摘 要:本文从自动控制原理课程具有的理论性、工程实践性和方法论的特点出发,分析了课程现有的考试方式改革的必要性,提出了由学习态度、理论水平和实践能力三项指标组成的考试模式。从考试命题原则、内容、方式、评分等方面详细阐述了改革后的考试模式。新的考试方法能刺激学生学习的主观能动性,促进学生综合能力的培养。
关键词:自动控制原理 考试 综合能力
中图分类号:G420文献标识码:A文章编号:1673-9795(2012)03(b)-0054-01
1 课程考试改革之必要性
课程考核是学校重要的教学活动之一。就教师和学生而言,课程考核都是对其劳动成果的检验、反馈和评价,蕴含了一种积极的教育激励机制和调控督导功能。考核方式一直是教育模式和教学方法的指挥棒,科学地运用课程考试这一手段,对构建融会贯通、紧密配合、有机联系的课程体系,提高教育质量,培养学生的综合能力有着不可替代的作用。
传统的自动控制原理考核方法凭借期末考试一张试卷(并且大多都是采用闭卷考试)来评价学生的学习情况,平时的学习情况和实验能力仅供参考或在最终总成绩中占很小的比例。自动控制原理课程的性质决定了单一闭卷考试的不科学性。
自动控制原理课程理论性强,内容抽象,涉及的数学基础知识面广,包含的公式和图形多、推导计算复杂。因而导致自动控制原理学科的题目大部分计算量较大,作图过程繁琐,所以用一张试卷在两个小时来确定一个学生的成绩不是很合理。针对教学内容,完全采用这种闭卷考试的方法,容易使学生产生好像在学习数学知识,这门课主要是解决数学问题的错误认识。其实,自动控制原理又是一门方法论的科学,经典控制理论中以负反馈为主要内容,利用误差消除误差的核心思想,对定性的物理系统通过建立数学模型而转化为定量的数学分析的方法,体现了信息流通、系统论、控制思想的一套方法论。自动控制原理更是一门实践性很强的学科,虽然是工程控制论中的主要内容,在航天、交通、电气、机械制造等工程领域有非常广泛的应用,但同时也在生物医学、企业管理、经济分析、社会科学等非工程领域都起到重要作用并显示出巨大的魅力。公平合理的考试制度,对学生的学习有着非常重要的导向作用。有必要通过考试改革带动教学改革进程,使学生对自动控制原理的认识回归到解决实际问题上,达到学习自动控制原理课程的最终目的—— 树立正确的方法论,能从系统的观念分析和解决实际问题。
2 考试改革之考核模式
改革自动控制原理的考试,可以将传统的单一闭卷考试模式改为多种模式相结合的考试形式,即考核学生的学习态度、理论水平和实践能力。新考试模式将卷面考试、口试和动手实验,撰写课程相关内容的科学报告相结合,注重动手和综合能力测试,注重过程考核,增加平时考核次数和实验考核环节,提高实验考核在期终总评成绩中的比重。
平时成绩包括作业、上课出勤率、平时课堂问答表现等,这些是最容易检查,且能直接反映学生学习态度的指标,因此要在总评成绩中体现,但这部分的比例不必太大。对于智力正常的学生而言,学习态度好坏,最终都可以体现在其考试成绩和实验操作中。
自动控制原理讲授内容主要为控制系统的模型建立、系统分析和系统综合,它把实际中千差万别的对象用抽象的传递函数表示,采用便于理解的时域法和容易实验观测的频域法,围绕稳定、快速、准确性能对系统进行考察,通过增加适当的环节,使系统具有满意的指标。这是一种实际到理论的升华,课程脉络清晰,系统性强,使闭卷考试很自然就被采用了。闭卷笔试,可以考察学生对基本知识的掌握程度,引导并强化专业素质的培养,是必须的和可行的,在总评成绩中应该占大头。
研究自动控制原理,是为了解决工程实际问题。通过对实例分析处理,可以检验学生将理论应用到实践,即运用知识的能力,分析和解决问题的能力,查阅检索资料的能力和书写表达的能力。实验考核环节最能体现学生的真实水平和综合能力,这部分所占比重应该加大。
综上所述,学业总成绩中,平时成绩、实验、期末闭卷考试成绩分配比例为1∶4∶5。
3 考试改革之考试命题
3.1 闭卷部分
闭卷采用笔试方式按学校相关规定进行考试。由教师根据教学大纲出试卷,题目的难度不要太高,主要包含课程的基础理论、基本知识,计算和作图工作量不宜太大,避免复杂冗长的公式,如可以考利用主导极点和偶极子对高阶系统降阶后性能的计算,但不要考高阶系统性能指标的经验公式应用。可以加大题目的灵活性,对概念的解释说明,通过列举实例来实现,而不必死抠定义。因为实行闭卷考试,学生非常担心公式记不住,因此大部分的精力用来对公式的识记,常此以往,会促使学生把重心放在记忆知识这一层次上,而实际上这些耗费了大量精力死记硬背的东西也只能记住一时,在实际工作中主要是通过查阅资料来解决问题的。评分时对卷面的计算错误采取宽容的态度,而在平时作业中提高对正确性的要求。
3.2 开卷部分
开卷部分包括实验、大作业或论文,内容应体现多层次、模块化形式,难度适当加大。
论文题目可以提前发给学生,学生可以应用各种资源,如网络、图书馆等等查找资料,同学间也可以相互讨论。例如在课程学完后以后,要求学生针对控制领域里经常研究的一阶时滞系统的建模和系统分析方法,写出一篇论文,讨论各种分析方法的优缺点。提交论文时,还要参加简单的答辩。这种面对面的交流,可以帮助老师更准确掌握学生的学习情况。
实验部分根据实验报告、实验操作技能和自行独立设计实验能力等方面情况进行综合考核。实验内容如果由教师拟定,则应注意新颖性、趣味性和实用性,多选择一些有实际应用背景的相关内容。如对常见被控对象(如加热炉、单容水箱、直流电机等)的控制,规定控制系统所要达到的性能指标,要求学生建立被控对象物理过程的数学模型,运用已学过的时域或频域方法,进行系统设计和校正;在Matlab环境下进行系统仿真;最后撰写实验报告。实验内容也可以由学生根据自己的特长爱好自行确定,自己设计实验系统和实验步骤,通过实验,在发现问题和解决问题的过程中提高综合能力。实验过程允许失败,对有创新性和挑战精神的做法给予加分的鼓励。
4 结语
多种模式相结合的考试形式不仅可以检验学生的课堂理论知识掌握程度,还可以促进学生实验动手、查找资料、书写论文等综合能力和发现并解决问题的创新能力的培养;更直接的是能刺激学生学习的主观能动性,客观上能够使学生的成绩单更好看,给他们的保研、就业加分。当然,这种成绩的综合评定方法也给教师提出了更高的要求。
参考文献
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