崔亞君，殷 磊，于建立

(海軍航空工程學(xué)院青島分院，山東青島266041)

《自動(dòng)控制原理》是研究控制系統(tǒng)的一般規(guī)律，為進(jìn)行控制系統(tǒng)的理論分析和綜合運(yùn)用，提供基本的理論依據(jù)和使用方法的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。同時(shí)，自動(dòng)化專業(yè)的很多后續(xù)課程，如：《現(xiàn)代控制理論》、《過(guò)程控制》、《計(jì)算機(jī)控制》、《控制系統(tǒng)仿真》等，在較多地方都用到了該課程的基本理論和方法。因此，教好學(xué)好該課程，對(duì)于自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生來(lái)講，具有十分重要的意義。但由于該課程理論性強(qiáng)，涉及知識(shí)面廣，分析方法多，對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)要求高，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中常感覺(jué)內(nèi)容抽象，難于理解，進(jìn)而不能很好的掌握。為有效解決這一問(wèn)題，筆者結(jié)合在教學(xué)工作中的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，對(duì)課程教學(xué)做了若干思考，認(rèn)為應(yīng)重點(diǎn)做好以下方面的工作。

1 加強(qiáng)對(duì)教材內(nèi)容的理解和把握，重組教學(xué)內(nèi)容

(1)統(tǒng)觀全局，分清層次，有詳有略，著力使學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)，形成科學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。如：該課程的主要內(nèi)容是經(jīng)典控制，即重點(diǎn)在線性系統(tǒng)理論的學(xué)習(xí)，但由于在實(shí)際應(yīng)用中，大多系統(tǒng)是非線性的，因此，有關(guān)非線性系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容需要進(jìn)一步加強(qiáng)；計(jì)算機(jī)技術(shù)已在控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，需要適當(dāng)增加一些系統(tǒng)分析工具的介紹，如Matlab相關(guān)軟件內(nèi)容的學(xué)習(xí)；另外，根軌跡校正、等M圓、等N圓設(shè)計(jì)等內(nèi)容，在當(dāng)前的工程設(shè)計(jì)中已很少使用，可只作簡(jiǎn)要介紹。

(2)深入理解和把握教材內(nèi)容間的橫向和縱向聯(lián)系，按由整體到部分、由一般到個(gè)別、由淺入深、由易到難、由已知到未知的順序安排教學(xué)內(nèi)容。該課程雖然內(nèi)容多、涉及知識(shí)面廣，但教學(xué)內(nèi)容間有著非常緊密的聯(lián)系。分析認(rèn)為，在縱向上，應(yīng)沿系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩條線，逐步深入的安排教學(xué)內(nèi)容；在橫向上，應(yīng)始終以“穩(wěn)、快、準(zhǔn)”的基本要求為核心，加強(qiáng)有關(guān)內(nèi)容的相互滲透。

2 優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，提高課堂教學(xué)效率

課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)是為了完成一定的教學(xué)目標(biāo)，教師在時(shí)間和空間上，對(duì)各種教學(xué)因素的排列和組合，對(duì)課堂教學(xué)的整體安排。優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)就是使教師的教和學(xué)生的學(xué)的活動(dòng)處于和諧、高效的最佳狀態(tài)。

(1)精心設(shè)計(jì)引言?！傲己玫拈_(kāi)端是成功的一半”。一個(gè)好的引言能喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)靈活多變的方式設(shè)置問(wèn)題，是課堂導(dǎo)入的有效途徑，如：借助于多媒體手段，在引言中，先演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，其后圍繞實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象講解教學(xué)內(nèi)容，以激發(fā)學(xué)生的求知欲望。

(2)妥善處理教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)是課堂教學(xué)的精髓，如果處理不當(dāng)會(huì)使學(xué)生思維受阻，注意力分散，長(zhǎng)此下去就會(huì)因疑問(wèn)越來(lái)越多，造成學(xué)習(xí)障礙，從而對(duì)學(xué)習(xí)失去興趣。因而一定要采用多種教學(xué)方法，妥善處理重點(diǎn)和難點(diǎn)，以達(dá)到突出教學(xué)重點(diǎn)，突破教學(xué)難點(diǎn)的目的。對(duì)于抽象知識(shí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，應(yīng)采用形象、直觀的教學(xué)方法。如：對(duì)于非線性中的死區(qū)現(xiàn)象，以齒輪傳動(dòng)為例，通過(guò)演示其傳動(dòng)中的死區(qū)產(chǎn)生過(guò)程，使抽象內(nèi)容變得直觀、具體。學(xué)生對(duì)知識(shí)的獲得，應(yīng)是一個(gè)由淺入深，循序漸進(jìn)的過(guò)程。在教學(xué)中，要注意從回憶舊知開(kāi)始，再逐漸引入新知，以幫助學(xué)生全面把握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，建立起整體性、連貫的概念。對(duì)于學(xué)生從未接觸過(guò)、難度較大、理解起來(lái)有一定困難的知識(shí)點(diǎn)，應(yīng)分散難點(diǎn)，化復(fù)雜為簡(jiǎn)單，以讓學(xué)生能夠比較輕松的理解和掌握。對(duì)于內(nèi)涵相近或相似、容易混淆的知識(shí)點(diǎn)，應(yīng)多用類比的方法加深學(xué)生的理解和把握。

(3)合理設(shè)計(jì)板書。板書是課堂教學(xué)的一個(gè)重要組成部分，好的板書能喚起學(xué)生的求知欲，吸引學(xué)生專心聽(tīng)課，方便學(xué)生記筆記并做好課后復(fù)習(xí)。每堂課的板書都應(yīng)有一定的技巧性和實(shí)用性，要盡可能運(yùn)用最簡(jiǎn)潔的文字或符號(hào)使教材內(nèi)容形象化，復(fù)雜問(wèn)題條理化，使學(xué)生僅通過(guò)板書，就能領(lǐng)略到全課的要點(diǎn)和應(yīng)掌握的內(nèi)容。需要特別指出的是，盡管應(yīng)用多媒體教學(xué)手段，使得教學(xué)更加形象、直觀，但為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)整體性和重點(diǎn)、難點(diǎn)的理解和把握，板書仍是不可替代的。

(4)師生共同歸納小結(jié)。課后小結(jié)，是一節(jié)課重點(diǎn)和難點(diǎn)的概括，此環(huán)節(jié)完成得好，可起到“畫龍點(diǎn)睛”的作用，如果這一步只由教師來(lái)做，不利于學(xué)生的提高。為此，可采用教師提示、學(xué)生歸納的方法。通過(guò)讓學(xué)生參與歸納一節(jié)課所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，可促使學(xué)加深對(duì)課堂內(nèi)容完整性的理解和認(rèn)識(shí)，并可有效提高學(xué)生整體思維和口頭表達(dá)能力，這也是加強(qiáng)“教”與“學(xué)”的和諧性以及素質(zhì)教育的重要體現(xiàn)。

(5)用規(guī)范、幽默的教學(xué)語(yǔ)言。課堂教學(xué)中的語(yǔ)言一定要規(guī)范。規(guī)范是技巧的前提。教師對(duì)原始概念的剖析，定理、原理的闡述等，都必須用專業(yè)術(shù)語(yǔ)來(lái)準(zhǔn)確表達(dá)，應(yīng)堅(jiān)決摒棄似是而非、模棱兩可的語(yǔ)言；同時(shí)，課堂教學(xué)中的語(yǔ)言應(yīng)有一定的幽默性。應(yīng)善于在“標(biāo)準(zhǔn)化”的語(yǔ)言中適時(shí)地加入一些幽默的語(yǔ)言，以此作為課堂教學(xué)的“調(diào)味劑”，以不斷提高學(xué)生的注意力，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，緩沖學(xué)習(xí)壓力。

3 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，鞏固理論教學(xué)效果

(1)大力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)。該課程理論性很強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)課是其教學(xué)中的一個(gè)至關(guān)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)具有形象、生動(dòng)的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)含著諸多實(shí)際因素，會(huì)出現(xiàn)很多意想不到的問(wèn)題，有利于加深學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解和掌握，有利于激發(fā)學(xué)生解決問(wèn)題的興趣和熱情，有利于加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力。

(2)增設(shè)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，由于該課程理論性強(qiáng)，比較抽象，學(xué)生常對(duì)課程知識(shí)缺乏系統(tǒng)性的概念，缺乏綜合分析問(wèn)題的能力，遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí)，常感覺(jué)無(wú)從下手。為此，增設(shè)了課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，如：給出一個(gè)隨動(dòng)系統(tǒng)及其要求的性能指標(biāo)，由學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)建模和系統(tǒng)性能分析，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)校正裝置，使系統(tǒng)滿足給定的要求。實(shí)踐證明，通過(guò)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，可進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用能力，有效提高綜合分析問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

以上是筆者對(duì)《自動(dòng)控制原理》教學(xué)的若干建議和思考，并且在教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行了多次嘗試，取得了較好的教學(xué)效果，受到了學(xué)生的好評(píng)。

[1]胡壽松.自動(dòng)控制原理[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999.

[2]高國(guó)焱，余 文.自動(dòng)控制原理[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，1999.

[3]Richard C.Dorf，Robert H.Bishop.現(xiàn)代控制理論[M].北京：高等教育出版社，2001.