張文麗

【摘 要】對于電氣自動化專業(yè)，《自動控制原理》作為一門重要的專業(yè)基礎課，上課過程中教師面臨課程難，枯燥，學生沒興趣等問題。結(jié)合教學實踐，針對教學現(xiàn)狀，文中提到了一些具體教學內(nèi)容可聯(lián)系到的生活哲理。

【關鍵詞】自動控制原理；生活哲理；課程

0.引言

對于電氣自動化專業(yè)，《自動控制原理》是一門重要的、綜合性很強的專業(yè)基礎課。該課程不僅要求有扎實的高等數(shù)學、工程數(shù)學、電路、電機與拖動等課程的基礎知識，而且還要有很強的計算能力。由于高職類學生對相關學科的基礎知識不扎實，對學科之間的交叉理解能力不夠強，所以出現(xiàn)了學生普遍認為自動控制原理學習起來很困難的現(xiàn)象。

自動控制原理課程本身的特點，使得很多學生，把它當做是一門枯燥乏味的課程。但是如果在課上摻雜一些生活哲理，結(jié)合課程內(nèi)容講一些與人生發(fā)展有關的知識，不僅可以開闊學生的知識面，還可以調(diào)動學生的學習積極性，增進學生學習的興趣。

高職學生總是覺得課程難，不愛學，沒興趣，枯燥乏味，甚至上課打瞌睡，這是很多上課教師面臨的實際問題。然而，學生對于課上講人生發(fā)展的生活哲理，卻較感興趣。以下是作者在教學實踐中總結(jié)出來的可與課程內(nèi)容聯(lián)系的生活哲理：

1.自動控制技術(shù)對一個國家發(fā)展的重要性及我國的現(xiàn)狀——愛國主義，為中華崛起而讀書

控制論與相對論、量子論被稱為20世紀的三大偉績。在工程和科學技術(shù)的發(fā)展過程中，自動控制技術(shù)起著十分重要的作用。應用自動控制理論和技術(shù)，能使人類以前認為做不到的事情成為現(xiàn)實。人造衛(wèi)星、宇宙飛船、人類登上月球、導彈制導、人工智能、自動駕駛等高精尖技術(shù)都離不開自動控制技術(shù)。在各種工業(yè)部門，例如：石油、化工、冶金、機械、輕工、電子、汽車、通信、航空、航天、電力等部門，也都廣泛采用自動控制技術(shù)。隨著自動控制理論和實踐的不斷發(fā)展和完善，在經(jīng)濟、管理、生物、社會學、生態(tài)等各種給工程領域，也廣泛用自動控制理論和技術(shù)。因此，自動控制技術(shù)已成為最有發(fā)展前途的科學技術(shù)之一，它的發(fā)展趨勢更是不可限量。可以毫不夸張地說，自動控制技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代化社會不可或缺的組成部分。

從緒論的內(nèi)容介紹自動控制原理的發(fā)展情況。在講到中國控制論的進展時，必然要提到我國著名的科學家錢學森同志以及他的著作《工程控制論》。榮膺過兩彈一星功勛獎章殊榮的錢學森，曾為中美兩國的導彈和航天計劃都作出過重大貢獻。36歲時錢學森便已成為麻省理工學院最年輕的終身教授，為了民族興旺，國家發(fā)展，他不畏困難，毅然回國。錢學森同志的偉大在于他心懷國家，為國家奮斗了終生。作為一代科學大師，錢學森同志對國家民族、對科學研究、對青年人才、對科學道德的摯愛，感動了全民族。他的崇高人格和科學精神就像一座燈塔，照亮后人前行的路。

我國最近這幾年的航空技術(shù)發(fā)展很快，這和我國的綜合國力提升是分不開的，當然還要有科技人員的努力和奮斗，但是，我們和世界前列的國家還有差距。我們要有信心，在將來，我們能趕上甚至超過他們，這還需要我國青年一代學子，付出艱辛的努力。

在自動控制原理的課程中會有很多像李雅普諾夫這樣的外國人名字的出現(xiàn)，希望通過我們中國幾代人的共同努力，中國人的名字也能出現(xiàn)都控制論的教科書中。

在講到目前各國的自動控制技術(shù)發(fā)展時，不免提到航空技術(shù)發(fā)展較先進的美國和俄羅斯，機器人技術(shù)發(fā)展較先進的日本。我國古代很早就有了指南車，地動儀，為什么近代卻落后了呢？

諸如這樣的愛國主義的例子和發(fā)人深省的問題，激發(fā)學生的愛國主義和思考，從而激發(fā)學生的學習興趣。每一位愛國的學生，能做到的最根本的就是好好學習，有了知識，才有能力為國家的發(fā)展而奮斗。

2.課程中的部分內(nèi)容與生活哲理之間的聯(lián)系

科學文化與人文文化都來源于實踐，都來源于人腦，都來源于人腦對實踐的感知及對感知的加工。實踐、人腦、人腦所進行的加工，各自都是不可分割的，科學文化與人文文化是人腦加工的結(jié)果，也是不可分割的。

2.1穩(wěn)準快三方面性能不可能全好，魚與熊掌不可兼得，學習與娛樂不可兼得

穩(wěn)定性、準確性和快速性往往是相互制約的。在設計與調(diào)試過程中，若過分強調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，則可能造成系統(tǒng)響應遲緩和控制精度較低的后果；反正，若過分強調(diào)系統(tǒng)響應的快速性，則又會使系統(tǒng)的振蕩加劇，甚至引起不穩(wěn)定。

在《論語·子路》中有“欲速則不達”的典故：子夏為莒父宰，問政。子曰：“無欲速，無見小利。欲速則不達，見小利則大事不成?！?/p>

如果，某系統(tǒng)的過于追求快速性了，那就很可能破壞了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。系統(tǒng)不穩(wěn)定，從而可能導致整個系統(tǒng)奔潰。正是生活中欲速則不達的道理。

從另一個方面講，也就是每個系統(tǒng)不可能是十全十美的，不可能穩(wěn)準快三性能都好。只能有所側(cè)重，兼顧其他。這道理在學生的日常生活中也是適用的。正如孟子《魚我所欲也》中提到“魚與熊掌不可兼得”。一個人是不可能是十全十美的，同樣一個學生也不可能十全十美。既要學習好，又要體育好，還要音樂好，還要美術(shù)好等等，怎么可能呢？只要重點抓住一個方面，兼顧其他，為之努力奮斗，那么這對于人生的發(fā)展就一定是有效的。

2.2 基本的反饋控制，生活哲理

反饋在自動控制原理中是非常重要的一個概念。一個系統(tǒng)的輸出以它的一部分或全部反過來用于控制這個系統(tǒng)的輸人，就稱為這個系統(tǒng)的“反饋”。如圖一。

圖一

在人的生活中反饋是處處可見的。在參考文獻[2]中講到，人的反思就是一種反饋。一個人對自己有個要求，這是輸入，自己的表現(xiàn)是輸出，人的大腦將表現(xiàn)與要求作個比較，即“反省”、“反思”，如果有差異，就要按照差異情況，發(fā)出信號，作用在人這個系統(tǒng)的有關器官上，改變其表現(xiàn)。如此反復，一直到表現(xiàn)符合要求為止。我國有一個極好的教育傳統(tǒng)，即將學習、思考、實踐這三者緊密結(jié)合起來。

有些教師在講課中，會把人的整個機體作為一個系統(tǒng)來考慮，這個系統(tǒng)中也是存在反饋的。例如：人生病感冒了，有的人抵抗力比較強，相當于抗干擾能力強，沒吃藥就好了。也就是人的機體這個系統(tǒng)檢測到有病毒入侵了，把這個信號反饋給了機體，機體免疫系統(tǒng)就會工作，把入侵病毒殺死，這樣人就恢復健康了。還有一種情況，有的人感覺到自己感冒了，就會去看醫(yī)生，吃藥，然后病好了。那么人通過醫(yī)生的檢查，開藥，反饋回來，人的機體就要吃藥，這就是反饋的一部分用于了系統(tǒng)的輸入。

再有就是教育是人生發(fā)展這個系統(tǒng)的輸入，實踐為輸出。這里的教育可以是家長的教育也可以是學校的教育等等，這些教育都是人生發(fā)展這個系統(tǒng)的輸入，人神的發(fā)展就是一個系統(tǒng)，當在實踐中遇到麻煩或困難時，就會反過來再去糾正那些教育，即反饋。如果一個人在社會上做了錯事，就會有法律來強制反饋，糾正他的輸入。

2.3系統(tǒng)的干擾和輸入不是絕對的

在自動控制原理中，干擾和輸入只是相對的，而并非絕對的。這在生活中也是常有的事。系統(tǒng)如果被擾動控制了，就容易變壞，人也是如此。例如：社會上的某系傳銷人員的宣傳，大部分人認為是干擾，但是卻總是有一小部分人會相信它，去從事傳銷。那么傳銷相當于干擾，某些人卻把它當做了輸入。當然，最后把這些當輸入的人，是把自己毀了。也就相當于受干擾的影響太多，以至于，把整個系統(tǒng)都毀了。

2.4 二階系統(tǒng)單位階躍響應，在ξ不同值（欠阻尼，臨界阻尼，過阻尼）時，三種不同的情況

二階系統(tǒng)的單位階躍響應，在ξ取不同值時，是不同的情況。當0<ξ<1時，稱為欠阻尼，單位階躍響應為衰減振蕩；當ξ=1時，稱為臨界阻尼，單位階躍響應為緩慢上升，無超調(diào)；當ξ>1時，單位階躍為更慢的上升，仍然無超調(diào)。

在講課時，為了增加課上的樂趣，也便于學生記憶，這三種情況像極了人生的三種階段，年輕時，往往冒冒失失，莽莽撞撞，中年一蹦穩(wěn)扎穩(wěn)打，老年一般就穩(wěn)穩(wěn)當當了。

2.5系統(tǒng)辨識與識人（有改動）

通俗的說，系統(tǒng)辨識是研究怎樣利用對未知系統(tǒng)的試驗數(shù)據(jù)或在線運行數(shù)據(jù)（輸入/輸出）建立描述系統(tǒng)的數(shù)學模型的科學。

它的實質(zhì)就是透過現(xiàn)象看本質(zhì)。也就是通過表面想象看實質(zhì)現(xiàn)象。這和我們生活中的識別人是一樣的道理。有句俗語：交人交心，澆樹澆根。那么人在交往的過程中，也是要通過一個人的表現(xiàn)，來看到這個人的本質(zhì)。例如：生活中有刀子嘴豆腐心的人，其實，這種人表現(xiàn)出來的是話語惡毒，但是本質(zhì)是內(nèi)心善良。

3.總結(jié)

《自動控制原理》一直是比較抽象、理論性強、容易讓學生進入數(shù)學迷霧的一門課程，往往學生一想到這門課程就是老師在課堂上的一味推倒公式，沒有什么興趣。通過愛國主義教育和生活哲理，與這門課程的關系，讓學生能更熱愛這門課程，更好的學習這門課程。

既可以擴大了學生的知識面，又豐富了學生的感性認識，還增加了課堂的活躍氣氛，使得自動控制原理課程不是那么的枯燥乏味，教師不是那樣呆板無趣。

通過本文作者的實踐教學，證明在課堂上講一些人生哲理，比較受學生歡迎。

【參考文獻】

[1]劉峰，邵世凡.自動控制原理課程教學方法探索與改革[J].中國電力教育，2012（24）：46.

[2]楊叔子，吳波，楊克沖，熊良才.專業(yè)課中大有人文[J].高等工程教育研究，2003（5）：1.