高校機械專業(yè)控制工程基礎教學探討的論文

　　摘要：本文針對控制工程課程的特點并結(jié)合筆者實際教學經(jīng)驗，探討了控制工程教學的一些方法，主要對如何選用教材、教學內(nèi)容、教學方法、考核模式等方面進行了相關(guān)的闡述，并提出了相關(guān)見解。將上述方法應用在實際教學中，取得了較好的教學效果。

　　關(guān)鍵詞：控制工程 基礎教學 方法 教學質(zhì)量

　　“機械工程控制基礎”是機械類本科學生必修的一門專業(yè)課程，課程研究的主要內(nèi)容是運用控制論的理論知識，分析機械工程技術(shù)中廣義系統(tǒng)的動力學問題。該課程將數(shù)、理、機、電、力、液等多種學科內(nèi)容融合在一起，經(jīng)過學習使學生能夠系統(tǒng)地運用控制論相關(guān)原理解決機械領(lǐng)域存在的諸多實際問題，其所包含的理論知識是制造業(yè)實現(xiàn)信息化、自動化、智能化最根本的一步。本文結(jié)合筆者這些年來實際講授控制工程基礎的經(jīng)驗，針對課程教材的選用、教學內(nèi)容、教學方法和考核模式等相關(guān)方面做一些研究探討。

　　1教材的選用

　　教材是學生進行課前學習和課后復習的主要參考資料，是學生學習課程的重要工具。所以，教材選取的優(yōu)劣會直接影響到學生的學習效果。教材的內(nèi)容既要符合專業(yè)培養(yǎng)目標，同時也能闡明課程的基本知識、理論。在選用教材過程中，我們應該結(jié)合不同學科專業(yè)的培養(yǎng)方案、培養(yǎng)目標做綜合分析。筆者考慮到本專業(yè)（機械工程類）學生的實際情況，選用了華中科技大學楊叔子等編著的《機械工程控制基礎》作為授課的主要參考教材，該書是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃和面向21世紀的課程教材，綜合了機械工程類人才培養(yǎng)模式和課程體系等多方面研究成果。

　　2教學內(nèi)容

　　現(xiàn)使用教材系統(tǒng)性強、內(nèi)容詳實，但筆者所在機械類專業(yè)以應用型專業(yè)為主，學院該課程課時相對較少，所以必須結(jié)合專業(yè)特點，對教學內(nèi)容進行優(yōu)化，重點講述如下五個方面的內(nèi)容：①機械工程控制基礎概述；②控制系統(tǒng)的數(shù)學模型；③控制系統(tǒng)的時間響應分析；④控制系統(tǒng)的頻率特性分析；⑤控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在每一章節(jié)授課過程中，我們都有意識的引進機械工程中最新的相關(guān)實際控制問題案例，并利用MATLAB軟件進行分析演示，增強學生的學習興趣。

　　3教學方法

　　針對傳統(tǒng)教學過程中出現(xiàn)的各種問題，我們立足于應用型人才培養(yǎng)的目標，嘗試在教學過程中引入一些創(chuàng)新的教學方法。

　　3.1采用引導式教學方式

　　當前大多數(shù)高校是采用傳統(tǒng)的灌輸式教學，該方法會導致學生學習主動性較差，主動思考的習慣難以養(yǎng)成。引導式教學是一種具有互動性質(zhì)的教學方法，它把學生作為學習的主體，引導其主動參與到教學過程中來。引導式教學能較好地啟發(fā)學生積極思考，通過組織學生在課堂中進行討論，能形成師生互動的良好課堂氛圍，進而提高學生的學習主動性。教師在進行啟發(fā)式教學過程中，需提前精心準備好問題，這些問題要保證環(huán)環(huán)相扣。提問時，老師要注意掌控課堂氣氛，對回答問題正確的學生給與言語鼓勵；對于回答錯誤的學生，要及時糾正。

　　3.2合理利用多媒體技術(shù)

　　將圖形、聲音、視頻等多媒體技術(shù)應用于教學，多角度調(diào)動學生的情緒、注意力和興趣，能有效突破教學難點。在教學中增加具體實例控制系統(tǒng)（如離心調(diào)速機構(gòu)、液壓伺服機構(gòu)等）的視頻、動畫等，可使課堂教學生動有趣。對于課程中某些抽象教學內(nèi)容，比如系統(tǒng)方框圖的簡化、Bode圖以及Nyquist圖的繪制等，要采用ppt和MATLAB軟件輔助完成，這些能讓抽象內(nèi)容具體化，同時也能使整個講義活起來。在講解某些公式推導時，則采用手寫板書推導和計算，以便讓學生容易跟上老師的思路，掌握這些比較難懂的知識點。

　　3.3加強實踐教學

　　控制工程基礎課程理論性強，在學習過程中，學生普遍感覺“空、虛”，因此在教學中，要注重實際，利用實踐教學環(huán)節(jié)將理論知識應用到實際中去。本課程中安排了時域和頻域驗證實驗，通過利用自動控制工具箱，讓學生利用模擬電路搭建各種典型環(huán)節(jié)和典型系統(tǒng)。在系統(tǒng)中輸入不同典型信號，然后通過示波器觀測響應曲線。同時，將實驗曲線與MATLAB軟件仿真曲線進行對比分析。在課程教學同時，還要加強學生綜合實踐能力的培養(yǎng)，利用開放式實驗室，充分發(fā)揮學生主觀能動性。

　　4考核模式

　　該門課程是一門重要的專業(yè)基礎課，如果單純采用閉卷方式進行考核不利于反映學生的綜合素質(zhì)和能力。因此，需不斷完善考核制度，注重平時和實驗考核，實行考核形式多樣化。一般學生成績分配結(jié)構(gòu)是：課堂表現(xiàn)及課后作業(yè)成績20%，實踐成績30%，期考成績50%。通過這種考核設置，促使學生平時注重課程的學習過程，認真學好每一章節(jié)，并及時完成課后作業(yè)。同時注意加大實驗任務量，加強學生動手能力的培養(yǎng)，以減少學生在實踐環(huán)節(jié)過程中的應付心理傾向。

　　5結(jié)束語

　　總之，目前國內(nèi)高校控制工程基礎教學還需要在長期的教學實踐過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗、改進和完善教學方法。為提高教學質(zhì)量，應以各相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標為中心，從教學內(nèi)容、教學方法和手段等方面進行改革，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。

　　參考文獻：

　　[1]楊叔子,等.機械工程控制基礎(第六版)[M].華中科技大學出版社,2011.

　　[2]王偉,申愛明.《控制工程基礎》課程教學改革研究與探索[J].安徽師范大學(自然科學版),2007,30(2):139-141.

　　[3]汪雪琴,張貝克,吳重光.開展控制技能仿真實訓培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力[J].中國大學教學,2008,(7):37-38.

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