīng)用性與綜合性實(shí)驗(yàn)。一般的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是把所學(xué)的理論知識(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行驗(yàn)證，這樣的實(shí)驗(yàn)學(xué)生一般是按部就班的去做，大大的限制了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。而三性實(shí)驗(yàn)則有它特有的優(yōu)點(diǎn)，例如：在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的雙閉環(huán)直流、交流控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)我們就作為三性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生要完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)首先要根據(jù)工程所用到的參數(shù)，先到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)的測(cè)量；然后根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)和工程的技術(shù)指標(biāo)拿出自己的設(shè)計(jì)方案（在這里學(xué)生需要選擇用什么樣的調(diào)節(jié)器以及確定調(diào)節(jié)器各個(gè)參數(shù)的工程值）進(jìn)行計(jì)算。最后還要再到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行驗(yàn)證，看看自己設(shè)計(jì)的工程是否符合要求。通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生把所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)踐緊密相結(jié)合，使學(xué)生感到了學(xué)有所用，積極調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)這樣的實(shí)驗(yàn)也給學(xué)生自己獨(dú)立思考和創(chuàng)造的空間，大大加強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，一舉多得。
四、加大“運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)在綜合成績(jī)?cè)u(píng)定中的比重
原來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)考核都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告或?qū)嶒?yàn)出勤以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)給出的，這種辦法簡(jiǎn)單易行，但存在許多弊端。首先，這種不夠全面，僅僅檢查了學(xué)生是否掌握了實(shí)驗(yàn)中所要求的內(nèi)容，并以此作為評(píng)定學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)的依據(jù)；其次，這種辦法不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性，并導(dǎo)致有些不重視實(shí)驗(yàn)，甚至不做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生也能通過(guò)考核，嚴(yán)重影響了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重要性的認(rèn)識(shí)。針對(duì)這一情況，我們通過(guò)與理論課教師討論，找出了一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)考核方法，就是實(shí)驗(yàn)課占課程總成績(jī)的10%-20 %，每個(gè)實(shí)驗(yàn)都有一個(gè)分?jǐn)?shù)，幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的`分?jǐn)?shù)相加就是該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課分，使學(xué)生意識(shí)到實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的重要性，形成良性循環(huán)，切實(shí)提高學(xué)生的動(dòng)手能力。
五、做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師預(yù)做實(shí)驗(yàn)制度
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的第一個(gè)環(huán)節(jié)。首先，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師按照實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行認(rèn)真的準(zhǔn)備，對(duì)實(shí)驗(yàn)中所使用的儀器設(shè)備、集成塊等進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的檢查、調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，確保實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行。這就要求實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師熟悉實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所涉及到的儀器設(shè)備的性能及使用方法，以及在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中遇到故障如何能及時(shí)排除，不影響實(shí)驗(yàn)的按時(shí)順利開(kāi)出。
實(shí)驗(yàn)預(yù)做工作說(shuō)起來(lái)容易，但做起來(lái)很難。首先需占用很多的時(shí)間，這就要求實(shí)驗(yàn)教師要有足夠的敬業(yè)精神和耐心，不受當(dāng)前“向錢(qián)看”不良風(fēng)氣的影響，肯于做這些鋪路工作；其次，要求教師要有足夠?qū)挼闹R(shí)面和極強(qiáng)的動(dòng)手能力。比如我所指導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課，每個(gè)實(shí)驗(yàn)用到實(shí)驗(yàn)摸塊、各種電機(jī)、示波器、萬(wàn)用表等設(shè)備，實(shí)驗(yàn)?zāi)K每個(gè)實(shí)驗(yàn)都是不一樣的，做完一個(gè)實(shí)驗(yàn)必須馬上換上下一個(gè)模塊。要做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，就要在吃透實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的前提下，掌握甚至熟悉這些設(shè)備的原理、維修等知識(shí)，這確實(shí)是一件份量重而又及占時(shí)間的工作。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)在提高對(duì)學(xué)生“知識(shí)、能力、素質(zhì)”的綜合培養(yǎng)方面的地位和作用已逐漸得到人們的認(rèn)同，但每門(mén)課程都有其自己的特點(diǎn)，對(duì)每門(mén)實(shí)驗(yàn)課程都要量體裁衣，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)這門(mén)實(shí)驗(yàn)還需進(jìn)行大量細(xì)致的工作，也需要學(xué)生和理論教師的大力配合。我們只進(jìn)行了一些嘗試，這方面我們還有很長(zhǎng)的一段路要走。
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