三本院校自動控制原理課程教學改革之探討

王玥

摘 要 自動控制原理是自動化相關專業的必修專業基礎課，其特點是：內容抽象、實踐操作性強，理論與實踐易脫節。如何針對教學中出現的問題，對教學與實踐環節進行改革，找出一套適合三本院校自動控制原理課程的教學方法，是當前培養應用型人才的需要，更是三本院校自動控制原理教學改革的關鍵所在。

關鍵詞 自動控制原理 實踐教學 教學改革

自動控制原理是自動化相關專業的一門非常重要的基礎課程，它在整個自動化相關專業教學體系中有著極其重要的地位，學好它可以為后續課程的學習打好基礎。但是從以前的自動控制原理課程的教學中可以發現，傳統的理論教學和實踐教學，它的教學效果并不是很理想。為了提高自動控制原理課程的教學質量和教學效果，本著為國家培養應用型人才的原則，自動控制原理教學改革勢在必行。

1教學中存在的問題

（1）課程理論性太強，概念過于抽象，各個章節所講內容相互獨立，沒有考慮到前后聯系，知識跨越性大。

（2）教學方式中絕大部分教師僅在課堂上講解理論知識，缺少理論聯系實際，造成理論與實踐脫節，學生接受較困難。

（3）考核方式單一， 往往以一張試卷決定此門課程的最終成績，缺少對學生的學習過程考核和實際動手能力的考核。

（4）實驗課主要是一些驗證性實驗，而且采用兩種模式，一種是基于MATLAB軟件仿真實驗模式，一種是基于電子線路的控制系統硬件實驗模式，軟件模式不接觸實際器件，容易造成學生對控制系統的感性認識不夠，也不能鍛煉學生的硬件調試能力。硬件模式能鍛煉學生的動手實踐能力，但由于系統構建和測試會消耗掉較長時間而導致學生專注于電路的實現，忽略對所搭建的控制系統的實驗結果分析和思考。

2教學內容和方法的改革

2.1教學內容選擇

在教學內容的選擇上，三本院校應以崗位能力的培養為目標，分析該崗位所應具有的技能和知識，選擇相應的課程內容；將課程內容與國家職業資格標準和崗位技能進行有效銜接，優化整合教學內容。另外教學內容還要考慮實用性， 與實際工程應用相結合?？梢园褜嵱眯宰鳛橹R點評判的重要標志，教學內容要選擇工程實踐中用的比較多的作為教學重點。除此之外， 適度性也是三本院校此門課程教學內容需要強調的，所謂適度性，是指對所選的教學內容，原理不能太復雜、內容不能太多，難度要適中。對于一些難于理解的原理和概念可以不做詳細的分析和復雜的推導，在闡明原理的內涵后，直接引用。重要的概念和基本分析問題的方法一定要講清楚，剩下的知識可以在實踐中補充。

2.2章節關系的把握

現在市面上出現的自動控制原理的教材一般更傾向于把各個章節的內容獨立出來，這便造成一個后果，學生學習過程中常常搞不清楚各章節知識點之間的關系，就無法做到融會貫通，在遇到實際問題時，便束手無策，不知從何下手，不知道用哪一章的理論知識去解決，這就需要授課老師在授課過程中幫其理清線索，弄清各章節之間的相互關系，各章節在整門課程中的位置。例如第二章數學模型的建立，建立方法：微分方程，傳遞函數，差分方程等，這一章是我們研究控制系統的基礎；第三章時域分析法，第四章根軌跡分析法，第五章頻域分析法，這三章介紹分析系統的方法，也可稱為分析系統的工具；第六章系統校正，是設計系統的方法。從圖一中我們可以清楚的看到各章之間的關系。

2.3教學方法改革

2.3.1引用項目教學法

項目教學法就是師生以團隊的形式共同實施一個完整的項目而進行的教學活動，讓學生在教師預先給定“項目”的驅動下進行學習，并且緊密結合MATLAB等系統仿真軟件在自動控制方面的應用。這些項目可以是教師熟悉的所教學生專業的一些工程系統，或是自己工程實例或課題，在項目教學法實施中，教師將需要解決的問題以項目的形式布置給學生，學生以小組的形式，在教師指導下按照實際工作的完整過程，共同制訂計劃，團體協作完成整個項目，目的是引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列“項目”，在完成項目的過程中，學生能夠體驗實際工程項目的流程，并理解把握相關知識和技能，培養其分析問題和解決問題的能力。采用項目教學法組織教學，不但可以調動學生的主觀能動性，挖掘學生的創造力，而且還能培養學生的團隊協作精神，提高學生的系統綜合設計的能力。

2.3.2任務驅動教學法

講新課前，由教師向學生布置本次工作任務，教師為學生分析說明工作任務，講解工作任務中所涉及的新理論知識，由學生自行學習并完成工作任務。在這過程中教師只是學習的組織者，起引導作用，最后由教師進行歸納總結，對新的知識點進行強化。使學生通過完成任務來學習新的知識，予理論于實踐中，擺脫了直接講授理論知識而帶來的枯燥感。使學生愿意去學，主動去學。

2.3.3互動教學法

課堂教學也可采用討論的方式， 學生是討論課的主體 ， 教師的作用是組織、引導 ， 由學生對討論題進行分析、綜合、歸納、推理， 得出結論。教師在完成一個章節的教學后，可以布置幾個綜合性的問題，讓學生自由分組形成課題組。利用課余時間通過查閱資料完成題目的分析、方案選擇、系統設計、結果分析，并制作出一份電子文檔，說明原理、分析過程，由課題組選派一名同學在課堂上進行講解，并且接受教師和同學的提問，進行討論。在這個過程中，學生不僅培養了邏輯思維能力，也提高了分析問題和解決問題的能力，而且還培養了團隊協作能力和科技論文的寫作能力。而且還可以發現學生在自學過程中薄弱環節，及時加以彌補，對理論知識能更好地理解。教師可以根據討論中學生反映出的興趣點對教學過程進行優化，起到教學相長的效果。教學過程中，鼓勵學生進行課堂討論，對于教師給的題目學生可以充分發表意見和看法，與老師同學探討，將其由被動學習者變成主動學習者，在這過程中學生處于主體地位，教師只是引領者。

2.4實驗教學改革

2.4.1實驗模式改革

結合實驗的軟件模式和硬件模式的優點，構建適合學生應用的實驗平臺，實驗平臺主要由操作臺和實驗臺組成，實驗臺提供電路模塊，實驗過程中根據實驗需要組合構成自動控制系統的各種典型環節或系統。實驗臺內設計有數據處理單元，輸出以及與上位機通信。操作臺PC機裝有MATLAB軟件和虛擬電子工作平臺Multisim可以進行控制系統的模型仿真和電路仿真，這就形成了集模型仿真、電路仿真、硬件系統調試、軟硬件結合的一體化實驗教學模式。

2.4.2編寫實用的實驗指導書

教師應該自己編寫適合學生能力培養的應用性強的實驗指導書。在指導書里保留典型的驗證性實驗，增加綜合性和設計性實驗內容。在這本指導書中不要有實驗步驟，只有實驗要求，實驗原理和實驗思路。讓學生自己去思考實驗過程，完成控制系統的設計。讓學生扮演課堂的主角，讓學生在實驗操作中去發現問題、思考分析問題、進而想辦法解決問題。這不僅能調動了學生的積極性，還能鍛煉了學生獨立分析問題和解決問題的能力。

2.5合理利用各種資源

除課堂教學外，可充分利用校園豐富的網絡資源，實行網絡教學，把好的微課、慕課教學資源及課件發布于網絡教學平臺，使學生可以不受時間地點的限制進行學習，也可以在網絡上設置難題解析，在線討論等，以激發學生學習自動控制原理的興趣。并且鼓勵學生參加相關的知識講座或專業社團及大學生創新項目，在豐富學生課余生活的同時又是對課堂教學的補充；設立獎勵政策，獎勵相應的學分或獎學金，旨在鼓勵和培養學生的創新能力。

2.6師資隊伍的建設

教育離不開教師，一支優秀的教師隊伍，是教學改革的前提條件，同時也是加強素質教育和應用教育的基礎。所以學校要努力創造條件，讓教師經常有機會接受繼續教育和業務培訓，及時更新知識，不斷提高教師素質?？梢圆捎闷髽I鍛煉、掛職頂崗等方式定期到生產第一線學習實際應用技術， 積累應用于教學需要的職業技能、專業技術和實踐經驗；逐步建立起一支適合三本學校應用型教育的新型師資隊伍。

2.7考核制度的完善

考試是教學過程中的必要環節，是檢測教師傳授知識的情況和學生掌握知識效果的一種手段。自動控制原理課程的考試應該注重理論聯系實際，把筆試和實踐結合起來，以此來檢查學生對知識的掌握情況，以及動手能力和應用能力的培養。學生對理論知識的掌握情況可以通過筆試來考察；學生的應用能力和動手能力則要通過實踐來考察，確定這兩項考核所占的比例，算出總成績記入成績表。這種多元化考試的目的是為了檢測學生對知識的掌握情況和運用知識的能力，給學生一個全面客觀的評價。

將現有的教學內容和方法進行改革，更新教學理念，豐富教學內容采用多樣化教學模式，有力提高課自動控制原理的教學質量和教學效果。

參考文獻

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