對(duì)工科自動(dòng)控制系列的課程教學(xué)體系的思考論文
摘 要：本文首先闡述了自動(dòng)化學(xué)科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系定位，主要介紹了各類(lèi)不同大學(xué)的自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的學(xué)科定位。其次即是本文的主要論述重點(diǎn)，即自動(dòng)控制系列課程教學(xué)改革的總體思路。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制；課程；教學(xué)體系；思考
一、自動(dòng)化學(xué)科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與課程體系定位
培養(yǎng)目標(biāo)定位很重要，涉及自動(dòng)化學(xué)科的發(fā)展和人才適應(yīng)市場(chǎng)的需求問(wèn)題。錢(qián)學(xué)森認(rèn)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(lèi)大學(xué)，由于行業(yè)背景不一，自動(dòng)化學(xué)科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和特色亦不相同。因此，對(duì)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(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)定位、不同的質(zhì)量要求和標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)聯(lián)合國(guó)教科文組織對(duì)人才培養(yǎng)分類(lèi)的方法，考慮到所設(shè)專(zhuān)業(yè)高等教育人才培養(yǎng)的多樣性，結(jié)合當(dāng)前我國(guó)自動(dòng)化學(xué)科專(zhuān)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(專(zhuān)科自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè))”四種類(lèi)型。為此，建議自動(dòng)化學(xué)科專(zhuān)業(yè)按下述四種類(lèi)型分別定位。
1.研究型大學(xué)——以培養(yǎng)自動(dòng)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(shí)為主的'專(zhuān)業(yè)教育。
2.教學(xué)研究型大——學(xué)以培養(yǎng)自動(dòng)化學(xué)術(shù)與應(yīng)用及其復(fù)合型人才為主，本科是通識(shí)為主或通識(shí)與專(zhuān)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(dòng)化應(yīng)用型、復(fù)合型人才為主，本科是通識(shí)與專(zhuān)業(yè)并重的教育。
4.高等職業(yè)學(xué)院——以培養(yǎng)自動(dòng)化類(lèi)職業(yè)應(yīng)用型、職業(yè)應(yīng)用型復(fù)合型人才為主，專(zhuān)科是完全職業(yè)專(zhuān)業(yè)教育。
根據(jù)不同類(lèi)型高等學(xué)校的定位，制定相應(yīng)培養(yǎng)目標(biāo)的培養(yǎng)計(jì)劃，自動(dòng)化學(xué)科專(zhuān)業(yè)課程體系可根據(jù)不同類(lèi)型學(xué)校的不同定位進(jìn)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(dòng)控制理論、方法、系統(tǒng)建模與設(shè)計(jì)、先進(jìn)控制技術(shù)為主設(shè)計(jì)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(jì)、先進(jìn)控制技術(shù)為主設(shè)計(jì)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(jì)為主設(shè)計(jì)課程體系。
4.高等職業(yè)學(xué)校以地方經(jīng)濟(jì)或行業(yè)服務(wù)為宗旨，圍繞基本和先進(jìn)的自動(dòng)化類(lèi)職業(yè)應(yīng)用技術(shù)理論、方法與實(shí)踐為核心，構(gòu)建課程體系。
二、自動(dòng)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(jì)劃和教學(xué)大綱
舊的課程體系下，教師單打獨(dú)斗，互相之間沒(méi)有真正建立聯(lián)系和合作，新的專(zhuān)業(yè)教學(xué)理念提倡團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)同作戰(zhàn)。我們?cè)谧詣?dòng)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(jìn)行調(diào)研、討論，將自動(dòng)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(jì)劃和教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和大綱、綜合課程設(shè)計(jì)的計(jì)劃和大綱等，然后聘請(qǐng)校內(nèi)外專(zhuān)家進(jìn)行評(píng)審，最后形成合理的教學(xué)計(jì)劃和大綱。將該系列教學(xué)計(jì)劃和大綱在自動(dòng)化專(zhuān)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(dòng)化的核心是控制與系統(tǒng)。為了讓學(xué)生掌握自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的核心知識(shí)，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(jiǎn)稱(chēng)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(shí)質(zhì)是自動(dòng)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(jī)地結(jié)合在一起，既注意它們的各自的特點(diǎn)，又強(qiáng)調(diào)它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，以增強(qiáng)控制理論基礎(chǔ)的系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。
1.以知識(shí)單元為主線索進(jìn)行自動(dòng)控制系列課程整合，強(qiáng)化課程之間的知識(shí)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(shí)點(diǎn)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(shí)踐環(huán)節(jié)、MATLAB語(yǔ)言和外語(yǔ)學(xué)習(xí)”四個(gè)不斷線。控制理論不斷線:分為自動(dòng)控制原理、現(xiàn)代控制理論和智能控制等三部分。實(shí)踐環(huán)節(jié)不斷線:實(shí)踐環(huán)節(jié)包括實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等。MATLAB語(yǔ)言不斷線:在自動(dòng)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中融人MATLAB語(yǔ)言訓(xùn)練，采用MATLAB軟件進(jìn)行控制系統(tǒng)的分析與校正，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，幫助加深理解，以改變教學(xué)內(nèi)容單一的狀況。外語(yǔ)學(xué)習(xí)不斷線:由于目前大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)只集中在一、二年級(jí)，學(xué)生在后兩年很多是在應(yīng)付四、六級(jí)英語(yǔ)考試，已經(jīng)通過(guò)考試的學(xué)生多數(shù)是把外語(yǔ)放在一邊。因此在三、四年級(jí)的雙語(yǔ)教學(xué)可以保證外語(yǔ)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(zhuān)業(yè)課采用雙語(yǔ)，使學(xué)生一直在外語(yǔ)的環(huán)境下學(xué)習(xí)，有利于提高學(xué)生外語(yǔ)的各方面水平和能力。
3.創(chuàng)建“自動(dòng)控制原理”精品課程。“自動(dòng)控制原理”是自動(dòng)化學(xué)科重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，為后續(xù)專(zhuān)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。我校“自動(dòng)控制原理”由教授主講，在教學(xué)改革中應(yīng)作為精品課程進(jìn)行重點(diǎn)建設(shè)，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，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(xiě)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(xiě)校內(nèi)講義、多媒體教案和輔導(dǎo)資料、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)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(xiě)有關(guān)課程內(nèi)容的科學(xué)報(bào)告相結(jié)合，可以更好地檢驗(yàn)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn)：
［1］申功璋.自動(dòng)化學(xué)科專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)分類(lèi)及其定位研究[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2005，(3).
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