机械工程专业《控制工程基础》课程教学改革探析

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1、机械工程专业《控制工程基础》课程教学改革探析　　摘要：“控制工程基础”是机械工程专业一门专业基础课，分析了本课程目前存在的主要问题，从教学内容、教学方法、教学手段等方面对本课程的教学改革进行了一些积极的探讨。关键词：控制工程基础机械工程教学改革教学方法教学手段中图分类号：G642文献标识码：A5文章编号：1672-3791（2013）07（b）-0194-01现代科技的发展极大地促进了不同学科之间的交叉，由此引起了工程领域的技术改造和革命。在机械工程领域，由于微电子和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透，

2、从而形成了机电一体化技术。自动控制技术是机电一体化技术的核心内容之一，已经成为从事机械与自动化工作人员不可缺少的重要理论基础之一。为此，从20世纪80年代开始很多高校的机械工程及其自动化专业相继开设“控制工程基础”课程，并把它摆在专业基础课的重要地位。由于该课程内容丰富、理论性强、涉及数学知识多，而且比较抽象、难度大，学生不仅需要具备扎实的高等数学和电路等课程的基础知识，还要有很强的计算机应用能力，再加上目前该课程课时的压缩，使得学生在学习“控制工程基础”课程时困难重重。因此，如何在较短的时间内取得较好的教学

3、效果已经成为教师讲授该课时的一个重要问题。1机械专业“控制工程基础”课程存在的主要问题“控制工程基础”是机械专业的核心课，是以控制论为理论基础，研究机械工程中广义系统的动力学问题。它把数学基础课程与专业课程紧密结合在一起，因而它既是一门理论性比较强的课程，又是一门紧密联系工程实际的课程，不仅课程内容涉及的知识面广，而且所含的信息量大。所以，“控制工程基础”教学大纲要求预修课程为高等数学、积分变换、电工与电子技术，然而大多数机械专业均没有开设“积分变换”与“复变函数”，学生在学习控制工程基础之前，对2门课程的了

4、解几乎为零，加之教学学时不断压缩，因此学习控制理论时非常吃力。其次，内容偏抽象，数学公式推导过程繁复，工程上又做了一些简化处理，使学生更加迷惑，这也是讲授过程中普遍存在的问题。再次，理论和实践脱节，或二者联系不紧密，学生理解往往停留在表面，不知道学的理论到底有什么用，导致学生学习兴趣不高。如何提高学生学习兴趣，增强学习的主动性，对提高教学效果显得非常重要。2机械专业“控制工程基础”课程教学改革的内容实际上，“控制工程基础”课程的教学改革，是不断解决教学内容庞杂而课时偏少的矛盾，不断优化知识内容和体系，及时补充

5、新知，力求使整个教与学的过程更加流畅、内容更加丰富的过程。2.15精选教学内容通过“控制工程基础”课程的学习，目的是使学生能清楚自动控制系统的基本结构和工作原理，掌握自动控制理论在机械工程领域中的应用，学会分析机械系统的性能，掌握控制系统设计和校正的基本方法。同时由于“控制工程基础”课程内容较抽象，学习起来比较吃力，教师也常常感到很难系统全面地讲授。为了达到教学目的，我们遵循教学大纲，对授课内容进行了取舍。重点讲授前四章内容：绪论、数学模型、时域分析法、频域分析法，同时由于机械专业学生没有修过复变函数与积分变

6、换，所以在第二章中对拉氏变换至少用两节课的时间进行讲授，并在最后一次课简述如何进行控制系统的设计与校正，以及控制系统在机械工程中的应用实例，而对非线性控制系统、离散系统等相关内容不做讲授。在教学内容的组织上，循序渐进、逐步深化，重点强调基本概念的深入理解和应用，减少定理和公式的推演过程。2.2教学方法的改进丰富的教学手段也是提高教学质量、实现教学目的的重要方法。首先，在教学中要明确教师与学生的关系，即以学生为主体，以教师为5主导，在教与学中教师主要作用体现在指引、教导、激发、调动，而学生主要进行思考、参与、活

7、动、反馈。其次，教法与学法。强调以学生为主的教法，并采用多样性的教学方法，如启发式教学、情境式教学、案例式教学、讨论式教学，可根据不同的授课内容选择合适的教学方式，以提高学生学习的兴趣，对于学生的学法，提倡自主学习，自主知识建构，教会学生如何学会学习，快乐地学习，最终培养学生学习能力，获取信息能力，发现、分析、解决问题的能力等等，为学生终身学习打基础。为了巩固学生的学习，在导课阶段和授课过程中，有意识、有目的的对学生进行提问，并把提问成绩作为平时考核成绩的一项内容，使学生在回答问题时能认真对待和积极思考，同时

8、也能检验学生学习的效果，使学生一直处于认真听课的状态，也是对授课内容的一种反馈，及时掌握学生对授课内容的接受和理解情况。另外，在理论引入之前，也有目的性的设立一些问题，教师进行自问自答，使学生能够清楚这些理论引出的原因。2.35引入现代化的教学手段“控制工程基础”不仅是一门理论性很强的课程，也是一门应用性很强的课程，只是单纯地掌握理论知识是不够的，还必须利用实践环节将理论应用到实践中，针对“控制工程