时间：2022-03-09 06:32:34
1．1授课理论性较强授课理论性强不利于培养理论联系实际的科学观点，不利于提升学生对专业的学习兴趣。为保证控制理论的完整性和透彻性，若教师在授课过程中把过多时间和精力集中于原理讲解和公式推导上，就很难有充分的时间将理论知识与系统应用实例相结合，造成很多学生误认为该课程是一门应用数学课程，容易产生畏难心理。另外，定单班的学生面临毕业即就业，没有升学再深造的压力，他们所关心的是所学知识是否会用到将来的工作岗位中。因此，课堂上讲授过多或过深的理论知识不利于提升学生对专业的学习兴趣。
1．2缺少煤矿电气背景的相关实例通过与工作后的毕业生交流，发现有一条信息非常突出:大部分毕业生很难将自动控制原理中所学的分析与设计方法应用到工程实践中。这主要是因为所学课程大部分实例与学生所学专业相关性不强，多数学生对案例中涉及的专业背景不熟悉，导致学生对学习课程的必要性、重要性和实用性认识模糊，学习兴趣不高，学习“自动控制原理”死搬硬套，应付考试的现象严重，缺少灵活运用和开拓创新的思路。上述这些问题直接弱化了“自动控制原理”作为专业基础课程的作用。
2“自动控制原理”授课内容调整
为顺应煤炭电气化发展需求和人才培养定位，突出煤矿电气特色教学目标，从课程教学内容、教学实例等方面进行研究和探索，对课程的基础理论与实践教学进行优化。
2．1优化授课的内容体系、深度和广度研究各章节基本内容的联系，调整课程授课体系，以系统建模、分析和综合设计为主，突出煤炭行业背景，注重基础知识的灵活运用。“自动控制原理”在传统教学上一直沿用自动化专业的授课体系，造成“自动化类”和“非自动化类”的界限模糊。对于定单班该课程学时数少的情况，若按“自动化类”体系授课，只能加大课时信息量，造成学生对教学内容难以及时有效消化，影响教学效果。研究如何在有限学时内让学生熟练掌握控制原理的基本理论，并突出煤炭电气工程实践能力培养，成为构建定单班授课体系的关键。参照培养定位，结合后续的相关控制理论的专业课程，从课程体系出发，以系统建模、系统分析和综合设计为主线，调整授课知识点深度和广度。如在讲述建立数学模型基本内容时，应选取有一定煤矿工程背景的系统，给模型赋予形象的物理意义，使学生正确理解实际模型与抽象模型的区别与联系，并从不同的角度对系统进行建模，加深对实际系统建模的理解。系统分析方法是控制系统综合设计的基础，这部分内容主要包括时域分析法、根轨迹法、频域响应法，这些是控制理论教学的重点，应保留原有知识点的深度。抓住采用时域分析法、根轨迹法和频域响应法分析系统的稳定性、快速性和准确性的特点，加深学生对不同方法的理解，这是系统分析的关键。对于离散系统、非线性系统和现代控制理论，由于培养计划中后续课程相关性较小，可以降低这部分知识的深度和广度。
2．2增加煤炭电气控制系统实例系统设计对培养学生的分析、综合能力及创新能力十分重要，也是教学的难点。在授课过程中，要注意研究与选取煤矿电气工程中的典型范例，如矿井提升机控制系统、掘进机控制系统、通风机控制系统以及排水设备控制系统等，突出煤炭行业背景，从实例分析中去了解系统的结构特征、工作原理和设计要求。生动的工程实例可大大激发学生的学习兴趣，引导学生感受控制理论的魅力，深刻理解“学以致用”的意义，使学生对课程的学习达到知识和能力的双重提升。
3实施案例
矿井提升机调速系统要求平滑调速且调速精度较高。提升机电气传动系统的加、减速过程要平稳(无超调)。控制系统应保证在额定速度时有±1%的精度。
3.1准确性分析假设提升系统采用恒速控制，选单位阶跃函数作为典型的外作用。由一阶系统分析方法可知，一阶系统完全可以跟随阶跃信号，且稳态误差为零，所以提升系统±1%的控制精度是可以保证的。
4结语
各个相关的高校对于自动控制原理这一门课程的教学都是相当关注和重视的，为此他们通过对教育部指定的教材或者是自编的教材进行了精选，还对授课教师做出了精细的挑选。也有个别高校创设了省市级别或者是国家级别的精品课程，并制作了多媒体课件，这种种手段都是为了自动控制原理教学的改革和实践做准备。而自动控制原理教学的改革和实践也一定会为这一门课程注入新的力量和生命，为我国的自动化专业提供可行的理论支撑和人才力量。
2.自动控制原理教学的特点和改革的必要性
2.1 自动控制原理教学改革的特点
对于自动控制原理这一门课程的教学而言，其特点可以从三个方面简单地说起：
①自动控制原理这一门课程要求它必须要有直观的工程背景。到目前来说，自动化控制已经在农业、工业、航空、军事以及社会科学等各个领域都得到了广泛地应用。由此可见，学生在对这一门课程进行学习的时候往往都没有对其应用的领域有一个直观且感性的认识，学习缺乏主动性，再加上没有实践的机会，使这门课程和现实相脱节[1]；
②自动控制原理这一门课程所涉及到的理论知识比较多。在对各种控制系统的数学模型进行建立的时候需要涉及到电学、光学、力学、热学等物理方面的知识，也需要有电机、电路和电力电子等方面的知识，还必须要具备非常熟练的建模能力和运用繁杂的知识解决实际问题的能力。由此可见具有扎实的数学功底是学好这门课程的关键，这就要求学生必须具备良好的数学素养[2]；
③自动控制原理这一门课程包含了很多的图形。像是根轨迹图、对数坐标图、极坐标图和工程应用原理图等，这些图形会使教学的直观性更强，但它会消耗更多的教学时间。
2.2 自动控制原理教学改革的必要性
根据上述所说的特点，关于自动控制原理教学的改革是势在必行的。因此采用传统的教学方法来对自动控制原理这一门课程进行教学必然不能有效地提高学生学习的效率，也会为学习带来一定的麻烦，使教学实践紧张，教学内容冗杂，教学知识点太难，这样便不能够达到应有的教学效果。由此可见，为了使学生更好地将自动控制原理的基本知识掌握且扎实，也为学生今后的相关工作打下坚实的理论基础，从而解决好教授与学习、理论学习与实践操作、中文教材和外文教材等多方面的问题， 对自动控制原理的教学进行改革是势在必行的。笔者认为对于这一门课程的改革需要从教学的目标还有教材、教学方法、教学实践等方面来进行。
3.自动控制原理教学的改革与实践
3.1 优化教学的内容，培养学生的系统思维
在具体的教学当中需要对自动控制原理的教学内容做出优化，以此来避免因为这一门课程和其他课程方面存在着共同性而过多地浪费学生的学习时间。因此，在具体教学当中，相关的教师需要全面了解所学专业学生的所有课程，重点突出本门课程的重点，将自动控制原理这一门课程与其他课程相通的地方简要带过。对于自动控制原理原理这一门课程来说，其教学的主要内容应该对系统的控制理论和控制方法做出简要的讲述分析和反馈，除此之外还需要对根轨迹发、时域法以及频域法等三大经典方法和线性系统的矫正方法做出重要的讲解。在理论分析上，自动控制原理需要更加注重工程的定义、工程的物理意义和工程的实际应用，因此需要对这一方面的内容做出详细的阐述。在对学生的培养上，需要积极培养学生的系统细微方式和系统创新能力[3]。自动控制原理这一门课程的主要研究对象是负反馈系统，所以其学习的内容是对负反馈系统的设计与分析。因此，在具体的教学当中需要在这个基本的框架下系统地展开思维的练习，教师需要注重紧抓课程的关键，对学生系统思维方式进行训练，在实践过程当中遇到新的系统时，学生便能够更好地自主对该系统进行分析和控制。
3.2 将理论结合实践，激发学生学习的兴趣
使自动控制原理的理论和实践更好地结合起来，不仅仅需要有严密的理论体系，更要有生动可行的工程实例。在具体的讲授当中，教师需要更加重视对基本方法的介绍和对基本概念的讲解，最好要在对理论的推导过程当中将工程实例的应用概念引出，这样便能够和实际的工程紧密地结合起来。而在具体的教学当中将人工实例加入进来可以增加学生学习的兴趣和学习的积极性、主动性。举例来说，比如在对PID控制进行讲解的时候，教师可以将温度控制结合起来，以此来讲解工程PID参数整定的实例，然后再将调节器的正定参数按照先比例后积分再微分的程序置于一些经验数值之后，然后进行给定位扰动，对系统过渡过程的曲线做出观察，如果曲线不够理想，那么对调节器的相关值做出调整，如此进行反复的凑试，这样方便寻找最佳的正定参数，直到控制质量和所要求的相符合为主。这样通过具有实际意义的讲解能够使学生对于自动控制理论这一门课程讲解的理解更加的深入[4]，并且在学生对课程进行深入理解的同时，也将其自主学习自动控制理论的兴趣激发出来，如果学生自身足够优秀的话，还能够自愿地区参加大学生科研立项，对相关的单片机和微机原理课程进行自学，从而实现对最终目标的控制。因此，在理论联系实际的同时，更需要注重对学生工程思维习惯的控制和培养，对符合工程参数的选址进行强调和合理估计，将工程经验进一步建立起来。
3.3 强化实践环节以提升学生的综合实力
实践教学是对理论知识的一种验证，对于培养学生的动手能力具有十分重要的意义，而对自动控制原理进行实践教学更是培养学生自主创新能力和科研能力的一个最为重要的环节。对自动控制原理进行实践教学可以采用自动控制原理的试验箱，对典型环节和典型的电路模拟分析课程进行开设，还要安排好关于闭环电压控制系统和聘礼特性的测试以及系统参数的确定工作。要做好关于根轨迹的矫正工作和频率矫正工作，做好系统串联的矫正工作，紧抓转台反馈系统，和状态观测器等基本实验，这样能够将学生对基础知识的理解和认识加深，更加方便锻炼学生的动手能力。在对基础实验进行强化的同时还需要设计一些必要的综合性质的试验，这样可以利用实验室的硬件环境，对典型的控制系统做出研究和分析，比如水位的控制系统、直流电机的调速系统、温度的监控系统等，只有让学生将所学到的所有原理和知识综合运用在一起，才能够培养起学生利用科学分析方法解决实际问题的能力。可见设计性试验可以强化教学实践的环境，对于提升学生的综合实力具有重要意义。
关键词：自动控制原理；反馈控制；控制方案；考核措施
作者简介：徐晓丽（1972-），女，江苏泰州人，上海电力学院自动化工程学院，副教授。（上海 200090）
基金项目：本文系上海电力学院重点教学改革项目（项目编号：20121305）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）04-0053-02
“自动控制原理”是电气自动化专业一门重要的专业课程，该课程理论性非常强，概念和定理非常多，所学知识非常抽象，不像其他专业课中的知识比较具体或者能通过具体的实物来演示和操作。然而“自动控制原理”又是一门基础课，其他很多课程，并且学生毕业后的工作很大一部分都要用到自动控制原理的知识，因此学好它是学生不容推脱的责任。
上海电力学院（以下简称“我校”）国际交流合作办学项目旨在培养具有专业的基础理论和工程技术、具有较强工程实践能力、自主创新意识和国际化视野的复合型实用专业技术人才。[1]为实现这一办学目标，同时也为了让出国学生顺利快速地适应国外的学习生活，实现国内外同类学科的有机衔接，有必要在“自动控制原理”课程的教学过程中不断探索新的思路。
一、教学反馈控制系统
一个典型的反馈控制系统包括受控过程、传感器、控制器和执行器四个基本环节。传感器用来测量被控量的大小，并传送到输入端与给定值进行比较，生成偏差信号；控制器据此按一定的控制规律运算出控制信号给执行器，从而改变被控量的实际值，达到控制目的。[2]
在“自动控制原理”的教学实践中，将反馈控制的思想引入其中，从而将教学过程看作一个反馈控制系统：整个教学活动为被控过程；教学方案为控制器；教师和学生充当执行器；教学考核起传感器的作用；良好的教学质量为期望的输出；实际的教学效果为被控量。反馈控制的突出特点是：由于信号的反馈使系统具有抑制和消除偏差的能力，从而达到高精度自动控制的目的。在教学反馈控制系统中，针对被控过程的动态特性和控制目标制定切实可行的教学实施方案，从教与学两方面改进控制方法，积极改进和丰富教学方法，实现对教学效果偏差的实时调节；要建立科学合理的教学考核措施，能实时反映实际的教学效果。所以，要使教学反馈控制系统具有良好的动态性能和稳态品质，需要师生的协同合作，使整个教学控制系统中教和学积极地互动，从而保证教学目标的实现。
二、被控过程的特性分析
“自动控制原理”课程理论性强，不仅可以为各专业的后续专业课程的学习打下坚实的基础，而且在培养学生的辩证思维能力和创新能力，提高综合分析问题、解决问题的能力等方面都具有重要的意义。但其内容多、学时少，课堂信息量大，而且在过去很长一段时间内课堂教学都比较强调它的理论性，因此，很多学生认为该课程是一门数学课程，从而产生对理论推导的畏惧以及对将来这些理论是否可用的忧虑。在教学过程中，如果过分强调其实践性，任课教师也担心学生对基本原理和分析方法的掌握会减弱，影响学生对后续课程的学习热情，从而对未来独立创新和解决问题的能力产生影响。
学生是教学活动的主体，教师要充分了解学生的基本情况，如学生的理论基础知识、学习能力、学习方法和兴趣点等。从学生自身去发现问题，对症下药，关心、鼓励和辅导基础差或对本课程缺乏兴趣的学生，了解他们学不好的原因，培养他们的学习兴趣，听取他们对教师的意见和要求。
只有在充分了解教学活动对象的基础上，才能因材施教，提出切实可行的教学控制方案。
三、教学控制方案的实施
在“自动控制原理”课程教学实践中深知：只有总结出一套让学生不仅真正理解其中的原理性概念，而且知道它们有什么用、又如何用的教与学的实施方案，才能在教学过程中获得非常好的教学效果。
从教学内容方面，进行及时的更新和合理编排，参考英文教材制作英文课件，及时补充和调整授课内容。这样既扩充了学生的专业词汇，为外教课程的顺利进行打下了良好的基础，同时也做到了与外教授课内容的无缝衔接和互相补充。
“自动控制原理”概念抽象，其理论与计算都非常烦琐，这就要求该课程在教学手段上有别于其他课程。在理论课上，首先让学生建立起对基本概念的认识，掌握分析方法和解题技巧。其次以计算机辅助教学为手段，将MATLAB仿真应用于“自动控制原理”课程教学中，能增强学生的感性认识，让其直观地领会和理解课程的分析方法，提高学生的学习兴趣，从而真正掌握所学的知识。如系统频率特性的概念较抽象，笔者在教学过程中数易其稿，先通过仿真发现：线性定常稳定系统在正弦输入信号作用下的稳态响应也是同频率的正弦信号，然后改变正弦输入的频率发现稳态输出的幅值和相位变了，最后引出频率特性的概念。在教学中结合工程实例来巩固和加深理解，引导学生用系统的观点来分析问题，把握概念、掌握各种分析方法，不断增强学生发现问题、分析问题和总结问题的能力。如PID控制器参数对系统控制性能的影响，其定性分析总是让学生很难理解。在教学过程中，借助倒立摆装置的控制实例，演示其在PID控制器作用下的控制效果，[3]使学生不仅直观地了解了它的用途，而且形象地理解了参数的作用。在实验课上，让学生自己动手做仿真实验，学生真正理解并建立了控制系统的概念。理论课上的定性分析结合实验课上的仿真实验，学生不但知其然，而且知其所以然，同时还教会了学生基本的实验技能，提高了其动手能力。[4]通过把课堂教学与实验环节相结合，学生循序渐进地完成多层次的学习任务，对自动控制原理的理解更加深入。
从学习方法方面，设计以小组为单位的学习新模式，促进互助型主动学习。为了培养学生的合作精神，提高学生的自主和自制能力，激发学生的创造性，笔者把全班学生按自愿和分配相结合的方式实现单元小组化的学习模式，即要求学生以小组方式学习、实验、完成作业。学习过程中，小组成员可针对具体问题进行个体学习、小组讨论，各自发表意见，相互取长补短。每个学生的背景不同、经历不同，对事物的认知也不同，通过合作学习，不仅有助于形成良好的学习氛围，树立共同学习的信心和乐趣，而且可以弥补个体学习的不足，并为每个学生提供了展露自己想法的机会和场所。另外，通过学习过程中的交流与协作培养了学生的合作意识、合作技能和团队精神，也促进了学生间的相互交流、相互沟通。[5]
教学过程中师生间的互动，比如课堂上启发式和悬念式的提问和讨论，也是鼓励学生积极思考、主动学习的一种方式。而上好每一章的习题课，运用、巩固和复习各章的知识点，更是对知识理解的一种刷新和校正。
四、合理的教学考核措施
为了体现公平考核、突出对学生实践能力、分析问题解决问题的能力和创新能力等多方面能力的培养，将课堂考核、实验考核以及课后作业的考核纳入平时成绩，并适当加大平时成绩的比重。其中课堂考核是日常考核的一种重要形式，可以以口头考核的方式复习上次课程的内容，也可以采取课堂测验，实时检验学生对基本概念的理解和基本解题技能的掌握。课堂考核能及时反馈教学信息，加强教学的互动性，激发学生的学习兴趣，在教学实践中收到了良好的教学效果。
我校国交班“自动控制原理”课程的期末试题分两部分：中文试题和英文试题。中文试题由本校自己命题，题型为填空题、计算题等较为基础性的考核，重点考核学生的基本概念和基本解题技能。英文试题是由英国方面外教出题，英文试题不考查定义或者理论，而是考查学生对知识点的运用，题目非常灵活，能够真实地反映出学生分析问题和解决问题的能力。
以学习过程和考试结果作为综合的衡量标准，既重视教学过程又重视学习结果，不仅提高了学生在课堂上的参与程度，调动了学生的积极性，也提高了学生的学习兴趣，变被动学习为主动，对学生创新和实践能力的培养也能起到良好的促进作用。
五、总结
将反馈控制的思想创造性地应用于“自动控制原理”课程的教学实践中，这是笔者在多年的教学过程中不断摸索并逐步形成的一种教学理念。针对我校国际交流学院学生的实际情况和培养目标，笔者提出了具体的反馈教学控制系统的实施方案，并在“自动控制原理”的教学过程中加以应用和不断改进，实践检验了该系统是科学合理且切实可行的。整个教学控制系统中教师和学生的积极互动和协同合作，保证了教学目标的实现，获得了预期的教学效果，也得到了学生的肯定。
参考文献：
[1]魏永红.切实加强中外合作办学内涵建设[J].上海教育，2007，
（21）：32.
[2]杨平，翁思义，郭平.自动控制原理——理论篇[M].北京：中国电力出版社，2009.
[3]杨平，徐春梅，等.PID控制在倒立摆实时控制系统中的应用[J].微计算机信息，2006，（19）：83-85.
关键词：自动控制；原理；应用
1 概述
人类社会的发展离不开自动控制的发展，二者有着密切的联系。研究自动控制技术对于人类来说从危险、复杂与烦琐的劳动环境中解放出来十分有利，而且还可以大大的提高劳动效率。迄今为止，自动控制科学不仅对整个科学技术作出了非常重要的贡献，也为人类社会带来很多效益。但是随着现代科学技术的不断发展，人们又对自动控制与系统工程提出了更多更新更高的要求。自动控制理论与系统工程正面临新的发展机遇与严峻挑战。[1]
2 自动控制的原理
在现代科学技术的领域中，自动控制技术已经起到越来越重要的作用。所谓的自动控制，就是指在没有人直接参与的情况下，利用控制装置或控制器，使设备、机器或生产过程（统称被控对象）的某个参数或工作状态（即被控制量）自动地按照预定的规律运行。
自动控制理论是一门研究自动控制共同规律的科学技术。自动控制发展初级阶段，主要用于工业控制，采用自动调节原理，以反馈理论为基础，“二战”期间为了设计和制造火炮定位系统、雷达跟踪系统、飞机及船用自动驾驶仪以及其他军用设备，也更加促进了自动控制理论的完善与发展。到战后，逐渐形成了完整的自动控制理论体系，则是以传递函数为基础的经典控制理论，主要的研究对象是线形定常数系统，单输入-单输出的分析和设计。[2]
3 自动控制的应用
3.1自动控制在污水处理中的应用
现在，自动控制理论与技术有两个发展方向，一是将不同的方法结合在一起，各自发挥优势，进而相互取长补短，形成新的控制系统，得到单一方法不能达到的效果；二是对理论或方法本身进行深入研究。控制理论在污水处理领域的应用主要以第一个方向为主。因为经典控制以及现代控制的理论研究都非常成熟，现在用在污水处理领域中的多是各种智能控制的混合算法。[3]
3.2 自动控制理论在光伏逆变电源中的应用
自动控制理论在光伏逆变电源中应用，主要包含对控制方法以及模糊控制理论的研究等。首先是模糊控制理论在光伏逆变电源中的应用，把模糊控制理论应用到光伏逆变电源并网中，可以将误差电流与参考电流作为系统的参考控制量，可以采用尽可能少的模糊控制的参数，能够在一定程度上降低模糊判断的时间，从而达到了一个比较好的控制效果。其次是模数控制理论的运用。所谓模数控制理论就是提高将模拟电路和数字电路混合起来，进而实现对逆变电压的同步与跟踪进行控制。再次是控制方式的探究。在现代的控制方式里，大规模的集成技术得到了快速的发展，使得小规模的元器件逐渐被专用芯片以及智能芯片代替。最后是复合控制理论在光伏逆变电源中的应用。复合控制的理论是基于内模原理的控制策略，其所采用的方法就是将动力学的模型放到逆变电源的控制器当中，从而形成一种反馈精度非常高的逆变电源。[4]
3.3 在煤炭发电中自动控制技术的应用
3.3.1 对于发电设备与装置的控制与保护
以往的煤炭发电企业采用的发电的保护设备与装置具有比较单一的功能，同时采用了比较过时的监控方法，难以很好的保护生产过程中发生的超限报警以及连锁跳机等故障，而自动控制技术的应用，对于煤炭发电的装置与设备进行了非常好的保护。
3.3.2 对于单元炉机组进行合理的整合与统一
随着科技的不断发展，煤炭发电站也开始采用先进的自动控制新技术，使得煤炭发电达到了由机-电控制一体化向机-炉-电一体化的合理统一以及整合，高新的单元炉机组运转方式的采用，完全呈现出发电机组的整体实力，同时很好地体现出其优势，有效地简化整个监控系统，并发挥出其独特功能，使日常检测监控的程序变得更为简便，节省相关的资金投入。[5]
3.4 粮油加工中单路闭环反馈系统的运用
为了使粮油的生产加工中实现准确性以及连续性，在其比较关键的地方采用以PID 智能控制器为关键内容的自动控制系统，而且应用越来越广泛。其工作原理是PID 智能控制器与电子变频设备、温度、物位等变送器、电气定位阀门等组成闭环负反馈来控制压力、物位、液面、温度等工艺。[6]
3.5 自动控制系统在小农户滴灌中的应用
本系统是在棉花滴灌管理建设的基础上，所研发的适用于小农户使用的滴灌自动控制系统。此系统的适用面积为12～50hm2，并且不用通过培训就能了解并应用。此系统主要是对施肥设备、水泵以及滴灌系统电磁阀的开关进行控制来实现自动灌溉。[7]
4 总结
自动控制在社会生活中的应用无处不在，本文只就其中的几方面做了介绍。虽然自动控制面临的问题和挑战非常严峻，但是其发展机遇还是很良好的。首先，要加快结合控制硬件、软件以及智能，逐步实现智能化；其次，要逐步达到自动控制与计算机科学、信息科学、人工智能与系统科学的结合，为自动控制提供新思想、新技术与新方法，推动智能控制的不断发展。
参考文献：
[1]吴晓帆，蔡自兴.自动控制的发展与未来[J].石油化工自动化，1999（5）：6-7.
[2]胡寿松.自动控制原理（第四版）[M].科技出版社，2001.
[3]汪家权，陈立爱，侯红勋，等.自动控制在污水处理中的应用[J].工业用水与废水，2012（6）：1-6.
[4]周多多.自动控制技术在光伏逆变电源中的应用[J].科技资讯，2012（29）.
[5]连晗，史增芳.煤炭发电中自动控制技术的应用与探讨[J].煤炭技术，2014（33）：172-174.
[6]马继征，王雨，张志强，等.自动控制在粮油加工领域中的应用简介[J].粮油加工，2007（1）：71-73.
[7]崔春亮，阿不都沙拉木，雷建花等.适合小农户的滴灌自动控制系统在裕民县的推广应用[J].节水灌溉，2011（4）：51-54.
关键词：自动控制原理；立体式教学；教学质量
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0122-02
一、引言
《自动控制原理》是高等学校控制类主要的专业基础课，也是电气信息类、机械类、能源动力类等许多专业的学科基础课[1，2]。为适合复合型人才的培养以及现代化教学的需求，《自动控制原理》的教学要理论与实践并重，不断优化课程体系，采用立体化教学方式。本文结合肇庆学院《自动控制原理》近几年教学改革工作，对《自动控制原理》立体式教学体系进行研究与探讨。
二、立体式教学体系结构
《自动控制原理》课程涉及到高等数学、复变函数等数学知识，比较抽象；另外，《自动控制原理》是一门与实践紧密结合的学科，该门课程要培养学生的实践能力和动手能力[3]。因此，本着“厚基础、重实践、重能力”的指导思想，提出了如图1所示的《自动控制原理》立体式教学体系结构。
三、理论教学探索
1.优化教学内容，提高教学质量。随着控制理论的发展和计算机技术的应用，新的控制方法和控制手段越来越多，根据本科专业培养目标和专业特点，对自动控制课程的内容进行了重新整合，把一些新内容、新的教学成果、应用实例融合到教学内容中，做到课程内容的基础性和先进性相结合。《自动控制原理》的教学内容主要是围绕控制系统的性能分析与设计展开的。据此将教学内容划分为五大块：自动控制的概念与模型、控制系统的性能分析、系统的设计校正、采样控制系统的性能分析和非线性系统的分析。系统性能分析是重点讲解部分，介绍各种分析方法：时域分析法、根轨迹法、频域分析法等，进行有关系统的动态、静态分析。在系统设计的讲解中，重点介绍根轨迹设计法、频域设计法和状态控制设计法，使学生在整个学习过程中，围绕“系统分析和设计”这条主线进行，从而对《自动控制理论》有一个完整清晰的理解。同时，以稳定性指标为辅线，在各个有关章节的小结中对稳定性都予以重点讨论，通过对各种稳定性判断方法的分析，把前后的知识点加以衔接联系，并综合应用。
在讲清系统物理概念的基础上，重点结合习题精解，物理实体（电机调速系统）进行实际演练；同时，结合课程内容，采用先进的计算机辅助教学手段，将Matlab软件在控制系统中的应用引入课堂教学，在诸多课堂教学环节中实现了仿真演示，增强了学生对抽象理论的感性认识，收到了良好的教学效果。
2.多元化教学方法，提升教学手段。《自动控制原理》对学生的分析能力、综合运用能力有一定的要求，并需具有扎实的数学基础，学生在学习中经常会感到困难而产生畏难情绪[4]。因此，改革传统教学方法和手段，提高教学质量，是课程改革的重点，为加强学生能力培养，教学体系中设计了灵活多样的教学方法，如探究式教学，讨论式教学，案例式教学，计算机辅助教学等。①探究式教学。其特点是在教师的启发引导下，以学生独立思考和合作讨论为主，在“发现提出问题―思考分析问题―初步解决问题―反馈解决情况―完整解决问题”的闭环探究过程中，通过师生之间的合作与互动提高学生的科学兴趣和主动探究能力。②讨论式教学。主讲教师就某一问题或知识点，让学生进行讨论，促进学生动脑思考。在讲授新的内容时，主讲教师和学生讨论新知识点与前面学过的内容有什么样的联系与区别，这样一方面加深旧知识点的理解，另一方面会对新知识点有一些初步了解。③案例式教学。主讲教师就某一知识点进行讲解时，通过具体的案例来加深学生的理解与印象。通过案例就可使学生容易理解开环控制和闭环控制的区别，以及二者的优缺点：闭环控制效果好，但需要传感器，成本增加。④计算机辅助教学。我们在《自动控制原理》课的多媒体教学实践中，努力探索如何使多媒体这一先进的教学手段更好地服务于课堂教学。开发了“自动控制原理多媒体课件”、“Matlab仿真软件包”等CAI课件，采取多媒体与板书相结合的教学方法，既充分利用了多媒体教学生动、逼真、容量大的优点，又充分利用了板书教学严谨性、逻辑性强的优点。
3.网络化教学。网络互动教学是对课堂讲授的补充，是教师和学生不受地域时间限制的一个交流平台。我们建立一个《自动控制原理》QQ讨论群，通过该群老师可及时回答学生的疑问。另外，借助于学院的网站，建成了一个网络教学系统，该系统可以实现教学资源共享，实验预约，课程设计的布置，毕业设计申报与管理等，增强了师生的互动性。
四、实验教学探索
1.加强常规实践教学环节，增强学生的动手能力。注重实践能力的培养，坚持理论联系实际的原则，加强学生动手训练，培养学生的创新能力。实践教学是提高学生创新精神和能力的重要途径，教改过程中，我们加强实验室建设，彻底改造了原有的实验内容。控制箱提供基本的电路模块，实验只提目标和要求，没有详细的实验步骤和实验电路图。学生根据个人情况自主选择难度等级不同的实验，根据系统的性能要求，设计控制电路，独立完成系统设计，记录数据和图形，写出实验报告。所有这些都极大地调动了学生学习的主动性和积极性，巩固了课程理论，激发了学生学习的热情，培养了学生的动手能力和独立思考的能力，使其观察、分析和解决问题的能力都有很大的提高。
2.虚拟实验。MATLAB具有强大的数值计算、信号处理以及图形显示能力。为了避免传统实验的盲目性和可能出现的硬件电路损坏等问题，以MATLAB为基础开发了《自动控制原理》虚拟实验平台，虚拟实验使用方便灵活，交互性好。如图2所示，在PID虚拟实验中，可以方便地研究PID参数对控制系统的影响规律。通过虚拟平台实验不仅可用于实际系统的分析、综合与研究开发，也可使学生对科学研究产生浓厚的探索兴趣，是对传统实验的有益补充。
五、以教学推动科研，以科研促进教学
对于普通高等教育来说，教学固然重要，科研也不可忽视。从《自动控制理论》来讲，它近几十年才建立起来，与工程实际联系较广，特别是在发展过程中，数学和计算机起了很大的作用，成为控制理论的重要工具。可以说，控制理论是工程与数学、计算机科学相互作用的前沿。在教学中讲授理论知识的同时，增加一些与科研结合的内容，在同学中选一些成绩较好，对科研又有一定兴趣的同学，参加有关教师的科研项目，也可为学生科技活动中心提供一些课题，指导学生参与科研。这样，一方面调动了学生的积极性，培养了学生的动手能力，另一方面，也可为科研活动的开展打好基础。学生通过参与科研，学习兴趣更加浓厚了，求知的欲望更强了。
六、总结
该课程的教学改革已在我校实施，通过课程的建设和改革，《自动控制原理》课程内容及课程体系得到了优化，教学工作得到了进一步完善和规范，取得了良好的教学效果，学生的基本知识、专业能力、实践技能乃至学习兴趣等，都较以往有较大的提高。
参考文献：
[1]王亚娟，魏立明.自动控制原理课程教学的改革探索[J].中国电力教育，2008，（9）：95-96.
[2]李红星，张大平.浅析自动控制原理课程的教学方法[J].钦州学院学报，2013，28（2）：87-89.
关键词：自动控制原理；教学方法；教学实践
作者简介：任琦梅（1978-），女，河南平顶山人，河南城建学院电气与电子工程系，讲师。（河南 平顶山 467000）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0106-02
“自动控制原理”是电气工程类及相关专业一门重要的专业基础课程，它是后续“运动控制系统”、“过程控制系统”、“计算机控制系统”等专业课程的基础，同时也是控制理论与控制工程专业考研的一门课程，在专业课程体系中占有重要的地位。
“自动控制原理”介绍的是控制系统分析和设计的基本理论和方法，不针对某一个或某一类具体的系统，而是在工程实践基础上提升和抽象出来的内容，理论性强、概念抽象、数学公式多、内容丰富、涉及知识面广。学生往往因为缺乏工程实践知识，缺乏对实际系统的感性认识而感到学习内容比较抽象、枯燥，因数学基础不扎实而对大量的公式产生畏难情绪，从而影响学习效果，所以要不断进行教学研究和教育改革以提高教学质量。本文探讨并总结了一些“自动控制原理”的教学方法，在教学实践中取得了较好的教学效果。
一、“自动控制原理”教学方法
1.激发学生的学习兴趣
兴趣是学习最好的老师。有了浓厚的学习兴趣，学生才会有学习的积极性。
（1）上好第一次课，调动学习兴趣。讲授课程内容之前，首先要让学生明确该课程在专业中所处的地位和作用，让学生从思想上引起重视。第一次课，要给学生多举一些实际系统的例子，特别是贴近生活、容易理解的实例，比如水箱控制系统、炉温控制系统、直流电动机调速控制系统等，分析系统的控制过程和运行原理，让学生对控制系统有充分的感性认识，对开环控制和闭环控制的概念、控制系统的组成等有深刻的理解，为以后的学习打下坚实的基础。最后，可以把控制系统的概念应用到教学活动中，和学生一起建立一个教与学的系统框图，通过讨论的方法，让学生自己提出反馈的途径（比如作业、提问、建议、复习等）和前馈的通道（如预习等），在这个过程中学生可以更好地理解基本概念，并极大地激发学生的学习兴趣。构建的教与学系统框图如图1所示。
（2）自始至终保持学习兴趣。“自动控制原理”是一门理论性比较强的课程，即使在一开始学生学习劲头十足，在课程学习过程中抽象的概念和理论、大量的数学公式也会使学生产生畏难情绪。在课程讲了一半时还有学生以为该课程只是公式的推导，所以，如何在学习的过程中始终让学生明确学习的目的和保持学习兴趣，是一个值得思考的问题。在教学的过程中，可以以一个学生比较熟悉的工程实例贯穿始终，分别以时域分析法、根轨迹法和频率特性法对这个控制系统进行多方面的分析，并对各种分析结果进行对比，然后用校正的知识对控制系统进行改造和设计。这样，学生在整个的学习过程中都可以学以致用，并对各章知识融会贯通。
2.注重基本概念和物理意义
“自动控制原理”课程中有很多的公式推导，要用到高等数学或工程数学的知识，如果在讲解时进行大量繁琐的数学推导，容易让学生有上数学课的感觉而找不到本课程重点，如果数学基础不扎实，还容易产生畏难情绪。所以在讲解时应该淡化公式推导重在结果分析。比如在讲解典型二阶系统的阶跃响应时，求解不同阻尼比时的阶跃响应表达式是很繁琐的，需要用到拉氏反变换的计算，在讲解时可以说明推导方法，即先求得的表达式，再进行拉氏反变换求取系统的响应，因为不同阻尼比时系统特征根的形式不同，用部分分式法对进行分解的情况不同，所以求得的响应表达式也就有不同的形式，而对具体的推导过程可以一带而过，重点分析对比不同阻尼比下的阶跃响应形式和系统的性能，使学生对阻尼比的概念和物理意义有更深刻的理解。
3.注重前后知识的内在联系
经典控制理论中的时域分析法、根轨迹法和频域分析法三大分析方法往往是被分成独立的章节编写，但在讲授时要注意它们之间的内在联系，对各种分析方法进行对比，比如根轨迹上不同位置对应的时域响应形式的分析、劳斯判据和奈奎斯特稳定判据的对比、奈奎斯特图和伯德图的对比、频域指标和时域指标之间的联系、用不同分析方法分析增大开环增益对系统稳定性的影响等等，这样可以使学生既复习了原有知识又对新知识有更深入的理解，做到温故而知新。
在讲授到后续课程中要用到的内容时，也可以对学生点明，比如在后续的运动控制系统课程中要用三频段的知识对调速系统进行分析和设计，这样可以引起学生的注意让学生更认真学习。
4.灵活多样的教学方法
（1）多媒体教学和传统教学相结合。多媒体教学是传统教学方式的有效辅助手段，在教学过程中，合理选择和运用现代教学媒体，并与板书等传统教学手段有机结合，共同参与教学全过程，将图片、动画、声音等多种媒体信息作用于学生，可以调动学生的兴趣和学习的积极主动性，提高课堂效率，达到更好的教学效果。比如水位控制系统、炉温控制系统等可以做成动画，使学生直观地看到系统运行的过程，更好地理解系统各部分所起的作用和自动调节过程；讲解根轨迹和频率特性时以板书的形式演示作图的过程，使学生更容易理解和掌握等等。在用多媒体课件进行教学时要注意讲解和操作展示的同步性，避免整屏出现大量文字的问题，并且时刻注意发挥教师的主导作用。
（2）设置课堂讨论，鼓励学生自主学习。在教学中可以针对某些重点、难点问题进行课堂讨论，提高学生学习的主动性，并且通过讨论，可以使学生对相关知识有更深刻的理解。比如在各种分析方法都学完了之后，可以给出一个系统的结构图，让学生讨论判断该系统稳定的方法有哪些，并对这些方法判断的结果进行比较，使学生自己对以往的知识点有一个很好的总结并加深印象。再比如，讲完系统的校正后，给出一个系统和要求的性能指标，让学生讨论有哪些校正的方法和途径，该如何实现，并对各种方案进行比较，可以使学生更牢固地理解和掌握各种校正方法，并且学以致用。
（3）MATLAB在教学中的应用。MATLAB仿真技术已经广泛地应用于控制系统的分析和设计中，在教学中利用MATLAB的图形化和交互功能，能使抽象的理论变得生动形象，易于接受和理解，而且用MATLAB画图远比手工画图准确。比如在讲解典型二阶系统的阶跃响应时，可以利用MATLAB逐条画出不同阻尼比时的单位阶跃响应曲线，并把这些曲线以不同的颜色画在一张图上进行对比，给学生以直观的印象使学生更容易理解阻尼比对二阶系统性能的影响。
（4）充分利用网络教学资源。网络教学是课堂教学的延伸，可以对课堂教学起到很好的补充作用。建立网络教学平台，让学生在课余时间也可以自主学习，加深对课堂教学知识的理解并扩宽知识面。学生也可以在网上和同学、老师一起讨论问题，并寻求解决的办法，进一步提高自己分析问题、解决问题的能力。
5.多层次的反馈链条
在教学过程中应该及时和学生进行沟通和交流，以便及时获得学生的反馈信息。比如课堂教学时注意学生的反应，进行课堂提问和课堂讨论，及时批讲作业，利用课间和课余时间与学生进行交流和答疑，听取学生的意见和建议并改进等等。将“反馈”的概念很好地应用到教学活动中，建立多层次的反馈链条，才能达到更好地教学效果。
6.多模式的实验教学
实验是“自动控制原理”教学的重要组成部分，通过实验可以使学生加深对理论知识的理解，并且初步将理论知识应用于工程实际。传统的实验教学模式比较单一，通常是给出系统的模拟电路图，学生按照实验指导书搭建电路、调节参数，即可顺利地得到实验曲线和数据。如果在实验教学中设置一些有一定设计性的实验项目，并且把仿真实验和物理实验结合起来，可以充分调动学生的学习积极性，使学生真正做到理论联系实际。
比如在做典型二阶系统的阶跃响应实验时，只给出参考的电路图和要求的阻尼比等参数，预习时让学生自己根据电路图画出系统的方框图，并根据要求的阻尼比和无阻尼自然振荡频率确定电路中各部分的电阻电容值，实验中利用实验箱搭建电路求取阶跃响应曲线，同时用Simulink仿真软件搭建系统框图进行仿真实验，把理论分析、物理实验和仿真实验的结果进行对比和分析，一方面会加深学生对理论知识的理解，另一方面也让学生学会从实验中发现问题，同时进一步理解对工程实践进行仿真的意义。
二、结论
在多年的“自动控制原理”教学过程中，经过不断摸索和实践，上述教学方法取得了较好地教学效果。总之，自动控制原理是一门理论性和应用性都较强的课程，教师只有在教学过程中不断探索研究各种教学方法，善于总结经验，并在实践中加以验证和改进，才能切实提高教学质量，培养出高素质的人才。
参考文献：
[1]夏德钤.自动控制理论[M].第3版.北京：机械工业出版社，2007.
[2]张文斌，尹福明，等.“自动控制原理”教学方法的应用研究[J].中国电力教育，2011，（19）：66-67.
关键词 自动控制原理 教学改革 中学数学 教学方法
中图分类号：G424 文献标识码：A
On the "Automatic Control Theory" Teaching Reform
WU Yuanyuan[1]， LI Qingbo[2]
（[1] School of Electric and Information Engineering， Zhengzhou University of Light Industry， Zhengzhou， He'nan 450002；
[2] College of Mathematics and Information Science， Zhengzhou University of Light Industry， Zhengzhou， He'nan 450002）
Abstract For students majoring in electrical and automation，《Automatic Control Theory》is a professional basic course with complex theory and formula， then it is difficult to teach and study. From the aspects of "Automatic Control Theory" course teaching reform， the reform of teaching contents， teaching methods and experiment are discussed in this paper.
Key words Automatic Control Theory； teaching； reform； junior mathematics； learning style； teaching methods
自动控制原理是电气及自动化类专业的专业基础课，是理论性和工程实践性较强的技术学科，是学习一些后续课程所必要的理论基础。对于学生来说，学好该课程，具有十分重要的意义。因此，对自动控制原理的教学问题进行探究，以取得好的教学效果是有十分必要的。
自动控制原理是一门多学科交叉的课程，它要求具备高等数学、电路等课程的基础，尤其要求扎实的数学基础。大量的数学推导，抽象且难以理解，而实验环节课时少，不能及时实验，造成理论脱离实际。此外，教学手段的单一也使得教学过程枯燥乏味，难以激发学生的学习兴趣和培养学生的创新能力。针对自动控制原理的课程特点以及各专业学生的反馈意见，通过在具体教学过程中通过不断更新课程内容，不断尝试新的教学理念和教学方法，在教学内容、教学方法以及实验环节等方面都进行了改革和探索，取得了较好的教学效果。
1 教学内容改革
1.1 选择教学内容，详略得当
自动控制原理课程包括经典控制理论的时域分析法、根轨迹法、频域分析法、系统校正、非线性系统分析和部分现代控制理论等内容，信息量非常大。如何在有限的课时要求下，选择适当的教学内容是课程教学改革的首要问题。
课程内容多，课时相对较少，那么就需要我们精选重点内容，并且可以弱化数学推导过程。例如时域分析部分，可以重点讲解一阶系统和二阶系统对于阶跃信号的响应分析，而对于其他典型信号的响应分析可以简单介绍其结论。这里提出的弱化数学推导过程要适度把握。有些方法和结论的证明，如稳定性代数和判据的证明等可以省略，侧重讲解判据的含义及应用。但有些内容，如拉普拉斯变换及性质等数学内容，要求学生必须熟练掌握，可以根据学生的程度适当讲解。
1.2 提炼教学内容，思路清晰
教学并不是简单机械地按照教材内容教给学生，而是需要提炼教学内容，加入自己的理解或是想法，要让整个教学内容思路清晰。自动控制原理中，不论前几章的连续系统还是后面的离散系统，内容都是循着基本概念―系统建模―系统分析―系统设计这样一条线来安排的。在讲解每一章节时，要提炼精髓。例如，系统数学模型这一章，时域（微分方程）、复域（传递函数）和频域数学模型（频率特性）以及相互转换关系可以用画图的方法表示，既精练又清晰，如图1所示：
图1
1.3 拓展教学内容，激发兴趣
对于大学生的课程教学，不能单单着眼于教材，要适当地把一些新技术、新方法以及新问题融合到教学中去，将课程教学内容的基础性和先进性、前沿性相结合。伴随着控制技术与计算机的发展与应用，新的控制理论、控制策略也越来越多，在讲授控制理论基本知识的基础上，简单介绍控制理论的前沿技术、发展趋势和热点问题，如鲁棒控制、最优控制、模糊控制和神经网络控制等控制理论新方法，从而提高学生的学习兴趣，拓展学生的知识面，启发学生的创新意识。
2 教学方法改革
2.1 重视板书教学方法，灵活组织课堂教学
随着教学条件的改善，越来越多的课程教学改革把多媒体教学当成了主要的教学手段，从而忽视了传统的板书教学。在大学课程教学中，有时黑板成了摆设，一节课上下来，黑板上没有一个字。课件一页一页翻过，学生想回头看看前面的内容很不方便，甚至听着后边的内容，前面讲的什么都忘记了。尤其自动控制原理内容多，信息量大，因而在课堂教学中，把每次教学内容的提纲以及重要概念名称板书下来，这样学生可以很容易地把握每节课的主要内容。
2.2 辅助多媒体以及Matlab仿真软件等现代化教学手段
传统的板书教学方式虽然对课堂教学有着不容忽视的作用，但是从信息量方面来说，教学效率偏低。因此，可以辅助多媒体等现代教学手段，节省了一些时间（如板书时间、画图时间等），充实了课堂教学内容。此外，利用Matlab仿真软件辅助教学，对系统进行时域分析、根轨迹分析、频域分析、系统校正等问题进行仿真，有助于提高学生的学习兴趣，加深学生对概念的理解。
3 实验环节改革
实验环节是自动控制原理课程教学的一个重要环节，而往往也是一个容易忽视的环节。对于实验环节，一般存在课时较少、实验设备老旧等客观问题。一个简单的实验，由于电路和线路老化，需要反复调试、检验，学生做实验的积极性得不到提高。另外学生所做的实验多为验证性或演示性实验，能让他们自己动手设计、实现的综合性实验不多，难以培养他们的实践创新能力。根据实验室现有条件，合理安排实验课的时间和内容，压缩验证性实验，增加演示性实验和综合性实验，以加深学生对理论知识的理解和掌握，激发学生的学习兴趣和热情，培养学生的动手能力和创新能力。
自动控制原理课程是电气及自动化类相关专业的一门重要的专业基础课，对学生后续课程有重要的作用。该课程的学习，有助于提高学生的分析能力、动手能力和创新意识，因此针对该课程教学中的问题，通过教学改革，提高教学质量是非常必要的。
参考文献
[1] 冯巧玲.自动控制原理（ 第二版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007.
[2] 于冰.《自控原理》课程教学改革的探索与实践[J].宁波高等专科学校学报，2000（2）：88-91.
激发学生学习积极性，提高教学效果和人才培养质量。
关键词：自动控制原理；建筑环境与设备工程；教学改革；教材
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2013）01-0094-04
在科学技术和社会经济发展的进程中，自动控制技术一直起着极其重要的作用。随着城市建筑向大面积、高层、多功能、智能化、综合性的趋势发展，自动控制技术在建筑行业的暖通空调领域应用愈加广泛。建筑设备自动化系统（Building Automation System 简称BAS）是实现建筑物内部设备（包括暖通空调系统、给水排水系统、消防系统等）高效运行，创造安全舒适工作或居住环境的重要保证。
据调查，国内已投入使用的BAS系统多数仅能完成设备的运行参数检测、设备的启/停控制等基本功能，真正实现空调系统经济运行的很少，离节能的目标更是相差甚远。其中一个重要原因是负责暖通空调系统设计、运行管理的技术人员不了解BAS及相关技术对自己专业技术所起的作用，而设计、施工BAS的电气、自控专业人员又不了解暖通空调工艺，不知道实现暖通空调系统控制的最优解决方案。为了满足建筑智能化技术的推广以及引进、消化、吸收，促进该行业的可持续发展，迫切需要培养具有暖通空调学科与电控学科交叉知识的复合型人才。基于行业发展需求，建筑环境与设备工程专业指导委员会在培养方案指导意见中将自动控制原理课程设置为专业基础课程。
一、课程特点以及教学改革思路
自动控制原理是控制理论与工程技术相结合的一门课程，它研究自动控制和自动调节系统一般性规律。该课程的主要特点是理论性较强、内容抽象、涉及数学基础知识较多、公式和图形多，推导复杂[1]。很多学生看不清这些理论与专业内容的关系，误认为该课程是一门应用数学课程，容易产生畏难心理。
近3年，作者采用网上浏览、实地调研、与毕业生交流等手段调查了国内30余所高校建筑环境与设备工程专业自动控制原理课程教学情况，调查内容主要包括开课教师情况、课程学时、选用教材、学生学习效果等内容。
分析调查结果发现：其中25所学校是由自动控制专业的教师为建筑环境与设备工程专业自动控制原理课程授课，有5所学校是由建筑环境与设备工程专业教师进行授课。因总学时的压缩，19所院校课程为40学时，6所学校为32学时，5所学校为48学时，10所高校直接选用自动控制专业所选教材，18所学校选用《自动控制原理（非自动化专业）》教材，2所学校采用自编教材。由于课程学时设置不同，各校讲授课程的内容体系、深度、广度各不相同，学生普遍反映学习难度太大，效果不好，没有很好地实现开设自动控制原理课程的目的。
与不同院校毕业生交流发现，学生学习效果不好的主要原因为：其一，课程理论性较强，涉及知识点较多，数学公式多、教师往往把过多时间和精力集中于原理讲解和公式推导，忽略了理论知识与自动控制系统应用实例的结合，弱化了课程作为建筑环境与设备工程专业基础课程的作用；其二，由自动控制专业教师讲授课程难以将自动控制技术理论与暖通空调领域的专业工程应用案例充分结合，课程内容与专业应用脱钩，学生对学习课程的必要性、重要性和实用性认识模糊。而建筑环境与设备工程专业教师对课程的教学重点与教学深度难以把握，没有一个标准以作衡量。此外，建筑环境与设备专业学生数学基础不如电类专业学生好，学习课程相关数学知识难度大，因此学生兴趣不高；其三，课程实验环节不足或者作用发挥不明显。多数学校没有针对建筑环境与设备工程专业学生系统地设置课程对应的实验环节，部分院校只是简单选择部分自控专业部分实验内容，没有充分考虑暖通空调领域控制对象的特点，控制器的设计脱离被控对象，课程实验环节在培养学生独立思考能力、综合分析问题能力和创新能力等方面显得不足，难以充分发挥实验课对培养学生分析和解决实际问题能力的作用。
二、课程的教学改革实践
北京工业大学建筑环境与设备工程专业根据专业指导委员会拟订的建筑环境与设备工程专业面向21世纪教学内容、课程体系、总体框架， 结合社会与专业发展需求，对教学计划、课程体系进行拓宽和更新。由于自动控制原理是建筑环境与设备工程专业跨专业的基础课程，为顺应建筑智能化发展对人才培养要求，学校从课程教学内容、教材建设、实验环节等方面开展了研究和探索，对课程的基础理论与实践教学进行了优化。
（一）结合行业发展需求和建环专业人才培养定位优化课程教学内容
建筑环境与设备工程专业培养暖通空调学科和电控类学科交叉复合型人才的目的是应用自动控制知识和技术为建筑设备系统运行服务，而不是开发自动控制系统。《注册公用设备工程师（暖通空调）执业资格考试基础考试大纲》中已经将自动控制原理列入考试课程范围。大纲中明确要求熟悉空调自动控制方法及运行调节。考虑到建筑设备自动化系统要求自控知识的难度和深度，根据专业指导委员会拟订的《建筑环境与设备工程专业面向21世纪教学内容、课程体系》总体框架要求，建筑环境与设备工程专业学生在自动控制方面只需达到初步掌握自动控制的基本原理，能够准确提出该专业对自控的要求，正确绘制自动控制原理图，并能配合自控技术人员进行调试。基于专业人才培养定位，同时考虑到经典控制理论、现代控制理论适用于暖通空调与制冷设备控制系统设计和运行，课程教学内容以常规线性控制理论为基础，主要介绍自动控制系统四个模块（调节对象、测量装置、调节器、执行器）的原理、特性以及应用，让学生掌握位式调节， P、I、PI、PID 控制方式的原理； 掌握拉氏变换并能够运用该种数学方法进行控制系统的特性分析；熟悉执行机构选用与计算，能够进行调节阀选择；掌握PID 计算机控制式的推导和应用。学生了解计算机控制系统相关知识，包括系统类型、脉冲信号采集采样控制理论、计算机控制系统在暖通空调领域的应用。
（二）编制适用于建筑环境设备工程专业的自动控制原理课程教材
目前，没有专门作为建筑环境与设备工程专业及其相关专业（如热能动力工程专业）本科生学习自动控制原理的教材。《自动控制原理》教材对于建筑环境与设备工程专业本科生学习难度大，这些教材内容与专业内容联系很少，而且学生没有必要学习自动控制理论的全部内容[2]。
北京工业大学建筑环境与设备工程专业在暖通空调自控、建筑智能化相关领域的教学、工程设计、科学研究方面积累了丰富的经验。2009年，围绕自动控制原理课程的教学改革，笔者成功申请了北京市精品教材建设立项。在总结多年教学实践经验和注意吸取当前暖通空调自控方面的新技术、新成果基础上，主编的《建筑设备自动控制原理》于2011年由机械工业出版社出版。
该教材的主要特点有：（1）以经典控制理论为主，介绍自动控制系统四个模块（调节对象、测量装置、调节器、执行器）的原理、特性以及应用，在各模块知识基础上，介绍控制系统的结构图、时域响应、频域响应以及稳定性判断内容，此外，教材还包含计算机控制系统相关知识。（2）书中给出的案例充分结合与暖通空调行业工程应用，有助于加深学生对专业知识的理解，为学生今后的相关专业课学习打下坚实的理论基础。（3）教材内容涵盖基础部分和提高部分，适应32～48学时教学需求，教师可以根据实际学时选择教学内容，也可结合实际授课的情况进行补充。
（三）强化课程实验环节建设并开发相应的实验装置
在理论教学改革的同时，从改革实验教学模式入手，逐渐由以“教”为中心的教学模式向以“学”为中心的教学模式转化，优化实验教学内容，改革实验教学方法，努力提高实验教学水平。根据课程的教学内容，以自动控制系统的组成环节为基础，设置相应的实验环节，主要包括：（1）传感器特性实验；（2）调节对象特性实验；（3）调节器特性实验；（4）自动调节系统实验，共8学时。实验环节全部是综合性实验。结合专业技术应用特点研制开发了自动控制原理的实验设备“多功能风机盘管自控实验台”， 实验装置以暖通空调系统为调节对象，促使学生将专业空调理论与自控原理相联系，巩固专业知识，促使学生思考建环专业中所涉及的暖通空调系统应该如何自控运行。目前，该装置已连续使用6年，并已经推广到国内多所院校建筑环境与设备工程专业应用。实验装置填补了建筑环境与设备工程专业自控实验设备的空白，有关成果已经申请国家专利。
（四）注重课程体系建设和师资队伍建设
北京工业大学建筑环境与设备工程专业在培养方案中设置建筑电气电控工程类系列课程，包括： 电工技术、电子技术、建筑环境测试技术、自动控制原理、建筑照明与电气控制、微机系统应用、建筑设备自动化[3]。在自动控制原理课程建设中，充分注意结合相关系列课程建设，注意课程讲授知识点与相关课程，如建筑设备自动化、建筑照明与电气控制、建筑环境测试技术的合理衔接，形成完整的建筑电气电控工程类系列课程体系。
目前，国内建筑环境与设备工程专业教师构成基本以暖通、热能、制冷专业毕业生为主，自控专业的毕业生普遍不愿意到暖通类专业任教。结合自动控制原理课程改革，鼓励专业教师到自控专业有选择性地进修相关知识，到自控公司或者设计院进行工程锻炼。此外，利用社会人才资源， 通过聘请兼职教师、开办建筑设备自动化技术论坛、讲座等形式，提高师资队伍教学水平。
三、课程教学改革实践的成果
多年来，建筑环境与设备工程专业坚持开展以自动控制原理课程建设为核心跨学科培养复合型、应用型人才教学改革，在教材编写、教案整理过程中，将学术带头人的研究与培养建筑环境与设备工程专业特色人才有机结合。通过课程内容的整合和教材编写，完成学生自动控制理论基础知识的铺垫；通过研发设备和设置实验实践环节，加深学生对课程的了解，巩固基础知识学习。理论知识到实践应用有机结合有效提高了学生学习效果和动手能力。
经过多年的努力，课程改革取得良好的效果，学生学习积极性明显提高，北京工业大学建筑环境与设备工程专业从事楼宇自控方向毕业生比例逐渐增大。基于该课程建设所研发的风机盘管自控实验台在2008年获教育部高等院校实验室建设指导委员会首届自制教学仪器设备成果奖；以自动控制原理课程改革为主要内容的“建筑环境与设备工程专业教学改革与实践”2008年获北京工业大学优秀教育教学成果奖一等奖。建筑环境与设备工程专业培养暖通空调学科和电控类学科交叉复合型人才的专业办学特色在2006年和2011年住建部专业教学质量评估中得到评估专家一致肯定。北京工业大学建筑环境与设备工程专业在2008年和2009年分别被批准为北京市和教育部特色专业建设点。
四、结语
北京工业大学建筑环境与设备工程专业结合培养暖通空调与电控学科复合型人才的培养定位和行业需求开展了自动控制原理课程教学改革。建立了自动控制原理的理论教学体系，并编写出版教材。研发的实验设备用于课程实验教学。通过教学内容、课程体系、实践环节、教材编写等环节的建设，强化了课程建设与专业工程实践的联系，激发了学生的学习兴趣。经过多年实践，自动控制原理课程改革促进了专业办学特色的形成，为国内高校建筑环境与设备工程专业培养具有暖通空调与电控学科交叉学科知识的复合型专业人才作出了积极的探索和有益的尝试。
参考文献：
[1] 谢莉萍，陈玮，章云.精品课程“自动控制原理”的教学改革与实践[J].广东工业大学学报：社会科学版，2008，8（2）：31-33.
[2] 李士哲，赵征，王印松.对非自动化专业“自动控制原理”教学效果的思考[J].中国电力教育，2011（31）：31-32.
[3] 李炎锋，贾衡，孙育英，等.建筑环境与设备工程专业建设智能建筑控制辅修课程体系的研究与实践[J].高等建筑教育，2007，16（1）：9-84.
Teaching reform of automatic control theory course for building environment and facilities engineering specialty
LI Yan-feng， SUN Yu-ying， BIAN Jiang， XIE Jing-chao， LI Jun-mei
（College of Architecture and Civil Engineering， Beijing University of Technology， Beijing 100124， P. R. China）
关键词：自动控制原理；Matlab；虚拟实验
作者简介：吴华丽（1980-），女，重庆人，海军航空工程学院控制工程系，讲师；吴进华（1962-），男，浙江东阳人，海军航空工程学院控制工程系，教授。（山东?烟台?264001）
中图分类号：G642.421?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）22-0060-02
“自动控制原理”是自动化专业的专业基础课，也是系统学科、信息学科、机械学科等相关学科的应用基础，在控制科学与工程科学中占有极其重要的地位。其特点是理论性强，涉及多方面的数理知识，而且比较抽象，是一门具有一定深度和难度的课程。在学习过程中学生感到难学、乏味，从而产生厌学的情绪，造成学习主动性差，严重影响该课程的学习效果。因此，激发学生的学习积极性，提高课程的教学质量迫在眉睫。
一、上好绪论课
绪论是一门课程的序曲，上好绪论课，能够激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性。绪论要使学生明白应该怎样学习该课程，把学生引进一个新的学习领域，给学生指引学习的方向，使学生感到有学习的需要，激发学生学习的自觉性。绪论课是建立课程整体概念的起步。通过课程基本概念的明晰、对学科体系框架的把握，学生在整体认识、初步认识的基础上了解课程的内容，形成对本课程的整体概念，能起到高屋建瓴的作用；潜移默化地影响学生的学习方法，使学生在未来的学习过程中能从整体上认识所学问题，起到对知识系统化的作用。[1]
要上好绪论课，需要教师精心设计、合理安排教学内容，做到教法灵活、寓教于乐。在“自动控制原理”的教学中，第一堂课对于引导学生入门是至关重要的。很多课程的绪论课是一些泛泛的介绍，而“自动控制原理”的绪论课会真正接触到控制的精髓。该课程中陌生概念、知识点非常多，如何让学生理解控制的原理不是一件简单的事。可以通过例子从人工控制系统切入到自动控制系统，然后引入“自动控制”的概念，这样学生接触“自动控制”的含义就过渡得很自然，不会显得太唐突。同时，在绪论课上揭示出各章内容的相互联系，使得学生对课程的基本结构有清楚地认识。在这样宏观、明晰的基础框架下展开教学，抓住课程主线，将具体的概念、原理归纳到统一的理论结构中去，融会贯通；使得学生有一个清晰的学习目的和学习思路，避免只学到零碎的计算，缺乏系统性、全局性的把握，产生“只见树木，不见森林”的学习怪圈。课程标准规定绪论课是2学时，教师应该尽量举一些典型的、贴近生活实际的例子让学生体会，也可以让学生自己举一些开环控制、闭环控制的例子，让学生真正吃透。绪论的目标导向使学生的学习更具方向性，知道要学什么，怎么学，使学习变得更加从容自如，不至于使学生茫然而不知所措。
二、加强Matlab在课程教学中的应用
“自动控制原理”课程的理论性比较强，涉及大量的数学知识，在教学中，把Matlab作为一种基本工具与教学内容有机结合，用于控制系统分析、计算、设计和仿真，使教学效果、效率均有明显提高。而且，将Matlab软件引入教学可以极大地提高学生的学习兴趣，通过仿真，学生可以很直观地了解系统的时域响应，根轨迹和频率特性等。在经典控制原理中，系统分析方法以图解为主，教师需要在黑板上画出大量的曲线，这些曲线可能还不太准确，而且会浪费掉部分时间，而Matlab强大的计算功能、丰富的色彩表现力，不仅能轻而易举地绘制出这些曲线，而且能动态地演示曲线的生成，可以给学生留下深刻的印象，使课堂教学的效率得到很大提高，课堂信息量比较饱满。课程主要是介绍方法论，教学中将重点放在系统分析、方法的应用上。对于简单的、易于理解的内容，不长篇大论地讲。比如在以往的教学中占用了大量的课时介绍如何绘制根轨迹、Nquist曲线等，在讲清楚绘制这些曲线原理的基础上，让学生掌握简单的根轨迹绘制，对于复杂的情况，可以让学生使用Matlab提供的相应函数实现曲线的绘制，包括rlocus（num，den）、rlocfind（num，den）、nyquist（sys）等，重点放在应用根轨迹进行工程分析及Nquist稳定判据的讲解上。[2]从这几个方面来看，将Matlab软件引入教学是非常有必要的。在教学中体会很深的是，在画根轨迹时，按照一般步骤，大多数学生就画成了图1的形式，而通过Matlab仿真得到的结果见图2，这和大家平时遇到的就很不一样了。当时学生都很惊讶，对Matlab在控制原理课程的应用表现出了极大的兴趣，之后在可能的情况下他们都希望自己计算的结果能够用Matlab进行验证。同时，这也能促进学生对Matlab软件的掌握，对进一步的工程学习也有很大的帮助。
关键词：自动化控制；课程；教学体系；思考
一、自动化学科专业培养目标与课程体系定位
培养目标定位很重要，涉及自动化学科的发展和人才适应市场的需求问题。钱学森认为，MIT是培养优秀工程师的学校，而CIT是培养总工程师的学校。即使像清华与北航同属研究型一类大学，由于行业背景不一，自动化学科专业培养目标和特色亦不相同。因此，对于不同地区、不同层次、不同基础的高等学校，应该有不同的专业培养目标定位、不同的质量要求和标准。
根据联合国教科文组织对人才培养分类的方法，考虑到所设专业高等教育人才培养的多样性，结合当前我国自动化学科专业高等教育现状，可分为“研究型”、“教学研究型”、 “教学主导型”、“职业技术型(专科自动化类专业)”四种类型。为此，建议自动化学科专业按下述四种类型分别定位。
1.研究型大学——以培养自动化学术型、学术复合型人才为主，并在工程培养学术与应用复合型、高层次人才;本科是通识为主的专业教育。
2.教学研究型大——学以培养自动化学术与应用及其复合型人才为主，本科是通识为主或通识与专业并重的教育。
3.教学主导型大学(一般普通高校)——以培养自动化应用型、复合型人才为主，本科是通识与专业并重的教育。
4.高等职业学院——以培养自动化类职业应用型、职业应用型复合型人才为主，专科是完全职业专业教育。
根据不同类型高等学校的定位，制定相应培养目标的培养计划，自动化学科专业课程体系可根据不同类型学校的不同定位进行设置。
1.以理科为主的综合性大学，以研究控制科学为主，应以自动控制理论、方法、系统建模与设计、先进控制技术为主设计课程体系。
2.以工科为主的研究型与教学研究型大学，突出信息的控制。以信息的获取、处理、控制、系统设计、先进控制技术为主设计课程体系。
3.以工科为主的教学主导型大学，应以鲜明的行业为背景，应用控制理论、方法和系统设计为主设计课程体系。
4.高等职业学校以地方经济或行业服务为宗旨，围绕基本和先进的自动化类职业应用技术理论、方法与实践为核心，构建课程体系。
二、自动控制系列课程教学改革的总体思路
(一)摆脱传统观念束缚，重新制定合理的教学计划和教学大纲
旧的课程体系下，教师单打独斗，互相之间没有真正建立联系和合作，新的专业教学理念提倡团队精神和协同作战。我们在自动控制系列课程教学改革中注重课程体系整体优化，明确课程之间内容的衔接关系，避免不必要的重复和遗漏。组织大家进行调研、讨论，将自动控制系列课程融为一体，相互衔接、相互连贯，重新制定合理的教学计划和教学大纲、实验计划和大纲、综合课程设计的计划和大纲等，然后聘请校内外专家进行评审，最后形成合理的教学计划和大纲。将该系列教学计划和大纲在自动化专业学生中试用并逐渐完善。
(二)大力整合课程内容，系列课程体系改革应突出“系统理念”
自动化的核心是控制与系统。为了让学生掌握自动化专业的核心知识，我们按“控制与系统”这一主线安排课程体系。大学阶段的控制理论基础内容，是线性定常单输人单输出(简称单变量)系统理论，它既包括以传递函数为基础的“经典控制理论”，又包括以状态空间模型为基础的“现代控制理论”。不论是“经典”还是“现代”，它们阐述的实质是自动控制的方法论，因此要以控制系统为主线，将“经典”与“现代”有机地结合在一起，既注意它们的各自的特点，又强调它们之间的内在联系，以增强控制理论基础的系统性、完整性和科学性。
1.以知识单元为主线索进行自动控制系列课程整合，强化课程之间的知识联系，增加、压缩和取消课程或课程内容，以确保相关课程的衔接和知识点的完整性，使课程体系更趋合理。
2.在课程设置上应该保证做到“控制理论、实践环节、MATLAB语言和外语学习”四个不断线。控制理论不断线:分为自动控制原理、现代控制理论和智能控制等三部分。实践环节不断线:实践环节包括实验、实习、课程设计和毕业设计等。MATLAB语言不断线:在自动控制原理、现代控制理论和智能控制等课程理论教学和实验教学中融人MATLAB语言训练，采用MATLAB软件进行控制系统的分析与校正，增强学生的感性认识，帮助加深理解，以改变教学内容单一的状况。外语学习不断线:由于目前大学英语教学只集中在一、二年级，学生在后两年很多是在应付四、六级英语考试，已经通过考试的学生多数是把外语放在一边。因此在三、四年级的双语教学可以保证外语教学的连续性。我们将逐步在现代控制理论、控制系统仿真等专业课采用双语，使学生一直在外语的环境下学习，有利于提高学生外语的各方面水平和能力。
3.创建“自动控制原理”精品课程。“自动控制原理”是自动化学科重要的专业基础课，为后续专业课程的学习打下基础，其课程建设十分必要和重要。我校“自动控制原理”由教授主讲，在教学改革中应作为精品课程进行重点建设，不断积累经验，突出特色，使其在系列课程体系中起到示范作用。
4.教材上应编写或重新选择合理的配套教材。统一选定系列教材或联合编写校内讲义、多媒体教案和辅导资料、实验指导书等。
5.改革考试模式，将传统的单一考试模式改为多种模式相结合的考试形式。新考试模式将卷面考试、口试和撰写有关课程内容的科学报告相结合，可以更好地检验学生的综合能力和创新能力。
参考文献：
【关键词】自动化技术；自动化控制理论；发展；趋势
引言
本文主要介绍了自动化技术的产生、发展及发展趋势，所谓的自动化控制技术是指通过一定的控制功能对工业生产的全过程进行自动控制的系统，实现所要达到的控制目标，保证工业生产的有序化。自动化控制技术通过一定的控制功能对生产中的温度、压力和湿度等进行自动化控制，已成了工业生产中的重要控制手段。传统的人工控制与现代的自动化控制，无论是工作原理或者效果等有很大的区别，现代的工业生产中想要实现自动化控制，操作人员必须具备熟练的自动化技能技巧，还要制定合理的自动化控制方案。
1 自动化技术的产生和发展
在早期的控制理论中，用传递函数来描述系统的输入-输出关系，主要研究单输入-单输出的系统。控制论诞生初期，普通的科技人员没有计算机作为计算工具，控制系统的分析和设计主要依靠手工计算和一些图表的帮助。因而，在早期的控制理论中，人们设计了各种各样的图表和曲线，如伯德（Bode）图、奈奎斯特（Nyquist）图、尼柯尔斯（Nichols）图以及M圆等，用频域法作为控制系统的辅助分析方法。把这一时期的控制论称为经典控制理论。
20世纪60～70年代，由于计算机的飞速发展，推动了空间技术的发展，控制系统变得越来越复杂，单输入-单输出的传递函数已不能描述现在的复杂系统，这时出现了状态空间法。它采用状态空间描述取代了先前的传递函数那种外部输入输出描述，对系统的分析直接在时间域内进行，集中表现为用系统的内部研究代替了外部研究，从而大大地扩充了所能处理问题的范围。在状态空间法的基础上，提出了能控性、能观性的概念，从而形成了现代控制理论。
随着计算机的诞生和发展，涌现出一批新型的控制策略，这些控制策略结构复杂，不借助于计算机根本无法实现。这些控制策略有些已经成为自动控制理论的重要分支。例如，自适应控制、预测控制、智能控制、鲁棒控制、最优控制等。当使用这些控制策略对系统进行控制时，所面临的设计和校正的任务就是根据希望的系统性能指标，研究、设计这些控制策略的结构和参数了。把这一时期的控制理论称为超现代控制理论。
2 自动化控制的基本原理
自动化控制基本原理可通过前馈控制和反馈控制两个词来表现。前馈控制是建立在干扰量得基础之上的，控制量会由于干扰量得变化而发生变动，预先施加一个作用用以对干扰量加以抵消，使被控量保持恒定，不受干扰量的影响。反馈控制是建立在被控量偏差的基础之上的，当被控量发生改变时，控制器机构会接收到的反馈信号进行输出控制反应，对变化进行调整，也就是说只有控制量变化，才会有反馈控制的输出。但是无论是前馈控制还是反馈控制，目的都是一致的，都是为了被控量按照任务要求稳定输出。
3 自动化控制的发展趋势
科学技术的发展日新月异，自动化控制技术在已有的技术成果的基础上，也呈现出以下良好的发展趋势。
1）自动化控制系统的复杂化。随着社会经济的发展和科学技术的不断创新，为了跟随高新技术发展的步伐，满足各行业领域的需要，自动化控制系统必将朝着大规模化、复杂化得方向发展。自动化控制系统规模的不断扩大，其建模和仿真的工作任务也将面临越来越多的困难。系统的建模涉及范围广泛，模型的转换、分辨率、模型之间的融合集成都是亟待解决的问题。
2）控制系统结构和算法的优化。自动化控制系统在应用和发展中，控制系统的结构的优化方向朝着分布式分层递阶控制发展前进，随着系统结构的发展，控制算法也随之发展进化。
3）混杂控制系统的发展应用。最近几年，混杂控制系统迅速发展，很快受到行业的关注和重视，很多专家学者致力于该理论的研究。混杂控制系统的主要特点是通过一个框架结构的建立，将离散系统和连续系统加以综合，在框架内部进行集成分析，形成一个综合优化的系统。混杂控制系统综合数学、人工智能等多种学科技术，是自动化控制学科发展的里程碑。
4）非线性控制系统的发展应用。在控制领域总，非线性控制系统理论一直备受关注，发展迅速。在未来的技术发展中，非线性控制系统以清晰的模型为基础，朝着更简单化、更实用化、高性能化得方向发展。
5）智能化控制系统。现今智能化控制系统已经逐渐兴起，并且表现出其独特的优势。在未来自动化控制的发展中，智能化系统能够对复杂化得大规模的工业过程进行自动化、智能化的全程控制和决策。未来计算机技术、网络技术、智能技术等先进技术的发展，为智能化控制系统提供技术支持和保障。
参考文献：
[1]秦世引.展示面向21世纪自动化新技术的IFAC[J].自动化信息，2012（6）：30-40.
【关键词】 自动控制原理；考核方式；学习兴趣
【中图分类号】G63.23 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）25-0-01
《自动控制原理》是面向自动化、测控技术与仪器、电气工程及自动化和电子信息工程等本科专业学生的一门专业基础课，其教学目的是向学生传授与自动控制技术相关的基础理论，该课程的性质属于理论性较强的工程科学，对数学知识的依赖性较强。对于应用型本科院校的绝大多数学生而言，由于他们的理论学习能力普遍不强，对于较为枯燥的《自动控制原理》课程而言，学习本门课程的获益程度较低，学习积极性不高，因此考试通过率不是很高。在教育部提出了卓越工程师计划这一教育背景下，作为应用型本科院校的黑龙江工程学院在《自动控制原理》课程建设方面做了一些有益的尝试，本文主要介绍课题组近两年来在考核体系的改革过程中做出的探索和尝试。
《自动控制原理》是相关基础课和专业课的衔接课程，通过本门课程的教学实践，学生既可以学习、掌握自动控制技术的基础理论和基本方法，又能够获得分析、设计控制系统的基本技术和基本技能，如果能够将学生先修的电工电子学及后续的计算机控制技术和单片机原理及应用等知识体系有机结合，提高学生的知识运用能力及创新能力将具有普遍意义，应用型本科院校的毕业生在就业环节中必将具有一定的竞争优势。课题组在总结了多年来的授课经验的前提下，结合当前我国本科教育的新形势，在《自动控制原理》课程的考核体系方面做了如下几方面尝试，收到了较好的教学效果。
一、优化教学大纲，细化知识点的掌握程度
《自动控制原理》是一门理论性较强的专业基础课，对于应用型本科院校的学生而言，过多过深的数学推导和数学分析必然将逐步磨灭学生的学习兴趣，并导致课堂气氛的沉闷。因此在选择教学内容及制定教学大纲的过程中，应在保持系统分析问题的前提下，尽量弱化繁琐的数学推导，对于较为陈旧且应用性不强的理论及分析方法只作简单介绍。对于知识体系中主要的分析方法和分析手段可以重点讲解普遍适用情况，特殊情况的处理方法作为了解内容在教材中加以体现即可。对于教学大纲中涉及的知识点，应该让学生明确掌握的程度，在授课过程中及布置作业时应给予明确说明。
另外，由于当今学生接触电子产品的机会很多，且学生在先修课程中已经积累了电路（或电工）与电子技术的相关知识，因此在《自动控制原理》授课内容中应尽量做到理论联系实际。
二、改进试卷题型结构，适度减少试卷的计算量
目前我国各高校对《自动控制原理》课程的考核基本以闭卷考试为主，辅以实验课成绩及作业和出勤考核结果，且试卷内容中分析和计算要占到分值的较大比重，使得学生不得不死记硬背许多定理、公式及分析方法，通过做题应付考试。这样的考核体系很难调动学生学习本门课程的积极性，同时也很难让学生体会理论联系实际的益处。应用型本科院校的生源素质普遍不是很高，鉴于《自动控制原理》的课程性质，改进试卷题型结构，适度减少试卷的计算量是一种切实可行的改革方案。
课题组总结了近几年的授课经验，首先开始尝试了试卷结构的改革，尽量减少枯燥的公式推导与计算，适当引入了选择题、填空题和判断题，这样教师可以在理论授课过程中指导学生对相关知识的掌握程度，真正为学生备考而减负。此项改革的实施，不仅在一定程度上提高了学生学习本门课程的兴趣，同时可以使考试成绩尽量符合正态分布规律，使得《自动控制原理》课程在学生的言论中不再是枯燥、难学且不易考试通过的科目。
三、弱化课后作业在总成绩中的比例
由于当前学生学习环境要受到很多课外因素的干扰，抄袭作业成为本科院校学生较为普遍的应付课后作业的快捷方法。因此，弱化课后作业在总成绩中的比例，适当选择课上小测作为评价学生的学习状态是一个一举多得的小妙方。课上小测不仅可以真实反映学生对近期所学知识点的吸收及运用程度，教师可以对学生掌握薄弱的知识点加以关注和适当的例题讲解及训练，还可以掌握学生的出勤情况，节省课上点名所浪费的时间。由于小测可以由任课教师根据授课内容不定期进行且作为本门课程最终成绩的一部分，这样做还可以在一定程度上约束学生不逃课，提高学生的出勤率。
四、保证实验课成绩的公正性，尽量杜绝敷衍实验现象的发生
