“自动控制原理”课程教学探索

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1、“自动控制原理”课程教学探索　　摘要：针对“自动控制原理”课程的教学特点，结合所在学院的实际情况，对理论教学和实验教学进行了总结并提出了一些新思路、新方法，并将其应用于教学实践中。实践证明，提出的教学方法有效提高了教学质量，增强了学生的学习兴趣，提高了学生分析问题和解决问题的能力。　　关键词：自动控制原理；教学实践；多媒体授课　　作者简介：潘奇明（1980-），女，湖南宁乡人，电子科技大学中山学院，讲师；李博（1977-），男，广东茂名人，电子科技大学中山学院，讲师。（广东中山528400）　　基金项目：本文系电子科技大学中山学院质量工程建设项目（项目

2、编号：ZLGC2011JXTD08）的研究成果。　　中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）07-0080-02　　“自动控制原理”是自动化专业及其他相关专业的重要专业技术基础课程，是学习后续专业课的基础。该课程教学中存在如下两方面的问题：第一，该课程涉及多个学科领域，必须先修“物理”、“高等数学”、“复变函数”、“电路分析”、“模拟电路基础”、“电机与拖动”、“机械”等课程，教学内容丰富，因此在有限的课时内难以做到面面俱到；第二，该课程理论性强，修过“信号与系统”7课程或者数学基础较好的学生理解起来相对容易，否则

3、较困难。针对以上问题，在总结多年教学经验的基础上，提出了教学实践中的具体解决方法。实践证明，提出的方法可以有效解决以上问题，提高学生的学习效率和学习兴趣，进而提高教学质量。　　一、选取适合的教材　　“自动控制原理”内容多、理论性强，对数学及电子电路等先修课程的要求较高，在人才培养中占极重要的地位。而教材是课程的根本和重点，目前《自动控制原理》教材种类繁多，有些教材难度较大，适合基础较好的学生使用，有的教材讲得很详细，比较适合学生自学。考虑到部分基础较好的学生会考研或继续深造，在近几年的教学过程中，前四章（控制系统导论、控制系统的数学模型、线性系统的时域

4、分析法和线性系统的根轨迹法）采用了胡寿松老师编写的《自动控制原理》（科学出版社），后四章（频率特性分析法、自动控制系统的校正、非线性控制系统的分析方法和线性离散时间控制系统分析）采用了高国?等老师编写的《自动控制原理》（华南理工大学出版社）。这两本教材结合起来较合适教学，教师好教，学生学起来也容易。教材选合适了，不但有利于提高教师的教学效果，更有利于增强学生的学习兴趣和学习能动性。　　二、优化教学模式　　教学过程中重视教师的主导作用和学生的主体地位，广泛采用多样化的教学方法：启发式教学、任务驱动式教学、研讨式教学、案例式教学、归纳式教学等，鼓励学生课前

5、预习，带着问题有目的性地听课，鼓励学生发表自己的见解，调动学生的积极性，提高学习兴趣，培养他们分析问题和解决问题的能力。对于课前预习好的学生采取加平时分的措施，没有预习好的同学不减分，对他们以鼓励为主。7　　自动控制系统的分析计算包括定性分析和定量计算。对于定量计算，只要理解了那些计算公式的由来，手工计算相对较简单，较复杂的计算也可通过MATLAB进行仿真。而对于定性分析，比如考虑系统某个参数变化对系统响应或性能的影响时，对于简单情况可以把定量的值代入计算公式，得到性能指标值，比较之后可以得到定性分析的结论，对于复杂情况可以采用MATLAB工具软件，通

6、过改变参数或环节来仿真，直观观察该参数或环节对整个系统响应过程的影响，学生对比曲线之后容易发现规律，从而得到定性分析的结果，这种从分析特例得出结论的“归纳式教学法”不失为定性分析的一种较好的手段。关于定性分析，高国?等老师编写的《自动控制原理》（华南理工大学出版社）有很多实例，便于学生自学。教师在授课时可以在多媒体课件和该仿真系统之间随意切换，计算、绘图可实时演示和显示。通过这种直观的教学，学生对新知识的印象深刻，同时避免了课件一晃而过的缺陷，达到较好的教学效果，这样极大提高了学生的学习兴趣，从而使教材中的公式和理论更容易理解和记忆，教学效果明显改善。

7、　　随着现代教育技术的迅速发展，目前，“自动控制原理”7课程大多采用PPT多媒体授课，讲解速度加快，这种方式可以解决有限学时内扩充授课容量的问题，但成绩较差的学生思维速度缓慢，难以及时消化，这样并没有达到提高学习效率、改善教学效果的目的。因此，传统板书的优点和现代教育技术的优点合理结合才是提高学习效率和教学效果的最优途径。例如，在讲解根轨迹绘制法则和频域稳定性判据时，虽然手工绘制曲线不如MATLAB绘制的漂亮，但是它能清晰地体现步骤，便于学生加深理解，记忆深刻。　　此外，利用学院的网络教学平台，可以突破时间和空间的限制，教师把教学资源全部放到网上，使学

8、生能自由地学习与练习、复习，同时教师可以及时跟踪学生的学习次数，对于有疑问的学生及时给予解答，