《自动控制原理》课程建设研究

【摘 要】《自动控制原理》是一门专业基础课，加强本课程建设提高本课程及后续专业课授课质量的有效途径。本文从课程建设理念、思路、目标等大处着眼，提出了教材编写、课件制作、授课实践、课后见习等多个方面的课程建设举措。

【关键词】自动控制原理 课程建设

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006－9682（2011）11－0072－02

《自动控制原理》课程是在自动控制、电气工程、信息工程及计算机技术学科发展基础上建立起来的一门理论与实践相结合的课程，讲述了自动控制系统的基本概念、控制系统数学模型的建立、系统分析、系统设计的基础理论和相关技术，在建立工程概念、培养解决问题能力方面起着基石的作用，是我院机械工程及其自动化专业本科的重要专业基础课程，是体现该专业“自动化”内涵的主要课程和后续专业课程的先导课程，对后方仓库机械化人才培养目标的实现具有重大支撑作用。

一、强化建设理念，理清思路目标。

1．课程建设理念

本课程的建设与教学以提高后方仓库机械化技术干部岗位任职所需的专业技术能力为牵引，以促进仓库机械人才自我成长为目标，遵循“理论先导，强化实践，培养能力”的基本教学理念，依据“岗位任职牵引，突出现实需要，理论联系实际，系统完整配套”的原则进行建设，按照先理论后实践，由基础到应用，由浅入深，由易到难的认识基本规律，充分发挥传统教学手段和现代教育技术的作用开展教学，保证教学质量。

2．课程建设思路

课程设计遵循教育和教学基本规律，既注重自动控制基本理论知识的传授，又注重自动控制技术实践能力的培养。在知识的选择上，以满足提高岗位任职所需的新型仓库机械的使用能力为基本着眼点，做到基础与应用结合，突出应用，强化实践，并重视将国内外最新的研究成果及学术前沿问题融于教学内容之中；在教学内容的编排上，采取“要素化”设置，突出基本理论与基本技能的训练；在教学组织形式上，突出研究性学习和自主学习，强调教学互动和教学交往；在实践环节上，除了保留自动控制系统实验外，增加了用MATLAB编程，进行控制系统仿真实验的内容；在教学评价上，突出能力素质和发展潜力的综合考察。

3．课程建设目标

（1）总体目标。学生通过本课程学习，应熟悉自动控制方面的基础理论知识，掌握控制系统的基本分析方法和应用，为学习后续课程、从事自动控制系统的分析和应用打下坚实基础。提高将自动控制基本原理应用于新型仓库机械使用维护的能力，提升学员分析和解决实际技术问题的能力，为学习后续课程和从事新型装卸搬运机械使用和管理工作打下良好的基础。

（2）目标分类

第一，知识与技能。对自动控制原理的一般概念、理论等有清楚的了解和认识，对控制系统的数学模型、分析方法、校正认识正确、深刻；能熟练运用所学理论知识分析新型装卸搬运机械控制系统，并具备针对常见控制系统使用与维护的实际动手能力。

第二，过程与方法。学员经历过教员实施的课堂辅导和提问，参加由教员组织的课堂讨论，与同伴合作完成了本课程的全部作业，观摩其他同伴的作业成果，与教员和其他同伴就自动控制原理的理论和作业问题进行讨论，分享与同伴合作取得好成绩的喜悦。

第三，情感态度与价值观。学员重视对该课程的学习，认可与人协作作业的方法，形成善于倾听他人意见特别是不同意见的习惯，尊重教员和同学的感情，具有从全局上考虑和思考问题的观念，确立起在校学习以及在部队工作过程中自我教育、自我发展的意识，适应岗位任职和个人成长的需要。

二、多种措施并举，推进课程建设。

1．结合我院专业特点，自编出版材。

为保持我系机械工程及自动化专业的特色、切合学员毕业后岗位任职的需要，按照能力培养结构需要，我们成立了教材编写组，自编出版了材。编写组由两名教授、一名副教授和两名讲师组成，除了主讲《自动控制原理》的教员，还包括讲授《现代控制》、《装卸搬运机械电控与拖动》、《蓄电池机械电控系统》等与本课程相关的专业基础课和专业课教员，集中众人智慧，编写了既能体现《自动控制原理》课程的“三基”又能与我系专业课有机衔接的教材。编写过程中，编写组滤除了理论难度大、内容枯燥、专业结合不强的教学内容，替换为结构简化、层次清晰、难度降低、举例适当的风格。相比市场出售教材，自编教材内容进行了较多改进，特别是存在以下三个亮点：①每一章在主体内容前均绘制有层次清晰、重点突出的知识点结构彩色框图，对章节内容的重要知识点和逻辑关系进行了提炼，对于各章学习前、学习中和学习后均带来了诸多益处：学习前，只要扫一眼知识点框图，就能明白本章的主体内容；教学实践发现，虽然教员强调课前预习，真正课前做好预习的很少，而知识点框图恰是学员完成预习工作的“缩减版本”，学员课前用几分钟就能达到初步预习的结果。学习中，复杂的概念解析、原理分析、公式推导、图线绘制会使学员迷失，因初次学习对内容整体把握不足，有“云深不知处”之感，此时若翻阅知识点框图，即能找到目前所学内容的位置。学习后，善于学习的同学，就能把上课内容通过知识点框图绘制的知识点逻辑线路图一路梳理下来，容易体验到酣畅淋漓的成就感，这往往比学会某个单一知识点显得更为重要。②建立了与本专业其他课程教材的索引体系，书页的底部常见到诸如“如某教材某页”或“如某章节某页”字样，如同网页中的超级链接，方便学员延伸到其他专业课或本课程其他章节中去拓展学习，给学员“本部分内容能够被应用”、“专业课相应部分有理论来源”的踏实感和信任感，有力回答了过去学员常常询问教员“这个知识有什么用”的疑惑。③每章结束后都开设一个专题，或是介绍相关学科的发展动态，附加网页、参考文献等方式；或是围绕一个科研课题，介绍与本章相关的理论在课题中的分析和应用，此模块培养了学员探索科学技术的兴趣，深受学员的欢迎。

2．成立教学小组，集体制作课件。

成立了教学小组，以主讲教授为组长，划分课程内容，分章集中制作课件。每制作完一章，集中讨论如何安排结构内容、如何起承转合以及字体、图片、视频如何布置与配色等各种课件制作问题，基本确定了“问题回顾――本课内容概要――详细内容（一般有案例分析或MATLAB仿真）――总结――习题布置”的课件模式。教学小组不仅制作了按章节划分、结构完整的课堂教学课件，还以图片为载体集合了公式、概念、原理的“一图一公式一概念原理”精美的电子卡片，电子卡片是教学课件的缩微版本，可以按照章节放置在校园网络上，在讲授完每一章节后，上传到网络上供学员下载。此外，教学小组还定期组织专家听课、上课录像、拟定授课计划和监督验收授课质量等工作。

3．采用现代手段，同步跟进教学。

坚持使用各种现代化的教学手段，不断提高教学效果。例如：利用MATLAB软件辅助课堂教学，帮助学生理解抽象的控制理论；利用典型示例和启发式的课堂教学，培养学生的学习兴趣；结合科研实践和专业发展讲授课本内容；结合双语参考教材，适时开展“双语”教学实践。围绕课题组从事的科研课题，选取部分学员形成课后兴趣小组，参与科研课题的部分研究，并择机利用一两节课让兴趣小组上讲台展示其从事的科研活动及感想，发挥兴趣小组的辐射、帮带作用。

除上述方法外，还采用统一的自行研制的多媒体教学课件和基于网络平台的教学，将所有的教学资源放置在网络平台上，真正实现交互式双向教学；编制在线自选试题库，实现了教学、自测、考试的分离。

4．实践教学改革与创新能力培养

修订实验教学和课程设计大纲，将模拟实验与数字仿真实验有机地结合起来，采用MATLAB语言作为控制系统的仿真平台，扩大实验内容，增加具有设计性、综合性以及创新性的项目，提高实验的质量，提高学生的综合设计能力，培养学生的创新思维。

学院筹建了的“机械电子测控实验室”和“装卸机械电力系统实验室”和创新实验基地，为学员学习本课程提供必要的实验条件，这对于突出机械工程及自动化和机械电子工程专业，提高学生创新能力，将起到很大的作用。

三、结束语

《自动控制原理》课程建设是一个动态发展的过程，如何协调理论授课和实践教学，如何培养学员既具有扎实的控制理论基础又具备了较强的实践动手能力，如何与专业课有机对接，如何适合学员能力构成和任职需要，是本课程建设改革一直思考的问题。

通过课程建设，不断整合、优化教学内容，进一步理顺本课程和相关课程的知识联系，同时教学内容要兼顾我院的专业特色，充分考虑机械工程及自动化专业对自动控制原理的要求，革新教学内容和模式，不断提高学生理论联系实际的能力，以及创新能力。

参考文献

1 张莲、余成波、胡晓倩等.信息技术与“自动控制原理”课程的整合［J］.重庆工学院学报（自然科学），2008（12）

2 李献忠、孙为民、倪佳杰等.高职高专《自动控制原理》教学改革与体会［J］.中国电力教育，2008

3 李振龙、乔俊飞、孙亮等.自动控制原理课程体系和教学方法探讨［J］.教学研究，2009（2）