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1、自动控制原理课程思政教学设计案例（一等奖）一、案例简介自动控制原理课程是一门理论性和工程实践性均较强的 专业基础课。针对的学生是大二的学生，他们已经学习过高等数 学、线性代数、复变函数等基础知识，具备学习自动控制原理 的基础数学知识，但在将基础知识运用到实际问题时可能存在短 板，解决实际问题的能力存在缺乏。这门课程具有理论性和实践 性都很强、课程的知识点很多等特点，在局部章节中包含了大量 的数学公式和抽象的概念，课程的信息量很大，因此有些个别学 生会感觉这门课较难学，对这门课程的没有足够的兴趣。但这门 课程是自动化专业的核心课程，在该专业中占据很重要的地位。 因此，要积极对学生进行引导，建立对
2、课程的兴趣，以及对自动 化专业的兴趣。此外，自动控制原理课程内容与我国的设备制造业、数 控系统以及人工智能有关。这些技术的水平能够表达国家自身的 科技创新能力，在过去的教学中对这些技术进行介绍的时候，如 果教师对外国先进技术流露出崇拜，会导致学生容易形成我国国 产技术十分落后的想法和行为。现阶段我国在非常多的技术方面 已经领先世界的整体水平。因此在介绍相关的专业技术的过程中, 应当对我国先进的技术条件进行突出讲解，引导学生以提升学生 的民族自豪感，培养学生的爱国主义精神和家国情怀，提高学生 的专业兴趣。二、教学设计结合某一个学时的教学内容，详细写明融入课程思政的教学 内容和资源，教学环节的设计
3、，教学方法和手段，考核评价方式， 教学过程的组织与实施等。该学时的教学内容主要针对第一章“自动控制的一般概念” 进行设计。思想政治教育素材如下：（一）思想政治教育素材1 .通过介绍中国在自动控制技术方面取得的最新进展，让学 生了解中国的强大，培养学生的民族自豪感、家国情怀，增强专 业兴趣。2 .通过液位控制系统的例子，让学生理解反应控制的基本含 义和思想，以此作类比，鼓励学生将反应控制的思想用到自身的 学习过程，及时发现目标跟自身之间的偏差并进行反应控制，不 断实现自身梦想。（二）思想政治教育元素.民族自豪感、家国情怀，增强专业兴趣。1 .激发学生承当社会责任，为我国自动控制的开展贡献自己 的
4、力量。2 .不断自我完善，实现人生梦想。（三）课堂教学目标L 了解自动控制理论开展概况及反应控制理论的研究对象和方法;2 .掌握自动控制系统的工作原理、组成和各局部的作用；掌 握负反应在自动控制系统中的作用；.掌握自动控制系统基本控制方式和分类；3 .掌握自动控制系统的要求。能力目标：1 .会分析自动控制系统的基本工作原理；.会对控制系统进行分类；2 .掌握自动控制系统的要求。3 .建立反应控制理论的基本概念，掌握和了解其基本理论、 分析和设计方法。4 .能够运用基本理论解决工程实际问题的能力。价值目标：1 .培养学生的民族自豪感、家国情怀，增强专业兴趣。2 .引导学生不断自我完善，实现人生梦
5、想。（四）教学方法和手段所采用的教学方法为：案例型、任务型、PBL教学；教学手段 采用板书推导结合PPT,视频，图片等形式。（五）考核评价方式通过课堂提问、小组汇报等方式，考核学生的掌握情况。（六）教学环节的设计.自动控制理论开展概况及反应控制理论的研究对象和方法。通过举一些例子，让学生了解自动控制理论开展概况。通过中国古代张衡研制的候风地动仪、指南车等古代创造为例，让 学生了解中国古代人民的智慧;侯风地动仪同时，通过介绍国家近年来在自动控制领域的进步和开展,培养学生的民族自豪感和民族自信心。通过介绍一些先进成果的研究历程，鼓励同学们在科学的道路上永攀高峰。此外，也要引导学生正视我国在一些基础
6、研究领 域和国外的差距，激发学生承当社会责任，为“中国智造2025 添砖加瓦的热情。2 .自动控制系统的工作原理、组成和各局部的作用；负反应在自动控制系统中的作用；反应控制是自动控制最基本的形式，将被控量测量出来，反 馈至控制系统的输入端与给定信号进行比拟得出偏差信号，然后 根据偏差对被控对象实施有效控制，到达消除或减少偏差的目的。以水位自动控制系统为例，让学生了解反应控制的基本概念、 反应控制理论的研究对象和方法。尬自0给学生介绍完反应控制的基本思想之后，上升到思政教学的 角度，学生的学习过程也是一个反应调节的过程，学生自身也要 不断反应，要把自身的学习目标与理想的宏大目标相比拟，由于 受社
7、会各方面干扰的影响，自己难免会偏离自己的目标。当偏差较大时，可以通过调整自身或是通过学校教育、家长催促等到达 自我管理、自我教育、自我约束的目的，到达自己的理想目标, 实现人生的梦想。这就是控制理论中典型的闭环控制作用。3 .掌握自动控制系统基本控制方式和分类。(1)自动控制系统的基本控制方式分为开环控制、反应控制 和复合控制。开环控制：系统的输出端与输入端之间不存在反应回路，输 出量对系统的控制作用没有影响。被控量反应控制：通过计算被控量和给定值的差值来控制被控对象。 优点：可以自动调节由于干扰和内部参数的变化而引起的变动。复合控制：开环控制和闭环控制相结合的一种控制。在闭环控制回路的基础上
8、，附加了一个输入信号或扰动作用的顺馈通路。(2)自动控制系统的分类可以按照按控制方式、按给定值变化规律分类或按照系统性能等进行分类。按被控对象的特性可分为线性和非线性系统。按被控对象结构参数可分为定常和时变系统。按系统传输信号的性质可分为连续系统和离散系统按系统期望输出信号的变化规律还可分为恒值控制系统和 随动控制系统。通过课堂讲授，让学生掌握自动控制系统的分类方法，给出 一个自动控制系统，能够很快判别出该系统为哪种系统。4 .掌握自动控制系统的要求。工程上常从稳定性、快速性、准确性三个方面来评价控制系 统。稳定性：指动态过程的平稳性。快速性：指动态过程的快速性。准确性：指动态过程的最终精度。
9、控制系统的动态过程曲线通过讲解，让学生理解收敛、发散和振荡等动态过程的形式,理解稳态误差的概念。5 .课后作业(1)让学生查阅文献，查找中国近几年在自动控制领域取得 的最新进展，分小组进行讨论和汇报，以增强学生的民族自豪感 和家国情怀，弘扬爱国主义精神。(2)让学生查阅文献，查找在智能家居、工业过程等领域中 的反应控制的应用，画出控制系统的框图并分析反应控制基本原 理，分小组进行讨论，以提高学生对课程的学习兴趣以及对专业 的兴趣和热情。三、教学反思在本课程开展“课程思政”教学的过程中，我不断思考，深 刻理解了专业教师做德育的基本方法。思想政治教育资源是课程 本身所蕴合的，从课程中开掘出来，服务
10、于课程教学目标的。通过自动控制原理课程思政的教学，主要采用隐性教育 方法，将课程思政融入在自动化专业的教学过程中。自动控制 原理课程内容与我国的设备制造业、数控系统以及人工智能有 关。这些技术的水平能够表达国家自身的科技创新能力，在过去 的教学中对这些技术进行介绍的时候，如果教师对外国先进技术 流露出崇拜，会导致学生容易形成我国国产技术十分落后的想法 和行为。现阶段我国在非常多的技术方面已经领先世界的整体水 平。因此在介绍相关的专业技术过程中，重点对我国先进的技术 条件进行突出讲解。四、特色与创新通过自动化专业知识的讲解引申出做人做事的道理，用学术 讲思政道理，专业知识承载思政元素。采用隐性教育的方法，潜 移默化、润物细无声地引导学生积极的价值追求。解决学生的专 业兴趣、专业认同、科学思维、职业精神和社会责任感问题，引 导学生将来在自动化专业的职业岗位上把事情做好。将反应控制的概念跟学生自身的学习结合起来，让学生根据 自身的学习的情况与目标的偏差，利用反应的思想及时调整自身, 到达自己的理想目标，实现人生的梦想。