新形势下“自动控制原理”课程教学改革探讨

摘要：在总结“自动控制原理”课程特点的基础上，对新形势为课程教学带来的机遇与挑战进行了分析，对课程教学改革方式提出了想法和思路，并对其可行性与重要性进行了探讨。

关键词：自动控制原理；教学改革；网络

作者简介：李霞（1979-），女，吉林省吉林市人，东北电力大学自动化工程学院，讲师；姜文娟（1979-），女，吉林省吉林市人，东北电力大学自动化工程学院，讲师。（吉林　吉林　132012）

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）35-0043-02

现代社会，自动控制技术广泛应用于现代科学技术的众多领域，对于生产效率的提高和科研进步起着越来越重要的作用。对于高校的自动化及相关专业，“自动控制原理”是一门主要基础课程。该课程对学生奠定学科专业研究基础、建立较完善的专业知识体系概念、培养学生独立思维与分析能力都具有重要的指导作用。一直以来，针对该课程的教学改革都是自动控制及相关专业教师致力研究的重要课题。[1，2]

而随着科技和社会的进步、制度与政策的变迁，新的形势为“自动控制原理”课程的教学提出了新的挑战。本文针对新形势下该课程面对的新问题及其解决方式提出想法与探讨，希望为该课程的建设与改革贡献一点微薄之力。

一、“自动控制原理”课程特点及传统教学方式

“自动控制原理”是控制及相关专业的重要专业基础课。该课程要求具有较扎实的数学基础和较广泛的工科背景认识，而知识的讲解却比较偏重于原理的阐述，逻辑性与抽象性较强，推导、公式与抽象概念较多。

传统的教学方式一般是以教师为主体，结合图解和例题进行逻辑性较强的推导与讲解。这种教学方式存在学生对知识的工程背景不感兴趣、不够理解等问题，但在一定程度上给学生打下了较为坚实的学科理论基础，训练了学生的的逻辑思维和解决问题的能力，在过去的教学中起到了较好的教学效果。[3]

二、新形势带来的新机遇与新问题

进入21世纪以来，随着科技的进步和政策的变迁，新的形势为课程教学带来了新的问题和机遇。如何解决新的问题、抓住新的机遇成为了“自动控制原理”课程教学面对的新问题。将新形势为“自动控制原理”课程教育带来的部分主要问题归纳为以下几点：

1.教学目标变化的影响

随着近年来高校招生数量的增加，社会对高等教育的期待值日益发生变化。大部分高校的教育目标已由“精英教育”转向“大众化教育”。高等教育不再仅仅强调理论推导，而转为重视实际的动手能力。作为自动化及相关专业学生，理解专业课程相关工程背景，具有实际解决问题的能力和创新能力成为了培养的重要目标。这对传统的强调理论推导的教学方式提出了新的挑战。如何实现使学生从被动的背公式、做习题到主动理解知识、具备独立解决问题能力与创新意识成为教学中必须解决的问题。

2.社会价值观变化的冲击

随着我国国力增强的进程，社会价值观日益发生着变化，旧有的教育净土也面临着冲击。社会价值观的物质化和浮躁倾向对学生的学习心态也产生着影响。刻苦钻研精神的流失、学习精力集中程度的下降、对知识的渴求程度降低都影响着“自动控制原理”课程的教学效果。如何使学生认识到该课程的重要性，如何使学生踏实地进行较为抽象的理论研究是教学中必须思考的课题。

3.网络时代带来的利与弊

21世纪是一个信息时代。互联网作为一种新的传播技术和交流工具，为知识获取的途径与形式提供了更多选择。[4]网络时代的到来对于“自动控制原理”教学工作而言有利有弊。网络的海量信息和方便的知识获取途径有利于学生开阔眼界、拓展知识面、理论联系实际；而从另一个角度而言，网络上部分过于简单的知识描述不利于学生逻辑思维的形成，对习题及其答案的便利获取可能造成学生不愿思考、不劳而获的习惯，多而驳杂、未经选择的知识可能对学生学习的效率和精力的集中造成不利影响。如何更好地利用网络资源的有利面，减小其不利影响，这也是新形势下“自动控制原理”教学改革中需要考虑的问题。

三、对教学改革的探讨

世易时移，教学方式也需要与时俱进才能够获得更好的教学效果。因此“自动控制原理”课程教学方式的改革对控制及其相关专业而言具有十分重要的意义。对于新形势下该课程教学方式的改革特提出几点想法与大家共同探讨。

1.教学内容的改革

“自动控制原理”课程传统教学中注重逻辑性，注重理论推导的授课方式有其必然性与优越性。但是仅仅局限于抽象理论的解题而不深入思考其实际意义对学生的能力培养是不利的。

在新的教育目标指导下，培养有特色、有能力的创新型人才必然是高等教育的发展趋势。而根据各学校自身特色与教学优势，在坚持逻辑清晰、推理严谨的基础上，增加与本专业相关、与所在院校工程背景结合紧密的实例分析，使学生在学习理论的基础上更进一步理解知识的工程意义，对于学生的学习兴趣和创新精神的培养都将有较好的作用。

2.授课方式的改革

“自动控制原理”课程的课程特点决定了理论知识以板书推导为主的授课方式仍是目前行之有效的授课方式之一，但可考虑在此基础上更好地结合多媒体教学，并引入生动、切题、与本行业结合紧密的视频资料进行辅助，增加学生的直观感性认识，增强学习的目的性，更好地培养学习兴趣。

针对部分推导较为繁琐而结果较直观的部分，如根轨迹分析等内容，可考虑引入MATLAB等程序运行演示，使复杂抽象的概念看起来更直观；而对部分具有实验条件的部分内容，如一阶、二阶系统分析等内容，直接结合实验进行教学可能会有更好的教学效果。

3.主动学习能力的培养

网络时代的到来使知识的获取途径更加多样化。而网络浏览方式是对信息有目的性的主动获取，这是有别于传统知识获取方式的新特点。

更好地利用即时交互工具，及时了解学生的学习状态，解决学习中的疑问；更好地利用网络资源，建设合理、方便、人性化和即时性的教学网站，结合网络资源提出更多具有可行性、创新性的问题，让学生带着疑问主动获取知识、解决问题。这些对学生主动学习能力的培养都有较重要的意义。

4.课外学习的补充作用

对学生的独立思考和动手能力的培养仅仅依靠课堂教学时间是远远不够的。传统教学方式希望通过大量习题与作业以达到加深知识理解的目的，但对知识内涵理解不深的学生而言，可做到的也仅仅是对解题熟练度的训练。

而设置合理的课外学习途径作为教学方式的补充应是此类问题较好的解决办法。

首先，网络的日益发达，使教学资料、视频等上网成为可能。在教学网站的建设中，设置专门的模块作为学生复习、预习和了解理论知识工程背景的平台，对于加深学生对知识的理解应有较好辅助作用。

其次，科技的发展、软件虚拟技术的提高使虚拟实验软件的建设成为可能。设计并上传基于课程知识而又具有人性化界面、较全面合理的辅助教学功能的虚拟实验软件能够较为有效地弥补实际实验条件的不足，并且有利于提高学生的学习兴趣、培养独立思维和动手能力。

另外，组织具有创新性和可思考性的小型设计、进行专业知识相关实习或参观等活动都将对学生独立思维能力的培养和课堂教学效果起到有益的补充作用。

5.科研精神培养的重要作用

科研精神的培养是潜移默化的。它的教育范围不仅仅局限于“自动控制原理”一门课程。然而这项教育却是所有教学改革中最重要、最基础，也是最难完成的一项课题。教学改革仅仅从教师、教学条件与环境等方面努力，改变的仍然是外因；而学生自身的主观认识才是教育成功的内在因素。

所谓“教书育人”，教师个人严谨求实的精神，教学环境中追求真知的氛围，有意识地对学生的科研精神和正确价值观进行培养，这些将是教学改革是否成功的决定性因素，也将是学生一生取之不尽的真正财富。

四、结论

新的形势为“自动控制原理”课程教学带来了新的机遇和挑战，教学改革势在必行，而改革的手段不一而足，需要更细致深入的探讨、研究与实践。

教学改革唯一的目的就是加深学生对课程知识的接受和理解，培养合格的专业人才。在此目标指导下积极、谨慎地进行改革，针对具体授课对象打造具有学校自身特色的、更适合实际情况的教学方式必将对“自动控制原理”课程教学效果的提高起到积极的促进作用。

参考文献：

[1]胡寿松.自动控制原理[M].第四版.北京：科学出版社，2001.

[2]徐颖秦，潘丰.自动控制原理立体化教学新体系的探索与实践[J].电力系统及其自动化学报，2012，24（2）：152-155.

[3]袁安富，张伟.《自动控制原理》课程教学改革与创新的探讨[J].中国电力教育，2008，（11）：49-50.

[4]王卉.网络时代高校思想政治理论课教改面临的机遇和挑战[J].河南机电高等专科学校学报，2008，16（6）：149-151.