應用型工科院?！犊刂乒こ袒A》課程教學方法探析

鄒方利，肖莉

摘要：針對應用型工科院校學生在學習《控制工程基礎》課程中，普遍存在學習目標不明確，動力不足，畏難情緒大的現狀，在教學方法上進行了一些新的嘗試和調整，實施后的教學過程能激發學生的學習動力，改善教學效果。

關鍵詞：工科院校；控制工程基礎；專業基礎課；教學方法

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）36-0048-02

早在上個世紀80年代初，在制造技術行業，就引進了全新的控制理論，極大地改變了制造技術行業，因此，這門把控制理論看作基礎，主要研究分析在實際的工程問題上抽象得來問題的《控制工程基礎》課程，就被列為機械大類專業本科生必修且相當重要的一門專業基礎課。它不僅為后續專業課程的學習奠定了基礎，而且為實際工作中能解決技術問題提供了理論支持。

“為什么要學這門課程？”“以后工作中用得著嗎？”“太難學了！”這是很多應用型工科院校的學生在學習《控制工程基礎》課程時所面臨的困惑和感受。的確，與專業課實用性強，內容具體，即學即用的特點不同，《控制工程基礎》作為一門專業基礎課程，所研究的是工程中的一些共性問題，不僅知識體系龐雜，而且內容抽象，概括性強。這樣一來，學生學習起來就難免感到目標不明確，空洞乏味，學習動力不足，并且很難深刻認識到該課程的重要性。另外，該課程還需要學生具備較強的數理知識，而應用型工科院校的學生在這方面又普遍感到力不從心，這無疑更加大了學習的難度，導致其學習主動性差。

針對上述存在的問題，筆者就如何激發學生的學習動力，提高課堂教學質量進行了一些嘗試和調整。

一、講好緒論首課，激發學習興趣

很多學生尤其是應用型工科院校的學生在剛開始接觸《控制工程基礎》這門課程時，認為它與自己的專業沒有什么必然聯系，以后工作也用不到，于是就對該課程的學習產生了懈怠心理，所謂的學習更多的是為了應付考試而已。為了改變這種局面，講好緒論課顯得尤其重要。

首先，要讓學生明白學習《控制工程基礎》的重要性?？刂普摬粌H是一門重要的學科，而且是科學方法論之一。控制論是一種放之四海而皆準的理論，它提出、分析問題與解決問題的思想方法符合唯物辯證法?？刂评碚撛诠こ碳夹g領域中體現為工程控制論。在科技高速發展的現代社會，工程領域中無不涉及控制，可見工程控制論的學習有多么重要，只有掌握了控制論的精髓，學生才能更好地學習后面的專業知識。接著，通過一些鮮活的例子來展現控制論的應用，讓學生深刻體會到控制論帶給人類的影響，以激發學習興趣。運用多媒體手段通過圖文并茂的圖片、視頻展現控制論的應用實例，從瓦特的蒸汽機、二次世界大戰中的自動火炮，到當今社會的載人飛船、探月工程、氣象預報，等等。

總之，通過緒論部分的學習，要讓學生懂得從整體角度、以動力學的觀點去分析系統的動態行為，知道應用經典控制論中的基本概念和方法來分析、研究和解決實際問題。

二、抓住課程主線，避免知識零散

《控制工程基礎》這門課程不僅理論體系龐雜，涉及知識面廣，而且數學推導和計算煩瑣無比，教師很難在規定的40學時內進行系統全面的講授。在傳統的課堂教學中，教師為了追求看得見的教學效果——高分，往往有些急功近利。針對上述現象，筆者在實際教學中采用主線貫通式的教學方法，使學生能對課程內容始終做到整體把握和條理清晰，并以此為基礎不斷深入學習，既“進得去”，又“出得來”，從而大大增強學生學習該課程的歸屬感和自信心?！犊刂乒こ袒A》看似龐雜，但歸根結底都是圍繞一個對象、三大內容展開的，即主要的研究對象為反饋控制系統，主要的學習內容可概括為系統的數學模型、系統的性能分析和系統的校正三個方面。其中，系統分析是課程的核心內容，數學模型是系統分析的基礎工具，而系統校正則是在性能分析的基礎之上如何改善系統的性能，它和工程應用密不可分，是系統分析的終結所在。在系統的分析中，主要方法有時域法、頻域法和以此為基礎的圖示法，這些方法從不同的角度來分析同一個系統。課程主要內容的框架結構如圖1所示，圖中每個內容分別對應教材中的第一至六章。在學習每章內容之前，特將此框架圖展示給學生，使他們對課程的基本結構始終有著清晰的認識，能在學習過程中抓住課程主線，做到前鉤后連、融會貫通，從而避免知識點的零散和學習的盲目性。

三、活用教學方法，強化教學效果

以武漢工程大學為例，通過研究分析學校對機械類專業的基本定位并結合學生的具體情況，認真鉆研《控制工程基礎》這門課程的基本內容，課堂上通過采用多種教學方式相結合的形式，來讓學生更加透徹地掌握課程內容，從而提升教學質量。

1.探究式教學。授課教師通過引入特定情境，引導同學們分析問題，通過制定方案或設計實驗來認識問題、解決問題或得到答案、得出結論并探討此過程中的感想和交流經驗。教師應立足于實際問題，并提供有用信息，學生就這個問題來發散思維，思考解決此類問題的方法或改進原有方法等。這種教學方式更注重于同學們的自主探究，可以使學生建立自主分析解決問題的觀念，在這個完整解決某個問題的過程中，學生可以在探究討論中獲得知識。這種教學方式能使同學們解決問題的能力提高，同時也熟練和鞏固了這些基礎知識的應用，達到了很好的教學效果。如看到教室外武黃高速上奔跑的汽車時，提出問題，如駕駛人員如何能做到準確、快速地按照預想的行車狀態在高速路道上行駛？這樣的提問是建立在學生已有知識的基礎上，并且與學生平時身后主講教師引導學生分析問題，讓學生應用已有的知識來自主尋求答案或分析問題。

2.討論式教學。授課教師立足于某一既定的知識點或問題，讓同學們進行分組討論。每個小組分工明確，最后就這些問題發表本組得到的結論或闡明解決問題的新思路。及時鼓勵那些在課堂上積極性較高的學生，同時對于有些性格靦腆不善表達的學生要給他們闡述自己觀點的機會，讓每個同學都參與到此過程中來。每當學習到新的知識點時，授課教師先要與學生共同復習舊的知識點，并比較總結新舊知識點之間的聯系和區別，重要的知識點需要教師多次強調，如此一來既可以加深學生對舊知識點的掌握和對重點的理解，在建立完整專業知識體系的同時，對新知識點也會有基本的了解。

3.對比式教學。比如，在講解時域分析時，與根軌跡分析法進行比較；講傳遞函數性質時，比較比例環節和慣性環節的不同；講動態系統傳遞函數推導時，將幾個不同的數學模型進行對比。通過不同問題之間的比較，這對建立完整專業知識的體系方面也是大有裨益的。

四、總結

以上所述，是筆者結合多年的實踐教學工作，在《控制工程基礎》課堂教學中總結出來的一些經驗教訓。通過以上方法在教學過程中的應用，增強了學生的學習興趣和自主性，緩解了其學習的畏難情緒，使課堂教學效果和教學質量得到了較好的提高。

參考文獻：

[1]周先輝.面向工程能力培養的《機械工程控制基礎》課程教學方法探索[J].高教論壇，2010，（1）：81-83.

[2]楊叔子，楊克沖.機械工程控制基礎[M].第六版.武漢：華中科技大學出版社，2011.

[3]陳廣慶，楊前明.機械工程控制基礎課程教學方法淺析[J].中國教育技術裝備，2010，（24）：41-42.

[4]余潔.提高“自動控制原理”課程教學質量的探討[J].職業與教育，2010，（29）：128-129.

[5]董景新、趙長德.控制工程基礎[M].北京：清華大學出版社，2003.

[6]朱驥北.機械控制工程基礎[M].第一版.北京：機械工業出版社，2011.endprint

摘要：針對應用型工科院校學生在學習《控制工程基礎》課程中，普遍存在學習目標不明確，動力不足，畏難情緒大的現狀，在教學方法上進行了一些新的嘗試和調整，實施后的教學過程能激發學生的學習動力，改善教學效果。

關鍵詞：工科院校；控制工程基礎；專業基礎課；教學方法

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）36-0048-02

早在上個世紀80年代初，在制造技術行業，就引進了全新的控制理論，極大地改變了制造技術行業，因此，這門把控制理論看作基礎，主要研究分析在實際的工程問題上抽象得來問題的《控制工程基礎》課程，就被列為機械大類專業本科生必修且相當重要的一門專業基礎課。它不僅為后續專業課程的學習奠定了基礎，而且為實際工作中能解決技術問題提供了理論支持。

“為什么要學這門課程？”“以后工作中用得著嗎？”“太難學了！”這是很多應用型工科院校的學生在學習《控制工程基礎》課程時所面臨的困惑和感受。的確，與專業課實用性強，內容具體，即學即用的特點不同，《控制工程基礎》作為一門專業基礎課程，所研究的是工程中的一些共性問題，不僅知識體系龐雜，而且內容抽象，概括性強。這樣一來，學生學習起來就難免感到目標不明確，空洞乏味，學習動力不足，并且很難深刻認識到該課程的重要性。另外，該課程還需要學生具備較強的數理知識，而應用型工科院校的學生在這方面又普遍感到力不從心，這無疑更加大了學習的難度，導致其學習主動性差。

針對上述存在的問題，筆者就如何激發學生的學習動力，提高課堂教學質量進行了一些嘗試和調整。

一、講好緒論首課，激發學習興趣

很多學生尤其是應用型工科院校的學生在剛開始接觸《控制工程基礎》這門課程時，認為它與自己的專業沒有什么必然聯系，以后工作也用不到，于是就對該課程的學習產生了懈怠心理，所謂的學習更多的是為了應付考試而已。為了改變這種局面，講好緒論課顯得尤其重要。

首先，要讓學生明白學習《控制工程基礎》的重要性。控制論不僅是一門重要的學科，而且是科學方法論之一?？刂普撌且环N放之四海而皆準的理論，它提出、分析問題與解決問題的思想方法符合唯物辯證法?？刂评碚撛诠こ碳夹g領域中體現為工程控制論。在科技高速發展的現代社會，工程領域中無不涉及控制，可見工程控制論的學習有多么重要，只有掌握了控制論的精髓，學生才能更好地學習后面的專業知識。接著，通過一些鮮活的例子來展現控制論的應用，讓學生深刻體會到控制論帶給人類的影響，以激發學習興趣。運用多媒體手段通過圖文并茂的圖片、視頻展現控制論的應用實例，從瓦特的蒸汽機、二次世界大戰中的自動火炮，到當今社會的載人飛船、探月工程、氣象預報，等等。

總之，通過緒論部分的學習，要讓學生懂得從整體角度、以動力學的觀點去分析系統的動態行為，知道應用經典控制論中的基本概念和方法來分析、研究和解決實際問題。

二、抓住課程主線，避免知識零散

《控制工程基礎》這門課程不僅理論體系龐雜，涉及知識面廣，而且數學推導和計算煩瑣無比，教師很難在規定的40學時內進行系統全面的講授。在傳統的課堂教學中，教師為了追求看得見的教學效果——高分，往往有些急功近利。針對上述現象，筆者在實際教學中采用主線貫通式的教學方法，使學生能對課程內容始終做到整體把握和條理清晰，并以此為基礎不斷深入學習，既“進得去”，又“出得來”，從而大大增強學生學習該課程的歸屬感和自信心?！犊刂乒こ袒A》看似龐雜，但歸根結底都是圍繞一個對象、三大內容展開的，即主要的研究對象為反饋控制系統，主要的學習內容可概括為系統的數學模型、系統的性能分析和系統的校正三個方面。其中，系統分析是課程的核心內容，數學模型是系統分析的基礎工具，而系統校正則是在性能分析的基礎之上如何改善系統的性能，它和工程應用密不可分，是系統分析的終結所在。在系統的分析中，主要方法有時域法、頻域法和以此為基礎的圖示法，這些方法從不同的角度來分析同一個系統。課程主要內容的框架結構如圖1所示，圖中每個內容分別對應教材中的第一至六章。在學習每章內容之前，特將此框架圖展示給學生，使他們對課程的基本結構始終有著清晰的認識，能在學習過程中抓住課程主線，做到前鉤后連、融會貫通，從而避免知識點的零散和學習的盲目性。

三、活用教學方法，強化教學效果

以武漢工程大學為例，通過研究分析學校對機械類專業的基本定位并結合學生的具體情況，認真鉆研《控制工程基礎》這門課程的基本內容，課堂上通過采用多種教學方式相結合的形式，來讓學生更加透徹地掌握課程內容，從而提升教學質量。

1.探究式教學。授課教師通過引入特定情境，引導同學們分析問題，通過制定方案或設計實驗來認識問題、解決問題或得到答案、得出結論并探討此過程中的感想和交流經驗。教師應立足于實際問題，并提供有用信息，學生就這個問題來發散思維，思考解決此類問題的方法或改進原有方法等。這種教學方式更注重于同學們的自主探究，可以使學生建立自主分析解決問題的觀念，在這個完整解決某個問題的過程中，學生可以在探究討論中獲得知識。這種教學方式能使同學們解決問題的能力提高，同時也熟練和鞏固了這些基礎知識的應用，達到了很好的教學效果。如看到教室外武黃高速上奔跑的汽車時，提出問題，如駕駛人員如何能做到準確、快速地按照預想的行車狀態在高速路道上行駛？這樣的提問是建立在學生已有知識的基礎上，并且與學生平時身后主講教師引導學生分析問題，讓學生應用已有的知識來自主尋求答案或分析問題。

2.討論式教學。授課教師立足于某一既定的知識點或問題，讓同學們進行分組討論。每個小組分工明確，最后就這些問題發表本組得到的結論或闡明解決問題的新思路。及時鼓勵那些在課堂上積極性較高的學生，同時對于有些性格靦腆不善表達的學生要給他們闡述自己觀點的機會，讓每個同學都參與到此過程中來。每當學習到新的知識點時，授課教師先要與學生共同復習舊的知識點，并比較總結新舊知識點之間的聯系和區別，重要的知識點需要教師多次強調，如此一來既可以加深學生對舊知識點的掌握和對重點的理解，在建立完整專業知識體系的同時，對新知識點也會有基本的了解。

3.對比式教學。比如，在講解時域分析時，與根軌跡分析法進行比較；講傳遞函數性質時，比較比例環節和慣性環節的不同；講動態系統傳遞函數推導時，將幾個不同的數學模型進行對比。通過不同問題之間的比較，這對建立完整專業知識的體系方面也是大有裨益的。

四、總結

以上所述，是筆者結合多年的實踐教學工作，在《控制工程基礎》課堂教學中總結出來的一些經驗教訓。通過以上方法在教學過程中的應用，增強了學生的學習興趣和自主性，緩解了其學習的畏難情緒，使課堂教學效果和教學質量得到了較好的提高。

參考文獻：

[1]周先輝.面向工程能力培養的《機械工程控制基礎》課程教學方法探索[J].高教論壇，2010，（1）：81-83.

[2]楊叔子，楊克沖.機械工程控制基礎[M].第六版.武漢：華中科技大學出版社，2011.

[3]陳廣慶，楊前明.機械工程控制基礎課程教學方法淺析[J].中國教育技術裝備，2010，（24）：41-42.

[4]余潔.提高“自動控制原理”課程教學質量的探討[J].職業與教育，2010，（29）：128-129.

[5]董景新、趙長德.控制工程基礎[M].北京：清華大學出版社，2003.

[6]朱驥北.機械控制工程基礎[M].第一版.北京：機械工業出版社，2011.endprint

摘要：針對應用型工科院校學生在學習《控制工程基礎》課程中，普遍存在學習目標不明確，動力不足，畏難情緒大的現狀，在教學方法上進行了一些新的嘗試和調整，實施后的教學過程能激發學生的學習動力，改善教學效果。

關鍵詞：工科院校；控制工程基礎；專業基礎課；教學方法

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）36-0048-02

早在上個世紀80年代初，在制造技術行業，就引進了全新的控制理論，極大地改變了制造技術行業，因此，這門把控制理論看作基礎，主要研究分析在實際的工程問題上抽象得來問題的《控制工程基礎》課程，就被列為機械大類專業本科生必修且相當重要的一門專業基礎課。它不僅為后續專業課程的學習奠定了基礎，而且為實際工作中能解決技術問題提供了理論支持。

“為什么要學這門課程？”“以后工作中用得著嗎？”“太難學了！”這是很多應用型工科院校的學生在學習《控制工程基礎》課程時所面臨的困惑和感受。的確，與專業課實用性強，內容具體，即學即用的特點不同，《控制工程基礎》作為一門專業基礎課程，所研究的是工程中的一些共性問題，不僅知識體系龐雜，而且內容抽象，概括性強。這樣一來，學生學習起來就難免感到目標不明確，空洞乏味，學習動力不足，并且很難深刻認識到該課程的重要性。另外，該課程還需要學生具備較強的數理知識，而應用型工科院校的學生在這方面又普遍感到力不從心，這無疑更加大了學習的難度，導致其學習主動性差。

針對上述存在的問題，筆者就如何激發學生的學習動力，提高課堂教學質量進行了一些嘗試和調整。

一、講好緒論首課，激發學習興趣

很多學生尤其是應用型工科院校的學生在剛開始接觸《控制工程基礎》這門課程時，認為它與自己的專業沒有什么必然聯系，以后工作也用不到，于是就對該課程的學習產生了懈怠心理，所謂的學習更多的是為了應付考試而已。為了改變這種局面，講好緒論課顯得尤其重要。

首先，要讓學生明白學習《控制工程基礎》的重要性?？刂普摬粌H是一門重要的學科，而且是科學方法論之一?？刂普撌且环N放之四海而皆準的理論，它提出、分析問題與解決問題的思想方法符合唯物辯證法。控制理論在工程技術領域中體現為工程控制論。在科技高速發展的現代社會，工程領域中無不涉及控制，可見工程控制論的學習有多么重要，只有掌握了控制論的精髓，學生才能更好地學習后面的專業知識。接著，通過一些鮮活的例子來展現控制論的應用，讓學生深刻體會到控制論帶給人類的影響，以激發學習興趣。運用多媒體手段通過圖文并茂的圖片、視頻展現控制論的應用實例，從瓦特的蒸汽機、二次世界大戰中的自動火炮，到當今社會的載人飛船、探月工程、氣象預報，等等。

總之，通過緒論部分的學習，要讓學生懂得從整體角度、以動力學的觀點去分析系統的動態行為，知道應用經典控制論中的基本概念和方法來分析、研究和解決實際問題。

二、抓住課程主線，避免知識零散

《控制工程基礎》這門課程不僅理論體系龐雜，涉及知識面廣，而且數學推導和計算煩瑣無比，教師很難在規定的40學時內進行系統全面的講授。在傳統的課堂教學中，教師為了追求看得見的教學效果——高分，往往有些急功近利。針對上述現象，筆者在實際教學中采用主線貫通式的教學方法，使學生能對課程內容始終做到整體把握和條理清晰，并以此為基礎不斷深入學習，既“進得去”，又“出得來”，從而大大增強學生學習該課程的歸屬感和自信心。《控制工程基礎》看似龐雜，但歸根結底都是圍繞一個對象、三大內容展開的，即主要的研究對象為反饋控制系統，主要的學習內容可概括為系統的數學模型、系統的性能分析和系統的校正三個方面。其中，系統分析是課程的核心內容，數學模型是系統分析的基礎工具，而系統校正則是在性能分析的基礎之上如何改善系統的性能，它和工程應用密不可分，是系統分析的終結所在。在系統的分析中，主要方法有時域法、頻域法和以此為基礎的圖示法，這些方法從不同的角度來分析同一個系統。課程主要內容的框架結構如圖1所示，圖中每個內容分別對應教材中的第一至六章。在學習每章內容之前，特將此框架圖展示給學生，使他們對課程的基本結構始終有著清晰的認識，能在學習過程中抓住課程主線，做到前鉤后連、融會貫通，從而避免知識點的零散和學習的盲目性。

三、活用教學方法，強化教學效果

以武漢工程大學為例，通過研究分析學校對機械類專業的基本定位并結合學生的具體情況，認真鉆研《控制工程基礎》這門課程的基本內容，課堂上通過采用多種教學方式相結合的形式，來讓學生更加透徹地掌握課程內容，從而提升教學質量。

1.探究式教學。授課教師通過引入特定情境，引導同學們分析問題，通過制定方案或設計實驗來認識問題、解決問題或得到答案、得出結論并探討此過程中的感想和交流經驗。教師應立足于實際問題，并提供有用信息，學生就這個問題來發散思維，思考解決此類問題的方法或改進原有方法等。這種教學方式更注重于同學們的自主探究，可以使學生建立自主分析解決問題的觀念，在這個完整解決某個問題的過程中，學生可以在探究討論中獲得知識。這種教學方式能使同學們解決問題的能力提高，同時也熟練和鞏固了這些基礎知識的應用，達到了很好的教學效果。如看到教室外武黃高速上奔跑的汽車時，提出問題，如駕駛人員如何能做到準確、快速地按照預想的行車狀態在高速路道上行駛？這樣的提問是建立在學生已有知識的基礎上，并且與學生平時身后主講教師引導學生分析問題，讓學生應用已有的知識來自主尋求答案或分析問題。

2.討論式教學。授課教師立足于某一既定的知識點或問題，讓同學們進行分組討論。每個小組分工明確，最后就這些問題發表本組得到的結論或闡明解決問題的新思路。及時鼓勵那些在課堂上積極性較高的學生，同時對于有些性格靦腆不善表達的學生要給他們闡述自己觀點的機會，讓每個同學都參與到此過程中來。每當學習到新的知識點時，授課教師先要與學生共同復習舊的知識點，并比較總結新舊知識點之間的聯系和區別，重要的知識點需要教師多次強調，如此一來既可以加深學生對舊知識點的掌握和對重點的理解，在建立完整專業知識體系的同時，對新知識點也會有基本的了解。

3.對比式教學。比如，在講解時域分析時，與根軌跡分析法進行比較；講傳遞函數性質時，比較比例環節和慣性環節的不同；講動態系統傳遞函數推導時，將幾個不同的數學模型進行對比。通過不同問題之間的比較，這對建立完整專業知識的體系方面也是大有裨益的。

四、總結

以上所述，是筆者結合多年的實踐教學工作，在《控制工程基礎》課堂教學中總結出來的一些經驗教訓。通過以上方法在教學過程中的應用，增強了學生的學習興趣和自主性，緩解了其學習的畏難情緒，使課堂教學效果和教學質量得到了較好的提高。

參考文獻：

[1]周先輝.面向工程能力培養的《機械工程控制基礎》課程教學方法探索[J].高教論壇，2010，（1）：81-83.

[2]楊叔子，楊克沖.機械工程控制基礎[M].第六版.武漢：華中科技大學出版社，2011.

[3]陳廣慶，楊前明.機械工程控制基礎課程教學方法淺析[J].中國教育技術裝備，2010，（24）：41-42.

[4]余潔.提高“自動控制原理”課程教學質量的探討[J].職業與教育，2010，（29）：128-129.

[5]董景新、趙長德.控制工程基礎[M].北京：清華大學出版社，2003.

[6]朱驥北.機械控制工程基礎[M].第一版.北京：機械工業出版社，2011.endprint