自动控制原理课程教学的实践及探索
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摘要 自动控制原理课程是高校电类专业的一门重要专业基础课。针对自动控制原理课程的教学，着重在教学内容、教学方法及师资队伍建设方面进行实践和探索，提出一些具体措施，在教学实践中取得良好的效果。
关键词 自动控制原理；教学改革；双语教学；实践教学
中图分类号：G642.0 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2011)27-0042-02
Practice and Exploration of Automatic Control Principle Course Teaching//Ouyang Ling
Abstract Automatic control principle course is one of important foundation courses for electricity specialty. This paper lays emphasis on practicing and exploring automatic control principle course teaching from the aspects of teaching content, teaching method and construction of teaching staff, proposes some specific measures and therefore gains favorable effects in practice.
Key words automatic control; teaching reform; bilingual teaching; practical teaching
Author’s address Zhongyuan University of Technology, Zhengzhou, China 450007
自动控制原理课程是高校电类、机械类及相关专业的一门重要专业基础课，在专业课程体系中占有重要地位。同时自动控制原理也是目前高校电类专业的一门主干课程，是本科生学习后续专业课和研究生课程的重要基础。该课程理论性强，内容丰富，涉及专业面广，并且发展更新快。
随着科学技术的不断发展和信息时代的到来，各行各业急需大量基础理论知识扎实、动手实践能力强、敢于创新、脚踏实地的高素质应用型人才。深化教学改革，提高教学质量，强调素质教育是当前高等学校教改的重要主题。工作在教学一线的教师是改革的执行者，在具体教学的过程中不仅要不断更新课程内容，而且教学方法也需要不断改革和创新，不断引入新的教学理念和教学方法就显得尤为重要。近几年来，在教学内容、教学方法以及实验环节等方面都进行了改革和探索，充分调动学生学习的积极性和主动性，取得很好的教学效果。
1 教学内容的改革
1.1 选取合适的教材
选用合适的教材是进行教学的基础，要根据不同专业以及课时选择合适的教材。考虑到自动控制原理课程的理论性、实践性和综合性强的特点，选用的教材内容需完整，层次分明，语言通俗易懂并且必须包含一些工程实际应用的内容[1-2]，能够在有限的时间里让学生掌握基础理论知识及应用。同时，根据选用的教材制定新的教学大纲、实验大纲和考核大纲。
1.2 保持内容的先进
自动控制原理课程包含经典控制理论和现代控制理论两大部分。近几年来，控制理论的发展日新月异，智能控制、自适应控制、鲁棒控制、非线性控制方向都取得很大的进展。为了让学生更好地了解学科的发展趋势，保持课程内容的先进性，教师讲授经典控制理论内容的同时，选取一些与课程内容相关的新理论和新技术介绍给学生。比如，在介绍闭环控制理论的时候，教师会选择有关自动洗衣机这样的水位控制系统进行介绍，同时会介绍一些模糊控制洗衣机的内容，这样不仅使学生加深对基础理论的理解，而且提高学生的学习兴趣。
2 教学方法的改进
2.1 建立课程网站
网络教学不受时间和空间的限制，利用信息技术、网络和多媒体的交互性，有效地实现资源的共享，并且为师生的交流提供一个更为有效的方式。网络教学网站主要由网络课堂、管理员模块、教学队伍和最新动态组成。学生在网络课堂中可以了解本课程的教学内容、课时分配、考核方式，可以下载课件、授课录像，了解实验内容，提交作业，并且可以给教师留言进行交流。该网站自发布以来，访问的次数很多，提高了学生的学习效率。在今后的网络教学中，进一步把网络从辅助教学的手段变成促进学生学习方式改革的平台，使学生逐步学会利用网络信息进行学习，有效地解决问题。
2.2 开展双语教学
双语教学是当前教育改革的热点和重点，教育部近年来组织大量的信息科学技术的原版教材。对于电类的本科生来说[3]，在当前的学习及今后的工作过程中，会接触到大量的外文专业资料以及很多的外文使用手册，特别是现在的一些编程软件都是外文的，而这些专业的词汇在大学英语课程中是很难接触到的。在自动控制原理课程的双语教学过程中，进行教学的组织、课堂授课方法、设计性实验内容以及考核方法的改革和实践。到目前为止，已经在6届自动化专业学生中开设该双语课程，取得很好的效果。
2.3 引入文献阅读
科技文献是科技工作者记录、积累以及传播和继承知识成果的最有效手段。在授课过程中，恰当地将文献成果中的内容与授课的知识点结合，不仅可以帮助学生理解某些理论、观点的内容，而且能够帮助学生吸收和掌握新知识。同时在课堂教学中引入文献阅读也是学生了解科学研究的前沿状况、真正掌握理论教学与实践、培养科学研究能力的有效途径。教师在自动控制原理课程教学过程中引入文献阅读后，学生能够进一步了解运用自动控制系统的理论进行控制系统分析、设计和综合的方法，并且为后续专业课程的学习和实践打下良好的基础。
2.4 加强实践教学
实践教学是提高学生创新精神和能力的重要途径。在教改过程中，首先加强实验室建设，有计划地引入倒立摆实验装置以及过程控制装置。如倒立摆实验装置，许多抽象的控制概念，如系统稳定性、可控性、系统收敛速度和系统抗干扰能力等，都可以通过倒立摆直观地表现出来。其次彻底改变原有的实验内容，开发综合设计实验及课程设计[4]，目的在于通过实践教学，培养学生应用控制理论的方法解决实际问题的能力。以二阶系统动态性能分析实验为例，以前都是利用实验箱直接接线来完成，很多学生基本概念都没理解透就完成实验。现在要求学生自己动手设计电路图，并且通过MATLAB仿真实验来验证试验内容，有力地激发学生对自动控制原理实验的兴趣，提高实验教学的质量和学生的实践能力。最后，由于自控原理及系统的复杂性，一些实验通过实物很难完成，构建自动控制原理网络虚拟实验平台，为学生通过交互式网页进行MATLAB虚拟仿真实验提供方便；同时依托国家自然科学基金项目，自制基于互联网的远程控制实验设备。
3 教师队伍的建设
注重教师队伍的建设，强化教师的个人素质。建立课程团队，定期组织有关教师对教材、教学内容、教学方法进行讨论、交流，并请教学经验丰富的老教师介绍提高教学质量的经验，带领青年教师积极参加教学改革和教学研究，形成老、中、青相结合的合理结构。积极要求青年教师承担不同层次的科研任务，进行学术交流，提高他们从事科研工作的能力和理论水平，培养其严谨、求实的科学作风，以进一步提高教学水平。经过几代教师的不断努力，本校的自动控制原理课程已发展成为省级精品课程。
总之，自动控制原理这门课程是一门理论性与应用性很强的课程，教师应当紧随本学科领域的最新发展动态，在教学过程中结合学生的实际情况，不断探索课程的教学方法，以培养高素质的人才。
参考文献
[1]胡寿松.自动控制原理[M].4版.北京:科学出版社,2003
[2]沈宪章,等.对《自动控制理论》课程教学改革的探讨[J].河南教育学院学报:自然科学版,2003,12(2):40-41
[3]王东云,等.自动控制原理双语教学改革的实践与探讨[J].北京大学学报:哲学社会科学版,2007(S2)
[4]刘丙友.“自动控制原理”课程教学改革与探索[J].中国电力教育,2011(2):62-63
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