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和时教学法在现代控制理论中教学探究 　　摘要：深入分析了现代控制理论的教学现状和存在的问题，将及时教学法引入到课堂教学中，着重研究了设置预习问题、调整教学计划、进行课堂教学和加深知识理解的方法和步骤。结果表明，该方法不仅提高了学生的学习兴趣，而且提高了其分析问题、解决问题的能力。 关键词：及时教学法；现代控制理论；教学方式 作者简介：魏龙生（1981-），男，安徽安庆人，中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院，讲师；罗大鹏（1978-），男，四川甘孜人，中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院，副教授。（湖北 武汉 430074） 基金项目：本文系中央高校基本科研业务费专项资金项目（项目编号：CUG110818）的研究成果。 中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）32-0120-02 现代控制理论是自动化专业开设的一门专业基础课程，也是自动控制原理的后续课程，还是研究生阶段最优控制理论的基础，其重要性不言而喻。该课程讲述的状态空间法适用于单输入单输出、多输入多输出、时变和时不变系统，[1]具有重要的实际应用价值。然而，该课程包含了大量的数学公式和理论推导，学生学习起来比较困难，容易缺乏学习热情。有的学生把该课程当作一门纯理论课，甚至是一门数学课程来学，从而严重影响了现代控制理论课程的教学。因此，如何唤起学生的学习兴趣，保障课程的教学质量，成了一个重要的研究课题。本文分析了现代控制理论课程的教学现状，研究了及时教学法，对及时教学法在现代控制理论教学中的应用进行了深入探讨。 一、现代控制理论课程教学现状 1.课前缺少预习 课前预习是现代控制理论学习不可缺少的一个重要环节，学生预习质量的高低，直接影响到学习效果的好坏。然而由于这门课内容丰富、概念抽象、理论性强，涉及较多的数学知识、大量的数学公式及理论推理，使学生一定程度上学习了数学定理的推导和证明，忽略了该课程的应用性，对现代控制理论这门课的总体框架缺乏理解。过多的数学内容、较少的实际问题使得这门课程显得过于理论化，学生难以理解大量公式的内涵，学习内容变得枯燥无味，难以产生兴趣，要正确理解课程显得更加困难。[2]再加上现在的大学课程较多，学习时间紧张，导致课前预习的时间很少甚至没有，以至于课堂教学的时候学生根本不知道老师讲的是什么内容。 2.备课缺乏针对性 随着本科教学的不断改革，很多课程教学方案和教学大纲也在不断地变化，导致了每一届学生对前序课程的掌握程度不一，不同的学生对课本内容有着不同的理解，这就需要教师要充分了解和掌握实际情况，因材施教，不断调整和改进教学方法，有针对性地备课。如有些学校减少了自动控制原理的学时，有些学校先序课程里面没有复变函数，甚至有的学校没有开设MATLAB软件仿真课程，直接影响了现代控制理论的教学工作，这就需要教师在备课的时候在相关章节补充相应的知识点，以便达到预想的教学效果。 3.课堂积极性不高 现代控制理论课程概念抽象，理论性很强，课程将具体的问题抽象为现有的数学模型，再根据数学公式的推导去研究实际系统的特性。由于需要运用较难的数学知识，学生在学习过程中常常感到这门课深奥晦涩、难以理解、不易掌握，参与意识较差。一般情况是老师在上面讲解，学生在下面看书，由于内容太多，老师只能不断地讲新课以求涵盖所有涉及的知识点；而学生靠自己的能力很难看懂教材，看书理解的速度往往滞后于教师讲课的速度，以至于学生原有的章节点没有掌握，新的知识又来了，如此恶性循环，直至慢慢地失去了学习的兴趣，自然会影响到课堂的积极性。[3] 4.课后复习较少 本课程所涉及的内容比较广泛，知识点众多，而课程的学时数一般在40个左右。学时数过少，学生同时还要面对多门课程，课后能够利用的时间自然较少，课后复习的时间严重不足。虽然有课后作业，但复习指导书上都有固定的答案，学生缺乏独立思考的精神；而作业大部分是由助教去批改的，任课教师不能真正掌握学生的学习情况，难以及时纠正学生的学习误区，因此课后真正认真复习的学生并不多，一般都是在考前突击复习，这样很难达到良好的教学效果。 二、及时教学法 及时教学（Just-in-Time Teaching）产生于20世纪末的美国，Gregor Novak教授在长期的本科物理教学过程中，为了解决所遇到的各种问题而提出的一种全新的教学方法。及时教学法利用了现代通讯网络在信息传递上的巨大优势，实现教师和学生之间高效实时的交流和沟通，创造了新的开放式教育和自主学习的教学环境，及时教学法最大的优点是具有开放性、共享性、交互性、协作性等特点。[4]及时教学法在课堂教学尤其是在理论较强的教学中，效果尤为明显。 及时教学是一种通过“基于网