工程导向型现代控制理论双语教学与实践

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工程导向型现代控制理论双语教学与实践

作者：段学超保宏

来源：《新教育时代》2015年第03期

摘要：以自平衡机器人为工程应用对象，开展了现代控制理论的中英文双语教学与实

践，授课内容包括状态空间模型的建立方法、能控性、能观性分析与状态反馈控制器设计。教学效果分析表明：工程导向型教学模式能够有效激发学生的学习兴趣，双语教学取得了良好的授课效果，学生能够更好掌握现代控制理论相关知识。

关键词：现代控制理论自平衡机器人工程导向型双语教学

一、引言

现代控制理论是自动控制理论发展到20世纪50年代中期的重要产物，其诞生与兴起得益于当时的线性空间技术的进步和推动。在现代控制理论中，对控制系统的分析和设计主要是通过对系统状态变量的描述来进行的，其基本方法是时域方法。由于与线性代数紧密结合，现代控制理论所采用的方法和运算也更适合于在计算机上进行。此外，现代控制理论还为设计和构造具有特定性能指标的最优控制系统提供了可能性，并且在一些著名的工程应用中得到了验证。如今，现代控制理论是控制科学与工程的学科基础课，也是自动化相关本科专业的必修课程。

从人才培养的角度看，突飞猛进的信息技术促进了经济全球化，人才培养和高等教育的国际化已初见端倪。对于目前大学教育来说，如何培养出更具有国际视野和国际竞争力的人才，成为高校教育的重要议题之一。而国际化的一个基本条件就是在不同专业领域内对英语水平的普及，因此，众多高校已越来越意识到开展双语教学的迫切性和重要性，但是，这项工作应如何起步、如何推动和规范都尚在探索之中。新形势下，作为普通工科院校面对英语水平有限的师资和学生基础条件，更应认真组织力量进行双语教学的研究，以便正确把握双语教学的开展，加快步伐，提高效益。

从现代控制理论的教学形式来看，目前的现代控制理论教学中普遍存在“重理论、轻实践”、“理论体系完备、工程对象缺乏”等现象，以及由此所导致学生学习目的性不强、自主学习与实践积极性不高，“应试教育”依然盛行，从而造成学生创新意识及能力不强的落后局面。针对这一迫切问题，笔者提出了构建“工程导向型”中英双语授课的现代控制理论教学体系，以期实现培养“自主学习兴趣浓厚、工程实践能力强、专业技术英文过关”的自动化专业人才。

本文将阐述笔者业已实践的工程导向型现代控制理论的双语教学内容与效果，并通过教学效果分析得出一些有益结论，以期与开展现代控制理论教学的同行们交流。

二、教材选用