基于素质教育的现代控制理论课程教学改革的探讨
现代控制理论课程教学改革的思考
现代控制理论课程教学改革的思考摘要: 现代控制理论课程教学改革,应在多方面开展。
在课程体系方面,应打破现代控制理论与经典控制理论完全分开的体系;在教学内容方面,要立足于基础理论,拓宽知识面;可选择国外优秀的原版教材作为参考实施双语教学;在实验教学方面,借助MATLAB软件开发综合性的实验,这样才能取得较好的效果和提高教学质量。
关键词: 现代控制理论;教学改革;MATLAB;综合性实验Abstract: Modern control theory teaching reform should be carried out in many ways. In the curriculum, it should break the modern control theory and classical control theory entirely separate system; in the teaching content, it should be based on the basic theory and broaden their knowledge; choice of foreign outstanding original material as a reference implementation of bilingual education; in the experimental teaching, comprehensive experiments can be developed with the MATLAB software, so as to achieve better results and improve the quality of teaching.Key words: modern control theory;teaching reform;MATLAB;comprehensive experiment现代控制理论是自动化专业的一门重要专业课程,它通过对系统建立具体的状态空间模型,使用时域法、频域法等方法分析控制系统的性能,对系统进行综合、校正[1-2]。
现代控制理论课程教学的改革与实践
随着高等教育逐步实现 由传统的应试教育 向现 分。在学时较少的情况下 ,如果教学内容安排不合 代 的综合素质教育转化 , 传统的教学模式正朝着学 理 ,很容易使学生感到这门课程枯燥 、难懂 ,产生 习理论知识 、提高综合素质、增强实践能力 ,培养 厌学情绪。为 了在有限的教学课时内达到有效的教 创新精神和创新能力 的目 标发展。 现代控制理论课 学效果 ,提高教学质量 ,教师就应该不断探索 、研 程是高校本科 自 动化专业 、电气工程及其 自动化专 究新的教学方法 ,充分利用现有的教学资源 ,改革 业的重要专业基础课程 ,它是 以时域法 ,特别是 以 教学 手段 。
学内容 ,提 高课 堂教 学效率 ,改革考核 方式 .促进学 生学风的转变。 关键词 :现 代控制理论 ;M T A A L B;多媒体 ;教 学改革 中图分 类号 :G 620 4 . 文献标识码 :A 文章编号 :17 —50 (06 3— 12 2 62 49 20 )0 05 一o
一
二 、课程教 学改革 的具 体措 施
1 教学 内容 的改革 . 为了解决内容多,学时少的矛盾,应采用精选 教学内容的方法。所谓精选教学内容,就是以现代 控制理论课程教学大纲为依托 ,精选出教学大纲中 的重点 内容 。以此 为 突 破 口,重点 讲 授 基 本概 念 、 基本原理和基本方法,突出知识点。对于教学大纲 中规定的应了解内容 , 则略讲或不讲 ,作为学生的 课余 自学内容 。该课程的内容分两大部分 ,一部分 为对控制系统的分析 , 包括状态空间法 ,能控性能 观性 以及稳定性分析 ;另一部分是对控制系统的控 制器设计 ,包括状态反馈与观测器设计 ,最优控制 等。我们把重点放在线性定常系统和离散系统的分 析与综合上,而把线性时变系统和非线性系统分析 作为课后 自学内容。 在教学过程中,在保证现代控制理论内容 的严 谨性和系统性前提下,不刻意追求定理证明中数学 上 的严 密性 ,突 出问题 的背 景和提 法 ,增加 实 际物 理系统的实例 ,通过对物理系统的讲解 ,进而给出 抽象的定义 ,理论 阐述力求严谨 、简练和易懂。对 些繁杂的数学证明 , 在授课 中可 以略去证明和推 导过程 ,而着 重于 解释证 明过程 和思路 ,重 点强 调 结论的正确 内涵 、直观意义和需要满足的条件 ,并
“现代控制理论”课程教学改革的思考与探索
力, 讨论了目 前本课 程教学中 存在的问题 , 针对该课程理论性较 强的特J 点结合教学过程中的实际体会, 在教学内容、 教学方法和 实验教学等
方 面做 了一些改 革措 施 , 取得 了良好 的教 学效 果 。
巩 固延 续仍 然 局限在 数学 理论 阶段 , 很难 跟 实际 问题 结合 起 来, 从而 限制 了实验作用的发 挥。
6 . 学 习兴趣 不 高
过 多的数学 内容 、 较少 的实 际问题使 得这门课程 显得过于 沉 闷, 学习内容枯燥无味 、 难懂、 学不进去 , 学生难以感兴趣 。 为了解决 上述 问题 , 提 高教学质量 , 必须对 本课 程进行 改 革, 探索新 的教学模式 。
第2 6 9 期
D O I 编码 : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 7 — 0 0 7 9 . 2 0 1 3 . 1 0 . 0 3 0
课 程教 材 改革
“ 现代控制理论" 课程教学改革的思考与探索
程启明 薛 阳 贾再一 米 阳 王 莉
“ 现代控制理论 ” 为电类专业硕士研究生 的学位课程 , 也是 “ 自动控制原理”的后续课程 。 该课程包 括系统状态空间模 型的 建立与求解 、 系统 的能控性 / 能观性, 稳定性 的分析、 状 态反馈 和 状态 观测器 的设 计、 最优控制 器的设计 等 内容。本课程具 有跨 学科 、 概念抽象 、 公式多 、 数学 推导烦琐 、 难以理解等特 点。 口 为 了促 进学生对 课程 内容 的学 习, 培养 学生掌握知识 和运用理论
现代控制理论课程教学内容与教学方法改革探讨
由于科学技术快速发展与信息时代的到来 , 仍 采用以前的古板教学形式 已经满足不了学生的求知 需求. 为了加大教学 内容的输送量和输送速度 , 搞好
运筹学与控制论学科建设 , 对教学 内容进行 了重新 安排 , 多样化 的教学形 式 , 采取 编制多媒体教 学课 件, 适当采用多媒体教学以及实施计算机仿真. 教学 目的. 现代控制理论以状态空 间法为主 , 研 究系统状态的运动规律 , 习这 门课程 的任务在于 学 掌握和获得现代控制理论的基本知识、 基本方法 , 树 立理论联系实际的科 学观点 , 培养学生 的辩证思维 能力 , 提高系统分析和系统设计 以及综合分析 问题 的能力 , 为进一步从事有关方 面的学 习和研究工作
验的老 教师实施 教学 , 组织 观摩 和交 流 听课 活动 , 再
杨 帆 , 凤 玲 赵
( 通化师范学 Байду номын сангаас 数学系 。 吉林 通化 14 0 ) 30 2
摘
要: 结合教 学实践及现代控制理论课程 的特点 , 高现代控制理论课程的教 学质量 , 为提 从教 学 内容、 学方法上进行 了一 教
些探讨 , 出了实施教 学改革的具体措施 . 给 关键词 : 现代控制理论 ; 教学 内容; 学方 法 教
中图分类号 :6 2 文献标志码 : 文章编号 :08 7 7 (0 8 1 — 05— 3 G4 A 10 — 94 2 0 )2 0 8 0
基 金项 目: 本文系吉林省高等教育教学研究项 目《 现代控制理论的教学内容和课程体系改革) 阶段成果之一 .
收稿 日期 :0 8— 5—1 20 0 5
现代控制理论课程教学改革构想就是对现代控
制理论课程确定一个新的教学方案 , 加入 M T A AL B 这个优秀的应用软件作为教学工具 , 建立充分描述
面向现代控制理论课程的教学改革探讨
实现 ,对课程教学内容、教学方法、实践方式和考核方式改革进行探讨 ,给 出实施教学改革的具体措施。实践结
果表 明,通 过这 些 改革 ,可 以激 发学 生 的学 习兴趣 ,提 高 学生 分析 解决 问题 的 能力 ,培 养学 生 的创新 意 识 ,教学
效 果较 好 。
关键 词 现代 控制 理论 ;教 学改 革 ;教学 实践
c n e t t a h n e h d p a t c m d a d v l a i n o e r d s u s d n r e t i p o e o t n , e c i g m t o , r c i e o e n e a u t o m d a e i c s e i o d r o m r v
dv lp su e t ’ ce tv t n n oa oy cn co se s Te ap ia in o ec ig rfr a e e o t d n s r a i i y a d i n v t r o s i u n s . h p l c t o f t a h n e o m h s ah ee o def c . c i v d g o f e t K y w r s m d r o t o h o y t a h n e o m;t a h n r c e e od o en cn r lte r ; ec ig r fr e c ig p a t c i A t o ’ S d r s C l e e f l c r n c n I f r a i n n i e r n i C o g i g n v r i y f u h r a d e s o l g o E e t o i a d n o m t o E g n e i g n h n q n U i e s t o S i n e a d T c n l g , C o g i g C i a 4 1 3 c ec n eh oo y hn qn , h n 0 3 1
素质教育视角下的教学改革
素质教育视角下的教学素质教育视角下的教学随着社会的发展和人们对教育的要求逐渐提高,教学成为了当今教育领域中的热门话题。
素质教育作为一种新的教育理念,逐渐在教学中占据了重要地位。
那么,在素质教育视角下,如何进行教学呢?首先,我们应该从教育内容的入手。
在传统教育中,教学内容主要侧重于知识的传授,重视学生的记忆和应试能力。
而在素质教育中,教育内容不仅包括知识的传授,更加注重培养学生的综合素质。
我们应该将社会实践和实际问题引入教学内容,通过实践活动和项目制学习,培养学生的动手能力和解决问题的能力。
此外,我们还应该注重培养学生的创新思维和合作精神,通过让学生参与科研活动和团队合作,培养他们的创新能力和团队意识。
其次,教学方法的也是素质教育的重要内容。
在传统教学中,教师往往起着主导作用,学生只是被动接受知识。
而在素质教育中,教师应该转变为学生学习的引导者和合作伙伴。
教师应该通过启发性教学和讨论式教学方法,激发学生的学习兴趣和主动性。
同时,教师还应该注重培养学生的批判性思维和创造性思维,通过开放性问题和课堂辩论,培养学生的思辨能力和创新能力。
此外,教师还应该注重培养学生的自主学习能力和信息获取能力,通过翻转课堂和项目制学习,培养学生的自主学习和解决问题的能力。
最后,教学评价的也是素质教育的重要环节。
在传统教育中,评价主要侧重于考试成绩和知识的掌握程度。
而在素质教育中,评价应该更加注重学生的综合素质和能力的培养。
除了考察学生的知识水平外,我们还应该通过综合评价和多元化评价手段,考察学生的创新能力、合作精神、实践能力等素质。
同时,我们还应该注重学生的自我评价和互评,通过学生自我反思和互相学习,促进他们的成长和发展。
综上所述,素质教育视角下的教学是一个系统工程,需要从教育内容、教学方法和教学评价三个方面入手。
只有通过全面深入的,才能够培养出具有综合素质和创新能力的优秀人才,为社会的发展做出更大的贡献。
“现代控制理论”课程教学改革与研究
士学位课程。本课程建设 目地使学生掌握现代控制理论这 门
1明确培养 目标 ,教学内容构建与整合
课程的规律 ,培养研 究生既具备教严谨 的基础 理论知识又具备
依 照 研 究生 的培 养 方 案 ,教 学 内容 构 建 与整 合 必 须 先 了解
较强的工程 能力 。依据课程 内容及研究生培养 目标 ,结合研 究 控制科学 的知识结构体系,理解控制理论研究的科 学规律 。现 生 教 学 特 点 ,根据 以往 的教 学经 验 讲 授 现 代 控制 理 论 ,这 门课 代 控 制 理 论 的理 论 性 相 对 较 强 ,为 了加 强 我校 研 究生 “工 程研 程理论性比较强 ,太抽象 ,非常有必要培养学生的课题 工程研 究性 ”的培 养 ,按 现 代 控 制 理 论 的 状态 空 间 建立 、运 动 学 分 析 、 究能力 ,为 了提高现代控制理论这 门课程的工程研 究性 ,课程 能控 性 、能 观 性 分 析 、稳 定性 分析 和 线 性 系 统 综 合 这 五 个 模 块
0引言
建 模 、系 统性 能分 析 和 控 制 系 统 综 合 设 计 三 大 知识 模 块 展 开
“现代控制理论”为机械电子 、仿生装备与控制工程 专业 的 教学 ,并加强这三大模块的实践教学,提高学生理论研 究能力
学位专业课 ,自学校招生研究生 以来一直是研 究生一年级的硕 和 工 程 创 新 的 能 力 。
w hile,it combines with th e postgraduate teaching characteristics.In t h e process of educaf ional practices,m odem cont rol theor y cause focuses on passing the know ledge on to students.At the sam e tim e,it em phasizes the cult ivation of t h eir innovative abil— ity and t h e enhancem ent ofresearch ability.Focusing on engineer ing resea rch,t h e curriculum has been system atica lly reform ed by integrating teaching content,tran sform ing of teaching methods,training of scientific methods and improving assessment m ethods.Additiona l ly,curriculum construction resear ch has been cont inually am eliorated dur ing t h e process of exploration and implem entation. Keywords postgraduate teaching;modem cont rol theor y ;educational reform ;curriculum construction
CDIO模式下《现代控制理论》课程教学改革的探讨
,
分 析系统 的可控制 性 、可观性 、稳定性 等 基本
的探 索 研 究 ,创 立 了 C) C ne e ei ,I — 1 O( o ci ,D s n m I v g pe et p rt:分 别代 表构 思 、设计 、实 现 和运 lm n ,O ea e 作 )f 程教育理 念 ,并成立 了 以 C 1 名 的 际合 D 0命
陈
( 南通 大学
峰
南通 26 1) 2 0 9
电气 T程 学 院 ,江 苏
摘 要 :基 于 C I 工 程教 育模 式 ,结合 教 学 实践 及 现 代 控 制 理 论 课 程 的特 点 ,讨 论 了 目前 教 学 内容 、教 学 改 革 中 存 在 的 问 DO 题 ,重点探讨 了以现代控制理论 的工程项 目为教 学 内容 ,完善课 程教 学体 系、教材建设 、教 学方 法改革等 ,从而提 高现代 控 制 理 论 课 程 的教 学质 量 ,提 升 学 生 的 工程 能 力和 创 新 精 神 . 、 关 键 词 :C I 工 程教 育理 念 ;现 代 控 制 理 论 ;教 学 改 革 DO 中图 分 类 号 :G 4 62 文献 标 志 码 :A di 1.9 9 ji n 17 4 5 .0 20 .2 o: 0 3 6/.s .6 2— 5 02 1 .30 3 s
A b tac :Thi t y i oe p o et e mo e n c to h oy ba e n CDI e uc to ten, ta h n r ci ea h r ce itc f sr t s sud st x l r h d r onr lt e r s d o O d a in patr e c i g p a tc nd c a a trsis o t o re, wh c c e n t r s ntta hi o t n n he pr be se itn n t e c ng r fr he c u s i h f us s o he p e e e c ng c n e ta d t o lm x sig i he t a hi eo m.I mp t a l s u s s o te hai ly dic s e c t e c i g c n e t a e n mo e n c nr lt o y, a p re tc u s e c i g s se , c n tu to o e c n tras a d r — he ta h n o t n sb s d o d r o to he r nd ef c o re ta h n y tm o sr ci n ft a hig ma eil n e
“现代控制理论”课程的教学探讨
现代控制理论课程教学改革探索
直 采 用 常 规 的 以 板 书 为 主 的教 学形 式 , 多 分 析 结 果 只能 许
停 留 在 黑 板 上 的一 些 复 杂 的 数 学 表 达 式 上 , 乏 直 观 表 现 。 缺 学 生 在 学 习 的 时 候 往 往 把 精 力 主 要 耗 费 在 数 学 计 算 和 计 算 公 式 的 熟 练使 用上 , 工 程 概 念 很 难 理 解 , 往 注 重 数 学 推 对 往 导 却 忽 略 变 换 过 程 的 物 理本 质 , 论 和 实 际 脱 节 。 理
有可行性 。
一
二 、 于 MATI 基 AB的 现 代控 制理 论 的教 学 改
革 构 想
、
现代 控制 理论 课程教 学现 状及存 在 问题
该课 程 以 高 等 数 学 、 程 数 学 、 路 分 析 以 及 经 典 控 制 工 电 理论 等 为 前续 课 程 , 这 些 课 程 联 系 紧 密 , 程 与 数 学 联 系 与 课 非 常 紧 密 , 念 抽 象 , 学 公 式 推 导 繁 杂 难 以理 解 , 期 以来 概 数 长
现代控 制理 论课 程教 学 , 并从 几 个方 面对教 学改革 思路 进行 探讨 , 最后 分析 并 用 实践证 明 了该教 学
改革 思路 的可行 性 。
[ 关键 词] 现代 控制 理论 ; MATL AB; 学 改革 教
[ 作者 简 介] 王 冬梅 ( 9 2 , , 1 7 一) 女 长春 3 业 大 学 电气与 电子 工程 学 院副教 授 , - 主要 从 事 智 能
第 3 2卷 第 3 期 21 0 1年 9月
《现代控制理论基础》教学改革思路概要
《现代控制理论根底》教学改革思路概要《现代控制理论根底》教学改革思路一、《现代控制理论根底》教学现状《现代控制理论根底》是自动化专业的主干课程,它以状态空间法为主,研究系统状态的运动规律,学习这门课程的任务在于掌握现代控制理论的根本知识、根本方法,初步培养进行系统分析以及系统设计的能力,为进一步从事有关方面的学习和研究工作奠定根底。
《现代控制理论根底》课程在我国各高校开设已近30年的历史,随着理论的快速开展和向多学科的渗透,对该课程需求的专业越来越多,课程内容也在不断进步。
目前,不仅许多高校的自动化学科、信息学科、计算机学科将本课程作为本科生的必修课,而且机械类、化工类、经济类、生物工程类等学科,也陆续开设了该课程,成为要深入从事科学研究工作者的必修课。
对于目前在校的本科生来说,现代控制理论的内容,已被多个学科列为研究生入学考试的专业根底课之一,受到越来越多学生的重视。
基于《现代控制理论根底》的快速开展及重要性,本课程在自动化专业教学中的位置也越来越突出,更因为本课程已被多个学科列为研究生入学考试的专业根底课,因此受到授课教师和在校学生的高度重视。
但是本课程理论性很强,内容抽象、枯燥、公式推导多,学生学习兴趣低且感觉与实际无联系,使学生学习本课程的效果不好。
二、《现代控制理论根底》教学改革设想本课程拟借助于MATLAB软件的教学平台,发挥MATLAB功能强大、界面友好、语言自然并且开放性强的特点提高学生的学习兴趣和学习积极性,到达满意的教学效果。
MATLAB软件是Mathworks公司于1984年推向市场的一套高性能的数值计算和可视化软件,它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体。
经过十几年的开展,MATLAB已经成为一个国际公认的最优秀的科技应用软件,并且其强大的扩展功能更是为各个工程领域提供了分析和设计的根底。
作为一种科学计算语言,MATLAB具有极强的适应能力,成为适合多学科的大型优秀应用软件,已成为国内外高等院校高等数学、数值分析、数字信号处理、自动控制理论以及工程应用等课程的教学工具。
关于《控制理论》课程教学改革的探索
关于《控制理论》课程教学改革的探索摘要:本文主要针对当前控制理论教学存在的问题,提出了一系列的教学改革方案和措施,旨在提高教学效果和学生的学习兴趣。
具体来说,改革方案包括教学内容改革、教学方法的改进和创新、实践教学的加强和拓展、教学评价的改革和完善等方面。
通过对教学改革的实施,可以在一定程度上提高学生的控制理论知识掌握程度、培养学生的实践能力和创新意识,加强学生对未来工作和研究的准确认知和理解,为学生的职业发展和学术成就打下坚实的基础。
关键词:控制理论;教学改革;教学内容;教学方法控制理论是一门应用广泛且综合性很强的一门学科,它与现代化生产、科学研究和社会发展紧密相关。
控制理论在各个领域中都扮演着重要的角色,如自动控制系统、机器人、航空航天、能源、交通运输、医疗、环保等等。
因此,控制理论的教学也显得尤为重要,是培养高素质人才的必要条件。
然而,课程综合性较强,交叉着各学科的知识,学生学习起来相对较吃力。
而且当前教学模式和教学手段相对较单一、呆板,缺乏创新性和互动性,难以激发学生的学习热情和兴趣。
教学效果的不足已经成为了制约“控制理论”教学质量的重要因素。
因此,如何进行控制理论教学的改革和创新,提高教学效果和质量,对于授课老师来说尤为重要。
因此,本文将从教学内容、教学方法和教学评价三个方面,探讨如何改进“控制理论”教学,提高教学质量。
1控制理论教学内容改革在控制理论教学过程中,教学内容的设置是至关重要的。
传统的控制理论教学注重理论知识的讲解,但忽略了实际应用和控制技能的培养。
因此,改进控制理论教学的第一步就是要优化教学内容,提高其实用性。
(1)强化应用实例的教学内容传统的控制理论教学一般只注重理论知识的讲解,缺乏实际应用的案例分析。
因此,应该在教学内容中增加一些实际应用的案例,通过实例分析引导学生深入理解控制理论的实际应用,提高其应用能力和实践技能。
同时,可以引入一些行业经验和实际案例,结合实际的工程应用来讲解控制理论的核心概念和技术,从而使学生能够更好地理解和掌握控制理论的实际应用。
基于素质教育的现代控制理论课程教学改革的探讨
基于素质教育的现代控制理论课程教学改
革的探讨
素质教育是培养学生全面发展的重要理念,在当今社会,控制理论课程作为一门重要的理论课程,它不仅要培养学生的理论知识,还要对学生的素质全面发展有着重要的作用。
因此,基于素质教育的现代控制理论课程教学改革是十分必要的。
首先,改革教学内容。
现代控制理论课程要以素质教育为宗旨,以培养学生的能力发展为目的,强调实践和实践意识的培养,因此,课程的内容要注重实践,以提高学生的实践能力为重点,使学生在实践中熟悉控制理论,培养学生的分析问题、解决问题和思考问题的能力,更好地发挥控制理论的价值。
其次,改革教学方式。
课堂教学重视启发性的教学,重视学生的参与和探究,教师要以引导的方式,尽可能激发学生的研究兴趣,使学生在积极探究的过程中,自主地研究,有助于提高学生的创新能力。
再次,改革教学侧重点。
课程教学要重视基础理论和实践能力的培养,要将理论和实践结合起来,在理论研究的基础上,加强实践操作,增强学生的实际操作能力,使学生在研究中更好地发挥控制理论的价值和作用。
最后,改革评价方式。
现代控制理论课程的评价要注重学生的实践能力和能力发展的评价,要把素质教育作为重要的考
核指标,以发挥素质教育的价值为目标,依据学生的实践能力,进行综合素质评价。
基于素质教育的现代控制理论课程教学改革,旨在通过改变教学内容、教学方式、教学侧重点和评价方式,增强学生的研究能力,培养学生的创新精神,提升学生的素质,以期达到培养学生素质全面发展的目的。
《现代控制理论》课程教学改革的探索与实践
《现代控制理论》课程教学改革的探索与实践滕青芳【摘要】知识经济的飞速发展向高等教育提出挑战。
为了培养高素质创新性人才,高校必须进行教育改革,提高教学质量。
现代控制理论是自动化专业的核心课程,针对这门课程理论性强、较为抽象性等特点,本文从教学结构、教学体系、教学内容、教学方法、双语教学及其教材建设、成绩评价机制等方面探讨了有关教改举措,并通过具体实例阐述了这些教学方法的使用目的、实施过程、实施效果等。
通过这些改革,可以提升课程教学质量,有助于培养和提高学生创新能力和实践能力。
%The rapid development of knowledge economy challenges the higher education.In order to cultivate high-quality innovativetalents,university education must reform to enhance the quali-ty of teaching.As a core curriculum of automation maj or,modern control theory has the character-istics of strong theory and abstract.From many aspects such as the teaching structure,teaching system,teaching contents,teaching methods,bilingual teaching and its teaching materials as well as performance evaluation mechanism,etc.,the teaching reform measures are discussed in this pa-per.By means of some concrete examples,their purpose,implementation process and implementa-tion effect are illustrated in detail.Through these reform and practice,our teaching quality can be improved comprehensively.As a result,it is conductive to cultivate and improve students'innova-tion ability and practice ability.【期刊名称】《兰州交通大学学报》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】4页(P156-159)【关键词】现代控制理论;教学改革;教学质量;教学方法【作者】滕青芳【作者单位】兰州交通大学自动化与电气工程学院,甘肃兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】G642.0众所周知,创新是知识经济发展的动力;教育是知识经济的先导产业,也是引领知识经济时代最重要的部门;知识和高素质的人力资源是最为重要的资源。
现代控制理论课程素质教育教学改革研究
现代控制理论课程素质教育教学改革研究作者:冒泽慧邹望蠡王俊彦来源:《课程教育研究》2018年第45期【摘要】现代控制理论作为自动化控制理论的一个主要组成部分,它比经典控制理论所能处理的控制问题广泛得多,是经典控制理论的延伸与发展。
现代控制理论主要借助线代和微分等手段解决问题。
笔者主要从现代教育的基本方法、使用工具和考核手段这几个角度,深入探究了素质发展时代中现代控制理论存在的意义和影响。
实验研究显示,通过对教育教学的内容和方式进行创新改革,不断丰富教学手段,既能使教学效果实现最大化,又能提高同学们对现代控制理论的学习积极性。
【关键词】现代控制理论素质教育教学改革【基金项目】2017年南京航空航天大学研究生国际化精品课程建设项目。
【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)45-0242-011.重视绪论内容教学为了更好的调动学生们的主观能动性和学习积极性,在现代控制理论课程的教学过程中,教师应该通过部分影音资料进行具体教学,运用具体的事物将抽象的概念具体化,例如通过嫦娥一号,天宫二号和月球探测器等在构造系统方面运用了现代控制理论,向高校学生讲解有关现代控制理论的基本知识,另外笔者在文章的绪论中主要概述了现代控制理论的形成发展,以及是如何将现代控制理论应用到航空航天等方面。
2.教学中给学生补充相关的数学基础由于现代控制理论课程是传统控制理论课程的扩充,它依然是以线性代数常微分方程为基础,学习这一门课程对矩阵论和常微分有一定要求。
而现在的线性代数中缺乏现代控制理论课程中所要运用到的约当标准型知识,所以从事现代控制理论课程讲授的教师应该与线代老师进行及时的沟通。
线代的标准型内容在现控中的运用范围较为广泛,选择合适的线代书也十分有必要,因为现控中的稳定性理论和常微分方程有密切联系,所以现控要以线代和常微分为理论基础为主。
3.教学中注重直观理解如何使学生更加深入了解现代控制管理,不仅要通过具体的教学内容来讲授现控理论,更要通过实际例子将抽象的概念具体化,结合当代科技发展的实际背景,对线控的理论定义做出严格的标准与衡量。
浅谈现代教育技术理论指导下的教改思路 (3)
浅谈现代教育技术理论指导下的教改思路摘要随着现代科技的迅猛发展,教育技术在教育领域发挥着重要的作用。
本文主要探讨现代教育技术理论在教改中的应用,以及其对教学改进的指导意义。
首先,介绍现代教育技术理论的基本概念和发展历程。
然后,分析现代教育技术在教改中的应用情况,包括课堂教学、师生互动、教学评估等方面。
最后,探讨现代教育技术理论对于未来教改的启示和挑战,并提出一些可行的教育改革思路。
关键词现代教育技术理论、教改、课堂教学、师生互动、教学评估、教育改革思路引言教育改革是一个复杂而庞大的系统工程,涉及到教学方法、教师培训、学生评估等各个方面。
随着科技的迅猛发展,现代教育技术的应用逐渐成为教学改进的重要手段。
在这一背景下,现代教育技术理论的指导作用显得尤为重要。
本文将从现代教育技术理论的基本概念出发,探讨其在教改中的应用和启示,并提出一些可行的教育改革思路。
现代教育技术理论的基本概念与发展历程现代教育技术理论指的是以信息技术为基础的教育技术理论体系。
它涵盖了教育技术的各个方面,包括硬件设备、软件应用、教学管理等。
现代教育技术理论可以追溯到上世纪60年代,在此之后,随着计算机技术和网络技术的发展,教育技术理论也得到了快速的发展。
现代教育技术理论的核心思想是将科技与教育相结合,以提高教学效果和效率。
现代教育技术在教改中的应用情况课堂教学现代教育技术在课堂教学中的应用,可以极大地推动教学质量的提升。
教师可以利用多媒体教学技术,将图像、音频、视频等多种形式的信息融入课堂教学中,以增强学生的学习兴趣和理解能力。
同时,利用网络技术,教师可以进行在线作业布置和批改,实现个性化教学。
这些应用不仅提高了教学效果,还为学生提供了更多的学习资源和途径。
师生互动现代教育技术为师生互动提供了更多的可能性。
教师可以通过在线学习平台和社交媒体等工具,与学生进行实时互动和交流。
这种互动不仅可以促进学生的参与度和思维能力,还可以及时获取学生的反馈,以便调整教学方法和内容。
数智化背景下“现代控制理论”课程教学改革探索
数智化背景下“现代控制理论”课程教学改革探索目录一、内容简述 (2)1.1 背景与意义 (2)1.2 研究目的与任务 (4)1.3 国内外研究现状综述 (4)二、现代控制理论概述 (6)2.1 现代控制理论的发展历程 (6)2.2 主要内容与特点 (7)2.3 在工业领域的应用 (8)三、数智化背景下的教学改革需求 (9)3.1 数智化环境下的教学挑战 (10)3.2 教学改革的必要性 (11)3.3 教学改革的目标与方向 (12)四、“现代控制理论”课程教学现状分析 (13)4.1 课程设置与教学内容现状 (14)4.2 教学方法与手段现状 (15)4.3 学生学习效果现状 (17)五、教学改革探索与实践 (18)5.1 教学内容与方法的改革 (19)5.1.1 引入案例教学 (20)5.1.2 加强实践教学环节 (21)5.1.3 利用信息技术提升教学效果 (23)5.2 教学资源配置的优化 (24)5.2.1 建设智能化教学平台 (25)5.2.2 整合优质教学资源 (26)5.2.3 提高教师教学能力 (27)5.3 学生学习激励机制的构建 (28)5.3.1 设立创新实践项目 (30)5.3.2 实施个性化教学辅导 (30)5.3.3 建立多元化的评价体系 (31)六、教学改革效果评估与展望 (33)6.1 教学改革效果的初步评估 (34)6.2 教学改革的持续改进策略 (35)6.3 未来发展趋势与展望 (37)七、结论 (38)7.1 研究成果总结 (39)7.2 研究不足与局限性分析 (40)7.3 对后续研究的建议 (41)一、内容简述随着信息技术的快速发展和数字化转型的不断深化,现代控制理论课程面临着新的挑战和机遇。
在数智化背景下,对现代控制理论课程教学改革进行深入探索,具有重要的现实意义。
本次教学改革旨在适应新时代的需求,将传统课程内容与现代技术相结合,培养学生的创新能力和实践技能。
探究现代控制理论的课程教学改革
探究现代控制理论的课程教学改革在教育十二五规划——国家中长期教育改革与发展规划纲要中,国家明确提出:高职教育要适应社会生产力发展的需求,办出特色,办出水平,培养高水平的双师型高职教育人才和塑造符合社会就业需要的优秀大学生。
现代控制理论课程的教改研究工作全面推进自动控制类专业课——现代控制理论的综合性建设,全面提升青年教师自动控制类课程的教学质量,提高了大学生自动控制系统理论分析和实践操作的能力。
现代控制理论的教学以自动控制原理和线性代数作为学科基础,以工程建模、分析和优化设计为应用目标,同时现代控制理论的教学与计算机控制技术、MATLAB、EDA(EWB)和Protel等课程的教学紧密联系在一起,形成了一个相辅相成、相互依存的不可分割的自动化整体教学体系。
一、现代控制理论课程教学改革与建设综述自动控制类课程理论知识的发展和教学推广要以实践作为基础,在控制工程科学与计算机科学高速发展的时代背景下,我们开展以下四项教育教学改革研究工作。
二、现代控制理论课程教学改革与建设的实践过程本次教改完成了现代控制理论教材的审阅,教学大纲的优化设计,教学计划中针对核心理论知识学时数的调整以及课堂教学方法的实质性改进等诸多重要工作。
1、现代控制理论教学大纲得以重新修订修订后的教学大纲中突出了拉普拉斯变换和拉普拉斯反变换对系统性能分析、计算的重要性,同时扩大了系统三大数学模型建模理论的学时数。
新大纲中强调了MATLAB7.0工程计算软件在系统状态方程的解、系统能控能观测性分析、极点重新配置以及状态观测器设计等诸多方面实践教学环节的设置。
全新的教学理念旨在让学生掌握至少一种自动控制系统计算机辅助分析和设计软件的使用,使得自控系统的课堂教学全面步入矩阵时代。
2、现代控制理论课堂教学环节的优化设计现代控制理论在课堂授课过程中与传统的授课环节和课堂时间比例分配相比较,全新的课堂环节设计方案主要突出以下两点:① 任课教师每15—20分钟,完成一个重要理论命题的讲解和证明;题目讲解时要包含与题目相关的基础概念、基本定义、简化算法和系统辨识。
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科 研 型学 习 中 , 对 现 代 控 制 理论 考 核 方 式进 行 应
改革 尝试 , 大 科 研 型 学 习 的考 核 比重 。 比如考 加
由于现代 控 制 理 论 的理 论 性 强 、内 容 丰 富 , 因此 必须 通过 学 生 多 练 习 、 师 多讲 解 才 能 使 学 老 生真 正掌 握所 学 内容 。因此 每 次课 都 应 该针 对性 地 布 置一 些课 后 习题 , 次 上课 都 应 根据 作 业 情 每 况进 行针 对 性 的讲 解 , 适 当安 排 答 疑 。在一 章 并 结束 之后 安 排一 次 习 题课 有利 于提 高 教学 效 果 。 在讲 授 习题 时 , 有 意 识 地 培 养 学 生 梳 理 知识 点 要
型 , 为科研 课 题安 排 给学生 , 强学生 的相互 交 作 加
流, 培养 他们 的 团队合 作精神 。
7 充分 运用 现代 教 学手段
主 , 散部 分仅作 简 要介 绍 , 于线 性 时变 系统 和 离 对 非 线性 系统 部分 则让 学生 作 为课外 选 读 内容进 行
适 当选 读 。对 于重 点 内容 , 比如 如 何 将 给 定 的 状
控 制 理 论 教 学 中的 若 干 想 法 ,实 践 结 果表 明 ,上 述 的 改 革 思 路 不仅 取 得 了 良好 的 教 学 效 果 ,而 且 还 可 激发 学 生 学 习现 代 控 制 理 论 的 兴 趣 。 关 键 词 : 代 控 制 理论 ;素 质 教 育 ; 学 改 革 现 教
中图 分 类 号 : 4 G6 2 文献标识码 : A 文 章 编 号 :0 6 3 32 1) 3 O8 O 1 0 —7 5 ( O 2 O 一O 1 一 2
现 代控 制理论 以经 典控 制理 论 为基础 。以现
线性 代数 的教 师 进 行沟 通 , 量 让 其 选用 有 约 当 尽 标 准型 内容 的线性 代数 教 材 , 而 有 利 于现 代 控 从
让学 生 了解科 学 研 究 的基 本 方 法 , 强对 学 生 创 加
新 能力 的培 养 。引导 学 生充分 利用 图书 馆馆藏 资
考 虑 到课 时较 少 ( 信 专 业 仅 3 通 2学 时) 具 体 的 及
教 学 条件 , 同时结 合 学 生 的实 际 情 况 选 取 该 教 材 线 性 控制 系统 部 分 作 为 授课 重 点 , 一 部 分 属 于 这 现代 控 制理 论 的基 础 内容 , 优 控 制 部 分 内容 难 最 度相 对 较大 , 仅适 合 部 分学 有 余 力 的学 生 进 一 步 学 习 。在授 课 重 点 中 , 做 到 主次 分 明 。在 线 性 要
实 例 , 过对 实例 的讲 解 , 出抽 象 的概念 。定 义 通 给
阐述力 求严 谨 、 炼 。对 一些 复杂 的及 难 度 较 大 精 的证 明 , 讲授 新课 时可 以略去 , 在 而着 重 于说 明相
关 的证 明思 路 , 强调 结 论 所要 满 足 的 条 件 。授 课
现代 控制理 论 课 程 需 要 较好 的数 学 基 础 , 尤 其 对矩 阵论 和常微 分方 程稳 定性 理论 基础要 求较 高 。线性 代数 是通 信类 专业 的先 修课 程 , 而 , 然 现 代 控制 理论课 程 中所用 到 的约 当标准 型在 一些线 性 代数 教材 中未 作 介 绍 , 生 缺 乏这 方 面 的 基 础 学 知识 , 而现代 控 制理 论 中又 有 多处 用 到约 当标 准 型 的相关知 识 , 以承 担 本 课 程 的 教 师应 与 开 设 所
稳 定 性 的概 念 及 判 别 方 法 、 点 配 置 的 条 件 及 极
主动 能动 性 , 而 取得 良好 的教 学效果 。 从
8 改革 考 核方 式 为 了实现 素 质 教育 的 目标 , 导 学 生 参 与到 引
具 体方 法 、 维 状 态 观 测 器 的设 计 方 法 等 进 行 全 详 细讲 授 。
态 空 间表 达式转 化 为 约旦 标 准 型 的 形 式 、 何 用 如 多种 方 法 计 算 状 态 转 移 矩 阵 、 何 对 给 定 系 统 如
进 行 能控 能 观 性 判 别 、 何 将 系 统 化 成 能 控 能 如
观 标 准型 、 何 将 系 统 按 能 控 能 观 性 进 行 分 解 、 如
Vo . 5 NO 3 12 . 2 1 0 2
・
大 学教 学 ・
基 于 素质 教育 的现代 控 制 理 论 课 程 教 学改 革 的探 讨 子 信 息 学 院 ,江 苏 南 通 2 6 1 ) 南 2 0 9
摘
要 : 文 从 教 学方 法 、 学 内容 、 学手 段 、 本 教 教 考核 方 式 等 方 面 , 讨 了基 于 素 质 教 育 的 现 代 探
对偶 系统 能控性 问题 进行研 究 。教师 要积 极引 导
学生 熟练 掌握 知识 点 之 间 的 内在 联 系 , 不 能 只 而
停 留于表 面 。
3 教 学 中注重 直观理解
教学 过 程 中, 保证 现 代控 制理 论 课 程 内容 在
飞行 、 天宫一 号与 神 州八号 飞船 的对 接等 , 并简 要
代 数学 ( 线性 代 数 、 常微 分 方 程 ) 主要 工 具 ,是 为
自动化 专 业 的一 门重 要 基 础 课 程 [ ] 1 。为 了适 应素 质教育 发展 的 要 求 , 者 在 多 年教 学 实 践 的 笔
制 理论 的后续 学 习 。现代 控制 理论 中 的稳 定性 理
论 属于 常微 分方 程 的 内容 , 以在 授课 过 程 中应 所 适 当补充 常 微分方 程 的相关 理论 。在整 个教 学过 程中, 注重 在 讲 授课 程 内容 的 同时 , 目的 、 针 有 有
[ ] 王 从 庆 ,丁 勇 .现 代 控 制 理 论 课 程 教 学 改 革 的 实 践 1 与探讨[] J.南 京 航 空 航 天 大 学 学 报 :自然 科 学 版 ,
说 明这些 系统 中所用 到 的现代 控制理 论 的相关 知
识 , 而提 高学 生对 本课程 的学 习兴趣 。 从 2 教 学 中给 学生 补 充相关 的数 学基 础
系统完整 的 前提 下 , 必追 求 定 理 证 明 逻辑 上 的 不 严 密性 , 关键 在 于突 出问题 的应用 背景 , 增加 应用
对 性地 加强 学生 逻 辑 思维 能 力 的 培 养 和训 练 , 比
基础 上 , 学 生 为 本 , 以 以培 养 创 新 能 力 为 主 要 目
标 , 索基 于素质 教育 的教 学 改革模 式 , 探 现从 以下 8 方 面进行 探讨 。 个
1 重 视 绪 论 内容 教 学
如考察 原 系统 的能 观 性 问题 时 , 转 化 为 考 虑其 可
过程 中,适 当 地 将 MA AB软 件 用 于 实 际 教 TL 学 , 堂 上给 学 生 布 置一 些 应 用 MAT AB软 件 课 L 的 习题作 为课 后 练 习 , 方 面 可 以提 高学 生 的学 一
习 积极性 和 主动 性 , 一方 面 可 以提 高学 生 应 用 另
计算 机进 行 辅助设 计 的能力 。
的 能力 , 比如 在讲 能观 能控 部分 习题 时 , 要分 别强 调 能观 能控 判别 条 件 之 间 、 观 能 控 标 准 型 之 间 能 以及 按能 观 能控 性 进 行 分解 之 间 的 区别 和联 系 ,
核 的总评 成绩 共 为 1 0分 , 中 , 0 其 期末 考试 重点考
控 制 系统 的教学 过 程 中 , 以线 性 连 续 定 常 系 统 为
料, 图书 馆数 据 库资 源 和网络 学术 资源 , 集现 代 搜
控制 理论 在 科技 、 业 生 产及 人 民生 活 中 的应 用 工 实 例 , 养他 们 自主学 习 的意 识 。教 师 也可 以根 培 据 实 际情况 选定 几 个经 典 的现代 控制理 论实验 模
1 ) 以期 改革 取得 了 良好 的教学效 果 。 0 ,
参 考 文 献
使 学生做 到举 一反 三 。
6 开 展 科 研 型 教 学
教学 过程 中 , 保 证 讲授 现 代 控 制理 论 课 程 在 基本 内容和基 本 方 法 的基 础上 , 以 适 当 补充 介 可
绍 控制科 学 研究方 向的前 沿 内容 。 比如 可将 美 国
第2 5卷第 3期 21 0 2年 5月
高 等 函授 学报 ( 自然 科学 版)
J u n l fHi h rCo r s o d n e Ed c t n Na u a ce c s o r a g e re p n e c u ai ( t r lS in e ) o o
查 对 教材 基本 概 念 和 基 础 理论 的灵 活 运 用 , 卷 试
成绩 占总评成 绩 的 4 ; 堂及 平 时成 绩 主 要考 O 课 查 学 生 的作 业 情 况 ( 占总 评 成绩 的 1 ) 出勤情 O 、 况( 占总 评 成绩 的 1 ) 课 堂 学 习 情 况 ( O 、 占总评 成绩 的 1 ) 共 占总评 成绩 的 3 ; O , 0 科研 型学 习 的考 核 成绩 占总 评 成 绩 的 3 。在 科 研 型 学 习 O, 9 5 的考 核 中 , 点 考 查 学生 对 课 题 研 究 的参 与 程 度 重 ( 占总评 成 绩 的 1 ) 创 新 性 ( 总 评 成 绩 的 O 和 占 1 ) 以及 研 究 报 告 的撰 写 情 况 ( 0 , 占总评 成 绩 的
Vo . 5 No 3 I2 .
2 Ol2
4 突 出 教 学 重 点
方 向 , 以把 在 开 展科 学 研 究 工 作 中所 遇 到 的 小 可
本 校 选取 的 教材 是机 械工业 出版社 由刘 豹 和