控制理论的基本概念范文

导语：如何才能写好一篇控制理论的基本概念，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：自动控制原理；教学方法；教学改革

0 引言

自动控制理论是研究自动控制共性规律的技术科学，是自动化专业本科和研究生课程的基础课程，因此，它是自动化类专业很重要理论基础和技术课程。自动控制理论主要包括经典控制理论、现代控制理论，以及自20世纪80年代逐渐形成的大系统理论和智能控制理论。这里主要探讨一下经典控制理论部分——“自动控制原理”的本科教学。

1 教学方法改革

对于这门难度很高的课程，教学时应注重概念，弱化计算。只有掌握了基本的概念，有了充分的感性认识，学生才有进一步自我深化的可能。而同时感性认识获得的方法莫过于实际的例子。例如：在第一章基本概念中讲解自动控制系统的定义和组成的时候，首先需让同学们明白系统的控制过程，因此我分别举了一个人工水位控制系统和自动水位控制系统来对比讲解。由于比较贴近生活，同学们对于这个人工系统的自动运行原理基本都能自发自然的理解，所以稍加引导，就很容易理解控制对象，被控量，给定值，反馈元件，执行机构等概念。

另外在不同的章节尽量研究同一个问题，举熟悉的例子，这样有利于理解新的概念，有利于巩固学过的知识，有利于将不同章节中的知识融会贯通。

2 课程内容改革

自动控制原理的教学过程应突出本门课程具有的方法论特点，使学生建立系统的观点，培养学生对控制系统的分析能力和初步的控制器设计能力，为专业课的学习和参加控制工程实践提供必要的理论基础。采用“模块化”教学改革方案。理论教学内容主要由四大部分组成，即控制系统基本概念与数学描述、分析方法、设计方法、验证与应用四大块。其中对具有基础属性尤其是学习后续课程不可缺少的基础内容应该重点详细讲解。同样，控制系统频域及时域校正方法也可以选择性地讲解，因为这部分内容完全可以采用matlab方法完成。

3 理论与实验相结合

实验是对理论的应用，有助于学生把枯燥抽象的理论形象化，从而加深对理论知识的理解。实验由两部分组成，结合教学进度完成分为验证性实验和设计性实验。配备自动控制理论实验箱和小功率随动系统装置。小型验证性实验在自动控制理论实验箱上进行。实验箱配有上位机Labview仿真平台，通过在控制系统的模拟装置上搭建系统，调整系统参数和计算机仿真，把之前用理论分析出的结果形象直观的表达出来，加强了学生对物理概念的掌握，将抽象的数学模型与实际系统参数联系起来，提高学生的分析能力和实际操作能力。综合性实验则安排在课程基本内容学习结束之后，要求学生能综合运用所学知识，进行系统分析和设计，使系统达到预定的性能指标。

4 从实际控制系统入手进行教学，强调工程和物理概念

“自动控制原理”是一门理论性较强的课程，涉及知识面广，信息量大，所涉及的数学基础较为广泛，从微积分、复变函数、离散数学到矩阵理论。学生觉得难学，教师觉得难教。如果在教学过程中只注重一般的数学论证，缺乏工程和物理概念的阐述，学生学后不知用在哪里，如何运用。学生在课堂上忙于做笔记，课后忙于根据公式作大量的习题，考完试后，公式忘掉了，脑子里一片空白。这样的学习效果为后续专业课程的学习、毕业设计以及就业工作等带来许多问题。

在知识的传授中，注重控制思想和工程背景。本课程的设置目的不仅是对这门学科知识的掌握，更重要的是在各行业中的具体工程应用。因此在教学的全部过程中必须注重课程在工程的具体情况，并将工程的分析、设计实现方法渗入课程的教学中，如PID参数的整定及工程整定，可以通过直流电动机转速控制来实例讲解，并且借助于计算机辅助方法Matlab仿真。

5 “自动控制原理”与“信号与系统”有机结合，拓宽学生的知识面

自动化专业开设的“自动控制原理”和“信号与系统”两门课，都是作为专业基础课开设，两门课程在内容上存在一定的重复。将两门课的内容有机的结合在一起，做到一加一等于二，甚至大于二。“信号与系统”和“自动控制原理”是不同性质的专业基础课，虽然在内容上存在重复，但在思想体系及出发点上不同。“信号与系统”偏重于弱信号的处理与传输，为通信系统的学习做准备。而“自动控制原理”则侧重系统的应用。因此在“自动控制原理”的教学过程中，注重对基本概念、基本理论和基本方法的阐述，使学生等到一定的工程应用概念。在选用例子时，尽量选用实际控制系统的例子，这样能够使学生在很少的时间内理解一般系统的控制规律，掌握控制系统的有关概念。而在讲述数学模型中的信号流图，采样系统中的z变换和差分方程的求解等内容时，由于这部分内容与“信号与系统”中的部分内容相重复，就可简单讲解。在“自动控制原理”中不重点讲述的脉冲响应函数和卷积的概念，而在“信号与系统”中作为重点进行阐述，这样可以拓宽学生的知识面，为第三学年学生选专业奠定了基础。

6 结语

“自动控制原理”是有关自动化专业的一门基于实践的理论基础课。各个相关高校都非常重视这门课的教学改革与创新，并取得了很大的成绩。但在教学中还存在着诸如学生的学习积极性和实验条件的限制等问题。随着时代的进步，、教学手段的更新也会与时俱进。只有不懈地努力，坚持理论与实践相结合的原则、坚持以培养学生的解决实际问题的能力为基准，就一定能进一步提高教学质量。

参考文献

[1]罗冀，程桂芬，等.控制工程与信号处理[M].北京：化学工业出版社，2004.

[2]鄢景华.自动控制理论[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2000.

[3]胡寿松.自动控制原理[M].第四版.北京：科学出版社，2002.

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关键词： 《线性系统理论》 课程教改 基本概念 教学方法 实例教学

引言

目前，《线性系统理论》是国内“控制理论与控制工程”专业研究生阶段的学位基础课之一。国内许多院校为了加强对相关专业学生控制理论的强化，特别在本科阶段开设了《现代控制理论》等课程，其主要内容与《线性系统理论》基本相同，只是学时较少而已。

从学科发展和课程建设的角度来看，《线性系统理论》类课程一直是电子信息类学科的核心基础课程，占用的学时较多，教学的各个环节都受到广泛重视，它也被看成是控制类研究生专业的标志性课程。因此，这门课程教学的效果将直接关系到相关专业的学科发展和研究生的培养质量，它在研究生培养中占有十分重要的地位。

从控制理论发展的角度来看，目前已经建立了完善的线性系统理论体系，包含能控性、能观测性、线性系统稳定性和系统综合等在内的系统分析综合的理论方法，这些理论和方法也将为后续专业课程，如，最优控制、自适应控制和非线性系统等课程的学习奠定基础。因此，《线性系统理论》课程的主要任务是通过对线性控制理论知识的讲授和指导，奠定研究生的控制理论基础，培养研究生对控制系统的初步分析和综合能力，在此基础上能够掌握解决初步控制问题的基本方法，这对研究生的专业理论学习，专业素养的培养，以及工程实践能力的提高具有十分重要的作用。

《线性系统理论》课程的主要特点是将实际系统抽象为状态空间描述的数学模型，根据数学模型研究系统的各个方面，理论性强、内容丰富。由于课程概念抽象、数学知识比重大、涉及知识面广、理论公式多、习题类型繁杂、计算难度较高，学生感到难学、枯燥，容易产生恐惧心理和厌学情绪，学习效果不理想，这将严重影响研究生的培养质量和学科的发展。

国内许多院校都对《线性系统理论》课程的教学十分重视，在注重精选教材和重视课堂教学的同时，还将《线性系统理论》列为研究生精品课程、重点课程或双语课程进行建设。例如，早在20世纪90年代，清华大学的《线性系统理论》课程就被作为重点课程建设，2002年清华大学研究生精品课程建设工程正式启动，自动化系的《线性系统理论》课程首先就被纳入到精品课程建设项目中。此外，哈尔滨工业大学、北京航空航天学院、中国科技大学、上海交大和南京航空航天学院等许多高校都将“线性系统理论”列为研究生精品课程、重点课程或双语课程进行建设。国外一些高校如美国南加州大学、匹斯堡大学和德克萨斯大学等除采用精品教材或自编教材外，还借用辅助教学手段提高教学质量，同时特别注重课程实践和师生的互动增强教学效果，最重要的是教授们将自己的最新研究成果也在教学中充分展现出来，充分体现出研究型教学的特点。

我校开设的《线性系统理论》课程教学内容主要以线性系统的分析理论和综合方法为主，课程教学团队根据本学科发展的规划目标，结合国内外相关学科的先进教学经验和航运交通行业的科技发展，对该课程的教学内容、教学方法等进行了改革、探索和实践，结合科研项目，在《线性系统理论》课程的理论学习、发展动态和实例教学等方面开展了研究型教学研究。

1.注重基本概念，突破难点内容

相较于本科阶段讲授的《自动控制原理》课程，《线性系统理论》提供了一种截然不同的控制系统分析和综合的方法，课程具有较强的理论性和较完整的知识体系。在教学中，既要给学生建立完整的知识体系，加强基本概念学习，又要强调理论联系实际，注重概念背景的理解和理论运用条件的掌握。

例如，在讲解线性系统数学模型的时候，课程中介绍了一种将微分方程模型转化为状态空间模型的方法，当时并未说明为什么用这种方法选择状态变量，而且由于一些后续的概念还没有引入，实际上也没有办法讲清楚这样选择状态变量的好处。但是在后来讲解线性系统的能控性和能观测性概念的时候，我们就及时地把前面讲解的模型的变换方法与其能控性和能观测性问题联系起来，告诉同学们当时为什么要选择那样的状态变量，而且这样的模型变换不需要再讨论其能控性或能观测性的问题，使得同学们对于前后的概念有一个完整的理解，也搞清楚了什么样的模型需要讨论能控性和能观测性的问题。

在系统稳定性理论的讲授中，涉及许多稳定性概念和稳定性定理，理论性较强，例如，BIBO稳定、李亚普诺夫稳定、渐进稳定、一致渐进稳定、大范围一致渐进稳定等，这些概念对于理解和运用李亚普诺夫稳定性理论十分重要，但是初学者容易混淆。我们就让学生根据自己的理解对这些概念及条件进行归纳，然后在课上进行比较讨论，最后我们再给出一个归纳各种稳定性概念的表格（见表1），让同学们找出这些概念列表的异同和条件增减的关系。通过这种形式的教学，学生对于李亚普诺夫稳定性理论涉及的基本概念和定理有了较扎实和全面的掌握。

表1 课程涉及的各种稳定性概念的比较归纳

在李亚普诺夫稳定性理论中，系统运动的状态是以系统储能形态变化作为衡量准则的，这对于绝大多数物理系统都适用，这一点是比较形象和易于理解的，关键是建立系统储能的数学描述，即选取合适的李亚普诺夫函数，迄今没有普适的方法来建立系统的能量函数，这对于初学者来说又是一个难点。实际上对于低年级研究生短期内也不可能娴熟地掌握各种选取李亚普诺夫函数的技巧。这时，我们根据科研工作的实际情况和经验，将李亚普诺夫函数的选择、控制器参数的设计和系统稳定性分析等几个问题相结合进行案例教学，使学生了解李亚普诺夫理论的实际使用方法，加深了他们对这方面知识的理解，经过近年教学实践对比，获得了较好的反响。

2.关注学科发展，不断改进教学方法

线性系统理论的发展目前已经比较成熟，《线性系统理论》课程主要是为研究生进行科学研究和工程实践打下理论基础。

目前，《线性系统理论》类课程已被国内外大学广泛列为电子类专业、系统工程专业和控制专业高年级本科生和研究生的核心课程，由于它关系到学科的发展和研究生培养，课程的建设和教学方法的改革受到了普遍重视。在国外，《线性系统理论》课程在注重精选教材和重视课堂教学的同时，采取了研究型教学，借用辅助教学手段提高教学质量。

我们在不断探讨改进教学的同时，也在时刻关注相关学科发展和教学动态，不断采纳“他山之石”。

（1）建立完整教学体系，灵活运用不同教学方法。在控制理论发展的漫漫历程中，线性系统理论只是其中的一个发展阶段，然而对于研究生来说，这是一门全新的基础知识，对于未来继续学习后续课程是十分必要的。在学习过程中，不但要掌握知识难点和要点，而且要突出它在整个控制领域的地位和作用。对于《线性控制理论》课程本身，它也有着相对完整的知识体系，遵循循序渐进的规律展现课程的内容。因此，在课程教学中，我们非常注意把握这些内在的规律，帮助学生们理清楚点和面的关系，即始终把教学内容置于一个体系当中，始终让学生搞清楚所学知识的运用条件及能够解决的问题，即课程的知识体系定位。

在课程教学中，充分运用各种先进传媒技术带来的便利，例如，利用互联网络、数字校园平台、多媒体教室等手段建立起交互式的教学环境，将多媒体课件讲授、在线/离线答疑、专题讨论、文献阅读、课后作业和课程考核评估等环节结合起来，构建多样化的学习环境，适应当代青年学生的学习特点。

（2）结合最新科研教学成果，大力推进研究型教学。我们在《线性系统理论》课程教学中充分吸收国内外院校课程建设的有益经验，结合海事院校的行业特点，利用多媒体手段，积极开展课内外的专题研讨，推进研究型教学。比如，就线性系统理论的发展状况、李亚普诺夫理论的应用情况、船舶港机的控制问题等内容，组织学生课外查阅文献，编写成电子讲稿，然后通过教室的多媒体设备在课堂上分组讲解讨论，通过师生互动增强教学效果。

图1 桥式吊车运动

另外，结合教师的科研课题，引入真实物理对象，开展研究型教学。例如，对于图1所示的一种二维桥式吊车，在一定条件下简化后的微分方程模型如下：

（M+m）x-mlθ-2mlθ+Dx=f■ml-mlθ■-mg=f■ml■θ+2mllθ-mxl=0（1）

可以选择如下状态变量：x■=x，x■=l，x■=θ，x■=x，x■=l，x■=θ，则上面微分方程就可以化为下面的状态方程：

x■=x■x■=x■x■=x■x■=（f■-Dx■）/Mx■=g+x■x■■+f■/mx■=（f■-Dx■）/Mx■-2x■x■/x■（2）

在理解各个变量物理意义后，组织同学对上面两种模型采用Matlab/Simulink进行仿真，通过仿真曲线的对比研究，深入了解两种模型的建立方法、状态变量选择对模型的影响等，然后指导学生尝试进行控制器设计和仿真。

（3）课外阅读论文，关注科研动态。线性系统理论作为一种控制手段随着时间的推移也在不断地丰富完善，其中的一些基本方法也用于解决一些带有大滞后、输入受限、非线性特性系统的控制器设计问题。笔者在进行课外论文推荐的时候，结合自己所讲授的自适应控制课程，着意向学生讲解不同控制方法的发展情况、特点和应用条件，特别是将线性系统理论应用于不同的工业控制环境，解决了许多实际问题，以期引起学生的研究兴趣和探索欲望。我们将这些有关线性系统理论最新发展和应用的论文精选出来，推荐给学生阅读，并作为课程考核的一项内容，使他们注意了解相关学科的发展动态。

经过几年的努力，理论教学与科研实际背景相结合的方法，取得了较好的效果，研究生普遍能够较快地进入科研环节。

3.加强实例教学，使课程具体生动

我们在《线性系统理论》课程教学中，还特别注重理论联系实际，通过具体的实例将抽象的概念、方法和理论具体化，同时培养学生的工程意识和动手能力。

（1）利用Matlab/Simulink工具提供的强大的功能，将计算机仿真手段引入课堂。除了在教学过程中提供计算机仿真案例外，还要求学生利用这些仿真工具完成1—2项课后作业，使这种仿真工具的使用成为教学辅助手段。

（2）开设桥式吊车控制开放性实验课程，提高学生运用所学知识解决实际控制问题的能力。针对我们重点实验室的一台桥式吊车的控制实验系统（如图1），课程教学团队首先给出了桥式吊车的微分方程模型，然后要求学生将其变为状态方程，在此基础上，设计一种控制器，利用李亚普诺夫方法分析稳定性，然后用Simulink完成计算机仿真研究，最后，选择较好的控制方案进行物理实验。通过这个过程，学生将学到的知识与解决实际的控制问题联系了起来，增强了感性认识，提高了分析能力，更重要的是学会了解决控制问题的方法。

图2 桥式吊车控制实验系统

加强课程教学的实践环节，有效地培养了研究生的动手能力。经过近年来的实践发现，对课程实践环节感兴趣的学生人数普遍增加，并有效地激发出学生对控制理论方法进行尝试的热情，取得了较好的效果。

结语

本文首先探讨了“线性控制理论”研究生课程的重要性和特点，分析了国内外大学相关专业对于该课程建设的不同情况，然后结合我们教学团队的教学科研经验对课程教学改革进行探索，重点探讨研究型教学方法和内容，以期提高研究生培养的质量。经过近年来教学评估情况的统计对比，教改方法取得了较好的效果。

参考文献：

[1]王晓华.非自动控制专业硕士研究生《线性系统理论》课程教改探析[J].教育教学论坛，2011，18：22-23.

[2]郑大钟.线性系统理论（第2版）[M].北京：清华大学出版社，2002.

[3]王永川，齐晓慧.“线性系统理论”研究生课程的专题研究式教学[J].电气电子教学学报，2010Vol32，2：109-110.

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内部控制基本概念

内部控制是指一个单位为了实现其经营目标，保护资产的安全完整，保证会计信息资料的正确可靠，确保经营方针的贯彻执行，保证经营活动的经济性、效率性和效果性而在单位内部采取的自我调整、约束、规划、评价和控制的一系列方法、手续与措施的总称。

内部控制包括控制环境、风险评估、控制活动、信息与沟通、监控等五个相互联系的要素。控制环境是基础，包括治理结构、组织机构设置与权责分配、企业文化、人力资源政策、内部审计机制、反舞弊机制等；风险评估是重要环节和内容，包括目标设定、风险识别、风险分析和风险应对；控制活动是具体方式和载体，包括职责分工控制、授权控制、审核批准控制、预算控制、财产保护控制、会计系统控制、内部报告控制等；信息与沟通是重要条件，包括信息的收集机制及在企业内部和与企业外部有关方面的沟通机制等；监测是重要保证，要进行持续性监督检查，提交检查报告并提出改进措施。

内部控制理论文献综述

吴水澎、邵贤弟、陈汉文等人探讨了企业内部控制理论的发展与启示。作者在研究了内部控制理论当时的最新进展，即COSO报告之后，提出该报告对构建我国企业内部控制综合框架的启发和借鉴意义体现在五个方面，即完善企业的控制环境、进行全面的风险评估、设立良好的控制活动、加强信息流动与沟通、加强企业的内部监督；同时建议有关部门和团体制定企业内部控制准则或指南，为企业内部控制建设提供一个框架和参考依据。

陈关亭讨论了企业内部控制的假说，并着重分析了如下几个问题：第一，风险管理与管理的关系。作者认为管理包括机会管理和风险管理两个方面。机会管理主要是增加价值，而风险管理主要防止价值减少。第二，风险管理与内部控制的关系。作者认为风险管理与内部控制并不是包含关系，而是完全等价的。第三，内部控制与财务报告的关系。作者认为，既然企业可以作假帐，那么就同样可以超越内部控制，内部控制很难防止虚假财务报告。第四，企业层面控制与业务层面控制的关系。认为企业层面控制应贯通业务层面控制。第五，COSO框架与我国内部控制现状。在COSO框架评价下我国企业的内部控制远未取得预期的效果。

杨雄胜则指出传统的内部控制理论已面临来自研究对象、控制立足点及前提条件三方面的挑战。控制对象已不再是权力制衡、结构稳定的组织，内部控制成为组织全力制衡的机制，应使组织具有学习型特征。必须把基于权力控制的内部控制转变为基于信息观的内部控制。

潘琰与郑仙萍则注重对内部控制理论构建的基本假设进行了探讨。他们在界定内部控制基本假设的内涵和厘清内部控制基本假设的特征之后，提出内部控制的四个基本假设：控制实体假设、可控性假设、复杂人性假设和不串通假设。

谢志华则探讨了内部控制的本质和结构。作者指出企业组织关系包括设立关系和运行关系，这两种关系决定了企业内部控制的本质和结构。在企业组织关系中，在发起设立时会形成平等的契约关系，以此为基础所形成的企业内部控制的本质是制衡。而在运行时会形成科层的等级关系，以此为基础所形成的企业内部控制的本质是监督。制衡和监督既相互区别又相互联系。

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关键词：现代控制理论；教学内容；教学方法；考核方式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）41-0132-02

现代控制理论是在上世纪50年代蓬勃兴起的航天技术推动下发展起来的，它是自动控制理论的重要组成部分。现代控制理论课程是自动化、电气工程等专业的核心课程，它主要研究线性系统状态的运动规律以及改变这种运动规律的可行性及方法，其目的在于建立和揭示隐藏在系统内部的结构、行为、参数及性能之间的定性或定量关系。从宏观而言，现代控制理论主要研究系统分析与系统综合两方面的问题，这门课程的特点是理论性强，用到较多的数理知识，运算量较大，抽象概念和结论较多，内容涉及多个学科的交叉。然而目前大多数理工科高校中该课程的教学学时压缩为32学时。所以在这有限的学时之内，如何甄选恰当的教学内容，改进传统的教学方法，提高教学质量已成为教学改革所面临的一个重要问题。为了有效地解决这一突出问题，我校自动化系控制理论课题组的教师，结合现代控制理论课程体系的特点，以创新培养模式和教育理念为指导，不断探索与总结教学经验，近几年在教学内容的优化，教学方法的改进以及考核方式的完善等方面做了一系列有益尝试与拓新，取得了令人满意的教学效果。

一、优化教学内容 突出教学重点

在仅有的32课时授课限制下，任课教师要想将教材内容完整无缺地、极其细致地灌输给学生，那是很难做到的。而且即便勉强能够把所有内容讲完，可能也会出现“欲速则不达”的后果。因此教师必须按照“高等学校自动化专业教学指导分委员会”制定的教学大纲要求，精选教学内容，强调基本理论，突出教学重点，才能达到预期的教学目的[1]。针对现代控制理论课程体系的特点，我系教师在充分讨论和调研的基础上将教学内容划分为三大块，即系统建模、系统分析、系统综合，这种分块方法符合人们解决工程问题的一般程序。现代控制理论这门课程理论性、运算繁杂，学生容易对该课程产生恐惧心理和厌学情绪。这就需要任课教师在讲授这门课程的主体内容之前，认真准备一次内容充实、脉络清晰的绪论课。在绪论部分教师需要讲授现代控制理论的发展过程、研究内容、应用领域以及它与经典控制理论联系，这样能够使学生对该课程的结构与内容有一个全局的把握，从而很好激发学生的学习兴趣。在讲授系统建模部分，教师需要对这一部分内容进行“削枝强杆”，重点讲解状态、状态空间、状态方程与输出方程几个概念。在理论方面重点讲述状态空间表达式的建立方法，三种建模方法当中根据机理建模和根据微分方程建模是讲解的重点。为了体现现代控制理论课程的实用性，教师可以针对不用的专业选择不同的例子进行讲解。例如，如果授课对象是自动化专业的学生，教师可以选择车载倒立摆系统作为建模的例子进行讲解，如果学生是近电气类专业的学生，则可将机电系统作为建模的对象进行讲解。这主要是充分考虑到学生的专业特点和知识系体，尽量选择学生所熟悉的系统作为建模对象，这样一方面可以降低课程的难度、便于学生把握，另一方面也能够体现该课程的实用性，激发学生的学习热情。对于系统分析部分，它是现代控制理论课程的难点，这是由于该部分理论性强，用到较多的线性代数、微分/差分方程、矩阵论以及复变函数与积分变换等基础课的知识。为此教师在精简教学内容的同时，备课时必须要做好知识“回炉”的准备，有些复杂的数理基础知识要安排学生课下复习，讲课时可以以随时提问的方式引导学生思考。对于系统分析这一难点部分可以按教材章节体系细化为运动方程求解、能控性与能观性、稳定性三个面讲授。这一部分的讲述最好按照由特殊到一般的原则进行，例如在讲解运动方程的求解问题时，首先重点讲解连续时间线性定常齐次方程的求解，其核心放在矩阵指数函数计算这一问题上，齐次方程的求解方法掌握后，再逐步过渡到非齐次方程的求解；在讲解能控性与能观性判别问题时，也是先讲连续时间定常系统的判据，再过渡到离散时间系统的判据；稳定性问题先讲连续时间线性定常自治系统的稳定性判据，再过渡的一般线性系统的Lyapunov稳定性判据。在授课内容的详略安排上，要将主要精力放到连续/离散时间线性定常系统的分析问题上，而对时变系统和非线性系统的分析方法则可以略讲。只有这样将理论性强的内容划整为零、各个击破，同时针对各部分内容抓大放小、突出重点，才能使学生更深刻、透彻地理解课本主体内容。从哲学的观点而言，系统分析属于系统认识的范畴，而系统综合则为改造系统的范畴。在讲授系统综合问题时一定要向学生强调系统分析与系统综合两者之间的“前呼后应”对照关系。对于系统综合问题的讲授重点应放在极配置、观测器设计以及线性二次型最优控制几个经典问题上，而对于系统解耦、渐近跟踪的问题则可略讲。总之，在优化教学内容的同时，教师必须抓住课程的重点，使学生掌握必要的基础知识和重点内容，学时的压缩不能以削弱教学内容为代价，而应该突出重点难点问题，使学生更为系统地掌握更多的基本知识和基本理论，从而为创造性思维的培养打下扎实的专业基础。

二、改进教学方法 提高教学质量

教学方法是任课教师为了完成教学任务，传授与学习教学内容所用的基本手段与途径，这其中包括教师讲授的方法和学生学习的方法。当教学内容和教学目标确定之后，教学方法是否得当，对教学效果起到举足轻重的作用。由于现代控制理论课程的概念较为抽象、内容极为丰富，所以对其教学方法有很高要求。改进教学方法，进而提高教学质量，是本课程改革的重中之重。我系控制理论课题组的教师在该课程的教学过程中，灵活选择流图法，案例法、讨论法等教学方法，努力提高教学质量。

1.流图法教学。在讲授课程的绪论部分时，首先将《现代控制理论》课程各章之间的逻辑关系用一个框图罗列出来，并在图中用不同颜色的文字将各章的重点、难点以及学习的先后次序详细地标出来，这样有利于学生在大脑中建立起这门程的大致框架，从而对课程的总体内容有一个粗线条的把握，有助于学生快速入门。

2.案例法教学。这种教学方法是上世纪初美国哈佛大学工商管理学院提出的，它主要是通过对经典案例的分析进行教学的方法，在教学过程中通过组织学生讨论一些具有典型意义的案例，并针对案例提出有效的问题解决方法，从而使学生掌握有关的专业知识与基本理论[2]。现代控制理论具有理论性与实践性并重的特点，它与工程实际问题和社会经济问题有着密切的联系。现实生活中有很多问题都可以借助现代控制理论的知识来解释，这些问题都可以作为教学案例。

3.讨论法教学。讨论法又称为“辩论法”，是授课教师引导学生围绕某一问题在课堂上或小组里各抒已见、互相争辩的教学方法。现代控制理论课程有很多抽象的概念，这些概念大多是以纯数学的方式引入的，很多时候老师需要引导学生去“咬文嚼字”，并提出一些非常相近概念，让学生参与讨论并分析这些概念的异同。

三、完善考核方式 调整评价体系

对学生学习成绩的评价，不仅可以作为检查学生是否掌握课程内容的手段，也可以作为任课老师教学效果的一种反馈机制。教师应该把课程考核当成调动教与学双方积极性的有效手段，而不能把它作为对学生施压的途径[3]。采用合理的课程考核方法，不但有助于调动学生学习的主动性，而且也有利于老师即时改良教学方法，提高教学质量。现代控制理论是理论性较强的课程，因此书面命题应重点考查学生对基本概念的理解和基本理论的应用上。同时该课程的许多知识点又颇具应用性，所以仅用试卷的方式考核难以全面准确地反映学生分析与解决问题的能力。因此，更为恰当的考核方式应该是将期末的书面考试与平时课堂表现、实验成绩以及创新性设计成绩相结合。为此，我系将最终总评成绩改革为“平时成绩+实验成绩+期末成绩+创新性设计考核”的模块化分级积分。该课程的考核总评成绩最高为100分，其中：（1）平时成绩30分（出勤与课堂表现10分，课后作业20分）；（2）实验成绩20分（利用Matlab编程完成实验设计10分，实验报告10分）；（3）期末试卷考试成绩50分；（4）在总评成绩不超过100分的情况下，利用现代控制理论进行创新性设计并撰写书面报告者可加创新成绩10分。

在过去的几年中，针对现代控制理论教学改革中教学内容的优化、教学方法的改进以及考核方式的完善等方面，我系控制理论课题组的教师进行了一系列的努力与探索。从教学效果来看，这些方面的改革激发了学生的学习热情，增强了学生自主学习的动力，培养了学生的实践能力与创新能力，教学质量得到了很大提升。但是在教学改革实践过程中，也遇到了很多新问题，这就要求我们任课教师要不断研究教学方法、探索教学规律，为持续提高教学质量贡献力量。

参考文献：

[1]滕青芳.《现代控制理论》课程教学改革的探索与实践[J].兰州交通大学学报，2014，33（5）：156-159.

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现代控制理论近年来发展迅速，使得我们对各类控制对象有了更好的理解，能够很好地刻画实际对象中事件驱动的动态过程，提出了离散事件系统，它的动态行为是由一系列随机出现的事件驱动的，而且控制理论界已经给出了很多建模方法和建模工具，如Gracefet图、自动机和Petri网[2,3]。而现有的计算机仿真内容主要是面向连续动态系统，虽然也涉及离散事件系统，但是对离散事件系统建模和仿真方法少有涉猎。离散事件系统的模型大部分来自计算机科学研究领域，现代控制理论和控制工程都离不开计算机，对此类建模工具的了解可以拓宽自动化专业学生的知识结构，提升他们思考和解决计算机控制工程问题的能力。为此，在计算机仿真课程内容中，我们增加了自动机和Petri网的基本概念。考虑到学生缺乏离散数学的基础，我们拟根据实际对象建模需要，结合Matlab中的stateflow工具箱，介绍离散事件系统的建模和仿真方法。具体内容包括：

(1)离散事件系统概念；

(2)自动机模型；

(3)Petri网模型；

(4)离散事件系统的自动机模型的建模方法；

(5)离散事件系统Petri网模型的建模方法；

(6)自动机的仿真模型的设计方法；

(7)Petri网的仿真模型的设计方法。

另外，现实工程领域大多数系统是混杂系统[4]，既有连续变化的特征，又有事件驱动的特征，而且连续变量子系统与事件系统之间相互作用相互影响。从20世纪60年代，学界就开始了混杂系统的研究，目前已经取得了丰富的成果，涉及混杂系统的建模、分析、控制、调度和优化等问题。其中，建模和分析方法对自动化专业知识体系的构建非常重要，事件驱动的思想能够让学生将控制理论与实际过程更好地建立联系，因此在计算机仿真课程中，我们增加了对混合自动机和混合Petri网的介绍，并结合实例阐述如何给出混杂系统的数学模型以及仿真模型和仿真程序的设计方法。具体内容包括：

(1)混杂系统概念；

(2)混合自动机；

(3)混合Petri网；

(4)混杂系统的混合自动机建模方法；

(5)混杂系统的混合Petri网建模方法；

(6)混合自动机的仿真模型的设计方法；

(7)混合Petri网的仿真模型的设计方法。

二、计算机仿真实践教学内容改革

计算机仿真是一门实践性很强的课程，利用代码将实际对象虚拟到计算机中，这就要求自动化专业的学生不仅要掌握知识概念，还要能够编写代码用计算机实现抽象的概念。如果实验课内容设计合理，可以很好地锻炼学生解决实际问题的能力。鉴于自动控制原理大量内容属于动态系统的分析方法，而仿真是分析系统不可或缺的手段，仿真实践课程可以巩固控制原理的抽象的知识。如何设计仿真课程的实验项目对自动化专业的计算机仿真课程非常重要，围绕自动化专业课程体系，我们拟设定如下实验项目：

(1)二阶电路的C程序仿真实验；

(2)单容水箱的C程序仿真实验；

(3)电机拖动控制系统的C程序仿真实验；

(4)一阶倒立摆的C程序仿真实验；

(5)立体仓库系统的自动机模型仿真实验；

(6)立体仓库系统的Petri网模型仿真实验；

(7)Bang-bang控制液位系统的混杂自动机、Petri网模型的仿真实验；

(8)反应釜复杂控制系统的Matlab仿真。

三、结束语

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关键词：数学 金融数学 资产定价

引言

随着现代金融理论的逐步发展和完善，现代金融理论变得更加的复杂。而其中数学方法在其中的应用尤为重要，尤其是在金融数学形成之后，数学在进入体系中的应用变得更加重要。因此，分析数学在金融领域当中的具体应用具有现实的意义。

一、金融数学的基本定义

从金融数学的广义定义来讲，金融数学是指将数学理论与方法应用到金融经济运行当中的一门新学科。从狭义的定义来讲，金融领域中的数学问题主要是对不确定条件下多组合证券选择以及组合投资资产定价理论的分析，其中的套利、最优以及均衡是整个理论当中最为重要的三个基本概念。

将数学应用到金融领域当中就是以一些金融或者是经济中的相关假设出发，采用抽象的数学方法来构建如何金融机理的相关数学模型。金融数学的主要包括数学基本概念与方法、相关的自然科学方法等在进入理论当中的多种形式的应用。通过数学的应用来表达、推理以及证明相关的金融学基本原理。从金融数学的本质来看，金融数学属于金融学的一个重要分支。所以，金融数学是完全建立在金融理论的背景和基础之上的，通过金融正规学术训练的从事金融数学的人将会在这个背景下更加具有优势。金融学是以经济学的应用分支学科身份发展起来的，虽然它以自身充足的特征而从经济学中独立了出来，但是它依然需要以经济原理以及相关的经济技术作为基础背景。同时，金融数学还需要财务知识、税收理论以及会计原理等作为知识背景。

二、随机最优控制理论

在当前金融理论的数学应用过程中，一个重要的应用领域就是利用数学来解决金融问题当中的随机性问题。而采用数学理论来解决金融问题的一个重要方法和手段就是随机最优控制理论。

随机最优控制是在整个控制理论发展晚期逐步的发展起来的，通过应用贝尔曼最优化原理，在结合测度理论以及泛函分析的方法来对随机性问题进行分析。这种方法形成于上世纪的60 年代末，并在70年代初变得逐步的成熟。从应用随机最优控制理论方法而言，金融学家在这方面的反应是十分迅速的。在70年代初，金融学研究领域当中就出现了几篇相关的经济学论文，其中就包括默顿（Merton）利用连续时间的方法论述消费与资产组合中存在的问题，使得两者之间的组合分析更加符合实际情况；而布罗克 (Brock) 和米尔曼（Mirman）则在随机变化的情况下，使用离散时间的方法对经济最优增长的问题进行了论述。随后，随机最优控制方法在大部分的金融领域当中都得到了应用。我国的彭实戈等中青年学者在这方面也做出了大量的卓越贡献。

三、微分对策方法在期权定价与投资决策中的应用

在现代金融理论当中，数学在金融领域中的另外一个重要应用就是利用微分对策方法在期权定价以及投资决策中进行了分析，而且这方面的应用取得了较为明显的成果。由于在金融市场的整体规律与稳态假设不相符合，出现异常的波动过程中，就会导致证券的价格出现异常变化，往往这种变化不服从集合布朗运动。这时，我们就需要使用随机动态模型来对证券投资的整体决策问题进行研究和分析。这种方法不管是从理论上还是从实际中都存在着较大的偏差。而利用微分对策方法来对金融领域当中的非几何布朗分布规律的金融问题有重要的所用，不但可以有效的放松这个方面的假设，还可以将不确定的扰动假象成为敌对的方面。针对整个不确定问题进行的优化分析将可以得到稳定性(鲁棒性)最强的投资组合策略。

同时，在利用微分对策方法对进入领域中的问题进行分析的过程中，只需要进行一次贝尔曼方程的求解，而该方程属于一阶偏微分方程，相对随机求解问题中的二阶偏微分方程而言要简单得多。所以，应用微分对策方法来研究金融领域当中的问题将具有广阔的前景，尤其是对于那些随机对策、重复问题、组合问题等金融证券投资问题当中的研究具有尤为重要的意义。

四、资本资产定价模型(CAPM)

这里所提到的资本资产定价模型就是建立在以夏普、林特纳以及莫辛独立提出的模型基础之上的。这个模型具有一系列的相关理想假设，可以将其数学模型描述成为：

或

其中，——零风险利率；

——证券市场所有证券的评价预期收益率；

——证券市场所有证券的评价预期方差；

——证券I 的预期收益率；

——证券I 的平均收益率；

——预期收益率与平均收益之间的协方差。

通过利用CAPM模型，建立起了风险与证券收益之间的关系，将风险报酬之间的内部结构进行了完整的表述，也就是说风险报酬属于一个影响着证券所有收益的相关影响因子的风险组合。而所有的相关因素是表示的是证券市场对风险的承担者所提供的报酬，它们只与各个相关因素直接相关，而与单个证券种类没有明显的关系。利用这个证券模型建立起了各个证券收益与整个资产组合收益之间存在的量化关系，其中的 值反映的就是这种相关程度的大小。而各个不同程度的 值就可以反映出证券市场当中所有证券的收益结构。在金融领域当中，还可以利用CAPM来对证券金融市场中的风险进行归类，分为系统与非系统风险两种。总的来讲，通过数学来建立模型，可以为资本资产定价模型以及收益的预期提供一个更加近似的预测。

五、结语

本文对金融数学的基本定义以及功用进行了论述，从随机优化理论、微分对策在期权定价与投资决策中的应用以及资本资产定价模型的构建三个方面探讨了数学在金融领域中的应用。体现出了数学对现代金融分析的重要作用。

参考文献：

[1]陶袁，张志军.现代金融理论中金融数学的应用. 集团经济研究, 2007(34):252

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论文关键词：自考机械过程控制基础，教学

 

《机械工程控制基础》课程，是全国高等教育自学考试机电一体化工程专业（独立本科）必考的一门专业基础课。并且是一门重要专业基础课。工程控制论实质上是研究工程技术中广义系统的动力学问题[1]。机械工程控制基础课程的主要内容就是根据控制论的理论基础，研究机械工程技术中广义系统的动力学问题。

本课程的主要目的在于培养学生以动态、整体、联系的观点研究分析一个机械工程系统，运用控制论中的基本概念和方法，解决机械工程领域中有关自动控制及系统动力学方面的问题。其特点是从信息的传递、转换和反馈角度来分析系统的动态行为；为采用控制的观点和思想方法解决生产过程中存在的问题以及为了使系统按预定的规律运动，达到预定的技术指标，实现最佳控制打下基础；并且也可以为后续的机械类相关课程的学习打下一定的理论基础[2]。

机械工程控制基础研究的问题带有普遍性，对工程实践具有重要的指导意义，该课程的开设对培养学生运用控制原理的基本方法教育教学论文，提高分析和解决各种工程问题的能力奠定扎实的理论基础。为后续专业课学习和今后从事控制工程实践奠定基础。

本课程要求考生掌握经典控制理论的基本概念，基本原理和基本方法。在牢固掌握控制理论基本概念和典型自动控制系统的特点的基础上，具备对简单机电系统进行分析的能力，深刻理解并熟练掌握典型系统（特别是一阶系统）的时域和频域特性；能判别系统的稳定性；了解系统辨识的基本原理及相应的方法怎么写论文。

但是，由于该课程比较抽象，学生的学习热情不高，学习效果也不理想，甚至产生厌学的情绪。本文针对自考生的这种现象，提出了与普通本科教学不同的教学方法和教学手段。针对非自学型自考学生，从教师的讲解思路和方法出发，结合本课程的特点，浅谈笔者的教学体会，以供同行商榷。

1、了解学生学习现状

自考学生普遍是，在高中时期学习相对较差，但是，又具有想学会心态。因此，这是最大的一个矛盾，本身的基础薄弱，又想学会教育教学论文，通过考试。这就需要教师的辛勤付出去帮助学生解决这一矛盾。

本门课程要求以物理，电工学，高等数学为基础，这些前期课程，学生本身可能就没有学精通，所以，学习气机械工程控制基础就会更难。作为授课教师，一定要充分了解学生学不会，是什么原因造成的。当了解的现状后，就应该吧学生不会的内容再给补充上。当然这里也存在一个课时的问题，不可能把前期的课程全部都再教一遍，能做到的只是，当本门课程用到哪部分内容后，就把那一部分内容补充上，绝不可能通篇全讲。

例如：在第二章讲授拉普拉斯变换时，就必须把高等数学中积分和求导的基本公式补充上，不然学生就会因为积分求导不会，而导致拉普拉斯变换学不会。

例如：在讲第三章系统的数学模型时，就必须把物理的受力分析教育教学论文，牛顿定律等补充上。这样学生才可以分析一个机械系统的受力，才可以建立微分方程。在这一章的内容中还要补充上基尔霍夫电压定律，电流定律，不然学生就很难建立电网络系统的微分方程。

在补充上述的内容时，主要是要注重对这些基础理论如何应用。可以通过多讲例题，讲简单的例题，来使得学生能会用这些基础理论。

2、树立学生学习信心

改变学生对机械工程控制基础的厌学心理，解除对这门课产生恐惧的精神压力，营造出一种比较轻松愉快的心理环境；还应该排除心理障碍，尽快的熟悉本门课程中处理问题的方法，转变学习观念。

学生在学习时，刚刚开始学，就会觉得不会，因为，开始部分就是拉普拉斯变换。但是，这一章必须要让学生学会！这是磨刀不费砍材功。这里当然要用到较多的高数知识，用什么就补什么，这里即使用的课时较多，也必须学会怎么写论文。一方面这是整个课程的数学基础教育教学论文，另一方面如果开始学生就没学会，那么就会导致学生放弃这门课。可以通过一些简单的练习，让学生感觉自己会做题，在心理上，学生就会慢慢的建立起信心来。在这样的一个基础上，学生才可以不恐惧，也就不放弃了。教师讲课的过程中常常通过一些暗示给学生，这门课简单，易学会，易通过。这对于学生树立学会的信心和通过的信心，是很有帮助的。

每年都会有一部分考生在听课过程中或听完全课程后，进入复习阶段时感到心中没底，加之时间紧，就放弃了，很可惜。所以，进入复习阶段，教师更应多给学生鼓鼓劲，让学生树立“我能行” 的信心。树立考试成功的信心，不打 “退堂鼓”。

3、提高学生应试能力

一般这个阶段要放在全课程学完之后教育教学论文，提高学生应试能力是至关重要的，也是提分最快的方法。

首先，要掌握考试重点，不能通篇用劲。在全面阅读教材的基础上，掌握重点章节内容，着重掌握系统传递函数、方块图、误差分析、时域分析、频域分析、稳定性判别。从知识点分布来看，本课程试题覆盖了教材七章的全部内容。单选题覆盖面最广，基本上每章都能涉及。填空题覆盖面广，覆盖了教材的七章内容，主要是考查学生掌握基本概念的能力，也有少部分是计算的。简答题考查学生掌握基本概念，最近几年的简答题多数都是概述、识记基本概念。计算题分布很广，主要是考查学生的综合应用能力。从整体来看，教材七章内容知识点分布不均匀，重点章节主要是第3章，第4章，第5章，第6章。而第1章、第2章和第7章是知识点考查较少的章节。

其次，全面分析历年考题教育教学论文，了解考试中的题型规范，试题难度，学生在学习的过程中要熟练掌握各种典型的例题。熟练掌握出现在历年考题中典型题型的解题思路，并多次练习，历年考题可以反复练习多次怎么写论文。

例如：劳斯稳定判据的题目，一部分题目为直接运用劳斯判据来判断稳定性，还有一部分题目为，求取系统中某参数的稳定范围。但是这类题目，只要多做练习，学生基本都可以掌握。

最后，学生在应试中总是存在一些问题。因此，要求学生要做到：1.排除一切思想杂念，一心一意答题。2.拿到试卷后，迅速浏览试卷。同时要快速浏览考题和相应的分值，按难易程度确定做题的顺序，首先做最熟悉的题目和内容；主观题中如有得心应手题，应先做，然后再按顺序答题，遇到一时难答的题果断跳过教育教学论文，答后面的题，以防在某道题上耽搁时间，影响后面的答题。3.答完卷后别忘记重新考虑最初没确定答案的那些题，另外要至少全部检查一遍看有没有因疏忽而出错的地方。4.不要盲目提前交卷，在确保没有漏题的情况下经过两遍检查方可交卷。

4、激发学生学习潜能

学完本课程后，进入复习阶段，一般说来至少要留出一个月的总复习时间。在总复习期间，教师给学生鼓劲，教给学生复习方法，把学生的学习潜能最大限度的挖掘出来。要提醒学生注意：1.制定详细的复习计划，按部就班地复习，提高效率。在复习时更应注意经常翻阅和回忆教材摘要认真领会，揣摩并加以熟练掌握。

参考文献

[1]杨叔子，机械工程控制基础（第五版），武汉：华中科技大学出版社，2005.2。

[2]陈康宁，机械工程控制基础（1999年版），西安，西安交通大学出版社，2008.218。

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关键词 机械控制工程基础 课程改革 一般本科院校 专业特色

中图分类号：G714 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2015.08.019

Undergraduate College Mechanical Control

Engineering Curriculum Reform Practice

TANG Hongbin， WU Kangxiong

（College of Automotive and Mechanical Engineering，

Changsha University of Science & Technology， Changsha， Hu'nan 410004）

Abstract For "Mechanical Control Engineering" course characteristics， combined with "mechanical engineering and automation，" Changsha University of professional features， from the teaching content and optimization theory with practice， Practice， teaching methods， teaching ideas into other aspects of the curriculum reform practice. The results show that the practice of these reforms to stimulate student interest， and achieved good results.

Key words Mechanical Control Engineering; course reform; undergraduate college; professional features

0 引言

机械控制工程基础是机械类专业的必修课，是一门非常重要的专业基础课，在机械类专业的人才培养体系中起着承上启下的作用。①它基于经典控制理论，结合机械工程中的实际控制应用，介绍经典控制理论的基本概念、控制系统的数学模型、频率特性、稳定性分析、快速性分析、准确性分析及控制系统性能校正等。通过该课程的学习，使学生了解机械控制系统的基本结构和工作原理，掌握自动控制理论在机械工程中的具体应用;学会分析机械工程系统的稳定性、准确性、快速性等基本性能，掌握系统设计和校正的本方法;培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续学习专业课以及从事相关工作打下基础。②

机械控制工程基础是数理基础课程与专业课程之间的一道桥梁，课程中有大量的公式、定理、判据，涉及时间域、频率域和复数域，课程内容较枯燥。笔者通过多年的教学经验发现：学生感到该课程难度较大，对所学内容不易消化和吸收。这使得一部分学生在学习中的主动性变差，产生厌学情绪，从而严重影响到了课程的教学质量。这导致学生整个机械专业知识体系不完善，出现了中断，从而影响了人才培养质量。因此，结合机械控制工程基础的课程特点进行教学改革，对于提高该课程的教学质量，是十分必要的。

本文根据机械控制工程基础课程特点，结合我校机械类专业特色，从课程的教学内容、教学手段及实验教学等方面开展了一定的探索和研究，对于促进学生学习的主动性和学习效果有一定的参考作用。

1 我校机械类专业特色

长沙理工大学的“机械设计制造及其自动化”专业是学校的骨干专业，其起源于原湖南交通学校1956年创办的“船舶技术管理”专业和随后开设的“筑路工程机械”专业。1978年经国务院批准，在湖南交通学校的基础上创办长沙交通学院，归通部直接管理。自1979年始，筑路工程机械专业面向全国招收四年制本科生。1987年长沙交通学院开设机械制造工艺与设备专业，当年开始面向全国招收三年制大专班。1996年经教育部批准，在原机械制造工艺与设备专科专业的基础上创办“机械电子工程”四年制本科专业。1998年，“筑路工程机械”和“机械电子工程”两专业合并为“机械设计制造及其自动化”，设工程机械和机电一体化两个方向。几十年来，已培养了近三千名主要在机械和交通领域相关行业就业的毕业生，具有鲜明的机械行业和交通行业特色，形成了“立通和工程机械行业，传承‘铺路石’精神;夯实基础知识，突出机电一体化;强化工程实践与动手能力，培养面向基层的高级应用型人才”的专业特色。

2 改革措施

根据机械控制工程基础课程特点，结合我校“机械设计制造及其自动化”专业特色，从教学内容理论联系实际、优化教学内容、实践环节注重虚实结合、多样化的教学手段、将CDIO教学理念引入教学等方面采取了措施进行了课程改革。

2.1 教学内容理论联系实际

机械控制工程基础所讨论的问题源于工程实践，是进行自动控制系统性能分析和设计所面临的共性问题。随着工业化进程的不断加快和科学技术水平不断提高，控制理论的应用面越来越宽，知识体系越来越成熟。但由于本课程偏重理论基础的介绍，往往使学生在学习中对实际的控制系统缺乏感性知识，他们感到学习的内容比较抽象，和他们接触的控制系统差距很大，影响学习效果。因此，教师在教学过程中应注重理论联系实际。比如，讲到机械控制系统的组成时，多举一些工程机械控制系统和数控机床控制系统的实例，很容易提高学生的学习兴趣。这样既克服了该门课程的理论性和抽象性，又增加了学生的学习能动性，开阔了学生视野，从而很好地促进教学效果。

2.2 优化教学内容

机械控制工程基础内容比较多而且也比较抽象，我校“机械设计制造及其自动化”专业培养计划中机械控制工程基础安排为2.5学分，40学时。由于课程知识点较多，在规定的时间难以把所有内容讲完。所以，我们必须加强课程知识体系的研究，对教学内容进行优化。根据我校机械工程专业状况，我们把课程教学内容重放在控制理论的基本概念、控制系统的数学模型、系统稳定性分析、系统快速性分析、系统准确性分析及系统性能校正等几部分，而对于要求较高的内容，如非线性控制系统、离散控制系统系统及根轨迹法等只作简要阐述，感兴趣的学生可以在课下和老师进行交流。

2.3 实践环节注重“虚”、“实”结合

机械控制工程基础是一门注重实践、实践性很强的专业课程。实践环节对于培养学生分析问题并运用所学知识解决问题的能力起着非常重要的作用，有利于学生工程实践能力的提高。很多高校机械控制工程基础的实践环节一般借助MATLAB软件实施，通常是上机实验。③④然而，单纯采用MATLAB软件进行虚拟实验，不够直观，与工程实际有些脱节，激发不起学生兴趣，实验效果不是很理想。为此，我们对传统实验方式进行了改革，采取了“虚”、“实”结合的实验方式，一部分实验借助MATLAB软件平台上机进行，同时还开设了实物实验。学院为本课程购买了自动控制工程基础试验台，可以进行控制系统的时域响应分析、频率特性测试、校正设计等实物实验。相对于软件实验，利用真实的控制器件，更能激发学生的学习兴趣，提高学生主观能动性，学生也普遍反映更加喜欢这种实验形式，取得了较好效果。

2.4 多样化的教学手段

机械控制工程基础课程中的许多概念和原理等内容，学习过程中需要大量复杂的计算、分析、作图，这使得传统的常规的课堂授课方法很难使学生充分消化吸收。要想获得较好的教学效果，必须对传统教学方法进行改革，采用多样化教学手段。为此，我们在课堂教学中采用“以多媒体教学为主，板书为辅”的方法，改变传统“板书教学”方式。同时，针对该课程理论性强、计算复杂、绘图工作量大的特点，将MATLAB软件引入教学中。MATLAB软件中有专门的控制系统分析和设计工具箱，比较容易绘制系统的时间响应曲线、Nyquist图、Bode图等，利用Simulink模块可以方便地进行控制系统的性能分析和设计，获得了良好的教学效果。

2.5 将CDIO教学理念引入教学

CDIO是构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运作（Operate）等四个英文单词的缩写，⑤代表了产品、系统或过程的整个生命周期的所有环节。CDIO工程教育教学模式的核心思想是把整个学习过程利用“工程项目”来组织，以学生在项目实施不同阶段的知识需求为驱动来安排教学内容和方法。由于机械控制工程基础这门课程系统性强，适合借助工程案例借助CDIO模式进行教学。作者针对机械控制工程基础课程特点提出的CDIO教学模式包括四个过程：构思、设计、实施和考核。老师针对所讲授的知识点结合具体的工程实例，提出了几个适合机械控制工程基础的“工程项目”，并力争把本门课程的主要知识点融入到“工程项目”中。在实施过程中，把学生分成若干小组，给每个小组分配不同的“工程项目”，针对所要学习的知识点，查阅资料，进行分组讨论，加深对知识的理解，并提出解决“工程项目”的具体方案。然后，合理综合课程内容，通过综合性实验或模拟仿真加以验证。最后，改革传统考核方式，加大学生在“工程项目”实施过程中和实践部分的考核分值，根据学生的考试成绩、“工程项目”实施中的表现、实践动手能力、创新能力等来综合评分。

3 结语

高等教育的核心是提高人才培养质量，工程教育的目标是为社会输送合格的工程师，这些目标的实现是要落实在具体的教学过程中。随着自动控制技术的不断进步，当前高等工程教育对人才培养有了更高的要求，机械控制工程基础及其他相关课程的教学改革也应与时俱进，这就要求任课教师要树立“提高人才培养质量”的教学理念，不断改善教学方法，优化教学内容，精心组织教学过程，提高学生学习的主动性，使学生能够更好地学习和掌握相关专业知识，为自身全面发展创造良好的条件。笔者从教学内容理论联系实际、优化教学内容、实践环节注重虚实结合、多样化的教学手段、将CDIO教学理念引入教学等方面采取了措施进行了机械控制工程基础的课程改革，取得了良好的效果。

基金项目：长沙理工大学2014年教学改革研究项目（JG1439）

注释

① 郑明军，刘希太，王海花.《机械控制工程基础》课程教学改革研究与实践[J].中国科技信息，2009（6）：257-258.

② 王芳.“机械控制工程基础”课程教学改革探讨[J].西安航空技术高等专科学校学报，2008（26）：76-77.

③ 郑明军，刘希太，王海花.MATLAB在《机械控制工程基础》教学中的应用探讨[J].太原理工大学学报（社会科学版），2001（19）：39-41.

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关键词：自动控制理论；课程体系；教学改革；网络教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）24-0154-03

一、引言

自动控制理论是研究自动控制一般规律的技术科学，是自动控制技术的理论基础。由于自动控制理论内容涉及面广，包括电路、大学物理、高等数学、积分变换、线性代数、机械、计算机辅助设计等交叉学科的很多知识，理论性和抽象性强，具有内容丰富、信息量大和发展更新速度快等特点[1，2]，因此难教难学，在学生中流传着自动化专业的“天书”这一雅号。所以，为了使学生更好地学习这门课程，为后续课程的学习打下良好基础，本文将从教学内容、教学方法和教学手段等方面进行改革探索。

二、自动控制理论的课程设置

1.课程地位与目的。随着现代化技术的不断发展，自动化越发深入各行各业以及人们的生活，自动化知识也越来越成为人们需要了解的必不可少的内容。因此自动控制理论成为工科院校自动化、电力、电自、机械、热能、核电、风电、建环等诸多本科专业的专业基础课程，同时也是自动化类专业的硕士研究生入学考试的必考课程[2]。通过本课程的学习，使每个学生能多角度、分层次地充分了解和认识自动控制理论以及相关课程发展的状况及专业知识特点，并把握局部或整体的理论，使学生所学知识同实际工业过程的应用相联系，为学生实践打下扎实的基础，也为学生进一步学习“过程控制”、“运动控制”、“计算机控制系统”等后续专业课程打下良好的基础。

2.课程教学的原则。在教学过程中，以学生为本是教学的基本原则，要时刻围绕以学生为中心展开教学[3]。对于教师来说，教师是知识的传播者，教师在传授知识的过程中，必须对所传授的知识掌握透彻，理清课程脉络，使所讲内容前后连贯，构成一个统一的整体。对于学生来说，学生是知识的接受者，学生的知识水平和理解能力有限，准确地把握好学生的学习难点、理解误区，相应的调整授课内容，讲解时做到深入浅出，才能更好地引导学生掌握学习内容。其教与学的关系可用图1来表示[2]，形成复合控制，以求得更好的教学效果。

三、自动控制理论的课程体系

自动控制理论的课程体系包括结构体系和内容体系两方面，结构体系强调学习的主线，是该门课程的整体脉络，使学生在学习过程中能够纵观全局；内容体系强调不同专业对该课程应掌握的内容以及学习要求，使学生学习时能够突出重点[4]。

1.结构体系。结构体系的把握要从“三纵三横”出发[5]。“三纵”是指系统在三域（时域、频域、复域）中的数学模型；“三横”指系统特性（稳定性、静态特性和动态特性）的分析。如图2所示。（1）“三纵”理清三域中的数学模型之间的关系，如图3所示。对于一个实际系统来说，可以根据对象的特点建立时域模型、复域模型和频域模型，模型的建立是等效的，三种模型之间可以按照图3所示相互转换。学会建立系统的数学模型是分析问题和解决问题的前提，因此学生能够理清三者之间的关系对于后续的学习至关重要。把握好这条主线，使学生能够纵观全局，树立一个“纵向”思路。（2）三横。结合系统的数学模型，熟练掌握系统分析的三要素：稳定性、静态特性和动态特性。系统性能指标是衡量系统好坏的重要依据。只有能够准确分析系统的性能，才能知道如何更好的改进系统，这样才能使学生形成良好的“横向”思维。

2.内容体系。自动控制理论包括经典控制理论和现代控制理论两部分。（1）经典控制理论：主要内容有自动控制系统的基本组成和结构，自动控制系统的性能指标，自动控制系统的模型建立，线性系统的时域分析、根轨迹分析和频率特性分析，离散系统的模型建立及性能分析，非线性系统的性能分析以及自动控制系统的设计方法，等等[6]。按照先概念、再模型、然后分析方法和指标、最后校正的步骤逐步进行。（2）现代控制理论：主要内容有系统的数学模型即状态空间表达式的建立，控制系统的运动分析、能控性与能观性分析、系统稳定性的分析以及系统的反馈校正、极点配置、状态观测器的建立等[7]。按照先概念、再模型、然后分析方法和指标、最后校正的步骤进行。

四、自动控制理论课程教学现状

1.从教师来说，教师之间“各自为政”，不利于提高教师的教学水平和工作效率。其一，在课堂教学上每位不同的授课教师都是按照自己的理解设计了不同的课件，因教学经验不同，即使选用相同的教材，每个人根据所教专业不同灵活选用例子的水平以及利用多媒体和板书的结合程度都是不同的，互相交流、集体备课讨论环节较少，导致不同教师即使讲授同一门课程教学效果也可能相差很大。其二，目前自动控制理论课程因涉及的专业面广而课目众多，教师任务繁重，并且每个教师按自己的教学任务设答疑时间、地点，因此导致教师之间的教学交流较少。

2.从学生来说，不能给学生创造更好的自动控制理论的课外学习环境。由于学生功课学习任务重，不可能有大量的时间搜索整理大量的自动控制理论的课外拓展学习资料，也不可能实现不受时间地点限制的与同学、教师交流和讨论，因此减少了学生的学习途径，限制了学生对本门课学习的兴趣度和学习热情。其次，学生学习的态度也有很大变化，当前学生学习更加注重以后是否能应用到工作实际当中，如果与以后工作无关，学生对该门课程就会变得消极懈怠[1]，而且学生不重视理论的学习，觉得枯燥乏味，降低了学习兴趣，因此提高学生学习兴趣是自动控制理论课程的重要环节[8]。

五、自动控制原理课程的改革与实践

针对上述教学过程中存在的问题，我们从以下方面进行改革与实践。

1.更新教学内容，激发学生对自动控制理论学习的好奇心和自主学习动力。（1）重视理论教学同时注重理论联系实际，在课堂讲授内容中注意基本概念与基本方法的介绍，同时积极引入案例式教学方法，通过列举日常生产中的通俗易懂的实例，如马桶水箱水位控制系统、冰箱、空调温度控制系统等，激发学生的学习兴趣。（2）通过理论联系电力大学专业背景、电力专业特色，例如自动化、热能等专业可以列举如汽包水位控制系统、主蒸汽温度控制系统、炉膛负压控制系统等例子，对于机械专业可以选取阻尼器、弹簧等构成的机械系统，于电气专业可以选取电动机转速控制系统、RLC电网络系统等，通过大量控制系统的实例进行分析，提高学生分析问题的能力，同时提高学生对后续专业知识学习的好奇心和学习兴趣，做好后续课程学习的铺垫和引导。（3）理论指导科研，科研促进教学的发展。建设网络平台，可以促进教师进行教学交流，及时更新目前的教学内容；在网络平台及自动控制理论课内拓展上，教师可以结合自己的前沿科学研究及自动控制理论的前沿发展、应用进行拓展和引导，比如通过自动控制实现神十飞天、“玉兔号”月球车成功登陆等都离不开自动控制技术，激发学生对本课程的学习热情。

2.改进课堂教学方法。变“灌输式”课堂教学模式为“引导式”、“互动式”模式。在课堂教学中，运用讲授法、多媒体演示法、提问互动法、讨论探讨法等多种教学方法；注意采用启发式教学方法，寻找学生学习的兴奋点，引导学生积极思考，鼓励学生积极质疑，由被动受教转为积极参与，形成较为独特的教学风格。

3.丰富课堂教学手段，提高教学效果。对于目前设计研制的多媒体教学课件和电子教案进行不断的充实和完善，各位教师互相交流，达成共识，形成统一研制的对应不同学时、不同专业的多个多媒体课件。课件要能够充分利用现代化教学设备和教学手段，采用板书和多媒体相结合，使课堂教学图文并茂、生动活泼，增加课堂讲授的信息量，提高课堂教学效率，更加有效地激发学生的学习兴趣，加强学生创新意识和能力的培养。利用MATLAB软件辅助课堂教学，帮助学生理解抽象的控制理论，利用典型事例和启发式的课堂教学，结合科研实践和专业发展讲授课本内容，培养学生的学习兴趣。课外有效利用基于网络平台的教学，将所有资源放置在网络平台上，真正实现交互式双向教学。

4.改革考核方法。在考核方式上，采用平时考核和期末考试考核相结合的方式。平时成绩包括到课、作业占总成绩的30%，期末考试成绩占70%，注重了过程考核和考试结果考核相结合，但效果仍不够理想。有的学生存在“上课为点卯，作业通过抄，考试靠突击，考后全忘光”的学习方式，不符合知识的学习过程，更谈不上日后知识的灵活运用与创新了。通过改革考核方式，增加多次阶段性单元测验、抽查作业、课堂提问、网络答疑、期中考试等多种过程学习考核渠道，考试命题由以前的一种题型变为采用多种题型，增加覆盖面，以客观衡量教学效果。试卷评阅后，科学地对考卷情况进行分析研究，分析学生对课程内容的理解和掌握程度，为调整下一学年度的课堂教学内容和进度提供必要的参考信息。在不断的改革探索中旨在建立科学、多样的评价标准，深化考试内容和形式改革，注重学习过程考查，将过程性评价与结果性评价相结合，强化学生综合素质和能力的评价。

5.改革实践教学和课程设计内容。建立了自动控制原理实验室、控制系统综合设计两个实践性教学基地和大学生创新实践基地等，通过实践培养学生理论与实际相结合的能力以及创新能力，鼓励学生参加数学建模、设计大赛等锻炼自己理论联系实际的能力。由于教学改革和创新任务繁重，需要在所有自动控制理论教师积极参与协作下完成。

6.利用网络平台的优势进行自动控制理论网络教学平台的建设，以辅助课堂教学，更好地完成自动控制理论的教学工作的改革，提高教学效果。

六、结语

经实践表明，教师的授课效果明显改善，学评成绩大幅度提升，学生的自动控制理论学习成绩大幅度提升，学生自动控制理论课的考研成绩有明显的提升。总之，自动控制理论是一门理论性和实践性都较强的学科，教师只有在教学过程中不断的反思并探索新的教学方法，并在实践中加以应用，才能切实提高教学质量，培养出高素质人才。

参考文献：

[1]谢静超，毕月虹，刁彦华.关于自动控制原理的思考[C].土木建筑教育改革理论与实践，2010，（12）.

[2]任琦梅.“自动控制原理“教学方法分析[J].中国电力教育，2013，（2）.

[3]程丽平.“5W模式”在自动控制原理教学中的应用[J].中国电力教育，2012，（15）.

[4]徐颖秦，潘丰.自动控制原理立体化教学新体系的探索与实践[J].电力系统及其自动化学报，2012，（2）.

[5]申昕.基于三横三纵结构体系的自动控制原理教学探讨[J].成都纺织高等专科学校学报，2013，（1）.

[6]胡寿松.自动控制原理[M].第4版.北京：科学出版社，2007：1-435.

篇10

关键词：自动控制原理；教学方法；教学实践

作者简介：任琦梅（1978-），女，河南平顶山人，河南城建学院电气与电子工程系，讲师。（河南 平顶山 467000）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0106-02

“自动控制原理”是电气工程类及相关专业一门重要的专业基础课程，它是后续“运动控制系统”、“过程控制系统”、“计算机控制系统”等专业课程的基础，同时也是控制理论与控制工程专业考研的一门课程，在专业课程体系中占有重要的地位。

“自动控制原理”介绍的是控制系统分析和设计的基本理论和方法，不针对某一个或某一类具体的系统，而是在工程实践基础上提升和抽象出来的内容，理论性强、概念抽象、数学公式多、内容丰富、涉及知识面广。学生往往因为缺乏工程实践知识，缺乏对实际系统的感性认识而感到学习内容比较抽象、枯燥，因数学基础不扎实而对大量的公式产生畏难情绪，从而影响学习效果，所以要不断进行教学研究和教育改革以提高教学质量。本文探讨并总结了一些“自动控制原理”的教学方法，在教学实践中取得了较好的教学效果。

一、“自动控制原理”教学方法

1.激发学生的学习兴趣

兴趣是学习最好的老师。有了浓厚的学习兴趣，学生才会有学习的积极性。

（1）上好第一次课，调动学习兴趣。讲授课程内容之前，首先要让学生明确该课程在专业中所处的地位和作用，让学生从思想上引起重视。第一次课，要给学生多举一些实际系统的例子，特别是贴近生活、容易理解的实例，比如水箱控制系统、炉温控制系统、直流电动机调速控制系统等，分析系统的控制过程和运行原理，让学生对控制系统有充分的感性认识，对开环控制和闭环控制的概念、控制系统的组成等有深刻的理解，为以后的学习打下坚实的基础。最后，可以把控制系统的概念应用到教学活动中，和学生一起建立一个教与学的系统框图，通过讨论的方法，让学生自己提出反馈的途径（比如作业、提问、建议、复习等）和前馈的通道（如预习等），在这个过程中学生可以更好地理解基本概念，并极大地激发学生的学习兴趣。构建的教与学系统框图如图1所示。

（2）自始至终保持学习兴趣。“自动控制原理”是一门理论性比较强的课程，即使在一开始学生学习劲头十足，在课程学习过程中抽象的概念和理论、大量的数学公式也会使学生产生畏难情绪。在课程讲了一半时还有学生以为该课程只是公式的推导，所以，如何在学习的过程中始终让学生明确学习的目的和保持学习兴趣，是一个值得思考的问题。在教学的过程中，可以以一个学生比较熟悉的工程实例贯穿始终，分别以时域分析法、根轨迹法和频率特性法对这个控制系统进行多方面的分析，并对各种分析结果进行对比，然后用校正的知识对控制系统进行改造和设计。这样，学生在整个的学习过程中都可以学以致用，并对各章知识融会贯通。

2.注重基本概念和物理意义

“自动控制原理”课程中有很多的公式推导，要用到高等数学或工程数学的知识，如果在讲解时进行大量繁琐的数学推导，容易让学生有上数学课的感觉而找不到本课程重点，如果数学基础不扎实，还容易产生畏难情绪。所以在讲解时应该淡化公式推导重在结果分析。比如在讲解典型二阶系统的阶跃响应时，求解不同阻尼比时的阶跃响应表达式是很繁琐的，需要用到拉氏反变换的计算，在讲解时可以说明推导方法，即先求得的表达式，再进行拉氏反变换求取系统的响应，因为不同阻尼比时系统特征根的形式不同，用部分分式法对进行分解的情况不同，所以求得的响应表达式也就有不同的形式，而对具体的推导过程可以一带而过，重点分析对比不同阻尼比下的阶跃响应形式和系统的性能，使学生对阻尼比的概念和物理意义有更深刻的理解。

3.注重前后知识的内在联系

经典控制理论中的时域分析法、根轨迹法和频域分析法三大分析方法往往是被分成独立的章节编写，但在讲授时要注意它们之间的内在联系，对各种分析方法进行对比，比如根轨迹上不同位置对应的时域响应形式的分析、劳斯判据和奈奎斯特稳定判据的对比、奈奎斯特图和伯德图的对比、频域指标和时域指标之间的联系、用不同分析方法分析增大开环增益对系统稳定性的影响等等，这样可以使学生既复习了原有知识又对新知识有更深入的理解，做到温故而知新。

在讲授到后续课程中要用到的内容时，也可以对学生点明，比如在后续的运动控制系统课程中要用三频段的知识对调速系统进行分析和设计，这样可以引起学生的注意让学生更认真学习。

4.灵活多样的教学方法

（1）多媒体教学和传统教学相结合。多媒体教学是传统教学方式的有效辅助手段，在教学过程中，合理选择和运用现代教学媒体，并与板书等传统教学手段有机结合，共同参与教学全过程，将图片、动画、声音等多种媒体信息作用于学生，可以调动学生的兴趣和学习的积极主动性，提高课堂效率，达到更好的教学效果。比如水位控制系统、炉温控制系统等可以做成动画，使学生直观地看到系统运行的过程，更好地理解系统各部分所起的作用和自动调节过程；讲解根轨迹和频率特性时以板书的形式演示作图的过程，使学生更容易理解和掌握等等。在用多媒体课件进行教学时要注意讲解和操作展示的同步性，避免整屏出现大量文字的问题，并且时刻注意发挥教师的主导作用。

（2）设置课堂讨论，鼓励学生自主学习。在教学中可以针对某些重点、难点问题进行课堂讨论，提高学生学习的主动性，并且通过讨论，可以使学生对相关知识有更深刻的理解。比如在各种分析方法都学完了之后，可以给出一个系统的结构图，让学生讨论判断该系统稳定的方法有哪些，并对这些方法判断的结果进行比较，使学生自己对以往的知识点有一个很好的总结并加深印象。再比如，讲完系统的校正后，给出一个系统和要求的性能指标，让学生讨论有哪些校正的方法和途径，该如何实现，并对各种方案进行比较，可以使学生更牢固地理解和掌握各种校正方法，并且学以致用。

（3）MATLAB在教学中的应用。MATLAB仿真技术已经广泛地应用于控制系统的分析和设计中，在教学中利用MATLAB的图形化和交互功能，能使抽象的理论变得生动形象，易于接受和理解，而且用MATLAB画图远比手工画图准确。比如在讲解典型二阶系统的阶跃响应时，可以利用MATLAB逐条画出不同阻尼比时的单位阶跃响应曲线，并把这些曲线以不同的颜色画在一张图上进行对比，给学生以直观的印象使学生更容易理解阻尼比对二阶系统性能的影响。

（4）充分利用网络教学资源。网络教学是课堂教学的延伸，可以对课堂教学起到很好的补充作用。建立网络教学平台，让学生在课余时间也可以自主学习，加深对课堂教学知识的理解并扩宽知识面。学生也可以在网上和同学、老师一起讨论问题，并寻求解决的办法，进一步提高自己分析问题、解决问题的能力。

5.多层次的反馈链条

在教学过程中应该及时和学生进行沟通和交流，以便及时获得学生的反馈信息。比如课堂教学时注意学生的反应，进行课堂提问和课堂讨论，及时批讲作业，利用课间和课余时间与学生进行交流和答疑，听取学生的意见和建议并改进等等。将“反馈”的概念很好地应用到教学活动中，建立多层次的反馈链条，才能达到更好地教学效果。

6.多模式的实验教学

实验是“自动控制原理”教学的重要组成部分，通过实验可以使学生加深对理论知识的理解，并且初步将理论知识应用于工程实际。传统的实验教学模式比较单一，通常是给出系统的模拟电路图，学生按照实验指导书搭建电路、调节参数，即可顺利地得到实验曲线和数据。如果在实验教学中设置一些有一定设计性的实验项目，并且把仿真实验和物理实验结合起来，可以充分调动学生的学习积极性，使学生真正做到理论联系实际。

比如在做典型二阶系统的阶跃响应实验时，只给出参考的电路图和要求的阻尼比等参数，预习时让学生自己根据电路图画出系统的方框图，并根据要求的阻尼比和无阻尼自然振荡频率确定电路中各部分的电阻电容值，实验中利用实验箱搭建电路求取阶跃响应曲线，同时用Simulink仿真软件搭建系统框图进行仿真实验，把理论分析、物理实验和仿真实验的结果进行对比和分析，一方面会加深学生对理论知识的理解，另一方面也让学生学会从实验中发现问题，同时进一步理解对工程实践进行仿真的意义。

二、结论

在多年的“自动控制原理”教学过程中，经过不断摸索和实践，上述教学方法取得了较好地教学效果。总之，自动控制原理是一门理论性和应用性都较强的课程，教师只有在教学过程中不断探索研究各种教学方法，善于总结经验，并在实践中加以验证和改进，才能切实提高教学质量，培养出高素质的人才。

参考文献：

[1]夏德钤.自动控制理论[M].第3版.北京：机械工业出版社，2007.

[2]张文斌，尹福明，等.“自动控制原理”教学方法的应用研究[J].中国电力教育，2011，（19）：66-67.