基于“工程教育认证”理念的自动控制原理教学模式改革探索
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作者:刘宏业 杨晖 陈晓荣 范彦平
[摘 要]自动控制原理是控制类专业与电子信息类专业的基础课程，该课程的知识面较广，包含的内容较多，具有很强的实用性。随着科学技术的不断发展，新的控制技术与方法也在不断地适应时代的需求进行改革，所以需要不断地对自动控制原理的课程进行相关教学的改革，在工程教育认证的相关理念推动下，通过有效的措施，提高学生的动手能力，不断提升教学质量，推进课程朝着积极的方向不断发展。
[关键词]自动控制原理;工程教育认证;教学模式;改革
[基金项目]2017年上海市教育委员会、上海高校青年教师培养资助计划（ZZslg18008）;2019年上海理工大学教师教学发展研究项目（CFTD194010，CFTD191002）;2018年上海理工大学“教学成果奖”培育项目（JXCGPY2018003）
[作者简介]刘宏业（1986—），男，山东潍坊人，工学博士，上海理工大学光电信息与计算机工程学院讲师，硕士生导师，主要从事工程教育认证与学科评估、科技文本挖掘及可视化研究;杨 晖（1981—），男，上海人，工学博士，上海理工大学光电信息与计算机工程学院副院长，教授，博士生导师，主要从事光电精密测试技术研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）27-0234-02 [收稿日期] 2019-12-11
自动控制理论课程是电子信息类专业与控制类专业的基础课程之一，课程内容较多。随着时代的发展，课程的发展较快，并且具有很强的应用性，教师在教学的过程中，一直沿用传统的教学模式，无法有效提高相关教学效率[1]。随着科学技术的不断发展，会产生新的控制方法应用案例与控制手段，这就需要我们对相关教学内容进行整合，契合时代的发展并进行有效的衔接。通过工程教育认证的相关理念，促进自动控制原理课程的改革，有效提升相关教学质量。
一、工程教育认证理念
在进行教学改革的过程中，要采用先进的理念进行指导。工程教育认证理念由于其自身优秀的特性，被应用在自动控制原理课程改革中，能有效地指导该课程进行相关改革，并结合课程的具体特点，不断推进自动控制原理专业人才的培养与提升。在工程教育认证方面包含三项基本理念：学生中心理念、产出导向理念和持续改进理念。
二、自动控制原理教学模式改革
（一）以学生为中心
傳统的自动控制原理专业课程教学模式以教师为主体，由教师进行主讲，学生只是被动地学习，没有真正融入课堂教学中，并且由于受到相关固定题目及理论的影响，学生的思想处于固定模式中，没有展开积极的探索与思考，无法发挥自身的创造力对相关问题进行有效的探究。所以教师在进行教学的过程中，要逐渐改变传统的教学模式，使用启发式的教学方式，引导学生独立自主的学习。通过多样的教学方式，逐渐转变学生的学习态度[2]。教师在进行教学的过程中，要以学生为中心，围绕相关课程培养目标，对教学内容进行合理的安排。
由于自动控制原理是一门专业基础课程，知识点与数学及计算机课程息息相关，所以在教学的过程中，教师要有意识地培养学生的自主学习能力及运用计算机软件进行仿真学习研究的能力，不断拓宽相关专业课程的联系，促使学生在课外作业及开放性试题中充分发挥自身学习的主动性。教师要善用相关教学资源，对学生进行积极地引导，使学生能够不断地提升自身各方面的能力，在毕业就业的时候，能够获得用人单位的肯定，能够有效地进入社会选择适合自身专业的工作。
（二）以产出为导向
在开展自动控制原理课程教学时，学生通过具体的教学设计与教学活动学习相关理论知识后，要能够有效地将理论知识与实际生活中的具体问题进行有效结合，通过抽象化的知识解决具体的问题，并且能够将学到的知识进行综合的运用。教师在进行教学的过程中，要不断加强实践教学环节的设计，坚持理论联系实际的原则，增强学生的实践动手能力，通过不断培养学生的创新能力，加深学生对于知识的理解程度[3]。实践教学，培养学生的创新能力，不断地对相关的课程进行综合设计与开发，培养学生通过应用控制理论解决实际的问题的能力，在教学过程中，通过多样化的方式积极引导学生进行主动思考，激发学生的学习热情，使其能够通过观察分析对具体问题进行深入的研究与探索。
在自动控制原理的课堂教学过程中，教师要注重学生综合能力的培养，从多方面提升学生获取知识的能力，应用知识的能力以及科研创新能力，使学生能够通过相关教学，不断提升自身科学思维，创新研究方式方法[4]。随着科学技术的不断发展，自动控制原理课程需要不断地对相关教学手段进行有效的改革，通过灵活多样的教学方式，提高课堂教学的效率，提高学生学习的积极性。教师应当善于运用现代化的多媒体设备，并与先进的教学理念进行有效结合。在教学中，充分利用多媒体进行生动有趣的教学，例如微课等先进教学手段的运用，即运用信息技术按照认知规律，将学习内容、过程及扩展素材进行碎片化呈现，从而将相关知识点形成结构化的数字资源，直观且印象深刻地展示在学生面前。此外，在教学中要着重通过引入创新性的逻辑思考，不断优化教学效果，不断拓宽学生的思考探索能力，进而推动自动控制原理课程的深化改革。
（三）持续反馈机制
要推动自动控制原理课程的有效改革，就要不断改善相关教学模式，并针对学生具体的教学成果进行科学评测，根据学生的具体反馈进行相关调整，在改革过程中逐渐建立完善的教学评价体系，通过有效的反馈机制，不断促进教学改革的实施，并能够将具体的改革措施进行有效执行。要促进自动控制原理课程的有效改革，就要为教师搭建一个开放的课堂教学体系，改变传统的教学方式，通过课堂的有效互动以及多样化的教学方式，为师生搭建一个良好的互动平台，不断推进相关课程的改革与执行[5]。
由于自动控制理论的发展时间较短，并且在发展的过程中，计算机与数学专业占有非常重要的地位，是自动控制理论的重要工具，所以在进行教学的过程中，教师要不断地推进教学与科研共同进步。可以在讲授相关理论知识的同时，不断地引进相关科研成果与科研内容，吸引学生的注意力，促使学生积极地参与到相关科研的创新中来。通过调动学生的学习积极性，培养学生的动手能力，以及通过参与科学研究解决实际问题的能力，促进自身能力的提升。一个开放的教学课程，就要不断地建立全面综合的考核评价体系，不断优化课程目标达成度的计算方式，通过科学合理地设计课程目标和测评知识点，实现对学生的理论知识能力和实践创新能力的综合性考察，将有效的考核评价体系贯穿于整个教学过程中。教师要在教学中善于发现学生的优点，并且通过学生在不同方面的能力，对学生进行综合地考核，从而更加全面地展示学生的学习效果。在进行课程改革的过程中，要根据相关标准与要求进行贯彻落实，在改革过程中不断推进持续改进的理念，确立明确的改进措施。
三、结语
自动控制原理课程包含丰富的学科知识，教学内容非常抽象，学习起来具有一定的难度，所以在教学过程中要对课程的教学模式进行创新性的探索改革。工程教育认证的理念和标准，很好地契合了自动控制原理课程的时代发展要求。在新工科建设的大背景下，基于工程教育认证理念和标准，不断地推进自动控制原理课程的教学模式改革，改革传统的教学模式，树立以学生为中心的理念，合理地安排相关教学内容与教学目标，通过有效地运用微课等新媒体手段，全方位、立体化地培养学生的综合素质。同时，深刻把握以产出为导向的工程认证理念，结合最新的工程应用案例，将学到的知识应用到具体实践中。此外，实施相关改革后，要充分利用工程教育认证中的持续反馈改革机制，通过不断地优化规章制度，改善课程组织架构，实现自动控制原理课程课堂教学效率的持续提升。
参考文献
[1]裴玖玲，孙少杰.基于CDIO的《自动控制原理》教学改革与实践[J].科技视界，2015（13）：44+49.
[2]禹柳飞.CDIO模式下的《自动控制原理》教学改革实践[J].教育教学论坛，2014（9）：37-38.
[3]张冬妍，周宏威，戴天虹，等.基于多元化模式的自动控制原理课程改革[J].中国电力教育，2014（36）：144-145+156.
[4]王宪磊，张洪洲，裴玖玲，等.基于CDIO模式的“自动控制原理”重点课程教学改革实践[J].无线互联科技，2019，16（13）：74-75+94.
[5]邢广成，师卫国，董燕飞.工程认证背景下“自动控制原理”教学改革与探究[J].科教导刊（电子版），2017（24）：80-81.
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