新形勢下“自動控制原理”課程教學(xué)改革探討

摘要：在總結(jié)“自動控制原理”課程特點的基礎(chǔ)上，對新形勢為課程教學(xué)帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)進(jìn)行了分析，對課程教學(xué)改革方式提出了想法和思路，并對其可行性與重要性進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：自動控制原理；教學(xué)改革；網(wǎng)絡(luò)

作者簡介：李霞（1979-），女，吉林省吉林市人，東北電力大學(xué)自動化工程學(xué)院，講師；姜文娟（1979-），女，吉林省吉林市人，東北電力大學(xué)自動化工程學(xué)院，講師。（吉林 吉林 132012）

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）35-0043-02

現(xiàn)代社會，自動控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的眾多領(lǐng)域，對于生產(chǎn)效率的提高和科研進(jìn)步起著越來越重要的作用。對于高校的自動化及相關(guān)專業(yè)，“自動控制原理”是一門主要基礎(chǔ)課程。該課程對學(xué)生奠定學(xué)科專業(yè)研究基礎(chǔ)、建立較完善的專業(yè)知識體系概念、培養(yǎng)學(xué)生獨立思維與分析能力都具有重要的指導(dǎo)作用。一直以來，針對該課程的教學(xué)改革都是自動控制及相關(guān)專業(yè)教師致力研究的重要課題。[1，2]

而隨著科技和社會的進(jìn)步、制度與政策的變遷，新的形勢為“自動控制原理”課程的教學(xué)提出了新的挑戰(zhàn)。本文針對新形勢下該課程面對的新問題及其解決方式提出想法與探討，希望為該課程的建設(shè)與改革貢獻(xiàn)一點微薄之力。

一、“自動控制原理”課程特點及傳統(tǒng)教學(xué)方式

“自動控制原理”是控制及相關(guān)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程要求具有較扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較廣泛的工科背景認(rèn)識，而知識的講解卻比較偏重于原理的闡述，邏輯性與抽象性較強，推導(dǎo)、公式與抽象概念較多。

傳統(tǒng)的教學(xué)方式一般是以教師為主體，結(jié)合圖解和例題進(jìn)行邏輯性較強的推導(dǎo)與講解。這種教學(xué)方式存在學(xué)生對知識的工程背景不感興趣、不夠理解等問題，但在一定程度上給學(xué)生打下了較為堅實的學(xué)科理論基礎(chǔ)，訓(xùn)練了學(xué)生的的邏輯思維和解決問題的能力，在過去的教學(xué)中起到了較好的教學(xué)效果。[3]

二、新形勢帶來的新機(jī)遇與新問題

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著科技的進(jìn)步和政策的變遷，新的形勢為課程教學(xué)帶來了新的問題和機(jī)遇。如何解決新的問題、抓住新的機(jī)遇成為了“自動控制原理”課程教學(xué)面對的新問題。將新形勢為“自動控制原理”課程教育帶來的部分主要問題歸納為以下幾點：

1.教學(xué)目標(biāo)變化的影響

隨著近年來高校招生數(shù)量的增加，社會對高等教育的期待值日益發(fā)生變化。大部分高校的教育目標(biāo)已由“精英教育”轉(zhuǎn)向“大眾化教育”。高等教育不再僅僅強調(diào)理論推導(dǎo)，而轉(zhuǎn)為重視實際的動手能力。作為自動化及相關(guān)專業(yè)學(xué)生，理解專業(yè)課程相關(guān)工程背景，具有實際解決問題的能力和創(chuàng)新能力成為了培養(yǎng)的重要目標(biāo)。這對傳統(tǒng)的強調(diào)理論推導(dǎo)的教學(xué)方式提出了新的挑戰(zhàn)。如何實現(xiàn)使學(xué)生從被動的背公式、做習(xí)題到主動理解知識、具備獨立解決問題能力與創(chuàng)新意識成為教學(xué)中必須解決的問題。

2.社會價值觀變化的沖擊

隨著我國國力增強的進(jìn)程，社會價值觀日益發(fā)生著變化，舊有的教育凈土也面臨著沖擊。社會價值觀的物質(zhì)化和浮躁傾向?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)心態(tài)也產(chǎn)生著影響?？炭嚆@研精神的流失、學(xué)習(xí)精力集中程度的下降、對知識的渴求程度降低都影響著“自動控制原理”課程的教學(xué)效果。如何使學(xué)生認(rèn)識到該課程的重要性，如何使學(xué)生踏實地進(jìn)行較為抽象的理論研究是教學(xué)中必須思考的課題。

3.網(wǎng)絡(luò)時代帶來的利與弊

21世紀(jì)是一個信息時代。互聯(lián)網(wǎng)作為一種新的傳播技術(shù)和交流工具，為知識獲取的途徑與形式提供了更多選擇。[4]網(wǎng)絡(luò)時代的到來對于“自動控制原理”教學(xué)工作而言有利有弊。網(wǎng)絡(luò)的海量信息和方便的知識獲取途徑有利于學(xué)生開闊眼界、拓展知識面、理論聯(lián)系實際；而從另一個角度而言，網(wǎng)絡(luò)上部分過于簡單的知識描述不利于學(xué)生邏輯思維的形成，對習(xí)題及其答案的便利獲取可能造成學(xué)生不愿思考、不勞而獲的習(xí)慣，多而駁雜、未經(jīng)選擇的知識可能對學(xué)生學(xué)習(xí)的效率和精力的集中造成不利影響。如何更好地利用網(wǎng)絡(luò)資源的有利面，減小其不利影響，這也是新形勢下“自動控制原理”教學(xué)改革中需要考慮的問題。

三、對教學(xué)改革的探討

世易時移，教學(xué)方式也需要與時俱進(jìn)才能夠獲得更好的教學(xué)效果。因此“自動控制原理”課程教學(xué)方式的改革對控制及其相關(guān)專業(yè)而言具有十分重要的意義。對于新形勢下該課程教學(xué)方式的改革特提出幾點想法與大家共同探討。

1.教學(xué)內(nèi)容的改革

“自動控制原理”課程傳統(tǒng)教學(xué)中注重邏輯性，注重理論推導(dǎo)的授課方式有其必然性與優(yōu)越性。但是僅僅局限于抽象理論的解題而不深入思考其實際意義對學(xué)生的能力培養(yǎng)是不利的。

在新的教育目標(biāo)指導(dǎo)下，培養(yǎng)有特色、有能力的創(chuàng)新型人才必然是高等教育的發(fā)展趨勢。而根據(jù)各學(xué)校自身特色與教學(xué)優(yōu)勢，在堅持邏輯清晰、推理嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕A(chǔ)上，增加與本專業(yè)相關(guān)、與所在院校工程背景結(jié)合緊密的實例分析，使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步理解知識的工程意義，對于學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)都將有較好的作用。

2.授課方式的改革

“自動控制原理”課程的課程特點決定了理論知識以板書推導(dǎo)為主的授課方式仍是目前行之有效的授課方式之一，但可考慮在此基礎(chǔ)上更好地結(jié)合多媒體教學(xué)，并引入生動、切題、與本行業(yè)結(jié)合緊密的視頻資料進(jìn)行輔助，增加學(xué)生的直觀感性認(rèn)識，增強學(xué)習(xí)的目的性，更好地培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。

針對部分推導(dǎo)較為繁瑣而結(jié)果較直觀的部分，如根軌跡分析等內(nèi)容，可考慮引入MATLAB等程序運行演示，使復(fù)雜抽象的概念看起來更直觀；而對部分具有實驗條件的部分內(nèi)容，如一階、二階系統(tǒng)分析等內(nèi)容，直接結(jié)合實驗進(jìn)行教學(xué)可能會有更好的教學(xué)效果。

3.主動學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)

網(wǎng)絡(luò)時代的到來使知識的獲取途徑更加多樣化。而網(wǎng)絡(luò)瀏覽方式是對信息有目的性的主動獲取，這是有別于傳統(tǒng)知識獲取方式的新特點。

更好地利用即時交互工具，及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，解決學(xué)習(xí)中的疑問；更好地利用網(wǎng)絡(luò)資源，建設(shè)合理、方便、人性化和即時性的教學(xué)網(wǎng)站，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源提出更多具有可行性、創(chuàng)新性的問題，讓學(xué)生帶著疑問主動獲取知識、解決問題。這些對學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)都有較重要的意義。

4.課外學(xué)習(xí)的補充作用

對學(xué)生的獨立思考和動手能力的培養(yǎng)僅僅依靠課堂教學(xué)時間是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。傳統(tǒng)教學(xué)方式希望通過大量習(xí)題與作業(yè)以達(dá)到加深知識理解的目的，但對知識內(nèi)涵理解不深的學(xué)生而言，可做到的也僅僅是對解題熟練度的訓(xùn)練。

而設(shè)置合理的課外學(xué)習(xí)途徑作為教學(xué)方式的補充應(yīng)是此類問題較好的解決辦法。

首先，網(wǎng)絡(luò)的日益發(fā)達(dá)，使教學(xué)資料、視頻等上網(wǎng)成為可能。在教學(xué)網(wǎng)站的建設(shè)中，設(shè)置專門的模塊作為學(xué)生復(fù)習(xí)、預(yù)習(xí)和了解理論知識工程背景的平臺，對于加深學(xué)生對知識的理解應(yīng)有較好輔助作用。

其次，科技的發(fā)展、軟件虛擬技術(shù)的提高使虛擬實驗軟件的建設(shè)成為可能。設(shè)計并上傳基于課程知識而又具有人性化界面、較全面合理的輔助教學(xué)功能的虛擬實驗軟件能夠較為有效地彌補實際實驗條件的不足，并且有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)獨立思維和動手能力。

另外，組織具有創(chuàng)新性和可思考性的小型設(shè)計、進(jìn)行專業(yè)知識相關(guān)實習(xí)或參觀等活動都將對學(xué)生獨立思維能力的培養(yǎng)和課堂教學(xué)效果起到有益的補充作用。

5.科研精神培養(yǎng)的重要作用

科研精神的培養(yǎng)是潛移默化的。它的教育范圍不僅僅局限于“自動控制原理”一門課程。然而這項教育卻是所有教學(xué)改革中最重要、最基礎(chǔ)，也是最難完成的一項課題。教學(xué)改革僅僅從教師、教學(xué)條件與環(huán)境等方面努力，改變的仍然是外因；而學(xué)生自身的主觀認(rèn)識才是教育成功的內(nèi)在因素。

所謂“教書育人”，教師個人嚴(yán)謹(jǐn)求實的精神，教學(xué)環(huán)境中追求真知的氛圍，有意識地對學(xué)生的科研精神和正確價值觀進(jìn)行培養(yǎng)，這些將是教學(xué)改革是否成功的決定性因素，也將是學(xué)生一生取之不盡的真正財富。

四、結(jié)論

新的形勢為“自動控制原理”課程教學(xué)帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，教學(xué)改革勢在必行，而改革的手段不一而足，需要更細(xì)致深入的探討、研究與實踐。

教學(xué)改革唯一的目的就是加深學(xué)生對課程知識的接受和理解，培養(yǎng)合格的專業(yè)人才。在此目標(biāo)指導(dǎo)下積極、謹(jǐn)慎地進(jìn)行改革，針對具體授課對象打造具有學(xué)校自身特色的、更適合實際情況的教學(xué)方式必將對“自動控制原理”課程教學(xué)效果的提高起到積極的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡壽松.自動控制原理[M].第四版.北京：科學(xué)出版社，2001.

[2]徐穎秦，潘豐.自動控制原理立體化教學(xué)新體系的探索與實踐[J].電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報，2012，24（2）：152-155.

[3]袁安富，張偉.《自動控制原理》課程教學(xué)改革與創(chuàng)新的探討[J].中國電力教育，2008，（11）：49-50.

[4]王卉.網(wǎng)絡(luò)時代高校思想政治理論課教改面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[J].河南機(jī)電高等專科學(xué)校學(xué)報，2008，16（6）：149-151.

（責(zé)任編輯：王祝萍）