“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”課程教學(xué)初探

景大雷

摘 要 針對“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”教學(xué)過程中存在的學(xué)生積極性不足、教學(xué)效果差、理論偏離實(shí)際等問題，本文從教學(xué)手段和教學(xué)內(nèi)容兩個方面提出了一些建議和舉措。從調(diào)動學(xué)生積極性、采用小組討論等多樣性教學(xué)手段、增加機(jī)械工程實(shí)際案例以及科研論文選讀等教學(xué)內(nèi)容等角度給出了對“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”進(jìn)行課程教學(xué)改革的初步探索。

關(guān)鍵詞 機(jī)械控制工程基礎(chǔ) 工程實(shí)際案例 小組討論 科研論文

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.05.054

Abstract To solve the problems in the teaching of "Mechanical Control Engineering Foundation"， such as the insufficient enthusiasm of students， the poor teaching effect， and the deviation between the theory and the engineering practice， the present paper proposes some suggestions and measures from the aspects of teaching methods and teaching contents. Mobilizing the enthusiasm of students， diversified teaching methods including the usage of group discussions， increasing teaching contents including the cases of mechanical engineering and research paper are suggested to carry out the curriculum reform of Mechanical Control Engineering Foundation.

Key words Mechanical Control Engineering Foundation； practical engineering case； group discussion； research paper

0 引言

“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)理論基礎(chǔ)課及專業(yè)必修課，在機(jī)械工程學(xué)科的課程建設(shè)中具有舉足輕重的作用。該門課程以經(jīng)典的控制理論知識及方法為基礎(chǔ)，旨在解決機(jī)械工程系統(tǒng)的動力學(xué)問題以及控制論問題；同時，該課程也是機(jī)械專業(yè)“測試技術(shù)”“機(jī)電一體化技術(shù)”“過程控制與裝備”以及“機(jī)器人技術(shù)”等后續(xù)課程的理論基礎(chǔ)。因此，該門課程的教學(xué)效果一方面關(guān)系著機(jī)械類專業(yè)學(xué)生后續(xù)技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，另一方面直接關(guān)系著學(xué)生解決實(shí)際機(jī)械工程問題的能力。

然而，在“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”該門課程的實(shí)際教學(xué)過程中，由于該課程具有理論性強(qiáng)、對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求高、內(nèi)容枯燥乏味、學(xué)科交叉明顯等諸多特點(diǎn)，使得該門課程的教學(xué)難度較大，學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情及積極性不高。同時，目前國內(nèi)該課程主要的教學(xué)還是以傳統(tǒng)的講授結(jié)合少量實(shí)驗(yàn)的形式為主，在整個學(xué)習(xí)過程中學(xué)生都處于知識點(diǎn)的被動接收層面，學(xué)習(xí)主動性和自主性不高、學(xué)習(xí)效果極差。另外，大多數(shù)國內(nèi)高校在“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”的教授過程中，理論脫離工程實(shí)際，使得學(xué)生嚴(yán)重缺乏利用控制理論知識解決實(shí)際工程問題的能力，學(xué)生在完成本門課的學(xué)習(xí)之后，所具備的能力往往只是停留在應(yīng)試和解題的層面，大多數(shù)情況下并沒有掌握或是領(lǐng)悟?qū)W習(xí)這門課的目的是什么，具體應(yīng)用又如何，更難以利用所學(xué)知識合理有效地解決工程實(shí)際問題。為此，本文針對目前國內(nèi)高校在“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”這門課教授方面存在的問題，提出以下幾點(diǎn)建議及措施。

1充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

如前所述，“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”該門課具有理論性強(qiáng)、對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求高、內(nèi)容枯燥乏味等特點(diǎn)，因此學(xué)生在最初接觸該門課程時，通常表現(xiàn)出學(xué)習(xí)興趣不大，積極性不高等問題。同時，目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)得到廣泛發(fā)展和普及，學(xué)生們可以較為容易地從網(wǎng)絡(luò)上獲取大量的學(xué)習(xí)資源，甚至是國內(nèi)外知名高校所發(fā)布的該門課程的優(yōu)秀教學(xué)視頻和資料，因此如果教師只是簡單地照本宣科，會使得學(xué)生感覺教師在課題上傳授的知識點(diǎn)簡單乏味，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高。因此，教師在教學(xué)過程中，如何充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣就成為能否順利達(dá)到該門課程既定教學(xué)效果和目的的關(guān)鍵。筆者認(rèn)為要想培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，可以從以下幾個方面著手：一是重視首堂課教學(xué)內(nèi)容和方案的設(shè)定。在首堂課中合理設(shè)定教學(xué)方案，介紹并講解該課程在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空航天等諸多方面的應(yīng)用案例，使得學(xué)生充分認(rèn)識到該門課的重要性；二是針對學(xué)生特點(diǎn)，合理選用教學(xué)案例。在實(shí)際的教學(xué)過程中切忌理論脫離實(shí)際，因此在知識點(diǎn)的講解過程中可以充分利用案例，首先通過引入對學(xué)生來說較為新穎且易于理解的案例吸引學(xué)生，在案例的講解過程中合理引導(dǎo)學(xué)生探尋、領(lǐng)悟并學(xué)習(xí)知識點(diǎn)。

2采用多樣化教學(xué)方式與手段，使學(xué)生成為教學(xué)過程的主體

目前，“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”這門課普遍存在著教師灌輸、學(xué)生被動接收的教學(xué)現(xiàn)狀，大多數(shù)情況下教師才是教學(xué)過程的主體，而學(xué)生只是知識的被動接收者。為此，可以采用多樣化的教學(xué)方式和手段，改革傳統(tǒng)的教師講授加少量實(shí)驗(yàn)的教學(xué)形式，增加學(xué)生的參與性，使得學(xué)生成為教學(xué)學(xué)習(xí)過程的主體。例如教師可以選取合適的章節(jié)或知識點(diǎn)，設(shè)定適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)主題或工程題目，將教師教授改變?yōu)閷W(xué)生小組討論的形式或者目前較為新穎的對分課堂的形式，在這一過程中教師首先安排學(xué)生查閱拓展材料或文獻(xiàn)，自主學(xué)習(xí)獲取知識；隨后，教師合理地組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，引導(dǎo)學(xué)生主動獲取知識點(diǎn)，增加學(xué)生的積極性。這種形式的教學(xué)方式一方面可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和學(xué)習(xí)興趣、增加學(xué)生思維的靈活性，另一方面可以使學(xué)生成為知識的發(fā)現(xiàn)者和探索者，成為教學(xué)過程的主體。但是需要指出的是，在采取小組討論或?qū)Ψ终n堂這樣多樣化的教學(xué)手段中，教師的作用同樣重要，教師需要在小組討論或?qū)Ψ终n堂過程中合理設(shè)定題目或主題，使其難度適中。同時，要合理引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，完成對知識點(diǎn)的探索，并保證學(xué)生注意力的集中，而不是信馬由韁。

3改革教學(xué)內(nèi)容，增加工程實(shí)際案例的講解

“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”最終的教學(xué)目的是為了培養(yǎng)學(xué)生利用控制理論知識解決機(jī)械工程實(shí)際問題的能力，如果只是泛泛地學(xué)習(xí)或者傳授理論知識，而不能很好的做到理論聯(lián)系實(shí)際，那么學(xué)習(xí)效果會很差，所能達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)也會很低。而目前在大多數(shù)情況下，學(xué)生學(xué)習(xí)完“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”這門課程之后，往往表現(xiàn)出對課程的茫然，不明白也不能領(lǐng)悟?qū)W習(xí)這門課有什么用，學(xué)習(xí)的目的是什么，這門課又能解決什么樣的工程實(shí)際問題，更談不上利用理論知識解決實(shí)際問題。因此要想通過“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”這門課的教授真正培養(yǎng)學(xué)生解決機(jī)械工程實(shí)際問題的能力、達(dá)到培養(yǎng)工程型人才的目標(biāo)，需要對傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行必要的改革，而筆者認(rèn)為“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”教學(xué)內(nèi)容改革的一個重要方面是在教學(xué)內(nèi)容或是教材中增加與“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”這門課知識點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的機(jī)械工程實(shí)際問題。通過講解這些工程實(shí)際問題以及控制理論知識在這些實(shí)際工程問題中的應(yīng)用，使得學(xué)生一方面可以充分認(rèn)識到課程的重要性，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情；更重要的是讓學(xué)生了解“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”這門課有什么用，用什么知識點(diǎn)解決問題以及怎么用的問題。使得學(xué)生通過課程的本門課程的學(xué)習(xí)真正做到理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力。

另外，教師可以充分鼓勵和指導(dǎo)學(xué)生參加相關(guān)的機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新大賽等活動，一方面可以通過參加該類競賽等相關(guān)活動讓學(xué)生檢驗(yàn)自己的學(xué)習(xí)成果，培養(yǎng)自己利用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力；另一方面還可以培養(yǎng)學(xué)習(xí)的積極性和主動性，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心和成就感。

4增加科研論文選讀，幫助學(xué)生了解課程發(fā)展最新的動態(tài)

此外，在具體的教學(xué)過程中，筆者認(rèn)為教師可以選取并提供給學(xué)生一些較為新穎或經(jīng)典的有關(guān)“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”這門課程工程應(yīng)用的科研論文，指導(dǎo)學(xué)生閱讀并學(xué)習(xí)這些文獻(xiàn)，同時要求學(xué)生課下檢索并增加相關(guān)拓展材料的閱讀，讓學(xué)生們通過“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”相關(guān)科技論文的了解和學(xué)習(xí)，加深對這門課程重要性及其在工程實(shí)際中應(yīng)用的認(rèn)識，讓學(xué)生們了解哪些領(lǐng)域在應(yīng)用所學(xué)課程的知識點(diǎn)、在應(yīng)用哪些知識點(diǎn)、解決什么樣的工程實(shí)際問題以及如何解決這些工程實(shí)際問題。通過科研論文的選讀，一方面可以使學(xué)生領(lǐng)悟課程的重要性，把握最新的課程發(fā)展動態(tài)；另一方面可以激發(fā)學(xué)生自我學(xué)習(xí)的主動性和積極性，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

5結(jié)語

本文針對目前“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”教學(xué)過程中存在的學(xué)生積極性不高、被動接收以及理論脫離工程實(shí)際等一些問題，從激發(fā)學(xué)生興趣、改革教手段以及優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容等方面提出了一些“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革的措施和意見。具體舉措上，要求教學(xué)過程中應(yīng)采用小組討論或?qū)Ψ终n堂等形式實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的主體由教師轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生；而在教學(xué)內(nèi)容方面應(yīng)增加機(jī)械工程實(shí)際案例，并指導(dǎo)學(xué)生閱讀學(xué)習(xí)最新的相關(guān)科研論文及成果。以此調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性，并能夠真正做到學(xué)以致用，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭明軍，劉希太，王海花.《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].中國科技信息，2009（6）：257-258.

[2] 王芳.“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革探討[J].西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2008（26）：76-77.

[3] 唐宏賓，吳康雄.一般本科院校機(jī)械控制工程基礎(chǔ)課程改革實(shí)踐[J].科教導(dǎo)刊，2015（8）：39-40.

[4] 周武能，石紅瑞.自動控制原理教學(xué)改革與實(shí)踐[J].教學(xué)研究，2010（1）：63-66.

[5] 劉潔，馬建榮，賀振東.《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》課堂教學(xué)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法探討[J].黑龍江科技信息，2015（30）：53-54.

[6] 張學(xué)新.對分課堂：大學(xué)課堂教學(xué)改革的新探索[J].復(fù)旦教育論壇，2014（5）：5-10.