“自动控制原理”课程教学改革与探索

冯俊杰

摘要：针对“自动控制原理”课程具有理论性强、内容抽象等特点，本文将 MATLAB 软件应用于“自动控制原理”课程教学中，提高学生对自动控制原理课程的兴趣和参与度，加深对课程内容的理解和掌握。并对该课程的教学进行改革探索，提高教学质量。

关键词：自动控制原理;MATLAB软件;教学改革

中图分类号：G642    文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）16-0189-02

Abstract： The course of Automatic Control Principle has strong theoretical and more abstract in content. To improve students interest and participation in the course of automatic control principle， deepen the understanding of curriculum knowledge， MATLAB software is applied to the course in this paper. Carry on the reform exploration to the teaching of this course， improve the teaching quality.

Key words： Automatic Control Principle; MATLAB software; Reform in Education

1 引言

“自動控制原理”课程是高等学校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程等本科专业等专业的一门重要的专业基础课程[1-2]。在整个课程体系中起着承前启后的作用。学习该课程需要学生既要有扎实的高等数学、复变函数、电路分析、信号与系统等课程的基础知识，还要有着较强的运算能力和分析能力，为后续相关专业课程的学习打下基础。对学生自学能力、分析问题和解决问题能力的培养有着重要作用。但我校电气工程及其自动化、自动化等工科专业的学生数学基础普遍较弱，该课程的理论性和系统性很强、数学推导多、计算繁琐，学生在学习过程中总是难以完全理解，在学习过程中积极性、主动性不够。

将MATLAB仿真软件运用到“自动控制原理”课程教学中，能加深学生对所学理论的理解，帮助其发现在课堂上所学知识的不足之处，加深对教学内容的理解，提高课堂教学效果。

2 MATLAB软件在自动控制原理教学中的应用

MATLAB仿真软件包含非常丰富的高效、简捷、功能强大的函数指令及功能模块[3-4]，可以将复杂的理论问题和数学公式简便求解，使抽象问题具体化。

将MATLAB软件引入自动控制原理课程教学中，对一些典型系统进行时域、频域、根轨迹、线性定常系统进行分析与设计。结合实例对自动控制原理课程中遇到的一些典型和抽象系统进行计算和分析方法，使得该课程中许多繁琐的数学推导、抽象的理论具体化，更容易理解。下面通过举例说明。

由图可见，随着参数K的增加，系统根轨迹穿过虚轴进入复平面右半平面，根据根轨迹的分布与系统稳定的关系，可以判断出该系统不稳定。借助MATLAB仿真软件，可以很直观地分析出系统的稳定性。

3 积极采用线上线下混合式教学模式

着力推进现代信息技术与教育教学的深度融合，探索信息化环境下的有效教学模式，积极引导学生进行探究式与个性化学习。采用借助超星学习通、雨课堂等网络教学平台，开展线上线下相结合的混合式教学模式，通过课前明确学习目标、学习内容，课中重难点讲解、答疑、案例分析等方式开展，课后实现学习拓展，实现线上、线下学习的有机融合，引导学生主动学习的意识，培养学生自主学习的能力，从而提高课程教学质量。

4 优化课程考核方式

借助网络平台教学系统，开展多元化的课程考核方式， 设置课堂测验、课堂测试、抢答、选人（评分）、签到、主题讨论、课后作业等模块成绩，学生学习分数是一个点滴积累的过程，建立客观有效的过程评价体系，实现多元化、全过程考核，便于学生管理和学习监督，真正体现以“学生为中心的”教学理念，保证学生课堂学习效果，对劲学生参与深度学习，提高人才培养质量。

5 结束语

通过使用MATLAB仿真使得复杂问题直观化，使问题的讲解更加容易接受，提高学生学习兴趣和学习主动性，加深学生对课程内容的掌握，更好地掌握系统分析与设计的方法。进一步探索课程教学改革的方法，探索线上线下混合式教学改革，优化课程考核方式，提高课程教学质量和人才培养质量。

参考文献：

[1] 高联学.MATLAB仿真软件在《自动控制原理》教学中的应用与实践[J].南方农机，2019，50（10）：8-9.

[2] 郑艳.“自动控制原理”混合式教学模式探索及教学实践[J].电气电子教学学报，2019，41（6）：44-48.

[3] 叶锋.MATLAB软件在自动控制原理课程教学中的应用[J].中国现代教育装备，2016（17）：99-100.

[4] 王敏，周树道.仿真软件在自动控制原理课程教学中的应用[J].中国现代教育装备，2014（13）：27-29.

[5] 薛安克.自动控制原理[M].西安：西安电子科技大学出版社，2004.

【通联编辑：梁书】