留学研究生精品课程建设理论研究与应用

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摘要：近年来，越来越多的外国学生选择到中国攻读学位。因此，探讨如何提高留学生的培养质量具有十分重要的现实意义。该文结合江苏省留学研究生英文授课精品课程《Linear System Theory》和培育课程《Optimal Control》的建设实践，深入探讨课程培养定位与目标，在此基础上确立知识模块顺序及重点、难点，同时，提出了创新性的教学方法，以便提升授课效果。为了提高学生的动手能力并加深对所学理论内容的理解，我们加强了实践教学，在实验中给出几个典型的工程应用实例，挖掘和展示Linear System Theory、Optimal Control的现实价值。该文所提出的观点对于留学研究生英文授课精品课程建设具有一定借鉴意义。

关键词：留学生；精品课程；线性系统理论；最优控制

中图分类号：G643 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）31-0097-02

随着中国综合国力和办学实力的不断提高，越来越多的外国学生选择到中国攻读学士、硕士或博士学位。江苏省作为一个高等教育强省，近年来的国际留学生规模不断攀升，在这一大的背景下，如何建设一批精品课程，提高留学生的培养质量成为摆在我们面前的现实问题。关于精品课程的建设，现有文献进行了大量研究并取得了较多的成果。文献[1-3]系统地总结了高校精品课程建设的经验及现有方法的不足之处。文献[4，5]结合国家精品课程建设实践，探讨了创新性的教学方法。文献[6]研究了高校精品课程建设特色模式的建构问题。文献[7]从国际化视野的角度研究了精品课程建设问题。文献[8]探讨了精品开放课程的建设并将成果应用于人才培养。文献[9]以《电工电子技术》课程为例，研究了精品课程的建设问题。

借鉴现有文献得到的研究成果，江苏高等教育管理部门与高等学校深入研究留学生培养方案，改进教学方法，创新实践教学手段，培育精品课程，有效地提高了课堂授课质量和人才培养质量。虽然本文作者所在单位的留学生培养起步稍晚，但是我校不断拓宽办学途径，努力开展教育、科技交流与合作，加快国际化步伐，积极引入国际先进教育资源，大胆探索中外合作办学模式，不断扩大留学生规模，建设自动控制学科全英文授课专业与品牌课程，有效地提高了学校国际化水平。

我校对国际留学生定位主要来自于亚非拉等第三世界国家和地区，这些国家和地区的学生知识水平参差不齐。因此，培育建设若干门精品课程就成为我们提高人才培养质量的利器。为认真贯彻落实《留学江苏行动计划》，2014年江苏省教育厅启动了江苏高校省级外国留学生英文授课精品课程评选工作，2014年、2015年共选出92门精品课程，2016年选出45门精品课程、30门培育课程。本课题组分别于2015年、2016年获得1门精品课程即《Linear System Theory》、1门培育课程即《Optimal Control》。同时，我校也大力推进留学生英文授课精品课程的建设工作，本课题组研究人员于2014年立项建设校级留学生英文授课精品课程3门。

《Linear System Theory》和《Optimal Control》课程是现代控制理论的重要组成部分，是学习和研究控制理论的基A，是控制理论与控制工程等专业研究生的基础性课程，在自动控制、系统工程与经济管理等许多领域都得到了越来越广泛的应用。《Linear System Theory》和《Optimal Control》课程同时也是相关专业研究生学位课必修课程，其地位十分重要。

鉴于以上两门课程对于留学生培养的重要性以及我们在课程建设方面的前期成果，本文结合2015年度江苏高校省级外国留学生英文授课精品课程《Linear System Theory》、2016年度江苏高校省级外国留学生英文授课培育课程《Optimal Control》，江苏科技大学《Linear System Theory》、《Optimal Control》、《Modern Control Theory》研究生精品课程建设过程，并参考文献[1-9]所提出的创新性方法，对留学研究生精品课程建设的机制和方法进行理论研究，同时将相关研究成果应用到本校留学研究生精品课程建设实践中。本文所得结果对于留学研究生精品课程建设水平的提高具有一定的积极意义。

1 省级留学研究生英文授课精品课程建设机制研究

下面，结合我校省级留学研究生英文授课精品课程建设实践，讨论留学生精品课程建设的机制及方法问题。

1.1 课程培养定位与目标

《Linear System Theory》是包括控制理论与控制工程、电气工程及其自动化等专业研究生的理论基础课，也是学位课。本课程的授课目标应使留学生通过各个教学环节，深入了解和掌握线性系统及其相关理论算法，并具有一定的实际控制领域问题分析和解决的能力。

《Optimal Control》是现代控制理论中的一个重要组成部分，本课程的教学目标与任务是使学生掌握最优控制的数学理论基础、基本概念、基本原理和基本方法及其在实际问题中的应用，使学生具有一定的对工程问题中最优控制问题的分析、设计、求解能力，并为以后学习更深层次的控制理论打下基础。

1.2 确立知识模块顺序及重点、难点

对于《Linear System Theory》课程，其知识模块及学时分配为：线性控制理论的基础知识（4学时），系统稳定性（12学时），能控性和状态反馈（12学时），能观性和输出反馈（12学时），SISO系统的最小实现和MIMO系统的零点极点（6学时），实践（2学时）。

本课程的重点包括：非线性系统的线性化方法，Lyapunov稳定性、输入输出稳定性，能控矩阵，针对能控系统的能控性分解，稳定性的特征向量，稳定性的PBH测试，基于Lyapunov测试的反馈稳定性，能观子空间，能观性的Gramians行列式，能观性分解，Kalman分解定理，通过输出反馈的稳定性，最小系统实现的定义，Markov变量，最小SISO实现的序列，多项式矩阵，有理矩阵，McMillan Degree等内容。