自动控制原理论文范文
时间：2023-03-17 18:14:37
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引言
自动控制理论发展的历史并不长，从二十世纪三十年代开始，不过几十年的发展，而真正进入高等学校课程还是二十世纪五六十年代。它的出现给高等教育注入了新的活力，目前这门理论课程已是控制类和电子信息类专业的主要专业基础课之一，是一门知识覆盖面广、课程内容多、更新发展快且应用性很强的课程，该课程对学生建立系统和工程的概念具有十分重要的意义。
1改革教学内容，提高教学质量
随着控制理论的发展和计算机技术的应用，新的控制方法和控制手段也越来越多，为了适应时代要求，根据本科专业培养目标和专业特点，我们对自动控制课程的内容进行了重新整合，选用优秀教材，制定了新的教学大纲、实验大纲和考核大纲。适时地把一些新内容、新的教学成果、应用实例融合到教学内容中，做到课程内容的基础性和先进性相结合，把握经典与现代、本课程与其他相关课程内容的关系处理。大幅度减少了学时数，将经典控制理论与现代控制理论结合起来讲授，重点讲解控制理论的基本知识及应用，理清思路，了解方法，增强系统性。
自动控制原理的教学内容有一条主线：系统分析和系统设计。围绕这条主线，把教学内容划分为六大块：自动控制的一般概念、数学基础与数学模型、系统的分析、系统的设计、采样控制系统的分析和非线性系统的分析。对于系统分析是重点讲解部分，介绍了各种分析方法：时域分析法、根轨迹法、频域分析法，状态空间法等，进行有关系统的动态、静态分析，以及能控性和能观性分析；在系统设计这一重点部分的讲解中，介绍了根轨迹设计法、频域设计法和状态控制设计法，与系统分析相呼应，使学生在整个学习过程中，围绕“系统分析和设计”这条主线进行，做到举一反三，从而对自动控制理论有一个完整清晰的理解。
在分析设计这个主线下，以稳定性指标为辅线。在各个有关章节的小结中对稳定性都予以重点讨论，通过对各种稳定性判断方法的分析，把前后的知识点加以衔接联系，并综合应用。
在讲清系统物理概念的基础上，结合课程内容，引入先进的计算机辅助教学手段。将Matlab软件在控制系统中的应用引人课堂教学，在诸多课堂教学环节中实现了Matlab仿真演示，增强了学生对抽象理论的感性认识，收到了良好的教学效果。
为体现教学内容的先进性、科学性和前沿性，引导学生进一步学习的兴趣，对目前控制理路研究的热点和发展趋势作一些简要介绍，如模糊控制、智能控制等。
2改革教学方法，提升教学手段
自动控制原理对学生的定性分析能力、定量估算能力、综合运用能力、数—形结合能力有一定的要求，并需具有扎实的数学基础，学生在学习中经常会感到困难而产生畏难情绪，影响学习效果。因此，改革传统教学方法和教学手段，进而提高教学质量，是课程改革的重中之重
2．1采用现代教育技术与手段提高教学效果
在以信息、知识爆炸为特征的今天，传统的教学手段以不能适应时代的需要，教学手段的改革势在必行。在《自动控制原理》课的多媒体教学实践中，我们努力探索如何使多媒体这一先进的教学手段更好地服务于课堂教学。开发了《自动控制原理多媒体课件》、(Mat—lab仿真软件包》等CAI课件，．采样了多媒体与板书相结合的教学方法，既充分利用了多媒体教学的生动、逼真、容量大的优点，又充分利用了板书教学的严谨性、逻辑性强的优点。实践证明，这一方法取得了良好的教学效果，受到了学生的认可，对教学质量的提高起了一定的积极作用。转贴2．2加强实践教学环节，增强学生的动手能力
注重实践能力的培养，坚持理论联系实际的原则，加强学生动手训练，培养学生的创新能力。学生对新知识的理解，仅仅通过课堂讲解还很不够，必须通过实践教学这一环节，使学生对知识有一个感性认识。
实践教学是提高学生创新精神和能力的重要途径，在教改过程中，我们加强实验室建设，彻底改造了原有的实验内容，开发了综合设计实验及课程设计，目的在于通过实践教学，培养学生应用控制理论的方法解决实际问题、将实际问题抽象为理论问题的能力。实验只提目标和要求，没有详细的实验步骤和实验电路图。学生根据个人情况自主选择难度等级不同的实验，根据系统的性能要求，独立完成系统设计，系统搭建和调试，记录原始数据和图形，写出实验报告。所有这些都极大地调动了学生学习的主动性和积极性，巩固了课程理论，激发了学生学习的热情，培养了学生的动手能力和独立思考的能力，使其观察、分析和解决问题的能力都有很大的提高。
为了加强学生理论联系实际的能力，在教学过程中还增加了课程设计这一教学环节，通过课程设计，使学生了解到了Matlab软件在自动控制系统中的应用，拓宽学生的知识面，加深学生对(lf动控制原理》这门课程的基本概念，基本的分析方法及设计方法的理解。
3以教学推动科研，以科研促进教学
对于普通高等教育来说，教学固然重要。科研也不可以忽视。教学和科研是相辅相成的两个方面，两者不可分割。从自动控制理论来讲，它近几十年才建立起来，与工程实际联系较广，特别是在发展过程中，数学和计算机起了很大的作用，成为控制理论的重要工具。因此可以说，控制理论是工程与数学、计算机科学相互作用的前沿。在教学中讲授理论知识的同时，可以增加一些与科研结合的内容，如在同学中选一些成绩较好，对科研又有一定兴趣的同学，参加有关教师的科研项目，也可为学生科技活动中心提供一些课题，指导学生参与科研。这样，一方面调动了学生的积极性，培养了学生的动手能力，另方面，也可为科研活动的开展打好基础。学生通过参与科研，学习兴趣更加浓厚了，求知的欲望更强了。
4下一步改革设想
该课程的教学改革已在我校实施。取得了良好的教学效果，学生的基本知识、专业能力、实践技能乃至学习兴趣等。都较以往有较大的提高。教学改革的路子还很长。尚需继续探索和实践，使之不断完善，下一步改革的设想有四点：
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0引言
天然气作为一种新的清洁能源，对我国调整能源结构、改善环境污染、方便人民生活、节约能源和减少环境污染等方面发挥了很好的作用。然而天然气是易燃、易爆、易挥发的气体【1】，一旦因各种原因造成管道泄漏、破坏，则可能引发火灾、爆炸事故，造成生命、财产的巨大损失，同时给公共卫生和环境保护带来较长时间的负面影响。因此，加强天然气管道的安全管理是天然气行业的关键任务。将自动化控制的理论应用到天然气管道中是提高安全管理水平的有效措施。
1自动控制理论的发展
自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置使机器设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行【2】。
自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。它的发展初期，是以反馈理论为基础的自动调节原理，主要用于工业控制，二战期间为了设计和制造飞机及船用自动驾驶仪，火炮定位系统，雷达跟踪系统以及其他基于反馈原理的军用设备，进一步促进并完善了自动控制理论的发展。到战后，已形成完整的自动控制理论体系，这就是以传递函数为基础的经典控制理论，它主要研究单输入—单输出，线形定常数系统的分析和设计问题。
为适应宇航技术的发展，自动控制理论跨入了一个新阶段—现代控制理论，主要研究具有高性能，高精度的多变量变参数的最优控制问题，主要采用的方法是以状态为基础的状态空间法。目前，自动控制理论还在继续发展，正向以控制论、信息论及仿生学为基础的智能控制理论深入。
为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有机的总体，这就是自动控制系统。在自动控制系统中，被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制的物理量，它可以要求保持为某一恒定值；而控制装置则是对被控对象施加控制作用的机构的总体，它可以采用不同的原理和方式对被控对象进行控制，但最基本的一种是基于反馈控制原理的反馈控制系统。
在反馈控制系统中，控制装置对被控装置施加的控制作用，是取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量和控制量之间的偏差从而实现对被控量进行控制的任务，这就是反馈控制的原理。
2自动控制理论在天然气管道中的应用
自动控制在天然气管道方面也有很广泛的应用。随着我国天然气长输管道的蓬勃发展，尤其在西气东输管道投产运行后，我国数字化天然气管道建设进入了高速发展时期，而数字化天然气管道建设的核心是天然气长输管道SCADA系统的建设。SCADA（SupervisoryControl And Data Ac-quisition）系统，即数据采集与监视控制系统，是以计算机为基础的监视控制和数据采集(SCADA)系统作为信息时代的产物，已广泛应用于电力工业、铁路运输、环境保护、城市公用事业及输油输气管道领域【3】。输气管道的SCADA系统常采用管理集中、控制功能分散的分布式控制方式，一旦通信系统或调度控制中心设备故障，各站仍能独立地运行。一个完整的输气管道SCADA系统一般可分为三级控制：调度控制中心级、站场控制级和现场控制级。免费论文。
目前SCADA系统已经成功应用于西气东输管道工程，实现了天然气输气管道的全线远程监控，提供了运行参数在线采集、数据趋势和设备状态的显示；提供了多种管道运行报警手段，并启动了管道运行的各类保护系统，如管道压降速率保护、高低压保护、ESD紧急停战保护等，全面提高了管道运行的安全程度。免费论文。天然气管道系统的稳定、可靠运行不仅使控制工艺得到了改进，提高了企业管理水平，而且在确保安全生产基础上，获得了更大的经济效益。免费论文。
3 结论
在天然气管道中应用SCADA系统既可以减少作业人员的数量，又可以将计算机应用到天然气管道中，实现天然气管道的信息化和自动化，更主要的是可以提高管道系统的安全性，极大地减少事故的发生。
参考文献：
[1]金玮.天然气管道安全管理的初探[J].工作研讨，2009，3：31
[2]陈建明.自动控制理论[M].北京：电子工业出版社，2009.
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“自动控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律，为自动控制系统的分析和综合提供基本理论和基本方法的一门专业基础课[1]。该课程是一门重要的测控类专业的基础课，具有较强的理论性，与前续课程联系紧密，知识面广，学生不易理解掌握[2-3]。学好这门课程不仅可以为后续专业课的掌握打下良好的理论基础，而且能在今后从事专业工作时，直接运用它去分析和解决实际技术问题。对于工程实践具有重要的指导作用，受到人们的广泛重视。在本课程的教学中，实验教学对理论知识的理解、掌握、巩固具有重要的作用。
1 当前实验教学的不足
长期以来，传统的实验教学被一种固定的模式所束缚，教学内容陈旧，教学方法呆板，在一定程度上限制了学生的主动性和积极性，难以激发他们独立分析问题、解决问题的兴趣和激情，没有体验过从失败中自己寻找成功之路的经历，抑制了学生个性的发展，这样不利于对学生创新能力的培养[4]。
1.1 实验内容固定
传统的实验主要是按章节进行验证性实验，实验仪器功能固定，实验只能按照实验指导书设计好的步骤进行, 学生被束缚在验证性实验中，对出现的相关问题缺少系统、多角度的分析，不利于学生创新能力的培养。
1.2 实验时间限制
一般的实验都要求在实验室2个学时内完成，学生很难全面深入地把握实验主要内容和方法，对实验的目的、实验原理无法理性地理解，更别提实验中出现故障的排解分析，限制了学生的设计和创新，不利于锻炼学生的综合能力。
1.3 实验仪器制约
实验仪器过于固化，仪器设置上未给学生留下设计性和探究问题的空间。仪器组成以理论验证为主，缺少实际控制系统各环节，特别是反馈部分的传感部分，更不具备跟随学科发展而开拓新实验的延伸性。
1.4 实验方法落后
实验技术水平和内容更多地满足于基础性实践环节，缺乏系统的综合性、设计性和研究性实验环节，以及缺少在利用多种现代实验手段、方法和工具对实验过程中的结果和现象进行深入分析研究方面对学生的引导。实验过程主要完成连线操作、数据记录等简单的工作。
2 实验教学改进
针对目前实验教学的现状，摒弃以往按部就班完成指定实验步骤操作验证形式，按照学生对科学的自然认知进度设置灵活变换的实验内容。对实验设置按多层次，从简到难，逐步引导学生自主学习、合作学习、研究性学习，逐步走向从问题出发的探究、创新。同时，研究新的实验教学仪器，开发配套软件，保证实验硬件满足新环境下的要求。结合灵活的教学仪器改变教学方法，充分调动学生动手的积极性，引导其创新。
2.1 实验内容设置
开设不同层次的实验内容，既要满足实验教学的验证、演示等基本功能，又要激发学生的兴趣。
基础实验：根据给定实验任务、方案和步骤，选择并完成一定数量基本实验；同时，通过调整实验参数得到不同结果，增加思考空间。
综合实验：将各个基础实验环节有机结合在一起，各课程之间关联内容综合。
设计实验：以任务的形式，给定实验题目，允许学生按照自己思路选择设计性实验内容，引导学生学会设计和研究的方法。
创新实验：自行命题实验，将学生的构想通过仪器现有功能模块来实现，在探究式学习中培养学生创新能力。
2.2 实验仪器的改进
根据实验内容的要求，开发适合本专业的教学仪器。仪器具有控制系统需要验证的各种典型环节模块、信号发生器模块等基本功能，还结合工程实际将传感器引入反馈环节，增加执行器件，构成完整的闭环系统。避免教学仪器箱只能完成信号源作为激励，控制环节构成系统的不足。同时，仪器上的控制效果通过便于观看的形式展示出来，让控制过程可视化。仪器要预留出扩展接口，便于在实验中添加新的模块。仪器在结合计算机完成实验的同时，又能独立完成实验内容，实验配套软件要能对硬件平台对的实验内容进行仿真和虚拟实验。学生可以根据测试参量的不同选择相应的传感器，完成非电量到电量的转换，对信号进行处理，结合控制理论完成创新性、设计性的实验。
2.3 实验方法的转变
1）以学生为主体，开辟新知识领域，重视实践能力的锻炼；2）培养学生的综合能力；3）科学知识和实验能力培养上，建立系统、科学且开放的实验教学体系，注重课程之间纵向和横向的联系。
结合开发的教学仪器，在实验方法上除了基本的验证性实验，其他实验按任务的形式给出，不对学生做过多的限制，留出学生思考、动手、创新的空间。充分利用计算机的计算、分析功能以及仪器配套软件（采用数学工具matlab编写的程序）在实验前完成必要的仿真分析，让实验有的放矢，理论指导实践。实验既做到软硬精密结合，又能相互独立，两者相辅相成。克服当前实验中仪器平台不能脱离计算机，配套软件不能独立工作，学生只能在实验课中有限的时间内完成实验的不足，让实验内容通过软件可以在任意计算机上完成。
3 总结
对当前实验教学过程中存在的问题进行分析和总结，从实验内容设置、实验仪器、实验方法3个方面提出改进方法。自动控制理论来源于实践，反过来指导实践[5]。结合当前人才培养的趋势，理论联系实际，提高学生实践能力，在实践中发现问题、解决问题进而培养创新能力。
参考文献
[1]葛锁良.自动控制理论教学内容与教学方法的探讨[c]//2001年中国自动化教育学术年会论文集,2001:72
[2]杜永贵,谢克明,李国勇,谢刚.“自动控制理论”课程教学改革与实践[j].太原理工大学学报:社会科学版,2009, 27(1):77-79
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中图分类号：TL372 文献标识码： A
引言
自动控制学科是近几十年来了发展起来的一门很重要的学科。它的发展很迅速，特别是计算机的快速发展，更加快了它的发展，尤其是工业自动化技术近年来的发展。自动化学科研究的范围也是很广泛的，对实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化、对迅速提升我国综合国力具有重要和积极作用。
自动控制（automatic control）是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。
自动控制是相对人工控制概念而言的。指的是在没人参与的情况下，利用控制装置使被控对象或过程自动地按预定规律运行。自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。 自动控制是工程科学的一个分支。它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度看，它以数学的系统理论为基础。我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。 基础的结论是由诺伯特・维纳，鲁道夫・卡尔曼提出的.
自动控制技术是能够在没有人直接参与的情况下，利用附加装置使生产过程或生产机械（被控对象）自动地按照某种规律（控制目标）运行，使被控对象的一个或几个物理量（如温度、压力、流量、位移和转速等）或加工工艺按照预定要求变化的技术。它包含了自动控制系统中所有元器件的构造原理和性能，以及控制对象或被控过程的特性等方面的知识；自动控制系统的分析与综合；控制用计算机（能作数字运算和逻辑运算的控制机）的构造原理和实现方法。自动控制技术是当展迅速，应用广泛，最引人瞩目的高技术之一；是推动新的技术革命和新的产业革命的核心技术；是自动化领域的重要组成部分。
自动控制技术有很强的应用背景，无论是在炼钢、轧钢、化工、石油、电力等工业上，或是造纸、纺织、皮革和食品等工业上；无论是在航空、航海、汽车和铁路运输工业和国防工业上，或是图书资料的管理、实验室技术设备上都得到广泛应用。自动控制技术对导弹和人造地球卫星是非常重要的，对于研究原子能的应用，研究飞机和导弹的空气动力和结构强度也是有用的。没有应用背景的“控制理论”就缺乏生命力。如何巧妙地运用控制的基础理论来解决实际问题是和研究控制理论本身不同的另一种创造性工作。
一、自动化控制原理
自动化控制有半自动与全自动化
例如：机器、设备可以按照生产的要求和目的，进行自动化生产；全自动人只需要作为操作员，确定控制的要求和程序，不用直接参与生产过程的控制技术；半自动化控制要人通过设施、设备、机械、仪器或手工等劳动力的参与。
自动化控制技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化控制不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。因此，自动化控制是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。
自动化控制理论是自动化专业的重要学习课程。
二、自动化控制的应用
2.1过程自动化
石油炼制和化工等工业中流体或粉体的化学处理的自动化控制。一般采用由检测仪表、调节器和计算机等组成的过程控制系统，对加热炉、精馏塔等设备或整个工厂进行最优控制。采用的主要控制方式有反馈控制、前馈控制和最优控制等。
2.2机械制造自动化
这是机械化、电气化与自动控制相结合的结果，处理的对象是离散工件。早期的机械制造自动化是采用机械或电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。20世纪60年代以后，由于电子计算机的应用，出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统（FMS）。以柔性制造系统为基础的自动化车间，加上信息管理、生产管理自动化，出现了采用计算机集成制造系统（CIMS）的工厂自动化控制系统。
2.3管理自动化
工厂或事业单位的人、财、物、生产、办公等业务管理的自动化控制，是以信息处理为核心的综合性技术，涉及电子计算机、通信系统与控制等学科。一般采用由多台具有高速处理大量信息能力的计算机和各种终端组成的局部网络。现代已在管理信息系统的基础上研制出决策支持系统（DSS），为高层管理人员决策提供备选的方案。
三、自动化控制系统
自动化控制系统是指能够实现自动控制任务的系统，由控制器与控制对象所组成。
自动化控制系统的概念
自动化控制是一种现代工业、农业、制造业等生产领域中机械电气一体自动化集成控制技术和理论。
自动控制（automatic control）是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。
四、自动控制系统特点
自动控制能自动调节、检测、加工的机器设备、仪表，按规定的程序或指令自动进行作业的技术措施。其目的在于增加产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全等。
自动控制系统理论
自动控制是相对人工控制概念而言的，指的是在没人参与的情况下，利用控制装置使被控对象或过程自动地按预定规律运行。自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。
自动控制是工程科学的一个分支，它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度看，它以数学的系统理论为基础。我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。
结束语：
随着科技的发展，自动化控制已经广泛应用到各行各业。直流调速器在数控机床、造纸印刷、纺织印染、光缆线缆设备、包装机械、电工机械、食品加工机械、橡胶机械、生物设备、印制电路板设备、实验设备、焊接切割、轻工机械、物流输送设备、机车车辆、医设备、通讯设备、雷达设备、卫星地面接受系统等行业都有应用。相信不久的将来会带给人们更多的便利。
篇5
作者简介：董帅（1985-），男，天津人，军事交通学院装运机械系，助教；李春卉（1977-），女，山西运城人，军事交通学院装运机械系，讲师。（天津 300161）
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）01-0019-02
自动控制原理是机械工程及其自动化专业的一门主干课程，在专业课程体系中占有重要地位。该课程的主要特点是：抽象概念多、理论性强、信息量大；所涉及的数学基础广泛、知识面广；内容丰富、更新发展快等。课程的这些特点很容易造成学生理解上的混乱，对学习造成困难，同时依靠传统的教学模式，教师也很难保证较好的教学效果。因此，本文提出一些教学模式的创新思考，并在日常教学中有计划、有规律的进行实践探索，达到该门课程教师从容授课、学生轻松学习，既增强了学生的专业学习兴趣，也培养了学生的创新能力和工程意识。
一、传统教学模式下，自动控制原理课程教学中存在的问题
1.学生基础知识相对薄弱和学习能力的下降造成学习障碍
自动控制原理课程是控制、数学、信息技术领域的交叉学科。课程内容涉及高等数学、工程数学、计算机、力学、电学、机械学等多门学科知识，理论性强，与工程结合密切。由于高校扩招后学生的文化基础、自主学习动力和吃苦精神较之以往有所下降，加上学生对课程相关学科的基础知识缺乏，对学科之间的交叉理解能力不强，以致学生普遍认为自动控制原理课程的学习困难。
2.对理论与实践结合的重视程度不够致使学生失去学习兴趣和动力
在实际教学过程中教师往往缺乏实践教学和理论教学的结合，学生对实际控制系统缺少直观的感性认识，造成学生对于实践环节的认识和重视度不高，缺乏工程实践知识和创新能力；实验内容往往以验证性实验为主，循规蹈矩，实验教学手段单一，某些实验环节更是与理论教学脱节，导致学生失去了学习的兴趣和动力。另外，在现今大环境的影响下，很多学生更注重所学知识的实用性，只想知道所学的课程对以后的工作究竟有什么用，直奔目标而去，认为“有用”则学，“无用”则混。传统的教学模式下无法给学生正确的引导，导致学生失去学习的动力。
3.传统的讲授式课堂教学模式难以激发学生的学习兴趣
自动控制原理教材中有许多抽象概念让学生不知所云，觉得这些概念抽象得难以理解，不知道与现实生活有什么联系，脱离实际在一定程度上已经影响了学生的学习动力。再加上传统的教学模式下，学生上课只能摘抄笔记被动地接受“填鸭式”教学，课堂上缺乏“参与式”、“引导式”和“启发式”等互动教学环节，教师只是一味地进行公式推导，对学生灌输抽象的专业理论概念，枯燥的学习内容和单一的教学模式，极易使学生产生畏难情绪，进而失去学习兴趣。
4.传统的考核方式使学生的学习与课程要求相脱离
自动控制原理课程的教学目的是使学生了解自动控制领域的发展状况和趋势，掌握自动控制技术的基本理论和专业技能，增强与之相应的工程意识和创新能力。但课程的内容比较抽象，单一的理论学习使学生感到枯燥厌烦，学生学习就是为了考试时能得到60分，而传统考核方式中的闭卷或开卷考试都或多或少与课程要求相偏离，从而导致学生的学习效果不能达到教学目的，因此就会把教学中的教与学、学与考给割裂开来，教学达不到应有的目的。
二、课程教学改革的创新思考和实践探索
1.理论教学的创新与实践
（1）创新课程设计，优化教学内容。自动控制领域的发展速度越来越快，控制技术和检测手段日益增加，不断更新，致使自动控制原理教学内容多、学时少的矛盾日趋突出。因此，必须根据教学目的和培养目标，创新课程设计，优化教学内容，并且对每个教学内容的深度和广度不断更新。对于教学大纲中的重点内容、基本概念、基本原理和基本方法，要重点讲解并且需要启发式讲深讲透。针对课程交叉性强的问题，对已学内容，主要针对课程所需所用之处进行讲授，并注重内容交叉衔接处的重点讲授。同时，从课程设计和教学目的的总体要求出发，打破传统教材结构的约束，改进传统的教学顺序，对教学内容运用模块化设计进行讲授，从而有效地解决了教与学、学与用、目前与发展之间的矛盾，使自动控制原理课程体系结构具有系统性、实用性，与时俱进。
（2）创新教学方法，激发学生的学习主动性。改变传统“灌输式”和“填鸭式”的教学方式而采用“参与式”、“引导式”和“启发式”的互动教学方法，对抽象概念、定义和分析方法进行有层次的讲解，有意识的启发引导学生主动思考、讨论所学内容，积极参与到教学过程中。教师的授课过程需要声情并茂，随时与学生进行言语与眼神的沟通交流。同时，要打破课堂讲授的单一教学模式，引导学生进行研讨式学习，要求学生课后阅读大量参考资料，在课堂中通过讨论的方式不断澄清模糊认识和错误概念，使学生真正成为教学活动的主体，这样既可以激发学生的主观能动性，同时也加深了他们对自动控制基本的理解，拓宽了知识面。
（3）充分运用现代化教学技术，丰富教学手段，提高教学质量。现代化的教学技术可以丰富教学手段，使课堂教学环节生动、形象、直观，同时也能大大增加学生听课的效率，从而提高教学质量。在教师声情并茂的讲授过程中，适时的穿插使用动画教学，计算机仿真教学，将教学内容用学生最有兴趣接受的方式进行教授。同时，可以充分利用目前控制界和工程界流行的Matlab语言形成集自动控制理论的基础知识教学、系统分析与设计于一体的多媒体教学环境。学生通过在Matlab/Simulink环境中对所学控制系统进行建模、仿真，可以更加形象地认知系统各个环节的组成以及运动过程，从而加深对抽象概念的理解。充分利用计算机辅助教学的手段，不仅可以提高学生学习课程的主观能动性，而且可以将一些以往学生难以理解和掌握的抽象内容，通过形象、直观的方式展现给学生，使学生对所学内容的理解和掌握更加简单，从而提高课堂的授课效率，增强教学效果。
（4）理论结合实际，充分调动学生的主观能动性。自动控制原理课程的教学目的就是为了使学生能够用所学的控制技术解决实际的控制问题，在教学中把课程与工程实际应用紧密联系可以有效提高学生的学习兴趣。因此，在实际的教学过程中，应加大理论和应用相结合的重视程度，选取现实生活中实际的控制系统，引导启发学生运用所学的控制理论知识去解决分析和设计问题。同时，为了扩大学生的视野和知识面，要不断更新控制系统实例库，引入前沿的控制系统和控制技术作为教学内容介绍给学生，这样才能真正做到学与用相结合，使学生深刻理解学以致用的意义，从而调动学生学习的主观能动性。
2.实验教学的创新与实践
（1）创新实验内容和方法，进行分层次实验。自动控制原理实验教学是培养学生工程意识和创新能力的重要途径，因此，将实验课分为基础性实验、综合性实验、设计性实验三个层次，运用Matlab语言对自动控制系统进行仿真实验，可以更大程度地达到实验教学的目的。为了充分体现课程的实践性，与理论教学内容紧密相关的部分一般作为基础性实验内容，安排在实验课内完成；为了使学生对控制系统有直观的感知，一般将具有特定功能控制系统的设计和实现作为综合性实验的内容，安排在实验课内和业余时间共同完成；为了增强学生创新能力和工程设计能力，利用业余时间安排一些实际控制系统的设计和实现作为设计性实验。同时，在实验内容方面鼓励学生自拟实验项目，改变常规的验证性实验方式，逐步转变为综合性，最终实现设计性、创新性实验。
（2）积极创造条件，加强实验课程的教学。建设自动控制技术综合实验室，为学生提供良好的实验条件，使自动控制原理实验教学课程更好的为提高学生创新能力和工程意识的培养服务。同时，实验室在时间、内容、操作上实行按需开放制度，给予学生充分的实验空间和足够的实验机会。自动控制原理课程教学的同时，同步开设Matlab语言仿真设计课程，使学生能够充分掌握Matlab仿真知识，对于自动控制原理课中不好理解的理论知识，便于及时地实验验证。
3.考核形式和方法的创新探索
在自动控制原理教学中，要增强学生创新能力和工程意识的培养，就必须改变以往的应试教育模式。只有合理的考核与成绩评定方式才能使学生的学习过程和教师的教学过程形成一个稳定的性能良好的闭环系统，最终达到教学目的。因此，为了更好地实现教学目的，可以将考核形式和成绩评定方式划分为以下四个组成部分：根据平时课堂学习表现和日常作业完成情况给与平时成绩，占课程总成绩的10%；基础性实验、综合性实验和设计性实验部分作为实验成绩，占课程总成绩的30%；以提交大作业或者论文的形式作为期中考试，占课程总成绩的30%；闭卷理论考试作为期末，占课程总成绩的30%。这样不仅使学生从单纯的应试教育中脱离出来，而且学生可以更好地进行实验操作，增强自身的创新能力，真正做到学以致用。
4.建设一支高素质的教学团队
知识的传授、学生能力的培养和素质的提高，都需要教师精心培养和正确指导，高素质的教师团队是教学模式改革创新的必备条件。因此，教师不但要具有严谨的工作态度、科学的研究方法，而且还应具有强烈的创新精神和创新意识，同时教师还要时刻关注控制领域的发展趋势和最新的研究成果，丰富教学内容，更新素材库，加强自身的业务素质。这样教师在授课过程中，才能视野广阔，教学内容充实，并且直接接触科学研究前沿，学生在这种氛围的熏陶下，学习兴趣、实践能力、创新意识就会得到潜移默化的增强。
三、结束语
在自动控制原理课程建设过程中，主要针对自动控制原理课程的特点及以往教学中存在的问题，摒弃传统思想，注重使用先进的教学形式和考核模式，合理运用现代教育教学技术手段，推进教学模式的改革与创新，并且在教学实践中取得了较好的效果，但在今后的教学实践中仍需做进一步的探究与改进。
参考文献：
[1]江善和,王远志.自动控制原理课程教学改革的思考与实践[J].软件导刊,2009,(12).
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[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）11-0125-03
为充分挖掘学生学习的主动性，激发其自觉学习、发现问题和探索问题的能动意识，江南大学借鉴苏格兰卓越课程改革经验[1] [2]，结合自身特色，传承卓越理念，于2012年6月开始启动了卓越课程的建设工程。第一期入选的有12门课程，自动控制原理是其中之一，从2012年9月份开始实施。3年的实践证明，卓越课程深受学生欢迎，能够调动起所有学生主动思考、提问和学习的积极性，把之前学生的被动应付性学习转化为主动的创造性学习，使学生真正成为学习和创造的主体。
一、建设理念和目标
课堂教学是构成整体教学活动的基本单元，课程建设是教学改革的突破口，也是提高教育质量的关键环节。[3]“问题驱动+能力提升”的卓越课程改革，目的在于创新高校课程改革和建设理念，其突出特色是基于真实问题情境下的探索和求知过程，是从教学架构、实施过程、考核体系等全方位解决实际问题的过程。[4]所谓“问题驱动+能力提升”，就是促使学生不断提出问题、解决问题，让学生产生悬念般的学习期待和迫切的学习动机，从而激发学生的创新意识。[5]江南大学卓越课程的建设宗旨，就是支撑和实践国家人才培养的卓越计划和课程本身的价值标准，通过不同的教学方式充分发挥学生的潜力，提升其学习期望，帮助其储备基础知识和实践经验，使之成为能为社会做贡献，博学而有责任心的现代人才。[6]自动控制原理卓越课程以启发性、主动性、实践性为原则，以追求高素质、创新型和工程型人才为培养目标。本课程能够使学生掌握基础知识、追踪科技前沿，开发学生的创新思维，让学生学会把课本、课堂的知识用于实践和工程设计。[7] [8]以课内、外结合，师生换位互动和能力提升为驱动力，以理论基础、实际应用为基本点，能使教学过程真正发挥引导和启发作用，把被动灌输性学习转化为主动探索性学习，以增强课程魅力，提高教学效果。
二、教学架构
卓越课程教学要求精讲多练，增加课外学习训练任务，为学生提供更多自主思考和探索的空间，营造开放、协作、自主的学习氛围和批判性的学习环境。具体要求主要有几个方面。一是采取30人左右的小班上课。二是成立卓越课程建设小组，负责研究和制定教学内容的模块化设计和课程管理，由教学经验丰富的副教授及以上职称教师担任主讲教师，每个班级配备优秀研究生助教1名。三是教学过程由“教师精讲+学生讨论+基本实践+课外实训+课外辅导”等5大模块组成，且有明确的课时比例要求，即在课程计划课时内，学生讨论：教师精讲≥1∶2，课外训练：课堂精讲≥2∶1，课外辅导：课堂精讲≥1∶1。这样下来，学生实际学习的时间将远超过计划内学时。
以自动控制原理课程为例，该课程计划内72学时，其中理论讲授64学时，基本实验8学时。[9] [10]其卓越课程的教学架构，具体安排如图1所示。
教师精讲模块：由主讲教师对课程的重点和难点进行精讲，重在使学生掌握扎实的理论基础。
学生讨论模块：以学生为主，实行分组讨论（每组3～4人）。首先由教师布置任务，课下学生分组讨论，提出问题、研究答案、制作课件。其次，在讨论课上，由一组同学提出问题并解答，其他组同学质疑，全班自由讨论。最后由教师答疑解惑、点评归纳。
课外实训模块：学生利用晚上时间在开放的实验室完成，一周两次（3学时 / 次）。在助教或教师的指导下，学生利用所学知识完成一些课外科技活动，包括作业仿真验证、自主设计题目、大学生创新项目、各种竞赛项目和其他自己感兴趣的内容和课题，进行分析、研究、制作和调试。
课外辅导模块：由助教或教师对每一位学生进行面对面、有针对性的课外辅导，以帮助学生在提高学习能力的同时，扩大知识面。
三、实施过程
卓越课程的实施过程如图2所示。[11]首先，根据教学目标要求对教学内容进行模块化设计，包括制定模块化的教学大纲、教学任务书和教学日历;其次，由师生共同完成课程的教学和学习任务;最后，根据学生反馈、督导评价、综合考核、后续课程反应等情况对教学效果进行评估，并对照目标查找问题，对模块设计和执行过程不断进行修改和完善。
四、考核体系
卓越课程的考核，主要由课堂考核、实验实训、作业答疑、期末考试等4种形式组成[12] [13]，以全面评价学生的学习过程、对知识的掌握程度和运用能力。每种形式的具体内容、分值分配及责任人见表1所示。
表1 自动控制原理卓越课程考核体系
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注：讨论课表现和课外答疑实行5分制，根据学生参与度和回答问题的质量即时打分。
五、实施成效
自动控制原理卓越课程实施3年来，效果明显，主要表现在以下3个方面。
1.学生学习主动性大大提高，自主学习和分析解决问题的能力明显增强。图3是对实行自动控制原理卓越课程教学的两个小班共62人进行问卷调查的统计结果，可见卓越课程效果明显。
2.教师上课积极性明显提高，对课堂设计和掌控能力显著增强，教学团队的团结协作能力和整体教学水平明显提高。3年来课题组取得了丰硕的教学成果，主要有：获得轻工业部优秀教材二等奖（2015年）、江苏省教学成果一等奖（2013年）、江苏省精品教材奖（2011年）、江南大学教学成果一等奖（2011年）和二等奖（2013年），3年共发表高质量教学研究论文15篇。
3.经3年的改革与建设，创建了一套动静交融，软硬结合，丰富完善的课程资源，具体内容见图4。
六、结束语
自动控制原理卓越课程的建设与实施，是高等学校教学模式的一种新尝试和新体验。3年的实施效果显示，卓越课程教学能使学生充分发挥自我，能大大激发和提高学生主动学习和研究的兴趣和能力，使学生懂得了学习什么和为什么学习的问题[14]，对后续课程的学习是一个极大的促进。当然，它需要学校和教师花大力气做好充分的准备，包括各环节的内容设计和组织形式，以尽力展现课程的价值和魅力，为培养创新人才做出积极贡献。
目前，随着“互联网+”的发展，国内外推崇的现代化教学模式比较多，典型的如视频公开课、翻转课堂、微课、慕课等，都取得了较好的效果，但这些现代模式的实施，取决于学生主动学习的意识和兴趣。江南大学卓越课程的建设与实施，其核心就是以问题为驱动，激发学习兴趣，提高学习主动性和创新意识与能力，使学生能够真正“活”起来，为逐步向新型教学模式迈进奠定了必要的基础。
[ 参 考 文 献 ]
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一、自动控制的基本概念
在现代科学技术的许多领域中，自动控制技术得到了广泛的应用。所谓自动控制，是指在无人直接参与的情况下，利用控制装置操纵受控对象，使被控量等于给定值或给定信号变化规律去变化的过程。控制装置和受控对象为物理装置，而给定值和被控量均为一定形式的物理量。自动控制系统由控制装置和受控对象构成。对自动控制系统的性能进行分析和设计则是自动控制原理的主要任务。
二、自动控制系统的基本构成及控制方式
1.开环控制控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为开环控制。2.闭环控制。控制装置与受控对象之间，不但有顺向作用，而且还有反向联系，既有被控量对控制过程的影响，这种控制称为闭环控制，相应的控制系统称为闭环控制系统。3.反馈控制。反馈控制是在外部的作用下，系统的被控量发生变化后才做出相应调节和控制的，在受控对象具有较大时滞的情况下，其控制作用难以及时影响被控量，进而形成快速有效的反馈控制。
三、自动控制理论发展简述
虽然现代控制理论的内容很丰富，与经典控制理论相比较，它能解决更多更复杂的控制问题，但对于单输入、单输出线性定常系统而言，用经典控制理论来分析和设计，仍是最实用最方便的。
真正优良的设计必须允许模型的结构和参数不精确并可能在一定范围内变化，即具有鲁棒性。这是当前的重要前沿课题之一，。另外，使理论实用化的一个重要途径就是数学模拟和计算机辅助设计。总之，自动控制理论正随着技术和生产的发展而不断发展，而它反过来又成为高新技术发展的重要理论根据和推动力。它在工程实践中用得最多，也是进一步学习自动控制理论的基础
四、自动检测技术
自动检测是学一个重要分支科学，是在仪器仪表的使用、研制、生产、的基础上发展起来的一门综合性技术。1. 自动检测的任务：自动检测的任务主要有两种，一是将被测参数直接测量并显示出来，以告诉人们或其他系统有关被测对象的变化情况，即通常而言的自动检测或自动测试；二是用作自动控制系统的前端系统，以便根据参数的变化情况做出相应的控制决策，实施自动控制。2. 自动检测技术主要的研究内容：自动检测技术的主要研究内容包括测量原理、测量方法、测量系统、及数据处理。3.测量系统：确定了被测量的测量原理和测量方法后，就要设计或选用装置组成测量系统。目前的测量系统从信息的传输形式看，主要有模拟式和数字式两种。
1.术的基本概念。检测技术是以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学科。 广义的讲，检测技术是自动化技术四个支柱之一，从信息科学角度考察，检测技术任务寻找与自然信息具有对应关系的种种表现形式的信号，以及确定二者间的定性、定量关系；从反映某一信息的多种信号表现中挑选出在所处条件下最为合适的表现形式，以及寻求最佳采集、变换、处理、传输、存贮、显示等方法和相应的设备。信息采集是指，自然界诸多被检查与测量量中提取有用信息。 信息变换是将所提取出的有用信息进行电量形式幅值、功率等的转换。信息处理的任务，视输出环节的需要，可将变换后的电信号进行数字运算、模拟量-数字量变换等吃力。 信息传输的任务是在排除干扰的情况下经济的、准确无误的把信息进行远、近距离的传递。虽然检测技术服务的领域非常广泛，但是从这门课程的研究内容来看，不外乎是传感器技术、误差理论、测试计量技术、抗干扰技术以及电量间互相转换的技术等。提高自动检测系统的检测分辨率、精度、稳定性和可靠性是本门技术的研究课题和方向。自动检测技术已成为一些发达国家的最重要的热门技术之一，它可以给人们带来巨大的经济效益并促进科学技术飞跃发展，因此在国民经济中占有极其重要的地位和作用。自动检测系统是自动测量、自动计量、自动保护、自动诊断、自动信号等诸多系统的总称.在上述系统中，都包含有被测量，敏感元件和电子测量电路，它们之间的区别仅在于输出单元。如果输出单元是显示器或记录器，则该系统叫做自动测量系统；如果输出单元是计数器或累加器，则该系统叫做自动计量系统，如果输出单元是报警器，则该系统是自动保护系统或自动诊断系统；如果输出单元是处理电路，则该系统是部分数据分析系统、自动管理系统或自动控制系统。2.感器与传感器的分类 。2.1传感器。传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。2.2传感器的组成。传感器的功用是一感二传，即感受被测信息，并传送出去。传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成。最简单的传感器由一个敏感元件组成，它感受被测量时直接输出电量，如热电偶。有些传感器由敏感元件和转换元件组成，没有转换电路，如压电式加速度传感器，其中质量块是敏感元件，压电片是转换元件。有些传感器转换元件不只一个，要经过若干次转换。
三、传感器的分类
目前传感器主要有四种分类方法：根据传感器工作原理分类方法；根据传感器能量转换情况分类法；根据传感器转换原
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中图分类号：TM92文献标识码A文章编号1006-0278（2013）06-183-01
一、概述
一个理想的控制系统，在其控制过程中应始终使被控量等于给定值。但是，由于系统中储能元件的存在以及能源功率的限制，使得运动部件的加速度受到限制，其速度和位置难以瞬时变化。所以，当给定值变化时，被控量不可能立即等于给定值，而需要经过一个过渡过程，即瞬态过程。所谓瞬态过程就是指系统受到外加信号作用后，被控量随时间变化的全过程。瞬态过程可以反映系统内在性能的好坏，而常见的评价系统优劣的性能指标也是从瞬态过程定义出来的。对系统性能的基本要求有三个方面：稳定性、快速性、准确性。
自动控制理论研究的是如何接受控制对象和环境特征，通过能动地采集和运用信息，施加控制作用，使系统在变化或不确定的条件下正常运行并具有预定功能。它是研究自动控制共同规律的技术科学，其主要内容涉及受控对象、环境特征、控制目标和控制手段以及它们之间的相互作用。具有“自动”功能的装置自古有之，瓦特发明的蒸汽机上离心调速器是比较自觉地运用反馈原理进行设计并取得成功的首例。麦克斯韦对它的稳定性进行分析，于1868年发表的论文当属最早的理论工作。从20世纪20年代到40年代形成了以时域法、频率法和根轨迹法为主要内容的“经典”控制理论。60年代以来，随着计算机技术的发展和航天等高科技的推动，又产生了基于状态空间模型的“现代”控制理论。随着自动化技术的发展，人们力求使设计的控制系统达到最优的性能指标，为了使系统在一定的约束条件喜下，其某项性能指标达到最优而实行的控制称为最优控制。当对象或环境特性变化时，为了使系统能自行调节，以跟踪这种变化并保持良好的品质，又出现了自适应控制。
二、自动控制系统的基本构成及控制方式
（一）开环控制
控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为开环控制。开环控制的特点是系统结构和控制过程很简单，但抗扰能力差、控制精度不高，故一般只能用于对控制性能要求较低的场合。
（二）闭环控制
控制装置与受控对象之间，不但有顺向作用，而且还有反向联系，既有被控量对控制过程的影响，这种控制称为闭环控制，相应的控制系统称为闭环控制系统。闭环控制系统又被称为反馈控制或按偏差控制。闭环控制系统是通过给定值与反馈量的偏差来实现控制作用的，故这种控制常称为按偏差控制，或称反馈控制。此类系统包括了两种传输信号的通道：由给定值至被控量的通道称为前向通道；由被控量至系统输入端的通道称为反馈通道。闭环系统能减小或消除作用，但若设计调试不当，易产生震荡设置不能正常工作。自动控制原理中所讨论的系统主要是闭环控制系统。
（三）复合控制
反馈控制是在外部的作用下，系统的被控量发生变化后才做出相应调节和控制的，在受控对象具有较大时滞的情况下，其控制作用难以及时影响被控量，进而形成快速有效的反馈控制。前馈补偿控制，则在测量出外部作用的基础上，形成与外部作用相反的控制量，该控制量与相应的外部作用共同作用的结果，使被控量基本不受影响，即在偏差产生之前就进行了防止偏差产生的控制。在这种控制方式中，由于被控量对控制过程不产生影响，故它也属于开环控制。前馈补偿控制与反馈控制相结合，就构成了复合控制。复合控制有两种基本形式：按输入前馈补偿的复合控制和按扰动前馈补偿控制的复合控制。
三、自动控制系统的分类
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我国幅员辽阔，各地气温差异性较大，在冬季，我国的北方由于气温较低，都需要进行采暖，采暖的能耗量较大，更加重了能源紧张的局面，在目前居民住宅的集中供热系统结构中采用自动控制系统进行节能取得了较好的成效。伴随着我国科技的不断进步和经济发展，自动控制技术被应用在集中供热节能方面，并且取得了一定的效果。但是，从最近几年来我国自动控制技术在集中供热节能应用的成果来看，尚不理想，存在一定的问题。就此，针对自动控制技术在集中供热节能方面的应用提出了相关的建议。
1.换热站自动控制系统设计的原则
为了能够在保证供热质量的基础上，降低经济成本降低水电消耗，提出了科学合理的自动化控制系统。根据供热系统的复杂程度和规模，采用高性价比的自动控制系统设备。利用热网RTU系统的期间采用施耐德品牌的PLC。换热站自动系统因为供热形式和机组设备呈现出不同的方式，因此需要制定具有针对性的控制策略。在选择控制系统和配套仪表的过程中，应该从可靠性、简单性、实用性、便于维护性进行考虑。在进行自动控制系统设计的过程中，要充分考虑到整个系统的兼容性、开放性、稳定性、通用性和可扩展性。
2.换热站自控系统的组成
我公司的供热形式是通过换热器针对集中供热一次网和用户二次网进行热能的交换，通过二次网络将热能传输给用户。换热站的RUT系统是通过PLC、现象仪表电器、通讯接口、人机接口触屏等组合而成。通过流量、温度、压力等参数，将现场仪表传感器转换成标准的电流信号，变频器将电机电流、转速等信号送入到PLC当中，通过PLC控制变频器的启停和调速。触屏作为现象的人机接口，显示换热站的主要参数和设备状态，并且现场的指令操作也可以通过触屏的方式下达
3.换热站供热控制策略
当热水网络在稳定状态下运行过程中，在不考虑网管沿途损失的情况下，网路的供热量应该等同于供暖用户用来采暖设备的散热量，也应该等于供暖用户的热负荷，被称之为热量平衡。
所谓的供暖热用户的热负荷，是建筑物的体积供热指标与建筑物外部体积的积，再乘上室内稳定减去室外温度。
供暖用户采暖设备的散热量指的是，散热器的传热系数×散热器的散热面积×散热器热媒的平均温度。
供热量指的是，循环水流量×热水的质量比热×供水温度与回水温度的差，除以3600等于1.163×循环水流量×供水温度和回水温度的差。
也就是说，供暖热用户的热负荷，等于供暖用户采暖设备的散热量，等于供热量。这是供热调节理论根本，从以上内容的的描述中能够发现，系数建筑物的体积供热指标和建筑物的外部体积变化并不明显。在这里我们将其作为常数。因此，当我们将建筑物的室内温度控制到一定的时候，那么变量就只是室外温度。简单来说，室外温度能够在一定程度上影响到建筑物供暖热负荷的唯一变化。因此，在换热站自控系统中，室外温度的变化是系统产生扰动的决定性因素。控制的主要目的在于抵消室外温度变化所造成的扰动影响，达到维持系统平衡和稳定的目的。
4.节能效果分析。
4.1.降低单位的热能消耗
通过实施自动控制防范，减小管网水力失调的程度，达到用户系统热能分布均匀的目的。从另外一个角度进行分析，通过网流量调节阀开度分时自动控制和换热站水泵合理、及时的调节配合，避免人工调节在时间上的滞后性和对经验的依赖性。
4.2.降低单位降耗
在针对换热站进行增设水泵变频设备的过程中，要针对水泵电机频率进行自动控制，通过改变电动机电流和频率，达到节能的效果。在进行变频的过程中，它的调节范围较宽，并且能够保持较高的效率，实现精度化运行。它能够有效的消除电动机启动过程中的大电流，延长水泵的使用寿命。从另外一个角度进行分析，在热用户用热负荷较小的时候，能够通过减小流量的策略降低水泵对能源的总体消耗。
例如，以一个20万平方米供热面积换电站为例子，在08年的时候换热站水泵一共消耗电量为23.5万度，也就是电消耗为1.85度每平方米供热面积，在09年实施自动控制方案之后，电消耗变成1.12度每平米供热面积，20万平方米的供热面积总节电量为4.89万度。如果按照1.1单价进行计算，节省电费总数为4.26万元。这一数字意味着在使用自动控制系统之后，我国的在一定程度上节约了电成本，在对于我国未来的发展具有积极影响。
4.3.降低人工成本
通过自动控制设备的增加，改变了传统换电站需要人员留守的现象，从而节省了这部门的费用。因此，通过自控添加手段和变频器的合理配置，能够达到良好的节能效果。与此同时，对降低公司的资金成本具有一定的意义。
5.结语
综上所述，为了能够在保证供热质量的基础上，降低经济成本降低水电消耗，应科学合理的制定相应自动化控制系统，在进行控制系统和配套仪表选择时应从设备可靠性和设备简单性以及设备实用性等几个方面进行考虑与分析。本论文着重针对自动控制技术在集中供热节能方面的应用进行了分析，并针对自动化控制技术的原理、优势进行了分述，认为自动化控制系统对降低供热成本、提高供热效率有积极影响。
参考文献：
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一、引言
《自动控制原理》课程是数学、控制与信息领域的交叉学科，其教学目的是使学生建立自动控制的概念，掌握自动控制系统分析与设计的方法，培养应用自动控制理论解决实际问题的能力。近年来，在该课程的授课过程中多媒体课件的应用逐步地取代了传统的教学方式。因此课堂信息量大，课程进度较传统式教学要快，如何保证教学质量是较为突出的问题。其次，课堂教学枯燥，没有生机。数学推导较多，学生听起来乏味，不能激发学生的学习兴趣。再者，考试并不能完全体现学生的系统分析与设计的综合能力。还有就是理论教学和实验教学脱节。学生不能把理论教学内容与实验内容有机结合起来。因此改进教学内容、教学方法和教学手段，完善考核方式及其加强理论的实际应用对于提高学生理论联系实际的能力，培养应用型人才具有十分重要的意义。
二、教学改革
（一）教学内容与教学手段相结合
在《自动控制原理》的授课过程中多媒体课件的应用逐步地取代了传统的教学方式。在多年的教学探索中，笔者认识到，不要盲目地追求先进手段，让多媒体等现代科学技术主导了原本丰富、多样的人与人之间进行的课程教学，而应该针对课程中实际的教学内容需要，有选择地实现传统教学方式与多媒体教学、MATLAB实验教学等现代教学方式、手段的高效结合，真正达到提高教学质量的目的。
（1）多媒体教学负责课程知识结构展示和系统工作过程的动画演示。传统的全程板书式教学，过多的推导必定带来之前的部分内容被擦去，出现在学生面前的板书永远只是“不完整的部分”。而在宏观教学为主导思想的课程教学中，多媒体就可以非常有效地解决这个问题，使课堂讲授始终不脱离主线。在自动控制原理实际教学之初，通过生活、工程中实际应用实例的介绍引出控制系统的基本结构、概念是整个教学过程的起点也是关键点。在教学方式上，可以利用生动的图片、flas和视频资料的形式增强学生的感性认识，比如通过flas演示水位控制系统反馈调节的动态过程，让学生对控制产生直观形象的认识，不仅增强了教学效果，还激发了学生浓厚的学习兴趣。
（2）板书教学负责课程重点内容的具体分析。多媒体授课在很多方面具有突出的优点，但是盲目地依赖和追求先进技术，企图毕其功于一役。解决课堂授课的所有问题，无疑是不实际的。控制理论的课程内容多，复杂的数学推导和绘图往往使得学习能力相对较差的学生感到吃力，多媒体每一页的内容容量有限，一套理论的学习必定需要多页的讲解。比如，根轨迹绘制，近十条根轨迹规则，十几页讲完，学生感觉内容多，不会用。这个时候就应该将板书教学和多媒体教学结合起来。用多媒体显示大方向上的操作规则，用黑板演示具体题目的绘制过程，将具体题目和硬性规则有效结合起来，慢讲、精讲交叉互补，使得学生在理论方法和具体分析双轨并行中更好地掌握课程难点和重点，获得最好的学习效果。
（3）Matlab教学负责课程中图形的绘制演示。在控制理论课程的主要内容上，根轨迹法和频域法都是基于图形进行系统分析，在理论初步建立之后，课堂的部分教学内容，可以引入Matlab软件，利用软件的强大功能。去完成图形的演示和分析。例如，在时域分析的时候，相同主导极点所带来的单位阶跃响应有什么不同点，有什么相似性，就可以通过SIMULINK建模，在示波器的输出观察结果，再引入分析结论。在控制理论的教学过程中，合理地利用软件能够给学生留下直观印象，使其牢记关键的结论，取得事半功倍的教学效果。
（二）教学方法多样化
多样化的教学方法可以更好地培养学生的创新精神，提高学生分析问题、解决问题的综合素质。实施内容主要有以下四个方面：第一，合理设疑，激发学生兴趣。在课堂教学中，应用启发式的探究性的教学方法，充分凋动学生主动、积极、自觉思维，恰当调节教学节奏，活跃教学气氛，生动教学手段。第二，适时调控，引导学生思考。要使得学习不再只是知识的积累，而是培养学生在创造性地掌握现有知识的同时，对它进行创造性的发掘。第三，加强实践，提高学生能力。将具体的实例融人到教学当中，通过对工程实例的实践与探究，使学生明白‘控制”是怎么回事，清楚地看到‘控制”的运用和效果。
（三）考核方式过程化
为了使得学生能够在学好理论的同时将其运用到实际中，激发兴趣，强调过程考核，并且提高考试成绩和及格率，突出教学重点，对这门课实施考试改革以配合教学改革。为了培养学生的学习能力和实践能力，同时检查教学效果，在一些章节后组织编排综合型的题目，让学生以小论文的形式提交，将其成绩记录到期末总成绩的平时成绩中。这门课的教学内容可以分成两大部分内容的研究：前三章为控制系统的时域分析，偏重经典理论的研究；后两章为控制系统的频域分析，偏重工程实际应用。针对这样的内容特点，安排两次大作业，让学生对一个生产生活中的实例从时域分析和频域分析方法入手分析系统。大作业成绩也记录到期末总成绩的平时成绩中。
三、实验教学改革
（一）虚拟实验和实物实验相结合
传统的自动控制实验教学，一般采用实际的自动控制系统或自控实验箱，对系统进行实际的控制操作或在实验箱面板上连接相应的典型环节，通过对应的计算机软件观察系统的响应曲线及各项指标。虽然这种方式可以一定程度地提高学生的动手能力。但一般只能开设验证性实验，而且观察效果不理想。因此，将MATLAB仿真引入实验教学中，提出将虚拟实验与实物实验相结合，改革传统实验教学，开设MATLAB仿真实验，这样有效的增加了综合性和设计性实验项目的比例。
（二）加强系统实验
加强系统实验，使学生在掌握基本实验的基础上，充分利用已有的实验设备，增强动手能力。进一步强化系统化、工程化的概念。目前系统实验内容还在继续完善中，已有包括多种电机控制、单容水箱模型。学生们可以利用这些模型来检验和巩固自己课堂中所学的系统分析以及系统设计的方法。
四、结束语
在自动控制原理课程建设过程中，以上措施极大地调动了学生学习自动控制原理的主动性，培养了学生的创新能力和工程实践能力。虽然取得了一定的教学效果，但仍需在今后的教学中作进一步的探索与改进。
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中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）21-0014-02
河南理工大学（以下简称“我校”）的“自动控制系统”课程经过30多年的教学改革和发展，取得了突出成果，于2008年评为国家级精品课程。近几年来，本课程教学组在整合原有资源的基础上，在师资建设、教学手段、实践环节、考试方式等方面进行了改革和实践，进一步加强精品课程建设，获得了课程教师和学习该课程的学生的肯定和一致好评。
一、课程教材建设
教材的选取和教材建设是决定教学质量的关键因素之一，它直接影响着教学内容与学生知识结构的合理性与科学性。[1]
我校“自动控制系统”课程始于1972年，是国内较早开设该课程的高校之一。在教材的建设上共进行了6次修编和选取。随着电力电子技术、计算机技术的发展，交流电力拖动控制技术取得了突破性进展，一些先进的控制理论和方法在交流电力拖动系统中得以实现。从1996年起为适应国家教育部“面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的要求，将课程内容进行拓展，并结合我校与煤矿结合紧密的特点，增加交流调速控制学时，引入VC、DTC等先进控制策略的相关知识，以适应自动化专业人才培养的需要。2004年，根据我校特点的需要，再次对以往使用教材进行了修编，出版了“十五”国家级规划教材“自动控制系统”。根据课程发展的需要，今年再次对教材进行修订，进一步增加了交流调速内容在课程中的比重和课时。
二、教学方法建设
“自动控制系统”具有综合性强的特点，这门课程涉及的领域广泛，是电机学、电力拖动自动控制原理、微型计算机控制技术以及电力电子技术等多门课程的综合和升华，也是与工程实际接合非常紧密的一门专业课程。[2]在讲授课程的过程中，主要从以下几个方面着手：
1.培养学生的学习兴趣
“自动控制系统”课程是一门综合性和实践性很强的课程，培养学生对该课程的学习兴趣尤为重要。课程教学中始终贯穿课程内容的实用性是激发学生学习兴趣的关键所在。例如在课程开始就给学生先举一些很有吸引力的、多个领域的交直流调速系统应用实例，例如电力机车的启动、调速、停止过程和龙门刨床切削工件的过程，让学生直观形象地了解到本门课程在实际中的具体应用及重要地位，增加学生对电机调速系统的感性认识，通过这些例子用“调速”两个字来概括本课程的学习内容，让学生了解本课程的学习目的。然后从19世纪开始谈交直流的发展历史，比较交直流调速的优缺点进而让学生认识到交直流调速的发展趋势，使学生对本课程有一个宏观概念上的了解，清楚本课程的重要性，培养学生对本课程的学习兴趣。
2.鼓励学生自学、主讲，调动学生学习的积极性
课堂教学过程中，对于较难的章节可以以教师主讲形式进行，在本节课结束后，把本节课讲到的调速系统的缺点总结出来，提到下节课的调速方式可以解决存在的问题，让学生在课前自学，预先提醒下节课可以由学生来讲。在下节课时请学生来主讲，根据学生的理解，针对关键问题，回顾所学内容，对学习过的内容进行叙述，交流自己掌握的知识及学习体会。教师在听取学生讲课和回答问题的过程中，可以摸清学生对知识点的理解和掌握程度，对其中的错误概念和理解及时给予指导、纠正。在课程内容的讲授中，以控制方法作为主线，贯穿课程始终。按提出问题、分析问题、解决问题的方式，循序渐进、由浅入深地组织研讨型教学，充分调动学生的学习积极性。
3.精心选择教学内容，适当补充新的知识点
教学过程中应根据本课程的特点，使教学内容与该领域的先进技术同步，激发学生的学习兴趣。随着电力电子技术与自动控制技术的进步，应逐步增加交流调速的教学内容，减少直流调速的内容。其次，由于自动控制系统课程的讲授内容较多，要根据不同专业分配的课时合理选择讲授的内容，处理好教学内容和教学专业、教学课时之间的矛盾，做到由简入繁，重点突出。
另外还可以适当引入和教材理论相关的生产实践的例子。例如在交流调速部分很多教材只介绍变频器的算法，很少提及变频器的应用。作为以培养应用型人才为目标的本科院校，应在教学过程中适当介绍几种当前比较先进的变频器的参数设置和使用场合，如ABB、SIEMENS等的应用实例，有利于培养学生的解决实际问题能力。
4.适当使用多媒体教学
改革传统的“黑板+粉笔”的教学方式，引入多媒体教学是目前在高校教学中普遍采用的一种教学手段。[3]但是过多地使用多媒体教学会限制学生的想象力，不利于学生创造性思维的发展，也缺少教学过程中的灵活性和同步性，同时也不利于教师主导课堂教学。[4]因此在自动控制系统的教学过程中，教师首先要合理规划好哪些章节使用多媒体课件教学，对于使用多媒体教学的章节一定要按照自己的思路对课件进行整理或自己制作课件。
一般来讲对于内容枯燥而要提高学生学习兴趣或图形较多的章节内容可以用多媒体教学，比如绪论、电枢可逆有环流调速系统制动过程分析等章节推荐使用多媒体讲解，使用多媒体讲解时也可以加上适当的板书。对常规内容、公式原理的推导等用板书完全可以满足教学要求。
5.加强实践环节教学
通过实践或实验环节可以加强学生对课本所学内容的理解。教学过程中注重课堂教学与课外创新实践活动相结合，在课堂上鼓励学生积极思考、提问和回答问题；在实验课将理论验证与综合设计、自主创新结合起来，给学生更多发挥个人创造力的机会；在课外积极鼓励、指导学生参加学校“大学生科技创新基地”的科技活动，通过此类活动反过来促进课堂教学，学生的创新实践能力得到加强。鼓励学生参加一些自动控制系统设计开发类的比赛和项目。近几年，我校学生参加飞思卡尔汽车大赛的热情不断高涨，在全国大赛上也取得了较好的名次。学有余力的同学也参加了自动化研究所教师承担的一些科研项目，在实践中得到了锻炼。
6.引入MATLAB进行辅助教学
利用MATLAB仿真工具设计自动控制辅助教学软件，通过Simulink生动再现了系统的动态响应过程，化解难点，同时增强学生探究式学习的兴趣。MATLAB软件可以搭建虚拟系统，实现系统的仿真任务，把这个软件引入到教学活动中，已经被越来越多的老师所采用。例如在讲授转速、电流双闭环直流调速系统的动态特性分析时，在MATLAB/SIMULINK环境下根据具体的系统参数设计该双闭环调速系统，仿真观察其动态特性，改变各调节器参数，由虚拟示波器得到不同的曲线，分析仿真结果，使学生直观地认识到所研究的双闭环系统的特点。在课程设计过程中，可以鼓励学生使用MATLAB软件对设计的系统进行仿真验证，克服了传统教学中枯燥、抽象、难以理解等弊端，达到良好的教学效果。
7.作业和考试方式上的改革
灵活布置和批改作业，提高教学效果。在课程教学中，根据重点、难点内容并结合实际调速系统发展现状与趋势，适当布置一些具有实践性、挑战性的作业，以启迪学生的创新思维能力，进一步拓展知识、开阔思路。此外，还布置学生撰写科技论文，培养学生查阅文献、分析归纳资料、书写论文、进行初步科学研究的意识和能力。
灵活运用多种考核形式，综合评定课程学习成绩。考试形式有：以考试为主，在课程网站上公布考试题目的类型，正确引导学生的复习方法和内容，强调考查学生运用知识分析问题，综合解决问题的能力，变单纯考核记忆能力的考试方式为重能力、求创新的考试方式。考试题目上有30分左右的英文题目，要求学生用英语作答，加强本课程的双语教学力度。对学生实验、课堂发言与科技论文写作考虑权重加权求和，给出课程的综合评价。
三、课程教学的预备和辅助工作建设
加强课程教学的师资队伍、网络教学环境和实践性教学准备工作属于课程教学的预备和辅助工作建设，为课程教学提供强有力的保障。
1.课程教学团队的建设
自动控制系统课程的一个特点是实践性强。任课教师的科研与工程实践方面的经验与能力对教学过程和教学效果的影响至关重要。由于课程的内容大量涉及到工程实际，而大多数新教师的学习经历都是从学校到学校，没有现场实际工作经验，缺少实际系统设计、安装调试经验，理论教学和实际脱节，对课程内容的理解深度受到限制，从而影响实际的教学效果。[5]近几年，课题组加强对教师的实践能力培养，提高教师自身的科研素质，提高对新技术的敏感性。具体的做法有：选择合适的工矿企业，派教师到这些单位参与生产和产品研发，掌握实际中应用的最先进技术，提高教师的工程实践能力和科研能力；鼓励新教师申请、主持或参与横向项目；聘请在工矿企业有工作经历的具有丰富实践经验的高级职称人员兼职教师进行授课，指导学生进行工程实践。通过教学团队建设，教师互通有无，带动整个教学团队的教学、科研、工程实践能力的提高。
2.网络教学环境建设
为适应教学网络化和信息化的发展趋势，先后投入大量资金和人力，依托国家级、省级精品课程建设及重点学科建设，建设了“自动控制系统”精品课程教学网站。在网站原有内容的基础上，不断吸纳校内、校外以及国外专家、同行、学生在利用精品课程资源学习过程中提出的意见和建议，来优化精品课程建设方案，从而调整和补充精品课程的教学内容，促进精品课程建设者与使用者的互动。[6]目前正在以虚拟仿真实验、远程监控和直流控制电路板制作三个实践性环节作为整个教学系统实践部分的核心开发网上远程实验系统平台，为学生进行综合实验提供了良好的网络学习环境。
3.实践性教学环境建设
自动控制系统的另一个特点是通用性强。课程内容不是专门针对某一种专门控制系统的工程技术，而是适用于很多控制系统和装置。以国家级实验教学示范中心“电工电子实验中心”和电力电子与自动控制系统实验中心作为依托，构建了“自动控制系统”实验教学新体系，建立了“立体化”实践教学模式；形成了“主导、自主、开放、创新”的实验教学理念；建成了能够进行“验证、设计、研究、创新等实验以及学生竞赛、科研活动等一条龙”的实践教学平台。自行研制设计开发了多功能调试平台、微控制器开发系统、机器人控制、三级倒立摆等实验教学设备，为培养学生的理论联系实际和系统综合设计能力创造了良好的条件。我校国家级电工电子教学示范中心和电力电子与自动控制系统实验室是开放实验室，全天候开放，为“自动控制系统”课程相关实验的开设提供了充分的保障。
在实践教学方面，根据实际科研中的经验，把大型项目分解成若干个子项目，给学生创设具有思考性、创新性的问题，培养学生的创新思维、创新意识，做到以科研促教学；在日常的教学活动中，注重把新技术、新成果引入课堂教学，鼓励优秀的学生参加教师的科研项目，使教学和科研有机地结合起来，激发学生科学研究的意识，培养学生的创新意识和创新能力。
四、结语
根据自动控制系统课程的特点，结合本校培养人才社会服务对象的实际，自动控制系统精品课程课题组进行教学内容的精练、教学手段的丰富和教学实践的完善，从学科特色、教学理念、教学内容及教学方式等方面入手，充分利用多媒体及网络技术的普及性及便利性，加强了精品课程建设。在本精品课程的示范和激励下，电气工程及其自动化专业的主干课程“供电技术”在2010年成果申报为国家级精品课程，自动化专业的主干课程“电力电子技术”“自动控制原理”课程也相继建设成为了省校级精品课程，[7]从而推动了自动化和电气工程及其自动化专业及学科的整个课程体系的发展，提高了电气工程与自动化学院各个专业的教育教学的质量，为高校培养高质量、高素质人才提供了强有力的保障。
参考文献：
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[2]周香珍.《运动控制系统》课程教学改革探索[J].中国科技信息，
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[3]高林，韩宁.运动控制系统课程多环节教学模式的探讨[J].中国现代教育装备2008，（65）：78-79.
[4]王升杰.多媒体运用在课堂教学中的利弊之我见[J].教育科学，
2011，（9）：141.
[5]卢秉娟.运动控制系统课程教学突出工程实际应用性研究[J].洛阳理工学院学报（自然科学版），2011，（21）：88-90.
篇12
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）03-0219-02
自动化技术在社会生产和生活中具有广泛的应用，自动化专业教育具有巨大的市场需求。《自动控制原理》课程是自动化专业的主干课程之一，并且此课程是后续自动化专业课程的基础。该课程传授反馈控制系统的最基本概念以及反馈控制系统分析设计最基础的思路方法，是自控专业学生能力培养的基石。随着经济全球化和中国经济的快速发展，外企在中国投资和中国企业走向国际已经成为现实。这种现状使得高科技人力资源在不同国家流动的趋势越来越强。中国大学留学生数目以及中国高校毕业生使用英语在外企和国外工作的数目呈不断上升趋势，中国大学与英语国家的校级交流也越来越多，这些变化都使得中国大学教育对全英文专业课程教学的需求越来越大[1-3]。全英文《自动控制原理》课程就是为了适应这种教育国际化的形式而设置的。目前中国大学教育处于走向国际化的初步阶段，探索并交流适应现阶段形式的全英文课程教学方法提高全英文教学质量是非常必要的。
一、课程特点与教学对象分析
《自动控制原理》课程是一门理论性非常强的专业基础课程，面向电类专业中国本土学生和留学生开设。该课程对学生的数学基础知识要求比较高，课程用全英文开设，还需要学生具有较强的英文听力和阅读理解力，作业和实验报告等需要学生有较强的英语书面表达能力。该课程设有实验环节，在有留学生参与的实验小组进行系统分析与设计的团队工作，不仅需要学生有较强的实验操作能力还需要学生具有良好的专业英语口头沟通能力。《自动控制原理》课程是自控专业的基础课程，在大学三年级上半年开设，是其他自控专业课的基础，只有很好地理解和掌握控制原理的基础知识，才能继续学习好后续的其他专业课。目前我校留学生人数虽然呈上升趋势但绝对数量还不是很多，全英文教学班一般由本土学生和来自非洲、欧洲、美国、亚洲等不同地区的留学生组成。由于学生们的背景不同，学生的数学基础、英语程度、接受能力、思维习惯和特点都具有一定的差异。一般来讲，本土学生的数学基础较好一些，英语阅读能力较强，但因生活环境为中文，英语听力理解能力相对阅读能力弱一些；对于母语不是英语的留学生，因其有限的英语程度，在课程学习和交流中具有一定困难。从已开设的英文课来看，一般留学生的数学基础相对中国学生弱一些。对来自不同背景学生进行自控原理的教学，如何因材施教，具有一定的挑战性。
二、教学组织与方法
面向不同背景的学生来源开展《自动控制原理》的全英文教学，要保证提高教学质量，必须从师资配备、教学对象认识、教学组织、教材选择、教辅资料与软件工具选择、实验安排等方面全方位地合理安排。全英文教学应该从教学对象背景的需求出发，在注重知识传授、能力培养的同时，要特别注意教学交流质量的提高，以达到知识传授、能力培养的目的。
1.教学团队的素质。自控原理的全英文教学，涉及数学及专业知识的传授、使用英语的沟通，在教学对象来源差异较大的情况下，对教学团队的素质要求比较高。（1）教师英语能力基础及保持：全英文授课的教师，一般应具较强的责任心，具有较好的英语口语表达能力。尽管有些老师有海外学习经历，全英文任课老师由于一般工作在中文语境中，也要注意英语听说能力的保持。（2）专业知识及其应用能力：《自动控制原理》课程是一门比较传统和基础的课程，任课老师一般都学习过此门课程。因此老师对相应的知识点都比较熟悉，但对于课程知识的应用还需予以加强。教师应该有课程相关的比较全面系统的知识背景，不仅可以讲述课程的知识点，也能够讲述知识点之间的相互联系以及知识点的应用环境、应用方法及应用工具，使学生不仅获得课程的知识点，还获得关于知识应用方面的技巧。（3）面向教学对象的教学方法：课程教学的效果取决于课程教学的方法。一般教学方法由理论学习和课堂经验积累两种途径获得。教学方法没有绝对的好与不好，关键的是教学方法要适用于教学对象。因此除了一般教学方法的掌握，教师还要在教学实践中注意收集学生对教学的反馈意见，不断积累总结教学方法及其适用对象。（4）教师的组织与沟通能力：主讲教师是课程的负责人，全面负责助教、实验指导老师和学生之间的工作安排和沟通。教师应该在第一节课收集所有学生的联系信息，包括留学生的国籍，并向学生公布课程助教、实验指导老师的联系方式，保证课程参与者的双向沟通。
2.课程教材与辅助材料：（1）课程教材的选择要考虑到教学对象，选择难易适中的教材。在本课程的实践中，为了满足不同层次学生的需要，为学生推荐了一组具有不同特点的教学参考书。在参考书中有相对比较深的教材满足专业和英语基础比较好、好奇心上进心比较强的学生；也有参考书比较深入浅出，易于理解，满足基础相对弱的同学。考虑到中国本土学生将来也有可能在中国企业工作，本课程推荐了具有中文翻译版的英文原版经典教材，便于学生能在课后了解专业词汇的中文表达，也帮助英文程度差但具有一定中文语言能力的学生对课程的理解。另外本课程为学生提供控制原理主要贡献者的生平介绍，帮助学生理解一些控制原理产生的背景，让学生们学习该领域大师的创新精神。（2）教学辅助资料与工具的提供可以帮助学生理解复习课堂教学的内容。本课程为学生提供中英文对照专业词汇，帮助学生对课程的理解和掌握，并能使用英文专业词汇进行作业和实验报告的表达。自控原理是一门对数学要求比较高的课程，可以把一些课程常用的数学公式表，如拉普拉斯变换表等，作为辅助材料提供给学生。本课程还在课程网页上提供全部课程的英文录像，如果学生在上课时没有完全消化，可以在课后自己观看相关课程录像，理解和消化上课的内容。
3.课堂教学方法。课堂教学是课程知识传授的主要环节，直接影响到最后的教学效果。教师在英文课堂教学中，要注重以下环节：（1）任课老师的课堂表达：教师上课应注意循序渐进，深入浅出，板书要整洁明了。语言采用简单明了、易于理解的句型。考虑到班级里有英语听力不太好的学生，上课语速要适中，并配有相应的关键字板书或多媒体演示稿，以补充学生由于听力原因造成的信息损失。发放多媒体演示稿关键部分的纸质打印件，方便学生做课堂笔记。教师上课应该基础部分简单清晰、教学内容应有扩展性，同时注重介绍知识的应用环境，既要照顾到基础较差的学生，也应满足综合能力强的学生的需求。（2）课堂教学的互动与反馈：由于该课程理论性强，对数学基础要求高，大部分学生使用第二语言第一次接触新的概念，如果没有进行足够时间的预习很难在课堂上使用英语主动提出问题。而电类专业的学生学习任务比较繁重，一般没有时间做足够的预习。教师可以围绕课程内容，设计课堂讨论题目，采用分组课堂练习的形式，一般为二到三人一组，学生可以互相讨论，加强对所学概念方法的理解，教师在学生练习时，巡回检查，期间学生可以向老师询问不懂之处。这种形式的全英文互动，既减少了学生的表达压力，又能达到互动反馈教学效果的作用，非常受学生欢迎，教师也能及时发现学生难于理解的知识点。
4.课程实验。课程实验是课程教学的重要环节，学生通过实验可以加深对课堂知识的理解，并掌握理论知识的应用方法。为保证实验质量，首先要向学生提供清晰的实验指导书，在实验分组时应避免将留学生分在一组，而是将中国本土学生与外国学生搭配开来，加强留学生与中国学生相互交流学习，帮助留学生融入本土学习环境，克服由于外国学生对环境的不熟悉造成的工作障碍，顺利完成课程实验任务。实验报告也是课程实验的重要组成部分，要求学生对实验数据进行有效处理，对实验现象运用课程理论知识进行详细分析、解释。
5.课程学习质量的监控与评估。学生课程学习质量的监控分课堂学习评估、课程阶段学习评估和课程学体评估。课堂学习评估主要通过课堂练习来进行。教师通过学生课堂练习的情况，评估学生课堂学习的质量，改善课堂教学效果。课程阶段学习评估主要通过阶段小测验来进行，通过阶段小测验可以测试学生对一个阶段所学知识的综合运用能力。课程学体评估包括学生的课堂表现、作业情况、小测验情况以及实验情况和期末考试，是学生整个课程学习过程的综合评估。期末考试内容应该含概课程基础知识、课程知识灵活应用和课程知识综合运用等层次，以测试不同层次学生掌握课程知识的情况。
现阶段全英文专业课程教学在中国大学尚属于初步发展阶段，本文主要讨论全英文自控原理课程的教学特点与方法。论文分析了全英文课程班的学生组成和特点，阐述了自控原理全英文课程的教学质量保证的关键措施及经验，为中国大学全英文专业课程的发展提供参考。
参考文献：
[1]曾圆圆，项慨.C++全英文课程理论与实践的新方法[J].教育教学论坛，2012，（38）.
[2]徐巍华.工学研究生课程的全英文教学实践[J].电气电子教学学报，2013，（2）.
