摘要：本文通过对自动化专业课程中控制类课程群教学环的特点分析，提出了将科研和教学紧密结合达到“以研促学”，将课外实践和教学紧密结合达到“学以致用”，从而实现加强控制类课程群工程教学的新思路。
关键词：自动化专业、控制、科研、教学

• 引言

自动化专业控制类课程群是自动化专业的核心课程，可是体现自动化精髓“控制与系统”的主要教学内容。通过这些课程的学习，可以使学生自动化专业的形式和任务，建立系统的观念。控制类课程群涉及自动控制原理、现代控制理论、计算机控制技术，运动控制系统、过程控制系统、PLC控制以及单片机与嵌入式控制等教学内容，内容丰富，知识面广，信息量大，技术发展更新迅速，在教学过程中，具有一定的难度。同时这些学习内容也是以后从事自动化及其相关领域和行业工作的专业基础^[1-4]。
对这一系列关键课程，如何在学习阶段奠定良好的自动化技术和工程应用基础，是目前教学改革必须要考虑的问题之一。传统的课堂教学+实验教学模式是否能够有效实现知识获取与能力培养之间的衔接问题，达到学以致用的目的？也是值得我们探讨的问题。

• 传统教学模式及效果分析

自动控制类课程群教学内容相对比较抽象。随着自动化技术的不断发展、学科交叉不断深入，自动化技术的应用已经逐步深入到生物、医学、环境、经济管理、军事、工业以及社会生活的方方面面。应用领域和范围的拓展，为自动化专业人才所掌握的知识和能力提出了新的要求，对知识和技能的传授者也提出更高的要求。从而对教学活动中涉及到的各个环节要素也附加了新的属性和特征。
对于授课主体的教师来说，要具有较强的工程应用背景和扎实的本专业基本知识，在精选教学内容时，要仅仅围绕人才培养目标及业务要求，对基本概念、基本理论、基本方法的讲授要能够作到透、准、精。
对教学活动中的主体学生来说，要想较好地掌握理论性和工程性都较强的控制类课程群的知识，在基础课程知识的储备上要作好充分的准备，学生对于高等数学、线性代数、电路分析、模拟电路、电机拖动等课程的学习要做到熟练掌握，充分理解。同时还要通过参加多种实践创新活动，把所学的知识应用到实际中。
从教学内容上来看，控制类课程群，兼具理论性和工程实践性，面向多应用领域，不同领域专业知识交叉应用的特点比较突出。所涉及到的数学基础知识从微积分、复变函数、离散数学到矩阵理论、场论等内容，而且对数学知识的掌握不再仅仅局限于公式的推导、定理的证明，而是更为强调公式定理的工程和物理意义的阐述。授课内容应能够适应这些变化的需求，能够随着技术的不断发展而不断更新，使学生的知识面能够跟上时代发展变化的需要。
从教学方法上来看，控制类课程具有较强的工程应用背景，满堂灌、填鸭式，只注重公式推导和基础理论学习的教学方法已不能完全满足控制类课程教学的要求。目前教学内容与学时之间的矛盾也越来越突出，比如控制类课程从控制理论到控制技术在到控制系统，从经典的PID控制到新近发展起来的智能控制，从传统的单片机控制到嵌入式控制等诸多内容，在有限课时的前提下，只有采用有效的教学方法，比如于学于做的教学模式，采用项目驱动的授课方法等，才能将这么多门类的理论知识传授给学生，才能使学生对这么多门类的工程应用建立直观认识。
三、科研活动与教学过程紧密结合，以加强控制类 课程群工程教学内容
科研可以作为教学活动的实践支撑。通过科研与教学的紧密结合，达到了“以用促学”的效果，但学生也要积极参与到课外实践活动中。中央民族大学在这方面取得了较好的效果，学生积极开展各类学科竞赛并取得较好的成绩。在科技活动中，学生将学到的理论知识有效的应用到控制系统的设计和分析过程中，达到了“学以致用”的效果。
课外实践教学是在教师的指导下，充分发挥学生的主动性和积极性，要求学生积极利用控制类课程学习中学过的传递函数模型、PID控制、嵌入式控制、系统设计和分析方法等方法应用到系统设计及功能实现的开发实践中。比如在“无人车寻迹智能控制系统设计”项目的设计开发过程中，如在“恒温水箱智能控制系统”的设计过程中，要求学生在老师的指导下，能够建立寻迹控制系统的传递函数，并在此基础上，进行控制系统设计。在自动寻迹控制过程中，要求学生能够用PID控制和模糊控制分别实现基于计算机和基于嵌入式的控制器设计，并对控制效果进行对比分析。通过这些过程大大激发学生学习的兴趣，在提高学生动手实践能力的同时，培养学生的创新意识和工程实践能力。

• 结论

本文通过对控制类课程群教学环节特点进行分析，提出了将科研活动和教学活动紧密结合，加强控制类课程群工程教学的思路。将科研和教学紧密结合达到“以用促学”的效果，将课外实践和教学紧密结合达到了“学以致用”效果。任课教师不断通过科研活动提高业务水平，从实践中积累经验和教学素材，通过把科研、实践与教学紧密集合，以扩展学生的知识面，增加学生学习兴趣，有效提高教学质量。