控制论在教学管理中的应用

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1、控制论在教学管理中的应用摘要:按照控制论的思想，教学管理可通过教学质量信息的实时采集，教学质量评价体系的建立，教学质量分析来发现教学中存在的问题，针对这些问题所采取的相应的调控手段，从而确保教学质量控制在期望值的范围内。本文结合学院教学工作的具体实践，介绍控制论在教学管理应用的实例。关键词：控制论；教学；管理1．引言控制论是20世纪40年代维纳创立的一门新型的综合学科，它是以信息论为基础发展而形成的。控制论为人们对系统的管理和控制提供了一般方法论的指导，它是数学、自动控制、电子技术、数理逻辑、生物科学等学

2、科和技术相互渗透而形成的综合性科学。控制论是一种研究各种耦合元素组成的系统调节或运动形式之间通过各种相互作用而彼此影响以至联合起来的现象。运用控制论分析、控制就是按照一定的条件和预定的目标，对一个过程或系统施加影响，使其按照预定的轨道运行并达到预期目标的一种有组织的行为。控制论中，反馈控制是一种非常有效的控制理论，它可由如图1所示的方块图来表示。控制器执行机构被控对象检测与变送信息采集比较环节目标设定值目标实际值比较环节图1反馈控制的方块图由图1可以看出，基于反馈控制的系统主要有五个环节组成，它们的功能分

3、别为：被控对象：是整个反馈控制系统所要控制的对象，它的输出值为所要求控制目标的实际值。检测与变送：该环节用来实时采集目标的实际值，并将所采集的值及时送比较环节。比较环节：将目标设定值与所采集的目标实际值进行比较，计算出所存在的偏差。控制器：根据目标设定值与目标实际值之间的偏差，依据某种优化策略得出控制量。执行机构：根据控制量，对被控对象实施有效控制。基于反馈控制的系统的控制原理为，当被控对象受内部或外部的影响而造成目标实际值与目标设定值出现偏差时，系统就依据优化策略得出控制量，来对被控对象及时控制，从而使

4、目标实际值逼近目标设定值。教学过程可以看成一个系统。因此完全可以根据控制论的方法，实现对教学过程的有效控制，从而确保教学质量。下面结合电气工程学院教学监控体系的建立，作一简单介绍。2.学院教学监控体系的构建电气工程学院的教学监控体系就是根据反馈控制的方法建立，其示意图由图2所示。教学质量控制执行机构教学过程教学质量信息采集比较环节教学质量设定值教学质量实际值比较环节教学过程图2学院教学工作监控示意图教学过程就是教学监控系统中的被控对象。按照控制论的方法对教学过程进行控制，就是及时采集教学质量的实际值，通过

5、与教学质量标准（设定值）进行比较，来发现教学过程中存在的问题（即偏差），然后及时采取相应的改进措施，对教学过程中的问题进行整改，以保证教学质量满足要求。由图2可以看出，学院教学监控体系各模块的功能为：2.1教学质量信息采集模块实施教学过程的动态监控，数据采集模块的构建非常关键。教学质量信息采集模块的功能就是及时采集教学质量的实际值，为教学管理提供信息。教学质量信息采集点就是教学质量监控点，教学质量信息采集点应包括教学质量的整个范围。理论教学的关键监控点为授课计划、教材的选用、多媒体的质量、备课笔记、授课记

6、载簿、教师课堂教学情况、学生学习情况等。实践教学的关键监控点为实验、实习、毕业设计、课程设计等环节。我们学院教学质量信息采集是通过以下做法来实现的：1）定时向学生发放教师课堂教学信息采集表，收集任课教师课堂教学的信息；2）定时向学生发放教师实验教学信息采集表，收集任课教师实验教学的信息；3）通过任课教师收集学生课堂学习的信息；4）通过教研室获取教材、多媒体、教师备课、授课计划等有关信息；5）通过召开学生、教师座谈会了解学院教学质量的信息；6）学院领导、教研室主任、学院督导组通过听课了解教师课堂教学的信息；

7、7）通过一些其它渠道了解学院教学质量的信息。2.2教学质量控制模块教学质量控制模块的功能是根据教学过程中存在的问题，及时采取相应的调控措施。如，通过学生问卷发现一些教师课堂教学存在问题，学院及时组织采集听课，并帮助这些教师分析问题，及时改进。如通过教师处了解到一些班级的学风存在问题，则及时与学生工作部门，以及班主任取得联系，共同商量解决的办法。如发现作业布置和批改中的问题，则及时要求教师予以纠正，按照学院对作业的要求布置和批改作业。由于质量信息采集的比较及时，教学质量控制模块所采取的调控措施也及时，我们就

8、能及时纠正教学中的问题，确保教学质量。2.3比较环节模块将采集教学质量的实际值，通过与教学质量标准（设定值）进行比较，来发现教学过程中存在的问题（即偏差）。2.4教学质量标准（设定值）的确定为了保证教学质量，近年来学院制订了一系列教学质量标准。它们包括：1）毕业设计质量标准；2）课程设计质量标准；3）多媒体课件质量评价；4）教材（含实验指导书）质量评价；1）课堂教学质量评价；2）实验教学质量评价；3）课堂作业的标准；4）试卷质