芻議自動控製原理教學改革與實踐
學術交流
作者：嶽利維 秦茂盛 武雪
【摘要】電氣專業和自動化專業學生最為基礎的理論課程就是自動控製原理課程，自動控製原理對於學生學習過程控製和現代控製理論來說，可以為其提供必要的本科後續課程基礎，對於學生學習自適應控製和線性係統理論來說具有十分重要的意義，除此之外，這門課程還能夠為工業工程控製和優化設計提供必要的理論支撐。但是在新課改的大環境和大背景之下，各個階段和各個專業的學習都在如火如荼地進行著改革，應該如何做好新形勢下自動控製原理教學的改革和實踐工作呢，在本研究當中，筆者將針對這一問題做出簡要的分析和探索，希望所得結果能夠引起大家的關注和重視。
【關鍵詞】自動控製原理；教學改革；教學實踐
1.引言
各個相關的高校對於自動控製原理這一門課程的教學都是相當關注和重視的，為此他們通過對教育部指定的教材或者是自編的教材進行了精選，還對授課教師做出了精細的挑選。也有個別高校創設了省市級別或者是國家級別的精品課程，並製作了多媒體課件，這種種手段都是為了自動控製原理教學的改革和實踐做準備。而自動控製原理教學的改革和實踐也一定會為這一門課程注入新的力量和生命，為我國的自動化專業提供可行的理論支撐和人才力量。
2.自動控製原理教學的特點和改革的必要性
2.1 自動控製原理教學改革的特點
對於自動控製原理這一門課程的教學而言，其特點可以從三個方麵簡單地說起：
①自動控製原理這一門課程要求它必須要有直觀的工程背景。到目前來說，自動化控製已經在農業、工業、航空、軍事以及社會科學等各個領域都得到了廣泛地應用。由此可見，學生在對這一門課程進行學習的時候往往都沒有對其應用的領域有一個直觀且感性的認識，學習缺乏主動性，再加上沒有實踐的機會，使這門課程和現實相脫節[1]；
②自動控製原理這一門課程所涉及到的理論知識比較多。在對各種控製係統的數學模型進行建立的時候需要涉及到電學、光學、力學、熱學等物理方麵的知識，也需要有電機、電路和電力電子等方麵的知識，還必須要具備非常熟練的建模能力和運用繁雜的知識解決實際問題的能力。由此可見具有紮實的數學功底是學好這門課程的關鍵，這就要求學生必須具備良好的數學素養[2]；
③自動控製原理這一門課程包含了很多的圖形。像是根軌跡圖、對數坐標圖、極坐標圖和工程應用原理圖等，這些圖形會使教學的直觀性更強，但它會消耗更多的教學時間。
2.2 自動控製原理教學改革的必要性
根據上述所說的特點，關於自動控製原理教學的改革是勢在必行的。因此采用傳統的教學方法來對自動控製原理這一門課程進行教學必然不能有效地提高學生學習的效率，也會為學習帶來一定的麻煩，使教學實踐緊張，教學內容冗雜，教學知識點太難，這樣便不能夠達到應有的教學效果。由此可見，為了使學生更好地將自動控製原理的基本知識掌握且紮實，也為學生今後的相關工作打下堅實的理論基礎，從而解決好教授與學習、理論學習與實踐操作、中文教材和外文教材等多方麵的問題， 對自動控製原理的教學進行改革是勢在必行的。筆者認為對於這一門課程的改革需要從教學的目標還有教材、教學方法、教學實踐等方麵來進行。
3.自動控製原理教學的改革與實踐
3.1 優化教學的內容，培養學生的係統思維
在具體的教學當中需要對自動控製原理的教學內容做出優化，以此來避免因為這一門課程和其他課程方麵存在著共同性而過多地浪費學生的學習時間。因此，在具體教學當中，相關的教師需要全麵了解所學專業學生的所有課程，重點突出本門課程的重點，將自動控製原理這一門課程與其他課程相通的地方簡要帶過。對於自動控製原理原理這一門課程來說，其教學的主要內容應該對係統的控製理論和控製方法做出簡要的講述分析和反饋，除此之外還需要對根軌跡發、時域法以及頻域法等三大經典方法和線性係統的矯正方法做出重要的講解。在理論分析上，自動控製原理需要更加注重工程的定義、工程的物理意義和工程的實際應用，因此需要對這一方麵的內容做出詳細的闡述。在對學生的培養上，需要積極培養學生的係統細微方式和係統創新能力[3]。自動控製原理這一門課程的主要研究對象是負反饋係統，所以其學習的內容是對負反饋係統的設計與分析。因此，在具體的教學當中需要在這個基本的框架下係統地展開思維的練習，教師需要注重緊抓課程的關鍵，對學生係統思維方式進行訓練，在實踐過程當中遇到新的係統時，學生便能夠更好地自主對該係統進行分析和控製。