獨立院校自動控制原理課程改革探討

摘 要:結合獨立學院學生理論基礎較薄弱，喜歡實踐應用和驗證類實驗等特征，獨立學院培養(yǎng)目標主要是應用型人才。本文以自動控制原理精品課程建設為渠道，探討了如何在教學中培養(yǎng)學生學習興趣和提高學生學習能力、應用能力的方法。

關鍵詞:院校 課程改革 學習能力

中圖分類號:G420文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)08(a)-0182-01自動控制原理課程是理工院校電氣電子類專業(yè)的必修專業(yè)課程，具有概念抽象、理論推導困難、工程應用廣和實踐性強的特點。自1948年《控制論》的誕生標志著自動控制理論作為一門學科的興起，而英國數(shù)學家勞斯、俄羅斯數(shù)學家李雅普諾夫、美國應用數(shù)學家伯德、美國電信工程司伊文思所建立的控制系統(tǒng)分析和設計理論[1-2]，更是成為經(jīng)典控制的必不可少的理論。

在自動控制原理的教學中普遍存在一個學難，教難，理解難的現(xiàn)象，總結起來有以下原因:(1)教學實施中理論與實踐脫節(jié);(2)學生先修課程基礎不扎實，影響對自動控制理論的理解;(3)缺少工程背景，學生只能憑想象來理解控制系統(tǒng);（4)教學實踐不足，學生缺少實驗和實訓機會;(5)教師工程實踐經(jīng)歷欠缺[3]。所以自動控制原理質量工程引起了高校越來越多的重視，眾多高校分別引進了案例教學法、分層教學法、參與式教學法、自學指導研討法、對比式學習法等方法[4-5]，使得自動控制原理的教學效果得到了很大的改善。這里結合中山大學南方學院的教育理念及為珠三角輸送技術應用創(chuàng)新型人才的目標，以自動控制原理為院精品課程建設項目，推動自動控制原理課程的教學改革，同時以學科競賽為驅動，促使學生思想上重視自動控制原理的學習和實踐，為推動教學改革及學生能力的提高探索一條基于獨立學院學生自身基礎和興趣，能夠有效促進學生工程素養(yǎng)，技術應用和創(chuàng)新能力提高的道路是非常有必要的。

1 結合學科競賽，激發(fā)學習興趣

自動控制原理課程具有理論性強、內容連貫、涉及專業(yè)基礎廣等特點。如果沒有一定興趣和動力，很難深入學習和主動探索知識的奧妙。目前國內電子信息和電氣類的學科競賽種類繁多，大多是以三人一組分工協(xié)作完成。例如全國電子設計比賽、飛思卡爾比賽等，2012年的題目中《基于自由擺的平板控制系統(tǒng)》、《自平衡小車的控制》等比賽題目，需要大量自動控制原理的知識。這里不僅要求學生能夠對實際系統(tǒng)進行數(shù)學建模，還要能夠利用控制系統(tǒng)時域或頻域分析方法分析系統(tǒng)性能，再設計出能夠實現(xiàn)實際系統(tǒng)控制的控制器并用單片機實現(xiàn)控制，展示控制效果。比賽中合理的團隊分工、溝通和協(xié)作是必不可少的。另外學生較好的邏輯思維、設計思路、分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新應用能力等在競賽中特別重要。故以培養(yǎng)和鍛煉學生的創(chuàng)新應用能力、提高工程素養(yǎng)為切入點的教學方法可以起到激發(fā)學生興趣，提高學習熱情和促進學習的作用。

我們可以借鑒這些競賽的組織形式進行過程管理，將學生分組，從簡單的驗證試驗開始做起，要求學生在規(guī)定的時間內完成試驗、分析和試驗報告。開放式實驗室，有興趣的同學可以根據(jù)自身情況架構較復雜的設計性試驗，通過試驗理解和掌握該課程的理論知識。而教師在這個過程中也可以更好的認識和發(fā)掘有潛力的學生，引導學生在現(xiàn)有知識水平的基礎上完成歷年競賽題目的設計和制作，鍛煉學生的邏輯思維、動手能力和應用創(chuàng)新能力，為選拔合適人選參與比賽而做準備。

經(jīng)過實踐我們發(fā)現(xiàn)，通過吸引學生參加學科競賽，使其由平時課堂上的被動聽課轉變成項目培訓式的積極分析問題、主動思考問題和解決問題，改變對課程的學習態(tài)度能夠帶來較好的教學效果。

2 教學視頻和網(wǎng)絡教學輔助傳統(tǒng)教學

通過教師錄制教學視頻，充分利用當今信息技術、通信技術，移動互聯(lián)技術的成果，將教學課件，授課錄像，習題解答，實驗指導等教學資源共享于網(wǎng)絡平臺，可以打破傳統(tǒng)教學在時間和空間中的限制，方便學生隨時學習、討論和查閱相關知識。學校通過開展《自動控制原理》精品課程建設，極大的支持和鼓勵該教學平臺的建設，取得了較好的成果。

另一方面，網(wǎng)絡教學能夠充分發(fā)揮學生學習的主動性，讓他們自由自主的安排課后學習時間。通過網(wǎng)絡平臺，學生可以輕松討論和瀏覽控制工程案例，從而有利于討論式教學和案例輔助性教學的開展。而教師可以收集學生的反饋意見，及時調整教學進度和內容安排等，雙向提高教學效果。

3 與其他課程結合，突出工程實踐

作為獨立學院，我們的培養(yǎng)目標是應用型創(chuàng)新人才。就如何提高學生的實踐能力，應用創(chuàng)新能力是我們討論的關鍵問題。電子信息與電氣專業(yè)要強化專業(yè)方向技能課程;優(yōu)化、整合專業(yè)基礎和專業(yè)方向課程，實現(xiàn)自動控制原理與其他課程的結合;縮減理論課時，增加學生的技術應用學習和實踐學習時間，突出工程實踐。我們的做法是:加強企業(yè)實訓課程對接，增強工程素養(yǎng)，為培養(yǎng)卓越工程師而努力。在校內開設電子產(chǎn)品開發(fā)與全國大學電子設計競賽實訓、飛思卡爾比賽實訓、全國電子信息技術比賽實訓等實踐教學活動。結合市場需求、與企業(yè)聯(lián)合開設一些有特色的電子線路綜合設計與實訓、電氣與可編程控制實訓、電子信息系統(tǒng)開發(fā)與實訓的綜合實踐課程，增強學生對自動控制原理知識的理解、思考和應用。這些突出工程實踐與多課程結合的實踐實訓教學，可以充分調動學生學習的主動性、積極性和創(chuàng)造性，并增強一定的工程素養(yǎng)，從而提高其創(chuàng)新實踐的能力。實踐證明這種方法不僅提高了自動控制原理的教學效果還可以增強學生的社會適應能力和就業(yè)競爭力。

4 結語

在理論和實踐教學中探索和推進國家“卓越工程師”培養(yǎng)規(guī)劃，是高等院校貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》的重點舉措。自動控制原理是一門理論性和應用性很強的課程，結合獨立學院人才培養(yǎng)的方針及精品課程建設探討，我們進行了結合學科競賽，激發(fā)學習興趣;教學視頻和網(wǎng)絡教學輔助傳統(tǒng)教學;與其他課程結合，突出工程實踐的幾點教學改革，取得了較好的效果。

參考文獻

[1] 胡壽松.自動控制原理[M].第五版，北京:科學出版社，2007.

[2] 楊智，范正平.自動控制原理[M].北京: 清華大學出版社，2007.

[3] 高慶爭，王茵芳，郭海波.自動控制原理課程教學中理論與實踐脫節(jié)問題的成因分析與對策探討[J].濟寧學院學報，2011:32(3).

[4] 榮軍，躍澆，張敏，陳曦，萬力.案例教學法在自動控制原理中的應用研究[J]. 實驗室科學，2011，14(5).

[5] 李振龍，喬俊飛，孫亮，于建均，楊金福，陳梅蓮.自動控制原理課程體系結構和教學方法探討[J].教學研究，2009，32(2).