培養控制工程應用型人才研討范文

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一、改革教學方法和手段

1．開展連貫式、啟發式教學

控制工程基礎課程闡述的是原理性知識。在課堂教學中，講授應注重深入淺出，用通俗易懂的語言將抽象的理論變成學生樂于接受、消化、理解的內容，同時以機械工程中多見的實例輔助、活躍教學內容，并適當增補專業知識，加強知識的連貫性，設法調動學生的學習積極性，發揮學生學習的主觀能動性。例如在學習拉式變換的數學方法時，有些同學會產生“為什么學習該部分內容，它與機械系統控制工程有什么聯系”的疑慮，所以在進行章節內容的講授過程中要做到承上啟下，環環相扣，為學生點明該部分知識與其他內容的相關性。同時采用啟發式教學。在教學過程中，首先提出問題讓學生自己思考、分析，并進行討論，老師再分析，引出學生需要學習和掌握的新知識，進而深入詳細講解重點知識。這種“提問—討論—解答”的啟發討論式教學增強了教師與學生之間的交流，活躍了課堂氣氛。

2．傳統教學與多媒體教學相結合

在傳統教學方法中，教師一般都是邊寫、邊講、邊示范，教師與學生之間互動性較強。但本課程的特點是圖形公式多、內容抽象，在有限的課堂時間內，老師還用傳統的教學方法，僅憑語言和粉筆就會感到力不從心。而應用多媒體技術，將信息數字化，把圖像、圖形、動畫、視頻、文本等用多媒體來表現，就可以在有限的課堂時間內以圖文并茂的方式將大量的信息傳遞給學生，使理論推導和圖形繪制(如方塊圖、伯德圖、乃奎斯特圖)等操作變得形象而簡便，使原本枯燥、抽象的理論闡述變得形象和具體。但是在控制工程課程中，一個詳細的理論推導過程需要較長的時間和多張幻燈片進行闡述，內容之間的銜接不好把握。故而在制作多媒體課件時應注意突出重點、內容精煉，不宜將所有內容都添加、堆砌到課件中。傳統教學與多媒體教學各有優劣，應將兩種教學手段相結合，取長補短，達到良好的教學效果。例如，在系統數學模型的建立中，用多媒體課件可以將模型直觀、迅速地呈現出來，推導微分方程的過程可以用動畫的形式順序銜接，但中間一些細節還需要結合板書的形式進行詳細講授。這種以“多媒體教學為主—板書為輔”的講授方式既節省教學時間、使教學內容形象直觀，又“粗中有細”，讓學生易于理解和掌握。

二、理論實踐相結合，改革實驗教學內容

為了適應應用型人才培養要求，增加三性實驗項目設置。實驗內容緊密聯系工程實際，充分應用計算機輔助技術，按三個層次，模塊化組織實驗教學。基礎知識層次實驗教學主要讓學生驗證掌握所學基本知識基本技能;綜合性實驗重點培養學生動手操作能力和分析綜合能力;設計性實驗是學生根據所學知識設計實驗方案，培養學生創新精神和解決問題的能力。根據以上思路和要求在以下幾個方面組織實驗內容:

1．系統建模

應用SIMULINK進行系統建模、仿真、分析，掌握基于Matlab/SIMULINK進行系統設計、分析和仿真方法。

2．系統的時域和頻域分析

方法掌握一階、二階系統的時域、頻域特性，主要參數對系統動態特性的影響，了解基于Matlab/SIMU-LINK進行時域和頻域特性分析的方法。

3．系統的穩定性分析

運用Routh穩定判據、Nyquist穩定判據和Bode穩定判據判斷系統穩定性。

4．典型控制系統的設計和校正方法

了解校正裝置對系統性能的影響，掌握系統分析和校正方法，通過對實際控制系統的分析和控制，掌握系統的控制原理和實際應用。

三、課程教學引入計算機輔助技術

控制工程基礎的理論性強，系統結構方框圖復雜，在系統響應求解時采用傳統方式教學易使學生摸不著頭緒。在講解完基本的理論求解方法之后，利用MATLAB軟件進行系統響應求解，可以快速計算繪制得到復雜系統時域響應曲線、頻率響應曲線和乃氏曲線。另外，運用其MATLAB中的Simulink模塊進行系統仿真時可以設計出界面生動、形象、直觀的自動控制系統，使學生熟悉、了解系統的構造過程和相關特性的分析方法。隨著計算機技術的發展，許多學生對于計算軟件的接觸也日益增多。針對控制工程計算量和繪圖量大的特點，采用MATLAB軟件進行輔助教學。將MATLAB軟件引入課堂，一方面讓學生對數字仿真有所了解，另一方面可以讓學生觀測結構參數變化對機械系統特性的影響。

四、開展網絡課程建設，豐富學習資源

網絡化輔助課程學習對于在校生的知識獲取越來越重要，網絡課程突破了課堂授課的時空限制，為學生提供更全面、廣泛的內容，幫助學生更好的學習和理解新知識，在拓展學生的思維空間、激發學生的創新思維和培養創新能力方面有著不可替代的作用。教師通過有效的課程管理、網絡教學設計、作業布置，達到網上教學、交流和評價的目的。機械控制基礎網絡課程主要由基本課程內容、互動教學、測試、作業、超級鏈接5個主要的功能模塊組成。解決了控制工程基礎學時少、內容多的矛盾，并且可以提高學生的學習興趣，培養提高學生主動學習和自主學習的能力。

五、改革考試方法和考核機制

在控制工程基礎課程的學習中，考試方法和考核內容是引導教學模式和學生學習方法的機制。在注重素質教育、培養工程應用型人才的今天，僅憑期末考試成績來評價學生的學習情況是很不科學的，課程考核方式也是影響教學效果的一個重要因素。平時上課不聽講，在期末考試之前突擊的學生大有人在。這些應付考試的學生缺乏對知識的深入理解，往往會出現考試過后腦袋一片空白的情況。為了加強學生分析解決工程實際問題的能力，在控制工程基礎的考核方式上進行大刀闊斧的改革，全面合理評價學生的學習過程與效果，改變學生為了考試而考試的理念，所以將考核成績分為平時作業成績、實驗成績和期末考試成績和面試成績幾個方面。平時作業成績占總分的20%;實驗成績根據實驗考勤、實驗態度、動手能力、創新能力、實驗報告等來綜合評分，實驗成績占總分的10%;面試成績由教師與學生面對面交流給定，占總成績的10%;理論考試采用閉卷考試，試題以主觀應用型題目為主，著重考核學生對知識點的掌握與綜合應用能力，考試成績占總分的60%。通過控制工程基礎課程改革的不斷深入和探索，實施課程改革方案，不斷改進教學方法和教學手段，理論和實踐相結合，極大地提高學生的學習主動性，使原本枯燥的理論知識變得形象直觀，更易于理解掌握，提高了課堂教學質量和實驗教學質量，培養了學生運用所學知識分析解決實際工程問題的能力，鍛煉了學生的動手能力。隨著科技的進步和發展及對培養應用型人才要求的不斷提高，控制工程基礎課程教學改革將持續推進。課程教學與現代化信息、試驗手段相結合，取得良好的教學效果還需在實踐中繼續研究探討。

作者：王海霞單位：洛陽理工學院機械工程系