自动控制理论课程考核方法改革研究

王艳芳　卢涛　张晓东

摘要：近年，各大应用型本科院校的工科专业都在进行工程质量认证，这对工程技术专业人才的培养提出了更高的要求：工程教育要与产业发展紧密联系、相互支撑。只有将卓越工程师教育培养标准融入到专业课程教学之中，才能更好地保证工程教育培养目标的实现。

关键词：应用型本科；自动控制理论；考核方式改革；工程教育目标

近年，各大应用型本科院校的工科专业都在进行工程质量认证，这对工程技术专业人才的培养提出了更高的要求，工程教育要与产业发展紧密联系、相互支撑。以应用型人才培养为目标的高校，要求以工程教育认证制度为培养标准，以强化工程实践和创新能力为核心，重构课程体系和教学内容。只有将卓越工程师教育培养标准融入到专业课程教学之中，才能更好地保证工程教育培养目标的实现。课程考核作为人才培养过程中的重要环节，是评价课程教学质量的主要途径。

一、课程考核存在的问题

自动控制理论是自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业的一门专业基础课，理论性较强，实践性较弱，需要一定的数学基础。河南工业大学对这类理论性很强的课程考核，多年来实际上一直采用“一卷定终身”的考核方式，虽然也还有平时成绩，但与平时考核区分度不大。平时成绩分为两部分：一部分是课外作业，一部分是依靠考勤作为依据。对于课外作业，大多要求学生在课下完成，然后收上来批改。对于课堂考勤，随着智能手机的普及以及网络的发达，发现上课考勤时人坐在教室心却留在网络虚拟世界的现象普遍。另外比较突出的问题是一些实验课存在走形式现象，部分学生都做完实验了还不知道自己在做什么。

对于这类比较枯燥的专业理论课程，如何在课堂内外调动学生的学习主动性，提高学生参与课程学习的意识，培养学生综合分析与解决工程实践能力，笔者认为，在CDIO教育理念下，采取目标导向的考核方法改革不失为一种好的方法。

二、考核方法改革目标与思路

第一，加强课程过程考核管理，构建科学合理的课程评价体系。以课程目标为导向的课程考核体系重在对学习过程与学习效果的评价。

第二，在课堂教学中，引入“翻转课堂”的理念，引导并推动学生由“被动接受者”变为“主动研究者”，教师由“知识传授者”变为“知识赋能者”，以适应课程评价体系，增强教学效果。将课堂讲课、讨论、回答问题、课程测验等纳入平时成绩的范畴。

第三，加强实践教学环节的过程评价，增强实验成绩的区分度。实践教学环节采用分小组完成，将实验前的准备和实验实操过程中的情况，纳入实验成绩，进行实验过程的严格把控。

第四，期末考试的改革。建立“自动控制理论”试卷库或试题库，实现教考分离。

三、考核方式改革措施

本课程2012版大纲的成绩构成是期末考试占70%，平时作业、考勤与实验占30%。为提高教学效果，加强教学过程管理，可以进行下列改革。

（一）多种教学方法并用，增强教学效果

在传统教学模式的基础上，使用现代教学手段，在学校网站上，搭建自动控制理论课程网络教学平台，实现教学资源共享，学生在此平台可以查看教学任务、教学大纲、教学内容和教学课件，进行辅导答疑等，真正实现交互式双向教学，将教与学有机结合，使课内教学与课外教学互补，达到提高教学效果的目的。

（二）平时考核方式多样化，让学生参与教学过程，提高学习的主动性

课程组将课外作业部分移到课内完成，以督促课外作业完成的质量，课堂上每隔一段时间利用10-20分钟进行课堂小测验，对前期的课外作业进行考核，当堂完成，计入平时成绩。

对于课内考勤，不再采取点名的方式。在网络课程学习的基础上，加强课程预习的效果检测，采取翻转课堂的教学方法，课上不定期抽學生回答问题，让学生随时处于战备状态，提高学生教学过程的参与意识，将学生的心留在课堂上。经过两年的实践，此种方法的教学效果甚佳，唯一的缺点是时间不好把握，易造成课程内容讲不完的情况，需要教师把控好课堂时间。

（三）注重实验前准备与实验过程管理，达到理论与实践齐头并进的教学目的

目前，该课程共开设12学时的实验，其中验证性实验8学时，设计性实验4学时，实验设备采用“THBCC-1型实验装置”，共15台，可满足一个班的学生进行实验。

实验分为三个步骤：预习、实操与课后总结报告。加大预习与实操的实验成绩比例与考核方式，取消实验考勤这一项成绩依据，实验课程考勤不来的没有实验成绩，来了不打成绩的，降低实验报告的成绩比例。要求课前预习形成实验报告的初稿并在实验前和实验过程中备查，以提问形式计入实验成绩。为进一步加强学生实验过程的参与意识，不再手把手教学生做实验。每次实验提前布置，要进行仿真实验，将实验预习程度计入实验成绩，只是在第一次做实验时教会学生实验的注意事项及实验室的仪器使用方法，引导学生自己组队，分配任务，自己做实验，并分析实验结果，进行课后总结，充分发挥学生的团队合作意识，树立工程理念，着重培养学生的综合实践能力，为后续实践类课程打下基础。

（四）建立课程试卷库，实现教考分离

为实现真正的教考分离，2015年编写课程试卷20套，建成课程试卷库，为试题库做好准备。近两年不再采用任课教师出题的形式进行考核，而采用抽取试卷库的形式进行考核。随着工程教育理念的深入，新形势下，试卷库每隔一年会对试卷库的题目进行审核，以适应新时期的内容。

2012版大纲与2017版大纲成绩组成及比例对照情况见下表所示。

四、课程考核如何支撑课程教学目标

自动控制理论课程是学校电气工程学院相关专业的专业主干基础课，在基础课和专业课之间发挥承上启下的作用。根据工程认证的要求，本课程的课程目标主要围绕知识、能力和素养三个方面，目标如下：

第一，掌握自动控制的概念，掌握控制系统的时域、频域、根轨迹分析法等基本知识。

第二，掌握控制系统的数学模型以及建立方法，并具备解决实际工程问题的能力。

第三，训练学生系统分析的能力，能熟练地将自动控制理论的分析方法，应用于实际系统。

第四，掌握线性连续系统的校正方法，并能针对具体工程问题，选择合适的校正方案，完成系统设计。

第五，具有沟通、团队合作、在设计中考虑可持续发展等素养。

工科院校专业课程的学习，大多有比较强烈的目标导向，这也符合近年工程质量认证的趋势。针对控制理论这门课的课程目标，目标1主要通过课内外作业、实验中的提问以及期末试卷中的客观题目考核；目标2、3、4的理论计算可以通过作业、试卷中的设计类题目、实验前的准备来考核，但如何解决实际工程问题，并完成一个实际工程的设计，必须要经过实验考核才能有所成效，所以卓有成效的实验考核是检验学生是否具有分析和解决一个工程实际问题能力的唯一标准。目标5是个隐性目标，在课堂讨论，实验环节的准备实施以及实验报告中经常考核。因此，应用型工科类院校的专业实验条件，实验实施过程管理，实验效果考核三大块是决定学生工程实际能力的主要因素。

五、结语

在各类学科迅速发展的今天，作为控制类专业的重要基础课的自动控制理论课程，所涉及的相关课程和学科比较多，课程开设在第四学期，既具有明显的理论特征，又需要一定的实践基础，与后续课程的联系较为紧密，因此对该课程考核方式以及教学形式进行多方位的改革，意义重大，也迫在眉睫。通过对课程考核方式的改革，引导学生平时用功，逐步形成良好的学习习惯，从被动完成作业到主动课堂发言以及实验实施过程的积极参与，多样化考核方式，引发学生自我思考、自我赋能。加强实验环节的考核力度，逐步与新工科的工程教育理念接轨。

责编：黎明