《自动控制原理》课程在应用型本科中的教学反思

夏百花

【摘 要】《自动控制原理》是应用型本科中自动化和电气类等专业的一门专业基础课程,同时也是学习后续课程的基础.根据其理论型较强,学习难度较大的特点,该文首先分析了学生在学习过程中存在的问题,然后针对这些问题,阐述了在教学过程中,如何增强学生将理论应用到工程实践的能力,提高教学效果. 【期刊名称】《红河学院学报》 【年(卷),期】2016(014)006 【总页数】2页(P123-124)

【关键词】自动控制原理;应用型本科;教学反思 【作 者】夏百花

【作者单位】安徽三联学院电子电气工程学院,合肥 230601 【正文语种】中 文 【中图分类】G2.0

《自动控制原理》是自动化类和电气类专业的一门专业基础课程，[1]它是“现代控制理论”“过程控制工程”等后续学习课程的基础。由于其理论性较强，数学基础较高，不管从教与学哪个方面来说，难度都相当大。[2]从近几年的教学效果来看，纯粹应试不挂科的学生占了70%，真正能将学习到的控制理论运用到实际中的学生少之又少。本文通过分析在实际讲课中存在的一些问题，提出几点建议，目的在于能够提高学生的学习兴趣，增强他们将理论运用到实际中的能力,提高教学

效果。

（一）学生本身的差异

众所周知，《自动控制原理》这门课程理论型较强，且与前面已经学过的一些课程结合较为紧密，[3]如高等数学、模拟电路、电路基础等，那么要想学好这门课，必须以前所学的这些知识掌握一定要十分牢固才行。[4]由于学生基础不同，接受程度不同，兴趣爱好不同，学习压力不同，因此学习这门课程的动机不同，掌握程度也就有所不同，肯定会造成学生的两极分化严重。 （二）实验课时少，效果不理想

相对于理论课来说，实验课时只要18节，共完成6个实验项目，其中只有1个是综合性实验，而且在教学工程中，通常是理论课在前，实验课在后。学生在做完每次实验后，只需要提交相关实验报告。但他们往往对实验的具体内容比较模糊，对结果更加不会深入思考其内在含义，实验报告也是草草了之，甚至抄袭完成，达不到巩固理论的目的,那么通过做实验所要达到的教学目标也就很难达到。

究其原因在于：一是学生本身的依懒性较强，几个人共用一台实验仪器，只要有人完成实验即可。二是实验仪器基本上都是高集成的，学生只需要把各个模块搭建在一起即可完成实验，对于其内在原理，则根本不去领会，只要能够有实验结果即可。三是实验仪器故障率比较高，随着仪器使用频率的提高，故障率也随之提高，而且有的实验仪器的效果并不是很明显。 （三）作业抄袭严重

在平时教学过程中，通常采取布置书面作业的形式来巩固学生听课效果，每题作业仅能考查一个或若干个知识点，而且没有任何工程应用背景。上课听不懂或者似懂非懂的学生完全不理解题目中所蕴含的实际意义，因此，他们只能够通过抄袭作业来应付老师的检查，甚至机械背诵答案来应付考试，这样收到的教学效果也肯定不理想。

针对目前我院学生普遍存在的问题，经过反复思考，以提高学生学习兴趣和教学效果为宗旨，给出以下几点意见：

（一）提高老师自身的工程实践和教学能力

俗话说“有实践才有发言权”。因此，为了提高老师的工程实践能力，学校支持鼓励一些老师到企业生产部门进行实践和挂职锻炼，让他们能够以理论指导实践，以实践反过来促进理论的教学。除此之外，为了提高老师的教学效果，老师之间应多多学习，多让学生提些意见和建议，对一些比较抽象的内容要多讨论如何让学生接受并且学透。

（二）丰富教学手段，提高教学效果

该课程同样具有学习内容多和杂、课时少的特点，为了让学生更快更好地学习，因此在教学过程，可以适当引入多媒体教学。比如在讲解根轨迹这部分内容时，由于根轨迹条数较多，老师在采用板书教学时，为了突出各条根轨迹不同的走向，需采用多种颜色的粉笔进行区分，费时又费力，若采用多媒体教学时，可以提前做好相关课件，这样既可以一目了然，又可以节约大量的课堂时间。

为了将该课程更好地应用到工程实践中，在教学过程中，应该加强Matlab仿真软件的应用。Matlab仿真软件是功能最为强大且通俗易学的控制系统仿真软件，在控制理论的学习中，可以通过它进行控制系统的建模、分析和处理复杂的数学计算，实现控制系统的仿真运行。除此之外，Malab还具有强大的绘图功能，可以轻而易举地绘制出所需要的曲线，且还能够动态演示曲线的生成过程，这样不仅给学生留下深刻的印象，激发学生的学习兴趣，让学生不仅能够知其然，还能够知道其所以然。实践表明，将Matlab仿真软件引入理论课程教学中，降低了其理论的复杂性，增强了直观性，而且学生还能够轻轻松松地学会使用先进的编程、仿真工具，提高了自身的综合素质。 （三）多加强调对概念的理解

要想学好一门课程，首先都必须让他们理解透基本概念，在理清概念的基础上，才能更好地学习后续内容。比如在讲解传递函数这部分内容时，老师应该要让学生知道传递函数只是一个大的概念，它可分为开环传递函数，闭环传递函数和误差传递函数三大类，当然其计算方法也不同，应用也有所不同。只有在理解透传递函数的概念后，在以后求解系统输出表达式、根轨迹的绘制等内容时，可以通过复习这部分内容，这样学生就可以清楚知道它们应与哪种传递函数有关，根据哪一个传递函数求解，这样才不至于将三类传递函数混为一谈。 （四）重点突出，把握整体，注重循序渐进

就经典控制论来说除了前面一些关于传递函数的基本概念之外，内容共分成三大部分内容，即如何从三大角度（时域、频域、根轨迹）分析系统的三大性能（稳定性、动态性能、稳态性能）。由于时域分析太复杂、根轨迹分析时绘图不方便，从而引进了频域分析法，既简单又方便。把握住经典控制论的这条命脉后，在讲解过程中突出重点，循序渐进，这样学生在学习的过程中，不至于将内容学得支零破碎，从而教学效果也能够得到提高。 （五）结合我院教学平台进行网络教学

网络教学是课堂教学的延伸，可以对课堂教学起到很好的补充作用。因此为了更好地提高教学效果，我院设有“网络教学综合平台”，在该平台上，可以方便地实现资源共享，包括课件、视频资源等，还可以建立相关试题库，布置作业和对学生提交的作业批改，学生调查问卷，老师在线答疑等。任课教师可以利用此网络教学平台,实时和学生交流,进行答疑解惑,及时解决学生在学习过程中遇到的问题,提高了学生的学习兴趣和老师的教学效果。 （六）改进实验教学，强化动手能力

《自动控制原理》这门课程偏重的是原理方法的讲解，为了将理论更好地应用于工程实践，那么实验教学是整个教学体系中不可或缺的重要环节。因此，在整个实验

课程内容的安排上要遵循：既要培养学生分析问题、解决问题的能力，又要注重其工程实践能力的能力。根据《自动控制原理》这门课程自身存在的特点，应该同时开设验证性和综合性实验，前者主要加强学生对理论知识的理解和消化，后者主要让学生在掌握理论知识的基础上，将理论上描述的系统和各种实际控制系统相互联系，让学生更好地将理论知识运用到实际中来。

在多年的《自动控制原理》教学过程中，经过不断地摸索和实践，上述改革方法起到了一定的教学效果。但在教学过程中仍然存在学生学习积极性不高、实验条件的等问题，需要在以后的教学过程中不断改进和优化。总之，这门课程集理论和实践于一身，教学过程中具有相当难度，而且教学改革也是一个长期积累和坚持不懈的过程，需要老师摸索前进，并在工作实践中充实完善。

【相关文献】

[1]胡寿松.自动控制原理:第四版[M].北京:科学出版社,2001.

[2]方晓柯,王建辉,郑艳,等.《自动控制原理》教学改革的探索和实践[J].教育实践研究,2008(11):101-102.

[3]李振龙,乔俊飞,孙亮,等.自动控制原理课程体系结构和教学方法探讨[J].教学研究,2009,32(2):66-68,72.

[4]石红瑞.电气信息类专业自动控制原理教学探讨[J].纺织教育,2005(1):53-54.