《控制工程基礎》教學問題分析與改革探究

靳偉 宋玲 馬少騰 鄢金山

摘要：《控制工程基礎》是所有機械設計制造及其自動化專業的本專科學生學習的一門專業基礎課程。通過對現下的《控制工程基礎》教育教學中存在問題進行分析，以提出教育教學課程新目標與改革思路，并根據我校（新疆農業大學機電工程學院）教育教學改革，闡明整改措施與手段已經行業發展新趨勢，為當代社會新形勢、新局面的機械行業培養應用技術型人才。

關鍵詞：控制工程基礎；機械；教學；改革；探究

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）15-0120-02

一、引言

《控制工程基礎》是機電工程學院學習機械設計制造及其自動化等機械專業的一門專業基礎課，是利用自動控制原理技術來解決機械工程的相關的控制問題。該課程具有理論性強、實踐動手性強的特點，因此，要求學生在學習這門專業基礎課中應具有一定的數學思維。所以，對于本科學生而言，《控制工程基礎》是一門難度大、不易掌握的一門專業基礎課程。同時也是為后續機械專業學生學習《機械優化設計》《機械設計學》等專業課甚至于畢業設計做專業技能鋪墊，保證學生選擇了機械專業后所學習到的是一個完整的知識鏈，構建完整的專業技能體系。

二、課程教學存在的問題及分析

1.學生課堂反應能力薄弱。《控制工程基礎》是一門以高等數學為基礎的專業學科。課程教學中含有大量的數學計算與分析，要求學生具有高等數學思維與基本知識同時要求掌握大學物理、電工技術、電子技術等學科的相關知識。相對于學生而言，是一門難度大、且枯燥無味的課程。因此，學生在課堂上無法較好的集中注意力學習課程內容，也就導致反應能力相對薄弱，授課講師也很難了解到學生對于課本知識的理解和掌握程度。

2.學生無法將實踐與理論內容相結合。《控制工程基礎》不僅在理論性上很強，而且實踐動手能力要求同樣很高。在掌握了理論的基礎上進行實踐與應用，才是控制工程基礎的最大難點。對于一般高校學生來說，學習控制工程基礎的理論部分已經很難了，在實踐動手部分中，將理論聯系實際，分析機械的工業工程問題將會更加困難。

3.傳統教學模式與現下教育教學目標不符合。2014年3月教育部在工作要點中明確的提出，要引導一批本科高校向應用技術類高校轉型。然而，對于控制工程基礎這門專業基礎課，在傳統教學中課時量達到60個學時，有些高等院校甚至可以達到64—72個學時。現要求理論部分課時量降到34個學時，實踐動手部分的學時量為8個學時。傳統教學中，在這么大的課時量要求下，學生掌握本課程已經相當吃力，當壓縮課時量后，對學生學習將會更加困難。

三、教學改革的思路

為了達到國家教育部在會議中給出的明確建議，培養高校大學生轉型為技術類人才。因此，根據本專科學生畢業后進入專業相關的企業單位所需人才要求，修訂《控制工程基礎》教學改革的思路。教學改革系統框圖如圖1所示。

四、教學改革的具體對策

1.改變學生對課程的第一印象。對于《控制工程基礎》理論性極強的專業基礎課，學生們通常的反應是：這門課對以后做畢業設計、找工作沒有什么用，隨便學學就行了。但是這種想法是大錯特錯的，學生們忽略了這門課是機械設計制造及其自動化專業的基石，是學習后面的專業課程的基礎。因此，改變學生對這門課的第一印象就十分重要。所以，我們的授課老師在第一節課中就應該告訴學生《控制工程基礎》在我們生活中的應用，在我們最后做畢業設計當中充當記得角色。

2.修訂《控制工程基礎》教學大綱與教學目標。根據以往教學經驗，我們可以根據當代社會對機械行業大學本科畢業生的畢業要求進行修訂課程教學任務。高等院校是培養一批學習相關專業知識，進入企業、單位、社會的人才。中國1950年《高等學校暫行規程》中規定：培養具有高級文化水平，掌握現代科學和技術的成就，全心全意為人民服務的高級建設人才。因此，根據機械專業畢業要求進行修訂課程內容。刪去“控制系統的設計與校正”“線性離散系統與Z變換”“狀態空間分析法”以及“控制系統的應用分析”的章節內容。在設定的34個學時中強化“數學模型”“時域分析法”以及“頻域分析法”。

3.理論聯系實際，教學結合生產。結合我校（新疆農業大學）的辦學方針——“理論聯系實際，教學結合生產”。將《控制工程基礎》這門課的實踐課程加入到課堂當中。例如“基于MATLAB的時域分析”這一章節內容與時域分析法相結合，雖然我們之前學習過一階響應、二階響應等，并利用MATLAB繪制相應的響應曲線圖。

在學生學習系統分析的同時，講解MATLAB軟件，看看自己畫出來的響應曲線圖與計算機繪制出的圖是否一致。在這一方面，大大增強了學生學習控制工程基礎這門課的興趣，不會讓學生覺得控制工程基礎只是一味的計算，枯燥無味。

五、結束語

隨著控制系統在工程中應用的愈加廣泛，因此，也對當前高等院校培養大學生的專業才干也有了新的要求，以備為當前社會培養應用型人才。機械專業的《控制工程基礎》這門專業基礎課也應該隨著社會的日益發展而進行適應性教學改革，適應當前機械行業發展的新要求。所以，我們的授課老師也應該改變以往的教學方式與方法。綜上所述，進行《控制工程基礎》教學改革不僅能夠強化學生學習這門專業基礎課的主觀能動性，同時也能提高授課講師的教學質量，最重要的是培養了學生與講師之間的交流，從而達到在鞏固理論的基礎上進行分析問題、解決問題以及創新設計。

參考文獻：

[1]李春明.機械控制工程基礎的幾點創新[J].機械設計與制造，2017，（04）：37-39.

[2]張磊，王樹臣，張建化.應用型本科“控制工程基礎”課程的教學改革與實踐研究[J].高教學刊，2016，（09）：127-128.

[3]彭廣宇.高職工程機械技術服務與營銷專業課程體系建設探討[J].教育教學論壇，2013，（37）：198-199.

[4]張忠華，蔣永華，馬繼杰.機械工程專業《控制工程基礎》課程教學改革的探討[J].科技資訊，2013，（20）：194.