论高职院校《自动控制原理与系统》课程理实一体化教学改革

李红

摘    要： 文章针对《自动控制原理与系统》课程的传统教学的特点，以教育部对加强高职高专教育人才培养工作的意见为导向，对该课程教学内容重新组织选取和构建，以任务驱动、理实一体化教学方法为基础，灵活应用多媒体、网络资源和Multisim仿真等教学手段，旨在提高教学效率，增强教学效果。

关键词： 高职院校    《自动控制原理与系统》    理实一体化    教学改革

一、引言

《自动控制原理与系统》是电类、自动化类专业的一门核心的技术平台课程，在专业课程体系中占有重要地位。然而，该课程在高职院校传统教学过程中表现出知识面广、理论深、课本与实际应用脱节、学生难学、教师难教等突出特点。根据教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见，课程和教学内容体系改革是高职高专教学改革的重点和难点，要按照突出应用性、实践性的原则重组课程结构，更新教学内容，改进教学手段，改革考核方法，建设适用教材，完善实践教学体系。因此，《自动控制原理与系统》课程的理实一体化教学改革势在必行。

二、原有教学现状分析

1.教学对象。

高职院校学生数学基础较差，在教学过程中表现为接受能力弱，学习较吃力，主动学习积极性差，但是他们头脑灵活，注重实效，对动手学习的实践环节相对较感兴趣，对新鲜事物的接受能力强，网络接触频繁。

2.教学内容。

传统教学中《自动控制原理与系统》是一门纯理论课，教学内容包含大量的公式推导、精准数学分析论证，内容枯燥、复杂、技术深，原有教学大纲和课程标准并不适用于高职高专教学，会阻碍培养应用型人才和发展现代职业教育。

3.教学方法。

在传统教学过程中，老师侧重把复杂的理论知识点讲细、讲透，认为这样就是讲好，其实不然，学生对枯燥的理论不感兴趣，多数时间成了老师自己讲给自己听的课堂模式。再者，传统的实验课多数为验证试验，没有注重学生分析实际问题、解决问题的应用能力的培养。

三、理实一体化教学的建设

1.依据人才培养目标需要，课程内容相应调整。

根据教育部对高职高专人才培养目标的要求，要使学生毕业后掌握《自动控制原理及系统》的理论知识和应用技能，具备从事各电类及自动化类生产设备技术管理、运行维护的基本能力、对电子产品进行组装、维护和制造的能力，并具有一定的综合素质，课程内容设置就应该侧重讲述自动控制系统的组成、设计、安装、调试及维护等内容，通过任务驱动法，完成简单到复杂的工作任务，使学生掌握自动控制系统的组成及原理，常规自动控制系统的基本控制方法与设计，掌握自动控制系统的调试方法和改善系统性能的途径，并利用计算机辅助分析方法分析系统性能。课程内容由“学科模式”向“工程模式”过渡，不仅注重课程自身的知识体系及其在整个知识链条中的作用，更重要的是促进“工程形成”，即将实践教学作为课程教学的有机组成部分，并贯穿理论教学的始终，实现“全程”理实一体化教学。增加习题课的学时比例，实现教学过程的讲、演、练相结合。

2.教学方法灵活，板书与多媒体相结合。

日常教学在理实一体化教室边讲边练，采用“问题化”和“任务驱动法”相结合的教学方法。将课程结构“任务化”，针对每一个工作任务都有任务目标、知识储备、实训操作、维护操作等要求。学生从接收任务到完成任务实际上同时完成知识点学习、技能加强、经验积累这样一套基本的工作流程。与此同时，采用课前布置题目（可以分组布置）、学生准备答案、课上回答问题（各组代表回答，同组同学补充）、相互挑错、课后统一打分、期末记入总评成绩的“问题教学法”，最大限度地发挥学生的参与作用。

在理论教学方面，注重知识点的深入浅出，避免复杂的公式推导，加强其理论实质和结果的实际应用;实践教学方面，逐步打破“教师本位”、“验证试验”的教学模式，构建“学生本位”、“理解应用”教学，即以学生为中心、教师站在真正指导实践位置上的新型实践教学过程，如开课前安排一周的工矿企业认识实习，先组织学生看录像、模型，让学生了解自动控制系统的部件、作用、结构等，同时让学生认识到专业基础课对后续专业课学习的重要性，然后去现场，针对现场实际设备由学生提出问题，相互启发作答，再由指导教师或现场师傅补充、总结等，强调启发式教学。

教学手段上，将多媒体教学与板书教学相结合。利用板书讲解可以展现重点内容推导的来龙去脉，利用多媒体课件、动画、视频可以直观、生动演示自动控制系统的动态过程，且信息含量大，直击现代科技发展现状，营造轻松、丰富的学习环境。因此，我们可以先用课件讲解，再用板书补充，强调重点。这样丰富了教学，活跃了气氛，使学生能愉快地学习。

3.细化平时考评规则，改革传统考核方式。

在考核方式上，针对高职院校的“学风”现状进行必要的细化改革，加大对本课程“过程考核”的力度，如增加平时“小考”的次数、增加提问次数、提高平时成绩的权重等，具体来说，就是将考核总成绩分为平时成绩、考试成绩和实践成绩三部分。平时成绩占30%，主要包括学习态度、课前预习情况、课堂参与情况、出勤情况、学习主动性、配合老师情况、完成作业及运用所学专业知识解决问题的能力等;实践成绩占30%，主要通过学生参加课程过程中的实验实训和工学结合的能力表现进行评价，即“小考”;期末考试成绩占40%，采用ABC卷统一命题，在命题中，分为基本要求部分和提高部分，前者占三分之二，主要考核学生掌握基本知识的情况，后者占三分之一，重在考查学生的综合分析能力。根据教学情况和学生实际等，灵活采用闭卷、开卷与闭卷结合等方式。试题内容上，过于强调对本课程理论本身的认识和把握，现在则强调理论本质和结果的实际应用。阅卷及试卷评价上，将教师组织在一起，实行阅卷的流水作业，保证评分的公正性;每次考试后都进行较详细的“试卷分析”，并听取其他教师及部分学生的意见，以便改进教学。

4.改善实验教学条件，加强学生动手能力培养。

在原有实训室基础上进行改造和完善，增加虚拟Multisim仿真系统，该仿真系统是现代控制系统计算机辅助设计实用工具，具有完备的图形处理功能，用户界面提供丰富、便捷的应用工具箱，可以实现自动控制系统的数学模型建立、模型之间的转换、波形实时观测、控制系统的特性分析与校正，学生可以利用Multisim仿真软件完成控制系统模型的绘制、演示、分析和简单控制系统的设计。

实验室同时增设可折叠学习桌椅、多媒体教学设备、板书设施等，建设成为“一边听、一边练”的理实一体化教学。例如：当理论讲授到控制系统时域特性分析时，首先利用Multisim仿真环境进行建模，然后通过仿真软件中示波器的演示窗口实时、实地观察各控制环节输出的特性曲线，从而直观地进行各环节时域特性分析，这样学生在听取相关理论知识点后便可以及时地在理实一体化教室自主思考并动手练习操作，使学生更深刻、更牢固地掌握重点知识。

5.合理开发、利用网络课程资源。

建立和完善《自动控制原理及系统》校内精品课程网站，将教学大纲、课程标准、教案课件、习题练习、教学录像、动画展示等内容纳入网络资源，实现学生自主学习，并成为本课程持续开发建设的辅助平台，逐步实现网络授课、网上答疑、网上考核。

6.根据教学现实情况，自主开发建设任务驱动型适用教材。

原有教材基本为纯理论内容，且难度较深，某些理论无实用性，教材没有体现高职教育的特点，需重新选取适用于我校高职学生的教材，在此基础上，我参编并于2012年9月出版了《自动控制系统原理与仿真》任务驱动教材一部，并在教学过程中以自主编写的《实验指导书》作为辅助教材。近几年，该教材在我院电力系电气自动化技术专业、发电厂及电力系统专业的学生中使用效果反映良好，旨在解决学生动脑与动手相结合且符合实际应用的问题。

四、结语

事实证明，在《自动控制原理及系统》课程教学改革中，通过上述方式方法的实施，有效提高高职院校学生的学习兴趣，增强学生的动手能力和解决实际问题的应用能力，开阔学生的视野，提高他们的想象力和创新能力。

参考文献：

[1]刘慧霞，等.“自动控制原理”课程的立体化教材建设[J].电气电子教学学报，2014，36（4）：119-120.

[2]胡寿松.自动控制原理[M].5版.北京：科学出版社，2007.

[3]赵肖宇.工程本位“自动控制原理”教学模式改革探讨[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2014（1）：83-84.