工程教育专业认证理念下的自动控制原理课程教学改革的研究

魏东辉 房俊龙 倪晶 董守田 周跃佳

摘 要 在工业发展过程中，控制在电气工程领域起着重要的作用。“自动控制原理”课程是电气类学生的必修课程之一，其中的控制理论的分析方法及系统设计部分是后续课程基础，有一定的理论及实践指导意义，是培养学生良好综合素质的关键环节。调动一切教学手段，利用网络资源，现代教学技术，调整教学方式，增加比较式教学、实践教学，用实践来巩固理论，同时用理论来指导实践，形成规范的教学手段，推动教学改革。

关键词 电气工程 自动控制 课程建设

中图分类号：G642文献标识码：A

以往的教学中，教师往往在课堂占用大量的时间对教学内容的重点、难点部分进行讲解，过程单一，学生对自动控制原理的学习感觉像是一门新的数学课，与实践的联系不够紧密，学生体会不到理论与实践的联系。从教学内容看，教学内容学科之间的交叉较大，学生需有一定的其他门专业课的基础。自动控制是以服务于工程实践为目的的，因此，教学理念上从工程实践的角度调整授课方案。为学生设定不同的实践项目，通过题目的设定，学生的自我学习，以及教师的引导，加深学生的专业知识的理解。

1建模、分析方法部分

在教学设计上，选用常见的系统进行模型，例如，机械位移系统，温度控制系统等。数学模型的设定与后续的系统分析保持一定的连续性，保证全书贯穿了一条主线。

经典控制原理部分分析方法主要由时域分析，根轨迹分析和频域分析方法三种。这三种方法看似独立，实际又有必然的联系。无论哪种方法，都围绕系统的快速性，准确性，稳定性来分析，将问题统一起来。具体的数学模型沿用前面建模部分的模型，保持连贯性。其中的时域分析法，数学推导尤其多，控制系统的技术指标等理解要有响应曲线来完成。

根轨迹分析法采用讨论教学法。本章的难点在于对图形的绘制原理的理解。绘制规则分为七条，由師生共同讨论绘制规则，对重点部分，尤其系统与虚轴的焦点等问题，结合系统的性能来进行分析，同时与时域分析法对应部分知识进行比对加深理解。频率特性法采用对比教学法，将前面的时域分析法与根轨分析法的性能分析结论与频率特性法对应的性能指标进行比较，分析各种方法的优势。帮助学生建立起一种思维方式，对于一个系统的来说，分析性能需利用各种方法的特点综合考虑。

系统的矫正与设计是自动控制原理的重点与难点，矫正环节的选择是个非常复杂的问题，该部分采用案例教学法，引入实际系统的案例，将理论与实际联系起来，学生掌握超前和滞后矫正的特点，将原系统性能指标进行分析，尝试分别加入超前矫正、滞后矫正进行分析，总结最佳的矫正方式。

2实践教学改革

实验过程是可以帮助学生更好的理解抽象的理论，能够更好地培养学生的应用能力。传统的实验过程是已知理论知识，后进行硬件连接及软件仿真，验证所学理论的正确性。学生是被动的操作与接受。我们重新设计实践过程，把课堂还给学生，实验环节采用自由设计方式，发挥学生的主体地位，让学生主动学习，提高实验效力。设计过程以系统的快速性，准确性，稳定性为核心。

3完善网络教学资源

网络发展给人们带来的极大的便利，多媒体技术早已进入课堂，该技术与教学方法融合，提高了教学质量。同时，我们开发和利用网络资源，将与课程相关的教学大纲，教学课件，周历等发布在网络综合平台上，方便学生进行复习，同时为学生提供网络答疑时间等提高学生的自主学习的能力。

4以竞赛促进学习，提升学习热情

竞赛过程是对自动控制的工程实践能力最好的体现，通过举办校级比赛，使学生们把所学的知识真正用到实践当中，通过一个个完整的作品，体会自动控制的意义。同时，我们选拔优秀学生参加省级，国家级比赛，获得良好的成绩，每一份捷报都是对学生学习的肯定与鼓励，极大的调动了学生的学习热情，为课堂教学增添了趣味性。

在本次教学改革中，通过学生的自主学习及教师的引导，使得在学时压缩的情况下，有效的完成了教学内容。同时，有效地降低了授课的枯燥程度和计算量，提高了学生的学习兴趣和学习热情。同时利用比赛的情况使学生感受到控制原理的工程实践能力。实现了较好的教学改革目标。

参考文献

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