試析創新人才培養模式下的《自控原理》教學改革論文
試析創新人才培養模式下的《自控原理》教學改革論文
教學改革包括一個國家教育制度等方面的改革，狹義上指學校的教學改革，包括教學方法、教學手段、教學模式等方面的改革。以下是小編收集的創新人才培養模式下的《自控原理》教學改革論文相關內容，歡迎檢視！
試析創新人才培養模式下的《自控原理》教學改革
論文摘要：創新能力是人們產生新認識、新思想和創造新事物的能力。時代呼喚創新人才,培養大學生創新能力已成為高等教育的一個重要課題。《自動控制原理》是自動化專業的核心課程，為了全面提高教學質量，本文就“自動控制原理”的課堂教學方法、教學內容和實驗等進行了研究和探討。有意識的培養學生的創新思維、創新方法，努力為學生的創新實踐提供平臺，引導學生全面提高創新能力。
論文關鍵詞：創新意識；創新思維；創新技能；自動控制原理
面對當今世界日新月異的科技發展形勢和復興強國的歷史使命，黨中央繼2005年提出“建設創新型國家”的發展戰略後，又於的中國共產黨第十七次代表大會中進一步明確提出：“提高自主創新能力，建設創新型國家。這是國家發展戰略的核心，是提高綜合國立的關鍵。”由此可見，開拓創新意識、培養創新能力是多麼重要和緊迫的任務。
一、創新人才培養的必要性
近些年來用人單位進行人才招聘過程中，不僅僅著眼於學生的“成績單”，而是全面考察畢業生的綜合能力，包括觀察能力、實踐能力、思維創新能力、整合能力和交流能力來進行人才的選擇，逐步成為共識。其中，創新能力是個體運用一切已知資訊，包括已有的知識和經驗等，產生某種獨特、新穎、有社會或個人價值的產品的能力。
隨著科技的迅猛發展，自動控制技術在我國各領域及人們的日常生活中得到了廣泛的應用。對於大多數院校的電子資訊類和機電類等專業，“自動控制原理”課程都是本科階段一門非常重要的專業基礎課程，華北電力大學科技學院動力工程系的平臺課程面向自動化、測量及控制工程、電氣工程及其自動化、農業電氣化、建築環境與裝置工程五個專業所有本科生開設。根據學生學習對該課程的教學反饋，大多數學生感到，該課程理論性的闡述和抽象的概念過多，教學過程中涉及的公式推導較為繁瑣，即使理解了推導過程及結論，但是對於其工程實踐中如何應用也沒有掌握。因此學生對於知識的掌握如果僅侷限於背結論、套公式、做題，如果僅侷限於應試性的學習方法，沒有掌握如何分析問題，如何利用掌握的知識在以後的工作和學習及生活中靈活的應用的層面上，對於傳統的教學思想和方法進行改革，就顯得非常迫切和重要。
多年來，由於我國的教育體制和教育特點所決定的，從小學到中學再到高中階段，基本上以應試教育為主，即便多年來教育界一直試圖改變這種現狀，在部分學校進行改革，進行素質教育的`試點，但是，在當今的學生仍然在高考這個基本上以分數論成敗的“指揮棒”下無法真正的解放出來，釋放天性，而且在多年的應試教育的大環境下，大多數學生的創新思維逐步被扼殺，創新能力逐步下降，“高分低能”現象仍然突出，因此媒體經常報道諸如本科生就業率不如高職、技校生，甚至薪酬還不及有些“藍領”工人，背後的原因，一是我國本科生的培養規模在現階段和社會的需求產生了矛盾，另外更重要的恐怕就是本科生的動手、創新能力與高職教育等注重實踐教學所培養出來的學生之間是有差距的。
在我國高等教育現階段，仍然存在這樣一些突出問題，例如，重知識的傳授，輕能力的培養。能力體現在學習具體的知識以後在具體的實踐或工作中靈活地運用，知識的遷移，以及新知識、新方法的創造，而創新能力包括創新意識、創新思維和創新技能等三部分。自動控制原理是很多專業的重要基礎課，對後續專業課的的良好掌握和理解有非常重要的影響，因此在教學過程中如何培養學生的創新意識、創新思維和創新技能就顯得尤為突出和緊迫。"
二、在教學過程中如何培養學生的創新能力
（一）啟發式教學，培養創新意識
由於自動控制原理這門課程本身涉及到眾多的數學公式推導等內容，在傳統的教學方法中，基本上是按照教材的順序進行講解，無論採用板書或者多媒體的方式，學生接受起來都感覺枯燥，因此必須改變傳統的這種教學模式。課題組在教學過程中改變了多年的講課模式，根據教學內容，在每節課之前都佈置相應的思考題，讓學生在課下進行預習並完成思考題，讓學生在預習過程中發現問題、提出問題，帶著問題來聽課，根據學生的教學反饋，課堂授課效果大大提高。當然在教學過程中，要注意監督學生預習和思考題作業的完成情況和效果，將其計入平時成績的考察專案當中，並逐步加大平時成績在綜合成績當中的比例，避免部分學生平時不用功，考試前針對考試重點，“突擊”高分的情況。
(二）改革課堂內容，培養創新思維
創新思維是提高創新能力的關鍵。一個人要想創新，首先要有創新意識，要敢於創新，這就需要努力突破自己的思維定時和思維障礙，只有突破了以往老的框架，不拘泥於某種結論和形式，從實際出發，才能發現創新點，提出創新方案，才能有所發現、有所發明、有所創造、有所創新。自動控制原理涉及控制系統的數學模型的建立、系統性能分析和系統設計等內容。
建立合理的控制系統數學模型是對其展開效能分析和設計的基礎，所以在這部分應該首先避免介紹過多的物件和例題，避免學生抓不住重點，一定要選取典型物件，如二階無源RC電網路和雙容水箱，分別求取其數學模型：微分方程、傳遞函式，並進行對比，得出雖然物件特性完全不同，但是其數學模型的形式卻可以相似甚至相同。在進行動態方框圖和訊號流圖的介紹時也能利用上述物件展開，這樣學生學習這部分內容非常有針對性並且容易理解。
在針對系統穩定性、準確性和快速性進行系統性能分析的時候，無論採用時域分析法、跟軌跡分析法和頻域分析法，都可以引入Matlab這個工具。時域分析法中在進行間接穩定性判據的介紹即代數穩定判據的時候，可以採用直接在Matlab下利用roots()命令求取系統特徵方程的根，解決手工求取高階代數方程的不便，並驗證了勞斯穩定判據的結論。典型環節的動態效能分析，引入step()命令，更加直觀的能求取其各種效能指標，比起推導公式進行計算要容易和直觀。根軌跡分析法中，在介紹完繪製一般跟軌跡的繪製依據和法則以後，也可以引入Matlab下的rlocus()命令畫精確的跟軌跡圖，和手工繪製粗略的圖進行對比，更容易讓學生直觀地接受和理解。在頻域分析法中，由於其更加抽象，不容易被接受和理解，所以在繪製開環系統的頻率特性曲線，如奈奎斯特曲線（即奈氏圖）和對數開環頻率特性曲線（即伯德圖）的時候，適時引入nyquist()和bode()命令與手工繪製的圖對比，同樣可以使學生既掌握了Matlab這個工具，又能開拓創新思維。
在引入Matlab模擬工具方面，我們要注意，一定要在學生已經對系統的分析方法基本掌握的基礎上再適當的引入Matlab的各種命令來穿插介紹，讓學生明白Matlab是幫助我們分析問題的工具而已，並不能代替我們的主觀能動性。同時，在學習基礎較好並對這門課非常感興趣的同學中間，開展綜合性的自動控制原理的模擬實驗，努力提高學生的學習熱情，並拓展學生的創新能力。
（三）改革實驗內容，培養創新技能
創新不僅是一種複雜的思維活動，而且是一種需要創新技能的實踐活動。創新能力主要由提出問題、分析問題和解決問題這三種能力構成，並透過創新實踐的過程和創新實踐的活動等體現出來，因此能提高動手能力的實驗就顯得非常重要。
我校以前主要開展兩個實驗，典型環節的電模擬及其階躍響應分析和典型環節的開環控制、閉環控制及其穩定性分析。根據學生的反映，希望能儘量多的開展能提高動手能力的實驗，這和我們希望對這門理論性課程加強其實踐性的初衷是一致的，所以以自動控制原理教學改革為契機，在上學期部分專業增加兩個實驗，分別是隨動系統的靜、動態效能指標及其系統矯正和控制系統的頻率特性分析，教學反饋良好，說明我們的改革方向是正確的。
三、結論
21世紀是市場經濟不斷完善和只是經濟快速崛起的時代，這一時代最顯著的特徵和靈魂就是創新，正如江澤民同志所說：“創新是一個民族進步的靈魂，是國家的興旺發達的不竭動力。”
教學實踐表明，透過這些改革，有效地激發了學生學習興趣。提高了學習的積極性、主動性，增強了分析問題與解決問題的能力，培養了學生的創新能力與思維能力，進一步加深了學生對自動控制原理課程基本理論與基本概念的理解，為後續課程的學習奠定了堅實基礎。