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本科教学散记——以《自动控制原理》为例 精选

已有 5317 次阅读 2019-7-7 21:25 |系统分类:教学心得

我已经宣布将手头的项目做完,就不再接任何新的项目,在退休前的最后五年,我要抓紧时间做自己想做的事情。在这个过程中,如何处理好手头的本科教学任务就成了一个不得不处理的事项。其摆在自己面前的事情之一就是是否要对本科生的课程讲稿来个脱胎换骨式的修改。

我坚持给本科生开设一门完整的专业基础课程,几乎坚持了整个大学老师生涯。《自动控制原理》这个课程上了30年了。要说心里对这个课程没有修改的想法那也是有点矫情,但是我大概只是在1992年,1999年,2003年,2009年和2014年进行了较大的整理,其他都是小的改动。

1992年我还在湖北工作,那个时候硕士刚毕业不久,花了很大的功夫想从原始文献开始进行一个梳理,功夫是下了,得出的结论是,能力不够。在一个大的框架下,一个课程的讲述其实是有确定空间的。优点是对这个课程的教材把握自认为比较精细了。当时,印象中哈尔滨工业大学、清华大学、南京航空大学的三本教材各有特点,也是我依据的重要是的基础,另外就是1973年科学版的美籍日本人绪方胜彦的书籍蛮不错。还发现了一个很薄的,但是我感觉力度蛮强的中央电大出版的北航老师写的自动控制原理教材,非常好。自动控制原理的教材中,前两个教材的主编后来都是院士了。但是,从2000年左右,南京航空大学的教材经过几轮的修改有了脱胎换骨的进步。我现在一直都是使用这个教材的。现代控制部分,当时主要是天津大学刘豹老师的教材,然后就是以线性系统命名的几本翻译的教材。

1992年花了很多时间准备这个课程,估计现在的年轻老师不会有我们那个时候的条件和时间来准备上课。 这个功夫花的我觉得蛮值的。因为有了这个课程,我要是科研做的不够好的时候,上课可以基本存活下来。

回想这个课程的变迁非常有意思。我刚开始上这个课程的时候,经典控制部分大概要上110-120小时。现代部分大概要上40小时左右。然后,教改一直继续,课程学时数就一路下调,上海大学的自动控制原理属于高学时课程,经典部分也只有70小时了。现代部分也只有30小时。原来在110小时的经典部分,离散控制部分不多,还有大部分内容保留在计算机控制的课程中,进行分析。现在学时压缩到这样,而且离散部分的内容有一段时间不知道如何安放,因为,计算机控制的课程消失了或者作为非限制选修而大部分没有选修。

其实,这些表面的学时变化并不是最为重要的,重要的是自动控制原理课程作为自动化的专业基础课程本来还被赋予了建立自动控制基本概念的重要任务。但是,在学时这么压缩的情况下,这个任务已经难以完成了。当我发现这个问题的时候,我不得不将这个专业的教学计划再翻看了一遍,不好意识,这个专业开设了一个自动控制系统导论课程,大概也就20小时左右。有了这个课程,自动控制原理课程的地位就由第一个导论课程演变成了纯粹的技术课程(注意这是我自己的理解,自动控制原理课程的大纲还是延续着以前的描述,大部分与我年龄差不多,或者大点的老师还在坚持他们学习的时候对这个课程的要求)。

几乎抽掉具体科学内容的导论课程如何可以完成建立基本概念的功能,我是怀疑的。

围绕自动控制原理课程的教学改革在自动化专业的教改中投入了相当的人力和财力。我们高兴看到的是南京航空大学的那个教材从1984年以来逐渐具有灵气,而且丰满。但是缺少了专业整体布局分工的时候,课程之间的地位和知识的衔接则需要调整。面对这样的缺陷,原则上可以从学生参加的科技项目研究中,通过边干边学的方式调整,也因此这个学生如果只是读课程考试,要他们在研究生复试中表现出我们当年对整体性把握,蛮难的,因为课程和教材也已经很大程度上碎片化了,整体的把握需要别的手段来建立。

要解决这个,我自己不具备能力,也因此,本科课程还沿用之前的讲稿。





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