《機械工程控制基礎(chǔ)》教學改革探討

1、?機械工程控制根底?教學改革討論?機械工程控制基捶教學改革討論一、機械工程控制根底教學現(xiàn)狀機械工程控制是自動控制的一個分支，它以控制論為理論根底，研究的是機械工程領(lǐng)域的自動控制問題，具有很強的針對性，是機械專業(yè)本科生的一門專業(yè)根底課。其包括兩個方面：對機電系統(tǒng)中存在的問題可以以控制論的觀點和思維方法進展科學分析，以找出問題的本質(zhì)和有效的解決方法；如何控制一個機電系統(tǒng)，使之按預定的規(guī)律運動，以到達預定的技術(shù)經(jīng)濟指標，為實現(xiàn)最正確控制打下基矗盡管機械工程控制根底在機械專業(yè)的培養(yǎng)目的體系里具有舉足輕重的地位，但是其實際教學效果卻不太理想，主要原因表達在兩個方面。1.機械工程控制涵蓋面大，需要有較好的

2、前導課程基矗首先，機械工程控制根底在研究系統(tǒng)數(shù)學模型時，需要用到一些力學、電學甚至是磁學等前導知識，這就要求學生具有較好的前導課程根底，但如今很多學生對這些前導知識不甚理解，導致機械工程控制根底課程學習吃力，久而久之就產(chǎn)生了厭學等不良情緒；其次，在系統(tǒng)的模型推導、變換及分析等方面，機械工程控制根底和數(shù)學結(jié)合非常嚴密，不僅要求學生有較好的數(shù)學根底，還要求有一定的分析與綜合才能，而這也恰恰是很多學生所欠缺的。2.機械工程控制側(cè)重理論，與工程理論結(jié)合較少?？刂普摫旧砭褪且婚T理論性很強的科學，機械工程控制也不例外。我們從機械工程控制的知識體系來看，其主要教學內(nèi)容有系統(tǒng)的數(shù)學模型、系統(tǒng)的時間響應分析、系

3、統(tǒng)的頻率特性分析、系統(tǒng)的穩(wěn)定性、系統(tǒng)的性能指標與校正等，這些內(nèi)容的理論性都很強。盡管在建立系統(tǒng)數(shù)學模型階段，可能是針對詳細的機電系統(tǒng)，但是后續(xù)的時間響應分析、頻率特性分析等都是基于理論分析，學生在學習過程中，不清楚這些理論分析的根據(jù)和作用所在，脫離了工程理論，只知道套公式，影響了教學效果。由以上機械工程控制的教學現(xiàn)狀，我們可以看出，目前的機械工程控制教學不能充分激發(fā)學生的學習興趣，使其處于被動承受知識而不是主動求知，教學效果不好。因此，機械工程控制課程改革勢在必行，必須改革教學形式，才能適應工程教育的目的，培養(yǎng)學生的理論才能。二、課程形式改革的理念、思路本文由論文聯(lián)盟.Ll.搜集整理及施行方法

4、工程教育是為國家經(jīng)濟建立提供工程技術(shù)與企業(yè)管理人才的主要渠道。已成為高等工程教育大國的中國，正以施行卓越工程師教育培養(yǎng)方案為打破點，加快高等工程教育改革創(chuàng)新。機械工程控制課程改革正是契合了工程教育改革的時機。在工程教育的大背景下，如何穩(wěn)固和加強機械工程控制技術(shù)體系，在有限的時間內(nèi)使學生在這個體系里循序漸進地學習和掌握機電系統(tǒng)控制理論和方法，掌握基于atlab的輔助分析方法以及在教學理論過程中培養(yǎng)他們的控制論知識實際應用才能，這是目前機械工程控制課程亟待解決的問題。擬采取的施行方法及內(nèi)容主要為以下幾方面。1.加強機械工程控制緒論的講解及學習。一門課程的第一堂課，往往是學生最有興趣的，因為學生想知

5、道這門課學的是什么，有什么用處，這將在很大程度上影響他們今后對這門課學習的態(tài)度。機械工程控制第一堂課主要是簡介控制論的開展，以及系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等根本概念，應該多舉一些控制論應用的實例，簡明扼要地讓學生承受控制論的作用，以及日常生活中一兩個控制論簡單應用的實例，讓他們參與到控制過程的設(shè)計中來，明白控制論也不是如此深奧和復雜，而是和日常生活嚴密結(jié)合在一起的。2.控制論前導課程知識的復習和穩(wěn)固。如上所述，學生學習機械工程控制的一大障礙是前導課程知識遺忘較多。所以在正式學習機械工程控制之前，建議先有針對性地復習和穩(wěn)固相關(guān)前導知識，主要包括：機械動力學相關(guān)的一些直線運動、圓周運動等相關(guān)概念和定律，如牛頓

6、定律、庫克定律等；電工電子學相關(guān)概念和定律，如歐姆定律、基爾荷夫定律等；電磁學相關(guān)概念和定律，如電磁感應定律等。數(shù)學相關(guān)前導知識可以放到系統(tǒng)數(shù)學模型一章中再進展復習和穩(wěn)固，主要包括微分方程、Laplae變換等。3.在理論教學的過程中，引入一些機電系統(tǒng)相關(guān)實例及atlab輔助教學環(huán)境。機械工程控制課程親密貼合工程理論，這就要求在講解及學習過程中，多設(shè)計及引入一些相關(guān)機電系統(tǒng)的詳細實例，圍繞這些詳細實例進展數(shù)學模型的構(gòu)建、時間響應的分析、頻率特性的分析及系統(tǒng)穩(wěn)定性等。此外，在理論教學過程中，引入基于atlab的虛擬仿真環(huán)境，讓一些設(shè)計、分析及結(jié)果所見所得，增強學生學習興趣。在機械工程控制課程教學的

7、每個環(huán)節(jié)，都可利用atlab，尤其是理論性特別強的章節(jié)，如頻率特性分析、性能校正等。4.加強機械工程控制的實驗教學。實驗是教學效果提升的較好手段，尤其是對于機械工程控制等原理性強的課程，更要加強實驗教學工作。實驗包括課內(nèi)實驗和課外實驗兩大類，課內(nèi)實驗包括一些atlab演示實驗，及相關(guān)物理系統(tǒng)實驗，如單位脈沖響應、頻率響應、系統(tǒng)傳遞函數(shù)等的實驗確定；課外實驗主要是atlab仿真實驗，這局部由老師提出要求，學生獨立在課外完成。5.改革課程考核成績的評估機制。課程的考核成績不再很大程度上取決于期末考試，而是平時和期末考試的綜合成績。而平時成績又包括到課情況、提問情況、作業(yè)情況、實驗情況等。課程考核成績主要分為四塊：首先是課程到課及課程答復下列問題情況，占總成績15%；其次是平時的作業(yè)情況，占總成績的20%；再就是實驗成績，包括課堂實驗及課后atlab仿真實驗，占總成績的15%；最后是期末閉卷考試，占總成績的50%。通過改革考核方法，使得學生全程參與到理論教學中來，從理論中學習，從理論中收獲，調(diào)動了他們的學習積極性，從而可以獲得較好的學習效果。以機電系統(tǒng)的詳細案例及卓越工程師培養(yǎng)目的為導向，結(jié)合工科機械類本科學生的實際特點，