对《自动控制原理》课程教学的若干思考

2010-02-13崔亚君于建立

装备制造技术 2010年3期

崔亚君，殷磊，于建立

(海军航空工程学院青岛分院，山东青岛266041)

《自动控制原理》是研究控制系统的一般规律，为进行控制系统的理论分析和综合运用，提供基本的理论依据和使用方法的一门专业基础课程。同时，自动化专业的很多后续课程，如：《现代控制理论》、《过程控制》、《计算机控制》、《控制系统仿真》等，在较多地方都用到了该课程的基本理论和方法。因此，教好学好该课程，对于自动化专业的学生来讲，具有十分重要的意义。但由于该课程理论性强，涉及知识面广，分析方法多，对数学知识要求高，学生在学习过程中常感觉内容抽象，难于理解，进而不能很好的掌握。为有效解决这一问题，笔者结合在教学工作中的经验和体会，对课程教学做了若干思考，认为应重点做好以下方面的工作。

1 加强对教材内容的理解和把握，重组教学内容

(1)统观全局，分清层次，有详有略，着力使学生掌握基础知识，形成科学的知识结构。如：该课程的主要内容是经典控制，即重点在线性系统理论的学习，但由于在实际应用中，大多系统是非线性的，因此，有关非线性系统的教学内容需要进一步加强；计算机技术已在控制领域广泛应用，需要适当增加一些系统分析工具的介绍，如Matlab相关软件内容的学习；另外，根轨迹校正、等M圆、等N圆设计等内容，在当前的工程设计中已很少使用，可只作简要介绍。

(2)深入理解和把握教材内容间的横向和纵向联系，按由整体到部分、由一般到个别、由浅入深、由易到难、由已知到未知的顺序安排教学内容。该课程虽然内容多、涉及知识面广，但教学内容间有着非常紧密的联系。分析认为，在纵向上，应沿系统分析和系统设计两条线，逐步深入的安排教学内容；在横向上，应始终以“稳、快、准”的基本要求为核心，加强有关内容的相互渗透。

2 优化课堂教学结构，提高课堂教学效率

课堂教学结构是为了完成一定的教学目标，教师在时间和空间上，对各种教学因素的排列和组合，对课堂教学的整体安排。优化课堂教学结构就是使教师的教和学生的学的活动处于和谐、高效的最佳状态。

(1)精心设计引言。“良好的开端是成功的一半”。一个好的引言能唤起学生的学习动机，激发学习兴趣。通过灵活多变的方式设置问题，是课堂导入的有效途径，如：借助于多媒体手段，在引言中，先演示实验现象，其后围绕实验现象讲解教学内容，以激发学生的求知欲望。

(2)妥善处理教学重点和难点。教学的重点和难点是课堂教学的精髓，如果处理不当会使学生思维受阻，注意力分散，长此下去就会因疑问越来越多，造成学习障碍，从而对学习失去兴趣。因而一定要采用多种教学方法，妥善处理重点和难点，以达到突出教学重点，突破教学难点的目的。对于抽象知识的重点、难点，应采用形象、直观的教学方法。如：对于非线性中的死区现象，以齿轮传动为例，通过演示其传动中的死区产生过程，使抽象内容变得直观、具体。学生对知识的获得，应是一个由浅入深，循序渐进的过程。在教学中，要注意从回忆旧知开始，再逐渐引入新知，以帮助学生全面把握相关知识点，建立起整体性、连贯的概念。对于学生从未接触过、难度较大、理解起来有一定困难的知识点，应分散难点，化复杂为简单，以让学生能够比较轻松的理解和掌握。对于内涵相近或相似、容易混淆的知识点，应多用类比的方法加深学生的理解和把握。

(3)合理设计板书。板书是课堂教学的一个重要组成部分，好的板书能唤起学生的求知欲，吸引学生专心听课，方便学生记笔记并做好课后复习。每堂课的板书都应有一定的技巧性和实用性，要尽可能运用最简洁的文字或符号使教材内容形象化，复杂问题条理化，使学生仅通过板书，就能领略到全课的要点和应掌握的内容。需要特别指出的是，尽管应用多媒体教学手段，使得教学更加形象、直观，但为了加强学生对课堂知识整体性和重点、难点的理解和把握，板书仍是不可替代的。

(4)师生共同归纳小结。课后小结，是一节课重点和难点的概括，此环节完成得好，可起到“画龙点睛”的作用，如果这一步只由教师来做，不利于学生的提高。为此，可采用教师提示、学生归纳的方法。通过让学生参与归纳一节课所学习的内容，可促使学加深对课堂内容完整性的理解和认识，并可有效提高学生整体思维和口头表达能力，这也是加强“教”与“学”的和谐性以及素质教育的重要体现。

(5)用规范、幽默的教学语言。课堂教学中的语言一定要规范。规范是技巧的前提。教师对原始概念的剖析，定理、原理的阐述等，都必须用专业术语来准确表达，应坚决摒弃似是而非、模棱两可的语言；同时，课堂教学中的语言应有一定的幽默性。应善于在“标准化”的语言中适时地加入一些幽默的语言，以此作为课堂教学的“调味剂”，以不断提高学生的注意力，增强学习兴趣，缓冲学习压力。

3 加强实践教学，巩固理论教学效果

(1)大力加强实验课教学。该课程理论性很强，实验课是其教学中的一个至关重要的实践环节。实验具有形象、生动的特点，实验中蕴含着诸多实际因素，会出现很多意想不到的问题，有利于加深学生对课程内容的理解和掌握，有利于激发学生解决问题的兴趣和热情，有利于加强学生的感性认识，有利于培养学生的创新意识和动手能力。

(2)增设课程设计环节。在教学中发现，由于该课程理论性强，比较抽象，学生常对课程知识缺乏系统性的概念，缺乏综合分析问题的能力，遇到实际问题时，常感觉无从下手。为此，增设了课程设计环节，如：给出一个随动系统及其要求的性能指标，由学生进行系统建模和系统性能分析，在此基础上，设计校正装置，使系统满足给定的要求。实践证明，通过课程设计环节，可进一步加强学生对理论知识的理解和应用能力，有效提高综合分析问题并解决问题的能力。