隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,電氣工程與自動化技術(shù)正以令人矚目的發(fā)展速度改變著我國工業(yè)的整體面貌。同時,對社會的生產(chǎn)方式、人們的生活方式和思想觀念也產(chǎn)生了重大的影響,并在現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著與信息科學(xué)、計算機科學(xué)和能源科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的交叉融合,它正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化的方向發(fā)展。
教育是培養(yǎng)人才和增強民族創(chuàng)新能力的基礎(chǔ),高等學(xué)校作為國家培養(yǎng)人才的主要基地,肩負(fù)著教書育人的神圣使命。在實際教學(xué)中,根據(jù)社會需求,構(gòu)建具有時代特征、反映最新科技成果的知識體系是每個教育工作者義不容辭的光榮任務(wù)。
教書育人,教材先行。機械工業(yè)出版社幾十年來出版了大量的電氣工程與自動化類教材,有些教材十幾年、幾十年長盛不衰,有著很好的基礎(chǔ)。為了適應(yīng)我國目前高等學(xué)校電氣工程與自動化類專業(yè)人才培養(yǎng)的需要,配合各高等學(xué)校的教學(xué)改革進程,滿足不同類型、不同層次的學(xué)校在課程設(shè)置上的需求,由中國機械工業(yè)教育協(xié)會電氣工程及自動化學(xué)科教學(xué)委員會、中國電工技術(shù)學(xué)會高校工業(yè)自動化教育專業(yè)委員會、機械工業(yè)出版社共同發(fā)起成立了“全國高等學(xué)校電氣工程與自動化系列教材編審委員會”,組織出版新的電氣工程與自動化類系列教材。這套教材基于“加強基礎(chǔ),削枝強干,循序漸進,力求創(chuàng)新”的原則,通過對傳統(tǒng)課程內(nèi)容的整合、交融和改革,以不同的模塊組合來滿足各類學(xué)校特色辦學(xué)的需要。并力求做到:
1.適用性:結(jié)合電氣工程與自動化類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)定位,按技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課和教學(xué)實踐等環(huán)節(jié),進行選材組稿。對有的具有特色的教材采取一綱多本的方法,注重課程之間的交叉與銜接,在滿足系統(tǒng)性的前提下,盡量減少內(nèi)容上的重復(fù)。
2.示范性:力求教材中展現(xiàn)的教學(xué)理念、知識體系、知識點和實施方案在本領(lǐng)域中具有廣泛的輻射性和示范性,代表并引導(dǎo)教學(xué)發(fā)展的趨勢和方向。
3.創(chuàng)新性:在教材編寫中強調(diào)與時俱進,對原有的知識體系進行實質(zhì)性的改革和發(fā)展,鼓勵教材涵蓋新體系、新內(nèi)容、新技術(shù),注重教學(xué)理論創(chuàng)新和實踐創(chuàng)新,以適應(yīng)新形勢下的教學(xué)規(guī)律。
4.權(quán)威性:本系列教材的編委由長期工作在教學(xué)第一線的知名教授和學(xué)者組成。他們知識淵博,經(jīng)驗豐富。組稿過程嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致,對書目確定、主編征集、資料申報和專家評審等都有明確的規(guī)范和要求,為確保教材的高質(zhì)量提供了有力保障。
此套教材的順利出版,先后得到全國數(shù)十所高校相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持和廣大骨干教師的積極參與,在此謹(jǐn)表示衷心的感謝,并歡迎廣大師生提出寶貴的意見和建議。
此套教材的出版如能在轉(zhuǎn)變教學(xué)思想、推動教學(xué)改革、更新專業(yè)知識體系、創(chuàng)造適應(yīng)學(xué)生個性和多樣化發(fā)展的學(xué)習(xí)環(huán)境、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力等方面收到成效,我們將會感到莫大的欣慰。
全國高等學(xué)校電氣工程與自動化系列教材編審委員會
序
自動化技術(shù)對人類社會的生產(chǎn)方式、生活方式和思想觀念產(chǎn)生了重大的影響,并發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著與信息科學(xué)、計算機科學(xué)和能源科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的交叉融合與發(fā)展,自動化技術(shù)也不斷被賦予新的內(nèi)容,數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化成為新的趨勢與方向。自動控制理論作為自動化技術(shù)的核心知識內(nèi)容,自它誕生之日起,就迸發(fā)和展現(xiàn)出強大的生命力和不可替代性,在社會經(jīng)濟建設(shè)的各個發(fā)展階段都發(fā)揮了重要的作用。
劉丁教授編寫的《自動控制理論》教材依據(jù)高等院校本科自動控制理論課程大綱的要求,面向科技發(fā)展的新趨勢、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新要求,體現(xiàn)了工程技術(shù)領(lǐng)域所日益呈現(xiàn)的機理未知性、學(xué)科交融性、環(huán)境復(fù)雜性、指標(biāo)高精性等特點,旨在培養(yǎng)學(xué)生分析、解決復(fù)雜工程問題的科學(xué)思維和實際能力。書中所闡述的建模、反饋、系統(tǒng)、設(shè)計等基本概念和學(xué)術(shù)思想,無疑是系統(tǒng)論和控制論中最為基本與核心的內(nèi)容,對于培養(yǎng)讀者的辯證思維能力、綜合分析能力和工程實踐能力都具有重要的指導(dǎo)作用。
教材具有以下鮮明的特色:
1.充分發(fā)揮自動控制理論課程在專業(yè)知識體系中的橋梁與紐帶作用。該教材內(nèi)容既體現(xiàn)了基礎(chǔ)課知識內(nèi)容的延伸應(yīng)用,又反映了對后續(xù)專業(yè)知識內(nèi)容的支撐作用,注重培養(yǎng)學(xué)生融會貫通、理論聯(lián)系實際的專業(yè)思想。
2.教材展現(xiàn)了具有時代特征的數(shù)字化、可視化新形態(tài)。結(jié)合高等教育實施的線上線下相結(jié)合的教學(xué)形式,建成的移動學(xué)習(xí)型新形態(tài)教學(xué)資源,將知識內(nèi)容生動、形象地展現(xiàn)出來,便于讀者對內(nèi)容的理解和學(xué)習(xí)。
3.符合認(rèn)知規(guī)律、富有啟發(fā)性。教材在基本概念、知識內(nèi)容以及銜接編排上體現(xiàn)了既強調(diào)理論基礎(chǔ)又重視應(yīng)用基礎(chǔ)的教學(xué)思想。教學(xué)內(nèi)容展現(xiàn)出既能應(yīng)講盡講、講深講透,又能引導(dǎo)學(xué)生在自學(xué)中不斷深化對知識內(nèi)容的感悟、認(rèn)識與內(nèi)化,實現(xiàn)從知識理解、掌握到方法應(yīng)用的躍遷。
劉丁教授長期從事自動化專業(yè)教學(xué)、科研工作,并擔(dān)任控制理論課程群虛擬教研室負(fù)責(zé)人,理論知識深厚,實踐經(jīng)驗豐富,學(xué)術(shù)成果豐碩。相信該教材的再版發(fā)行對于推進課程改革、豐富教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力等方面將起到很好的促進作用。
中國工程院院士
清華大學(xué)教授
2023年10月于北京前言
自動控制理論作為一門科學(xué),自它誕生之日起就顯示出了強大的生命力,在人類社會進步和生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的不同時期,都發(fā)揮了重要的作用。現(xiàn)階段,科學(xué)技術(shù)日新月異