控制工程基礎(chǔ)課程教學(xué)改革探討與研究論文

　　【摘要】“控制工程基礎(chǔ)”是很多高校機(jī)械設(shè)計及其制造和機(jī)械電子工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程包含的知識點多，教學(xué)內(nèi)容難度大，對于老師的教授和學(xué)生的學(xué)習(xí)都形成了極大的挑戰(zhàn)。本文根據(jù)“控制工程基礎(chǔ)”課程自身的特點和本校的具體情況，分析了該課程教學(xué)過程中存在的一些問題，并根據(jù)這些問題提出了一些針對該門課程的教學(xué)改革建議。

　　關(guān)鍵詞 教學(xué)改革；專業(yè)基礎(chǔ)課；控制工程基礎(chǔ)

　　引言

　　《控制工程基礎(chǔ)》課程在很多有理工科專業(yè)的高校都有開設(shè)，并且成為了非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程[1]。該課程在機(jī)械設(shè)計及其自動化、機(jī)械電子工程以及測控專業(yè)和過程控制與裝備工程專業(yè)的整個知識結(jié)構(gòu)框架中起著承前啟后的作用， 它緊密聯(lián)系和應(yīng)用先行課程的知識， 并為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下理論基礎(chǔ)[2]。該門課程是重慶工商大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院（以下簡稱“我院”）機(jī)械設(shè)計制造及其自動化和機(jī)械電子工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在課程體系中占據(jù)舉足輕重的地位，因此如何教好和學(xué)好該門課程就成了我們師生面臨的首要任務(wù)。但事實上該門課程包含的內(nèi)容豐富且較抽象，涉及的知識點多且難度較大，先修課程較多且難度也較大，再加上“我院”該門課程的教學(xué)課時相對較少，所以老師會覺得該門課程難教，學(xué)生也會覺得難學(xué)。因此，如何在有限的教學(xué)課時內(nèi)教好和學(xué)好該門課程，提高教學(xué)質(zhì)量和效果就成了我們需要研究和探討的重要問題。本文總結(jié)分析了“控制工程基礎(chǔ)”課程本身的特點及其在“我院”教學(xué)過程中存在的一些具體問題，并針對這些問題提出了一些教學(xué)改革建議。

　　1 “控制工程基礎(chǔ)”課程在教學(xué)過程中存在的具體問題分析

　　（1） 課程本身知識點多，先修課程多，難度大，學(xué)生畏難情緒大

　　“控制工程基礎(chǔ)”是一門綜合性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程內(nèi)容的概念抽象，涉及數(shù)學(xué)知識多，尤其是復(fù)變函數(shù)課程中的拉氏變換部分。學(xué)生在學(xué)習(xí)該門課程時需要運用到高等數(shù)學(xué)和工程數(shù)學(xué)等課程的一些相關(guān)知識，這就要求學(xué)生對這些先修課程的相關(guān)知識要牢固掌握并能靈活運用，而事實上部分學(xué)生根本沒有掌握這些知識，更別說靈活運用了，所以學(xué)生在學(xué)習(xí)“控制工程基礎(chǔ)”課程時會感覺到力不從心，困難重重。課程本身的難度會讓學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒，有的學(xué)生不來上課，即便來上課也不認(rèn)真聽講，還有一部分同學(xué)基礎(chǔ)知識薄弱，就算認(rèn)真聽講也聽不懂老師講解的知識，再加上課程內(nèi)容的前后連貫性強(qiáng)，前面章節(jié)的知識沒聽懂，后面章節(jié)的內(nèi)容就更難聽懂，從而形成惡性循環(huán)。

　　（2） 學(xué)生對于該門課程的認(rèn)識不夠客觀，存在誤區(qū)，因而學(xué)習(xí)積極性不夠高

　　“控制工程基礎(chǔ)”闡述的是原理性知識，很多學(xué)生容易產(chǎn)生誤解，覺得只是學(xué)習(xí)一些空洞的理論[4]。我院機(jī)制和機(jī)電專業(yè)的部分學(xué)生對“控制工程基礎(chǔ)”課程在認(rèn)識上存在一些誤區(qū)和不客觀的地方，認(rèn)為該門課程和自己未來從事的工作或者對于自己以后的學(xué)習(xí)深造關(guān)系不大，所以在學(xué)習(xí)該課程時學(xué)生積極性普遍不高。

　　（3） 教學(xué)課時少，難以詳細(xì)講解各個章節(jié)

　　我校有兩個專業(yè)開設(shè)“控制工程基礎(chǔ)”這門課程，但由我校機(jī)械工程學(xué)院教學(xué)大綱可知，該課程的課時為40課時左右，但是該門課程涵蓋的內(nèi)容非常豐富。目前我校該課程選用的教材為王積偉等主編的《控制工程基礎(chǔ)》，該教材包含了8章內(nèi)容，而由于課時原因，我校講授該門課程的老師通常只講解了前面4章內(nèi)容，且其中關(guān)于MATLAB分析部分都沒有足夠的課時來講解。

　　（4）未將“控制工程基礎(chǔ)”課程的理論與實踐進(jìn)行緊密結(jié)合

　　雖然“控制工程基礎(chǔ)”課程是很多理工科院校機(jī)械設(shè)計制造及其自動化、機(jī)械電子工程和測控技術(shù)與儀器等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，同時還開設(shè)了相關(guān)的實驗課程，但是實驗課程一般就6個課時左右，相對于理論課時非常少，這么少的實驗課時很難讓學(xué)生通過實驗來鞏固所學(xué)的理論知識，更別說將所學(xué)理論知識與實踐有效結(jié)合起來學(xué)以致用了。另外，學(xué)生對于實驗環(huán)節(jié)的認(rèn)識和重視度都不夠，上實驗課時態(tài)度不夠端正，不夠積極認(rèn)真，對于分組實驗，有的學(xué)生會依賴其他組員，自己根本不動手做實驗，有的學(xué)生動手能力不夠強(qiáng)，沒法單獨完成實驗，因此教師覺得“難教”，學(xué)生也覺得“難學(xué)”。

　　2 “控制工程基礎(chǔ)”教學(xué)改革建議

　　結(jié)合“控制工程基礎(chǔ)”這門課程本身的特點及我校該門課程教學(xué)中存在的問題，本文提出了如下教學(xué)改革建議：

　　（1） 闡明學(xué)科特點，讓學(xué)生正確認(rèn)識該門課程，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

　　老師在教學(xué)過程中要經(jīng)常強(qiáng)調(diào)“控制工程基礎(chǔ)”課程講授的自動控制理論知識的實用性和前沿性，強(qiáng)調(diào)該門課程在各行各業(yè)中的應(yīng)用前景，強(qiáng)調(diào)學(xué)好該門課程可以拓寬學(xué)生的就業(yè)渠道，讓學(xué)生帶有目的地學(xué)習(xí)該門課題，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。同時，老師在講授該門課程時要盡量結(jié)合與我們的生活切實相關(guān)的控制系統(tǒng)實例進(jìn)行講解，例如：智能家居控制系統(tǒng)、機(jī)器人控制系統(tǒng)及自動停車庫控制系統(tǒng)等，讓學(xué)生意識到學(xué)好該門課程就有可能成為這些控制系統(tǒng)的設(shè)計者之一，而這些控制系統(tǒng)會使我們的生活更美好。另外，老師還要不斷介紹自動控制在工業(yè)和高科技領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展前景，讓學(xué)生認(rèn)識到“控制工程基礎(chǔ)”課程的重要性，認(rèn)識到該課程對國家發(fā)展的重要影響，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的積極性[4]。

　　（2）多開展互動式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生積極投入到課堂教學(xué)中

　　在教學(xué)過程中， 老師要盡量培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生意識到他們是教學(xué)過程的主體，同時，老師還要多與學(xué)生交流，積極融入到學(xué)生當(dāng)中，多尊重學(xué)生的意見和建議，適當(dāng)?shù)臅r候還要滿足學(xué)生的表現(xiàn)欲望。以上措施不僅可以活躍課堂氣氛，還可以增強(qiáng)教學(xué)效果。因此， 我們在教學(xué)過程中應(yīng)該多開展互動式教學(xué)，增加學(xué)生和老師之間、學(xué)生與學(xué)生之間的溝通和互動，積極引導(dǎo)學(xué)生參加討論，啟發(fā)學(xué)生思考問題。為了增強(qiáng)互動教學(xué)的效果， 老師可以將學(xué)生進(jìn)行分組，并讓他們先自主學(xué)習(xí)再相互討論下次課要講授的內(nèi)容。上課時每組隨機(jī)抽一名同學(xué)到講臺上來講解學(xué)習(xí)的相關(guān)內(nèi)容，該組同學(xué)可進(jìn)行補(bǔ)充講解，其余同學(xué)和老師可向該名同學(xué)提問，然后老師根據(jù)這幾名同學(xué)在講解過程中體現(xiàn)出來的問題針對性地進(jìn)行補(bǔ)充和糾正，這樣可以讓學(xué)生積極主動地參與到學(xué)習(xí)當(dāng)中，成為課堂的主體，從而提高課堂的教學(xué)效果。

　　（3）建議學(xué)院適當(dāng)增加該門課程的教學(xué)課時，同時提升老師的教學(xué)水平

　　前面提到了我院該門課程的課時為40個課時左右，以至于很多重要知識點都沒有足夠的時間進(jìn)行講解，如果建議學(xué)院將該門課程的教學(xué)課時增加到60個課時左右，就可以多講授一些知識點，并且可以將知識點講解得更詳細(xì)。

　　教學(xué)課時有限，而要講授的內(nèi)容又那么多那么難，這對于講授該門課程的老師無疑是一個很大的考驗，因此，學(xué)院要想辦法提高老師的教學(xué)水平，豐富老師的教學(xué)模式和教學(xué)手段。學(xué)院可以將老師送到外校進(jìn)行培訓(xùn)，也可以將專家請到學(xué)院給講授該門課程的老師進(jìn)行培訓(xùn)，培訓(xùn)重點包括老師的講課技巧、板書技巧及課件的`制作技巧等，老師的教學(xué)水平提高了，才有可能在有限的教學(xué)課時內(nèi)將內(nèi)容豐富且難度大的知識點有效地教授給學(xué)生，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

　　（4）將理論與實踐充分結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

　　在教學(xué)過程中，最好由教授該門課程理論課的老師來指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)實驗，因為該老師更清楚理論知識的講授情況及學(xué)生對知識的掌握情況，這樣才可以充分地將理論知識和實驗結(jié)合起來給學(xué)生進(jìn)行講解，學(xué)生可以更好地掌握理論知識和實驗之間的聯(lián)系。同時要鼓勵實驗技術(shù)人員和老師積極進(jìn)行實驗教學(xué)研究，不斷改進(jìn)實驗項目和內(nèi)容，不斷改革實驗教學(xué)方法和手段，提高實踐性教學(xué)效果。逐步用一些設(shè)計性、綜合性的實驗實習(xí)項目取代現(xiàn)今實踐教學(xué)體系中的簡單驗證性實驗，以提高學(xué)生的動手能力，初步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[4]。

　　3 結(jié)束語

　　本文根據(jù)我院“控制工程基礎(chǔ)”這門課程自身的特點及其在實際的教學(xué)過程中存在的問題，提出了相應(yīng)的改革措施。實踐證明：這些教學(xué)改革措施可以提高教學(xué)的靈活性和開放性，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生由以前被動的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動而創(chuàng)新的學(xué)習(xí)。師生之間和學(xué)生之間的關(guān)系也變得更加緊密，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力都得到了很大提高。

　　【參考文獻(xiàn)】

　　[1]董海棠，馮中毅.“控制工程基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革探討與實踐[J].中國電力教育，2009（136）：81-82.

　　[2]王偉，申愛明.《控制工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革研究與探索[J].安徽師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2007，30（2）：139-141.

　　[3]李大勇，林海鵬，張鴻艷，等.“控制工程基礎(chǔ)”課程教學(xué)模式的研究與探索[J].中國電力教育，2013（29）：51-52.

　　[4]宋強(qiáng)，鮑雅萍.機(jī)械專業(yè)“控制工程基礎(chǔ)”課程的教學(xué)改革與探索[J].中國電力教育，2010（10）：60-61.