隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,電氣工程與自動(dòng)化技術(shù)正以令人矚目的發(fā)展速度改變著我國(guó)工業(yè)的整體面貌。同時(shí),對(duì)社會(huì)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(jì)算機(jī)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(qiáng)民族創(chuàng)新能力的基礎(chǔ),高等學(xué)校作為國(guó)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(shí)際教學(xué)中,根據(jù)社會(huì)需求,構(gòu)建具有時(shí)代特征、反映最新科技成果的知識(shí)體系是每個(gè)教育工作者義不容辭的光榮任務(wù)。
教書育人,教材先行。機(jī)械工業(yè)出版社幾十年來出版了大量的電氣工程與自動(dòng)化類教材,有些教材十幾年、幾十年長(zhǎng)盛不衰,有著很好的基礎(chǔ)。為了適應(yīng)我國(guó)目前高等學(xué)校電氣工程與自動(dòng)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(jìn)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(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)電氣工程及自動(dòng)化學(xué)科教學(xué)委員會(huì)、中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)高校工業(yè)自動(dòng)化教育專業(yè)委員會(huì)、機(jī)械工業(yè)出版社共同發(fā)起成立了“全國(guó)高等學(xué)校電氣工程與自動(dòng)化系列教材編審委員會(huì)”,組織出版新的電氣工程與自動(dòng)化類系列教材。這套教材基于“加強(qiáng)基礎(chǔ),削枝強(qiáng)干,循序漸進(jìn),力求創(chuàng)新”的原則,通過對(duì)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(dòng)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(shí)踐等環(huán)節(jié),進(jìn)行選材組稿。對(duì)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(shí)體系、知識(shí)點(diǎn)和實(shí)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(shì)和方向。
3.創(chuàng)新性:在教材編寫中強(qiáng)調(diào)與時(shí)俱進(jìn),對(duì)原有的知識(shí)體系進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的改革和發(fā)展,鼓勵(lì)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(shí)踐創(chuàng)新,以適應(yīng)新形勢(shì)下的教學(xué)規(guī)律。
4.權(quán)威性:本系列教材的編委由長(zhǎng)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(shí)淵博,經(jīng)驗(yàn)豐富。組稿過程嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致,對(duì)書目確定、主編征集、資料申報(bào)和專家評(píng)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(guó)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(dòng)教學(xué)改革、更新專業(yè)知識(shí)體系、創(chuàng)造適應(yīng)學(xué)生個(gè)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(huì)感到莫大的欣慰。
全國(guó)高等學(xué)校電氣工程與自動(dòng)化系列教材編審委員會(huì)
序
自動(dòng)化技術(shù)對(duì)人類社會(huì)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(jì)算機(jī)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(dòng)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(shì)與方向。自動(dòng)控制理論作為自動(dòng)化技術(shù)的核心知識(shí)內(nèi)容,自它誕生之日起,就迸發(fā)和展現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力和不可替代性,在社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)發(fā)展階段都發(fā)揮了重要的作用。
劉丁教授編寫的《自動(dòng)控制理論》教材依據(jù)高等院校本科自動(dòng)控制理論課程大綱的要求,面向科技發(fā)展的新趨勢(shì)、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(jī)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(diǎn),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(shí)際能力。書中所闡述的建模、反饋、系統(tǒng)、設(shè)計(jì)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(duì)于培養(yǎng)讀者的辯證思維能力、綜合分析能力和工程實(shí)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(dòng)控制理論課程在專業(yè)知識(shí)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(shí)內(nèi)容的延伸應(yīng)用,又反映了對(duì)后續(xù)專業(yè)知識(shí)內(nèi)容的支撐作用,注重培養(yǎng)學(xué)生融會(huì)貫通、理論聯(lián)系實(shí)際的專業(yè)思想。
2.教材展現(xiàn)了具有時(shí)代特征的數(shù)字化、可視化新形態(tài)。結(jié)合高等教育實(shí)施的線上線下相結(jié)合的教學(xué)形式,建成的移動(dòng)學(xué)習(xí)型新形態(tài)教學(xué)資源,將知識(shí)內(nèi)容生動(dòng)、形象地展現(xiàn)出來,便于讀者對(duì)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(shí)內(nèi)容以及銜接編排上體現(xiàn)了既強(qiáng)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(duì)知識(shí)內(nèi)容的感悟、認(rèn)識(shí)與內(nèi)化,實(shí)現(xiàn)從知識(shí)理解、掌握到方法應(yīng)用的躍遷。
劉丁教授長(zhǎng)期從事自動(dòng)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(shí)深厚,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富,學(xué)術(shù)成果豐碩。相信該教材的再版發(fā)行對(duì)于推進(jìn)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(jìn)作用。
中國(guó)工程院院士
清華大學(xué)教授
2023年10月于北京前言
自動(dòng)控制理論作為一門科學(xué),自它誕生之日起就顯示出了強(qiáng)大的生命力,在人類社會(huì)進(jìn)步和生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的不同時(shí)期,都發(fā)揮了重要的作用�，F(xiàn)階段,科學(xué)技術(shù)日新月異