高校機械專業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合筆者實際教學經驗，探討了控制工程教學的一些方法，主要對如何選用教材、教學內容、教學方法、考核模式等方面進行了相關的闡述，并提出了相關見解。將上述方法應用在實際教學中，取得了較好的教學效果。

　　關鍵詞：控制工程 基礎教學 方法 教學質量

　　“機械工程控制基礎”是機械類本科學生必修的一門專業課程，課程研究的主要內容是運用控制論的理論知識，分析機械工程技術中廣義系統的動力學問題。該課程將數、理、機、電、力、液等多種學科內容融合在一起，經過學習使學生能夠系統地運用控制論相關原理解決機械領域存在的諸多實際問題，其所包含的理論知識是制造業實現信息化、自動化、智能化最根本的一步。本文結合筆者這些年來實際講授控制工程基礎的經驗，針對課程教材的選用、教學內容、教學方法和考核模式等相關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，教材選取的優劣會直接影響到學生的學習效果。教材的內容既要符合專業培養目標，同時也能闡明課程的基本知識、理論。在選用教材過程中，我們應該結合不同學科專業的培養方案、培養目標做綜合分析。筆者考慮到本專業（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”國家級規劃和面向21世紀的課程教材，綜合了機械工程類人才培養模式和課程體系等多方面研究成果。

　　2教學內容

　　現使用教材系統性強、內容詳實，但筆者所在機械類專業以應用型專業為主，學院該課程課時相對較少，所以必須結合專業特點，對教學內容進行優化，重點講述如下五個方面的內容：①機械工程控制基礎概述；②控制系統的數學模型；③控制系統的時間響應分析；④控制系統的頻率特性分析；⑤控制系統的穩定性。在每一章節授課過程中，我們都有意識的引進機械工程中最新的相關實際控制問題案例，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

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

　　3.1采用引導式教學方式

　　當前大多數高校是采用傳統的灌輸式教學，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成。引導式教學是一種具有互動性質的教學方法，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。教師在進行啟發式教學過程中，需提前精心準備好問題，這些問題要保證環環相扣。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

　　將圖形、聲音、視頻等多媒體技術應用于教學，多角度調動學生的情緒、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（如離心調速機構、液壓伺服機構等）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容，比如系統方框圖的簡化、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，利用實踐教學環節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節和典型系統。在系統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，利用開放式實驗室，充分發揮學生主觀能動性。

　　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構是：課堂表現及課后作業成績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，并及時完成課后作業。同時注意加大實驗任務量，加強學生動手能力的培養，以減少學生在實踐環節過程中的應付心理傾向。

　　5結束語

　　總之，目前國內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經驗、改進和完善教學方法。為提高教學質量，應以各相關專業的人才培養目標為中心，從教學內容、教學方法和手段等方面進行改革，以培養具有創新能力的高素質人才。

　　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學生創新能力[J].中國大學教學,2008,(7):37-38.

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