應用型獨立院校中《控制工程基礎》課程教學體會談論文

應用型獨立院校中《控制工程基礎》課程教學體會談論文

　　獨立學院是按照新的辦學機制和培養(yǎng)模式舉辦的本科層次的高等院校，其中采用培養(yǎng)模式最多的是應用型。應用型是高等教育發(fā)展到一定階段的必然取向，尤其是大眾化和普及化的到來，整個高等教育從學術型和研究型轉向應用型已是大勢所趨。應用型人才的核心是“用”，本質是學以致用，“用”的基礎是掌握知識與能力，“用”的對象是社會實踐，“用”的目的是滿足社會需求，推動社會進步。

　　《控制工程基礎》是機械類及相關專業(yè)的主干課程，課程的主要內容是根據(jù)控制論的理論基礎，以機械工程系統(tǒng)為研究對象的廣義系統(tǒng)動力學和科學方法論。該課程在傳統(tǒng)教學模式下被認為是理論性極強、難度極高、綜合知識程度很高的一門課程；甚至有些老師和同學認為：控制工程基礎課程是門純粹理論的課程，完全沒有必要在應用型本科院校里開設這么高難度的理論課程。針對應用型獨立學院，筆者結合自身經(jīng)驗談一下該課程的教學體會。

　　一、 課程開設基本情況分析

　　在筆者學校，該課程開設學時為32，課堂學時較少，實驗項目涉及內容不多，講授全部內容難度比較大，而且要求學生在有限時間內消化所學內容并應用，尤其對一些難點、重點內容，掌握起來難度很大。傳統(tǒng)的教學模式下，該課程多注重理論知識的講授，學生很難將所學的知識理解到應用的層次上，更談不上應用型人才的培養(yǎng)。因此，應用型獨立學院中講授該課程必然要進行一些變化，注重知識和實際應用的結合。

　　二、 應用型獨立學院中教學基本思想

　　（一） 前期知識的準備

　　由于課程特點，對先行課程相關知識聯(lián)系緊密，有必要在緒論中增加一部分前期課程知識的復習，使學生理解和學習起來更加流暢。比如所涉及的工程力學、電工學、大學物理，尤其是高等數(shù)學等課程，可以提前說明課程要運用到哪些知識，督促學生在課余時間有針對性的復習。

　�。ǘ�） 教材的選擇

　　傳統(tǒng)教學和培養(yǎng)模式中，該課程注重理論學習，所使用的教材深度和難度都極大，比如：華中科技大學出版社，楊叔子主編的《機械工程控制基礎》；而且對于獨立學院的學生來說，學習起來難度很大。因此，適用應用型人才培養(yǎng)模式的教材，必須要將理論知識簡化，并附有一定應用實例。筆者學校就參與主編針對應用型人才培養(yǎng)模式的教材，知識點全而簡單，而且配合實例講授，學生更加容易理解。

　�。ㄈ�） 教學主線的明確

　　教學過程中一定要抓住“穩(wěn)定性、準確性、快速性”這條控制系統(tǒng)要求的主線。一般來說，課程內容主要講授6個章節(jié)，每個章節(jié)內容其實都是相互關聯(lián)的，體現(xiàn)如下：

　　（1）緒論是讓學生對系統(tǒng)尤其是控制系統(tǒng)進行整體認識；

　　（2）傳遞函數(shù)是研究控制系統(tǒng)的數(shù)學模型；如何通過前期課程知識分析的微分方程，得到一個控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)？

　�。�3）時域分析是研究控制系統(tǒng)性能的一種方法；怎么利用傳遞函數(shù)進行時域分析？怎樣利用時域分析評價系統(tǒng)性能？

　　（4）頻域分析是研究控制系統(tǒng)性能的另外一種方法；怎么由實數(shù)域的傳遞函數(shù)轉變成復數(shù)域的頻率特性？怎么利用頻率特性繪制奈奎斯特圖和Bode圖；奈奎斯特圖能體現(xiàn)系統(tǒng)哪些性能？Bode圖能體現(xiàn)系統(tǒng)哪些性能？

　�。�5）穩(wěn)定性是研究控制系統(tǒng)的'一個目的。利用傳遞函數(shù)怎么判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性？利用奈奎斯特圖怎樣判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性？利用Bode圖，怎樣判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性？

　　（四） 教學方法及內容的變化

　　有一位置隨動系統(tǒng)，方框圖為圖a，Mp≤5%當系統(tǒng)輸入單位階躍函數(shù)時，

　　1）校核該系統(tǒng)的各參數(shù)是否滿足要求？2）在原系統(tǒng)中增加一微分負反饋，如圖b所示，求微分反饋的時間常數(shù)。

　　傳統(tǒng)的教學方法，注重理論講授，對于實踐及應用的認識和重視度不夠，導致學生失去學習興趣。其實筆者調查了一部分學生，發(fā)現(xiàn)學生不是不想學習課程，而是覺得課程內容太抽象，不知道在實際中有怎樣的應用。因此，在課程教學的過程中，一定要強調理論應用的實際意義，盡量結合現(xiàn)實中的例子。

　　如圖1例題是關于二階振蕩系統(tǒng)時間響應性能指標的常規(guī)題目。講授過程中可以將其引入到汽車懸掛系統(tǒng)設計的問題上。懸掛系統(tǒng)需要在汽車行駛過程中保持有效的抗震性能，也就是遇到顛簸時最大超調量不宜過大，否則乘客會感覺很不舒適。設計師先設計了a方案，通過計算檢驗是否滿足要求；如果不滿足要求，增加怎樣的微分負反饋環(huán)節(jié)，可以使設計的懸掛系統(tǒng)滿足要求。通過這種具體事例表述的方式，學生接受起來就容易的多。

　　三、 總結

　　對于應用型獨立院校，怎樣培養(yǎng)高素質應用型人才已經(jīng)成為迫在眉睫的問題。解決培養(yǎng)問題，就要抓住教學的各個環(huán)節(jié)，盡可能將課程內容和教學思路轉向應用。筆者根據(jù)《控制工程基礎》教學經(jīng)驗，探討了如何改變教學思想，將知識與事例結合，來激發(fā)學生的學習興趣，以達到培養(yǎng)應用型人才的目的。

　　參考文獻：

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