《控制工程基础》课程的教学改革实践.docx

《控制工程基础》课程的教学改革实践摘要：针对目前《控制工程基础》在教学方面存在的问题从满足培养应用型工程技术人才的需要出发该文在教学内容、教学方式、实验内容、信息反馈平台以及考核方式等方面对《控制工程基础》课程的教学改革实践内容作了详细介绍。关键词：控制工程基础教学改革实践中图分类号：G420文献标识码：A文章编号：1674-098X（2013）03（c）-0-02《控制工程基础》是该校测控技术与仪器、车辆工程、机械设计制造及其自动化、过程装备与控制工程等专业的一门核心课程其主要运用控制论的基本原理及基本思想方法分析研究机械工程中有关信息的传递、反馈及控制等有关方面的内容让学生学会信息处理和系统分析与综合的基本方法。由于所研究的问题带有普遍性对工程实践具有重要的指导意义[1]。该课程在整个知识结构框架中起着承前启后的作用是联系机械与电气技术、液压技术以及动力工程等技术的纽带是基础理论学习到专业知识学习的桥梁为设计机电控制系统及进一步研究学习控制理论打下坚实的基础。同时由于《控制工程基础》是一门理论性与综合性很强的交叉学科且与数学学科联系紧密课程内容较为抽象具有作图和计算多的特点在实际的教学实践中形成了“教师难教、学生难学”的问题因此有必要对传统的教学模式进行思索和总结探讨在新的教学模式体系下如何提高教育质量和更好的培养学生。1目前课程教学中存在的问题1.1具体来讲有以下几个方面的问题（1）内容多学时少本课程是一门较为开放的学科涉及的数学知识、电子技术等其他学科的内容越来越多尤其是随着计算机的发展新内容不断涌入控制论的知识越来越丰富然而在教学过程中学时却被一再压缩目前已减少至38～40学时（其中还有4个学时的实验内容）教学内容多、课时少的矛盾越来越突出。（2）实验单一理论与实践脱节实验是理论教学的不可或缺的有益补充同时也是提升学生主动学习的积极性和原动力的主要方面然而目前由于近几年招生规模的扩大实验室设备明显不足通常采用三、四个学生一组的方式就造成学生没有动手的机会更给缺乏学习主动性的部分学生提供不做实验的借口而且实验室所开设的实验大都是验证性实验缺少综合性、设计性和创新性实验造成学生理论与实验、实践环节脱节根本无法满足不同学习层次的学生的需要。（3）教学方式单一在传统的教学模式中教师和教科书是信息传递的主要媒介还有黑板、粉笔、挂图、模型、仪器等虽然有教师采用多媒体教学但仍停留在以PowerPoint演示文稿为载体照搬教材文字和内容进行教学的方式起不到应有的教学效果这已大大不适应信息社会对《控制工程基础》教学的要求。（4）考核方式单一在中国传统教育中考试作为评价学生学习过程和教师教学活动的唯一标准和方式[2]抹杀了个别学生的个性发展这种考核方式不对学生的创新能力进行评价必然导致部分学生在学习该课程时过分追求考试结果而忽视学习过程忘记了学习的本质丧失了学习的动力同时教师也缺乏进行教学内容和方法创新的动力。2课程教学改革的若干方法与实践为适应高等教育改革进一步发展的趋势满足培养应用型机械工程技术人才的需要我们课题组全体教师对《控制工程基础》课程进行了一些有益的改革和实践具体如下。（1）优化教学内容根据控制理论的学科的发展趋势结合我校对机械类工科学生的人才培养的整体要求教研室全体教师集体讨论在既注重强调基础训练、抽象思维能力及综合应用能力的培养又符合时代特色和学科自身发展规律的基础之上制定新的教学大纲优选合适的教材优化整合教学内容：增加了实际工程中经常用到的根轨迹法和现代控制论的初步内容强化MATLAB软件在控制领域的应用内容删去一些不够典型且已陈旧的例题和习题取而代之的是与工程应用结合紧密、具有代表性的习题和例题精简了一些要求过高的内容比如高阶系统的时间响应分析、信号流图和Mason公式以及赫尔维茨判据内容既减轻学生的负担又能保证对控制论整体知识的理解和掌握。（2）加强实验教学注重理论教学和实验教学的结合针对以往实验教学过程中的不足在实验内容设计时正确处理课程内容的技术性、综合性和探索性的关系以验证性实验为基础加大综合性、设计性和创新性实验的比例在已有2个实验的基础上增加了系统的频率特性测试及校正、PID调节器设计等实验[3]这些内容突破传统的实验模式既有实物的实验也有计算机软件模拟仿真的实验例如我们在针对一阶系统、二阶系统的典型输入信号的时域响应的实验时我们只给出实验目的和实验原理让学生自己设计实验方案一种是在实验室搭建真正的电路另一种是采用计算机仿真软件如MATLAB