《自動控制原理》教學改革探討

席劍飛

【摘 要】針對《自動控制原理》課程在教學過程中存在的問題，結合自身教學實踐，從改進教學內容和教學方法兩個方面進行探討，提出了一些改善教學效果的措施。

【關鍵詞】自動控制原理 教學內容 教學方法

《自動控制原理》課程是研究不同種類控制系統共同規律的一門技術基礎科學，研究的問題涉及到工農業生產、經濟和人口的各個領域，具有科學方法論的鮮明特點，帶有普遍性，對工程實踐具有重要的指導意義。南京師范大學能源與動力工程專業在第五學期開設了《自動控制原理》這一門學科基礎課程。課程設置的目的是使學生系統地掌握自動控制的基本理論以及控制系統的基本分析方法、校正方法和設計方法，為專業課學習和參加控制工程實踐打下必要的基礎。

從筆者的教學實踐經驗來看，目前我校能源與動力工程《自動控制原理》的教學還存在一系列問題，主要集中在教學內容、教學方法等方面。本文對該課程教學過程中遇到的問題進行梳理和總結，提出一些個人見解，希望能對《自動控制原理》的教學改革提供一些新的思路。

一、教學現狀與存在問題

1.教學內容

我校能源與動力工程《自動控制原理》的課程主要講授經典控制原理的基本理論。主要內容包括自動控制的基本原理、微分方程的建立、傳遞函數與動態結構圖、時域分析、根軌跡繪制法則、頻域分析等內容。

課程內容豐富、知識面廣，但學時卻有限。我院目前《自動控制原理》教學計劃是63學時，其中包括18學時的實踐環節，課堂理論教學僅有45學時，因而學時短、內容多的矛盾特別突出。課堂信息量很大，學生對教學內容難以及時進行有效消化，教學效果不是很理想。有時不得不提出精簡課程內容的要求，但如何精簡是一個重要問題，如果面面俱到，則導致講不透、講不深，會造成學生看似學過卻不會的情況。如果過于突出重點，又會使學生迷失在具體細節中而難以系統全面地把握自動控制原理的全貌。此外，在授課過程中，學生看到的僅是抽象的理論，而沒有可以實際操作的系統，容易使學生失去興趣?，F有的教材中一般不涉及理論和實際的關系問題，國內大部分教材是從數學模型開始，對系統進行分析或設計，難以給學生一個直觀的印象。

2.教學方法

自動控制原理是一門理論性很強的課程，數學推導較多，學生聽起來乏味，難以激發學生的學習興趣。雖然目前多媒體的授課方式已逐步取代了傳統的板書教學方式，但大多數多媒體課件僅是文字、公式和圖片的組合。僅僅是把講義從黑板搬到了屏幕上，沒有發揮多媒體生動直觀的優勢。并且當采用多媒體的教學方式時，教師的授課速度會變快，學生容易跟不上節奏，導致前一個知識點還沒有完全理解，幻燈片已經跳到下一個知識點了，使得總體教學效果難以盡如人意。

二、教學改革探討

針對《自動控制原理》課程教學中所出現的一些問題，本文從改進教學內容和教學方法兩個方面入手，就如何提高學生學習積極性進而改善教學效果提出一些個人見解。

1.改進教學內容

要不斷改進教學內容，在課程的內容組織上要重點講好幾個思想方法，從方法論的角度讓學生把握自動控制原理。要使學生對控制系統的定性描述上升到對控制系統的定量描述，使學生養成采用“三態”（即穩定、穩態、動態）去描述系統性能的習慣。讓學生體會到可以采用不同的數學工具來描述問題和分析問題，具體包括微分方程模型、傳遞函數模型、方框圖模型、根軌跡模型、頻率特性模型等，要講清楚各種模型的使用范圍和優缺點。

突出教學主線，注重內容的系統性。本課程的三大主體是系統建模、系統分析和系統設計。其中系統建模是系統分析和系統設計的基礎，而系統分析的準確與否又直接影響系統設計的結果。在具體講解過程中，不僅要講清楚各部分的原理，還要重視它們之間的關系。

2.改進教學方法

教師的教學方法對于教學效果尤為重要。為了提高學生的學習興趣，除了選擇合適的教學內容，還必須對教學方法進行適當的改進。加強師生的互動和交流。目前《自動控制原理》課程最主要的教學方法是講授法，主要通過敘述、描繪、解釋、推論來傳遞信息、闡明概念、論證定律和公式，引導學生認識和分析問題。講授法雖有利于把握教學進度，并能在短時間內讓學生獲得系統的科學知識，但該方法容易造成教師滿堂灌、學生被動聽的局面，難以激發學生的學習熱情和主動性。所以在授課過程中需要加強教師和學生的對話與交流，培養學生主動學習的精神。

靈活運用多媒體教學手段。主講教師要充分發揮多媒體在動畫、語音、圖形、圖像等方面的特色，調動學生學習的積極性、主動性。為了獲得更好的教學效果，需要教師投入大量精力進行備課，制作出精美的ppt課件。將授課內容以直觀、有趣的形式展現出來，吸引學生的注意力，激發他們的學習興趣，提高授課效果。而理論推導過程依靠傳統的教學模式，以板書的形式展現給學生，便于學生理解和掌握。

采用多種考核方式。在教學過程中，應采取多種考核方式來激發學生的學習積極性。降低期末考試所占的比重，提高平時的課堂提問環節與課后作業在考核中的重要性。使學生不僅從理論上掌握自動控制原理的內涵，還能把理論知識靈活運用到實踐中去，做到真正的學以致用。

本文結合南京師范大學能源與動力工程專業《自動控制原理》課程的建設，闡述了在自動控制原理教學中的一些實踐和體會?！蹲詣涌刂圃怼肥且婚T理論性和應用性很強的課程，教師需要在教學過程中不斷學習教育理論，積極研究和探索教學方法，才能有效提高教學質量。

參考文獻

[1]段納，高慶爭.自動控制原理教學中的問題及對策探討[J].曲阜師范大學學報，2011，37： 7-10.

[2]王劃一.自動控制原理[M].北京：國防工業出版社，2009.

[3]吳化鈿.教育學教程[M].廣州：廣州高等教育出版社，2005.