对《自动控制原理》在自动化专业认证下的几点思考

丁洁

摘 要：《自动控制原理》作为核心专业课之一，在自动化专业学生培养和课程建设中的地位和作用显著。但现有的《自动控制原理》教学内容和方式仍需进一步改进，应着重培养学生的工程观念和工程能力，使学生能利用自动控制知识和现代工程工具对控制工程问题进行分析、设计、研究，从而实现自我价值和社会价值的统一发展。

关键词：自动控制原理;专业认证;持续改革;工程实践能力

中图分类号：G64          文献标识码：A          文章编号：1673-9132（2016）10-0245-111

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.10.018

一、引言

随着中国2013年加入华盛顿协议，中国工程教育专业认证正式被国际同行认可。2015年，中国工程教育专业认证协会发布了新的毕业要求。与之前的毕业要求相比，新毕业要求内容涵盖工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人与团队、沟通、项目管理以及终身学习等内容，其中有7条毕业要求提到复杂工程问题[1]。

具体到自动化专业新形势下，对“复杂工程问题”的理解除了其具备必须运用深入的工程原理，经过分析才可能得到解决的特点，还需要能切实反映在专业课程的教学当中。《自动控制原理》作为自动化专业的核心课程之一，需对课程进行全方位的教学改革，应重点对如何能让学生在学习过程中加深理解基础知识、掌握控制工程开发技术，提高解决工程能力，以及如何增加学生创新意识等进行深入分析和研究。

二、更新理论教学内容

《自动控制原理》课程作为自动化专业的核心专业课之一，同时也是电气及其自动化、通信工程、电子信息工程等专业的基础课或主要选修课程，不同专业的发展趋势和科技成果和应用背景既有交叉，也存在融合[2]。本课程需要对不同专业学生分别进行教学内容的修订，并有区别和重点地进行教学。

本课程对系统学习控制工程和信息工程等起到很重要的作用。然而，很多高校的课程教学内容和教学方式存在一些问题，具体来说，有以下几个。

（1） 部分经典理论内容仅剩理论价值，在实际应用中已经不再使用。例如，用以判断系统是否稳定的劳斯判据等，理论教学使用至少4课时分析劳斯稳定判据的由来以及如何列劳斯表，以及劳斯表无法继续的原因和替代解法。在计算机技术高速发展的今天，通过MATLAB等数值计算软件能快速得到系统稳定的判定结果，并同时给出造成不稳定的系统根[2]。

（2） 本课程独立于很多控制课程和信息课程，很多高校设置64-120不等的总课时，但往往理论课时较长，而实验课时可能只有12-24课时不等，过于限制学生的实践能力培养。

专业认证下要求以学生为本，培养学生毕业5年后具备的能力也将与以往大有不同。随着信息技术和计算机技术的发展，新的控制理论、方法、技术以及应用不断涌现，需要及时更新理论教学内容，加强与应用的联系，提高学生的学习兴趣。

三、探讨实践教学方式

《自动控制原理》课程的实践教学部分是本课程学习的重点，是重点培养学生问题分析、方案设计、研究以及使用现代仿真工具和控制设备等能力的重要环节。但目前很多高等院校在分配课时时，实践教学课时偏少，且在安排实验课程时，缺少与理论课程的衔接。此外，设计和实施的过程目前多限于对理论知识的验证，比如建立合适的传递函数，或者一阶、二阶系统的阶跃响应验证等，而真正应用广泛的PID控制方法在实践过程中因课时短，只要仿真即可，学生只要略作参数调整，即可得到仿真结果，而对调整策略无法看到实际的效果，缺少与实际的联系[3]。

因《自动控制原理》在很多工科院校都开设，具有普遍性，而很多高校对该课程的建设投入，尤其是实验课程的建设投入却着实不尽如人意。在实验设备上，很少有投入控制目的明确的工程级控制设备，多以验证性实验，即系统软件仿真代之。即便有投入，工程级设备台数也很少，在实验课程时学生动手操作的机会很少，从而使得学习的效果不明显。

国内外控制领域成果颇多，在实验课程设计上，应结合相关领域易实现的内容，在原有验证性实验基础上，设计应用扩展性和创新设计性实验内容，以提高学生分析、设计和研究控制工程问题的能力。

四、持续修订教学大纲

针对《自动控制原理》理论教学和实践教学方面呈现出的非与时俱进，课程负责人和任课教师对教学大纲的有效实施和持续修订负有最直接的责任。现在，原有的教学大纲多年不修订，或者每次修订只是修改若干文本内容，而对教学目标和内容等具体内容基本保持不变。

从专业发展需要来讲，本课程的教学大纲的修订工作应以社会需求、培养目标以及毕业要求为基准，并邀请企业或毕业生等对大纲进行反馈。而修订的结果将直接反映在学生毕业达成度上，并用于形成教学大纲持续修订的依据[4]。

五、结语

专业认证标准的毕业要求是课程体系建设以及相应课程改革的导向和依据，新专业认证要求课程教学大纲必须能体现相应的毕业要求，并建立持续改进机制，为持续修订教学大纲和进行教学活动提供依据，以期实现以生为本、持续改进的理念。当下很多专业课程都存在一些问题，而《自动控制原理》课程面临教学大纲和教学内容等多方面的掣肘，其修订和持续改进如何才能做到以学生为中心，以产出为导向，值得课程负责人和专业任课教师深入调研和学习，从而改进和提高教学效率。

[1] 中国工程教育认证协会， 工程教育专业认证2015版[OL]，

http：//ceeaa.heec.edu.cn/.

[2] 王万良.“自动控制原理”课程教学中的几个关键问题[J] . 中国

大学教学， 2011（8）： 48-51.

[3] 结硕，韩光胜. Matlab在自动控制原理实验中的应用[J]. 实验技

术与管理，2012（2）： 95-97+108.

[4] 陈雪波; 欧阳鑫玉. 自动控制原理教学中的关联教学实例[J]. 中

国科教创新导刊， 2012（25）： 110-111+230.

Reflection on the Teaching of Principle of Automatic Control

DING Jie

（College of Automation， Nanjing University of Posts and Telecommunications， Nanjing Jiangsu， 210023， China）

Abstract： Principle of Automatic Control is one of the core specialized courses， and the function in cultivation of automation major students and curricula construction is prominent. But the present teaching content and methods should be further improved. We should focus on the cultivation of engineering ideas and ability， and help students to analyze， design and study control engineering problems by automatic control knowledge and modern engineering tools.

Key words： principle of automatic control; professional accreditation; continuous reform; engineering practice ability

[ 责任编辑 张 宇 ]