2.2理论与实验教学融合

　　根据理论联系实际的教学原则，将理论教学渗透到实践教学中去，使学生在动手实验中理解与接受理论，同时训练技能，手脑并用，有利于对知识的理解与记忆，从而形成“实践—理论—能力”的教学模式，是“学以致用”思想的体现。

　　对于理论与实践并重的电机与电力拖动基础、运动控制系统、电力电子技术等课程，将部分实践性强的章节安排在相应的专业实验室讲授。学生先动手实践，获得一定的感性认识，再配合教师有计划的引申教学，在兴趣中消化理解抽象的理论知识。例如：运动控制系统课程无刷直流电机电子换向的教学可在无刷直流电机实验装置上开展，学生可在示波器上实时观察到霍尔波形与控制信号，换向逻辑一目了然，同时可以直观地掌握无刷直流电机的控制方法，在有限的课时中获得技能与理论的双丰收。

　　对于实践性强的控制系统Matlab仿真实习课程可直接在实验室教学，在理论讲授的同时进行运动控制系统的仿真与验证，学生通过直观的实验结果将理性知识快速强化。

　　2.3虚拟与现实融合

　　如果学完所有运动控制课程后，马上让学生设计一个实际的运动控制系统，跳跃性太大，学生会因频繁失误而失去信心，此时，若采用“虚实结合”的方法让学生掌握运动控制系统设计的流程和方法，则效果更好。

　　虚拟仿真在运动控制系统设计中有重要作用，它可使学生从枯燥的理论分析计算中解脱出来，形象直观地认知系统中的抽象知识，同时仿真软件提供了优化设计的功能，可以观察系统各环节参数变化对输出的影响，培养学生有效利用仿真手段解决设计问题的能力[4，5]。但如果因此认为仿真技术可以代替实际设计，也是不可取的，学生要具备扎实的运动控制设计的经验和能力，仍需要实际设计与动手操作。因此，将仿真与实际操作相结合，能更有效地达到实践教学的目标。

　　倒立摆实验装置为实现这一教学改革提供了很好的实验平台。学生通过虚拟的Matlab仿真实习掌握运动控制系统建模、设计与校正的一般方法，向工程实际靠近了一步。在此基础上，将倒立摆控制与Matlab仿真软件相结合（即虚实结合），学生在Matlab环境中建立倒立摆运动控制系统的数学模型，然后设计控制系统各项参数，使其达到控制要求，经仿真验证成功的控制参数可直接下载到驱动器中控制倒立摆的平衡。学生在这种虚实结合的教学模式中，掌握各种系统结构及参数对系统性能的影响，进一步学会运动控制系统的设计过程及分析方法，同时充分理解仿真在实际控制系统设计中的辅助与验证作用，明白仿真成功与实际控制成功之间的联系与区别，启发学生多向思维和设计思路，激发学生的创造灵感和创新欲望。

　　2.4课内与课外融合

　　学生要真正掌握实际运动控制系统设计的要领和实际项目开发经验，仅靠课内教学是远远不够的，还需要课外大量“真刀实枪”的实践。为了实现课内与课外的融合，我们主要采取了三种途径：

　　（1）充分利用大学生创新实验室的开放和研发条件。我校自动化专业实验室根据不同培养目标的特点制订不同的开放模式。实验室开放后，学生可以灵活地选择实践内容和时间。实验室为学生提供场地、实验设备、经费，授课教师围绕课程主题精心设计课外创新项目，如电动自行车控制器、数控伺服控制器等，分析任务并给出完成该任务的思路、方法、步骤。设计任务在课程理论教学开始4周内以项目的形式下达，学生在进行理论知识学习的同时，可以同步进行自己所选择项目的方案规划，同时有针对性地进行相关知识点的深入研究，然后借助Proteus仿真环境进行硬件设计和软件编写，并对其调试，在调试成功后，进行元器件的购买和电路板的制作，最终完成硬件与软件系统的联调。

　　（2）依靠运动控制技术重点实验室的教师科研队伍，建立优秀生滚动选拔机制。优秀生通过双向选择确定导师，制订个性化培养计划，进入导师科研项目组，在导师的指导下围绕先进运动控制方向接受科研训练，有目的、有方向、有计划地开展创新实践活动。由于依托学科优势，项目起点高，可以极大提高学生在运动控制系统软硬件设计等方面的综合能力。

　　（3）围绕校企共建的各类先进运动控制实验室，我们在运动控制类课程群中大量采用工业项目实例进行实践教学。校工程实训中心包含以下与运动控制相关的校企共建实验室：Fanuc数控系统应用中心、三菱自动化实验室、GE-Fanuc自动化系统集成实验室、西门子自动化技术联合示范实验中心、博世力士乐机电一体化实验中心等，我校充分利用这些世界一流公司的产品和技术开展项目教学、现场教学和案例教学，使学生在相关领域具有扎实的实践能力与宽阔的视野。学生在共建实验室集中培训一段时间后，如果达到企业的认证要求，可以获得企业不同层次的职业资格证书，提高了学生的就业竞争力。

　　3改革成效

　　运动控制类课程群实践教学体系运用立体化教学模式，突破了传统单向死板的以知识传授为主的教学模式，为学生提供了一个亲自参与、形象直观的交互环境，尊重学生的主体意识，为学生思考、探索和创造提供了巨大的空间。该教学法是以学生为中心，以学生自主活动为基础，学生在活动和实践中，变被动学习为主动且有创造性的学习，并能在学习中与他人相互协作。该教学法充分体现了在实践中学习，在探索中学习，在协作中学习的人才培养目的。学生的运动控制实践与创新能力得到大幅提高。

　　在近三年自动化专业省级与校级优秀毕业设计作品中，运动控制类选题占2/3以上。同时，在各类机器人大赛中我校自动化专业学生频频获奖。2011年，我校自动化专业学生获得中国水中机器人大赛暨首届水中机器人国际邀请赛一等奖1项；获中国机器人大赛暨RoboCup公开赛一等奖1项，二等奖9项，三等奖5项；获第五届“三菱电机自动化杯”大学生自动化大赛暨自动化创新设计竞赛特等奖1项。2012年，自动化专业学生获得中国水中机器人大赛暨首届水中机器人国际邀请赛一等奖1项，二等奖4项，三等奖4项；获全国电老鼠走迷宫竞赛华东赛区一等奖1项；获第七届飞思卡尔智能车大赛华东赛区二等奖1项，三等奖2项。

　　参考文献

　　[1]陈跃东，郎朗.《电力拖动控制系统》教学改革研究与实践[J].宁波大学学报，2010，32（3）：98-101.

　　[2]周合兵，沈文淮.构建全方位、多层次、立体化创新教育体系的实践与探索[J].中国大学教学，2010（9）：66-68.

　　[3]龙胜春，沈永增，何通能.高校电子信息专业特色课程群建设与探索[J].高等理科教育，2010（1）：45-48.

　　[4]张敬南.“电力拖动自动控制系统”中的仿真教学[J].电气电子教学学报，2010，32（4）：110-112.

　　[5]钱晓耀，陈卫民，蔡慧.“电力拖动自动控制系统”课程教学改革探讨[J].中国电力教育，2009（7）：61-63.

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