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热工控制系统MATLAB仿真与实践教学改革的创新性研究

2017-07-13左毅谢七月申忠利

教育教学论坛 2017年28期

左毅 谢七月 申忠利

摘要:本论文研究了热工自动化MATLAB仿真与实践课程的创新型教学改革,提高了学生以MATLAB为工具获取热工自动化专业信息并交流信息的能力。在MATLAB教学中鼓励学生多对生活中的实际问题建立程序的概念,培养学生平时要有意识地通过多读、多熟悉程序语法、提高编程水平,加强解决工程MATLAB实践问题的能力。在实践教学环节中,通过互动,让学生对热工控制系统MATLAB语言的应用领域及专业词汇有深入认识。

关键词:热工控制系统;MATLAB仿真与实践;创新性研究

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)28-0106-02

控制系統MATLAB仿真教材课程教学中普遍存在的问题是基础类教学有余,工程类实际教学不足,不能达到将理论与实践充分联系起来的效果,不能满足培养高素质应用型人才的要求,缺乏素质教育应该具备的基本特色。许多教学内容缺乏系统性、连贯性的教学目标,导致课堂教学中,不能让学生把课堂教学内容融会贯通。热自动化教学与高新科技密切相关,专业教学内容应该具有创新性,缩短知识更新周期,这就要求MATLAB的仿真教学的教材和教学内容应该更具有针对性、专业性和时代性,能反映出本学科的专业特色以及发展前景。

一、教学方式和教学效果的创新性研究

热工控制系统MATLAB仿真与实践不同于一般的专业课,也有别于MATLAB基础课程,因而应根据其语言的特点,改进和完善教学方式和效果。

1.教学方法:现代控制理论课程是一门理论性很强的专业课,抽象性强,难于理解,而且含有大量复杂的公式和证明。用传统的教学方法,教师在黑板上写,学生做笔记是非常耗时的,教学内容枯燥无味,导致教师不能充分引起学生的好奇心提高学生学习的注意力。将MATLAB语言与多媒体引进课堂进行教学,教师可以边讲解边操作,授课内容丰富、直观,可以有效提高教学效率。

2.教学效果:对于通过图解法对控制系统性能分析进行教学,需要花费更多的时间绘制系统的时间响应曲线,现在利用强大的MATLAB计算系统,绘制系统的曲线得心应手,并且能把这些曲线做动态演示。教学内容一目了然,便于学生理解教学内容,提高课堂效率。对于布置的课后作业题,学生也可以使用MATLAB编程进行自我检查,以提高学生分析和解决问题的能力。

二、实践技能的创新性培养

高等教育教学的重点是对实践技能的培养,是使学生具有创新能力和实践能力的重要组成部分。为了使学生以后乐于运用MATLAB语言解决实际问题,必须鼓励学生对现实生活中的实际问题建立程序的概念,并使用MATLAB语言来解决它。有意识地培养学生通过多看、多读、多熟悉语法,提高学生的学习水平,加强在实践过程中熟练运用MATLAB解决问题的能力。

1.本课程的实践教学环节主要是通过互动,让学生对热工控制系统MATLAB语言的应用领域及专业词汇有深入认识。改革现有的以讲授为主的教学方法,在MATLAB仿真教学的不同阶段灵活使用多种教学方法和教学手段,贯彻启发式教学理念,提高学生的学习兴趣和学习的积极性、主动性。做到讲练结合,以提高学生的翻译能力。热工控制系统MATLAB仿真与应用原本就是一门实践性比较强,而且理论又宽泛和枯燥的课程,但是如果利用好实践教学机会就有可能激发学生的兴趣,调动他们的主观能动性。

2.实用工程问题解决为主导的方法,是指教师和学生共同努力解决实际的工程问题,借以整理相关的知识脉络,这种方法可以发挥学生的主动性,同时也能体现以教师为主导作用的教学理念。对教师个人能力、知识水平、工程背景、教学技巧等方面提出了很高的要求。传统教学模式以知识为关键环节,以应用为目的,解决教学方法中的实际问题,充分体现现代教育以培养实际能力为教学目的,理论联系实践,显然比传统的教学方法更合理。

3.制约这一教学方法的一个重要因素是工程实际问题的恰当性。它要求教师以深刻分析教材的知识点为基础,将知识点的应用融入“制造”工程的实际问题的情景教学中。同时,进行情景设置时,不仅要考虑知识点之间的联系,还要考虑学生的知识水平、认知能力等。情景教学的设置目的是整合知识点,展示如何使用MATLAB语言来解决这些暗中包含的实用知识,引导学生熟练掌握旧知识,勇于探索新知识,实现既定的教学目标,达成熟练掌握热工程控制系统的MATLAB语言及其应用工程知识的最终目标。

4.热工控制系统的MATLAB仿真与实践相关的知识更新迅速,如果不能时时跟踪,就难以跟上时代的步伐。因此,在课堂教学中,要培养学生养成应用热工控制系统的MATLAB仿真语言的良好习惯,进一步提升学生的自主学习能力。教师可以通过在工程实例中的应用MATLAB仿真语言实例,结合自己的经验给学生以显示当前的热工控制系统的MATLAB仿真语言的发展趋势,开阔他们的视野,让他们根据自己的兴趣去选择热工控制系统的MATLAB仿真语言应用能力的方向,经过有目的地学习,有效提高他们的自主学习能力,提高学生的学习动机,获得更好的学习效果。在对教材讲解的同时,还应该添加一些最新的自动化领域的英文信息,还可以介绍一些MATLAB行业的英文网站。使学生能及时掌握MATLAB技术领域的最新趋势,产品信息和开发工具,既扩展了学生的视野,也提高了学生学习的热工控制系统的MATLAB仿真语言的热情。

三、教学思路及对策的创新性研究

热工控制系统MATLAB仿真与实践课程的教学目的不只是培养学生的基本MATLAB运用能力,而且培养学生理论与实践等各方面的综合能力,教学思路及对策如下:

1.掌握基本的MATLAB仿真语言技巧,学习热工控制系统MATLAB语言专业领域的基础知识、最新技术和研究方向,掌握一定的专业词汇和常用自动化专业术语、缩略词,为毕业后阅读专业外文文献打下良好的基础。

2.能够借助工具阅读热工控制系統MATLAB仿真与实践专业书籍,具备一定的阅读和翻译能力;能进行控制系统MATLAB仿真英文资料的翻译,能够熟练地与国外技术人员进行技术交流。

3.具备较高的热工控制系统MATLAB仿真与实践能力,以及一定的英文论文和技术文档的阅读能力。

四、总结

本文对热工控制系统MATLAB仿真与实践教学改革进行了创新性探索研究。通过理论和实践教学,加深了学生对MATLAB仿真及程序设计的理论认识,提高了学生的实际分析能力,提升了课程整体教学效果。

参考文献:

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Abstract:This paper makes a study of the thermal automation MATLAB simulation and practice of innovative teaching reform,which will improve the ability of the students by means of MATLAB to get the automation professional information and communication. We encourage the students to build the MATLAB concept program for practical problems in the life,and try to cultivate the students to consciously read at ordinary times,be familiar with program grammar,raise the programming level,and strengthen the ability to solve the problem of MATLAB engineering practice. In the practice teaching link,through interaction,let the student learn the thermal control system application field of MATLAB language and vocabulary in-depth understanding.

Key words:thermal control system;MATLAB simulation and practice;innovative research