淺談《智能控制系統》課程的教學創新

高瑋瑋　王明紅　杜向陽　周俊　雷菊陽　閆娟　董浩楠

摘要：近年來，隨著機器人技術的飛速發展，越來越多的學生對《智能控制系統》這門課程產生了濃厚的興趣。通過對現代裝備與控制工程專業《智能控制系統》課程的實踐教學方法進行探討（包括前期課程的合理設置、課程內容的科學安排與實踐教學目標的實現方式）實現對知識鏈的合理優化及實踐環境的優化配置，可有效提高學生利用已有知識解決實際問題的能力，使學生充分學好《智能控制系統》這門課程。

0、引言

智能控制系統是人工智能學科中的一門重要課程。隨著相關應用在多個領域中的出現，特別是最近幾年機器人技術的飛速發展，越來越多的學生開始對這門課程產生了濃厚的興趣。因此，如何讓學生能夠在整個課程的學習過程中始終保持濃厚的興趣，并增強學生利用所學的知識理解并解決實際問題，成為授課教師應該注意的首要問題。為此，在實際的教學工作中，以實際應用引導學生的學習興趣，既滿足了學生了解智能控制系統實際應用的需求，又加深了學生對于算法的理解。

1、課程性質分析

《智能控制系統》課程重在加強學生對智能控制算法（如遺傳算法）的理解與運用。學生在學習此課程時，難免會遇到接受困難的問題。主要原因在于學生在控制科學方面理論基礎與實踐經驗的不足。為此，在教學過程中，應當盡量避免單一地對智能控制算法進行枯燥的講解，應當結合現實生活中的簡單實例，啟發學生對簡單問題的思考，引導學生理論聯系實際的思考方式。

2、具體實施過程

在實際的教學過程中并不是簡單的通過實例向學生講述抽象知識，應當在培養學生通過案例理解問題的基礎上，通過案例加強學生對相關知識的掌握與理解。其具體實施過程包括案例準備、問題設定、實施討論及總結思考四個環節。

2.1案例準備

針對課程中的知識難點，結合學生易于理解的案例構建整個教學課程的案例庫。值得注意的是，案例的數量并非越多越好。最好使用同一案例解釋多個知識難點，如汽車自主駕駛系統可以同時解釋該課程中的中的模糊控制系統和專家控制系統，這樣更有助于加強學生從整體上把握課程知識，真正做到融匯貫通。

2.2問題設定

通過案例的描述引出問題，結合案例中存在的現象解釋問題，問題的設定不應當超越學生現有的認識范圍。如在講授專家系統時，以和生活密切相關的遠程中醫專家系統為例，易于學生的理解以及對相關問題的思考。

2.3實施討論

在問題確立后，應當充分發揮學生的主觀能動性，在活躍課堂氣氛的同時，強化教學效果。對此，可采用分組討論或反轉課堂的方式，激發學生主動學習、主動思考的積極性。同時，在實施過程中，主講教師應當充分發揮課堂主導作用，在摒棄傳統填鴨式教學的同時，引導學生以正確的方向思考問題。

2.4總結思考

基于學生在主講教師引導下的思考結果，將所有討論結果匯總，并與課程難點知識進行對照，使學生的學習過程回歸課程主線。

3、能力提升

在完成部分章節學習后，為提升學生對知識的總體把握及應用能力，必須要引入相關實踐教學環節。基于此，該課程共有3個課程實踐環節，分別為：粗糙度無損檢測實驗BP及RBP神經網絡逼近、藥品銷售預測、基本遺傳算法設計實驗，強化學生對智能控制系統的理解與應用。在課程設計環節中，為充分發揮案例教學法的優勢，主講教師對每一位同學的案例場景進行調整，激發每一位學生主動思考的能力。要求學生按照主講教師設計的場景，通過一定技術手段實現案例。同時，在課程設計報告的撰寫過程中，要求學生用相關課程知識解釋案例演示中存在的現象。這樣，不僅擴大了學生的認識范圍，更能深化學生對課程核心知識的掌握。

4、結語

通過這幾年的教學摸索，發現在智能控制系統的教學過程中，結合案例進行教學可以很好地提升學生對抽象知識的理解。自在我校《智能控制系統》課程講授過程中推廣以來，學生學習積極性明顯提高，課堂氣氛也有了較為明顯的改善。更為重要的是，通過該教學法的實施，學生對該課程的掌握情況得到明顯提升，對知識的應用能力也明顯加強。

參考文獻：

[1]韓紅， 焦李成. 談計算機視覺課程的教學創新[J]. 計算機教育， 2010，19： 84-86.

[2]王明紅. 數控技術課程教學內容和教學環節的安排與實施[J]. 機械設計教學研究， 2012： 189-192.