对工科自动控制系列课程教学体系的思考

摘　要：本文首先阐述了自动化学科专业培养目标和课程体系定位，主要介绍了各类不同大学的自动化专业的学科定位。其次即是本文的主要论述重点，即自动控制系列课程教学改革的总体思路。

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：
［1］申功璋.自动化学科专业人才培养分类及其定位研究[J].中国大学教学，2005，(3).
［2］姚舜才，樊旭梅.高校自动化专业课程双语教学的探讨与实践[J].中北大学学报(社科版)，2005.(l).

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