提高《運動控制系統(tǒng)》實驗教學(xué)質(zhì)量方法的研究論文
【摘 要】本文指出提高運動控制系統(tǒng)實驗教學(xué)質(zhì)量的重要作用，分析當(dāng)前運動控制系統(tǒng)實驗教學(xué)存在的問題，提出提高運動控制系統(tǒng)實驗教學(xué)質(zhì)量的幾點建議。
【關(guān)鍵詞】實驗教學(xué)質(zhì)量 運動控制系統(tǒng)
運動控制系統(tǒng)是電氣工程及其自動化專業(yè)和自動化專業(yè)的專業(yè)主干課，綜合了《電力電子技術(shù)》、《電機(jī)及電力拖動基礎(chǔ)》、《自動控制原理》、《計算機(jī)控制技術(shù)》等多學(xué)科的知識，是實踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程。要學(xué)好這門課程就需從實際出發(fā)，深入地進(jìn)行理論分析，應(yīng)用理論解決運動控制系統(tǒng)中的實際問題，以計算機(jī)仿真和實驗等手段驗證理論、分析結(jié)果，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。因此，運動控制系統(tǒng)的實驗教學(xué)是學(xué)好這門課程的關(guān)鍵，但是因為運動控制系統(tǒng)的實驗設(shè)備比較昂貴和更新較快，學(xué)生“重課堂、輕實驗”的思想還沒有轉(zhuǎn)變，所以實驗教學(xué)往往達(dá)不到所需要求，那么如何才能提高運動控制系統(tǒng)實驗教學(xué)質(zhì)量則是我們當(dāng)前急需解決的問題。
一、加大硬件投入、實現(xiàn)實驗室開放制度，改善實驗教學(xué)環(huán)境
我們都知道，實驗教學(xué)最主要的一個環(huán)節(jié)就是讓學(xué)生動手去做，這就需要有好的硬件設(shè)備去支持實驗教學(xué)；傳統(tǒng)的實驗教學(xué)是以班級為單位，因為設(shè)備有限往往幾個人共用一套設(shè)備，實驗教學(xué)的質(zhì)量不高。為了解決實驗設(shè)備不足的問題，我學(xué)院在加大硬件投入的同時運動控制系統(tǒng)實驗室還建立起一整套完整的、切實可行的實驗室開放管理制度，實驗項目從過去的4個增加到8個，實驗設(shè)備從過去的幾人一套變成現(xiàn)在的一人一套。該實驗室允許學(xué)生根據(jù)自己的時間提前預(yù)約并進(jìn)行實驗，大大提高了進(jìn)行實驗的靈活性和實驗設(shè)備的利用率。同時把實驗項目分成必做項目和選修項目，完成選修項目的可加分予以鼓勵。通過改革，學(xué)生反映，教學(xué)組織靈活，積極性高，實驗效果好，教學(xué)質(zhì)量高。
二、優(yōu)化硬件配置，使實驗教學(xué)緊跟時代步伐
運動控制系統(tǒng)作為一個專業(yè)的方向課程，它接觸的是這個方向最前沿科技領(lǐng)域，要想讓學(xué)生進(jìn)入社會在本專業(yè)能大展拳腳，那我們所教授的專業(yè)課程也必須跟上時代發(fā)展的步伐。隨著機(jī)器人在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，運動控制技術(shù)在不斷的更新，那么運動控制系統(tǒng)的理論教學(xué)和實驗教學(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。鼓勵教師根據(jù)自身硬件條件自己設(shè)計、安裝儀器設(shè)備是一個比較好的優(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，使之滿足運動控制系統(tǒng)實驗教學(xué)的需要，又能節(jié)省學(xué)校的開支，同時老師也能學(xué)到更多的實際經(jīng)驗。
三、增加運動控制系統(tǒng)“三性實驗”的比例
“三性實驗”是指設(shè)計性、應(yīng)用性與綜合性實驗。一般的驗證性實驗是把所學(xué)的理論知識通過實驗的方法進(jìn)行驗證，這樣的實驗學(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。而三性實驗則有它特有的優(yōu)點，例如：在運動控制系統(tǒng)中的雙閉環(huán)直流、交流控制系統(tǒng)實驗中，這兩個實驗我們就作為三性實驗，學(xué)生要完成這個實驗首先要根據(jù)工程所用到的參數(shù)，先到實驗室進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)的測量；然后根據(jù)測量的數(shù)據(jù)和工程的技術(shù)指標(biāo)拿出自己的設(shè)計方案（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)器各個參數(shù)的工程值）進(jìn)行計算。最后還要再到實驗室進(jìn)行驗證，看看自己設(shè)計的工程是否符合要求。通過這樣的實驗，學(xué)生把所學(xué)的理論知識和實踐緊密相結(jié)合，使學(xué)生感到了學(xué)有所用，積極調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時這樣的實驗也給學(xué)生自己獨立思考和創(chuàng)造的空間，大大加強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，一舉多得。
四、加大“運動控制系統(tǒng)”課程實驗環(huán)節(jié)在綜合成績評定中的比重
原來對實驗考核都是通過實驗預(yù)習(xí)報告或?qū)嶒灣銮谝约皩嶒灲Y(jié)果來給出的，這種辦法簡單易行，但存在許多弊端。首先，這種不夠全面，僅僅檢查了學(xué)生是否掌握了實驗中所要求的內(nèi)容，并以此作為評定學(xué)生實驗成績的依據(jù)；其次，這種辦法不利于調(diào)動學(xué)生做實驗的積極性，并導(dǎo)致有些不重視實驗，甚至不做實驗的學(xué)生也能通過考核，嚴(yán)重影響了學(xué)生對實驗課的重要性的認(rèn)識。針對這一情況，我們通過與理論課教師討論，找出了一個新的實驗考核方法，就是實驗課占課程總成績的10%-20 %，每個實驗都有一個分?jǐn)?shù)，幾個實驗的`分?jǐn)?shù)相加就是該學(xué)生的實驗課分，使學(xué)生意識到實驗環(huán)節(jié)的重要性，形成良性循環(huán)，切實提高學(xué)生的動手能力。
五、做好實驗前的準(zhǔn)備工作，堅持實驗指導(dǎo)教師預(yù)做實驗制度
實驗準(zhǔn)備工作是實驗教學(xué)的第一個環(huán)節(jié)。首先，實驗指導(dǎo)教師按照實驗要求進(jìn)行認(rèn)真的準(zhǔn)備，對實驗中所使用的儀器設(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)問題及時解決，確保實驗?zāi)軌蝽樌M(jìn)行。這就要求實驗指導(dǎo)教師熟悉實驗項目所涉及到的儀器設(shè)備的性能及使用方法，以及在實驗當(dāng)中遇到故障如何能及時排除，不影響實驗的按時順利開出。
實驗預(yù)做工作說起來容易，但做起來很難。首先需占用很多的時間，這就要求實驗教師要有足夠的敬業(yè)精神和耐心，不受當(dāng)前“向錢看”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面和極強(qiáng)的動手能力。比如我所指導(dǎo)的運動控制系統(tǒng)實驗課，每個實驗用到實驗摸塊、各種電機(jī)、示波器、萬用表等設(shè)備，實驗?zāi)K每個實驗都是不一樣的，做完一個實驗必須馬上換上下一個模塊。要做好實驗前的準(zhǔn)備工作，就要在吃透實驗內(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，這確實是一件份量重而又及占時間的工作。
實驗教學(xué)在提高對學(xué)生“知識、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，但每門課程都有其自己的特點，對每門實驗課程都要量體裁衣，運動控制系統(tǒng)這門實驗還需進(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的一段路要走。
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