基于多维度模式“自动控制原理”教学改革与实践

王海燕

摘 要：“自动控制原理”这门学科要求学生有较强专业和理论基础，学生学习起来非常困难。为响应国家号召、适应新形势下教育要求，文章对“自动控制原理”进行教学和实践改革。改革结果表明，通过改进教学方法和实践，不仅增强学生学习积极性和主动性，帮助学生理解和掌握枯燥、抽象理论知识，还做到了理论知识与实践结合，为学生以后工作和学习打下一定基础。

关键词：多维度模式;教学;改革与实践

0 引言

“自动控制原理”这门课程帮助学生掌握控制理论知识，通过与实践结合，提高学生控制系统分析设计能力、工作能力，但是由于传统教学局限性，无法打破这门课程抽象性，成为学生学习路上阻力，导致学生无法掌握理论知识点。因此，教育改革与实践势在必行。

1 “自动控制原理”教学改革与实践原因

目前，我国经济快速发展，缺少一批符合我国经济发展高素质、高层次、多样性社会人才，因此国家对于高等教育提出高要求，强力倡导高校注重学生素质教育培养，加强学生创新意志以及创新能力，严格把控教學培养质量，培养出优秀新时代人才。

“自动控制原理”是一门理论性、实践性高课程，知识内容丰富但抽象、触及知识面大、知识变化快，而满堂灌、填鸭式传统教学方式，讲课程重点放在老师“教”上，忽略学生才是课程教学中主体，学生只能被动接受老师所讲述知识点，在教学过程缺乏学习主动性，缺乏跟老师之间互动、沟通和交流，缺少给学生独立思考机会。

近几年，我国在控制理论方面取得较大进步，倘若继续采用传统教学方式、讲课模式，让学生无法解关于“自动控制原理”先进理论知识点，学生知识掌握跟不上时代潮流。在此社会教育背景下，“自动控制原理”教学改革与实践已经迫在眉睫，教学改革与实践不是形式上改革，而是真正意义上改革，学生实践能力在教学改革中提升，实践教学改革不再是单一改革，是多样、具体、付诸行动教学改革与实践，培养学生独立思考能力，激发学生创造力，增强学生学习兴趣[1]。

2 “自动控制原理”理论教学改革措施

“自动控制原理”多维度教学改革，应从教学内容、方法、手段等方面进行改革，让老师能够科学合理教导学生理论知识点，让学生能够正确掌控理论知识点，强化学生学习能力、实践能力、创新能力。具体教学内容改革措施如下：

2.1 教学内容改革

2.1.1 精心设计教学内容

教学内容好坏直接影响教学质量，老师在教学过程中，对于理解困难或者教学中主要内容，老师需要精细、深层次为学生讲述基本概念、基本原理以及基本方法，帮助学生理解。随着“自动控制原理”拓展，越来越多的专业要求掌握这门课程，但是不同专业所学习重点不一致，因此需要根据不同教学对象，来为学生选择适合教学内容。

2.1.2 与时俱进，更新教学内容

随着我国经济水平发展，控制理论也在不断更新，老师在“自动控制原理”课程教学时，需要把控教学内容，把这门学科经典理论知识点与先进理论知识点结合起来，保证学生能够掌握与时俱进知识点。在教学过程中，先讲述完经典基础知识，再与社会实际相结合，为学生讲述关于“自动控制原理”最新理论知识、研究动态等，拓展学生知识面，提高学生学习兴趣。

2.2 教学方法改革

2.2.1 结合实际案例讲述

老师在传统教学模式下，过于注重知识灌输，只看重学生考试分数、考试结果，而忽略对于实际案例讲述，使得学生学习到理论知识根本无法运用到实际生活中去。因此，老师在教学过程中，要将理论知识和实际案例相结合，对于每个知识点进行分析，让学生能够全面掌握“自动控制原理”理论知识点，并且做到学以致用。

2.2.3 启发与互动式教学

在教学过程中，围绕某个知识点，老师引导学生参与其中，互相交流、启发，打开学生思想。在教学时候，老师也要适当为学生留下问题，例如，为达到基本控制目，需采取什么样控制方式？为控制效果最佳，需采取什么样控制方式？引发学生们思考、分析，培养学生独立思考能力，提高学生对于“自动控制原理”学习兴趣。

2.3 教学手段改革

2.3.1 多媒体技术教学

传统教学模式就是靠老师讲述，使得整个课堂乏味无趣，老师在讲述过程中也不能引起学生兴趣。随着现代科技发展，在教学过程中，老师就可以引进多媒体技术教学，它能够仿真演示，还能够为学生展示图形、视频等，让抽象化概念，变得直观，方便学生理解掌握这些乏味知识点。

有多媒体技术，老师还可以将关于“自动控制原理”方面技术软件利用进来，让学生能够跟上时代步伐，掌握最新知识点。在教学过程中利用软件，节约老师大量时间，提高教学效率，同时为学生提供好学习氛围。

2.3.2 应用Matlab软件

Matlab软件用于解析、设计和计算各个领域复杂知识点，已逐渐发展成为我国教育行业主要教学工具。对于“自动控制原理”课程来说，它具有仿真演示功能，演示出学生无法理解知识点，使得知识点变得简单明;它具有绘制图形功能，节约老师在课堂手工绘图时间，提高教学效率和质量[2]。

2.4 考核方式过程化

老师在教学过程中过于注重理论考试成绩和及格分数，“自动控制原理”重点应该在于理论和实际相结合，让学生今后能够更好运用理论知识。因此，考核方式也需要跟随教学改革，多注重学生过程中考核。比如在教学过程中，老师为解学生学习情况，不仅在学习完一些章节内容后，可以出具一些综合型题目，让学生通过论文方式，来进行解答，并且将这些题目最终得分加入到期末分数中去;还可以在一学期安排两次大作业，为学生出具一些实际案例题，让学生根据自己所学理论知识，从实际进行分析，最终得分加入到期末分数中去。

3 “自动控制原理”实践教学改革措施

学生单纯只掌握“自动控制原理”理论知识是不可以，要做到理论知识和实践相结合，这样在以后工作中，这些知识点才能够成为你工作能力，对于“自动控制原理”实践教学来说，应做到以下几点。

3.1 Matlab软件计算机仿真实验

“自动控制原理”学习是需要大量实验进行配合，而Matlab软件出现，解决课程中一部分实验，利用它可以绘制处仿真实验图形。在老师讲述理论知识点时候，可以为学生进行实验仿真演示，能够帮助学生迅速理解理论知识点;在课后，老师也可以为学生布置一些操作软件的作业，让学生能够独立操作软件，并且自己学会实验仿真演示，对于课堂上没有消化知识，也可以自己去学习理解。

3.2 模拟实验和实际实验相结合

利用Matlab软件模拟实验和在实际实验室里操作实验，这两者缺一不可，通过模拟实验方便学生观察它规律和各项指标，而实验室做实验化，能够进一步深化脑海中理论知识，同时锻炼学生动手能力。两者相结合，才能够更好巩固学生所需到知识，同时也加强学生综合性学习和设计性实验比例。

3.3 生产现场参观和实现实践

为使得课本上理论知识和现场实际相结合，在“自动控制原理”课程学习前，学校需要组织学生参观实际施工现场，解熟悉实际现场，加强学生对于“自动控制原理”这门学科认识，为以后课堂学习打下坚实基础;在“自动控制原理”这门学科学习完成后，学校也可以组织学生进行实习，将自己所学到知识应用到实际操作中去。

3.4 结合课程设计综合设计

课程设计主要是为检测学生综合性能力。它要求學生把自己所需到电子技术、控制元件、自动控制原理等理论知识结合起来，再结合学校给定设计题目，从实际情况出发，站在科学角度上，分析问题、解决问题，而且在课程设计阶段，还有专门指导老师，经过老师指导能够加深学生对于理论知识解，为以后真正出身社会工作打下基础。在课程设计过程中，有时候还需要多人一起完成，能够很好培养学生团队协作能力[3]。

4 结语

“自动控制原理”教学改革与实践目，让学生能够深层次掌握关于“自动控制原理”理论知识，并且让学生能理论知识与实际工程相结合，做到学以致用，为学生今后工作能力奠定基础，经过对教学内容、方法以及手段改革，加强“自动控制原理”教学改革与实践，能够帮助学生掌握不断更新理论知识点，有助于高校培养出具备综合素质栋梁之材。

[参考文献]

[1]朱玲，徐凤霞，李艳东，等.自动控制原理多模式教学方法研究与实践[J].高师理科学刊，2019（7）：83-87.

[2]薛鹏，郭会平，程辉.基于Matlab自动控制原理实验教学探索[J].产业与科技论坛，2020（16）：176-177.

[3]王芬琴.现代自动控制原理实验教学改革与实践探讨[J].中国设备工程，2020（1）：207-208.

（编辑 姚 鑫）