“自動控制原理”理論與實踐深度融合的改革實踐——以內蒙古農業大學機電工程學院為例

張春慧 張 永 宣傳忠 于文波

（內蒙古農業大學機電工程學院，內蒙古 呼和浩特 010018）

0 引言

“自動控制原理”是高校控制類、電氣類、信息類等專業的專業核心課，課程理論性強、內容抽象、涉及學科廣泛，對學生的理論基礎要求較高，同時也是實踐性非常強的課程[1-5]。 本文針對內蒙古農業大學“自動控制原理”課程教學實踐中存在的問題，將理論與實踐深度融合的改革思想融入教學實踐，對理論教學與實踐教學同步進行改革，做到“理論與實踐并重”，全面提升學生的理論水平與實踐能力。

1 課程開展現狀

“自動控制原理” 課程是內蒙古農業大學電氣工程及其自動化、農業電氣化與自動化等本科專業的專業核心課程，總學時56，理論講授48 課時，實驗8 課時，課程開展中存在以下問題：以傳統教學方式為主，教學效果欠佳；實驗內容較單一，以驗證性實驗為主，難以激發學生的學習興趣和培養學生的創新能力，學生的實踐應用能力不強。 因此，針對“自動控制原理”的課程進行理論與實踐深度融合的教學改革具有重要意義。

2 “理論與實踐深度融合”解讀

“自動控制原理” 課程理論與實踐深度融合是指教學過程同時兼顧理論教學和實踐教學，兩者不可相互替代，不可有所側重，注重理論教學和實踐教學在時間和數量上的合理安排，同時理論教學和實踐教學要交互使用，充分發揮各自優勢，全面提升學生的理論水平和實踐能力。

3 改革思路

3.1 “線上-線下”混合教學的理論教學改革實踐

在內蒙古農業大學“線上-線下”混合教學的積極倡導和大力支持下， “自動控制原理”教學團隊積極進行“線上-線下”混合教學的探索和實踐。

3.1.1 線上教學

目前，“自動控制原理”線上網絡教學平臺已初步建成，并已投入使用，平臺主界面如圖1 所示。

圖1 網絡教學平臺主界面

（1）欄目。

平臺包括基本信息、單元學習、課程通知、課程資源、課程活動等欄目。

（2）學習資源。

平臺包括單元導學、預習視頻、教學課件、播課單元、在線測試、課程作業、試題試卷庫等學習資源。

（3）線上操作。

學生可進行線上預習、話題討論、答疑、在線測試、問卷調查、筆記提交、作業提交以及學習總結提交等。

3.1.2 線下教學

（1）學生線上完成預習，教師可更高效地完成課堂內容，精準解決學生普遍存在的問題，對重點內容進行重點講解，課程內容主次分明；

（2）針對課程難點問題，學生分組進行討論，按組提交答案并進行論述，最后進行打分，逐步增加學生的參與度；

（3）課堂上完成隨堂小測，鞏固課堂內容，檢驗學習效果。

3.1.3 課程考核方式

課程總評成績＝平時×40%＋期末×60%， 其中平時成績＝考勤×20%＋網絡教學平臺×60%＋實驗×20%，網絡教學平臺考核方式及權重見表1。

表1 網絡教學平臺考核方式及權重

3.2 注重質量和效率的實驗改革

3.2.1 開發基于MATLAB GUI 的 “自動控制原理”虛擬仿真實驗平臺

“自動控制原理” 教學團隊已開發出 “基于MATLAB GUI 的自動控制原理虛擬仿真實驗平臺”，平臺的主界面如圖2 所示。

圖2 自動控制原理虛擬仿真實驗平臺

該虛擬仿真實驗平臺實現了將實驗帶進課堂，對所講理論進行隨堂實驗驗證， 可有效鞏固課堂知識，作為傳統實驗的有效補充起到輔助作用，可節省實驗時間、提高實驗效率。

3.2.2 提高“自動控制原理”實驗箱的利用率

“自動控制原理” 實驗室現有NKGZ-II 型自控原理實驗箱30 臺， 可保證行政班每人一臺， 如上文所述， 通過虛擬仿真實驗平臺將驗證實驗帶入課堂后，就可節省出更多的時間在實驗室完成拓展性模擬實驗，提高實驗箱利用率。

3.3 注重學生工程能力和綜合能力的實踐改革

3.3.1 以培養學生工程能力為導向的課程設計改革

（1）對課程設計的內容進行改革。 課程設計的內容選擇既要注重知識的廣度和應用范圍，又要考慮到專業的知識背景。

（2）對課程設計管理過程進行改革。 制定了“自動控制原理”課程設計大綱，編寫課程設計任務書，撰寫課程設計指導書，規范教師指導過程，細化學生設計過程，改革考核模式，每一個環節都做到規范化。

3.3.2 以培養學生綜合能力為導向的畢業設計改革

“自動控制原理” 課程組教師將科研項目與教學工作結合，為學生提供理論與實踐結合的畢業設計題目，培養學生解決問題的綜合能力。

4 結語

本文針對“自動控制原理”課程開展過程中存在的問題， 對課程進行理論和實踐深度融合的改革實踐，立足教學目標，對理論教學和實踐教學進行同步改革，增進理論與實踐的深度融合，改善教學效果，提高學生的工程實踐能力和綜合創新能力。