高校機械專(zhuān)業(yè)控制工程基礎教學(xué)探討的論文

高校機械專(zhuān)業(yè)控制工程基礎教學(xué)探討的論文

　　摘要：本文針對控制工程課程的特點(diǎn)并結合筆者實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗，探討了控制工程教學(xué)的一些方法，主要對如何選用教材、教學(xué)內容、教學(xué)方法、考核模式等方面進(jìn)行了相關(guān)的闡述，并提出了相關(guān)見(jiàn)解。將上述方法應用在實(shí)際教學(xué)中，取得了較好的教學(xué)效果。

　　關(guān)鍵詞：控制工程 基礎教學(xué) 方法 教學(xué)質(zhì)量

　　“機械工程控制基礎”是機械類(lèi)本科學(xué)生必修的一門(mén)專(zhuān)業(yè)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(shù)中廣義系統的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。該課程將數、理、機、電、力、液等多種學(xué)科內容融合在一起，經(jīng)過(guò)學(xué)習使學(xué)生能夠系統地運用控制論相關(guān)原理解決機械領(lǐng)域存在的諸多實(shí)際問(wèn)題，其所包含的理論知識是制造業(yè)實(shí)現信息化、自動(dòng)化、智能化最根本的一步。本文結合筆者這些年來(lái)實(shí)際講授控制工程基礎的經(jīng)驗，針對課程教材的選用、教學(xué)內容、教學(xué)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(xué)生進(jìn)行課前學(xué)習和課后復習的主要參考資料，是學(xué)生學(xué)習課程的重要工具。所以，教材選取的優(yōu)劣會(huì )直接影響到學(xué)生的學(xué)習效果。教材的內容既要符合專(zhuān)業(yè)培養目標，同時(shí)也能闡明課程的基本知識、理論。在選用教材過(guò)程中，我們應該結合不同學(xué)科專(zhuān)業(yè)的培養方案、培養目標做綜合分析。筆者考慮到本專(zhuān)業(yè)（機械工程類(lèi)）學(xué)生的實(shí)際情況，選用了華中科技大學(xué)楊叔子等編著(zhù)的《機械工程控制基礎》作為授課的主要參考教材，該書(shū)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(lèi)人才培養模式和課程體系等多方面研究成果。

　　2教學(xué)內容

　　現使用教材系統性強、內容詳實(shí)，但筆者所在機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)以應用型專(zhuān)業(yè)為主，學(xué)院該課程課時(shí)相對較少，所以必須結合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，對教學(xué)內容進(jìn)行優(yōu)化，重點(diǎn)講述如下五個(gè)方面的內容：①機械工程控制基礎概述；②控制系統的數學(xué)模型；③控制系統的時(shí)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(guò)程中，我們都有意識的引進(jìn)機械工程中最新的相關(guān)實(shí)際控制問(wèn)題案例，并利用MATLAB軟件進(jìn)行分析演示，增強學(xué)生的學(xué)習興趣。

　　3教學(xué)方法

　　針對傳統教學(xué)過(guò)程中出現的各種問(wèn)題，我們立足于應用型人才培養的目標，嘗試在教學(xué)過(guò)程中引入一些創(chuàng )新的教學(xué)方法。

　　3.1采用引導式教學(xué)方式

　　當前大多數高校是采用傳統的灌輸式教學(xué)，該方法會(huì )導致學(xué)生學(xué)習主動(dòng)性較差，主動(dòng)思考的習慣難以養成。引導式教學(xué)是一種具有互動(dòng)性質(zhì)的教學(xué)方法，它把學(xué)生作為學(xué)習的主體，引導其主動(dòng)參與到教學(xué)過(guò)程中來(lái)。引導式教學(xué)能較好地啟發(fā)學(xué)生積極思考，通過(guò)組織學(xué)生在課堂中進(jìn)行討論，能形成師生互動(dòng)的良好課堂氛圍，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習主動(dòng)性。教師在進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)過(guò)程中，需提前精心準備好問(wèn)題，這些問(wèn)題要保證環(huán)環(huán)相扣。提問(wèn)時(shí)，老師要注意掌控課堂氣氛，對回答問(wèn)題正確的學(xué)生給與言語(yǔ)鼓勵；對于回答錯誤的學(xué)生，要及時(shí)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(xué)，多角度調動(dòng)學(xué)生的情緒、注意力和興趣，能有效突破教學(xué)難點(diǎn)。在教學(xué)中增加具體實(shí)例控制系統（如離心調速機構、液壓伺服機構等）的視頻、動(dòng)畫(huà)等，可使課堂教學(xué)生動(dòng)有趣。對于課程中某些抽象教學(xué)內容，比如系統方框圖的簡(jiǎn)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(shí)也能使整個(gè)講義活起來(lái)。在講解某些公式推導時(shí)，則采用手寫(xiě)板書(shū)推導和計算，以便讓學(xué)生容易跟上老師的思路，掌握這些比較難懂的知識點(diǎn)。

　　3.3加強實(shí)踐教學(xué)

　　控制工程基礎課程理論性強，在學(xué)習過(guò)程中，學(xué)生普遍感覺(jué)“空、虛”，因此在教學(xué)中，要注重實(shí)際，利用實(shí)踐教學(xué)環(huán)節將理論知識應用到實(shí)際中去。本課程中安排了時(shí)域和頻域驗證實(shí)驗，通過(guò)利用自動(dòng)控制工具箱，讓學(xué)生利用模擬電路搭建各種典型環(huán)節和典型系統。在系統中輸入不同典型信號，然后通過(guò)示波器觀(guān)測響應曲線(xiàn)。同時(shí)，將實(shí)驗曲線(xiàn)與MATLAB軟件仿真曲線(xiàn)進(jìn)行對比分析。在課程教學(xué)同時(shí)，還要加強學(xué)生綜合實(shí)踐能力的培養，利用開(kāi)放式實(shí)驗室，充分發(fā)揮學(xué)生主觀(guān)能動(dòng)性。

　　4考核模式

　　該門(mén)課程是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎課，如果單純采用閉卷方式進(jìn)行考核不利于反映學(xué)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(shí)和實(shí)驗考核，實(shí)行考核形式多樣化。一般學(xué)生成績(jì)分配結構是：課堂表現及課后作業(yè)成績(jì)20%，實(shí)踐成績(jì)30%，期考成績(jì)50%。通過(guò)這種考核設置，促使學(xué)生平時(shí)注重課程的學(xué)習過(guò)程，認真學(xué)好每一章節，并及時(shí)完成課后作業(yè)。同時(shí)注意加大實(shí)驗任務(wù)量，加強學(xué)生動(dòng)手能力的培養，以減少學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節過(guò)程中的應付心理傾向。

　　5結束語(yǔ)

　　總之，目前國內高�？刂乒こ袒�礎教學(xué)還需要在長(cháng)期的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中不斷總結經(jīng)驗、改進(jìn)和完善教學(xué)方法。為提高教學(xué)質(zhì)量，應以各相關(guān)專(zhuān)業(yè)的人才培養目標為中心，從教學(xué)內容、教學(xué)方法和手段等方面進(jìn)行改革，以培養具有創(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(xué)出版社,2011.

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