信息化时代自动控制原理课程改革与创新研究

孙虹 张润梅 刘艳丽 程秀芝

自动控制原理课程是自动化类专业非常重要的一门综合性专业课程，理论性、实践性较强，课程涉及电工、电子、电机、自动检测、电力电子等多门学科知识。大学学生恰巧欠缺这方面的能力，传统的“课堂讲授+验证性实验”教学模式已经不能适应目前高校大学生的现状。本文将针对高校大学生理论弱、动手能力强的特点，对自动控制原理课程改革问题进行研究，对具体创新方法做出探讨。

自动控制原理是自动化专业的核心课程，理论性强，与高等数学、电工基础、电机拖动、电力电子技术等课程结合紧密。一些大学生由于之前没有接触过相关知识，因此在最初接触这门课程时容易出现理论知识不扎实，缺乏学习的主动性及耐性。随着科技的发展，传统的教学方法和手段已经不能适应高职教育的现状。针对大学生的特点，探讨自动控制原理课程的教学改革，以項目驱动、任务导向的教学模式安排教学内容，提高学生学习的兴趣。借助各种信息软件实现理论的计算与仿真，结合实训设备进行自动控制系统的安装与调试，提高学生学习的积极性及主动性。

一、大学生自动控制原理课程学习现状

（一）学生情况分析

自动控制原理是自动化类学科的一门综合性很强专业基础课，它不仅需要扎实的数学功底和较广泛的工科背景认识，还需要电工、电子、电机、自动检测、电力电子等学科知识综合运用的能力。由于学生前序课程知识掌握不扎实，学科之间的交叉应用能力差，导致学生从心理上畏惧这门课程。

（二）教学现状分析

目前常见的教学方法是板书讲解，注重理论推导。教学过程以老师为主导，实行“满堂灌”的教学模式。学生学习的积极性不高。实践教学也多是采用验证性实验，缺乏分析问题解决问题的能力培养，因此课程改革创新也要注重这方面的问题。

二、自动控制原理课程特点及改革计划

（一）自动控制原理课程特点

自动控制原理课程在教学体系上比较全面，在教学体系结构上比较重视一下三点要素，即稳定性、静态性和动态性。具体到教学内容上，自动控制原理课程比较重视基础教学，从而不断提升学习内容，只有掌握了自动控制的基本原理，才能在未来实际的工程中，能够学以致用。而上述提到的静、动态性主要是指教学方法方面的改革，目前在大学自动控制原理课程中，应用比较多的就是MATLAB软件教学法，通过该软件，大学生能够更加直观的看到自动控制原理课程中的知识点在实际应用中是如何实现的。

（二）自动挖制原理课程改革计划

信息化时代，自动控制原理课程人才培养目标就是要培育出理论与实践双高能力的大学生，因此在教学改革与创新问题上，也应该从这两点出发，设置具体的改革计划。

第一，要在教学内容上进行改革与创新，摒弃以往一成不变的课本教学基础，要将网络信息与教学工作结合起来，让学生能够学习到当今发展第一线的自动控制原理课程内容，并且根据高校的实际情况，出版相关的辅助教学教材。

第二，加强大学生自学学习环境的改革与创新。信息化时代，任何科目的教学场所不再局限于课堂，教学与学习实践也不再是短短的几十分钟。高校教师可以做好校内网络的建设，加强课后师生交流。

三、信息化背景下自动控制原理课程改革方法

（一）教学内容的调整

首先自动控制原理课程改革要在教学内容方面加大力度，具体来说就是遵循电气自动化技术、生产过程自动化技术专业岗位职业标准和人才质量培养标准。以自动控制系统的应用、自动控制系统的仿真、自动控制系统的安装与调试、自动控制系统的运行维护等典型工作任务分析后，归纳总结出自动控制系统应用、仿真、安装、调试等能力而设置的学习领域。基于上述理论，宜从教学内容方面出发，对自动控制原理课程教学内容改革进行布置，具体改革情况可见下表1：

（二）教学方法及手段的改革

课程教学以学生为主体，教师为主导，采用项目驱动、任务导向的教学模式，利用校内、校外实训设施，多媒体、虚拟软件、网络课程等教学手段，以培养学生综合职业能力为出发点，通过多种方式实施课程教学，有效地提高学生学习的积极性和学习效率。

在自动控制系统建模及分析时，借助MATLAB软件，计算系统的零极点，根据系统稳定的充要条件判定系统的稳定性，同时借助simulink对系统的响应曲线、奈奎斯特图等进行绘制，分析系统的稳定性、快速性及准确性。

（三）教学评价的改革

专业核心课程采用项目化教学，以职业能力培养为目标，以学生为主体，充分调动和发挥学生自主学习兴趣，课程考核分为平时考核和期末考核，即课程考核成绩=平时考核成绩+期末考核成绩。平时考核以项目任务为载体，按照上述学习课程1权值的30%、学习课程2权值40%，课程3权值30%分别对各学习项目评定成绩，具体如表2所示。

每个课程完成的考核评价分为自我评价、小组评价、教师评价和任务完成度等四个部分。自我评价占总成绩10%；小组评价占总成绩10%；教师评价占总成绩30%，从出勤率、学习态度、实操表现等三个方面进行考察；任务完成占总成绩50%，主要从实训过程中回答提问的质量及任务报告填写完成程度进行考察。

四、结语

综上所述，对于大学自动控制原理课程改革来说，需要进行的工作很多，本文主要是从通过教学内容的调整、教学方法及手段的改革和教学评价改革三个方面探讨改革与创新的时间途径，通过这些方法，能够提升绝大部分同学对各项“学习课程”的积极性，与此同时，通过多种教学方法的有效运用，还可以强化学生相互协作能力及团队意识，帮助学生养成竞争意识，最终促使大学生学习能力和技能操作水平的提升。