“機(jī)械工程控制基礎(chǔ)”課程是河南理工大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、測(cè)控技術(shù)與儀器、熱能與動(dòng)力工程、車輛工程共五個(gè)專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程。該課程在這些專業(yè)的知識(shí)體系中起到承前啟后的作用，它緊密聯(lián)系和應(yīng)用先修課程，如高等數(shù)學(xué)、復(fù)變函數(shù)與積分變換、電工電子等，并為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下控制理論基礎(chǔ)。該課程主要圍繞“系統(tǒng)”、“反饋”等經(jīng)典控制理論的概念進(jìn)行講解，所研究的問(wèn)題具有普遍的工程實(shí)踐價(jià)值，有利于機(jī)械專業(yè)的學(xué)生樹(shù)立“系統(tǒng)”和“反饋控制”思想，為學(xué)生運(yùn)用控制理論分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題奠定基礎(chǔ)。
　　“機(jī)械工程控制基礎(chǔ)”以反饋控制理論為核心，突出基本概念和方法，介紹控制系統(tǒng)建模方法，線性系統(tǒng)的時(shí)域、頻域和根軌跡的分析和設(shè)計(jì)方法。因此，該課程理論性強(qiáng)，涉及數(shù)學(xué)、物理、電工等多方面的知識(shí)，比較抽象，是一門具有一定深度和難度的課程。[1]在高校學(xué)生數(shù)量不斷增加、學(xué)生質(zhì)量參差不齊、教學(xué)學(xué)時(shí)不斷壓縮的情況下，如何提高教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)反饋控制理論基本概念和方法的理解，增強(qiáng)學(xué)生系統(tǒng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，是擺在全體教師面前一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。
　　在這幾年的教學(xué)摸索中，我們不斷克服教學(xué)中遇到的問(wèn)題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，改善教學(xué)質(zhì)量。主要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐環(huán)節(jié)和考核制度四個(gè)方面完善教學(xué)環(huán)節(jié)，教學(xué)質(zhì)量得到穩(wěn)步提升，學(xué)生的滿意度也越來(lái)越好。
　　一、完善教學(xué)內(nèi)容
　　完善教學(xué)內(nèi)容以學(xué)生能夠輕松快樂(lè)地學(xué)習(xí)和領(lǐng)會(huì)所教授的知識(shí)為主要原則。為了保證教學(xué)效果，在教材選擇、教學(xué)內(nèi)容編排等方面進(jìn)行了改善。
　　1.教材選擇
　　教材是學(xué)生進(jìn)行課程學(xué)習(xí)的主要工具，是學(xué)生課本文由論文聯(lián)盟收集整理前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)的重要參考資料。因此教材的優(yōu)劣一定程度上影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。[2]根據(jù)各專業(yè)的不同特點(diǎn)，編寫了適合機(jī)械類各專業(yè)的通用性教材。根據(jù)學(xué)生的不同基礎(chǔ)，注重學(xué)生接受能力和上課質(zhì)量，編寫不同的教案，有針對(duì)性講解課程核心內(nèi)容。
　　在給獨(dú)立學(xué)院上課時(shí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱，復(fù)變函數(shù)和積分變換學(xué)得也不是太扎實(shí)，因此在講解系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型之前，首先給這部分學(xué)生單獨(dú)補(bǔ)習(xí)一階微分方程的求解，然后再將“機(jī)械工程控制基礎(chǔ)”中用到的傅里葉變換和拉普拉斯變換，從概念到例題詳細(xì)講述一遍，以便于這部分基礎(chǔ)較差的學(xué)生能輕松順利接受控制理論中的基本概念和知識(shí)。
　　2.教學(xué)內(nèi)容編排
　　隨著本科教學(xué)的不斷改革，我院“機(jī)械工程控制基礎(chǔ)”的上課學(xué)時(shí)逐漸被壓縮，由最初的48學(xué)時(shí)削減到32學(xué)時(shí)（含4學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課程）。教學(xué)中出現(xiàn)了上課學(xué)時(shí)和授課任務(wù)量的嚴(yán)重矛盾沖突。這對(duì)教師的專業(yè)知識(shí)水平和授課水平提出了更高的要求。
　　為解決上課學(xué)時(shí)少的突出矛盾，從學(xué)生和教師兩方面逐步著手解決。積極拓展學(xué)生的課外學(xué)習(xí)和實(shí)踐，布置一定量難度適中的課外習(xí)題作業(yè)和上機(jī)實(shí)踐作業(yè)，督促學(xué)生深刻理解上課時(shí)講授的概念和方法，通過(guò)課外作業(yè)進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)。同時(shí)，教師在深刻分析教材知識(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，把握教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題，有效實(shí)施重點(diǎn)教學(xué)。重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題要從概念到例題，一點(diǎn)點(diǎn)分析推導(dǎo)，詳細(xì)闡述每個(gè)細(xì)節(jié)和要求。講授內(nèi)容遵循從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的基本規(guī)律，讓學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平循序漸進(jìn)，逐步提高。對(duì)于較為簡(jiǎn)單的教學(xué)內(nèi)容，則通過(guò)例題和提問(wèn)的方式展開(kāi)與學(xué)生的討論，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主動(dòng)者，增強(qiáng)學(xué)習(xí)質(zhì)量和效果。
　　在教學(xué)內(nèi)容的組織上，循序漸進(jìn)，逐步深化，強(qiáng)調(diào)基本概念的理解和應(yīng)用，減少一些定理和公式的太細(xì)推導(dǎo)。在教學(xué)過(guò)程中，網(wǎng)站源碼下載，重點(diǎn)講授經(jīng)典控制理論的主要內(nèi)容，注重知識(shí)體系的完整和工程問(wèn)題的應(yīng)用分析，理論聯(lián)系實(shí)際，例如將電路系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等模型的分析引入課堂中來(lái)，提高學(xué)生們靈活運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。課程進(jìn)行中，穿插講授MATLAB語(yǔ)言在本課程中的運(yùn)用。讓學(xué)生們能夠動(dòng)起手來(lái)，用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)公式的推導(dǎo)、計(jì)算和仿真，提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)樂(lè)趣和成就感。
　　二、改善教學(xué)方法
　　改善教學(xué)方法以提升學(xué)生的課堂授課效果為主要原則。改善教學(xué)方法主要包括改善教學(xué)手段和采用新穎的教學(xué)方法，如啟發(fā)式、討論式和激勵(lì)式教學(xué)方法。
　　1.改善教學(xué)手段
　　目前主要的課堂教學(xué)手段有板書和電子講義兩種方式。
　　減少板書的時(shí)間，提高課堂效率，采用多媒體教室授課，引入MATLAB等計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)工具。多年來(lái)，根據(jù)我們編寫的教材和教案，不斷完善電子講義，授課內(nèi)容涵蓋經(jīng)典控制理論的全部?jī)?nèi)容，豐富了課堂的信息量。充分發(fā)揮Powerpoint的演示功能，針對(duì)課堂中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，采用了不同顏色和字號(hào)的字體和線條，便于學(xué)生及時(shí)抓住重點(diǎn)和難點(diǎn)，跟上課堂進(jìn)度。對(duì)于課程中的系統(tǒng)方框圖的簡(jiǎn)化、Nyquist圖、Bode圖的繪制等，采用Powerpoint的動(dòng)畫功能和MATLAB軟件輔助完成，讓整個(gè)電子講義“活”起來(lái)，課堂內(nèi)容充實(shí)起來(lái)，而不僅僅是知識(shí)的灌輸。
　　每頁(yè)幻燈片的排版要清晰、整齊、規(guī)范，文字精煉扼要，多用圖片和動(dòng)畫。讓學(xué)生直接觀測(cè)到復(fù)雜的時(shí)域響應(yīng)曲線、頻率響應(yīng)曲線以及奈奎斯特曲線，加深對(duì)概念的理解和掌握。在講解某些公式推導(dǎo)和習(xí)題時(shí)，當(dāng)Powerpoint不方便闡述時(shí)，則采用板書手寫推導(dǎo)和計(jì)算，提高講解效率，也便于學(xué)生跟著教師的思路，深刻領(lǐng)會(huì)這些難懂的知識(shí)點(diǎn)。例如在講解頻率特征量中系統(tǒng)的截止頻率的概念時(shí)，結(jié)合圖形和計(jì)算公式，指出幅頻特性的數(shù)值由零頻幅值下降3dB得到的頻率，也就是0.707倍的零頻幅值對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)頻率值，這樣學(xué)生就能夠深刻理解零頻幅值下降3dB和0.707倍的零頻幅值之間的關(guān)系。[3]

本文編號(hào)：1058