刘慧霞，丁 红，赵 玫

(鲁东大学信息与电气工程学院，山东烟台264025)

“自动控制原理”是电气工程及其自动化、通信工程、电子信息工程等电气信息类专业的重要必修课程之一，也是机械类或物流工程专业的主干课程[1]。建立“自动控制原理”课程的立体化教材，提高学生综合运用知识的能力，是目前教学环节中迫在眉睫的事情。

本文主要讨论立体化教材建设，包括立体化教材的内容及其创新问题[1－4]。

1 “自动控制原理”立体化教材内容

1)纸质教材

纸质教材包括主教材、学习指导和实验指导书等。我们教学课题组和几所高校的教师共同编写了主教材《自动控制原理》[5]。该教材主要是针对一般应用型高等院校本科专业编写的。教材每一章的开始均有本章教学目标与要求，结尾有学习指导及小结、本章知识构架和背景阅读材料。全书以计算机磁盘读写系统作引子提出问题，使学生能较容易地将全书的内容贯穿起来，形成控制理论如何应用的整体概念。教材辅以少量综合训练，每一章的课后习题都含有1-2道研究生入学考试题，使教材达到了基础与提高相结合的目标。

实验指导书在主教材的最后一章，结合计算机辅助教学CAI系统精选了最重要的部分实验。

2)CAI(Computing Assisted Instruction)系统

用Matlab语言开发的CAI系统把双向互动的教学方法引入课堂，是一种助教、助学、寓教于乐的电子教材。制作CAI系统采用多重嵌入式链接，把教学大纲知识点中的难点和重点设计成立体结构，可为自主式学习提供新途径。CAI系统用模拟仿真等技术讲解课程中的难点和重点，强调教学方法和教学策略，辅助教师和学生完成教学任务。

CAI系统采用主界面调用子界面的设计方法。每个子界面的功能包括课程各个章节的主要内容，辅助教学部分的界面设计采用在线任意输入系统的数学模型的方式，可以实现单位阶跃响应、脉冲响应图形绘制，显示系统的性能指标，还可以绘制系统的根轨迹、伯德图、极坐标图等，也可以进行系统设计。学生还可以应用该软件检验部分作业和习题的正确性，学习或复习课程的相关知识。

CAI系统仿真实验部分，有指导学生独立进行设计性实验的说明，从而为学生提供了仿真实验平台，为完成设计性实验提供指导。先做仿真实验再在实际设备上做实验，可以有效地提高实验的效率，使学生容易将理论与实际联系在一起。教师可以借此在课堂上进行演示实验，与课件随时切换，分析和设计系统，展示实验过程和结果。

3)网络课程资源

网络课程资源由“教学大纲”、“电子教案”、“CAI系统”、“试卷库”、“电子图书”，“习题解答”、“教学录像”和“网上交流”等组成。网络课程资源借助我校网络课程平台建设，学生可以通过网络课程自主学习，预习、复习或做实验都可以在电脑上完成，相当于第二课堂。

2 立体化教材建设的创新策略

1)师资力量的聚集

师资应由学术水平高、教学质量好、有先进教学设计理念的教师作为立体化教材建设的中坚力量，并吸收掌握信息技术和媒体制作技术的教师为骨干成员。

2)学教并重

教材以发现问题、目标驱动和解决疑难为导向，从学生关注的常见问题入手，引导学生把握知识结构，由易到难完成学习任务。如教材中以生活中最常用到的计算机磁盘读写系统提出问题，导出相关知识点并贯穿整个教材，使学生对控制理论的应用有了直观的认识。

主教材《自动控制原理》以生活中最常用到的计算机磁盘读写系统提出问题，导出相关知识点并贯穿整个教材，使学生对控制理论的应用有了直观的认识。

3)多元化教材的编著

教材虽然是针对一般应用型大学的学生编写的，力求理论讲解简单化并强调与其他课程的关联，但是仍然辅以少量综合训练的内容，便于层次较高的学生对问题进行深入研究。另外将课后习题给出详细的解答便于学生预习和复习。

3 结语

“自动控制原理”CAI系统是我校教学成果的一部分(获得2008年鲁东大学教学成果一等奖;“用Matlab建立电子信息类虚拟实验室”中的“自动控制原理”部分)。后来，增加了辅助教学的内容，可以从北京大学出版社网站下载，下载的地址为:http://www.pup6.com。已被我国10余所高校选为教材。

随着网络课程建设的进行，2007年“自动控制原理”被评为我校校级优质课程，2012年被评为校级精品课程。经过几年的充实，网络课程资源逐渐丰富，该课程还作为研究生初试课程但是主教材最后一章实验指导内容相对薄弱，有些实验内容并没有涉及，目前课题组正和内蒙科技大学的教师合作编写《自动控制原理实验教程》，以求完善。

[1]田玉平.探索“自动控制原理”课程教学体系改革之路[J].南京:电气电子教学学报，2008，30(3):8-11.

[2]徐颖秦，潘丰.自动控制原理立体化教学新体系的探索与实践[J].天津:电力系统及其自动化学报，2012，24(2):152-155.

[3]张瑞成，王福斌，陈至坤.“自动控制原理”课程立体化教学体系研究与实践[J].北京:实验技术与管理，2013，30(9):81-184.

[4]赵芸辉.教学设计课程的立体化教学资源设计研究[D].南昌:江西师范大学，2008.

[5]丁红，李学军.自动控制原理[M].北京:北京大学出版，2010.