应用型人才培养模式下的智能控制课程的教学研究

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1、应用型人才培养模式下的智能控制课程的教学研究　　摘要：智能控制是一门理论性较强的课程，结合该课程的特点及应用型本科人才培养的需要，对智能控制课程在教学内容、教学方法和考核方式等方面的改革进行了探讨，提出激发学生兴趣，优化教学内容，注重实际应用的教学理念，将MATLAB仿真技术和多媒体教学手段相结合，加深学生对知识点的理解，提高学生综合分析和解决问题的能力。　　关键词：智能控制；教学方法；多媒体；教学内容　　中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）16-0116-02　　一、引言6　　随着我国高校大规模的扩招

2、，高等教育已由精英型教育过渡到大众型教育，教学对象的阶梯层次也发生了较大的变化。在扩招量较大的本科第二批招生院校中，学生理论知识基础和学习能力等方面的素质相对下降，而社会又迫切需求大量应用型人才。为了适应新形式的教学要求，各高校都在寻求提高培养人才质量的教学管理方法，广泛进行教学制度的改革。智能控制是高校本科自动化及其相关专业的重要专业课，智能控制是当今国内外自动化学科中十分活跃和具有挑战性的领域，代表着当今世界控制理论和技术的发展方向之一，是一门集理论研究和工程实践于一体的综合性课程[1]，因此在教学改革中如何提高该课程的教学质量是非常重要的

3、。为了适应当今社会对人才素质教育培养的要求，注重对学生创新能力和综合素质的培养，近年来，结合课堂教学，我们对智能控制的教学改革做了一些探索。　　二、“智能控制”课程的特点和目标　　智能控制是自动控制发展的高级阶段，是人工智能、控制论、系统论和信息论等多种学科的高度综合与集成，是一门新的交叉前沿学科[2]。由于智能控制在社会生产中所体现出的巨大研究价值和广阔应用前景，使得这门原先只在研究生阶段才开设的课程，现在已经在众多高校自动化相关专业的高年级本科生中开设。其目的是使学生在学习自动控制原理和现代控制理论等基础理论课程之后，对控制理论前沿发展方向

4、有所了解和学习。智能控制属于偏理论的专业课程，具有多学科交叉性。其理论分支较多，内容丰富，涵盖了模糊数学与模糊控制、人工神经网络、遗传算法和专家系统等前沿学科理论。该课程内容抽象、模糊控制、神经网络、专家系统等涉及的内容理论性都比较强，对于本科生相对抽象、枯燥、难懂，他们往往不易理解。　　智能控制本身所具有的特点决定了本科教学过程中该课程的教学目标。通过该课程的学习，使学生了解学科发展前沿，掌握智能控制研究的一般方法，帮助学生获得智能控制的基本知识，使学生掌握智能控制分支及其特点，包括模糊控制理论基础、模糊控制系统、人工神经网络模型及其神经网络

5、控制，使学生理解并掌握用智能控制方法分析和设计系统的基本工具、原理和实现方法，能够设计简单的智能控制系统。6　　针对课程特点和教学目标，在教学过程中应从教学内容和教学方法等方面进行改进，以吸引学生的学习兴趣，激发学生的学习积极性和主动性，达到预期的教学目标。　　三、教学改革措施与途径　　1.优化教学内容，增强新颖性和实用性。智能控制课程具有前沿性、抽象性和理论性强等特点，相关内容极其广泛。然而，作为本科生的一门专业课，教师在教学内容的选取方面应尽可能做到：注重控制思想的融会贯通，减少烦琐公式的推导，多采取简易示例演示，从而提高学生的学习兴趣。在

6、实际教学中，可以采用具体的简单示例来展示智能控制器的设计，如模糊PID控制器的设计思想为自适应调节控制参数，BP神经网络的设计思想为逆向迭代算法，等等。　　本科高年级学生在掌握了专业基础知识之后，主要关心学科前沿知识的应用领域和使用方法，学生希望能学到很多较新和较实用的智能控制算法，不愿花太多时间在复杂的理论理解上，因此在教学过程中要注重知识的应用性。此外，大学高年级学生即将走出校门，走向工作岗位，关于一些新的和正在研究的智能控制方法和技术的概况对于他们也非常重要。特别是近期发展起来的方法和技术，如模糊神经控制、遗传算法、蚁群算法等。这些内容的

7、理论部分可以不必过分深究，教学重点主要放在介绍每种技术的产生背景、发展状况、应用领域和具体实现上。6　　2.培养学生设计思想，注重工程应用。为了巩固学生对智能控制理论的理解和增强学生的学习兴趣，教师应该更注重从工程应用角度来引出智能控制概念，并通过具体实例来说明智能控制如何应用，如模糊控制在家用电器中的应用，这样更能激发学生的学习积极性。智能控制在航空航天控制、交通运输系统、家用电器等方面有着广泛的应用。自动化及相关专业毕业的学生，毕业后大部分从事工程或产品设计方面的工作，因此工程设计能力的培养是非常重要的，设计能力是通过设计人员的设计思想、设

8、计原则和设计方法体现出来的。学生通过较典型的具有代表性的基本模糊控制器、模糊PID控制、BP神经网络控制的实际应用，应用MATLAB语言编出简单程序并