對工科自動控制系列課程教學(xué)體系的思考論文
摘 要：本文首先闡述了自動化學(xué)科專業(yè)培養(yǎng)目標和課程體系定位，主要介紹了各類不同大學(xué)的自動化專業(yè)的學(xué)科定位。其次即是本文的主要論述重點，即自動控制系列課程教學(xué)改革的總體思路。
關(guān)鍵詞：自動化控制；課程；教學(xué)體系；思考
一、自動化學(xué)科專業(yè)培養(yǎng)目標與課程體系定位
培養(yǎng)目標定位很重要，涉及自動化學(xué)科的發(fā)展和人才適應(yīng)市場的需求問題。錢學(xué)森認為，MIT是培養(yǎng)優(yōu)秀工程師的學(xué)校，而CIT是培養(yǎng)總工程師的學(xué)校。即使像清華與北航同屬研究型一類大學(xué)，由于行業(yè)背景不一，自動化學(xué)科專業(yè)培養(yǎng)目標和特色亦不相同。因此，對于不同地區(qū)、不同層次、不同基礎(chǔ)的高等學(xué)校，應(yīng)該有不同的專業(yè)培養(yǎng)目標定位、不同的質(zhì)量要求和標準。
根據(jù)聯(lián)合國教科文組織對人才培養(yǎng)分類的方法，考慮到所設(shè)專業(yè)高等教育人才培養(yǎng)的多樣性，結(jié)合當前我國自動化學(xué)科專業(yè)高等教育現(xiàn)狀，可分為“研究型”、“教學(xué)研究型”、 “教學(xué)主導(dǎo)型”、“職業(yè)技術(shù)型(�？谱詣踊悓I(yè))”四種類型。為此，建議自動化學(xué)科專業(yè)按下述四種類型分別定位。
1.研究型大學(xué)——以培養(yǎng)自動化學(xué)術(shù)型、學(xué)術(shù)復(fù)合型人才為主，并在工程培養(yǎng)學(xué)術(shù)與應(yīng)用復(fù)合型、高層次人才;本科是通識為主的專業(yè)教育。
2.教學(xué)研究型大——學(xué)以培養(yǎng)自動化學(xué)術(shù)與應(yīng)用及其復(fù)合型人才為主，本科是通識為主或通識與專業(yè)并重的教育。
3.教學(xué)主導(dǎo)型大學(xué)(一般普通高校)——以培養(yǎng)自動化應(yīng)用型、復(fù)合型人才為主，本科是通識與專業(yè)并重的教育。
4.高等職業(yè)學(xué)院——以培養(yǎng)自動化類職業(yè)應(yīng)用型、職業(yè)應(yīng)用型復(fù)合型人才為主，�？剖峭耆殬I(yè)專業(yè)教育。
根據(jù)不同類型高等學(xué)校的定位，制定相應(yīng)培養(yǎng)目標的培養(yǎng)計劃，自動化學(xué)科專業(yè)課程體系可根據(jù)不同類型學(xué)校的不同定位進行設(shè)置。
1.以理科為主的綜合性大學(xué)，以研究控制科學(xué)為主，應(yīng)以自動控制理論、方法、系統(tǒng)建模與設(shè)計、先進控制技術(shù)為主設(shè)計課程體系。
2.以工科為主的研究型與教學(xué)研究型大學(xué)，突出信息的控制。以信息的獲取、處理、控制、系統(tǒng)設(shè)計、先進控制技術(shù)為主設(shè)計課程體系。
3.以工科為主的教學(xué)主導(dǎo)型大學(xué)，應(yīng)以鮮明的行業(yè)為背景，應(yīng)用控制理論、方法和系統(tǒng)設(shè)計為主設(shè)計課程體系。
4.高等職業(yè)學(xué)校以地方經(jīng)濟或行業(yè)服務(wù)為宗旨，圍繞基本和先進的自動化類職業(yè)應(yīng)用技術(shù)理論、方法與實踐為核心，構(gòu)建課程體系。
二、自動控制系列課程教學(xué)改革的總體思路
(一)擺脫傳統(tǒng)觀念束縛，重新制定合理的教學(xué)計劃和教學(xué)大綱
舊的課程體系下，教師單打獨斗，互相之間沒有真正建立聯(lián)系和合作，新的.專業(yè)教學(xué)理念提倡團隊精神和協(xié)同作戰(zhàn)。我們在自動控制系列課程教學(xué)改革中注重課程體系整體優(yōu)化，明確課程之間內(nèi)容的銜接關(guān)系，避免不必要的重復(fù)和遺漏。組織大家進行調(diào)研、討論，將自動控制系列課程融為一體，相互銜接、相互連貫，重新制定合理的教學(xué)計劃和教學(xué)大綱、實驗計劃和大綱、綜合課程設(shè)計的計劃和大綱等，然后聘請校內(nèi)外專家進行評審，最后形成合理的教學(xué)計劃和大綱。將該系列教學(xué)計劃和大綱在自動化專業(yè)學(xué)生中試用并逐漸完善。
(二)大力整合課程內(nèi)容，系列課程體系改革應(yīng)突出“系統(tǒng)理念”
自動化的核心是控制與系統(tǒng)。為了讓學(xué)生掌握自動化專業(yè)的核心知識，我們按“控制與系統(tǒng)”這一主線安排課程體系。大學(xué)階段的控制理論基礎(chǔ)內(nèi)容，是線性定常單輸人單輸出(簡稱單變量)系統(tǒng)理論，它既包括以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)的“經(jīng)典控制理論”，又包括以狀態(tài)空間模型為基礎(chǔ)的“現(xiàn)代控制理論”。不論是“經(jīng)典”還是“現(xiàn)代”，它們闡述的實質(zhì)是自動控制的方法論，因此要以控制系統(tǒng)為主線，將“經(jīng)典”與“現(xiàn)代”有機地結(jié)合在一起，既注意它們的各自的特點，又強調(diào)它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，以增強控制理論基礎(chǔ)的系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。
1.以知識單元為主線索進行自動控制系列課程整合，強化課程之間的知識聯(lián)系，增加、壓縮和取消課程或課程內(nèi)容，以確保相關(guān)課程的銜接和知識點的完整性，使課程體系更趨合理。
2.在課程設(shè)置上應(yīng)該保證做到“控制理論、實踐環(huán)節(jié)、MATLAB語言和外語學(xué)習(xí)”四個不斷線�？刂评碚摬粩嗑�:分為自動控制原理、現(xiàn)代控制理論和智能控制等三部分。實踐環(huán)節(jié)不斷線:實踐環(huán)節(jié)包括實驗、實習(xí)、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等。MATLAB語言不斷線:在自動控制原理、現(xiàn)代控制理論和智能控制等課程理論教學(xué)和實驗教學(xué)中融人MATLAB語言訓(xùn)練，采用MATLAB軟件進行控制系統(tǒng)的分析與校正，增強學(xué)生的感性認識，幫助加深理解，以改變教學(xué)內(nèi)容單一的狀況。外語學(xué)習(xí)不斷線:由于目前大學(xué)英語教學(xué)只集中在一、二年級，學(xué)生在后兩年很多是在應(yīng)付四、六級英語考試，已經(jīng)通過考試的學(xué)生多數(shù)是把外語放在一邊。因此在三、四年級的雙語教學(xué)可以保證外語教學(xué)的連續(xù)性。我們將逐步在現(xiàn)代控制理論、控制系統(tǒng)仿真等專業(yè)課采用雙語，使學(xué)生一直在外語的環(huán)境下學(xué)習(xí)，有利于提高學(xué)生外語的各方面水平和能力。
3.創(chuàng)建“自動控制原理”精品課程�！白詣涌刂圃怼笔亲詣踊瘜W(xué)科重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，其課程建設(shè)十分必要和重要。我�！白詣涌刂圃怼庇山淌谥髦v，在教學(xué)改革中應(yīng)作為精品課程進行重點建設(shè)，不斷積累經(jīng)驗，突出特色，使其在系列課程體系中起到示范作用。
4.教材上應(yīng)編寫或重新選擇合理的配套教材。統(tǒng)一選定系列教材或聯(lián)合編寫校內(nèi)講義、多媒體教案和輔導(dǎo)資料、實驗指導(dǎo)書等。
5.改革考試模式，將傳統(tǒng)的單一考試模式改為多種模式相結(jié)合的考試形式。新考試模式將卷面考試、口試和撰寫有關(guān)課程內(nèi)容的科學(xué)報告相結(jié)合，可以更好地檢驗學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力。
參考文獻：
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