自動控制原理課程教學方式改革的研究

摘要通過《自動控制原理》的教學，對現今教學方式的總結以及對教學方式改變的探討。文章根據教師在課堂上實際教學過程的總結，并深入學生進行探討，有針對性的分析教學過程中存在的問題，提出在人性化教育的今天應該針對問題加以教學改革，更好的實施各種教學方法，例如項目帶動、“杜郎口”模式等，使得學生能夠學以至用，做到真正的理論聯系實際，以實現教學多元化的目的，從而適應社會相關方面人才的需求。

中圖分類號:G423文獻標識碼:A

隨著科學技術的迅猛發展，自動控制技術的應用領域日益廣闊，不僅大量的應用于空間科技、機電工程以及交通管理、環境保護等領域，而且正不斷向生物、人類社會等其他領域滲透。自動控制技術的廣泛應用，不但同時使得生產過程實現自動化，大大提高了勞動生存率，改善了勞動條件;同時在人類改善居住、生活條件等方面也發揮了重要的作用。由此可見，該課程將會給學生帶來更加廣泛的就業機會，所以在很多高校都開設了《自動控制理論》這一課程，是自動化專業及計算機科學與技術專業的必修課程之一，但由于控制技術是一門理論性較強的科學技術，研究對象是自動控制系統，涉及的知識面廣，所以該課程的抽象性較強、理論知識較系統，由于這些特點使得學生對該課程比較難以理解，從而導致后續課程的教學也受到影響。因此，我們需要從教學中發現該課程存在的問題，從而去解決問題，才能夠更好的實現該課程的教學。

帶著這樣的目的我們在教學的同時開展了和學生的交流互動，探討他們對該課程的理解程度以及在學習該課程的過程中出現了哪些問題導致課程學習的動力不大等特點，現總結歸納如下:

1 該課程教學中存在的問題

問題一:課程中數學模型太抽象。

雖然說理工科的同學邏輯思維能力比較強，但是由于高數等相關課程開設在大一、大二學期，除非是準備考研的同學會繼續關注這些課程，大部分同學是課程一結束就迅速的忘記課程內容，所以對于在該課程中出現的諸如拉氏變換、Z變換等知識內容就不太能接受，而這些內容恰恰是分析系統的基礎。另外，還有部分學生的電路基礎也比較薄弱，導致在該課程中建立數學模型時無從下手，因此后續內容沒辦法掌握。

問題二:課程中的概念太多，計算公式太復雜。

該課程涉及很多新的概念，名稱也比較有特點，不同于學生前期學習的課程，可以直觀的看到相應的東西，該課程是以數學模型的方式通過計算及仿真等方法分析系統的性能，所以學生不容易理解和記憶;另外，課程中由于要對控制系統進行分析，所以需要大量的計算公式，并且計算的結果也沒有一定的規律，讓學生覺得比較枯燥，沒有耐心繼續下去。

問題三:實驗的儀器不能看到明確的結果。

由于條件有限，所以該課程的實驗大多是驗證型實驗，只能幫助了解過程而不能看到非常明確的結果，不能把所學的知識用于實際應用中，看不到課程的真實意義所在，所以導致學生學習的積極性不高。

問題四:課程考試體系也不完善。

該課程是比較抽象的課程，如果僅僅通過筆試這樣的方法并不能體現學生對課程的理解程度，反而會使得學生投機取巧，用考前強記的方法來通過考試。所以考試體系的改善是刻不容緩。

問題五:普通的教學模式不能激起學生學習的興趣。

課程枯燥難學導致學生對課程學習的興趣不高，所以普通的課堂教學模式已不能適應激起學生學習該課程興趣的目的，因此探尋一些新的教學方法是至關重要的。

由于上述問題的存在導致大部分學生對該課程的學習過程經歷了從“期待”到“慢慢失去信心”，最終到“放棄”的階段，能堅持系統學習完課程的學生所剩無幾。面對這樣的教學效果，不得不讓我們反思，究竟該用什么方式方法來激起學生學習的勇氣和希望?怎樣才能將該課程的知識傳達給學生，并引起學生的共鳴?怎樣才能把課程的理論與實踐相結合以達到更好的效果?這是教授該課程老師共同探討的話題，是值得我們深思的問題之一。當然，我們了解了學生對該課程學習中存在的問題后，才可以對癥下藥，找到合適的方法解決，并推廣到類似課程的教學中去。

2 傳統教學方式的不足

傳統的教學方式一般以組織教學、講授知識、鞏固知識、運用知識和檢查知識來展開，其基本做法是:以紀律教育來維持組織教學，以師講生聽來傳授新知識，以多看書來鞏固已學知識，以多做練習來運用新知識，以考試測驗來檢查學習效果。這樣的教學方式，在《自動控制原理》這樣難以理解的課程教學中，它的缺陷越越來顯現出來。在該課程的教學過程中，基本是以教師講為主，整堂課灌輸相關知識，課后通過布置習題幫助學生鞏固，最終以卷面考試來檢查學生學習效果，但往往學生在整個教學過程中會出現惡性循環，由開始的不想聽到不愿意聽，直至放棄，而一門課程的放棄導致對另外一些相關的課程的恐懼心理，由此循環下去，使得整個教學陷入了一種尷尬的局面。按照上述五步進行教學，雖然強調了教學過程的階段性，但卻是以學生被動的接受知識為前提的，沒有突出學生的實踐能力和創新精神的培養，沒有突出學生學習的主體性、主動性和獨立性。

綜上所述，用傳統的教學方式已經不能滿足該課程的教學過程，探索課程的教學方式的改革勢在必行。

3 教學方式的轉變

目前比較提倡的是任務型教學，即“倡導任務型教學模式，讓學生在教師的指導下，通過感知、體驗、實踐、參與和合作等方式，實現任務的目標，感受成功?！痹谌蝿招徒虒W中，教師圍繞特定的教學環節目的，設計出可操作性強、任務化的教學活動，教學活動中讓學生完成各項真實的任務，從而培養學生獨立的能力，并在學習過程中感受成功，獲得情感體驗和調整學習策略，形成積極的學習態度。任務型教學模式是培養學生運用語言進行交際的有效途徑之一，它充分體現了以學生為中心和以人的發展為本的教育理念，因此可以運用到該課程的教學中去，具體體現在以下幾個方面:

(1)在《自動控制原理》課程的教學過程中，教師可以用相應的項目帶動教學，利用項目的實際操作，倡導學生通過項目來感知、體驗并實踐，理論直接運用于實踐，通過實際效果從而幫助學生克服課程枯燥的想法，解決計算中的繁瑣事項，幫助理解難度大、抽象的課程。同時也可以解決驗證性實驗效果不明顯的問題，增加學生對課程的興趣。

(2)我們現在面對更多的是90后的學生，他們是具有鮮明特點的學生，思想獨立，個性鮮明，對于自己所學習的知識有很多獨特的見解，當然他們也是非常感性化的一代，因此，傳統的課堂加死板的教學已經遠遠不能跟上他們的腳步，針對他們這樣的特點，很多學校開始了新的教學方式的改革，例如“杜郎口中學”的教學方式遵循的是“課堂是舞臺，學生是演員，教師是導演”的原則，把黑板留給學生，把講臺留給學生，讓學生主動學習，并在學習中發現問題。這實際就是遵循了讓學生真正的參與和合作到教學中去。而在大學中象《自動控制原理》這樣的難度大的課程，也可以采用這一方式，盡量克服教師不停的講課，可以適量的給學生一些時間，讓他們參與到一些課程的講述中去，把枯燥的課堂變成師生共同探討的課堂，讓學生能夠真正充分調動主觀能動性，讓他們學習課程變被動為主動，深刻的體會課程的真正含義。

(3)改變舊的考試制度:該課程是比較抽象的課程，為了避免學生用考前強記的方法來通過考試，始終以卷面考試作為衡量學生對課程掌握程度的尺度則應該改變，可以加上一些平時對學生的考查，貫穿整個學習過程，把學生從純理論知識中解放出來，讓學生重視起課程的整體把握。

4 結束語

好的教學方法可以事半功倍，可以給教師和學生對課程一些新的認識，當然，教學方法是一個很久的話題，大家一直努力的在找尋一種捷徑使得教師教的順心，學生學的舒心，但是由于科目眾多，并沒有一種固定的教學程序可以讓大家照搬，所以只有根據每門課程的特點實行相應的教學方法，并在教學生涯中不斷的改進，以跟上課程的變化和學生的變化，要有耐心和愛心的對待學生，引導他們找尋學習的快樂，讓他們善于發現學習中的每一個細節，以更好的投入到更多的學習中去。

參考文獻

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[2]張旺，王世鎏.自動控制原理.北京理工大學出版社，2007.

[3]黃堅.自動控制原理及其應用.高等教育出版社，2007.