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第1篇

《自動(dòng)控制原理》考試大綱

一、基本要求

掌握控制系統(tǒng)分析和綜合基本方法，

主要內(nèi)容有傳遞函數(shù)和信號(hào)流圖等數(shù)學(xué)模型的建立；

系

統(tǒng)穩(wěn)定性、

動(dòng)態(tài)性能、

穩(wěn)態(tài)性能的時(shí)域分析；

頻域法和根軌跡法；

系統(tǒng)串聯(lián)校正的設(shè)計(jì)方法；

線性離散系統(tǒng)的分析；

系統(tǒng)狀態(tài)空間建模及其求解；

系統(tǒng)可控性和可觀測性；

線性定常系統(tǒng)

狀態(tài)反饋及觀測器設(shè)計(jì)；李雅普諾夫穩(wěn)定性理論。

二、考試范圍

．

自動(dòng)控制的一般概念

（）自動(dòng)控制系統(tǒng)的定義、構(gòu)成；

（）自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本控制方式；自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類；

（）對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求；

．

控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

（）傳遞函數(shù)的定義、性質(zhì)及典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)；

（）信號(hào)流圖的組成、建立及梅森增益公式；

（）閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)：輸入量及擾動(dòng)量作用下的傳遞函數(shù)、誤差傳遞函數(shù)。

．線性系統(tǒng)的時(shí)域分析法

（）一階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能；

（）二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能：典型二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、欠阻尼階躍響應(yīng)、二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)、二階系統(tǒng)性能的改善；

（）控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析及代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)；

（）控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能分析：

穩(wěn)態(tài)誤差的定義、

系統(tǒng)類型、

穩(wěn)態(tài)誤差分析與靜態(tài)誤差系數(shù)。．

線性系統(tǒng)的根軌跡法

（）根軌跡方程：幅值條件和相角條件；

（）度根軌跡作圖的一般規(guī)則、典型的零、極點(diǎn)分布及其相應(yīng)的根軌跡；

（）系統(tǒng)性能分析：穩(wěn)定性分析、增加零、極點(diǎn)對(duì)根軌跡的影響、利用主導(dǎo)極點(diǎn)估計(jì)系統(tǒng)的性能指標(biāo)；

．

線性系統(tǒng)的頻域分析法

（）頻率特性；

（）典型環(huán)節(jié)與開環(huán)系統(tǒng)的頻率特性；

（）奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)及應(yīng)用；

（）穩(wěn)定裕度；

．

線性系統(tǒng)的校正法

（）校正裝置：超前、滯后網(wǎng)絡(luò)的特性；

（）系統(tǒng)校正的頻率響應(yīng)法：超前、滯后校正設(shè)計(jì)；

1

/

2

個(gè)人整理精品文檔，僅供個(gè)人學(xué)習(xí)使用

（）控制器：控制法則及對(duì)系統(tǒng)性能的影響。

.

線性離散系統(tǒng)的分析

()

信號(hào)采樣和保持；

()

離散系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型：差分方程和脈沖傳遞函數(shù)；

()

離散系統(tǒng)穩(wěn)定性及穩(wěn)定性判據(jù)；

()

離散系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差及動(dòng)態(tài)性能分析；

.

線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與綜合

()

線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述：建立、轉(zhuǎn)換、標(biāo)準(zhǔn)型；線性系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析狀態(tài)方程的解；

()

線性系統(tǒng)的可控性和可觀測性；

()

線性定常系統(tǒng)的線性變換；

()

線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)反饋極點(diǎn)配置和全維狀態(tài)觀測器設(shè)計(jì)；

()

李雅普諾夫穩(wěn)定性分析。

2

第2篇

關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制；原理及設(shè)計(jì)；分析研究

前言：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和建設(shè)，對(duì)于自動(dòng)化的需求越來越甚。對(duì)于教學(xué)工作的開展來說，同樣需要做好相應(yīng)教學(xué)工作的改革和創(chuàng)新，通過自動(dòng)控制原理的切入，做好相應(yīng)課程的設(shè)計(jì)，最終達(dá)到讓學(xué)生掌握實(shí)踐與理論知識(shí)，并對(duì)理論知識(shí)予以靈活應(yīng)用的程度。因此，相關(guān)教師要注重理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)方面進(jìn)行深入研究，做好相應(yīng)課程教學(xué)設(shè)計(jì)。

一、課堂教學(xué)的改革

1.精選授課內(nèi)容，強(qiáng)化“ 三基”教學(xué)

由于“自動(dòng)控制原理”課程包涵內(nèi)容復(fù)雜且知識(shí)信息量非常大，而教學(xué)學(xué)時(shí)又非常有限，這就要求教育者在實(shí)際教學(xué)時(shí)突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，對(duì)基本知識(shí)點(diǎn)、基本原理和基本實(shí)驗(yàn)方法要講透徹，對(duì)局部重點(diǎn)內(nèi)容要精選授課，做到重點(diǎn)答疑解惑，同時(shí)，做好相關(guān)的后期有針對(duì)性的習(xí)題或者課題演練，達(dá)到強(qiáng)化學(xué)習(xí)的目的，教師應(yīng)該盡可能引導(dǎo)學(xué)生去自主的實(shí)踐，從實(shí)踐總結(jié)，結(jié)合理論，強(qiáng)化自我知識(shí)體系，完善自我能力，

2.合理運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，提高教學(xué)效率

現(xiàn)代教學(xué)手段已經(jīng)有了很大的突破，包括多媒體在內(nèi)的各種教學(xué)手段早已走進(jìn)課堂。粉筆加黑板是傳統(tǒng)的教學(xué)基本特點(diǎn)，教師是課堂的主宰，老師的灌輸式教育讓學(xué)生的抽象思維能力沒有發(fā)揮余地，而教師的教學(xué)實(shí)驗(yàn)效果也往往收不到很好的效果。今天，課堂上的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）已司空見慣，它已經(jīng)是現(xiàn)代教育科學(xué)與教育技術(shù)的重要拼圖，教學(xué)軟件和CAI 課件的介入，讓課堂活躍了起來，學(xué)生們的思維也開發(fā)出來，用更多的除了語言以外的內(nèi)容去增加學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，尤其是課程中涉及的圖標(biāo)、曲線等內(nèi)容，采用課件之后，內(nèi)容一目了然，直觀的同時(shí)也提高了教學(xué)效率。

3.利用MATLAB語言，培養(yǎng)綜合分析能力

由美國Mathworks公司的第四代計(jì)算機(jī)語言MATLAB語言，該語言主要面向科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)。控制系統(tǒng)分析與仿真設(shè)計(jì)是該軟件的主要強(qiáng)項(xiàng)功能體現(xiàn)，同時(shí)MATLAB語言繪圖功能特別強(qiáng)勁。目前，MATLAB語言已經(jīng)是我國“自動(dòng)控制原理”課程的主要輔助教學(xué)工具之一。通過該軟件，可以讓學(xué)生通過軟件自我的建模、仿真過程，了解控制系統(tǒng)的工作原理和工作過程，讓學(xué)生對(duì)系統(tǒng)模型方面概念的理解不停留在紙面上，串聯(lián)自身的知識(shí)點(diǎn)，消化和吸收了書本內(nèi)容。教W實(shí)踐來看，“自動(dòng)控制原理”課程教學(xué)中引入MATLAB語言，加深了學(xué)生對(duì)自動(dòng)控制原理廣義上抽象性的理解，知識(shí)涵蓋點(diǎn)更加直觀性。同時(shí)課堂上的學(xué)生也學(xué)會(huì)了使用先進(jìn)的軟件，理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，提高了動(dòng)手能力和理論能力的綜合素質(zhì)。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

1.自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本內(nèi)容

實(shí)踐出真知，所以，教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、基本科研能力和創(chuàng)新能力是檢驗(yàn)教學(xué)效果的考核之一，因此教師教學(xué)中，應(yīng)有的放矢的增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)涵蓋點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的設(shè)立能強(qiáng)化學(xué)生對(duì)抽象的理論概念的理解和消化，進(jìn)而將知識(shí)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐中，學(xué)會(huì)用科學(xué)的方法，有效的數(shù)據(jù)和涵蓋的技術(shù)來分析和整理問題，解決實(shí)際中存在的問題， 進(jìn)而將諸如控制元件、傳感器、自動(dòng)控制原理、仿真方法等分散的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行綜合串聯(lián)，既學(xué)習(xí)了書本知識(shí)，又強(qiáng)化了動(dòng)手能力，理論和實(shí)踐結(jié)合的方式來完成綜合性的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而達(dá)到育人的真正教學(xué)目的。

2.自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式

合理安排、增加實(shí)物綜合性實(shí)驗(yàn)這是目前普遍采用的一種教學(xué)方法，既能加深理論理解，又能對(duì)原理性的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)，從而達(dá)到良好的教學(xué)目的。MATLAB/SIMULINK 數(shù)字仿真環(huán)境的虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ揭彩且环N被廣為傳播的一種教學(xué)方法，該方法擁有先進(jìn)的計(jì)算機(jī)語言和一定的仿真能力，讓學(xué)生能切實(shí)感受控制系統(tǒng)和仿真設(shè)計(jì)。

這兩種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的相互結(jié)合， 使學(xué)生感受到物理實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)的各自優(yōu)缺點(diǎn)，尤其是后者，成功的解決了在虛擬環(huán)境中難以建立真實(shí)系統(tǒng)的問題。此外， 得益于計(jì)算機(jī)的推廣，“自動(dòng)控制原理”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的場地、時(shí)間不再受到限制，甚至部分教學(xué)內(nèi)容得到拓展性的延伸， 越來越多的學(xué)生選擇用課外時(shí)間完成有關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目。

結(jié)語：

隨著國家對(duì)自動(dòng)化控制要求的加劇，做好相應(yīng)教學(xué)工作開展就顯得非常重要。教師要注重從自動(dòng)控制原理出發(fā)開展相應(yīng)的教學(xué)工作，做好相應(yīng)的教學(xué)改革，真正讓學(xué)生掌握自動(dòng)控制技術(shù)，并做好相應(yīng)的實(shí)操教學(xué)，讓學(xué)生的應(yīng)用技能不端提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]牛劍峰. 綜采液壓支架跟機(jī)自動(dòng)化智能化控制系統(tǒng)研究[J]. 煤炭科學(xué)技術(shù)，2015，12：85-91.

第3篇

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；自動(dòng)控制原理； 強(qiáng)化概念

中圖分類號(hào)：TP13文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言

“自動(dòng)控制原理”是研究自動(dòng)控制共性規(guī)律的技術(shù)科學(xué)。控制理論與其它任何學(xué)科一樣，源于社會(huì)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)踐。隨著社會(huì)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，自動(dòng)控制已形成了完整的理論體系，主要包括經(jīng)典控制理論、現(xiàn)代控制理論，以及自20世紀(jì)80年代逐漸形成的大系統(tǒng)理論和智能控制理論。“自動(dòng)控制原理”是自動(dòng)化類專業(yè)一門很重要理論基礎(chǔ)和技術(shù)課程。該課程的特點(diǎn)是：內(nèi)容豐富、理論性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣、信息量大、而且比較抽象，是具有一定深度和學(xué)習(xí)難度的課程。本文主要討論如何在這門課程的教學(xué)過程中把抽象的理論具象化，如何提高大家的興趣，如何把這門課程與整個(gè)專業(yè)體系結(jié)合起來。

2 上好《自動(dòng)控制原理》第一課

對(duì)于這門難度很高的課程，第一課一定要給予學(xué)生充分的感性認(rèn)識(shí)，為基本概念的掌握打下好的基礎(chǔ)。只有掌握了基本的概念，學(xué)生才有進(jìn)一步自我深化的可能。而同時(shí)感性認(rèn)識(shí)的獲得的方法莫過于實(shí)際的例子。筆者為此設(shè)計(jì)了一些例子來進(jìn)行教學(xué)，獲得了較好的效果。現(xiàn)舉出常用的一個(gè)例子與大家共同探討。

如圖所示，這是一個(gè)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)。

首先需讓同學(xué)們明白這個(gè)系統(tǒng)的控制過程。在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，由于比較貼近生活，同學(xué)們對(duì)于這個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行原理基本都能自發(fā)自然的理解，不需太多的引導(dǎo)。但當(dāng)教師要同學(xué)們對(duì)他自己的理解進(jìn)行表述時(shí)卻都不能準(zhǔn)確完整的表達(dá)。因此在教學(xué)過程中要引導(dǎo)大家如何進(jìn)行準(zhǔn)確完整的表述。一般有以下這樣幾點(diǎn)需要表述出來。

（1）系統(tǒng)的控制目標(biāo)是什么？被控制量是什么？被控對(duì)象是哪個(gè)？擾動(dòng)量有哪些？（被控對(duì)象和被控量不要混淆，要讓同學(xué)們分清楚，同時(shí)還要讓大家明白系統(tǒng)的概念）

（2）什么元件實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的驅(qū)動(dòng)？這個(gè)元件就是執(zhí)行元件。

（3）哪個(gè)元件實(shí)現(xiàn)對(duì)被控量的測量？它就是檢測元件。它的信號(hào)是如何反饋的？

（4）輸入量由哪個(gè)元件給定？反饋量如何與給定量進(jìn)行比較？（一般要進(jìn)行反饋量大于給定量和小于給定量的兩方面分析，在講解的時(shí)候要重點(diǎn)突出負(fù)反饋在自動(dòng)控制系統(tǒng)中作用和地位）

（5）系統(tǒng)還有哪些元件給定？它們?cè)谙到y(tǒng)中起什么作用？

通過這樣的引導(dǎo)，同學(xué)們基本能完整準(zhǔn)確的表述。反復(fù)進(jìn)行這樣的訓(xùn)練，同學(xué)們從中可以得到這些學(xué)習(xí)效果：基礎(chǔ)概念不斷豐富深入認(rèn)識(shí)理解，系統(tǒng)的縝密的思維不斷建立完善，語言表達(dá)能力得到提高。而且在分析的過程中，同學(xué)還能感覺到自動(dòng)化原來并不是那么神秘，是可以學(xué)會(huì)，可以掌握的，從而提高大家學(xué)習(xí)興趣。

當(dāng)然在實(shí)際教學(xué)中，不能僅舉上述一個(gè)例子，還需很多例子，如直流調(diào)速系統(tǒng)、位置隨動(dòng)系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)（一般書上溫度控制最常見到）等等。例子越多，同學(xué)們感性認(rèn)識(shí)越豐富，基礎(chǔ)概念理解越深入準(zhǔn)確。當(dāng)然這個(gè)學(xué)習(xí)的過程中，還應(yīng)該適當(dāng)?shù)牧粝驴瞻祝屚瑢W(xué)們解答，或者讓同學(xué)們寫出一些簡單控制系統(tǒng)的分析，作為大作業(yè)評(píng)講。

我們?cè)诜治鲎钥剡^程時(shí)，要讓同學(xué)們領(lǐng)會(huì)到自動(dòng)化專業(yè)課程體系的結(jié)構(gòu)，知道每門課程的基本作用和地位。從而通過這門課程讓大家可以初步建立起本專業(yè)的知識(shí)框架，至于具體內(nèi)容，當(dāng)然需要每門課程的具體教學(xué)去完成了。

3 對(duì)“自動(dòng)控制原理”課，從實(shí)際控制系統(tǒng)入手進(jìn)行教學(xué)，強(qiáng)調(diào)工程和物理概念

“自動(dòng)控制原理”是一門理論性較強(qiáng)的課程，涉及知識(shí)面廣，信息量大，所涉及的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較為廣泛，從微積分，復(fù)變函數(shù)，離散數(shù)學(xué)到矩陣?yán)碚摗W(xué)生覺得難學(xué)，教師覺得難教。如果在教學(xué)過程中只注重一般的數(shù)學(xué)論證，缺乏工程和物理概念的闡述，學(xué)生學(xué)后不知用在哪里，如何運(yùn)用。學(xué)生在課堂上忙于做筆記，課后忙于根據(jù)公式作大量的習(xí)題，考完試后，公式忘掉了，腦子里一片空白。這樣的學(xué)習(xí)效果為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及就業(yè)工作等帶來許多問題。

任課教師必須有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)，那就是設(shè)置本課程的教學(xué)目的并不在于使學(xué)生僅僅多學(xué)一些知識(shí)，而是通過該課程的學(xué)習(xí)，在學(xué)生頭腦中形成一種穩(wěn)固的思想，并使他們自己學(xué)會(huì)找出與本專業(yè)的實(shí)踐結(jié)合點(diǎn)，培養(yǎng)一種對(duì)知識(shí)應(yīng)用和創(chuàng)造的能力。在教學(xué)過程中一定要重點(diǎn)講述基本概念、基本原理和基本方法。

通過典型示例，引出控制、自動(dòng)控制，反饋等基本概念。例如，通過人騎自行車這樣一個(gè)最簡單的例子，引出控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成，通過人的控制將不穩(wěn)定的被控對(duì)象通過反饋控制變成穩(wěn)定，并且可實(shí)現(xiàn)跟蹤控制，進(jìn)而引出機(jī)器人控制這個(gè)熱點(diǎn)的控制問題。根據(jù)換熱器的溫度控制，讓同學(xué)們明確閉環(huán)控制的首要目的是為了克服不確定性因素，如對(duì)象本身的不確定性以及不確定性的干擾等。在關(guān)于穩(wěn)定性的教學(xué)中，還要明確反饋可能會(huì)引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定，保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)首先必須滿足的基本要求。通過系統(tǒng)傳遞函數(shù)分析的關(guān)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性是有界輸入/有界輸出（BI/BO）穩(wěn)定性，因傳遞函數(shù)本身就是關(guān)于系統(tǒng)的輸入輸出描述。通過這些典型示例，使學(xué)生們對(duì)學(xué)習(xí)本課程的任務(wù)有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，明確自動(dòng)控原理課程的主要內(nèi)容就是采用時(shí)域、根軌跡、頻域等各種方法分析控制系統(tǒng)的性能，并根據(jù)要求的系統(tǒng)性能指標(biāo)，進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)校正。在掌握了這些基本概念后，學(xué)生的學(xué)習(xí)就有了明確的目的性。為了定量分析自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能，需用數(shù)學(xué)模型描述實(shí)際的物理系統(tǒng)，引出傳遞函數(shù)的概念。傳遞函數(shù)是控制理論中很重要的一個(gè)概念，不僅要讓學(xué)生掌握它是在零初始條件下輸入輸出變量的拉氏變換之比，更要明確它表示的是輸入輸出的變化量之比。還可把它引伸為一個(gè)算子，實(shí)現(xiàn)從輸入到輸出的一個(gè)變換。同時(shí)還要明確傳遞函數(shù)只能描述元件或系統(tǒng)輸入輸出特性，即端部特性，而不能描述其內(nèi)部狀態(tài)。通過傳遞函數(shù)的引入，可建立控制系統(tǒng)的方框圖。整個(gè)經(jīng)典控制理論都是以傳遞函數(shù)為核心，圍繞著系統(tǒng)方框圖進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。通過強(qiáng)化物理概念，使學(xué)生們看到的不僅是一個(gè)個(gè)方框圖、傳遞函數(shù)，更要看到方框圖背后所代表的物理系統(tǒng)，這樣在進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)時(shí)就有了明確的物理概念。

在知識(shí)的傳授中，注重控制思想和工程背景。本課程的設(shè)置目的不僅是對(duì)這門學(xué)科知識(shí)的掌握，更重要的是在各行業(yè)中的具體工程應(yīng)用。因此在教學(xué)的全部過程中必須注重課程在工程的具體情況，并將工程的分析、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法滲入課程的教學(xué)中，如PID參數(shù)的整定及工程整定等。還應(yīng)向?qū)W生介紹控制理論的前沿和熱點(diǎn)，并結(jié)合教師的科研介紹在工程中的應(yīng)用，以此使學(xué)生學(xué)會(huì)尋找各行業(yè)與控制理論的結(jié)合點(diǎn)，并去開創(chuàng)新的結(jié)合點(diǎn)，從而培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力和創(chuàng)新的能力。

4 注重“自動(dòng)控制原理”與“信號(hào)與系統(tǒng)”有機(jī)結(jié)合，拓寬學(xué)生的知識(shí)面

自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)的“自動(dòng)控制原理”和“信號(hào)與系統(tǒng)”兩門課，都是作為專業(yè)基礎(chǔ)課開設(shè)，兩門課程在內(nèi)容上存在一定的重復(fù)。將兩門課的內(nèi)容有機(jī)的結(jié)合在一起，做到一加一等于二，甚至大于二。“信號(hào)與系統(tǒng)”和“自動(dòng)控制原理”是不同性質(zhì)的專業(yè)基礎(chǔ)課，雖然在內(nèi)容上存在重復(fù)，但在思想體系及出發(fā)點(diǎn)上不同。 “信號(hào)與系統(tǒng)”偏重于弱信號(hào)的處理與傳輸，為通信系統(tǒng)的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。而“自動(dòng)控制原理”則側(cè)重系統(tǒng)的應(yīng)用。因此在“自動(dòng)控制原理”的教學(xué)過程中，注重對(duì)基本概念、基本理論和基本方法的闡述，使學(xué)生等到一定的工程應(yīng)用概念。在選用例子時(shí)，盡量選用實(shí)際控制系統(tǒng)的例子，這樣能夠使學(xué)生在很少的時(shí)間內(nèi)理解一般系統(tǒng)的控制規(guī)律，掌握控制系統(tǒng)的有關(guān)概念。而在講述數(shù)學(xué)模型中的信號(hào)流圖，采樣系統(tǒng)中的z變換和差分方程的求解等內(nèi)容時(shí)，由于這部分內(nèi)容與“信號(hào)與系統(tǒng)”中的部分內(nèi)容相重復(fù)，就可簡單講解。在“自動(dòng)控制原理”中不重點(diǎn)講述的脈沖響應(yīng)函數(shù)和卷積的概念，而在“信號(hào)與系統(tǒng)”中作為重點(diǎn)進(jìn)行闡述，這樣可以拓寬學(xué)生的知識(shí)面，為第三學(xué)年學(xué)生選專業(yè)奠定了基礎(chǔ)。

在自動(dòng)化專業(yè)，同時(shí)開設(shè)“自動(dòng)控制原理”和“信號(hào)與系統(tǒng)”兩門課的時(shí)間還不長，在教學(xué)過程中會(huì)暴露出許多問題，如何在教學(xué)內(nèi)容上統(tǒng)籌安排，使學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)獲得更多的知識(shí)，仍需在今后的教學(xué)實(shí)踐中不斷探討。

參考文獻(xiàn)

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[3]胡壽松. 自動(dòng)控制原理（第四版）[M]. 北京： 科學(xué)出版社，2002.

第4篇

關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制原理；獨(dú)立學(xué)院；范例教學(xué)；結(jié)構(gòu)主義教學(xué)

作者簡介：周戰(zhàn)馨（1970-），女，吉林省吉林市人，常州大學(xué)信息學(xué)院，副教授；張繼（1981-），男，江蘇常州人，常州大學(xué)信息學(xué)院，講師。（江蘇 常州 213016）

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）19-0113-02

在多年的教學(xué)實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)獨(dú)立學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生來源復(fù)雜，學(xué)習(xí)能力參差不齊，學(xué)習(xí)目標(biāo)各種各樣，這些都給“自動(dòng)控制原理”教學(xué)帶來很大困難。同時(shí)，進(jìn)入21世紀(jì)以來，科學(xué)技術(shù)在不斷加速中發(fā)展，尤其在電子、電氣和材料等領(lǐng)域，新材料和新技術(shù)層出不窮。但是目前高等院校開設(shè)的“自動(dòng)控制原理”作為一門專業(yè)基礎(chǔ)理論課，內(nèi)容比較抽象，更多強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手解算能力，與實(shí)際應(yīng)用有些脫節(jié)。

為了達(dá)到獨(dú)立學(xué)院培養(yǎng)目標(biāo)，通過系統(tǒng)分析實(shí)際教學(xué)情況，查閱并參考近現(xiàn)代教學(xué)理論[1]和各個(gè)學(xué)校開展的教學(xué)改革，[2，3]在實(shí)際教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行了有益探討。

一、問題分析

第一，獨(dú)立學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)生源復(fù)雜，學(xué)習(xí)能力偏差和學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確。由于筆者所在常州大學(xué)地處江蘇省，經(jīng)濟(jì)發(fā)展在國內(nèi)處于前列，尤其在電子、電氣和能源新材料等方面。地方經(jīng)濟(jì)逐步轉(zhuǎn)向科技型，對(duì)應(yīng)用人才需求旺盛。因此從政府、企業(yè)到普通群眾無不認(rèn)識(shí)到掌握技術(shù)、具有技能的重要性。隨著國家對(duì)高等教育改革的進(jìn)一步推進(jìn)，給更多的青年人帶來機(jī)會(huì)，面對(duì)高就業(yè)率，電氣自動(dòng)化專業(yè)得到了更廣泛的關(guān)注。這樣就形成了學(xué)生中既有理科背景的，還有少部分文科背景的；既有高考偶然因素失利的，也有勉強(qiáng)達(dá)到錄取分?jǐn)?shù)線的；既有喜愛電氣自動(dòng)化專業(yè)的，更有不少是為了就業(yè)和父母期望而來的。在教學(xué)中明確體現(xiàn)了不同生源學(xué)生的學(xué)習(xí)能力差別。前兩年的大學(xué)學(xué)習(xí)過程，只能基本上幫助大部分人適應(yīng)大學(xué)教學(xué)節(jié)奏，在學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)效率方面基本沒有改進(jìn)。反而不斷增加了他們的學(xué)業(yè)壓力，引發(fā)一部分人消極情緒，對(duì)自身的改進(jìn)沒有了信心。第三年進(jìn)入專業(yè)課學(xué)習(xí)，少部分對(duì)知識(shí)掌握好的學(xué)生，由于外界不斷對(duì)他們的肯定，學(xué)習(xí)積極性得到提高，主動(dòng)與老師互動(dòng)；大部分學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)剛接觸，對(duì)于抽象的理論知識(shí)不知道有何用處，對(duì)自身能力的潛力認(rèn)識(shí)不夠，滿足于考試通過，拿到學(xué)分。

第二，獨(dú)立學(xué)院培養(yǎng)目標(biāo)不斷變化，受母體高校影響大。自獨(dú)立學(xué)院開設(shè)之初，其培養(yǎng)目標(biāo)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)其在高等教育中作用認(rèn)識(shí)的加深，在不斷發(fā)展變化。從最初的對(duì)主流學(xué)校的有益補(bǔ)充，發(fā)展到主要培養(yǎng)技能型和技術(shù)型人才；在師資和教學(xué)設(shè)施建設(shè)上，基本都是參照所母體學(xué)校進(jìn)行。為了保證教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)進(jìn)度，很多師資都是從母體學(xué)校借調(diào)。所以保證了對(duì)人才的培養(yǎng)質(zhì)量，滿足了學(xué)生和家長對(duì)學(xué)校的期望，卻加重了任課教師的教學(xué)強(qiáng)度。任課教師要面向不同基礎(chǔ)，不同理解能力和學(xué)習(xí)能力的學(xué)生。

第三，由于我國近些年經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，對(duì)技術(shù)人才需求隨之增長。更多的企業(yè)為了自身的可持續(xù)發(fā)展，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)設(shè)備；越來越多的技術(shù)型小企業(yè)獲得發(fā)展空間；社會(huì)上不斷涌現(xiàn)新專業(yè)方向、新技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。高中畢業(yè)生不能夠通過短時(shí)培訓(xùn)勝任崗位；普通高等學(xué)校的畢業(yè)生缺少實(shí)際動(dòng)手能力，對(duì)工作崗位待遇期望值高。獨(dú)立學(xué)院通過十年多的不斷完善，已逐步注重市場調(diào)研，充分結(jié)合母體學(xué)校的專業(yè)特長，加強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用能力的培訓(xùn)，但是目前仍不能滿足社會(huì)需求。

二、實(shí)踐探討

面對(duì)以上實(shí)際情況，從掌握基本知識(shí)和應(yīng)用角度出發(fā)，在以下三方面做了教學(xué)改進(jìn)。

1.實(shí)施“缺漏”教學(xué)，讓學(xué)生掌握最基本的概念和原理

心理學(xué)家M·瓦根金提出的范例教學(xué)非常適用于獨(dú)立學(xué)院“自動(dòng)控制原理”的教學(xué)。他強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生掌握課程中最基礎(chǔ)、最本質(zhì)的因素。因此根據(jù)電氣自動(dòng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)背景，我們精選出最典型、最有代表性的概念和原理作為授課重點(diǎn)，并增加相應(yīng)的授課學(xué)時(shí)。對(duì)于負(fù)反饋系統(tǒng)的理解，增加實(shí)際系統(tǒng)分析，對(duì)同一個(gè)電機(jī)速度控制系統(tǒng)在不同情況下作用進(jìn)行分析。首先進(jìn)行定性分析，然后再進(jìn)行定量分析；對(duì)于控制系統(tǒng)穩(wěn)定性，打破章節(jié)限制，集中講解其重要性和分析手段；對(duì)于控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分，側(cè)重于講解思路，只把PID控制器作為重要知識(shí)點(diǎn)。

實(shí)踐證明，學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)節(jié)奏比較適中，對(duì)概念的理解比較清晰，減少了為了達(dá)到教學(xué)進(jìn)度使得部分學(xué)生跟不上的現(xiàn)象；教師對(duì)設(shè)計(jì)部分內(nèi)容降低要求，比較符合獨(dú)立學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)背景，減弱了母體高校教學(xué)要求的影響。

2.應(yīng)用“結(jié)構(gòu)主義”教學(xué)方法

作為三大教學(xué)論之一，結(jié)構(gòu)主義教學(xué)論強(qiáng)調(diào)心理學(xué)與教育學(xué)的緊密結(jié)合。要學(xué)習(xí)和掌握學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)；要組織螺旋式課程；要廣泛使用發(fā)現(xiàn)方法。將原發(fā)現(xiàn)過程再編制，應(yīng)用于教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)過程。發(fā)展學(xué)生的歸納、推理等思維能力。目的是讓學(xué)生形成遷移能力，這種理論特別適用于“自動(dòng)控制原理”的教學(xué)。以電機(jī)速度控制系統(tǒng)為重點(diǎn)，設(shè)置多種工作狀態(tài)。首先演示控制系統(tǒng)工作狀態(tài)，讓學(xué)生通過測試設(shè)備發(fā)現(xiàn)問題，引導(dǎo)學(xué)生分析可能的原因，提供相應(yīng)的理論分析方法，共同分析現(xiàn)象所體現(xiàn)的控制系統(tǒng)原理。因此提高了學(xué)生參與的積極性，也增強(qiáng)了他們自身理解問題和解決問題的自信心。由于對(duì)電機(jī)速度控制系統(tǒng)的分析對(duì)控制系統(tǒng)三個(gè)指標(biāo)——穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性完全覆蓋，使學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)原理的基本結(jié)構(gòu)有清晰的理解。許多學(xué)生不再和教師探討“自動(dòng)控制原理”課程對(duì)以后工作有什么作用，與自身生活有什么聯(lián)系，傳遞函數(shù)表示什么，畫根軌跡作用是什么等等。對(duì)學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，使學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力加強(qiáng)，能夠縮短適應(yīng)工作崗位的進(jìn)程。

3.提高M(jìn)ATLAB和網(wǎng)絡(luò)的使用率

MATLAB是控制系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)的一個(gè)平臺(tái)。[4]對(duì)于喜愛虛擬世界的年輕人而言，許多實(shí)際控制系統(tǒng)的理解難度比較大，但在虛擬世界，可以出錯(cuò)，可以隨時(shí)修改，同時(shí)不受元件成本、安裝要求的限制。教師在教學(xué)過程中，利用MATLAB即時(shí)演示控制系統(tǒng)工作現(xiàn)象。在入門階段，教師充分考慮到學(xué)生英語基礎(chǔ)低面導(dǎo)致獨(dú)立閱讀幫助文件進(jìn)展慢的情況，專門安排時(shí)間引領(lǐng)學(xué)生掌握基本仿真命令。

由于智能手機(jī)的普遍使用，幾乎本專業(yè)所有學(xué)生都能隨時(shí)查詢信息。通過引導(dǎo)學(xué)生查詢與“自動(dòng)控制原理”課程相關(guān)內(nèi)容，使學(xué)生學(xué)會(huì)正確搜索學(xué)術(shù)信息，對(duì)信息的使用要先進(jìn)行基本判斷。如對(duì)于利用SIMULINK進(jìn)行仿真驗(yàn)證，許多學(xué)生直接使用網(wǎng)絡(luò)上提供的模型。但在仿真時(shí)經(jīng)常出錯(cuò)。此時(shí)教師幫助學(xué)生分析出錯(cuò)原因，通常是在學(xué)生提出三個(gè)修改后仍不成功的情況下。由此鼓勵(lì)了一部分動(dòng)手能力強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、總結(jié)與展望

通過采用新的教學(xué)理念，緊密結(jié)合懷德獨(dú)立學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)“自動(dòng)控制原理”實(shí)際教學(xué)情況，實(shí)施了淡化理論知識(shí)推導(dǎo)，注重理論知識(shí)框架的掌握；減少對(duì)計(jì)算的要求，提高對(duì)應(yīng)用軟件的運(yùn)用能力；降低對(duì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)要求，加強(qiáng)典型實(shí)際系統(tǒng)分析能力和對(duì)基本概念的理解。

分析當(dāng)前教學(xué)效果，可以得出學(xué)生的自信心得到提高，教師的教學(xué)能力得到提升，擺脫了以前學(xué)生面對(duì)理論知識(shí)學(xué)習(xí)沒興趣、沒信心，教師面對(duì)學(xué)生只能放慢教節(jié)奏，全面降低教學(xué)要求，課堂很少互動(dòng)的被動(dòng)局面。

當(dāng)然，要使“自動(dòng)控制原理”課程的教學(xué)效果進(jìn)一步提高，還需要對(duì)教師的應(yīng)用能力進(jìn)行培訓(xùn)，提供機(jī)會(huì)讓他們走出學(xué)校到企業(yè)去，了解技術(shù)應(yīng)用新動(dòng)向、新需求。學(xué)生更需要走出學(xué)校，提高對(duì)本門課程在實(shí)際系統(tǒng)中重要性的認(rèn)識(shí)。這些均是我們以后需要做的工作，希望電氣自動(dòng)化專業(yè)的畢業(yè)生能很好地符合社會(huì)需求，更快地適應(yīng)崗位。

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第5篇

論文摘要：自動(dòng)控制原理課程不僅是控制類專業(yè)而且是電子信息類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。主要介紹了自動(dòng)控制原理課程建設(shè)與改革的實(shí)踐和體會(huì)。總結(jié)了教學(xué)、教改工作中所取得的成果，提出了一些具體做法和措施，著重對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)體系的整合和優(yōu)化以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與實(shí)驗(yàn)組織方式進(jìn)行了討論，旨在突出教學(xué)重點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，提高教學(xué)質(zhì)量。實(shí)踐證明，效果良好，并對(duì)該課程的進(jìn)一步改革提出了一些設(shè)想。

論文關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制原理教學(xué)改革教學(xué)質(zhì)量

引言

自動(dòng)控制理論發(fā)展的歷史并不長，從二十世紀(jì)三十年代開始，不過幾十年的發(fā)展，而真正進(jìn)入高等學(xué)校課程還是二十世紀(jì)五六十年代。它的出現(xiàn)給高等教育注入了新的活力，目前這門理論課程已是控制類和電子信息類專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課之一，是一門知識(shí)覆蓋面廣、課程內(nèi)容多、更新發(fā)展快且應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，該課程對(duì)學(xué)生建立系統(tǒng)和工程的概念具有十分重要的意義。

1改革教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量

隨著控制理論的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，新的控制方法和控制手段也越來越多，為了適應(yīng)時(shí)代要求，根據(jù)本科專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)特點(diǎn)，我們對(duì)自動(dòng)控制課程的內(nèi)容進(jìn)行了重新整合，選用優(yōu)秀教材，制定了新的教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)大綱和考核大綱。適時(shí)地把一些新內(nèi)容、新的教學(xué)成果、應(yīng)用實(shí)例融合到教學(xué)內(nèi)容中，做到課程內(nèi)容的基礎(chǔ)性和先進(jìn)性相結(jié)合，把握經(jīng)典與現(xiàn)代、本課程與其他相關(guān)課程內(nèi)容的關(guān)系處理。大幅度減少了學(xué)時(shí)數(shù)，將經(jīng)典控制理論與現(xiàn)代控制理論結(jié)合起來講授，重點(diǎn)講解控制理論的基本知識(shí)及應(yīng)用，理清思路，了解方法，增強(qiáng)系統(tǒng)性。

自動(dòng)控制原理的教學(xué)內(nèi)容有一條主線：系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。圍繞這條主線，把教學(xué)內(nèi)容劃分為六大塊：自動(dòng)控制的一般概念、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與數(shù)學(xué)模型、系統(tǒng)的分析、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、采樣控制系統(tǒng)的分析和非線性系統(tǒng)的分析。對(duì)于系統(tǒng)分析是重點(diǎn)講解部分，介紹了各種分析方法：時(shí)域分析法、根軌跡法、頻域分析法，狀態(tài)空間法等，進(jìn)行有關(guān)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)分析，以及能控性和能觀性分析；在系統(tǒng)設(shè)計(jì)這一重點(diǎn)部分的講解中，介紹了根軌跡設(shè)計(jì)法、頻域設(shè)計(jì)法和狀態(tài)控制設(shè)計(jì)法，與系統(tǒng)分析相呼應(yīng)，使學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中，圍繞“系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)”這條主線進(jìn)行，做到舉一反三，從而對(duì)自動(dòng)控制理論有一個(gè)完整清晰的理解。

在分析設(shè)計(jì)這個(gè)主線下，以穩(wěn)定性指標(biāo)為輔線。在各個(gè)有關(guān)章節(jié)的小結(jié)中對(duì)穩(wěn)定性都予以重點(diǎn)討論，通過對(duì)各種穩(wěn)定性判斷方法的分析，把前后的知識(shí)點(diǎn)加以銜接聯(lián)系，并綜合應(yīng)用。

在講清系統(tǒng)物理概念的基礎(chǔ)上，結(jié)合課程內(nèi)容，引入先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)手段。將Matlab軟件在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用引人課堂教學(xué)，在諸多課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)了Matlab仿真演示，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)抽象理論的感性認(rèn)識(shí)，收到了良好的教學(xué)效果。

為體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性、科學(xué)性和前沿性，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣，對(duì)目前控制理路研究的熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢作一些簡要介紹，如模糊控制、智能控制等。

2改革教學(xué)方法，提升教學(xué)手段

自動(dòng)控制原理對(duì)學(xué)生的定性分析能力、定量估算能力、綜合運(yùn)用能力、數(shù)—形結(jié)合能力有一定的要求，并需具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，學(xué)生在學(xué)習(xí)中經(jīng)常會(huì)感到困難而產(chǎn)生畏難情緒，影響學(xué)習(xí)效果。因此，改革傳統(tǒng)教學(xué)方法和教學(xué)手段，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量，是課程改革的重中之重

2．1采用現(xiàn)代教育技術(shù)與手段提高教學(xué)效果

在以信息、知識(shí)爆炸為特征的今天，傳統(tǒng)的教學(xué)手段以不能適應(yīng)時(shí)代的需要，教學(xué)手段的改革勢在必行。在《自動(dòng)控制原理》課的多媒體教學(xué)實(shí)踐中，我們努力探索如何使多媒體這一先進(jìn)的教學(xué)手段更好地服務(wù)于課堂教學(xué)。開發(fā)了《自動(dòng)控制原理多媒體課件》、(Mat—lab仿真軟件包》等CAI課件，．采樣了多媒體與板書相結(jié)合的教學(xué)方法，既充分利用了多媒體教學(xué)的生動(dòng)、逼真、容量大的優(yōu)點(diǎn)，又充分利用了板書教學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性、邏輯性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)踐證明，這一方法取得了良好的教學(xué)效果，受到了學(xué)生的認(rèn)可，對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提高起了一定的積極作用。轉(zhuǎn)貼2．2加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力

注重實(shí)踐能力的培養(yǎng)，堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際的原則，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理解，僅僅通過課堂講解還很不夠，必須通過實(shí)踐教學(xué)這一環(huán)節(jié)，使學(xué)生對(duì)知識(shí)有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。

實(shí)踐教學(xué)是提高學(xué)生創(chuàng)新精神和能力的重要途徑，在教改過程中，我們加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，徹底改造了原有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，開發(fā)了綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)，目的在于通過實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用控制理論的方法解決實(shí)際問題、將實(shí)際問題抽象為理論問題的能力。實(shí)驗(yàn)只提目標(biāo)和要求，沒有詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)電路圖。學(xué)生根據(jù)個(gè)人情況自主選擇難度等級(jí)不同的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)系統(tǒng)的性能要求，獨(dú)立完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)搭建和調(diào)試，記錄原始數(shù)據(jù)和圖形，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。所有這些都極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，鞏固了課程理論，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力，使其觀察、分析和解決問題的能力都有很大的提高。

為了加強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，在教學(xué)過程中還增加了課程設(shè)計(jì)這一教學(xué)環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生了解到了Matlab軟件在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，加深學(xué)生對(duì)(lf動(dòng)控制原理》這門課程的基本概念，基本的分析方法及設(shè)計(jì)方法的理解。

3以教學(xué)推動(dòng)科研，以科研促進(jìn)教學(xué)

對(duì)于普通高等教育來說，教學(xué)固然重要。科研也不可以忽視。教學(xué)和科研是相輔相成的兩個(gè)方面，兩者不可分割。從自動(dòng)控制理論來講，它近幾十年才建立起來，與工程實(shí)際聯(lián)系較廣，特別是在發(fā)展過程中，數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)起了很大的作用，成為控制理論的重要工具。因此可以說，控制理論是工程與數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)相互作用的前沿。在教學(xué)中講授理論知識(shí)的同時(shí)，可以增加一些與科研結(jié)合的內(nèi)容，如在同學(xué)中選一些成績較好，對(duì)科研又有一定興趣的同學(xué)，參加有關(guān)教師的科研項(xiàng)目，也可為學(xué)生科技活動(dòng)中心提供一些課題，指導(dǎo)學(xué)生參與科研。這樣，一方面調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，另方面，也可為科研活動(dòng)的開展打好基礎(chǔ)。學(xué)生通過參與科研，學(xué)習(xí)興趣更加濃厚了，求知的欲望更強(qiáng)了。

4下一步改革設(shè)想

該課程的教學(xué)改革已在我校實(shí)施。取得了良好的教學(xué)效果，學(xué)生的基本知識(shí)、專業(yè)能力、實(shí)踐技能乃至學(xué)習(xí)興趣等。都較以往有較大的提高。教學(xué)改革的路子還很長。尚需繼續(xù)探索和實(shí)踐，使之不斷完善，下一步改革的設(shè)想有四點(diǎn)：

(1)從課程的實(shí)際及教學(xué)規(guī)律出發(fā)，以培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐技能為宗旨，真正探索出一種新的實(shí)踐教育模式。

第6篇

摘 要：自動(dòng)控制原理是測控技術(shù)與儀器專業(yè)的重要主干課，該門課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高基礎(chǔ)理論教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)深入認(rèn)識(shí)的重要手段。由于各高校的實(shí)際校情不同，實(shí)驗(yàn)條件相差很大，很多學(xué)校無法進(jìn)行有成效的在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的實(shí)驗(yàn)，而進(jìn)行控制系統(tǒng)的仿真是解決這一問題的有效途徑。針對(duì)上述問題，建立了自動(dòng)控制原理的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)體系，只需借助于MATLAB/SIMULINK軟件，即可完成各種控制系統(tǒng)的分析、研究和實(shí)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：測控技術(shù)與儀器 自動(dòng)控制原理 MATLAB/SIMULINK 計(jì)算機(jī)仿真

中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）07（a）-0119-02

1 自動(dòng)控制原理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

自動(dòng)控制原理這門課理論性強(qiáng)，比較抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)有一定的難度，因此實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)效果的好壞對(duì)學(xué)生牢固掌握課堂理論知識(shí)、提高教學(xué)效果起著非常重要的作用。在目前普遍課時(shí)壓縮，教學(xué)要求提高的前提下，實(shí)驗(yàn)教學(xué)要解決以下幾個(gè)方面的問題：如何加深學(xué)生對(duì)課程中基本概念基本理論的理解；如何提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力；如何培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、分析解決控制過程中實(shí)際問題的能力；如何在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入新的科技發(fā)展成果，培養(yǎng)利用現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)和仿真手段快速檢驗(yàn)和實(shí)現(xiàn)新的控制理論和算法的能力。

2 自動(dòng)控制原理的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)體系

采用MATLAB/SIMULINK軟件進(jìn)行仿真，可以避免對(duì)專用實(shí)驗(yàn)場地的依賴，可以進(jìn)行各種控制試驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)效果，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹Ｗ詣?dòng)控制原理的教學(xué)內(nèi)容比較豐富，包括經(jīng)典控制理論、現(xiàn)代控制理論，既涉及線性時(shí)不變系統(tǒng)，又涉及非線性系統(tǒng)，既涉及連續(xù)系統(tǒng)，又涉及離散系統(tǒng)。仿真實(shí)驗(yàn)采用兩種模式，一種是運(yùn)用MATLAB語言進(jìn)行編程，完成相應(yīng)的控制系統(tǒng)的構(gòu)建和性能分析，一種是采用MATLAB中集成的仿真環(huán)境SIMULINK進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。該文僅以少學(xué)時(shí)的自動(dòng)控制原理中講到的經(jīng)典控制理論中的線性時(shí)不變連續(xù)系統(tǒng)為例加以說明。仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包括：控制系統(tǒng)建模；各類模型之間的轉(zhuǎn)化；復(fù)雜控制系統(tǒng)的化簡；典型輸入信號(hào)分析；典型環(huán)節(jié)的響應(yīng)分析；二階系統(tǒng)的性能指標(biāo)分析；采用多種方法進(jìn)行系統(tǒng)穩(wěn)定性分析；線性系統(tǒng)的根軌跡分析；控制系統(tǒng)的頻域特性及頻域性能指標(biāo)分析；系統(tǒng)校正效果分析等。

下面以典型二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為例，介紹一下MATLAB腳本語言編程與SIMULINK模塊仿真。該實(shí)驗(yàn)的目的是通過改變系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型的參數(shù)，研究二階系統(tǒng)的重要參數(shù)阻尼比對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響。二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：，比較當(dāng)=10，=0，0.25，0.5，0.7，1.2時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)特性。

采用MATLAB語言編寫的腳本文件：

Wn=10；

Kosi=[0，0.25，0.5，0.7，1.2]；

Num=Wn^2；

figure（1）

hold on

for i=1：5

Den=[1，2*Kosi（i）*Wn，Wn^2]；

t=[0：0.01：4]；

Step（Num，Den，t）

end

hold off

title（'Step Response'）

響應(yīng)曲線如下：

從圖中可以清楚地看到二階系統(tǒng)的響應(yīng)規(guī)律，當(dāng)一定時(shí)，隨著的增加，振蕩減弱，超調(diào)減少，調(diào)節(jié)時(shí)間減小。

同樣，可以采用SIMULINK建立二階系統(tǒng)的控制模型，通過雙擊示波器Scope，可以看到SIMULINK的仿真曲線。

通過仿真實(shí)驗(yàn)可以體會(huì)到，二者均可以有效地進(jìn)行控制系統(tǒng)的仿真，可以有效地達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹２捎肧IMULINK構(gòu)建系統(tǒng)模型更加方便快捷，而采用MATLAB腳本語言則更能鍛煉同學(xué)的邏輯思維能力。

3 結(jié)語

通過仿真實(shí)驗(yàn)，不僅能幫助同學(xué)們深入熟悉和掌握自動(dòng)控制原理的基本知識(shí)，而且能鍛煉同學(xué)們的邏輯思維和編程能力，為其以后在測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)控制算法的實(shí)現(xiàn)方面打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，對(duì)自動(dòng)控制原理的教學(xué)起到畫龍點(diǎn)睛的作用。

參考文獻(xiàn)

第7篇

關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制原理；教學(xué)改革；知識(shí)線索；創(chuàng)新

作者簡介：陳曉燕（1979-），女，四川自貢人，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)信息與工程技術(shù)學(xué)院，講師；龐濤（1977-），男，四川射洪人，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)信息與工程技術(shù)學(xué)院，講師。（四川 雅安 625014）

基金項(xiàng)目：本文系“四川農(nóng)業(yè)大學(xué)2011年校級(jí)教學(xué)改革項(xiàng)目”（項(xiàng)目編號(hào)：X2011036）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A     文章編號(hào)：1007-0079（2012）01-0016-03

“自動(dòng)控制原理”是高校自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是電氣信息類、機(jī)械類、環(huán)境工程類等專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課。在整個(gè)專業(yè)知識(shí)體系中占據(jù)非常重要的地位，具有承上啟下的作用。通過對(duì)控制理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握分析、測試和設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本方法，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，為后續(xù)如“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”、“過程控制系統(tǒng)”、“電氣控制”、“先進(jìn)控制系統(tǒng)”等專業(yè)課程提供理論基礎(chǔ)和分析設(shè)計(jì)方法。該課程內(nèi)容涉及數(shù)學(xué)、物理、電子、電機(jī)、機(jī)械等多學(xué)科領(lǐng)域，還與實(shí)際工程系統(tǒng)的控制密切相關(guān)[1]，具有內(nèi)容豐富、理論性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣、更新發(fā)展快等特點(diǎn)[2]，有一定的深度和學(xué)習(xí)難度。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中容易感到枯燥乏味，產(chǎn)生厭學(xué)情緒。教師在教授過程中也容易過分強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，忽視工程應(yīng)用。為了促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高，對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)改革是十分必要的。

一、優(yōu)化課程內(nèi)容，把握知識(shí)線索

1.重點(diǎn)突出

隨著專業(yè)口徑的不斷擴(kuò)寬，各門課程的教學(xué)內(nèi)容也不斷膨脹和加深，自動(dòng)控制原理課程也面臨著內(nèi)容多和課時(shí)少的矛盾，所以要精選課程內(nèi)容，突出重點(diǎn)[3]。下面將每章中的一些重點(diǎn)分別加以闡述：

“控制系統(tǒng)基本概念”重點(diǎn)是自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本工作原理，自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)、組成和基本環(huán)節(jié)，自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)，自動(dòng)控制系統(tǒng)的類型。

“控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型”重點(diǎn)是動(dòng)態(tài)微分方程的建立，傳遞函數(shù)求解，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖變換。

“線性連續(xù)系統(tǒng)的時(shí)域分析”重點(diǎn)是自動(dòng)控制系統(tǒng)的暫態(tài)過程分析，代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)，穩(wěn)態(tài)誤差求解，根軌跡的繪制，用根軌跡法分析系統(tǒng)的性能。

“線性連續(xù)系統(tǒng)的頻域分析”重點(diǎn)是頻率特性的繪制，頻率特性與系統(tǒng)時(shí)域指標(biāo)之間的關(guān)系，頻域指標(biāo)，Nyquist判據(jù)。

“線性系統(tǒng)的校正”重點(diǎn)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思想，串聯(lián)校正的特性及作用，校正方法。

“非線性系統(tǒng)分析”重點(diǎn)是非線性系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程的特點(diǎn)，描述函數(shù)法，改善非線性系統(tǒng)性能的措施及非線性特性的利用，相平面法。

“線性離散系統(tǒng)”重點(diǎn)是離散時(shí)間函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式及采樣定理，線性常系數(shù)差分方程與脈沖傳遞函數(shù)，采樣控制系統(tǒng)的時(shí)域分析，采樣控制系統(tǒng)的頻域分析與數(shù)字校正。

2.線索清晰

自動(dòng)控制原理課程理論性強(qiáng)、內(nèi)容多、涉及大量數(shù)學(xué)知識(shí)。同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中常常不清楚各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的相互聯(lián)系，以及各個(gè)章節(jié)之間的因果關(guān)系，總感覺“不識(shí)廬山真面目”，學(xué)習(xí)起來很費(fèi)力。所以在教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)理清線索。就自動(dòng)控制原理本身的內(nèi)在體系而言，是按照“系統(tǒng)建模、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)綜合”這個(gè)主線展開。系統(tǒng)建模是系統(tǒng)分析和系統(tǒng)綜合的基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)模型有時(shí)域模型、復(fù)域模型和頻域模型。系統(tǒng)分析是圍繞穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)性能和瞬態(tài)性能展開，系統(tǒng)綜合與校正用到根軌跡法和頻域法。另外以方法為線索，可以分為“時(shí)域法、根軌跡法和頻域法”。如果以系統(tǒng)為線索，可以分為“線性系統(tǒng)、離散系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)”。這幾條線索相互交叉，教師在講授知識(shí)點(diǎn)時(shí)應(yīng)抓住這幾條線索，讓同學(xué)們先從宏觀上知道各個(gè)知識(shí)板塊章節(jié)間的因果關(guān)系，再從微觀上來具體消化每個(gè)知識(shí)點(diǎn)，這樣學(xué)習(xí)起來就更輕松。

二、結(jié)合工程實(shí)際，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

自動(dòng)控制原理課程不僅理論性強(qiáng)，而且工程實(shí)踐性也強(qiáng)。在原理的講授中要注重培養(yǎng)學(xué)生的工程思維習(xí)慣，不僅可以使學(xué)生更好理解理論知識(shí)，也可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意思。例如在講授反饋原理時(shí)，可以結(jié)合生活當(dāng)中的空調(diào)溫度控制系統(tǒng)工作原理進(jìn)行講解。并注意引導(dǎo)學(xué)生自己聯(lián)系生活中的事例結(jié)合控制原理的知識(shí)進(jìn)行分析，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在引用工程實(shí)例的同時(shí)還應(yīng)注意結(jié)合專業(yè)學(xué)科方向，針對(duì)我校是農(nóng)業(yè)院校的特點(diǎn)，可以對(duì)溫室大棚的控制系統(tǒng)工作原理進(jìn)行介紹。另外，還應(yīng)注意引用自動(dòng)化領(lǐng)域的一些前沿技術(shù)。例如哈勃太空望遠(yuǎn)鏡指向系統(tǒng)能在644km處將視野聚集在一枚硬幣上，望遠(yuǎn)鏡的偏差在一次太空任務(wù)中得到了大規(guī)模的校正。根據(jù)這個(gè)工程背景，讓學(xué)生對(duì)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡指向系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型，并按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行系統(tǒng)分析。對(duì)興趣濃厚的學(xué)生，還可啟發(fā)如果在控制結(jié)構(gòu)中，引入串聯(lián)PI控制器，可否進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)性能。通過這些示例的講解，使學(xué)生對(duì)自動(dòng)控制原理實(shí)際應(yīng)用有更深刻的認(rèn)識(shí)。

三、豐富教學(xué)手段，提高教學(xué)效果

1.引入多媒體輔助教學(xué)

傳統(tǒng)的板書式教學(xué)，教師需花費(fèi)大量的時(shí)間在公式推導(dǎo)和曲線繪制上，課堂氣氛枯燥而沉悶。隨著計(jì)算機(jī)的普及，采用多媒體輔助授課方式可以在繪圖的準(zhǔn)確性和快速性方面有較大提高，從而提高教學(xué)效率，另外有助于學(xué)生對(duì)抽象知識(shí)的理解[4]。但是，任何事物都有兩面性，多媒體教學(xué)也存在教學(xué)內(nèi)容大，學(xué)生思維速度跟不上等弊端。因此，教師在講授中可以以多媒體教學(xué)為主，對(duì)于一些重點(diǎn)難點(diǎn)適當(dāng)?shù)妮o以板書，放慢速度。同時(shí)要注重師生之間的課堂互動(dòng)，充分發(fā)揮兩種教學(xué)手段的優(yōu)點(diǎn)，提高教學(xué)效果。

2.加強(qiáng)MATLAB的應(yīng)用

MATLAB軟件功能強(qiáng)大，具有先進(jìn)的視覺化功能，是一種完善的科學(xué)計(jì)算語言。通過MATLAB仿真教學(xué)，使學(xué)生對(duì)新知識(shí)印象深刻。特別是研究系統(tǒng)中某個(gè)參數(shù)或環(huán)節(jié)變化時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響，可以很直觀的通過MATLAB展現(xiàn)出來。例如若已知某系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：，求當(dāng)K分別取1300和5200時(shí)，試?yán)L制系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

通過用MATLAB編程，可繪制出系統(tǒng)的奈奎斯特圖如下：

當(dāng)K=1300，系統(tǒng)穩(wěn)定，對(duì)應(yīng)的階躍響應(yīng)是衰減振蕩；K=5200，系統(tǒng)為臨界穩(wěn)定，其階躍響應(yīng)則表現(xiàn)為等幅振蕩。

筆者編寫了《MATLAB程序設(shè)計(jì)及其應(yīng)用》教材，充分發(fā)揮MATLAB在自動(dòng)控制原理教學(xué)中的應(yīng)用，取得了滿意的教學(xué)效果。

3.結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是課堂教學(xué)的延伸。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，學(xué)生可以加深對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，擴(kuò)大知識(shí)面，并提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)勢，在增加知識(shí)面、提高效率、因材施教等方面對(duì)課堂教學(xué)起到了很好地補(bǔ)充作用，有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性[5]。

四、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，強(qiáng)化動(dòng)手能力

實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是對(duì)理論知識(shí)的驗(yàn)證，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、基本科研能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。

1.仿真實(shí)驗(yàn)和物理實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

傳統(tǒng)的自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課程為物理實(shí)驗(yàn)，利用實(shí)驗(yàn)箱，將相應(yīng)的有源網(wǎng)絡(luò)模塊連接成典型環(huán)節(jié)或系統(tǒng)，再施加典型信號(hào)，通過示波器觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中對(duì)于所調(diào)節(jié)的參數(shù)和系統(tǒng)性能的關(guān)系難以真正理解，并且在使用中也容易損壞元件，而且元件的非線性，也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果[6]。利用MATLAB軟件的SIMULINK仿真平臺(tái)作仿真實(shí)驗(yàn)，能很好解決物理實(shí)驗(yàn)的不足，并加深對(duì)課程知識(shí)的理解，還可以將實(shí)驗(yàn)延伸到課外進(jìn)行。

2.驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)一般都是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，教師給出實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和要求，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這類實(shí)驗(yàn)對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和理解是有必要的，但是按部就班的實(shí)驗(yàn)過程不能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。因此，在課程設(shè)計(jì)的形式上可開展一些設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)。教師給出設(shè)計(jì)題目，學(xué)生進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)、選擇、實(shí)施，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新熱情。

3.課堂實(shí)驗(yàn)和開放實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

課堂實(shí)驗(yàn)的時(shí)間是有限的，應(yīng)充分利用課外時(shí)間展開開放性實(shí)驗(yàn)。開放性實(shí)驗(yàn)應(yīng)結(jié)合工程應(yīng)用背景和教師的科研項(xiàng)目，以鍛煉學(xué)生的科研能力。

五、結(jié)語

自動(dòng)控制原理作為理論與實(shí)踐并重的一門課程，教學(xué)過程中有相當(dāng)難度。本文結(jié)合自動(dòng)控制原理的教學(xué)實(shí)踐，按照“優(yōu)化課程內(nèi)容、培養(yǎng)創(chuàng)新思維、豐富教學(xué)手段、強(qiáng)化動(dòng)手能力”的思想，闡述了在教學(xué)過程中教師應(yīng)注意的一些問題。總之，教學(xué)改革是一個(gè)長期的過程，要在教學(xué)中不斷總結(jié)和改進(jìn)，以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[4]孟令雅.自動(dòng)控制理論教學(xué)漫談[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2006,(1):48-50.

第8篇

關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)；教學(xué)探究；工程實(shí)踐；創(chuàng)新能力

一、引言

為貫徹落實(shí)加快發(fā)展具有中國特色的工業(yè)及培養(yǎng)創(chuàng)新型人才等戰(zhàn)略，2010年6月，教育部制定執(zhí)行培養(yǎng)卓越工程師計(jì)劃。我校自動(dòng)化專業(yè)2011年獲批進(jìn)入全國第二批“卓越工程師”計(jì)劃。面對(duì)新的教學(xué)目標(biāo)，必須改進(jìn)原有的教學(xué)模式，為滿足社會(huì)新的需求，應(yīng)增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。相比與課堂教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)更有利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力的培養(yǎng)[1-3]。我校自動(dòng)化專業(yè)的“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃的核心課程是自動(dòng)控制原理，它是學(xué)生后期學(xué)習(xí)專業(yè)課程的基礎(chǔ)。該課程要求學(xué)生能夠結(jié)合工程實(shí)踐，掌握分析設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的方法，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。故該課程工程實(shí)踐性較強(qiáng)，課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)顯得十分重要。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)各環(huán)節(jié)，有助于增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手和思考能力，對(duì)卓越班（執(zhí)行“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃的本科班級(jí)）學(xué)生的專業(yè)知識(shí)與創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)具有舉足輕重的作用。

二、自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)現(xiàn)狀

目前自控實(shí)驗(yàn)課程大都是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)箱和示波器等實(shí)驗(yàn)器材上依照講義上的實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)，這樣的實(shí)驗(yàn)很難滿足卓越教學(xué)計(jì)劃的要求。例如學(xué)生做控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型實(shí)驗(yàn)，學(xué)生用運(yùn)算放大器等元器件建立數(shù)學(xué)模型，實(shí)驗(yàn)在模擬機(jī)上顯示結(jié)果，學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后，依舊對(duì)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的概念理解不深，更難以將此聯(lián)系上實(shí)踐工程中被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。另外，目前理論驗(yàn)證是自控實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容，對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果學(xué)生預(yù)先知道，只要依照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的步驟就可完成實(shí)驗(yàn)，這樣自控內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)簡單，形式單一，抑制了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和實(shí)驗(yàn)積極性，更難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[4]。故應(yīng)從自控的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段和實(shí)驗(yàn)考核方法等幾方面進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)建以提高工程能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力為目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)課程模式。

三、改進(jìn)自控實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

自動(dòng)控制原理的主要內(nèi)容是從建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型開始，然后分別從時(shí)域、根軌跡和頻域三方面來分析控制系統(tǒng)的性能，最后設(shè)計(jì)校正控制系統(tǒng)。為此實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)由淺入深、循序漸進(jìn)，分成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。首先借助實(shí)驗(yàn)箱和計(jì)算機(jī)里的Matlab軟件做一些驗(yàn)證控制系統(tǒng)性能的實(shí)驗(yàn)，然后結(jié)合工程實(shí)踐背景，給出實(shí)驗(yàn)要求、條件和目標(biāo)，由學(xué)生自己確定實(shí)驗(yàn)方案，制定實(shí)驗(yàn)步驟，完成控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。最后在具有工程背景的典型實(shí)驗(yàn)裝置上完成分析控制系統(tǒng)、設(shè)計(jì)工程系統(tǒng)的綜合性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過完成這些實(shí)驗(yàn)，以提高自己的綜合思維和自主創(chuàng)新的能力。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括典型環(huán)節(jié)的模擬、動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)定性以及穩(wěn)態(tài)誤差等自動(dòng)控制原理的核心知識(shí)點(diǎn)[5]。實(shí)驗(yàn)既可以在由運(yùn)算放大器等元器件組成的實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行驗(yàn)證，也可以在裝有MATLAB軟件的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真驗(yàn)證。這樣使學(xué)生不僅可以熟悉自控實(shí)驗(yàn)里的常規(guī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的性能，還可以在計(jì)算機(jī)上對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真。以二階系統(tǒng)為例，學(xué)生可用MATLAB軟件對(duì)二階系統(tǒng)在無阻尼、欠阻尼和過阻尼三種條件下編寫仿真程序，進(jìn)行仿真分析，學(xué)生能快速地觀察到二階系統(tǒng)的輸出響應(yīng)結(jié)果，從而加深了學(xué)生對(duì)課堂上講授的理論知識(shí)的理解。這種通過實(shí)驗(yàn)和仿真分析可以給學(xué)生留下很深刻的印象，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐創(chuàng)新能力。系統(tǒng)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以由教師給出題目和實(shí)驗(yàn)需要達(dá)到的目的和要求，而實(shí)驗(yàn)步驟和方法由學(xué)生自主設(shè)計(jì)，期間可以和教師討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及有疑惑的地方[5]。控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要是在學(xué)生學(xué)習(xí)了基本控制原理后，能夠在分析控制系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)簡單的控制器，學(xué)會(huì)處理具有工程背景的簡單的控制系統(tǒng)問題。可讓學(xué)生借助MATLAB軟件設(shè)計(jì)比例微分控制的二階系統(tǒng)、微分反饋的二階控制系統(tǒng)及含有超前滯后的校正控制系統(tǒng)等。在這類設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生自己分析、設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，最后比較分析各種控制系統(tǒng)的性能，獲得正確的結(jié)論。學(xué)生不僅很快熟悉自動(dòng)控制基本理論，還提高了自己分析解決一些簡單的工程實(shí)際問題的能力綜合性實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及本課程的綜合知識(shí)或與本課程相關(guān)課程知識(shí)的實(shí)驗(yàn)，是在學(xué)生了解和掌握本課程驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的[6]。對(duì)卓越工程師的培養(yǎng)更應(yīng)注重理論和工程實(shí)踐相結(jié)合，故為培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)，卓越班的綜合性實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)引入工程實(shí)例。在數(shù)字仿真實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行工程實(shí)踐訓(xùn)練。水箱液位控制系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和倒立擺系統(tǒng)等都是自動(dòng)控制系統(tǒng)中具有代表性的工程控制實(shí)例。如在控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)中，可給定學(xué)生上述某一實(shí)際控制系統(tǒng)，要求學(xué)生首先建立被控系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，畫出控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，運(yùn)用課堂上所學(xué)的理論知識(shí)分析控制系統(tǒng)的性能，設(shè)計(jì)滿足要求的控制器，然后在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行控制系統(tǒng)仿真，設(shè)計(jì)控制器參數(shù)，仿真結(jié)果達(dá)到期望要求后，最后在實(shí)際系統(tǒng)上做實(shí)驗(yàn)，能夠正確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這種控制系統(tǒng)綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘{(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)自控原理的主動(dòng)性，并能全面培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐創(chuàng)新能力。

四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改進(jìn)

為培養(yǎng)卓越班學(xué)生的工程實(shí)踐能力，必須注重實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)及加強(qiáng)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)全過程。將預(yù)習(xí)任務(wù)具體化，增強(qiáng)學(xué)生預(yù)習(xí)的主觀能動(dòng)性。在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前，教師應(yīng)檢查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的情況，教師驗(yàn)收合格后方可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。這樣加強(qiáng)預(yù)習(xí)監(jiān)管，嚴(yán)格要求，提高實(shí)驗(yàn)效果。在實(shí)驗(yàn)全過程中，實(shí)驗(yàn)老師要引導(dǎo)學(xué)生自己分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，自己找到出現(xiàn)這個(gè)問題的根本原因，最后找到解決問題的方法。以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析并解決工程實(shí)際問題的能力。這些對(duì)于卓越工程師日后的控制系統(tǒng)的工程實(shí)踐都是受益匪淺的。

五、重視創(chuàng)新能力，改革實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制

為培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的卓越工程師，實(shí)驗(yàn)成績的評(píng)定應(yīng)以學(xué)生能獨(dú)立分析問題和解決問題為準(zhǔn)則。對(duì)于在實(shí)驗(yàn)中能獨(dú)立分析設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的學(xué)生應(yīng)給予較高的實(shí)驗(yàn)成績。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)成績、操作成績和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績構(gòu)成完整的實(shí)驗(yàn)總成績。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)成績應(yīng)逐個(gè)檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況后給出評(píng)定，它可占實(shí)驗(yàn)總成績的25%。實(shí)驗(yàn)操作成績要重點(diǎn)考查學(xué)生的獨(dú)立分析解決控制系統(tǒng)問題的能力，有創(chuàng)新表現(xiàn)的學(xué)生應(yīng)給高分，這部分成績可占實(shí)驗(yàn)總成績的40%。實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績要重點(diǎn)考查學(xué)生正確分析處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力，這部分成績可占實(shí)驗(yàn)總成績的35%。這樣評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績以能盡快提高學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力以及工程實(shí)踐能力。

六、結(jié)束語

本文分析了我校自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀，針對(duì)我校目前自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)的不足，探討了卓越課程自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)措施，從改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)手段和完善考核方法等幾方面進(jìn)行了探索研究。這些改革措施有助于加深學(xué)生理解自動(dòng)控制概念和控制系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，增強(qiáng)分析解決實(shí)踐問題的能力，為學(xué)生走上工作崗位成為卓越工程師打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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第9篇

關(guān)鍵詞： “自動(dòng)控制原理” 教學(xué)內(nèi)容 學(xué)時(shí)分配 教學(xué)方法 教學(xué)設(shè)計(jì)

“自動(dòng)控制原理”是電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。它側(cè)重于理論角度，系統(tǒng)闡述了自動(dòng)控制科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的基本概念和基本規(guī)律，介紹了自動(dòng)控制技術(shù)從建模分析到應(yīng)用設(shè)計(jì)的各種思想和方法，內(nèi)容十分豐富。通過自動(dòng)控制理論教學(xué)，學(xué)生全面系統(tǒng)地掌握自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域的基本概念、基本規(guī)律和基本分析與設(shè)計(jì)方法，以便將來勝任實(shí)際工作，具有從事相關(guān)工程和技術(shù)工作的基本素質(zhì)，同時(shí)具有一定的分析和解決有關(guān)自動(dòng)控制實(shí)際問題的能力。

本課程是電子通信工程、機(jī)電一體化、包裝工程等工科和理科專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將初步掌握自動(dòng)控制的基礎(chǔ)理論，并具有對(duì)簡單連續(xù)系統(tǒng)進(jìn)行定性分析、定量估算和初步設(shè)計(jì)的能力，進(jìn)而為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和參加控制工程實(shí)踐打下必要基礎(chǔ)（方曉柯，2008）[1]。

1.教學(xué)內(nèi)容研究

本課程的教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)應(yīng)放在以下方面：

（1）自動(dòng)控制的概念、基本控制方式及特點(diǎn)和對(duì)控制系統(tǒng)性能的基本要求。

（2）典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)、結(jié)構(gòu)圖化簡或梅森公式及控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)的建立和表示方法、小偏差線性化方法和通過機(jī)理分析建立數(shù)學(xué)模型的方法。

（3）暫態(tài)性能指標(biāo)、勞思判據(jù)、穩(wěn)態(tài)誤差、終值定理、穩(wěn)定性的概念及利用這些概念對(duì)二階系統(tǒng)性能的分析、高階系統(tǒng)分析方法和主導(dǎo)極點(diǎn)的概念。

（4）根軌跡的概念和繪制法則，并能利用根軌跡對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行分析、偶極子的概念及添加零極點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。

（5）頻率特性的概念、開環(huán)系統(tǒng)頻率特性Nyquist圖和Bode圖的畫法和奈氏判據(jù)。絕對(duì)穩(wěn)定系統(tǒng)、條件穩(wěn)定系統(tǒng)、最小相位系統(tǒng)、非最小相位系統(tǒng)、穩(wěn)定裕量、頻域性能指標(biāo)的概念和頻率特性與系統(tǒng)性能的關(guān)系。

（6）校正的基本概念、基本校正方式和反饋校正的作用、復(fù)合校正的概念和以串聯(lián)校正為主的頻率響應(yīng)綜合法、串聯(lián)校正為主的根軌跡綜合法和常用校正裝置及其作用。

為使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和掌握自動(dòng)控制原理這門課程，依據(jù)學(xué)校制定的教學(xué)大綱，結(jié)合自己在日常教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn)和我校學(xué)生的基本情況，現(xiàn)將本課程的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排如下，見表1所示，學(xué)時(shí)共計(jì)72學(xué)時(shí)見下表。

表 “自動(dòng)控制原理”課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配

2.教學(xué)方法研究

“自動(dòng)控制原理”為我校物理與電子科學(xué)系應(yīng)用物理學(xué)和電氣工程及其自動(dòng)化這兩個(gè)本科專業(yè)的必修課程，目前校內(nèi)每年學(xué)習(xí)這門課程的學(xué)生人數(shù)在100人左右；在日常教學(xué)過程中，我們重視對(duì)學(xué)生的啟發(fā)與引導(dǎo)，鉆研教學(xué)教法，不斷改革與創(chuàng)新，采用多種行之有效的教學(xué)方法和手段，并取得良好的教學(xué)效果。

2.1啟發(fā)―引導(dǎo)式課堂教學(xué)

課堂教學(xué)的目的是啟發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)地建構(gòu)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生分析、解決問題（閻金鐸，2009）[3]。例如，在講解典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)和結(jié)構(gòu)圖化簡時(shí)，可以先啟發(fā)學(xué)生根據(jù)自己的思路化簡結(jié)構(gòu)圖，求出傳遞函數(shù)，然后引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)書本上的規(guī)則進(jìn)行結(jié)構(gòu)圖化簡。在啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)知識(shí)的過程中，教師必須對(duì)所教知識(shí)本身及其來龍去脈、認(rèn)識(shí)方法有清楚的認(rèn)識(shí)；必須研究學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，進(jìn)而使知識(shí)的傳授過程符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。這一教學(xué)模式分為以下幾步：

首先，要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的動(dòng)機(jī)。

其次，要引導(dǎo)學(xué)生獲得豐富的感性認(rèn)識(shí)，這是學(xué)生進(jìn)行下一步思維加工必不可少的基礎(chǔ)。

第三，要引導(dǎo)學(xué)生的思維加工過程，進(jìn)行分析、推理，然后表述認(rèn)識(shí)的結(jié)果，建立概念，總結(jié)規(guī)律。

第四，要讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用新知識(shí)解決問題。

最后，要讓學(xué)生鞏固新知識(shí)，將新知識(shí)與已有知識(shí)建立聯(lián)系，納入自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)體系。

通過運(yùn)用這一教學(xué)模式，一方面教師要積極研究教學(xué)內(nèi)容，找出教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在邏輯，另一方面要分析、掌握學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律與心理活動(dòng)，進(jìn)而將二者有機(jī)結(jié)合。

2.2自學(xué)-討論式課堂教學(xué)

課堂教學(xué)的目的除了使學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)外，更重要的是使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。教師指導(dǎo)學(xué)生以知識(shí)為載體，搜集資料、閱讀理解、表達(dá)交流，從而深化對(duì)知識(shí)的理解（李振龍等，2009）[2]。例如，在講解根軌跡的概念和繪制法則時(shí)，可以讓學(xué)生先自學(xué)根軌跡的繪制法則，并給出例題讓學(xué)生自行繪制根軌跡，然后進(jìn)行課堂討論，根軌跡繪制究竟應(yīng)該怎么畫，要遵循怎樣的繪制原則，并且這些繪制原則之間的順序與關(guān)系是怎樣的，討論出結(jié)果之后，教師再根據(jù)這些原則畫出之前讓學(xué)生自行繪制的例題，讓學(xué)生與自己繪制的根軌跡作對(duì)比，然后發(fā)現(xiàn)自己哪里畫得不對(duì)，為什么不對(duì)，是漏掉或者弄錯(cuò)了哪條繪制原則。

使用自學(xué)―討論式課堂教學(xué)，主題的選取非常重要，在教學(xué)前教師就要進(jìn)行深入研究，選取適合學(xué)生自學(xué)的主題。自學(xué)之后每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成一個(gè)任務(wù)，之后就完成的任務(wù)進(jìn)行成果交流與討論，最后師生共同梳理自學(xué)的內(nèi)容，達(dá)成完整、準(zhǔn)確的共識(shí)，最后形成結(jié)論。

2.3探究式課堂教學(xué)

探究式課堂教學(xué)的目的是強(qiáng)調(diào)學(xué)生真實(shí)的研究經(jīng)歷，讓學(xué)生參與探究活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想、交流論證，得出結(jié)論。例如，在講解校正的基本概念、基本校正方式時(shí)，可以讓學(xué)生先分析為什么需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校正，并且探究可以采用何種方式進(jìn)行校正，提出猜想或假設(shè)，然后設(shè)計(jì)校正方案，分析論證方案的正確性與可行性，最后得出結(jié)論。在實(shí)際的課堂實(shí)踐中，大部分的學(xué)生雖然沒有探究出合理的校正方法，但是通過這種教學(xué)方式不僅發(fā)散了學(xué)生的思維，而且使學(xué)生對(duì)正確的校正方式印象深刻。

3.教學(xué)設(shè)計(jì)研究

本課程的教學(xué)設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)方面：

3.1制定教學(xué)目標(biāo)。

3.2分析教學(xué)內(nèi)容。

3.3分析學(xué)生和教學(xué)環(huán)境。對(duì)學(xué)生的分析包括以下方面：學(xué)生原有知識(shí)、技能，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的了解，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容和多媒體的態(tài)度，學(xué)生的興趣，學(xué)生對(duì)教師的態(tài)度，學(xué)生以前的學(xué)習(xí)成就和能力層次，學(xué)生的一般學(xué)習(xí)方式，學(xué)生的總體特征，等等。學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是通過運(yùn)用已有知識(shí)解釋所學(xué)內(nèi)容進(jìn)而建構(gòu)新知識(shí)的過程。基于他們本身的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式會(huì)有一定看法，他們可能對(duì)教學(xué)內(nèi)容不感興趣或者不喜歡教學(xué)所使用的教學(xué)方式。只有提前了解他們對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的態(tài)度及對(duì)教學(xué)方式的期望，才能據(jù)此設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)方式和教學(xué)手段，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。譬如，講解對(duì)控制系統(tǒng)性能的基本要求時(shí)，引用現(xiàn)實(shí)中電阻爐溫控制系統(tǒng)、飛機(jī)自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)等作為實(shí)例，講清楚為什么控制系統(tǒng)的性能需要滿足穩(wěn)、快、準(zhǔn)的要求，達(dá)到良好的效果。

3.4選擇具體教學(xué)模式、方法和策略。

3.5利用教學(xué)資源。利用學(xué)校的多媒體資源，結(jié)合板書，進(jìn)行教學(xué)。并幫助學(xué)生安裝MATLAB仿真軟件進(jìn)行部分習(xí)題的仿真。

3.6制定測評(píng)方法。對(duì)每一章的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真的批改，每次批改完之后總結(jié)學(xué)生易錯(cuò)的題目是哪些，為什么學(xué)生在這些題目上出錯(cuò)，學(xué)生是哪一部分的內(nèi)容沒有掌握，以便復(fù)習(xí)的時(shí)候?qū)@部分內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)講解。

3.7教學(xué)反思和修改。在教學(xué)過程中不斷進(jìn)行反思，并根據(jù)學(xué)生的反饋信息不斷修改自己的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，以期實(shí)現(xiàn)教學(xué)系統(tǒng)的整體優(yōu)化。

4.結(jié)語

“自動(dòng)控制原理”是控制理論與控制工程專業(yè)的主干和必修課程，在我國的生產(chǎn)制造業(yè)中應(yīng)用比較廣泛，尤其在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用與推廣。本文在研究課程教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配的基礎(chǔ)上，從課堂教學(xué)方法、課堂教學(xué)設(shè)計(jì)方面對(duì)本課程的教學(xué)理論與實(shí)踐進(jìn)行了研究，實(shí)踐結(jié)果表明，本課程的教學(xué)內(nèi)容安排是合理的，教學(xué)方法和教學(xué)設(shè)計(jì)也取得了良好效果。“自動(dòng)控制原理”是一門理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的課，要想上好這門課，必須對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行更深入的研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]方曉柯，王建輝，鄭艷，等.《自動(dòng)控制原理》教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].教育實(shí)踐研究，2008，（11）：101-102.

[2]李振龍，喬俊飛，孫亮，等.自動(dòng)控制原理課程體系結(jié)構(gòu)和教學(xué)方法探討[J].教學(xué)研究，2009，32（2）：66-68，72.