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摘要：研究型教学已成为我国高校教学改革的一个重要方向。从“自动控制原理”课程教学的特点出发，对教学过程中存在的问题进行了分析，并结合教学的实际情况对该课程实施研究型教学的具体措施进行了深入探讨。相关措施在教学实践中进行了应用，取得了良好的教学效果。
关键词：自动控制原理；研究型；教学方法
作者简介：席雷平（1979-），男，河北邯郸人，军械工程学院光学与电子工程系，讲师；齐晓慧（1962-），女，辽宁抚顺人，军械工程学院光学与电子工程系，教授。（河北 石家庄 050003）
基金项目：本文系军械工程学院教学研究资助项目（JX10026）的研究成果。
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）31-0095-02
“自动控制原理”课程作为电气信息类专业的专业基础课程，在电类、机电类等专业中具有举足轻重的地位，尤其是在自动化专业中，它将其他专业课程连接起来，起到承上启下的核心作用。[1]该课程的主要特点是理论性较强、内容抽象、涉及的数学基础知识较多（高等数学、线性代数、积分变换、复变函数等），公式和图形多、推导计算复杂、与工程实际联系紧密等。[2]
由于该课程具有一定的难度和深度，加上教学过程中重知识轻思维、重结果轻过程、重课堂轻课外、重记忆轻运用、重理论轻实践等现象的存在，容易使学生产生厌学情绪，在一定程度上抑制了学生的思维能力、创造能力以及兴趣等非智力因素的发展，导致教学效果不够理想。对现行的教学方式进行改革，在有限的时间内实现高效的“传道、授业、解惑”具有重要的意义。本文结合“自动控制原理”课程教学的特点，针对实际教学中存在的问题，对该课程教学中如何实施研究型教学进行了深入的探讨。
一、课程教学中存在的问题
笔者结合多年讲授“自动控制原理”课程的经历，通过实际教学、观察分析、与学生沟通及研究等方式对教学过程中存在的问题进行了整理，发现了教学过程中存在的一些问题。
1.理论教学与实践应用分离
由于“自动控制原理”课程理论性较强，涉及的知识点较多，数学公式多、推导计算繁琐，因此在教学中，教师往往把过多时间和精力集中于原理的讲解和公式的推导，忽略了理论知识与自动控制系统应用实例的结合，无意中把该课程变成了数学课。这种情况弱化了该课程作为专业基础课程的作用，使得学生对学习这门课程的必要性、重要性和实用性认识模糊，造成理论与实践脱节，直接影响了教学的效果。
2.教学效果和学时压缩存在矛盾
随着院校人才培养标准和培养机制的不断改进，“通识”教育理念逐渐渗透到教学改革中，使得课程设置和教学时数发生了相应的变化，就军械工程学院而言，为了扩展学生的知识面，提高学生的综合素质，增加了相应的课程，在总学时不变的情况下，只能对某些课程的学时进行相应的压缩。“自动控制原理”由原来的80学时缩减为现在的60学时，这就要求对教学内容进行适当的调整和删减，对教学方法进行改进，以适应教学改革发展的需求，尽量不影响课程的教学效果。
3.教学手段不能及时跟进
“自动控制原理”课程大多采用ppt多媒体和板书相结合的方式来进行授课，在一定程度上减少了一些图形的绘制和部分公式的推导，节省了宝贵的课堂时间，提高了教学的效率。但是ppt课件中的图片描于教材，是静态的图像，不能够精确地绘制相关曲线，表现力差，效果不够理想，[3]更重要的是对于课程中涉及到的控制系统实例无法进行相应的仿真和验证，不能对控制系统的性能进行实时、动态的分析，使得教学效果大打折扣。因此，非常有必要将相应的系统仿真软件引入到教学中来，与课程教学进行密切配合，以丰富教学手段，提高教学效果。
4.课程实验作用发挥不够明显
之前，“自动控制原理”课程中所设置的实验在很大程度上依赖于目前的实验设备，直流的多，交流的少，元件的多，芯片的少，系统的设计多集中在控制器上，没有充分考虑控制对象的特点，控制器的设计脱离被控对象，实验设计过于理想化，难以充分发挥实验课对学生分析和解决实际问题能力的培养作用；在实验内容设置上也以验证性实验为主，综合性实验和设计性实验为辅，实验内容单调，实验难度偏低，在培养学员的独立思考能力、综合分析问题能力和创新能力等方面显出不足。
5.课程考核方式不够合理
考核手段是激发学生学习热情的重要途径，而公平合理的考核制度对学生的学习态度特别是学习方向有着非常重要的导向作用。传统考核方法只注重知识掌握程度，“一张考卷”定成败。教学实践证明，这种考试方法容易把学生引导到过分追求结果而忽略其学习过程的错误方向，造成少部分学员平时不认真学习而考前进行突击复习的不良现象，极大地影响了教学的效果。
二、实施研究型教学的具体措施
如何提高“自动控制原理”课程教学质量一直是相关专业教师们普遍关心的话题。研究型教学作为一种教学风格，能够有效地改善学习氛围，培养学生的创新意识，从本质上提高教学水平和质量。研究型教学的关键在于引起学生对学科知识的兴趣，拓宽学生的视野，提高学生的学习积极性和主动性，从而对学科知识进行比较深入的研究，最终使得学生能够有所发现、发明和创造。[4]本文结合课程教学中存在的实际问题，从以下几个方面对研究型教学的具体实施措施进行了探讨与尝试。
1.更新教育观念，变灌输式教学为引导式教学
教育观念支配着教学行为，受传统教育思想及其教学模式的影响，目前“自动控制原理”课程教学中教师的教学观念必须进行更新，以利于“创新型”人才的培养。因此，教师必须树立现代的人才观，更新教育思想，彻底改变这种重知识、轻能力的传统教学模式。在具体教学中，教师应努力把这种知识的灌输过程尽可能地变为由学生积极参与、师生共同探索研究的过程，要结合课程内容引导学生去分析问题的来龙去脉、解决问题的基本思路和方法，让学生亲身从概念的形成过程中受到体验，从理论的推演过程中得到感悟，以至于对课程的学习产生兴趣。这样，学生不仅学会了知识，而且还变得会学，所谓“一日教师授之以渔，学生就会以渔得鱼”。
2.改进教学方法，变枯燥式教学为生动式教学
教师在课堂讲授中，应当讲清课程的基本概念和基本原理，否则学生就难以掌握系统扎实的知识。但是，教师的课堂讲授不是把所有的内容都向学生灌输，而是要把教材中有关的重点问题、疑难问题向学生进行概要性的、引导性的讲解，引导学生积极主动地参与到教学过程中去，通过思考掌握所学的知识。其次，教师在课堂讲授中不能一讲到底，要有意在课堂上留一些时间让学生进行思考和提問。此外，为使课堂教学生动、形象、直观，提高教学效率，建议将MATLAB仿真软件用于课堂教学，MATLAB强大的可视化数据处理功能可以弥补授课时数的不足，减少教师制图表的麻烦和不精确。在课堂教学进行的过程中，适时地应用计算机进行控制理论的仿真演示教学，不仅能够提高学生学习本课程的兴趣，还使得一些比较抽象的概念和以往教学过程中学生反映难以理解和掌握的内容变得生动和直观，提高教学的效果。
3.转变考核方式，变一次性考核为全程式考核
课程考核是教学评价的重要手段之一。就学生而言，则是对其学习效果的一种检验、反馈和评价，而这种评价本身对于学生来说蕴涵着一种积极的激励机制。为配合研究型教学的实施，激发学生积极投身于研究型学习，鼓励创新，在课程考核中改变过去一次考试定结果的方式，将考试成绩分为平时成绩、考试成绩和实践成绩三个部分。平时成绩占20％，主要根据学习态度、课前预习情况、课堂表现、学习主动性、作业完成情况、专题研究与仿真设计以及科技制作比赛获奖情况等进行综合评定；考试成绩占60％，采用AB卷统一命题，在命题中分为基本要求部分和提高部分，前者占三分之二，主要考核学生掌握基本知识的情况，后者占三分之一，重在考核学生的综合分析能力和创新能力；实践成绩占20％，主要根据学生实验完成的情况来进行成绩评定。
4.改革实验课程，变单一性实验为多元化实验
在现有实验条件和课程设置的基础上，对实验的类型和内容进行改革，倡导研究型学习，在加强基础验证性实验的同时设置一些典型的综合设计性实验。依托实验室的硬件环境，针对典型控制系统，如水位控制系统、温度控制系统、直流电机调速控制等进行有关的综合设计性实验。此外，将MATLAB/SIMULINK仿真引入实验教学中，开设MATLAB/SIMULINK仿真实验，使学生能够对控制系统进行建模和仿真分析，掌握绘制不同系统的响应曲线、根轨迹图、频率特性曲线图，并通过改变参数，观察各种参数变化对控制系统稳定性和动态特性的影响。通过实验课程的改革，可以全面提高学生的动手能力及分析、解决问题的能力和创新能力。
三、结束语
将研究型教学的相关措施应用于“自动控制原理”的整个教学过程，使得教学中存在的一些问题得到了明显改善，极大地调动了学生学习的积极性和主动性，培养了学生的创新能力和工程实践能力，获得了良好的教学效果。首先理论教学效果明显，学生对该课程的学习由被动接收转为主动学习，对相关概念和理论知识理解深刻，能够综合运用所学知识对相关问题进行分析。在实验教学方面，学生们具有较高的热情，动手积极性较高并能够进行独立思考，培养了它们的动手能力和独立思考、解决问题的能力，使得学生对相关理论知识有了更高层次的认识，真正地做到了理论和实践的有机结合，为他们今后的学习和工作打下了坚实的基础。
参考文献：
[1]田思庆.自动控制原理课程的教学研究与实践[J].电气电子教学学报,2008,(1).
[2]方晓柯.自动控制原理教学改革的探索与实践[J].教育实践研究,
2008,(11).
[3]李春卉,苏欣平,周京京.浅谈“自动控制原理”教学中创新能力的培养[J].中国电力教育,2010,(22).
[4]李元元.积极探索建立研究型教学新模式[J].中国高等教育,
2004,(17).
（责任编辑：王祝萍）
关键词：自动控制原理；研究型；教学方法
作者简介：席雷平（1979-），男，河北邯郸人，军械工程学院光学与电子工程系，讲师；齐晓慧（1962-），女，辽宁抚顺人，军械工程学院光学与电子工程系，教授。（河北 石家庄 050003）
基金项目：本文系军械工程学院教学研究资助项目（JX10026）的研究成果。
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）31-0095-02
“自动控制原理”课程作为电气信息类专业的专业基础课程，在电类、机电类等专业中具有举足轻重的地位，尤其是在自动化专业中，它将其他专业课程连接起来，起到承上启下的核心作用。[1]该课程的主要特点是理论性较强、内容抽象、涉及的数学基础知识较多（高等数学、线性代数、积分变换、复变函数等），公式和图形多、推导计算复杂、与工程实际联系紧密等。[2]
由于该课程具有一定的难度和深度，加上教学过程中重知识轻思维、重结果轻过程、重课堂轻课外、重记忆轻运用、重理论轻实践等现象的存在，容易使学生产生厌学情绪，在一定程度上抑制了学生的思维能力、创造能力以及兴趣等非智力因素的发展，导致教学效果不够理想。对现行的教学方式进行改革，在有限的时间内实现高效的“传道、授业、解惑”具有重要的意义。本文结合“自动控制原理”课程教学的特点，针对实际教学中存在的问题，对该课程教学中如何实施研究型教学进行了深入的探讨。
一、课程教学中存在的问题
笔者结合多年讲授“自动控制原理”课程的经历，通过实际教学、观察分析、与学生沟通及研究等方式对教学过程中存在的问题进行了整理，发现了教学过程中存在的一些问题。
1.理论教学与实践应用分离
由于“自动控制原理”课程理论性较强，涉及的知识点较多，数学公式多、推导计算繁琐，因此在教学中，教师往往把过多时间和精力集中于原理的讲解和公式的推导，忽略了理论知识与自动控制系统应用实例的结合，无意中把该课程变成了数学课。这种情况弱化了该课程作为专业基础课程的作用，使得学生对学习这门课程的必要性、重要性和实用性认识模糊，造成理论与实践脱节，直接影响了教学的效果。
2.教学效果和学时压缩存在矛盾
随着院校人才培养标准和培养机制的不断改进，“通识”教育理念逐渐渗透到教学改革中，使得课程设置和教学时数发生了相应的变化，就军械工程学院而言，为了扩展学生的知识面，提高学生的综合素质，增加了相应的课程，在总学时不变的情况下，只能对某些课程的学时进行相应的压缩。“自动控制原理”由原来的80学时缩减为现在的60学时，这就要求对教学内容进行适当的调整和删减，对教学方法进行改进，以适应教学改革发展的需求，尽量不影响课程的教学效果。
3.教学手段不能及时跟进
“自动控制原理”课程大多采用ppt多媒体和板书相结合的方式来进行授课，在一定程度上减少了一些图形的绘制和部分公式的推导，节省了宝贵的课堂时间，提高了教学的效率。但是ppt课件中的图片描于教材，是静态的图像，不能够精确地绘制相关曲线，表现力差，效果不够理想，[3]更重要的是对于课程中涉及到的控制系统实例无法进行相应的仿真和验证，不能对控制系统的性能进行实时、动态的分析，使得教学效果大打折扣。因此，非常有必要将相应的系统仿真软件引入到教学中来，与课程教学进行密切配合，以丰富教学手段，提高教学效果。
4.课程实验作用发挥不够明显
之前，“自动控制原理”课程中所设置的实验在很大程度上依赖于目前的实验设备，直流的多，交流的少，元件的多，芯片的少，系统的设计多集中在控制器上，没有充分考虑控制对象的特点，控制器的设计脱离被控对象，实验设计过于理想化，难以充分发挥实验课对学生分析和解决实际问题能力的培养作用；在实验内容设置上也以验证性实验为主，综合性实验和设计性实验为辅，实验内容单调，实验难度偏低，在培养学员的独立思考能力、综合分析问题能力和创新能力等方面显出不足。
5.课程考核方式不够合理
考核手段是激发学生学习热情的重要途径，而公平合理的考核制度对学生的学习态度特别是学习方向有着非常重要的导向作用。传统考核方法只注重知识掌握程度，“一张考卷”定成败。教学实践证明，这种考试方法容易把学生引导到过分追求结果而忽略其学习过程的错误方向，造成少部分学员平时不认真学习而考前进行突击复习的不良现象，极大地影响了教学的效果。
二、实施研究型教学的具体措施
如何提高“自动控制原理”课程教学质量一直是相关专业教师们普遍关心的话题。研究型教学作为一种教学风格，能够有效地改善学习氛围，培养学生的创新意识，从本质上提高教学水平和质量。研究型教学的关键在于引起学生对学科知识的兴趣，拓宽学生的视野，提高学生的学习积极性和主动性，从而对学科知识进行比较深入的研究，最终使得学生能够有所发现、发明和创造。[4]本文结合课程教学中存在的实际问题，从以下几个方面对研究型教学的具体实施措施进行了探讨与尝试。
1.更新教育观念，变灌输式教学为引导式教学
教育观念支配着教学行为，受传统教育思想及其教学模式的影响，目前“自动控制原理”课程教学中教师的教学观念必须进行更新，以利于“创新型”人才的培养。因此，教师必须树立现代的人才观，更新教育思想，彻底改变这种重知识、轻能力的传统教学模式。在具体教学中，教师应努力把这种知识的灌输过程尽可能地变为由学生积极参与、师生共同探索研究的过程，要结合课程内容引导学生去分析问题的来龙去脉、解决问题的基本思路和方法，让学生亲身从概念的形成过程中受到体验，从理论的推演过程中得到感悟，以至于对课程的学习产生兴趣。这样，学生不仅学会了知识，而且还变得会学，所谓“一日教师授之以渔，学生就会以渔得鱼”。
2.改进教学方法，变枯燥式教学为生动式教学
教师在课堂讲授中，应当讲清课程的基本概念和基本原理，否则学生就难以掌握系统扎实的知识。但是，教师的课堂讲授不是把所有的内容都向学生灌输，而是要把教材中有关的重点问题、疑难问题向学生进行概要性的、引导性的讲解，引导学生积极主动地参与到教学过程中去，通过思考掌握所学的知识。其次，教师在课堂讲授中不能一讲到底，要有意在课堂上留一些时间让学生进行思考和提問。此外，为使课堂教学生动、形象、直观，提高教学效率，建议将MATLAB仿真软件用于课堂教学，MATLAB强大的可视化数据处理功能可以弥补授课时数的不足，减少教师制图表的麻烦和不精确。在课堂教学进行的过程中，适时地应用计算机进行控制理论的仿真演示教学，不仅能够提高学生学习本课程的兴趣，还使得一些比较抽象的概念和以往教学过程中学生反映难以理解和掌握的内容变得生动和直观，提高教学的效果。
3.转变考核方式，变一次性考核为全程式考核
课程考核是教学评价的重要手段之一。就学生而言，则是对其学习效果的一种检验、反馈和评价，而这种评价本身对于学生来说蕴涵着一种积极的激励机制。为配合研究型教学的实施，激发学生积极投身于研究型学习，鼓励创新，在课程考核中改变过去一次考试定结果的方式，将考试成绩分为平时成绩、考试成绩和实践成绩三个部分。平时成绩占20％，主要根据学习态度、课前预习情况、课堂表现、学习主动性、作业完成情况、专题研究与仿真设计以及科技制作比赛获奖情况等进行综合评定；考试成绩占60％，采用AB卷统一命题，在命题中分为基本要求部分和提高部分，前者占三分之二，主要考核学生掌握基本知识的情况，后者占三分之一，重在考核学生的综合分析能力和创新能力；实践成绩占20％，主要根据学生实验完成的情况来进行成绩评定。
4.改革实验课程，变单一性实验为多元化实验
在现有实验条件和课程设置的基础上，对实验的类型和内容进行改革，倡导研究型学习，在加强基础验证性实验的同时设置一些典型的综合设计性实验。依托实验室的硬件环境，针对典型控制系统，如水位控制系统、温度控制系统、直流电机调速控制等进行有关的综合设计性实验。此外，将MATLAB/SIMULINK仿真引入实验教学中，开设MATLAB/SIMULINK仿真实验，使学生能够对控制系统进行建模和仿真分析，掌握绘制不同系统的响应曲线、根轨迹图、频率特性曲线图，并通过改变参数，观察各种参数变化对控制系统稳定性和动态特性的影响。通过实验课程的改革，可以全面提高学生的动手能力及分析、解决问题的能力和创新能力。
三、结束语
将研究型教学的相关措施应用于“自动控制原理”的整个教学过程，使得教学中存在的一些问题得到了明显改善，极大地调动了学生学习的积极性和主动性，培养了学生的创新能力和工程实践能力，获得了良好的教学效果。首先理论教学效果明显，学生对该课程的学习由被动接收转为主动学习，对相关概念和理论知识理解深刻，能够综合运用所学知识对相关问题进行分析。在实验教学方面，学生们具有较高的热情，动手积极性较高并能够进行独立思考，培养了它们的动手能力和独立思考、解决问题的能力，使得学生对相关理论知识有了更高层次的认识，真正地做到了理论和实践的有机结合，为他们今后的学习和工作打下了坚实的基础。
参考文献：
[1]田思庆.自动控制原理课程的教学研究与实践[J].电气电子教学学报,2008,(1).
[2]方晓柯.自动控制原理教学改革的探索与实践[J].教育实践研究,
2008,(11).
[3]李春卉,苏欣平,周京京.浅谈“自动控制原理”教学中创新能力的培养[J].中国电力教育,2010,(22).
[4]李元元.积极探索建立研究型教学新模式[J].中国高等教育,
2004,(17).
（责任编辑：王祝萍）