铜壶滴漏(铜壶滴漏原理框图)学到了吗

精神引领！专业实践理论相融，共做时代技术先锋！

 

前言：高校的根本任务在于立德树人，为党育人、为国育才为全面深入推进我校课程思政建设，发挥好每门课程的育人作用，让所有教师、所有专业、所有课程、所有课堂都承担好育人责任，守好一段渠、种好责任田，使专业课程与思政课程同向同行，形成协同效应，我校组织开展了第二批“课程思政”优秀案例评选活动，评选出8个课程思政建设总结案例奖（单位奖）；10个优秀案例特等奖（个人奖）、32个优秀案例一等奖（个人奖）、58个优秀案例二等奖（个人奖）。

为充分发挥优秀案例的引领示范作用，教务处通过此专栏搭建学习交流平台，总结课程思政教学经验，展示课程思政建设成果，供老师们参考、学习和借鉴本期分享：自动控制技术的成长之路康慧，女，讲师，自动化学院专职教师。

获得首届校级思政教学比赛一等奖，广东省本科高校在线教学优秀课程案例二等奖，广东省本科高校课程思政优秀案例二等奖一、课程及案例简介《自动控制原理》是自动化、电力工程及其自动化、机械工程及其自动化等相关专业的核心必修课，总计80学时，5学分。

该课程是后续相关专业课程的基础，对建立完整的专业知识体系具有重要意义课程不仅可培养学生的理论学习能力，还可锻炼实践动手能力，以及应用控制理论解决实际控制问题的解决能力对该课程进行课程思政教学改革，进一步增进学生对课程本身的认识，同时增进对专业和自身的认识，最后延伸到对社会和国家的认识，提升学生的思想深度和广度，帮助学生树立高尚的理想信念，明确前进的方向。

案例通过举例展示不同的自动控制系统，介绍其结构、分类、特点等知识点此处对自动控制系统的发展历史和现代应用做延伸介绍，既可展现我国灿烂的古代文明，又可让学生了解现代化的应用，体现了文化自信和专业自信的思政主题。

其次，还可以在闭环控制系统的重要概念“反馈”上延伸，让学生思考是否可以通过反馈给自己的成长过程做个闭环结构，实现零误差精准控制，体现了自我发展的思政主题二、结合章节课程思政教学的核心是 “思政”属性与“专业”属性的无声融合，二者之间不是简单的物理堆砌，而是发生化学反应，彼此升华。

课程以4个思政主题（自信引领、精神引领、责任担当、自我发展）作为引领方向，结合学生关注和教学内容提炼思政切入点，挖掘思政元素并创新教学方法进行融合教学，达到培育目标。

图1 思政教学融入思路梳理专业知识点，以思政主题为指引，挖掘其背后的人文历史、蕴含的哲学观点和科学精神，提炼知识内容和思政主题的最佳切入点各章的思政切入点如表1所示表1 思政切入点与课程章节融合表

三、教学目标通过该课程的学习，不仅要求学生掌握基本的知识技能，增进学生自身能力的提升，更要提升学生的思想深度和广度，帮助学生树立高尚的理想信念，明确前进的方向。学生应达到如下图3个层面的目标：

图2  教学目标图1．知识层目标（1）了解自动控制理论的发展历史，掌握自动控制系统分析和设计的基本理论；（2）从连续系统的分析研究扩展到离散系统和非线性系统的分析和研究方法；（3）掌握运用自动控制原理的理论和方法独立解决各类控制方面的问题以及从事控制工程设计、调试等方面工作的初步知识技能；

2．能力层目标（1）理论学习环节：培养学生的自学能力，抽象化逻辑思维能力（2）实践环节：培养学生的实操能力、解决问题的能力（3）两个环节的相互验证，培养学生的辩证思维能力、严谨细致、认真负责的工作态度（4）通过教师引导，学生自主安排的学习过程，培养学生资料检索、职业规划等综合专业技能

3．思政层目标（1）激发学生的情感共鸣，树立民族文化自信和专业自信，培养学生的学习热情（2）培养学生勤于思考的习惯，科学严谨的学习态度，在实践中感受科学精神+工匠精神+创新精神+探索精神，培养良好的品格修养。

（3）激励学生汲取中华民族的文化精髓， 勇于担当，树立远大的理想信念，在科技浪潮中贡献自己的力量 四、案例意义该案例的设计综合了课程内容、课程意义、培养目标三方面进行思考：1.该课程的第一章内容涉及较多基本概念，枯燥、晦涩，不容易理解。

容易让学生望而生畏，提不起学习的兴趣案例设计希望通过形象、生动的方式展现这些基本概念，降低大家学习的畏难情绪2.同学们第一次接触本课程，希望让学生感受我国古代灿烂文明，激发学生的文化自信和爱国情感；感受现代科技力量，激发学生的专业自信。

3.掌握知识和激发情感的同时，希望锻炼同学们的查阅检索信息的能力、思考分析能力，对焦课程的培养目标。该教学案例的设计模式如图3所示

图3  教学框架图五、教学过程实施案例实施包括4个环节，如图4所示，具体介绍如下。

图4 教学实施流程图5.1 课前线上学习采用超星“学习通”平台构建线上班级，推送本课程的课程简介资料，提醒同学们课前学习了解5.2 课中教学环节1.教学活动一：由教师提问，引发同学们对课前自学进行输出展示。

了解自动控制原理这门课程吗？这门课程是学什么的？有什么用？通过学生回答介绍本课程的教学内容和应用2.教学活动二：认识“铜壶滴漏”，引出教学内容，开环控制和闭环控制的定义和区别广州的北京路不仅是重要的商业中心，也是个文化景点。

相信我们的同学都了解或者都有亲自感受过北京路的尽头有一处景观，不知大家是否有留意

图5 北京路“铜壶滴漏”景观提问1：这个景观是什么？有无同学了解？（观看视频介绍）解答：这是“铜壶滴漏”，我国现存最大、最完整的古代计时器是由广州冶铸并放于广州古代北京路为百姓报时用的现收藏于国家博物馆，于2009年进行了原址复建。

提问2：这个装置可以实现自动报时，但是还需要人参与，可否进一步实现自动控制，解放双手？解答：可以，采用浮漂和自动上水进行改造引出自动控制的定义内容讲解及互动流程1)介绍简易的水位自动控制系统及其工作原理。

2)引出自动控制的定义及涉及的周边基本概念，如：被控量，输入量，被控对象等3)例1：介绍直流电动机调速系统工作原理，请同学们找出其中的被控量，输入量，被控对象等概念3.教学活动三：介绍直流电动机调速系统的工作原理。

4)找出和简易水位自动控制系统的区别引出开环控制和闭环控制的概念，介绍其定义和控制特点，对比分析二者的优缺点重点强调闭环控制5)通过例题1和水位自动控制系统抽象得到自动控制系统的组成结构，并对各具体结构的功能进行介绍。

6)例2：观察工业炉温自动控制系统的工作原理图，画出其系统结构图。

图6 课程内容剖析流程图4. 小结梳理 7) 引导学生回顾教学内容，进行知识梳理，教师辅助建立知识框架，学生以“填空”的方式补充细节知识点8) 教师展示利用思维导图绘制的知识梳理，引导学生查漏补缺，同时介绍思维导图工具，做到授人予渔。

5.思政引领9)思政育人升华：一个小小的“铜壶滴漏”蕴含了丰富的科学知识和人文历史，而这只是我国灿烂文明中的沧海一粟还有指南车、地震仪等古代的科技发明，同学们可以深刻得感受到我国古代的灿烂文明放眼现在，自动控制系统的应用遍及各行各业，无人驾驶、无人机、神州系列航天飞船等，科技进步为人类社会带来了翻天覆地的变化，深刻体会到科技强国的力量，激发学生的情感共鸣，建立了文化自信和专业自信。

5.3 课后环节10)线上发布作业，并答疑解惑复习本节可内容，线上讨论，开环控制系统和闭环控制系统最本质的区别是什么现代的科技产品无人机是否有自动控制？其工作原理和控制难点是什么？请查阅资料自主学习 请创建一个自我成长的闭环反馈控制系统，制定具体的“控制策略”，做好学习规划。

六、教学考核评价（一）考核评价方式及成绩评定该课程为专业必修课，考核包括过程性考核和结果性考核两个环节过程性考核（30%）结果性考核（70%）考核项目考勤线上+线下讨论互动课前学习课后作业章节测试实验操作及报告

期末考试考核次数10次10次5次8次5次1次考核占比2%5%5%5%10%70%合计100%过程性考核评价方式——主要包括考勤、课堂互动、课后作业、章节测试、实验报告5个环节结果性考核评价方式——闭卷期末考试。

（二）期末考核内容考试内容全面符合大纲要求，做到体现重点，难度适中，题量适度，难度与题量应按教学要求来安排，对大纲未作教学要求的内容不纳入考试范围期终考试命题设计：识记部分约占20％；理解运用部分约占70％，批判与创新占10%。

具体如下:1. 考核内容及所占比例序号考核内容所占比例1基本概念15%2数学模型求取、方块图化简求传递函数20%3时域分析方法15%4根轨迹分析方法10%5频率特性分析方法、校正原理20%6非线性系统分析方法（描述函数）

10%7离散控制系统分析10%合计100%2. 考核题型及所占比例序号考核题型所占比例1填空题和（或）问答题20%2计算、分析题70%3综合分析题10%合计100%七、案例反思通过课后学生反馈和课堂表现观察，本次案例教学的实施效果明显，具体表现在以下2个方面：

1.课堂气氛活跃，互动效果良好，主观上降低了同学们对该课程的畏难情绪；2.视频+图片介绍专业知识，加强了同学们的感性认知，作为辅助方法加深了对枯燥的理论定义的理解；同学们普遍反映对知识的接受程度提高同时部分同学也反映感觉课后作业有难度，没有头绪，不清楚完成到什么程度。

教师反思这是由于同学们习惯了有标准答案的作业模式，对开放式的作业还不熟悉，教师会在课后辅导进行详细说明，加强练习频率进行改善往期回顾● 课程思政案例 （85）||  新时代“自动控制原理”课程思‍政建设：价值意蕴与教学实践

● 课程思政案例 （86）|| 《Java 程序设计》课程思政的设计与实践● 课程思政案例 （87）|| 基于教育生态学的大学英语课程思政教学改革●课程思政案例 （88）|| 《离散数学—科学思维—只有中国共产党才能救中国--用事实说话》

●课程思政案例 （89）|| 知识传授、能力塑造和价值引领“三位一体”的《微观经济学》课程思政教学文稿来源：自动化学院编辑：许冰仪 缪鹏阳初审：孔 贺 邱向宇终审：向凯