工程認證背景下自動控制原理課程考核試卷改革分析

南京航空航天大學金城學院機電工程與自動化學院 胡芬巧

一、引言

《自動控制原理》是南京航空航天大學金城學院機電工程與自動化學院各專業的核心基礎理論課程，成績考核主要包括：平時成績占30%，期末試卷考核成績占70%，其中試卷成績較大程度上反映了教學活動的質量。因此，試卷的題型和質量顯得尤為重要，可為后續教學活動的授課方式和側重點提供一定的依據。

根據課程教學大綱要求，《自動控制原理》課程共64學時，教學內容共6個章節：概述（4學時）、自動控制系統的數學模型（8學時）、時域分析法（16學時）、根軌跡分析法（10學時）、頻率特性法（16學時）和采樣控制系統分析（10學時）。根據教學內容、學時所占比重的不同，由課程組討論確定考試題型和試題內容。工程認證標準要求大學生不僅具有扎實的專業理論知識，還要具有利用專業知識和現代工具分析、解決和研究工程問題的能力。按照工程認證的標準和要求，自動控制原理的考核試卷也作出了相應的改革。

二、試卷題型的變化和授課方式的變化

往年的試卷題型為七大計算題或選擇題--填空題--計算題。改革后的試卷題型為填空題、分析簡答題、基礎分析題、圖解分析題和分析設計題。

相比往年的試卷，改革后的試卷出題時更注重學生對概念的理解以及如何應用所學知識分析和設計簡單的實際工程應用問題。

題型的變化勢必帶來日后授課方式的變化。本課程學生在前期的電路、模電、信號等知識環節掌握的不夠理想，學習方法還處于解題的常態思路下。因此，在今后的授課中要加強學生對物理概念的理解，適當的增加討論課學時，不再是教師單純的講授概念，而讓學生也參與進來，學生不明白的可以隨時提問，討論解決。還有就是計算的部分，學生目前還處于機械解題的狀態，只知其然而不知其所以然，適當的增加課堂練習學時，讓教師和學生先一起分析題目，了解該類題型的解題方法，再解題，舉一反三，真正做到應用所學知識解決實際問題。

三、試卷題目內容對比分析

A.關于原點對稱的根 B.s右半平面的根

C.關于實軸對稱的根 D.關于虛軸對稱的根

2、確定根軌跡上點的充要條件是________，確定根軌跡上某個點對應的Kr值用________。

改革后概念試題：

1、勞斯表出現全零行，說明系統出現了什么特征根？請畫出特征根的分布示意圖。

概念題考核的知識點是相同的，分別考核的是穩定性分析中勞斯表出現全零行的內容和根軌跡分析法中幅值條件和相角條件的應用。

但往年的試題更偏向死記硬背，改革后的試題需要知道為什么要學這個，這個是什么，這個應該怎么去應用，也就是所說的Why，What，hoW。這就要求學生在平時學習的時候就注重對概念的理解。

獨立學院學生的文化基礎相對較差，依賴性強，自學能力較差。學生更多的希望老師提供相關題型的解題方法，而不去關注對概念的理解。試卷題目內容的改變也可督促學生改變學習方法，更多的去理解課堂內容，而不是去機械的解題。

往年的分析題：

已知某系統結構圖如圖1所示，試用勞斯判據判斷系統的穩定性，并求當時系統總的穩態誤差。

圖1 系統結構圖

改革后的分析題：

某型飛機的控制系統結構如圖2所示，試：（1）求系統閉環傳遞函數；（2）分析使系統穩定的K值范圍。

圖2 控制系統結構圖

往年概念試題：

1、勞斯表出現全零行，說明系統出現了（ ）。

分析題考核的知識點也是相同的，但在方式上有所變化：分析對象盡可能選擇貼近實際工程對象；在題目描述上，不直接指明，而需要學生自己去分析，應該應用哪個知識點去解決這個問題，注重分析和應用，計算量不大。

四、學生考試成績對比分析

圖3 成績統計圖

圖3中：1—90～100；2—80～89分；3—70～79分；4—60～69分；5—40～59分；6—40以下。

試卷改革后參加考試的21140321-322班的不及格率為9%，跟往年的不及格率相當，八十分以上的有28%。根據近幾年學生成績的統計分析，不及格率相當，良好以上的比例也變化不大，主要是中等和及格的占比變化。

五、結束語

自動控制原理課程考試改革對學生的考試成績占比不會有太大的影響，但在很大程度上激發了學生學習的積極性，提高了學生對知識的掌握深度，重分析應用。課程考試改革改善了教學效果，也突顯了工程認證的理念。

引文

①黃堅.自動控制原理及其應用(第3版)[M].北京:高等教育出版社,2016,5.

②張凱婷,等.OBE教育理念下的自動控制原理課程教學改革探討[J].電腦知識與技術,2017,13(27):117-118.

③雷萌,等.試卷質量的定量分析在《自動控制原理》教學中的應用[J].教育現代化,2017,4(41):135-137+143.