应用型大学现代控制理论教学方式探析.doc

应用型大学现代控制理论教学方式探析 　　摘 要 针对现代控制理论课程的特点以及应用型大学要求，本文针对课堂教学、实验教学以及考核方式等方面讨论了现代控制理论教学的一些方法，提出了一些见解，并将上述方法应用到实际教学工作中，取得了较好的教学效果 关键词 现代控制 教学方法 实践教学 中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.02.042 Abstract According to the characteristics of the course of modern control theory and application requirements of the University， based on classroom teaching， experiment teaching and assessment methods are discussed. Some methods of modern control theory teaching， puts forward some opinions， and applied to the actual teaching work， and achieved good teaching effect. Keywords modern control； teaching methods； practice teaching 1?F代控制课程特点及现状分析 现代控制理论这门课程是高等工科院校自动化专业的一门重要的专业核心课程。[1，2]它以高等数学，线性代数，复变函数，自动控制原理为基础，理论性强，内容丰富，概念抽象，数学推理与矩阵运算多，导致学生要掌握难度很大。长期以来，该课仅有以教师为中心的课堂教学模式，没有实践教学环节，导致学生难以应用。尽管如此，近几年，随着各种大学生科技竞赛（如“恩智浦杯”智能汽车竞赛，电子设计大赛，机器人大赛）受到应用型大学的重视与参与，也随着我国产业升级，机器人在各行各业开始大量出现，现代控制理论知识的掌握与应用已越来越重要 作为培养创新创业应用型人才的五邑大学，近几年已开始在教学大纲设计上侧重大学生工程应用能力的培养，如增加实训环节。同时也鼓励各学院进行教学改革，成立各种综合实验班。与此同时，理论教学课时受到挤压，导致目前现代控制理论课程教学越发难以实现教学目标 基于以上情况，结合笔者这些年实际教学经验与体会，以及我校自动化专业在校学生的实际情况，本文针对课堂教学、实践教学和考核方式等方面改革做一些相关探讨 2 课堂教学的改革 2.1 变革课程教学方式 传统的教学方式多数为以教师为中心的填鸭式教学。面对现代控制理论这种涉及到繁琐的数学推导，较多抽象的概念，这种方式极易使学生产生恐惧心理和厌学情绪，也不能有效提高学生的创新性思维和实际应用能力。而应用型大学教学强调“应用型”教学，在教学中增加更多的实际案例环节和互动环节，积极引导学生自觉深入挖掘有用知识，强调学生自主学习与应用能力培养。[3]教师在现代控制理论教学中应将应用型与传统型教学方式合理结合，既侧重基础知识讲授，同时也要引导学生置身案例背景和角色中，积极思考、勤于应用，为以后成为应用型工程师打下坚实理论基础 2.2 充分利用网络资源 在网络越来越发达的今天，应充分利用网络资源，激发学生自觉探求现代控制理论知识，挖掘应用方法和途径。一方面鼓励学生通过网络（如斯坦福网络公开课程，国内精品课程等）学习现代控制理论知识；另一方面，教师需要与时俱进，及时关注学生兴趣热点，充分利用网络资源，合理更新教学案例。近年来，笔者根据学生的兴趣，依赖网络资源，编制了倒立摆，单球滚动机器人，模型车，四旋翼无人机的教学案例，获得了较好的教学效果 2.3 在现代控制理论课程教学中引入MATLAB软件 现代控制理论课程内容复杂抽象，要求基础高，为在最短时间内，将现代控制理论基本知识和应用案例立体化呈现给学生，笔者在课堂教学中引入MATLAB。MATLAB软件是一款编程语言简单，功能强大，能实现现代控制理论课程所需要的所有数学计算，是课堂快速实现案例建模，仿真，并呈现效果的少有几款软件之一。[4] 在课堂上，教师可以使用MATLAB软件，根据教学进度，依赖案例建模并编程，多角度仿真，可视化呈现各种理论应用效果。学生在课堂上不仅能看到现代控制理论知识应用于实际的仿真过程，还能看到整个参数调试过程，再加上教师的详细讲解，这非常有利于提高学生的学习兴趣，引导学生关注问题的重点，也为课后学生实践提供了指导意义。教学实践表明，MATLAB的应用，不仅能有效解决现代控制理论教学中理论知识讲解和