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    隨著武器裝備自動化程度的日益提高，現(xiàn)代高技術(shù)裝備中廣泛的采用自動控制技術(shù)，自動控制技術(shù)已經(jīng)成為精確化、智能化、遠程打擊的重要技術(shù)手段。如雷達、自行高炮、導彈、無人機等裝備中都涉及到大量的控制技術(shù)。多年來，我院一直注重把自動控制技術(shù)滲透到多個兵器專業(yè)的教學中，為雷達工程、導彈工程、指揮控制系統(tǒng)、火力控制系統(tǒng)、無人機工程等多個本科專業(yè)開設(shè)了控制類的重要基礎(chǔ)課程《自動控制原理》、《控制元件》、《傳感器技術(shù)》以及《計算機控制系統(tǒng)》等。這些課程的特點是理論抽象、實踐性強。為加強對學生工程實踐能力的培養(yǎng)，學院去年投資150萬元建立了自動控制基礎(chǔ)實驗室，把自動控制基礎(chǔ)實驗獨立設(shè)課，這些無疑為學生掌握自動控制技術(shù)、解決兵器裝備有關(guān)的控制類問題創(chuàng)造了較好的條件。

    以《自動控制原理》、《控制元件》、《傳感器技術(shù)》以及《計算機控制系統(tǒng)》等課程為內(nèi)容的實踐性教學涉及到實驗教學、課程設(shè)計、科技制作、畢業(yè)設(shè)計等諸多環(huán)節(jié)，從課程學習到畢業(yè)設(shè)計前后跨接兩個學年，如何提煉每門課程的實踐性教學內(nèi)容，如何從全局的、系統(tǒng)的角度統(tǒng)籌規(guī)劃，如何1 在實施過程中進行各門課程的銜接與協(xié)調(diào)等，這一系列的問題一直是我們在思考的問題，結(jié)合正在進行的教學改革研究項目“自動控制類基礎(chǔ)課程實踐教學體系的探索和研究”，我們認為：以控制類基礎(chǔ)課程為核心的實踐教學體系雖然是大學四年整個實踐教學體系的一部分，但是它的建立仍然是一個系統(tǒng)工程，在教學改革中應(yīng)堅持對學生的培養(yǎng)“從教學層面上提升為教育層面上”的現(xiàn)代教學理念，運用系統(tǒng)科學的理論和方法，對組成實踐教學的各個要素進行整體設(shè)計，以形成結(jié)構(gòu)和功能最優(yōu)化的實踐教學系統(tǒng)。

1 控制類基礎(chǔ)課程實踐教學體系基本框架

    實踐教學和理論教學是高等院校教學體系中兩個相輔相成的部分，兩者緊密聯(lián)系，相互依存，相互促進，沒有高低、主次之分。從我院有關(guān)的兵器專業(yè)的人才培養(yǎng)目標來看，要求學生系統(tǒng)地掌握本學科專業(yè)基礎(chǔ)理論與基本知識；具有較強的專業(yè)基本技能，初步的實際工作能力和科學研究能力；具備較好的專業(yè)素養(yǎng)和較強的創(chuàng)新精神。顯然，人才培養(yǎng)目標從兩個層次上體現(xiàn)出了較高的要求，一是對學生掌握基本理論、基本知識的要求，體現(xiàn)出的是基礎(chǔ)。對兵器裝備偏重于電類的雷達工程、導彈工程、無人機工程等專業(yè)，開設(shè)了高等數(shù)學、大學物理、英語、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、數(shù)字信號處理、控制元件、傳感器技術(shù)、自動控制原理、計算機軟件技術(shù)基礎(chǔ)、計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)、計算機控制系統(tǒng)、微波工程基礎(chǔ)等課程；二是對學生實際工作能力、科學研究能力的要求，體現(xiàn)出的是技能。對不同的兵器專業(yè)分別開設(shè)相關(guān)的課程，如雷達原理與系統(tǒng)、雷達性能測試技術(shù)、雷達構(gòu)造、雷達維修、導彈概論、導彈制導與控制技術(shù)、導彈檢測技術(shù)、反坦克導彈控制設(shè)備等。針對上述人才培養(yǎng)目標和課程體系，每個專業(yè)的實踐教學環(huán)節(jié)從入學到畢業(yè)貫穿了四年，從人文社會、自然科學、工程技術(shù)三個大方面進行實踐，如人文社會實踐方面，設(shè)置入學入伍教育、軍政野營拉練等；自然科學實踐方面，設(shè)置大學物理實驗、數(shù)學實驗等，工程技術(shù)實踐方面，設(shè)置制造技術(shù)基礎(chǔ)、實驗電子學、自動控制技術(shù)基礎(chǔ)實驗、綜合演練、畢業(yè)實習、畢業(yè)設(shè)計等。

    圍繞著自動控制技術(shù)涉及到的控制元件、傳感器技術(shù)、自動控制原理、計算機控制系統(tǒng)四門課程，以往在教學過程中，每門課程均各自從自身的角度構(gòu)建教學體系，各自都有一套理論教學、實驗教學、課程設(shè)計等方案，對實踐教學環(huán)節(jié)來說，往往也是附屬于課程進行的。這樣，雖然各自實施起來較為方便，但由于教學時數(shù)的限制，以實驗教學為中心的實踐性教學環(huán)節(jié)無論從教學內(nèi)容上，還是教學方法、手段上都缺乏從上而下的頂層設(shè)計，難以達到最佳的效果。為此，我們運用系統(tǒng)科學的理論和方法，深入地分析了相關(guān)兵器專業(yè)對學生掌握自動控制技術(shù)需求，對組成實踐教學的相關(guān)要素進行整體設(shè)計，從教學目標、教學內(nèi)容、教學方法和教學條件等方面構(gòu)建了控制類基礎(chǔ)課程實踐教學體系的基本框架，如圖1所示。著眼于對學生進行基礎(chǔ)能力訓練和綜合能力訓練的實踐教學目標，我們打破了傳統(tǒng)的僅僅附屬于各門課程的分散的實驗教學，模糊了課程界限，以兵器裝備涉及到的自動控制的基礎(chǔ)知識、基本方法、基本技能、基本元器件、基本控制系統(tǒng)、基本測量儀器與設(shè)備等為主線，提煉出有關(guān)的實踐性教學課題，形成了由基本性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗、專題性實踐、科技小實踐、工程應(yīng)用實踐六個基本模塊構(gòu)成的實踐教學內(nèi)容體系。并把這些實踐性教學課題分解到實驗教學、課程設(shè)計、科技制作和畢業(yè)設(shè)計幾個環(huán)節(jié)中，從基本的實踐技能的培養(yǎng)到綜合實踐能力的鍛煉，落實于各個環(huán)節(jié)中，達到依托控制類基礎(chǔ)課程，對學生進行比較系統(tǒng)性的實踐能力的培養(yǎng)目的，其基本內(nèi)容如圖2所示。

2 控制類基礎(chǔ)課程實踐教學內(nèi)容基本模塊

    基本性實驗、綜合性實驗、開放性實驗三個模塊主要由實驗教學環(huán)節(jié)完成。

    基本性實驗主要是驗證性實驗，包括自動控制系統(tǒng)的涉及到元器件實驗、傳感器實驗、典型環(huán)節(jié)性能測試分析等內(nèi)容，具體有三大部分。第一部分主要是有關(guān)的電機方面的實驗，有直流伺服電動機、直流測速發(fā)電機、交流伺服電動機、低速同步電動機、步進電動機、自整角機、交磁電機放大機等實驗；第二部分主要是有關(guān)的傳感器方面的實驗，有溫度、壓力、位移、壓電、紅外、磁電、光釬等傳感器性能測試及使用方法；第三部分主要是有關(guān)自動控制系統(tǒng)方面的實驗，有典型環(huán)節(jié)的階躍特性測試、頻率特性測試、系統(tǒng)的串聯(lián)校正、典型非線性環(huán)節(jié)的靜態(tài)特性、采樣實驗、A/D與D/A轉(zhuǎn)換實驗、大林算法實驗等。

    綜合性實驗以溫度控制系統(tǒng)、水位控制系統(tǒng)、電機調(diào)速系統(tǒng)、武器裝備控制系統(tǒng)等為實驗對象，運用已有的知識，從剖析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、建立系統(tǒng)的數(shù)學模型到觀察、記錄系統(tǒng)的運行特性，從而用有關(guān)評判一個控制系統(tǒng)的知識全面地分析、綜合這一系統(tǒng)的各項特性，使學生運用所學的知識、技能進行分析和綜合。

    設(shè)計性實驗是一項綜合性較強的工作，它要求學生在具備了一定的實驗?zāi)芰Φ幕A(chǔ)上，把所學到的模電、數(shù)電、控制元件、傳感器、自動控制原理、仿真方法、計算機等知識進行綜合，用科學的方法、技術(shù)來分析、解決實際問題。

    實驗教學的內(nèi)容主要依托相應(yīng)的課程，包含三個方面的基本訓練。一是訓練學生了解基本實驗設(shè)備原理、掌握正確的操作方法；二是通過必要的驗證性實驗加深學生對所學基本理論的理解；三是設(shè)置綜合性實驗、設(shè)計性實驗對學生進行初步工程實踐能力的訓練。

    課程設(shè)計和科技制作是在對學生進行初步工程實踐能力訓練的基礎(chǔ)上，以專題實踐活動的形式在一段較集中的時間內(nèi)進一步強化對他們的實踐能力的訓練。這兩個模塊的實踐內(nèi)容進行的過程相同，即在確認題目之后，從查閱文獻、提出方案、電路的設(shè)計、參數(shù)的計算、元器件選擇、印制電路板的設(shè)計與制作到系統(tǒng)安裝與調(diào)試均由學生在教師的指導下獨立完成。課程設(shè)計和科技制作不同的方面在于：一是題目的來源，前者主要是教師針對不同層次的學生進行題目設(shè)置，如結(jié)合實驗室開發(fā)設(shè)置微機控制步進電機實驗裝置、小功率隨動系統(tǒng)實驗裝置等，后者主要是學生根據(jù)自己的興趣立項，如近兩年，我院學生完成的數(shù)字密碼鎖、雷達天線模擬跟蹤系統(tǒng)、機場驅(qū)動裝置、單翼飛機模型等產(chǎn)品；二是完成的時間，前者是集中在兩周時間內(nèi)進行，而后者可在相對較長的時間內(nèi)進行。

    畢業(yè)設(shè)計是本科教育的最后一個教學環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生綜合應(yīng)用所學基礎(chǔ)知識、工具知識、專門知識進行實踐的重要環(huán)節(jié)。兵器專業(yè)本科的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容大部分直接來源于武器裝備中的實際問題，包括模擬訓練系統(tǒng)、裝備故障檢測與診斷、裝備控制系統(tǒng)的測試與分析等等。

3 建立與實踐教學內(nèi)容相適應(yīng)的方法和條件體系

    實踐教學內(nèi)容的順利實施取決于與之相適宜的教學方法和良好的硬件、軟件環(huán)境。

3.1 實踐教學方法
    實踐教學與理論教學緊密聯(lián)系，它是學生在教師指導下以實際操作為主，獲得感性知識和基本技能，提高綜合素質(zhì)的一系列教學活動的組合。在教學方法上應(yīng)注意突出其實踐性強的特點，可以從以下幾個方面進行把握。

    一是采用“微格教學法”。“微格教學法”該方法的核心是一個“微”字，在整個實踐教學過程中，對場所、內(nèi)容、人員、時間等方面進行微化處理。這樣，可以做到因材施教、達到突出針對性教學的目的。

    二是貫徹“自導式”的教學思想，使實踐教學成為一種自我導向式的活動。實踐教學的內(nèi)容、特點要求在教學過程中更突出以學生為主體，教學要從以“教”為主向以“學”為主轉(zhuǎn)移，模糊“教”與“學”的界限。教師的作用主要在于引導學生在整個實踐教學活動中對面臨的實際問題如何去分析、怎樣來解決，以提高自身的素質(zhì)和能力。

    三是充分發(fā)揮“教師與學生”、“學生與學生”之間的互動功能，營造民主、寬松的實踐教學氛圍。實踐教學的形式應(yīng)體現(xiàn)“寬松”、“靈活”的特點，鼓勵學生大膽質(zhì)疑，不唯師唯書，在對問題的討論中自身能力得到提高。

3.2 實踐教學條件
    實踐教學條件涉及到人力、物力、財力等諸多方面的因素，概括地說是軟、硬件環(huán)境。基礎(chǔ)建設(shè)是硬件，組織管理是軟件，軟硬件配套方能形成良好的條件保障體系。

    基礎(chǔ)性建設(shè)包括三個方面：實踐基地建設(shè)、大綱教材建設(shè)、師資隊伍建設(shè)。

    首先功能齊全的實踐教學基地和教學設(shè)施是構(gòu)建實踐教學體系的必要條件。以控制類基礎(chǔ)課程構(gòu)建的實踐教學內(nèi)容包括實驗教學、課程設(shè)計、科技制作、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)，無論哪個環(huán)節(jié)的實施主要依托實驗室這個主要的實踐基地。對此，去年我院投資150萬元建成的自動控制基礎(chǔ)實驗室已初具規(guī)模，為教學的順利展開提供了較好的條件。其次，是實踐教學的大綱和教材建設(shè)，我院在今年進行的人才培養(yǎng)方案的制定中，已使實踐教學體系和理論教學體系并重，教學體系的“雙軌”勢必使教學大綱“雙軌”。因此，在確定了實踐教學的目標要求后，就必須制定完備的各類實踐教學環(huán)節(jié)的大綱。實踐教學大綱是開展實踐教學的指導性文件，對每個實踐性教學環(huán)節(jié)涉及到的方方面面內(nèi)容做出明確的規(guī)定，使實踐教學規(guī)范化。實踐教學用書，一般應(yīng)包括教材、講義、實驗指導書、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計指導書、科技制作指導等。師資隊伍的建設(shè)是一項涉及多方面因素的復雜工作，從提高實踐教學效果的角度來看，應(yīng)建設(shè)一支既掌握深厚專業(yè)理論，熟悉教學規(guī)律，又有實踐經(jīng)驗和技能，還善于科學管理的高質(zhì)量的師資隊伍。

    實踐教學工作十分繁瑣，必須做好組織管理工作。如以控制類基礎(chǔ)課程為背景的實踐性課題，僅僅在用正課時間是難以完成的，實驗室必須實行全開放，這就涉及到許多管理問題。建立開放型的實驗室應(yīng)從空間、時間及管理等方面進行改革。在空間上，適應(yīng)學生不同層次、不同專業(yè)的要求；在時間上，適應(yīng)學生課程要求、生活學習規(guī)律，打破正課時間的限制；在管理上，適應(yīng)教學、科研需要，打破專業(yè)和隸屬關(guān)系的限制。此外，應(yīng)在已有理論教學規(guī)章制度的基礎(chǔ)上相應(yīng)地建立起配套的行之有效的實踐教學管理規(guī)章制度，使實踐教學活動有章可循。

    對于實踐教學的考核，同樣應(yīng)把它放在與理論教學考核同等重要的地位。因為考核是教學系統(tǒng)中最敏感的環(huán)節(jié)，它對教學雙方都起著指揮棒的作用，影響教學的全過程。根據(jù)實踐教學的特點，在涉及理論知識方面的同時，更多的應(yīng)是考核技能。

4  結(jié)論

    根據(jù)相關(guān)兵器專業(yè)培養(yǎng)目標和基本規(guī)格要求，從武器裝備對自動控制技術(shù)的需求提煉實踐性課題，并把它們進行分解、優(yōu)化，貫穿于實驗教學、課程設(shè)計、科技制作、畢業(yè)設(shè)計等實踐性教學環(huán)節(jié)中，這樣通盤性的考慮，使實踐性教學內(nèi)容不僅層次清楚、目標明確，而且克服了重復交疊、各環(huán)節(jié)內(nèi)容之間相互脫節(jié)的問題。另外，與教學內(nèi)容相適宜的教學方法、教學設(shè)施將會有效地提高實踐教學效果。
                         
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