王琪?高嵩?王坤

【摘 要】 针对目前工科毕业生创新能力较差的现象和传统控制工程系列课程存在的问题，本文从理论课程教学体系、实践教学模式、师资队伍建设、教材建设、网络教学平台等几个方面，论述了多层次、多形态立体化教学体系的构建策略，旨在提高学生的创新思维意识和创新能力。

【关键词】 控制工程系列课程；立体化；教学体系；构建

一、引言

控制工程系列课程研究自动控制系统的规律，是自动化、电气工程及其自动化的重要课程，在人才培养中占有极为重要的地位。在几十年的课程建设过程中，由自动控制理论、现代控制理论、计算机控制技术、先进控制理论、控制系统仿真与CAD、自动化系统工程设计、运动控制系统、过程控制系统八门课程组成了控制工程系列课程。随着特色专业建设的开展及卓越计划的实施，研究与构建控制工程类系列课程的立体化教学体系，符合行业发展的规律，符合我国建设创新型国家的战略决策，符合建设优势专业的要求。那么在以工程素质与工程实践能力培养为目标的教学体系之上，如何对教学内容进行重组、整合和更新，结合自动化与电气行业的工程问题、工程案例和工程项目，建立课程教学的新体系，解决教学实施中的矛盾，如何培养符合工业化与信息化融合的需要，符合地方经济发展需要的具有创新能力的工程人才成为当前的重点研究课题。

在教学实践中，本着以培养高素质工科学生为主要目标，以课程体系建设为主线，以创新能力培养为核心，以实验教学改革为重点，将理论教学、实践教学、师资队伍建设、教材建设、网络教学平台融为一体，逐步构建了多层次、多形态的立体化教学体系。

二、构建的立体化教学体系的实施过程

1、创建四个层次、八门课程的全方位、立体化课程体系

控制工程系列课程是自动化、电气工程及其自动化的主干专业基础课程。一直以来，存在着“基础与应用”、“重点内容与知识面”之间的矛盾。我们通过优化课程设置、更新课

程内容，对课程体系进行了改革，以“自动控制理论”、“现代控制理论”为基础，“控制系统仿真与CAD”、“计算机控制系统”、“先进控制技术”为拓展，“运动控制系统”、“过程控制系统”为应用，“自动化系统工程设计”为综合，形成了四个层次、八门课程的全方位、立体化课程体系，减少了课程间的交叉重复，理顺了控制工程系列课程的内容衔接，明确了控制工程系列课程的地位及与后续课程之间的关系，突出控制工程系列课程的物理概念及工程背景，从多个层次提高了学生的创新能力，如图1所示。

2、构建多层次、多元化的实践教学模式

为解决理论与实践相脱节、实践教学模式陈旧，实践教学手段过于单一的问题，教学团队以培养学生的创新设计能力和综合设计能力为主线，对实践教学内容、实践教学手段、实践教学方法进行改革，不断培养、提高学生的自学能力和分析问题能力。在强调基础性实验的基础上，注重综合设计性实验，加强创新型实验，形成必修实验、选修实验、开放实验、创新实验相结合的多层次实践教学内容，以及集课程设计、科技竞赛、科研训练于一体的多元化实践教学模式，体现了各取所需、因材施教的教学原则，达到了适合学生个性发展、培养创新能力的教学目标，如图2所示。

3、构建多样化的师资队伍，全方位培养学生创新能力

为了建设一流的教学队伍支撐控制工程系列课程的立体化教学体系，学院采取了多种措施，鼓励和引导教师积极投入立体化教学体系的各个层面，稳定核心队伍，提高骨干教师待遇，鼓励青年教师攻读高一级学位，组织教师深入企业一线。在岗位设置与聘任、职称评聘、绩效工资核定、对外交流与合作等方面给予核心队伍以倾斜，对师资队伍建设起到了积极的促进作用。近年来，通过持续的人才引进，大量的博士和硕士进入了队伍。通过指定教风过硬、知识过硬的老教师进行一对一的传帮带，使年轻教师能顺利融入队伍和教学工作，保证队伍的持续发展。通过多年的建设、队伍成员的职称结构、学历结构、知识结构、年龄结构、学缘结构等逐步优化，实现队伍的滚动和可持续发展。以高水平师资队伍为学生创新能力的提高保驾护航。

4、选用和开展以培养创新能力为目标的教材建设

教材是进行教学的基本工具，要适应多样化的教学需要，把握好教学内容和课程体系的改革方向，注重素质教育和创新能力与实践能力的培养，培养创新人才的重要保证。在教材建设工作中更新观念，树立精品意识，增强质量意识，抓好重点规划，以控制工程系列课程体系特点，选用注重创新能力培养的优秀规划教材的同时积极开展工程特色教材和讲义的编写，紧密结合控制工程系列立体化教学体系，突出控制理论的物理概念及工程背景，淡化数学证明为原则，优化教学内容，使课程体系的知识结构更加合理，内容更加科学、先进、系统、丰富、新颖，并兼顾教学体系内的各门课程间内容的合理衔接，进一步明确了各门课程的教学重点及侧重面，使教学内容服务于学生创新能力的培养。

5、创建了培养学生创新意识的网络教学平台

为解决课外研究、师生讨论受时间、空间限制的矛盾，以“服务于教师和学生”为指导思想，创建了网络教学平台。网络平台由网络课程教学平台和网络实验教学平台组成。网络课程教学平台包括多媒体课件、电子教材、网络课程等；网络实验教学平台包括常规实验指导、演示实验视频及可视化虚拟实验。学生可以随时随地进行自学、自测、习题自查和自主实验，网络平台形象地反映了专业知识模块的结构和教学内容，拓宽了学生的思维空间，激发了学生的创新意识，为“自主学习型教学模式”的推广奠定了基础，达到我们教学研究成果最终要服务于学生的理念。

网络平台的建设改变了单纯理论灌输的教学模式，培养了学生强烈的创新欲望、创新思维和创新能力，在教学中真正做到了“两个区别、三个结合”。

两个区别，即区别于纯理论教学，不搞纯理论灌输；区别于一般实验教学，不单纯搞验证性实验。

三个结合，即理论讲授与实践教学相结合；教师讲授与师生讨论相结合；课内教学与课外研究相结合。围绕课程的重点内容、重要概念，师生共同提出新问题、进行新思考，同时将研究型教学模式与讨论式教学模式相结合，课内教学与课外研究相结合。师生共同对提出的问题进行课内、课外网上讨论，达到互相启发，激发创新思维的火花，培养学生强烈的创新意识。

三、结束语

以“培养高素质工科学生”为主要目标，以“课程体系建设”为主线，以“创新能力培养”为核心，以“教学队伍建设”为保证，以“实验教学改革”为重点，将理论教学、实验教学、网络环境、实践训练、创新创业融为一体，逐步构建的多层次、多形态的立体化控制理论教学体系，丰富了教师的教学手段，改善课堂教学效果，切实强化了实验教学环节，培养了学生具有强烈地自主学习欲望，带动考核方式及其它相关课程的教学改革，为学生探索和创新能力的培养提供了平台。实践证明，新的控制工程系列课程体系有利于培养学生的创新能力和工程实践能力，体现了提高教学质量和培养优秀人才的宗旨，是教育领域应用信息技术的一种创新，具有实际应用推广价值。

【参考文献】

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[5] 张承谱，陈东祥，陈金水等.工程实践教学改革与创新[J].理工高教研究，2007，26（3）.

【作者简介】

王 琪（1979-）女，西安工业大学电子信息工程学院副教授，主要研究方向：控制理论与控制工程.