導(dǎo)語：機械工程課程教學(xué)改革論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

一、課程特點和教學(xué)現(xiàn)況

機械工程控制基礎(chǔ)課程是一門基于復(fù)變函數(shù)、微積分、力學(xué)、電工學(xué)定律等諸多數(shù)理知識、存在許多理論推導(dǎo)和計算公式的專業(yè)基礎(chǔ)課程。課程理論性強，系統(tǒng)性強，抽象難懂。本課程課時少，根據(jù)專業(yè)的不同，只有30~45學(xué)時，但課程覆蓋面非常廣，內(nèi)容繁多，教學(xué)內(nèi)容很難深入，部分前期基礎(chǔ)課程沒有開設(shè)，缺乏支撐，教與學(xué)都十分困難。教學(xué)內(nèi)容涉及眾多的控制數(shù)理公式的推導(dǎo)、相對實際問題存在著很多簡化，與實際問題有時差異大，造成學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不夠，對本課程的重要性認識不夠，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，影響教學(xué)效果。該課程理論性強，怎么樣與實踐緊密結(jié)合，使學(xué)生更好更深入掌握本課程的教學(xué)內(nèi)容，一直是本課程教學(xué)中重點需要考慮的問題。課程教學(xué)改革前我們一直采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)加一、兩次實驗課的方式進行，怎樣在此基礎(chǔ)上對實踐環(huán)節(jié)進行調(diào)整，更好地加深學(xué)生對課程內(nèi)容的理解，提高學(xué)生解決實際問題的能力，是課程教學(xué)改革的重點之一?；跈C械工程控制基礎(chǔ)課程的教學(xué)現(xiàn)況和特點，我們嘗試從教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方法改革和考核模式三方面進行課程改革，取得了預(yù)期的教學(xué)效果。

二、教學(xué)內(nèi)容改革

現(xiàn)在使用教材是楊叔子主編的《機械工程控制基礎(chǔ)》，教材內(nèi)容系統(tǒng)性強、內(nèi)容詳實，但本學(xué)院該課程課時相對少，且本院機械類專業(yè)以應(yīng)用型專業(yè)為主，所以必須結(jié)合專業(yè)特點，與機械工程領(lǐng)域?qū)嶋H問題緊密結(jié)合，對教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化、簡化和整合。將復(fù)變函數(shù)和拉普拉斯變換等課程需要的主要數(shù)理內(nèi)容整合到教學(xué)內(nèi)容中，簡化了部分原理和公式的詳細敘述和推導(dǎo)，并刪除了拓展性的可自學(xué)的狀態(tài)空間模型、高階系統(tǒng)的時間響應(yīng)分析、非線性系統(tǒng)初步、線性離散系統(tǒng)初步和系統(tǒng)辨識初步部分，收集補充拓展了應(yīng)用實例的內(nèi)容以及關(guān)聯(lián)領(lǐng)域最新研究進展。根據(jù)課程和專業(yè)特點，重新設(shè)計了機械工程控制基礎(chǔ)課程以下五個方面的教學(xué)內(nèi)容：1.機械工程控制基礎(chǔ)概述，主要介紹機械工程控制論、機械控制系統(tǒng)分類、模型、特點、要求、由來和發(fā)展、發(fā)展趨勢以及與機械制造及其自動化和機械電子工程專業(yè)的結(jié)合及應(yīng)用。2.機械工程控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，主要講述拉普拉斯變換、系統(tǒng)的微分方程數(shù)學(xué)模型、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和方框圖及其在實際機械工程實際問題中的應(yīng)用。3.機械工程控制系統(tǒng)的時間響應(yīng)分析。主要講述時間相應(yīng)及其組成、典型輸入信號、一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng)時間響應(yīng)分析及其在實際機械工程實際問題中的應(yīng)用。4.機械工程控制系統(tǒng)的頻率特性分析。主要講述頻率特性組成及圖示方法、頻率特性的特征量、頻率特性分析及其在實際機械工程實際問題中的應(yīng)用。5.機械工程控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。主要講述系統(tǒng)穩(wěn)定性特性、Routh穩(wěn)定判據(jù)、Nyquist穩(wěn)定判據(jù)、Bode穩(wěn)定判據(jù)及其在實際機械工程實際問題中的應(yīng)用。在每一章節(jié)中，我們都增加了機械工程領(lǐng)域內(nèi)實際的控制問題實例，并使用Matlab軟件進行仿真，擴充教學(xué)信息，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、教學(xué)方法改革

在教學(xué)方法上，我們圍繞應(yīng)用型機械工程專業(yè)的特點，重視實踐活動，理論緊密聯(lián)系實踐環(huán)節(jié)，提出了新的教學(xué)方法和教學(xué)模式。1.以機械工程控制系統(tǒng)為中心主線，運用實例引出教學(xué)內(nèi)容。整個課程教學(xué)以一個典型的復(fù)雜機械工程控制系統(tǒng)實例為主線，導(dǎo)出講述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型建立、傳遞函數(shù)、時間響應(yīng)分析、頻率響應(yīng)分析等內(nèi)容，理論與實踐相結(jié)合，可以使教學(xué)過程思路清晰，學(xué)生理解直觀具體，有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2.多媒體技術(shù)廣泛應(yīng)用。重新制作多媒體課件，增加具體實例控制系統(tǒng)的視頻、動畫等多媒體資源，可使課堂教學(xué)更為生動；在課件中增加自學(xué)課堂部分，包含課程背景知識、前面刪除的課堂不進行的教材拓展內(nèi)容、基礎(chǔ)數(shù)理知識和例題解析，學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)；課件增加自我測試部分，學(xué)生可以自主測試，診斷學(xué)習(xí)中的問題并改進。3.增加Matlab仿真環(huán)節(jié)。將Matlab及其提供的Simulink仿真軟件應(yīng)用到教學(xué)中去，可以使公式推導(dǎo)、概念講述更為生動。仿真平臺可更改系統(tǒng)的各項參數(shù)進行演示，可對實驗環(huán)節(jié)進行有效補充。既可降低教學(xué)成本，又可讓學(xué)生自己進行實驗設(shè)計奠定基礎(chǔ)。4.實驗環(huán)節(jié)教學(xué)方法改革。實驗環(huán)節(jié)由教師演示向?qū)W生自主設(shè)計實驗環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)變，增加學(xué)生自主設(shè)計開放實驗環(huán)節(jié)，教師對學(xué)生選題進行指導(dǎo)，選擇實際的機械工程控制系統(tǒng)問題作為實驗主題，由學(xué)生獨立提前設(shè)計方案，實驗課上進行實驗驗證和修正的方式來進行。

四、考核方法改革

在考核方法上，為了提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力和加深對課程的實際理解，考核時應(yīng)增加考查學(xué)生對實際問題的分析能力和解決問題的能力部分，增加了課后控制系統(tǒng)實例分析大作業(yè)的環(huán)節(jié)。教師制作多個機械工程控制系統(tǒng)實例分析的題目，讓學(xué)生在課程結(jié)束前對一個典型機械工程控制系統(tǒng)進行建立數(shù)學(xué)模型、時間響應(yīng)分析、頻率響應(yīng)分析、Matlab仿真、參數(shù)計算和分析等，涵蓋課程的基本內(nèi)容，可以幫助學(xué)生梳理課程主線和內(nèi)容，鞏固和加深學(xué)生對課程的理解，提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。課程考核采用了機械工程控制系統(tǒng)實例分析占比20%，實驗環(huán)節(jié)占比20%，試卷成績占比60%的形式。隨著社會的進步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，適時對本科專業(yè)基礎(chǔ)課程進行教學(xué)改革是高校教學(xué)工作的重要組成部分。通過對機械工程控制基礎(chǔ)課程進行教學(xué)改革探索，改善修正課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方法，加深了學(xué)生對課程內(nèi)容的理解，增強了學(xué)生理論結(jié)合實際的能力，為后續(xù)專業(yè)課程和畢業(yè)設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)，收到了良好的預(yù)期效果。

作者:尚志武劉國華贠今天單位:天津工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院