课堂教学论文学质量论文：提高“自动控制原理”课程教学质量的探讨[摘要]文章根据“自动控制原理”课程的特点,提出通过宏观教学法建立课程知识骨架,将多种教学手段相结合,采用比较式、案例式、讨论式教学深化概念,最终达到提高教学质量的目的。[关键词]自动控制原理课堂教学[作者简介]余洁(1972-),女,四川渠县人,上海电力学院电力自动化学院,讲师,研究方向为自动控制教学和人工智能;杨平(1951-),男,山西太原人,上海电力学院电力自动化学院,教授,研究方向为自动控制教学和人工智能。(上海200090)王新刚(1972-),男,山东黄县人,防灾科技学院防灾仪器系,副教授,研究方向为电力系统。(河北三河065201)[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2010)29-0128-02“自动控制原理”是自动化专业的专业基础课,其研究的对象是自动控制系统,研究的中心问题是控制系统在控制过程中的动态规律,主要包括控制系统的数学模型、基于数学模型的控制系统的工程分析方法和综合设计方法等三方面的内容,是一门理论性很强的课程,具有繁琐的数学推导、复杂的绘图理论和数学计算。与此同时,“自动控制原理”也是系统学科、信息学科、机械学科等相关学科的应用基础,在控制科学与工程科学中占有极其重要的地位。加之,课程教学是理论教学的主体,直接关系到教学质量的高低。所以,该课程的授课方式、讲授效果的好坏直接影响着学生后续课程的学习,影响着学生对整个专业知识的掌握。有鉴于此,文章力图通过以宏观教学法建立“自动控制原理”课程的知识骨架,将教学手段与教学内容有机结合,采用比较式、讨论式、对比式等多种教学方式深化概念学习,探讨出提高“自动控制原理”课程教学质量的主要方法。一、宏观教学法建立课程知识骨架“自动控制原理”课程的理论性很强,在控制系统建模、分析、设计方面,包含着繁琐的数学推导、复杂的绘图理论和为数众多的数学计算。传统的“自动控制原理”的课程教学常带有很多急功近利的成分,以应试教育为主要的教学目标,为追求高分数而强调对学习内容的死板记忆,过分关注某些具体问题的求解技巧和某类题型的应试技巧,使学生得到的知识往往呈现出片面、孤立的特点,对所学内容缺乏系统的认识和有机的联系,这种做法既不利于学生构建完善的知识体系,也不利于培养学生良好的学习能力。在实际教学中采用宏观教学法,正是针对上述问题,站在系统的高度,在整体理解和全局认知的基础上,以不断地比较和联系的方式步步深入学习,引导学生在学习的过程中始终把握良好的方向感。在具体实施宏观教学法的过程中,我们需要着重从以下几个方面入手:1.宏观教学建立“自动控制原理”的体系结构。“自动控制原理”看似复杂,但在整个理论的学习中无非着重一个对象、三方面内容、三个主要性能,即主要的研究对象是负反馈控制系统,学习的内容包括系统的数学建模、系统的性能分析、系统的设计三个方面,其中系统分析是系统设计的基础。分析和设计都是围绕系统的稳定性能、动态性能和稳态性能加以展开的,分析的主要方法是时域法、根轨迹法和频域法,这三种分析法是从不同的角度关照同一个系统。在控制理论教学的第一章引入“自动控制”的概念之后,教师就应该以此为切入点,使得学生对课程的基本结构有清楚的认识,在这样宏观、明晰的基础框架下展开教学,抓住课程主线,将具体的概念、原理归纳到到统一的理论结构中去,前钩后连、融会贯通,使得学生有一个清晰的学习目的和学习思路,避免流于只学到零碎的计算,缺乏系统性、全局性的把握,产生“只见树木,不见森林”的学习怪圈。2.将理论结合实际。无论讲授什么课程,本课程在学科中的地位和作用,背景和前沿,解决什么问题,都应该是教学的组成部分。“自动控制原理”在理论形成和发展的过程中,充满了前人的创新方法和智慧,这些思想和方法构成了我们今天的系统理论。在教学过程中,要有意识地加入背景知识来深化学生对于理论的理解。比如,拉氏变换的提出解决了微分方程难于求解的数学问题,由此引入“传递函数”这个控制理论中的最为重要的数学模型。又比如,控制系统稳定性取决于系统的极点,高阶系统的极点难于求解,劳斯在其博士论文里提出的“劳斯判据”成功地解决了这一问题。再比如,变化中的系数对于系统稳定性的影响有多大,对于系统动态性能影响有多大等问题运用一般的方法难以分析,而根轨迹则有效地解决了这个问题。控制理论的分析法都是在从古至今技术难题的攻克下一步步地形成的,教师应当有意识地引导学生认识到课程内容中不完整、不严密的地方,进而引入新知识、新方法,使学生能够从中体会控制理论的发展历程,体会前人的创新思想,这对于开拓学生的思路、理解课程的体系结构都有着深远的意义。控制理论作为一门专业基础课程,它的应用非常广泛,大到当今整个社会的调控、人类大脑的行为控制,小到