《自动控制原理与系统》课程改革探索

赵 昀

（南京工业职业技术学院（本科） 江苏南京 210023）

一、以兴趣激发为手段，培养学生的自主学习能力

兴趣是最好的老师。只有调动起学生对知识学习的兴趣，他们才会积极、主动地进入学习状态和参与课堂活动，并愿意面对学习中遇到的困难和挑战。因此，课程改革最基本的手段就是要调动起学生的自主学习兴趣，逐步提升他们的课堂参与度，从而使得教学质量自然得到提升。具体的举措包括以下几点：①教师需要先从自身出发，提升自身的专业水平和能力素养，能够将抽象的、难懂的原理和知识深入浅出地表达出来，通过案例式、项目式等学生感兴趣的形式来呈现知识点及其运用；②以贴近学生生活实际的角色为定位，以学生易接受的表达方式来讲授知识；③设置课程任务及相应的奖惩政策，作为一种教学辅助手段，可以进一步刺激学生学习知识的主动性和积极性。

《自动控制原理与系统》课程与人们的日常生活联系十分紧密，在军事、工业、生产制造等各行各业都有应用。教师可以从这些角度入手，从简到难设置课程内容。首先，教师可以通过身边的例子，如抽水马桶的控制、空调、洗衣机、冰箱等生活化的案例出发，介绍自动控制原理的基础知识和系统框架，让学生明白本门课程具有极大的应用价值；其次，以工业中的一些典型应用为例，比如恒温控制系统、恒湿控制系统、恒液位控制系统，介绍自动控制系统的工作原理和分析方法，以培养学生对知识的应用意识；最后，以航空航天领域、军事领域先进制造业领域的一些基本控制系统为例，比如导弹制导系统、飞机姿态控制系统、工业机器人控制系统，介绍自动控制系统的设计和开发。以上所有的这些实例，从易到难，均证明了学习本门课程的应用价值，为学生学习该课程提供了动力，并为学生的后续学习明确了方向和目标。[1]

二、借助多种教学手段，提高课程效率

随着时代的进步，以往讲授式教学早已不适应现阶段的教育教学模式。虽然传统的教学方式仍有其存在的意义，也在部分教学过程中取得了一些成效，但从目前的发展趋势来看，单一的教学方式已经不被现代的大学生所接受。近年来，信息化技术的发展带来了新技术和新手段。根据现代大学生善于接受新事物的特点，教师可以借助多媒体、在线教学、情境教学等手段，结合头脑风暴、小组竞赛等教学方法，多样化地将知识点传授给学生。在教材上，教师也可以运用新的教材模式，包括活页、说明书、引导文、在线教材等灵活的教材形式将知识进行分解再传授。这样不仅有利于调动学生的感官，而且在一定程度上辅助了教师的课堂教学。但是，《自动控制原理与系统》课程具有很多原理和公式的讲解，教师还需要利用传统的课堂模式对难点进行解析，对知识进行总结，才能真正保证课程质量，而不是流于形式。

三、引入必要的辅助软件，弥补课程资源的不足

该门课程主要介绍了自动控制系统的性能分析方法。每一种分析方法都要结合相应的性能曲线来讲解，比如根轨迹、对数频率特性曲线、Bode图等。将结果可视化更有利于学生去理解这些方法之间的区别和方法的具体运用。Matlab作为一个用于数据分析的可视化编程软件，提供了非常便捷的自动控制系统仿真工具箱，可以将系统的不同仿真结果通过图形界面展示出来。教师在课堂教学时引入Matlab软件，可以有效将教材、课件、仿真技术与软件编程融为一体，增强了学生学习的体验感。生动形象的图文展示形式和科学准确的计算效果，对于学生多方位理解知识起到了极大的启发作用，也弥补了课程资源的不足。[2]

四、适当运用教学案例，加深学生对知识的理解和应用

单纯的理论教学并不能让学生理解抽象的原理知识。加入适当的教学案例，转换教学思路，有助于他们对知识的理解。在此过程中，教师也能培养学生对知识的应用意识。但是，教师在教学时也要注意对案例的合理引入，不能忽视对主要教学内容的讲解，要让学生在掌握知识原理后，针对性地运用MATLAB软件，从而加深他们对知识的理解，逐步使学生掌握对该软件的应用。

五、构建信息化教学平台，实现课程资源共建共享

该课程作为自动化相关专业的一门核心课程，具有重要的作用。教师可以利用在线教学平台——中国MOOC建立同步SPOC资源。在线教学作为线下课堂的补充，为学生提前预习和课后复习提供支持，也是提高学生终身学习能力的基础保障。该学习平台设置了“弹幕”“互动讨论”“问答区”“学生互评”等功能。当学生遇到问题时，他们可以通过提问、和同学讨论等方式寻求帮助，避免问题的累积。此外，观看视频、回答问题、参与评价都可以为学生带来“奖励”，增加平时分。同时，平台还建立有试题库，教师可以在线布置作业、测验，让学生及时了解自己达到课程目标的程度。[3]

六、结束语

新时代的飞速发展，掀起了教育教学的改革新篇章，必将推动课程的大力改革。《自动控制原理与系统》课程具有理论性强但实践相关性也很高的特点。教师可以从由浅入深地设置课程内容、多种教学方式的灵活选择、可视化课程工具的运用、在线信息化课程平台的构建等多方面开展本课程的改革和实践，以培养学生的自主学习能力和终身学习能力为核心，提高课程的教学效果，推动课程的改革步伐，逐步打造高效课堂，为新形势下职业教育课程改革提供思路和经验。