自动控制原理课程教学方法与考试方法的改革与实践

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1、自动控制原理课程教学方法与考试方法的改革与实践　　哈尔滨工业大学自动控制原理课程为黑龙江省精品课程。是哈尔滨工业大学航天学院控制科学与工程系为全校所有理工类专业开设的一门公共技术基础课程，也是控制科学与工程学科的一门学科基础课程。开课目标直接面向空间技术、军事技术以及工业技术中的各种自动控制系统的分析、设计以及不同应用背景下的实现问题。有关教学方法与考试方法的改革是自动控制原理精品课程建设中的两项重要内容。本文结合我们的改革实践谈一谈我们对这两个问题的认识及其做法。　　一哈尔滨工业大学自动控制原理课程教学方法的改革与实践10自动控制原理课程教学方法与考试

2、方法的改革与实践　　哈尔滨工业大学自动控制原理课程为黑龙江省精品课程。是哈尔滨工业大学航天学院控制科学与工程系为全校所有理工类专业开设的一门公共技术基础课程，也是控制科学与工程学科的一门学科基础课程。开课目标直接面向空间技术、军事技术以及工业技术中的各种自动控制系统的分析、设计以及不同应用背景下的实现问题。有关教学方法与考试方法的改革是自动控制原理精品课程建设中的两项重要内容。本文结合我们的改革实践谈一谈我们对这两个问题的认识及其做法。　　一哈尔滨工业大学自动控制原理课程教学方法的改革与实践10　　在教学资源满足教学要求的条件下，选择和使用自动控制原理课

3、程的最佳教学方法涉及对两个方面问题的反思。一是对学生先修课程基本情况的全面了解。二是对自动控制原理课程知识体系的深刻认识。本文从第二个问题出发，探讨最佳教学方法的选择问题。众所周知，自动控制原理是一门关于自动控制规律的技术基础课程。其知识体系由系统各组成部分之间的信息传递规律、控制规律及其这些规律的实现技术所构成。其核心任务可表述为给定一个被控对象或过程后，按工程或其它需要给定一组性能指标要求，然后再依据实际上的限制与约束，设计控制器来控制这个被控对象或过程以满足这组性能指标要求。从方法论上讲，自动控制原理要回答的问题正是针对上述要求下控制器是否存在、如

4、果存在能不能做、如何做、做得怎样等这样几个问题。经过一百多年的发展，由此而形成的这样一个知识体系，其特点既是经验的、又是逻辑的；既是历史的，又是相对的；既是复杂的，又是开放的。而从方法论基础上看，该知识体系又是模型论、控制论、系统论和信息论等相关内容的产物。实践证明，在素质教育理念与精英教育理念的指导下，不同于传统的经验主义和教条主义“死”的教学方法，在课堂上，有效迁移这样一个知识体系的教学方法主要有说明、解释、示范、重复和协同五大方法。这些方法互为独立，又互为补充，构成了一个有机的、“活”的整体。其内涵主要由自动控制原理所固有的知识特点以及课程所贯穿的

5、教育理念与情境共同来决定。　　1说明方法　　说明是利用已有知识揭示事物本质及其内外部联系的一种认识过程。多以实验、假说、经验归纳、数理演绎等形式出现。如果说要在逻辑学上给说明下个定义，则说明就是从说明项推出被说明项。由于人与知识的关系是一种单向关系，不能沟通和互动，在此情况下，要想让学生理解，教师只能使用说明方法来实现。通过说明所获得的理解，其效果的好坏与人的认知基础和认知能力有关，在某种程度上也与当时师生所处的教学情境有关。换言之，教师说明水平的高低与其认知基础、认知能力与表达能力有关；学生所能达到的理解水平的高低则与其认知基础与认知能力有关。例如，如

6、何判定控制系统的稳定性？就需要用到说明而不是解释。对于较为复杂的概念，我们还可以使用隐喻的方法加以说明。例如，什么是控制系统的自由运动模态？　　2解释方法10　　基于认识论意义上的定义，解释就是消除困惑和误解；解释就是变不知为已知；解释就是揭示含义、阐述原因，陈述理由。多以直观、猜测、思辨等形式出现[1]。例如，什么是控制系统的稳定性？就需要用到解释而不是说明。换言之，在自动控制原理中，当有关定律、定理中的符号、意义及其应用不能由其他定律或定理来说明时，就只能依靠解释。当教师面对学生时，解释是一种双向的互动关系，解释的水平与理解的质量既与教师和学生各自的

7、认知基础、认知能力有关，也与教师的表达能力有关。在某种程度上也与教学情境对学生的激发状态有关。从方法论角度看，使用解释方法最多的场合是对那些本体概念与终极结果的阐释，即对原因的原因、结果的结果的阐释。　　3示范方法　　自动控制原理实验教学中的相关仪器设备的学习使用，主要是依靠示范方法来完成的。示范常用于对那些具有规范性、程序性、演示性知识的处理，包括实验设计、实验过程控制步骤、仪器设备的使用方法、系统调试过程的演示等。　　4重复方法10　　重复即反复说或反复做的意思。内容与形式的变换本质上也可视为一种重复。在教学或认知过程中具有极为重要的强化功能。在教学

8、过程中，遇有学习上的重点、难点、关键点，都可以通过重复方式加以强调，以取得应有的