席劍飛

【摘 要】針對(duì)《自動(dòng)控制原理》課程在教學(xué)過程中存在的問題，結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐，從改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法兩個(gè)方面進(jìn)行探討，提出了一些改善教學(xué)效果的措施。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)控制原理 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法

《自動(dòng)控制原理》課程是研究不同種類控制系統(tǒng)共同規(guī)律的一門技術(shù)基礎(chǔ)科學(xué)，研究的問題涉及到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)和人口的各個(gè)領(lǐng)域，具有科學(xué)方法論的鮮明特點(diǎn)，帶有普遍性，對(duì)工程實(shí)踐具有重要的指導(dǎo)意義。南京師范大學(xué)能源與動(dòng)力工程專業(yè)在第五學(xué)期開設(shè)了《自動(dòng)控制原理》這一門學(xué)科基礎(chǔ)課程。課程設(shè)置的目的是使學(xué)生系統(tǒng)地掌握自動(dòng)控制的基本理論以及控制系統(tǒng)的基本分析方法、校正方法和設(shè)計(jì)方法，為專業(yè)課學(xué)習(xí)和參加控制工程實(shí)踐打下必要的基礎(chǔ)。

從筆者的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，目前我校能源與動(dòng)力工程《自動(dòng)控制原理》的教學(xué)還存在一系列問題，主要集中在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面。本文對(duì)該課程教學(xué)過程中遇到的問題進(jìn)行梳理和總結(jié)，提出一些個(gè)人見解，希望能對(duì)《自動(dòng)控制原理》的教學(xué)改革提供一些新的思路。

一、教學(xué)現(xiàn)狀與存在問題

1.教學(xué)內(nèi)容

我校能源與動(dòng)力工程《自動(dòng)控制原理》的課程主要講授經(jīng)典控制原理的基本理論。主要內(nèi)容包括自動(dòng)控制的基本原理、微分方程的建立、傳遞函數(shù)與動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖、時(shí)域分析、根軌跡繪制法則、頻域分析等內(nèi)容。

課程內(nèi)容豐富、知識(shí)面廣，但學(xué)時(shí)卻有限。我院目前《自動(dòng)控制原理》教學(xué)計(jì)劃是63學(xué)時(shí)，其中包括18學(xué)時(shí)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，課堂理論教學(xué)僅有45學(xué)時(shí)，因而學(xué)時(shí)短、內(nèi)容多的矛盾特別突出。課堂信息量很大，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容難以及時(shí)進(jìn)行有效消化，教學(xué)效果不是很理想。有時(shí)不得不提出精簡課程內(nèi)容的要求，但如何精簡是一個(gè)重要問題，如果面面俱到，則導(dǎo)致講不透、講不深，會(huì)造成學(xué)生看似學(xué)過卻不會(huì)的情況。如果過于突出重點(diǎn)，又會(huì)使學(xué)生迷失在具體細(xì)節(jié)中而難以系統(tǒng)全面地把握自動(dòng)控制原理的全貌。此外，在授課過程中，學(xué)生看到的僅是抽象的理論，而沒有可以實(shí)際操作的系統(tǒng)，容易使學(xué)生失去興趣?，F(xiàn)有的教材中一般不涉及理論和實(shí)際的關(guān)系問題，國內(nèi)大部分教材是從數(shù)學(xué)模型開始，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析或設(shè)計(jì)，難以給學(xué)生一個(gè)直觀的印象。

2.教學(xué)方法

自動(dòng)控制原理是一門理論性很強(qiáng)的課程，數(shù)學(xué)推導(dǎo)較多，學(xué)生聽起來乏味，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。雖然目前多媒體的授課方式已逐步取代了傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式，但大多數(shù)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(fā)揮多媒體生動(dòng)直觀的優(yōu)勢(shì)。并且當(dāng)采用多媒體的教學(xué)方式時(shí)，教師的授課速度會(huì)變快，學(xué)生容易跟不上節(jié)奏，導(dǎo)致前一個(gè)知識(shí)點(diǎn)還沒有完全理解，幻燈片已經(jīng)跳到下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)了，使得總體教學(xué)效果難以盡如人意。

二、教學(xué)改革探討

針對(duì)《自動(dòng)控制原理》課程教學(xué)中所出現(xiàn)的一些問題，本文從改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法兩個(gè)方面入手，就如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性進(jìn)而改善教學(xué)效果提出一些個(gè)人見解。

1.改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容

要不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，在課程的內(nèi)容組織上要重點(diǎn)講好幾個(gè)思想方法，從方法論的角度讓學(xué)生把握自動(dòng)控制原理。要使學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)的定性描述上升到對(duì)控制系統(tǒng)的定量描述，使學(xué)生養(yǎng)成采用“三態(tài)”（即穩(wěn)定、穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)）去描述系統(tǒng)性能的習(xí)慣。讓學(xué)生體會(huì)到可以采用不同的數(shù)學(xué)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(shù)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(yōu)缺點(diǎn)。

突出教學(xué)主線，注重內(nèi)容的系統(tǒng)性。本課程的三大主體是系統(tǒng)建模、系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其中系統(tǒng)建模是系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，而系統(tǒng)分析的準(zhǔn)確與否又直接影響系統(tǒng)設(shè)計(jì)的結(jié)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(guān)系。

2.改進(jìn)教學(xué)方法

教師的教學(xué)方法對(duì)于教學(xué)效果尤為重要。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，除了選擇合適的教學(xué)內(nèi)容，還必須對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。加強(qiáng)師生的互動(dòng)和交流。目前《自動(dòng)控制原理》課程最主要的教學(xué)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(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)和分析問題。講授法雖有利于把握教學(xué)進(jìn)度，并能在短時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生獲得系統(tǒng)的科學(xué)知識(shí)，但該方法容易造成教師滿堂灌、學(xué)生被動(dòng)聽的局面，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主動(dòng)性。所以在授課過程中需要加強(qiáng)教師和學(xué)生的對(duì)話與交流，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的精神。

靈活運(yùn)用多媒體教學(xué)手段。主講教師要充分發(fā)揮多媒體在動(dòng)畫、語音、圖形、圖像等方面的特色，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性。為了獲得更好的教學(xué)效果，需要教師投入大量精力進(jìn)行備課，制作出精美的ppt課件。將授課內(nèi)容以直觀、有趣的形式展現(xiàn)出來，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，提高授課效果。而理論推導(dǎo)過程依靠傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以板書的形式展現(xiàn)給學(xué)生，便于學(xué)生理解和掌握。

采用多種考核方式。在教學(xué)過程中，應(yīng)采取多種考核方式來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。降低期末考試所占的比重，提高平時(shí)的課堂提問環(huán)節(jié)與課后作業(yè)在考核中的重要性。使學(xué)生不僅從理論上掌握自動(dòng)控制原理的內(nèi)涵，還能把理論知識(shí)靈活運(yùn)用到實(shí)踐中去，做到真正的學(xué)以致用。

本文結(jié)合南京師范大學(xué)能源與動(dòng)力工程專業(yè)《自動(dòng)控制原理》課程的建設(shè)，闡述了在自動(dòng)控制原理教學(xué)中的一些實(shí)踐和體會(huì)。《自動(dòng)控制原理》是一門理論性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，教師需要在教學(xué)過程中不斷學(xué)習(xí)教育理論，積極研究和探索教學(xué)方法，才能有效提高教學(xué)質(zhì)量。

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