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《现代控制理论》课堂教学卓越计划的改革探索 　　摘要：为了实施《现代控制理论》课程课堂教学卓越计划，改革教学模式，提高教学效果，提出了从授课内容的选择与组织，教学组织形式、方法与手段，实践环节的教学等方面进行课堂教学的改革。通过侧重知识体系，突显学生主体地位，恰当运用现代教育技术，充分发挥传统教学特色，引入Matlab和OrCAD Pspice软件改革实践环节教学方式，使教学、仿真、设计与实验并重。实践证明，有利于提高教学效果和教学质量，有利于学生实践与创新能力的培养，能较大程度地提升学生的现代工程的意识。 　　关键词：现代控制理论；课堂教学；卓越计划；OrCAD Pspice 　　中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）52-0115-02 　　《现代控制理论》（Modern Control Theory）是自动化专业重要的专业基础课程之一，我校的《现代控制理论》课程建设有着悠久的历史和丰厚的底蕴。自2008年以来在国内较早进行了双语教学实践，编著了英文版讲义和英文版教材，并设计了较完善的双语教学材料。该课程是理论性较强的专业课之一，内容比较抽象，涉及到线性代数，矩阵论，复变函数等数学课程，理解起来难度较大。如果在教学过程中安排不当，很容易使学生感到枯燥，产生厌学情绪。在教学过程中，以能力培养为核心，不断优化设计教学内容是我们的教学改革重点。如何在理论教学过程中引入实际控制系统的分析与设计实例，比如雷达定向控制系统设计与仿真；让学生充分感觉到学习《现代控制理论》这门课是有用的；如何在实践环节训练中，引导学生利用学过的理论知识进行控制系统的分析与优化，让学生在实践中会用《现代控制理论》，培养学生的可持续发展能力，是我们课堂教学卓越计划的工作重点。本项目从课程授课内容的选择与组织、教学组织形式、方法与手段及实践环节的教学等方面等进行了探索与实践，为课程的建设与发展提供了新方法、新途径。实践证明，通过这些教学改革措施，使学生在课堂上听得清晰明了，学得轻松透彻；在实践环节训练中做的有目的、有体会、有深度；有利于提高教学效果和教学质量，有利于学生实践与创新能力的培养，能较大程度地提升学生的现代工程的意识。 　　一、侧重知识体系，注重实际运用 　　根据“知识模块顺序”设计授课内容，包括：STATE SPACE DESCRIPTION（状态空间描述），TIME RESPONSE OF THE LTI SYSTEM（LTI系统的时域响应），STABILITY OF THE CONTROL SYSYEM（控制系统的稳定性分析），CONTROLLABILITY AND OBSERVABILITY（能控性和能观测性分析）和SYNTHESIS OF THE LTI SYSTEM（LTI系统的综合设计）五大模块。在每一个模块的讲解过程中，注重背景和内涵的讲解，将学生引入模块，而不是直接灌输。比如，在稳定性的讲述中，首先要从能量的观点讲清稳定性理论在控制系统中的意义；给出李亚普诺夫第一方法和第二方法在内容、对象、范围上的差异。这样学生就能够比较清楚的了解到为什么要引入稳定性概念，对什么样的系统、什么样的问题应采取什么样的方法，以及哪些问题可以转化为稳定性问题来处理。 　　二、恰当运用现代教育技术，充分发挥传统教学特色 　　随着现代教育技术的发展，全新的教学模式和教学手段涌进了课堂。但在实际教学过程中发现，全面“现代化”不是改善教学效果、增强信息量及提高学生听课效果的最佳手段。比如过度使用Powerpoint课件，学生会认为这仅是简单的“教案平移，黑板搬家”，学生听着听着就累了，课堂教学方式过于单一。因此，在使用Powerpoint课件和板书相结合的同时，我们采取启发互动式教学方法，通过课前预习讨论、让同学回顾上节课内容，写出本节课最想知道的知识点，这样既可以承上启下，还可以使同学带着问题去听，去学，效果很好。 　　三、改革教学组织形式、方法与手段，凸现学生主体地位 　　为了突显学生的主体地位、教师的主导作用，任课教师要在授课过程中发挥出正确的、良好的引导作用，将从以下几方面提高学生的学习主动性和主体地位。 　　1.学生认知性学习。学生的认知性学习也就是理论教学环节，教师首先以主讲形式讲解各章节的基础知识，可以采取传统的教学方法与教学手段进行，然后以学生主讲的形式进行，针对章节性的或者是阶段性的、或者是专题性的问题提出问题，让学生对学习过的内容进行描述，交流心得体会。如在学习完现代控制理论之后可以设置这么一次课，让学生针对如下问题思考并回答：学习现代控制理论之前为何要学习自动控制原理？现代控制理论的分析主线是什么？现代控制理论为什么既可以分析SISO又可以分析MIMO系统，为何引入反