基礎(chǔ)課程教學(xué)改革下的控制工程論文

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1.當(dāng)前教學(xué)中存在的問題

機(jī)械類專業(yè)重在培養(yǎng)學(xué)生對機(jī)電類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計，加工制造，強(qiáng)度設(shè)計、工藝分析以及相應(yīng)的軟件和設(shè)備的使用等方面的能力。因此，學(xué)生不像其它那些直接給予結(jié)構(gòu)設(shè)計、強(qiáng)度分析等課程那么受重視。用人單位在招聘中也不太考查學(xué)生系統(tǒng)分析、控制設(shè)計等方面的能力。因此更加重了學(xué)生認(rèn)為控制工程是一門次要的課程，不實用，湊學(xué)分，應(yīng)付了事即可的心態(tài)。只有部分考研和對自己要求比較高的學(xué)生，還有些學(xué)習(xí)的積極性。從上面兩個方面的分析，可以看出現(xiàn)行的機(jī)械類控制工程基礎(chǔ)課程是有必要進(jìn)行教學(xué)改革的。我們將從理論教學(xué)、實踐教學(xué)、考試與評價三個方面進(jìn)行教學(xué)改革探討。

2.教學(xué)改革措施

2.1理論教學(xué)

（1）精煉課堂教學(xué)內(nèi)容：在保證課程內(nèi)容的嚴(yán)謹(jǐn)性、系統(tǒng)性和完整性的前提下，精選教學(xué)內(nèi)容。為方便學(xué)生更好的消化、吸收和應(yīng)用課程知識，重點概念、原理和方法講深講透，略講或不講了解性內(nèi)容和使用較少的內(nèi)容。教學(xué)過程中重點講思路、結(jié)論和應(yīng)用，弱化數(shù)學(xué)推導(dǎo)和證明，重在展示該工程化的一面。并將當(dāng)前機(jī)電領(lǐng)域中最新應(yīng)用的自動化技術(shù)和科研成果以及發(fā)展動態(tài)和趨勢更新到教學(xué)中。不斷豐富課堂教學(xué)的例子，生動課堂，開闊學(xué)生的視野，以至保持本課程教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性。強(qiáng)化控制思想，讓學(xué)生自己在控制器設(shè)計時，靈活運用，提高分析和設(shè)計能力。

（2）分層次教學(xué)：將課程內(nèi)容分為認(rèn)知性內(nèi)容、核心內(nèi)容認(rèn)知性內(nèi)容和重點難點拓展性內(nèi)容三個模塊。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)對象、專業(yè)層次的不同，可以優(yōu)化課時分布，掌握程度和要求不同進(jìn)行分層教學(xué)，以緩解其中的矛盾，達(dá)到熟悉認(rèn)知性內(nèi)容，掌握核心內(nèi)容，了解拓展性內(nèi)容。增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)熱情和自信心。

2.2實踐教學(xué)

（1）引入Matlab：Matlab是最好的控制系統(tǒng)仿真軟件，將它引入到教學(xué)中來，能運用Matlab軟件作為實踐平臺，引導(dǎo)學(xué)生驗證教材中的理論知識，針對一些具體的控制系統(tǒng)，分析和設(shè)計系統(tǒng)并進(jìn)行仿真實驗。仿真實驗的重點是給定性能指標(biāo)，讓學(xué)生自己獨立設(shè)計控制方案，進(jìn)行控制單元設(shè)計、參數(shù)計算，畫出圖紙，編寫說明書，模擬工程設(shè)計的全過程，并用Matlab仿真檢驗設(shè)計效果。這將大大加強(qiáng)學(xué)生根據(jù)系統(tǒng)的性能要求，適當(dāng)結(jié)合一些具體控制裝置，搭建和調(diào)試系統(tǒng)，較大提高學(xué)生的動手能力和獨立思考的能力。

（2）以科研促進(jìn)教學(xué)：控制理論是工程實際與數(shù)學(xué)原理、計算機(jī)科學(xué)相互融合的結(jié)果。在教學(xué)過程中，教師可利用多媒體表現(xiàn)力強(qiáng)、圖文并茂的特點，用多媒體把一些簡單的控制系統(tǒng)用動畫的形式展現(xiàn)給學(xué)生，以及適時地增加一些與當(dāng)前科研相關(guān)的重點、熱點問題，這能拓寬學(xué)生的知識面、了解學(xué)科的發(fā)展動態(tài)。這樣不僅能使學(xué)生加深對概念的理解，摸清控制系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)，明確認(rèn)識整個控制過程，還能極大的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)求知欲望，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。若條件允許，挑選一些能力強(qiáng)，對科研有興趣的學(xué)生，參加教師的科研項目和一些科技競賽活動，達(dá)到教學(xué)和科研相互促進(jìn)的效果。

2.3優(yōu)化考評方式

控制工程基礎(chǔ)內(nèi)容多、涉及廣、原理抽象、計算繁雜，較難僅用試卷成績來評價學(xué)生對知識內(nèi)涵的掌握程度。即不能僅考查數(shù)學(xué)公式掌握，更應(yīng)關(guān)注學(xué)生對數(shù)學(xué)公式所表達(dá)的物理本質(zhì)內(nèi)涵的理解，和運用基本的控制原理解決實際問題的分析設(shè)計能力和動手操作能力。因此，需綜合考評課堂上和實踐環(huán)節(jié)中基礎(chǔ)理論、基本技能以及在融會貫通上分析和解決問題的能力及綜合素質(zhì)。這種加強(qiáng)平時考核，在各個環(huán)節(jié)上嚴(yán)格要求學(xué)生，改變一考定終身的考核制度，對平時學(xué)習(xí)提出了更高的要求。有助于引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，促進(jìn)形成好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣，改善學(xué)生的成績。

3.結(jié)束語

為了激發(fā)學(xué)生對控制工程基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的素質(zhì)，達(dá)到學(xué)以致用的目的，我們提出從控制工程基礎(chǔ)課程的理論教學(xué)內(nèi)容、實踐教學(xué)、習(xí)題和考試等方面對控制工程基礎(chǔ)課程提出了教學(xué)改革，讓學(xué)生能夠更好地學(xué)習(xí)、掌握和應(yīng)用自動化控制原理知識。

作者：彭滔 張蓮 單位：重慶理工大學(xué)電子信息與自動化學(xué)院