《控制工程基础》教学问题分析与改革探究

靳伟 宋玲 马少腾 鄢金山

摘要：《控制工程基础》是所有机械设计制造及其自动化专业的本专科学生学习的一门专业基础课程。通过对现下的《控制工程基础》教育教学中存在问题进行分析，以提出教育教学课程新目标与改革思路，并根据我校（新疆农业大学机电工程学院）教育教学改革，阐明整改措施与手段已经行业发展新趋势，为当代社会新形势、新局面的机械行业培养应用技术型人才。

关键词：控制工程基础；机械；教学；改革；探究

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）15-0120-02

一、引言

《控制工程基础》是机电工程学院学习机械设计制造及其自动化等机械专业的一门专业基础课，是利用自动控制原理技术来解决机械工程的相关的控制问题。该课程具有理论性强、实践动手性强的特点，因此，要求学生在学习这门专业基础课中应具有一定的数学思维。所以，对于本科学生而言，《控制工程基础》是一门难度大、不易掌握的一门专业基础课程。同时也是为后续机械专业学生学习《机械优化设计》《机械设计学》等专业课甚至于毕业设计做专业技能铺垫，保证学生选择了机械专业后所学习到的是一个完整的知识链，构建完整的专业技能体系。

二、课程教学存在的问题及分析

1.学生课堂反应能力薄弱。《控制工程基础》是一门以高等数学为基础的专业学科。课程教学中含有大量的数学计算与分析，要求学生具有高等数学思维与基本知识同时要求掌握大学物理、电工技术、电子技术等学科的相关知识。相对于学生而言，是一门难度大、且枯燥无味的课程。因此，学生在课堂上无法较好的集中注意力学习课程内容，也就导致反应能力相对薄弱，授课讲师也很难了解到学生对于课本知识的理解和掌握程度。

2.学生无法将实践与理论内容相结合。《控制工程基础》不仅在理论性上很强，而且实践动手能力要求同样很高。在掌握了理论的基础上进行实践与应用，才是控制工程基础的最大难点。对于一般高校学生来说，学习控制工程基础的理论部分已经很难了，在实践动手部分中，将理论联系实际，分析机械的工业工程问题将会更加困难。

3.传统教学模式与现下教育教学目标不符合。2014年3月教育部在工作要点中明确的提出，要引导一批本科高校向应用技术类高校转型。然而，对于控制工程基础这门专业基础课，在传统教学中课时量达到60个学时，有些高等院校甚至可以达到64—72个学时。现要求理论部分课时量降到34个学时，实践动手部分的学时量为8个学时。传统教学中，在这么大的课时量要求下，学生掌握本课程已经相当吃力，当压缩课时量后，对学生学习将会更加困难。

三、教学改革的思路

为了达到国家教育部在会议中給出的明确建议，培养高校大学生转型为技术类人才。因此，根据本专科学生毕业后进入专业相关的企业单位所需人才要求，修订《控制工程基础》教学改革的思路。教学改革系统框图如图1所示。

四、教学改革的具体对策

1.改变学生对课程的第一印象。对于《控制工程基础》理论性极强的专业基础课，学生们通常的反应是：这门课对以后做毕业设计、找工作没有什么用，随便学学就行了。但是这种想法是大错特错的，学生们忽略了这门课是机械设计制造及其自动化专业的基石，是学习后面的专业课程的基础。因此，改变学生对这门课的第一印象就十分重要。所以，我们的授课老师在第一节课中就应该告诉学生《控制工程基础》在我们生活中的应用，在我们最后做毕业设计当中充当记得角色。

2.修订《控制工程基础》教学大纲与教学目标。根据以往教学经验，我们可以根据当代社会对机械行业大学本科毕业生的毕业要求进行修订课程教学任务。高等院校是培养一批学习相关专业知识，进入企业、单位、社会的人才。中国1950年《高等学校暂行规程》中规定：培养具有高级文化水平，掌握现代科学和技术的成就，全心全意为人民服务的高级建设人才。因此，根据机械专业毕业要求进行修订课程内容。删去“控制系统的设计与校正”“线性离散系统与Z变换”“状态空间分析法”以及“控制系统的应用分析”的章节内容。在设定的34个学时中强化“数学模型”“时域分析法”以及“频域分析法”。

3.理论联系实际，教学结合生产。结合我校（新疆农业大学）的办学方针——“理论联系实际，教学结合生产”。将《控制工程基础》这门课的实践课程加入到课堂当中。例如“基于MATLAB的时域分析”这一章节内容与时域分析法相结合，虽然我们之前学习过一阶响应、二阶响应等，并利用MATLAB绘制相应的响应曲线图。

在学生学习系统分析的同时，讲解MATLAB软件，看看自己画出来的响应曲线图与计算机绘制出的图是否一致。在这一方面，大大增强了学生学习控制工程基础这门课的兴趣，不会让学生觉得控制工程基础只是一味的计算，枯燥无味。

五、结束语

随着控制系统在工程中应用的愈加广泛，因此，也对当前高等院校培养大学生的专业才干也有了新的要求，以备为当前社会培养应用型人才。机械专业的《控制工程基础》这门专业基础课也应该随着社会的日益发展而进行适应性教学改革，适应当前机械行业发展的新要求。所以，我们的授课老师也应该改变以往的教学方式与方法。综上所述，进行《控制工程基础》教学改革不仅能够强化学生学习这门专业基础课的主观能动性，同时也能提高授课讲师的教学质量，最重要的是培养了学生与讲师之间的交流，从而达到在巩固理论的基础上进行分析问题、解决问题以及创新设计。

参考文献：

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