基于卓越工程師計劃的“控制工程基礎”課程教學回顧

【摘要】針對“控制工程基礎”課程特點及以往教學活動過程中存在的問題，根據我校培養應用型人才的定位目標及卓越工程師計劃的培養目標，闡述了在教學過程中所采取的教學方法及措施、教學內容及其考核方式等，以實現“教—學—用”的有機統一，教學實踐表明，該教學活動取得了不錯的教學效果。

【關鍵詞】卓越工程師 控制工程基礎 教學回顧

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）01-0006-01

“控制工程基礎”是機械類專業學生的一門專業技術基礎課，在卓越工程師培養計劃的課程體系中具有重要作用。而該課程由于其內容復雜性、極強理論性、概念抽象性等特點成為學生學習的難點之一。為改善該課程考核不及格率居高不下、學生聽不懂、不愛學的現狀，結合卓越工程師專業的培養目標，“控制工程基礎”課程在教學工作中，為了激發學生的學習自主性、提高學生的學習興趣、促進教學質量，進行了大量改革和探索，取得了不錯的效果。

一、教學方法及措施

為了充分激發學生的學習興趣，調動學生學習的積極性，使學生成為教學過程的主體，在教學過程中，采用了多樣化教學方式與手段。

1.采用倒敘法教學

倒敘法教學是在理論教學時，首先給出工程應用，以工程應用帶動理論教學，提高學生學習興趣。例如在介紹拉氏變換和拉氏反變換時，首先提出一個較復雜的微分方程求解問題，使學生利用高等數學所學過的知識無法求解，讓學生帶著問題、帶著好奇去聽課、去解決問題，這樣使學生避免理論學習枯燥無味，提高課堂教學效果，達到老師課堂講了、學生上課學了、工程應用也解決了，實現“教-學-用”的統一。

2.采用模塊化教學

在教學中，講解某一部分內容時介紹完整，讓學生上一次課可以學到一個較完整的可以工程應用的知識結構（必要時可以采用大課堂），讓學生知道這一次課會到了哪些知識，即采用模塊化教學。例如在講授“控制系統的穩定性及其判定”時，用一次課把相關知識體系介紹完整，如穩定性定義、穩定性條件、穩定性判別方法及其應用等。

3.理論教學引入實驗室

在理論教學時，為了達到良好的教學效果，必要時可以與實驗室實驗儀器結合在一起。例如在講授“時間響應”時，為使響應曲線形象化可以在實驗室上這一部分內容，用理論來指導實踐，用實驗來驗證理論。

4.強迫學生主動學習

講授完一部分內容后，讓查閱相關資料，撰寫總結報告，以強迫學生學習帶動主動學習。學生在查閱資料時，會了解到好多信息，這是在有限的課堂時間無法解決的，可以極大學生增進對該課程的了解，加強對該課程重要性的認識，逐步提高學習興趣，變被動為主動。

5.加強課后作業的監管

此外，由于該課程的理論性非常強的一門課，課后必須做一定數量習題，因此，要加強課后作業的監管，要求獨立完成。獨立完成作業是理解掌握上課基本內容的最基本保證，根據往屆情況，學生考核不及格的大部分情況就是平時作業基本自己不做，主要是照抄，這樣最后考試想及格是非常難的，因此，要求學生功夫要下在平時，一點一滴積累，做到“量變到質變”。最后考試自然會有一個不錯的結果。

二、教學內容優化

1.理論教學與工程應用緊密結合，強調工程應用

“控制工程基礎”教學內容重要方面是在教學內容相關聯工程實際問題，特別對卓越工程師計劃來說，“控制工程基礎”課程教學最終的教學目的是培養學生利用控制工程理論解決機械工程實際問題的能力，這就要求在教學過程要理論聯系實際工程應用、達到培養工程應用型人才的目標。因此，在教學過程中，改革教學內容，增加工程實際案例的講解，如車架懸垂系統的設計、機加工工藝系統設計等。通過講解控制理論知識在這些實際工程問題中的應用，使得學生可以充分認識到該課程的重要性，培養學生學習的熱情；更重要的是讓學生了解“控制工程基礎”這門課有何用以及如何用的問題。使得學生學習真正做到理論聯系實際，培養學生解決工程實際問題的能力。

2.重視實踐實驗教學

為更好地適應卓越工程師的培養要求，積極對課程教學體系進行改革，高度重視課程的實驗實踐教學，增加實踐實驗教學課時及在考核中所占的比重。通過加強實踐實驗教學，加強對學生實際動手和應用能力的培養，調動學生的學習自主性和學習熱情，取得了較好的教學效果。另外，鼓勵和指導學生參加相關的機械工程產品創新大賽等競賽活動，通過參加各類競賽讓學生親身感受自己的學習成果，培養自己利用所學知識解決實際工程問題的能力，增強學生學習的成就感。

三、考核方式改革

在面向培養工程應用型人才卓越工程師，為了強調與加強學生綜合素質與能力的培養，為配合教學模式和方法的改革，考核方式也應進行相應的改革，合理評價學生的學習過程與效果；同時，也應充分發揮考試“指揮棒”的作用，引導學生學習，為教學、人才培養目標服務。“控制工程基礎”課程的考核方式的改革主要是將考核成績分為平時作業成績、實驗實踐成績、參加各類競賽及成績考試成績等項目構成，如表1所示：

平時成績包括考勤、課堂表現和課后作業等綜合評分，占總分的20%，考勤方面幾乎每次上課都采取不同方法進行考評，有兩次不到者給以0分；每次平時作業都認真評閱，發現作業抄襲者給以0分，并進行教育和警告。實驗成績根據實驗考勤、實驗態度、動手能力、實驗報告等來綜合評分，實驗成績占總分的10%。實踐成績根據實驗考勤、實踐態度、動手創新能力、實踐報告等來綜合評分，實踐成績占總分的10%。競賽成績根據參賽、獲獎等情況綜合評定，占總分的10%。考試采用半開半閉卷考試，避免學生花大量時間死記硬背公式與定義，試題以應用型題目為主，著重考核學生對知識的靈活應用，考試成績占總分的50%。

四、結束語

教學改革的目的是提高教學效果，培養學生學習的自覺主動性，從而達到良好的教學目的，培養學生分析問題、解決問題的能力。特別地，卓越工程師“控制工程基礎”教學改革尤為重要。通過不斷總結教學經驗，堅持進行教學改革探索，教學質量得到了持續改善提升，適應工程應用型人才的培養需求。

參考文獻

[1]王海霞.基于培養應用型人才的控制工程基礎課程改革探索[J].河南商業高等專科學校學報，2013，26（2）：110-112.

[2]賈貴西，常家東，王海霞等.關于“機械工程控制基礎”教學的幾點注記[J].科技創新導報，2014，（26）：124.

[3]董景新等.機械工程控制基礎[M].北京：清華大學出版社，2011.