自動控制原理課程建設的體會與思考李昌春1,2,韓力1,2,左為恒1,2(1.重慶大學電氣工程學院；2.重慶大學高電壓與電工新技術教育部重點實驗室,重慶400044)作者簡介:李昌春,女,四川綿陽人,副教授,碩士,目前就職于重慶大學電氣工程學院,主要從事電工電子和自動控制原理的教學與研究；韓力,男,重慶人,教授,碩導,教學副院長,主要從事電機與控制方面的教學與研究,E2mail:摘要:本文介紹了重大電氣工程學院自控原理課程在建設與改革中的一些經驗和體會,對存在的問題和不足進行了分析與討論。從教育、教學理念、教學團隊、教材建設、科研及實驗等多方面進行了全方位、多層次的探索與思考,以達到全面提升高等教育質量的目的。關鍵詞:自動控制原理；教學團隊；教材建設；工程實踐；綜合創新能力自動控制原理是電氣工程領域分析問題、解決問題的理論基礎,其應用貫穿于電氣工程領域的各個方面,是電氣信息類本科專業的重要技術基礎課。它主要研究自動控制系統的一般規律,涉及到控制系統的模型建立、系統分析、系統設計的基本理論和相關技術。其特點是概念多、抽象,理論分析和數學計算比重大,在課程講授過程中,若不注重教學理念、方法和手段的改進,就會讓學生感覺似乎在學一門“數學”課,跳不出抽象的理論框架,不知道如何把該課程的理論知識應用于工程實踐中,那么,這門課程的講授則是失敗的。如何講授好“理論性強”的課程?讓學生不僅僅學習、掌握好基礎知識、基本理論和基本方法,更應該注重應用知識的能力與創新思維的培養,這是教學改革的最終目的。筆者講授自控原理課程多年,結合本院教學改革與課程建設的實際情況,談談自己的一些思考和想法。1創建和諧的教學團隊組建一支結構合理充滿生機和活力的高素質教師隊伍是課程建設的一項重要任務。具體而言,這支隊伍中至少有一位課程體系的創立者、課程建設的領軍人物,還要有一批認同這一體系,同時又具有不同教學風格的教師來豐富和發展這一體系。領軍人物,即課程負責人,他應該具有高尚的道德品質,較高的理論素養和大局觀念,有較強的組織協調溝通能力,強烈的事業心和責任感,能以“立黨為公、執政為民”為出發點,在“三個代表”重要思想的指導下,身體力行地切實做到“權為民所用、情為民所系、利為民所謀”的領導目標。這樣的領導,人民群眾才會充分的信賴、擁護、支持,團隊就會有凝聚力,這樣才能把每位教師的積極性、主動性、創造性發揮出來,才能把個人的思想融入到集體中,形成一種團結向上的氛圍。我們常說,天時、地利、人和是國家興旺、事業成功的基礎。那么,創建一個和諧的教學團隊是課程建設成敗的關鍵。我院自控原理課程組現有教師8人,正教授2人,副教授3人,講師3人,師資結構尚可。隨著課程建設與教學改革的不斷深化,課程組已形成了一種互幫互助、團結合作、研究學術、知識共享的和諧氛圍。長期以來,課程組要求每位教師在按教學大綱組織教學的同時,應根據教師各自的教學風格、特點,采用多種靈活、方便、有效的教學方法和手段,使學生掌握更多的知識與技能,培養學生動腦、動手的綜合創新能力,達到了良好的教學效果。2編寫好教好學的特色教材教材是教學內容的載體,教材的質量關系著課程的質量。一本好的教材不是短時間內突擊形成的,而必須有一個較長時間的教學實踐與積累,在反復提煉、總結、修正的基礎上完善和發展的。自控原理課程組在教材建設方面,始終堅持教材應反映學科前沿動態及理論聯系實際的教育改革思想,在重基礎的前提下,強調工程方法的應用。經過課程組老師的共同努力,辛勤工作,2007年9月由機械工業出版社出版了自動控制理論基礎這本面向21世紀的電氣信息類教材。教材結構從基礎知識、基47電氣電子教學學報2010年2月本原理出發,由淺入深、循序漸進的對自動控制理論知識進行了分析講解,本書內容選材適應性強,前后章節內容聯系緊密,邏輯嚴謹,語言簡潔,畫面清淅,易于學生理解和接受,學生普遍反應良好,基本具備了好教好學這一特色。但從學生調查問卷反饋意見來看,我們目前編寫和使用的這本理論課教材,還存在著一些文字及符號方面的錯誤,個別習題的設計與編制有不妥之處。在內容、可讀性以及圖文表現上還有待于進一步深化和提高,許多任課教師與教學督導組老師也提出了中肯的修改意見和看法。因此,在教材的再版修訂過程中,我們還應在這些方面多下功夫,與高等院校相關課程的主講教師進行廣泛的交流和探討,力爭編寫出結構完善,內容新穎,圖文并茂,好教、好學、好用的21世紀優秀教材。課程組正著手編寫的自控原理學習指導與自控原理實驗教材也將相繼出版。教材的建設,除了強化理論課教材、教學參考書、學習指導書、實驗課教材外,還應加強計算機輔助教學軟件、多媒體軟件、電子教案、教學資源庫、課程網站的配套建設,借助于這些現代化教學手段,充分拓展學生的知識面,克服傳統課堂教學的局限性,形成一種開放式的教學模式,這是課程組下一步要抓緊做的工作。自控原理網站教學系統的構建原則是遵循教學規律,本著使學生方便、快捷、積極主動學習為目的,以知識點為基本單元,為每個知識點添加教學網絡素材,將知識點按層次關系和橫向聯系組織成框架,然后給每個知識點提供多種交互手段。即將建設的網站教學系統主要由四大版塊組成,它們是:網絡課堂、在線學習、考試系統和實驗教學。3加強教師科研工程實踐教師的科研經歷與工程實踐對教學質量起著決定性的影響,它首先是決定了教師啟發式教學的能力。在實踐中遇到過的一些問題往往可以在課堂上隨時補充。其次是有過工程實踐的教師對內容的理解與把握會更深透,講課時可信手拈來、游刃有余,顯得生動自然,也很容易脫稿講課,避免了單調的公式推導,從而強化了物理概念及理論應用。調查問卷中反映出了學生對教師課堂單一死板的教學方法不滿。要營造生動、活潑、師生互動的課堂氛圍,讓學生充分體會到聽課是欣賞,也是一種享受的滿意的教學效果,就必須加強任課教師的科研工程實踐,并能有效的將科研成果轉化成教學資源,在課堂教學中體現出來。例如:參加過電廠或化工廠鍋爐液位控制系統項目的老師,在講授閉環控制的概念及特點時,會講得生動、形象、透徹,而不是照本宣科,這都源于他有過親身實踐的經歷。希望學校或學院給長期講授專業基礎課的教師能創造一些科研或工程實踐的機會。4多樣化的課堂教學方法現代教學方法在整個教學過程中,所采用的方法和措施都以教學對象?學生為中心,以充分發揮學生的主觀能動性為突破口,從而制定出行之有效的教學方案。筆者在課堂教學中,結合自控原理這門課程的特點,采用了任務驅動式、啟發參與式、提問式和開放式等多種教學模式。下面著重談一下任務驅動式教學法的應用。被動的學習常常會使學生感到平淡無味,甚至感到老師在照搬書本,降低了授課質量和效率。如果學生帶著興趣和問題來聽課,其學習的主動性和積極性就自然大大提高。為此在教學時我會在課前、課后布置一些任務式的內容,讓學生去完成,從而達到綜合掌握知識的目的。在講授每一章節內容之前,要給學生布置預習作業,作業要求學生復習下一章節要用的一些數學知識,回答下一章要學的主要內容及其應用范圍,并且要重點歸納出難點內容。這樣可以讓學生帶著問題或任務來聽課,授課質量和效率大幅度提高。5實驗教學的現狀與展望經過教學、實踐的不斷改革,我院現開設的自控原理實驗把物理仿真(6學時)和計算機Matlab語言仿真(6學時)兩種實驗手段有機的結合了起來,取得了良好的實驗效果。在模擬機上進行自控原理物理仿真,主要目的是讓學生掌握用運算放大器構成基本典型環節的方法和各環節的實際特性與理想特性的差異；讓學生明白實際應用的自控系統在正式投產前,都必須在模擬機上進行模擬系統運行,并通過加進各種校正裝置,使靜、動態指標滿足設計要求。在模擬機上的實驗取得滿意效果后,再進行實物實驗,最后才將實際的控制系統投入使用。因此,掌握模擬機的使用方法對以后的實際工作是很有好處的。(下轉第78頁)57第32卷增刊電氣電子教學學報自發形成知識鏈接網絡,沒有人的主動參與組織,機器還是僵化的機器,技術也不會有生命力。3數字化環境影響能力養成觀察在數字化環境中的工作、生活狀態,不難發現已成事實的種種變化:用鴨嘴筆在硫酸鋇紙上繪制工程圖的過程已為工作站上運用AutoCAD取代；文字編輯、圖象處理更多的是在鼠標移動中完成。環境、條件、工具、方法的變化必然引發學習習慣、學習行為的變化,能力培養的原有定式亦將有所改變。最明顯的變化是學習空間、學習時間的改變,豐富的網絡資源不受時間地域限制,在網絡上幾乎是有求必應、有求必得。如此變化的好處是主動學習的條件愈來愈寬松、愈來愈充分,而代價是學習者的依賴性易在不知不覺中滋生。運用數字化工具教學對學生的影響也是類似的。現在越來越多的課程教案采用網頁或幻燈片的形式,復制、拷貝很容易,學生做筆記的必要性隨之降低。面對這種變化,急需建立與之相適應的能力培養機制和能力訓練環境,好比孩子長大了不宜再用幼兒童車練習騎術一般,必須花精力營造適合人才培養、能力培養的大環境,改變為學而學、為做而做、對上負責的思維慣性,使數字化的生活、學習環境真正成為學生成材、成人的健康的土壤。4結論在技術與文化持續交替、內外互動的循環中,求索未知的原始動力是永恒的,總有技術成果與文化觀念結伴而生。當數字化的技術環境成為工作、生活中日益重要的元素時,教學過程不僅要面對、適應此種變化,同時必須認真研究由此產生的文化行為。教學有法,而無定法,貴在得法。在課程教學這個多元復合的整體中,人與物、原理與方法、設計與實踐、內在動因與外部呈現,相互依存、交互作用,只有不斷探索、不斷總結,才能為培養新世紀的新型人才做出應有的貢獻。參考文獻1薛定宇.控制系統仿真與計算機輔助設計,機械工業出版社,2005.12洪乃剛.電力電子和電力拖動控制系統的MATLAB仿真,機械工業出版社,2006.5(上接第75頁李昌春等文)Matlab語言是目前控制界應用最廣泛的計算機仿真軟件。利用Matlab軟件包中的Simulink工具和控制系統工具箱中的有關函數命令,模擬機上不能完成的實驗,均可得以實現,且仿真效果好,結果準確。實驗證明,使用Matlab軟件進行自控原理仿真實驗,不僅方便了教師的教學工作,而且使學生能更加直觀的理解和掌握實驗內容,得出正確的實驗結果,對硬件實驗也可起到很好的輔助作用。然而,由于實驗學時數及其有限,學生的實際動手能力與自主創新能力均未得到充分的發揮。因此,我們下一步的實驗教學改革就是探索開放式的教學模式。不僅要在時間上實行開放,讓學生有更大的自由度,而且在內容上也要開放,老師可提供一些加選的實驗項目,或由學生自己設計感興趣的實驗系統,這樣可激發學生的學習熱情,培養他們動手、動腦的綜合創新思維能力,同時也加深了理論知識的深入理解。青年學生思想活躍,很容易產生新的創意、新的設計、新的技術、新的產品。實驗室是高校培養創新人才的主戰場,我們要充分利用好這塊教學園地。6結束語課程建設仍在不斷的深入,打造精品課程是我們努力和奮斗的目標,然而精品是需要時間和實踐的檢驗,需要不斷的錘煉。要使自控原理