提高“机械工程控制基础”课程教学质量的探讨

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1、提高“机械工程控制基础”课程教学质量的探讨提高机械工程控制基础课程教学质量的探讨　机械工程控制基础课程是河南理工大学机械与动力工程学院（以下简称我院）机械设计制造及其自动化、机械电子工程、测控技术与仪器、热能与动力工程、车辆工程共五个专业的基础必修课程。该课程在这些专业的知识体系中起到承前启后的作用，它紧密联系和应用先修课程，如高等数学、复变函数与积分变换、电工电子等，并为后续课程的学习打下控制理论基础。该课程主要围绕系统、反馈等经典控制理论的概念进行讲解，所研究的问题具有普遍的工程实践价值，有利于机械专业的学生树立系统和反馈控制思想，为学生运用控制理论分析和解决工程实际问题奠定基础。　　机械

2、工程控制基础以反馈控制理论为核心，突出基本概念和方法，介绍控制系统建模方法，线性系统的时域、频域和根轨迹的分析和设计方法。因此，该课程理论性强，涉及数学、物理、电工等多方面的知识，比较抽象，是一门具有一定深度和难度的课程。[1]在高校学生数量不断增加、学生质量参差不齐、教学学时不断压缩的情况下，如何提高教学质量，加强反馈控制理论基本概念和方法的理解，增强学生系统分析问题和解决问题的能力，是摆在全体教师面前一项艰巨的任务。　　在这几年的教学摸索中，我们不断克服教学中遇到的问题，总结经验教训，改善教学质量。主要从教学内容、教学方法、实践环节和考核制度四个方面完善教学环节，教学质量得到稳步提升，学生

3、的满意度也越来越好。　　一、完善教学内容　　完善教学内容以学生能够轻松快乐地学习和领会所教授的知识为主要原则。为了保证教学效果，在教材选择、教学内容编排等方面进行了改善。　　1.教材选择　　教材是学生进行课程学习的主要工具，是学生课本文由.LATLAB语言在本课程中的运用。让学生们能够动起手来，用计算机实现公式的推导、计算和仿真，提高学生们的学习乐趣和成就感。　　二、改善教学方法　　改善教学方法以提升学生的课堂授课效果为主要原则。改善教学方法主要包括改善教学手段和采用新颖的教学方法，如启发式、讨论式和激励式教学方法。　　1.改善教学手段　　目前主要的课堂教学手段有板书和电子讲义两种方式。　　减

4、少板书的时间，提高课堂效率，采用多媒体教室授课，引入MATLAB等计算机辅助教学工具。多年来，根据我们编写的教材和教案，不断完善电子讲义，授课内容涵盖经典控制理论的全部内容，丰富了课堂的信息量。充分发挥PoATLAB软件辅助完成，让整个电子讲义活起来，课堂内容充实起来，而不仅仅是知识的灌输。　　每页幻灯片的排版要清晰、整齐、规范，文字精炼扼要，多用图片和动画。让学生直接观测到复杂的时域响应曲线、频率响应曲线以及奈奎斯特曲线，加深对概念的理解和掌握。在讲解某些公式推导和习题时，当Powerpoint不方便阐述时，则采用板书手写推导和计算，提高讲解效率，也便于学生跟着教师的思路，深刻领会这些难懂的

5、知识点。例如在讲解频率特征量中系统的截止频率的概念时，结合图形和计算公式，指出幅频特性的数值由零频幅值下降3dB得到的频率，也就是0.707倍的零频幅值对应的系统频率值，这样学生就能够深刻理解零频幅值下降3dB和0.707倍的零频幅值之间的关系。[3]　　2.采用新颖的教学方法　　教师的专业水平和知识结构是一切教学活动的核心。在教学活动中，教师光有知识是不够的，还要具备一些传授知识的技巧。大部分教师的知识层次都已经满足教学要求，相对欠缺的是一些教学方法和技巧的灵活掌握，尤其是对于那些刚加入教学队伍的博士教师。为提高教学效果，应采用新颖的教学方法，杜绝灌输式的陈旧教学模式，主要体现在以下几个方面

6、。　　（1）提高绪论讲授的质量。绪论几乎是所有课程的第一节课，一定要将第一节课上好，让学生对课程本身产生浓厚的兴趣和学习冲动。在讲授机械工程控制基础的绪论时，除了介绍该课程的性质和主要内容外，还讲授了控制理论的发展历史，控制理论在世界文明中的作用，国内外科学家在控制领域的一系列科学贡献，让学生先有一个完整的控制理论发展脉络，然后又介绍当今的控制理论的应用领域，如柔性制造、空间探测机器人、飞行器控制等，鼓励学生先学好课本的经典控制理论部分，将来有兴趣再深入学习现代控制理论和随机控制。　　（2）采用启发式和讨论式教学方法。启发式和讨论式都是一种互动式教学方法，它能够启迪学生思考，将注意力引入教师讲

7、授的课堂重点和难点上来，让学生参与问题的讨论并发表自己的观点，形成了师生互动的课堂气氛，从而提高学生的学习主动性和课堂质量。在进行启发式和讨论式授课时，教师要先精心准备好一系列问题，这些问题环环相扣，层层推进。提问时，教师要及时掌控课堂的学习气氛，对于答对的学生，要给予一定的言语鼓励；对于答错的学生，也要及时纠正。做到教师和学生的思维融为一体，引导学生进行创造性思维。[1]　　（3）采用激励式教学