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摘要：自动控制原理是机电、电气等专业的一门理论性非常强的专业基础课程，在整个专业体系中占有举足轻重的地位，该课程概念抽象，数学推导多，计算繁杂，是具有一定深度和学习难度的课程。而高职学生理论基础差，同时，高职培养目标是高技术技能型人才，注重学生的动手能力，因此，自动控制原理的教学改革迫在眉睫。
关键词：自动控制原理；教学改革；多媒体；MATLAB.
【中图分类号】TP13-4
一、引言
《自动控制原理》是高职高专自动化、电气、机电及相关专业的一门重要技术基础课程，它以数学为研究工具，以系统为研究和应用对象，内容涉及控制系统的模型建立、系统性能分析、系统设计等基本理论与方法，是分析、设计和调试自动控制系统的必备理论基础。针对高职高专技术技能型人才的培养目标，该课程的主要任务是通过对控制理论知识的学习，培养学生对控制系统的分析能力、工程实践能力和创新能力。因此，在《自动控制原理》教学中应该采用能够及时反映自动控制领域新技术、新成果和新内容的教学方法。
二、《自动控制原理》课程特点
《自动控制原理》课程的特点是：内容丰富、涉及知识面广，而且理论性强、概念抽象，习题多、难度大，是具有一定深度和学习难度的课程。
1.内容丰富、涉及知识面广自动控制原理属于控制理论的经典部分，主要学习内容包括数学模型、三大分析方法（时域法，根轨迹法，频率特性法）、系统综合与校正、离散系统的分析等，涉及技术数学、电工学、计算机、机械等多门学科知识，实验教学中还要进行计算机和控制系统仿真软件的编程和操作。
2.理论性强、概念抽象，自动控制原理是来源于控制实践的理论课程，许多概念和术语都定义得非常抽象，理解起来比较困难。
三、课程教学中存在的问题
1.学生知识基础相对薄弱
《自动控制原理》是一门综合性很强的专业基础课，它不仅要有扎实的《高等数学》、《工程数学》、《电路》、《电机与拖动》等课程的基础知识，而且还要有很强的计算能力。由于学生对相关学科的基础知识的掌握不扎实，对学科之间的交叉理解能力不强，以致学生普遍认为《自动控制原理》的学习非常困难。
2.理论与实践结合度不够
虽然《自动控制原理》是工科院校机电类专业的必修课，绝大多数院校都开设了相关的实验课程，但学生对于实践环节的认识和重视度不高，动手能力不强，某些实验环节与理论知识脱节，导致学生失去了学习的兴趣。
3.概念抽象，学生理解困难
在《自动控制原理》教学过程中，这是普遍存在的问题，教师可以通过恰当的举例，化抽象为具体，便于学生理解。
四、教学改革措施
1.抽象概念的现实化
自动控制有许多抽象概念难以理解，教师应结合实际举例子，让学生积极思考，理解那些抽象概念所蕴涵的意义。如讲到开环和闭环的概念时，举例：人就是一个具有负反馈的闭环控制系统，眼睛便是传感器，充当反馈，人体系统能通过不断的修正最后做出各种正确的动作。如果没有眼睛，就没有了反馈回路，也就成了一个开环控制系统。学生对抽象概念的理解加深了，就会消除对课程的恐惧感，增加学习的兴趣。
2.采用多媒体手段，使教学生动易懂
运用形象、直观的多媒体技术可以创设出一个生动有趣的教学情境，以其独特的形、声、景扣动学生的心弦，化无声为有声，化静为动，使学生进入一种喜闻乐见的、生动活泼的学习氛围，从而使学生产生极大的学习兴趣。如：系统的单位阶跃响应，通过flash小动画，可将复杂的问题形象化。
3.借助Matlab工具，调动学生学习积极性
MATLAB软件的使用把自动控制原理实验内容变得丰富多彩，几乎所有的控制原理分析技术都可用实验的方式显现。教师可指导学生进行典型环节动态特性、线性系统稳定性分析、系统动态特性分析、绘制系统根轨迹、线性系统的频率分析等计算机仿真实验，而软件仿真实验与硬件实验相比，具有显示的直观性、实时性、逼真性、操作灵活性，教学效率高。在软件仿真实验过程中，学生不仅可以修改参数，比较实验结果，而且还可自行设计系统进行模拟，加强了学生的综合设计能力。通过计算机辅助软件进行仿真，可以将抽象枯燥的理论知识形象化，这些可视化的直观结果，一方面加深了对所学理论知识的理解，另一方面通过自己的动手或编程看到了实验结果，最大程度地激发了学习兴趣，调动了学生学习的积极性和主动性。
4.加强虚实结合的实验教学
实验方式上采用虚实结合，实的方面：保持以往旧的实验方式，学生利用实际的硬件自己设计、校正系统，完成实验内容。虚的方面：利用MATLAB软件完成实验，无需依赖硬件设备，在基于MATLAB的控制系统分析中，加入了综合性实验，要求学生根据所学知识，对控制系统进行仿真，提高了学生的创新能力。这样既有助于学生对课程内容的理解和掌握，也会对熟悉和应用MATLAB起到积极作用。
5.突出理实一体化教学
在实训条件允许的条件下，采取理实一体化教学，突破以往理论与实践相脱节的现象，教学环节相对集中。强调充分发挥教师的主导作用，通过设定教学任务和教学目标，让师生双方边教、边学、边做，全程构建素质和技能培养框架，丰富课堂教学和实践教学环节，提高教学质量。在整个教学环节中，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，没有固定的先实后理或先理后实，而理中有实，实中有理。突出学生动手能力和专业技能的培养，充分调动和激发学生学习主观能动性。
五、结束语
通过教学改革调动了学生学习《自动控制原理》的主动性，使学生由被动学习转向主动、创新学习。学生能够主动学习，勤于思考，发掘问题，探讨问题，积极想办法解决问题。学生的动手实践能力、创新能力也有了进一步提高。
总之，教师在教学过程中把握“必须、够用”的原则，形成理论和实践充分结合，调动学生的积极性，就能达到良好的教学效果。
关键词：自动控制原理；教学改革；多媒体；MATLAB.
【中图分类号】TP13-4
一、引言
《自动控制原理》是高职高专自动化、电气、机电及相关专业的一门重要技术基础课程，它以数学为研究工具，以系统为研究和应用对象，内容涉及控制系统的模型建立、系统性能分析、系统设计等基本理论与方法，是分析、设计和调试自动控制系统的必备理论基础。针对高职高专技术技能型人才的培养目标，该课程的主要任务是通过对控制理论知识的学习，培养学生对控制系统的分析能力、工程实践能力和创新能力。因此，在《自动控制原理》教学中应该采用能够及时反映自动控制领域新技术、新成果和新内容的教学方法。
二、《自动控制原理》课程特点
《自动控制原理》课程的特点是：内容丰富、涉及知识面广，而且理论性强、概念抽象，习题多、难度大，是具有一定深度和学习难度的课程。
1.内容丰富、涉及知识面广自动控制原理属于控制理论的经典部分，主要学习内容包括数学模型、三大分析方法（时域法，根轨迹法，频率特性法）、系统综合与校正、离散系统的分析等，涉及技术数学、电工学、计算机、机械等多门学科知识，实验教学中还要进行计算机和控制系统仿真软件的编程和操作。
2.理论性强、概念抽象，自动控制原理是来源于控制实践的理论课程，许多概念和术语都定义得非常抽象，理解起来比较困难。
三、课程教学中存在的问题
1.学生知识基础相对薄弱
《自动控制原理》是一门综合性很强的专业基础课，它不仅要有扎实的《高等数学》、《工程数学》、《电路》、《电机与拖动》等课程的基础知识，而且还要有很强的计算能力。由于学生对相关学科的基础知识的掌握不扎实，对学科之间的交叉理解能力不强，以致学生普遍认为《自动控制原理》的学习非常困难。
2.理论与实践结合度不够
虽然《自动控制原理》是工科院校机电类专业的必修课，绝大多数院校都开设了相关的实验课程，但学生对于实践环节的认识和重视度不高，动手能力不强，某些实验环节与理论知识脱节，导致学生失去了学习的兴趣。
3.概念抽象，学生理解困难
在《自动控制原理》教学过程中，这是普遍存在的问题，教师可以通过恰当的举例，化抽象为具体，便于学生理解。
四、教学改革措施
1.抽象概念的现实化
自动控制有许多抽象概念难以理解，教师应结合实际举例子，让学生积极思考，理解那些抽象概念所蕴涵的意义。如讲到开环和闭环的概念时，举例：人就是一个具有负反馈的闭环控制系统，眼睛便是传感器，充当反馈，人体系统能通过不断的修正最后做出各种正确的动作。如果没有眼睛，就没有了反馈回路，也就成了一个开环控制系统。学生对抽象概念的理解加深了，就会消除对课程的恐惧感，增加学习的兴趣。
2.采用多媒体手段，使教学生动易懂
运用形象、直观的多媒体技术可以创设出一个生动有趣的教学情境，以其独特的形、声、景扣动学生的心弦，化无声为有声，化静为动，使学生进入一种喜闻乐见的、生动活泼的学习氛围，从而使学生产生极大的学习兴趣。如：系统的单位阶跃响应，通过flash小动画，可将复杂的问题形象化。
3.借助Matlab工具，调动学生学习积极性
MATLAB软件的使用把自动控制原理实验内容变得丰富多彩，几乎所有的控制原理分析技术都可用实验的方式显现。教师可指导学生进行典型环节动态特性、线性系统稳定性分析、系统动态特性分析、绘制系统根轨迹、线性系统的频率分析等计算机仿真实验，而软件仿真实验与硬件实验相比，具有显示的直观性、实时性、逼真性、操作灵活性，教学效率高。在软件仿真实验过程中，学生不仅可以修改参数，比较实验结果，而且还可自行设计系统进行模拟，加强了学生的综合设计能力。通过计算机辅助软件进行仿真，可以将抽象枯燥的理论知识形象化，这些可视化的直观结果，一方面加深了对所学理论知识的理解，另一方面通过自己的动手或编程看到了实验结果，最大程度地激发了学习兴趣，调动了学生学习的积极性和主动性。
4.加强虚实结合的实验教学
实验方式上采用虚实结合，实的方面：保持以往旧的实验方式，学生利用实际的硬件自己设计、校正系统，完成实验内容。虚的方面：利用MATLAB软件完成实验，无需依赖硬件设备，在基于MATLAB的控制系统分析中，加入了综合性实验，要求学生根据所学知识，对控制系统进行仿真，提高了学生的创新能力。这样既有助于学生对课程内容的理解和掌握，也会对熟悉和应用MATLAB起到积极作用。
5.突出理实一体化教学
在实训条件允许的条件下，采取理实一体化教学，突破以往理论与实践相脱节的现象，教学环节相对集中。强调充分发挥教师的主导作用，通过设定教学任务和教学目标，让师生双方边教、边学、边做，全程构建素质和技能培养框架，丰富课堂教学和实践教学环节，提高教学质量。在整个教学环节中，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，没有固定的先实后理或先理后实，而理中有实，实中有理。突出学生动手能力和专业技能的培养，充分调动和激发学生学习主观能动性。
五、结束语
通过教学改革调动了学生学习《自动控制原理》的主动性，使学生由被动学习转向主动、创新学习。学生能够主动学习，勤于思考，发掘问题，探讨问题，积极想办法解决问题。学生的动手实践能力、创新能力也有了进一步提高。
总之，教师在教学过程中把握“必须、够用”的原则，形成理论和实践充分结合，调动学生的积极性，就能达到良好的教学效果。