進入21世紀，隨著科學技術的迅猛發展，自動控制技術在我國國民經濟的各個領域得到了廣泛的應用。為了適應人才培養的需要，我國大部分本科院校，包括許多大專院校的電氣信息類專業都將自動控制原理作為一門重要的專業基礎課進行開設。該課程的任務是通過對控制理論知識的學習，培養學生對控制系統的分析設計能力、工程實踐能力和創新能力。該門課程的特點是理論性強、概念抽象、與數學聯系緊密、理論和實踐聯系密切等。本門課程對學生的基礎知識要求較高，內容涉及高等數學、線性代數、電路、電機與拖動等課程，還要求學生有很強的計算能力，學生普遍認為自動控制原理課程學習起來很困難。各高校針對自身辦學定位、生源質量等情況對該課程的教學進行了一系列的改革與研究。[1-3]大慶師范學院（以下簡稱“我校”）為新升本科院校，學校定位為特色應用型本科院校。針對我校現階段培養具有創新精神應用型人才的要求，以及我校自動化專業在校學生的實際情況，本文探討適合我校自動化專業自動控制原理課程的教學方式方法。

一、理論教學改革

根據自動控制原理課程理論性強、工程應用背景廣泛、涉及的知識面寬等特點，為了能夠把控制系統的抽象概念、動態過程形象地表現出來，認真對課程內容進行設計安排，采用靈活多樣的教學方式，以便于學生理解和掌握。課堂教學中采用啟發式教學方法，鼓勵學生積極質疑，由被動受教轉為積極參與，培養學生的自學能力。自動控制原理內容較多，教學中力求把每章節的內容在結構上系統聯系起來。講授中多列舉實際工程中的應用實例，將枯燥的理論知識與實際聯系起來。穿插一定的習題課、討論課，鞏固講授過的基本理論知識；培養學生的解題能力和技巧；使學生學會對系統的分析；明了結構參數和系統的穩定性，動、靜態性能之間的關系；培養學生的創新思維能力。通過課外答疑、網站輔導等形式形成教與學的互動，激發學生的學習興趣，調動學生的學習積極性。在課堂教學中，運用板書講解、多媒體演示、GUI輔助教學等多種教學手段相結合。對公式的推導和定理的證明采用板書+多媒體講授的方式，涉及計算和畫圖的環節教師可以用板書詳盡地給出一個例子，使學生掌握解題方法和過程。充分利用多媒體手段的優勢，將抽象的概念具體形象地表現出來，將控制理論的最新研究成果和動態介紹給學生。對于控制系統的分析與圖形的繪制則采用自主開發的GUI（GraphicalUserInterface，圖形用戶界面）輔助教學系統。圖形用戶界面是指采用圖形方式顯示的計算機操作用戶界面。與早期計算機使用的命令行界面相比，圖形界面對于用戶來說在視覺上更易于接受。GUI輔助教學系統主要內容為系統模型建立與轉換、控制系統的時域分析、控制系統的頻域分析、控制系統的根軌跡分析等。在GUI輔助教學系統中應用MATLAB軟件的圖形界面設計軟件包使計算結果圖形化，能更直觀地理解調整參數時系統性能的變化方向，省去繁瑣的計算過程，幫助學生更好地理解系統的控制過程，掌握參數的調整方法。仿真軟件可以在課堂上進行演示，直觀明了地看見系統分析、設計、校正的過程，加強理解，可以很好地起到輔助教學的目的，顯著提高了教學效果。雖然我校是新升本院校，學生整體素質不能與重點院校相比，但也有優秀學生希望在本科畢業后能夠繼續讀研。因此，在教學中也不能忽略這部分拔尖學生的考研需求。課堂教學中還是以大多數同學為主，課后作業則為這部分同學提供選做題目，在習題課、輔導答疑等環節加強考研知識的講解。同時，在大三下學期和大四上學期專門對考研學生進行輔導，取得了較好的效果。

二、實踐教學改革

實踐教學是高等學校根據專業培養目標的要求，有計劃地組織學生以獲取感性知識、進行基本技能訓練、增強實踐能力、培養綜合素質、提高獨立工作能力和科研實驗能力為目的的多種教學形式的統稱。實踐教學是應用型人才培養的重要環節。針對我校當前應用型人才培養的要求，以人才培養的目標為核心，在本課程的教學中著重加強了實踐教學環節。通過實踐教學，使學生加深對課程內容的理解，從實踐上驗證所學的理論知識；培養學生的動手能力、分析問題解決問題的能力，為后續課程的學習以及畢業設計打下堅實的基礎。

1.實驗教學改革

實驗教學改革的第一步就是更新了實驗設備。新的實驗系統中采用模擬電路構成實驗單元，各模塊具有擴展性，學生可以自己重新設計。通過虛擬示波器實時觀測實驗結果，及時調整實驗臺的電路。同時在實驗系統的計算機中安裝了Matlab軟件，學生可以按實驗結果，及時更改設計方案，并在線仿真研究，改善了實驗教學效果。在現有的“驗證實驗+設計實驗”的基礎上，加大設計性、綜合性實驗的比例，依托現有的自動控制原理實驗臺，將仿真實驗穿插于常規實驗中。實驗項目，采用硬件和軟件相結合的辦法，即采用自動控制原理實驗臺進行模擬仿真實驗項目，采用MATLAB和Simulink進行計算機數字仿真，適當安排學生采用計算機仿真（數字仿真）來模擬各種類型系統的工作，用MATLAB語言對系統進行計算，研究不同參數的PID調節和對系統動態特性，靜態特性的影響，進行全面的訓練。學生在完成由實驗教師安排的一些必要的基本技能訓練實驗后，可以自己設計實驗條件允許的綜合性和創新性的開放式實驗。不管是常規實驗還是開放式實驗，都要對學生進行嚴格要求，規范學生實驗秩序，提高學生邏輯思維能力，培養學生科學素養。實驗中要求學生正確使用實驗所需的各種電子儀器；掌握常用信號的物理可實現性；具有正確處理實驗數據、分析誤差的能力；能獨立寫出有理論分析、實事求是、文理通順、字跡工整的實驗報告。

2.加強課程設計環節

自動控制原理課程理論性較強，課程設計作為課程教學中的一項重要內容，是將所學理論知識與實踐結合的重要環節，是教學計劃中綜合性較強的實踐教學環節，能夠使學生全面牢固地掌握課堂教學內容，對培養學生的實踐和實際動手能力、提高學生綜合素質具有重要意義。課程設計時間為一周，由學生獨立完成一項題目的設計。使學生在課程設計過程中掌握自動控制系統設計與綜合，系統仿真、系統調試的基本技能與方法，養成自主學習和探索的優良習慣，增強其學習的主動性和積極性，培養其工程意識和創新精神。

3.提高實踐教師教學水平

具有創新能力、較高學術水平、豐富的實踐經驗的師資隊伍是提高學生實踐能力的根本保障。目前在高校中還普遍存在重理論輕實踐的思想，實踐教學往往不受重視，這導致優秀教師資源相對集中在理論教學與研究上，而實踐教師隊伍相對薄弱。針對這種情況，建立了實踐教學激勵機制，吸引廣大教師積極參與實踐教學和研究，建立了穩定的實踐教師隊伍。建立了“產學研”教師培養機制，加強教師業務素質鍛煉。針對隊伍年輕、實踐經驗少的特點，結合科研方向，建立了科研團隊，提高實踐教學水平。

4.完善實踐教學管理體系與實踐教學質量保障體系

為保證應用型人才培養質量，完善了實踐教學管理與質量保障體系。對學生實驗成績評定等實踐教學制訂考核措施與評價標準，將實踐教學考核成績納入學生學期成績，保證培養質量。實踐教學質量保障體系對實踐教學計劃的制訂、實踐教學活動的實施、實踐教學的評價等各個環節實施監控，完善了教師實踐教學質量考核制度，實行實踐教學考核一票否決制。

三、結語

通過以上措施的實施，自動控制原理課程教學質量得到提高，教學效果得以改善，尤其是學生的實踐能力方面，這對應用型人才培養起到有效的推進作用，提高了學生的就業競爭力。目前的自動控制原理課程改革取得了一點成績，但教學改革永無止境，根據我校自動化專業應用型人才培養的要求，將進一步優化教學內容，不斷改進教學方法，進一步完善課程網站，使之實現課件下載、在線測試、輔導答疑、交流學習等功能，使本課程在現有的基礎上不斷提高，把自動控制原理課程建成精品課程。

作者：王艷芹 崔峰 李瑞英 單位：大慶師范學院物理與電氣信息工程學院