机械控制工程课程改革思考

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摘要：在机械设计制造及其自动化专业建设中，为适应社会对本科应用型人才知识结构、能力及素质的要求，对机械控制工程教学进行了改革。针对课程理论性强、公式多及内容抽象的特点，提出了基础知识扎实、重在工程应用、强调工程实例教学的课程改革思路。整合优化教学内容，完善知识体系和教材建设，采用现代教学设施和手段，增加工程实例教学比例，激发学生求知动力与兴趣，培养学生解决实际工程问题的能力。

关键词：机械控制工程；教学改革；课程建设；教学方法

当前，机械控制工程课程教学内容不能适应社会需求和用人单位对学生知识结构的要求，主要表现在教学内容与工程应用能力及科学技术发展不匹配。因此，要了解行业的发展趋势，根据用人单位对学生知识、能力及素质的要求，及时调整教学内容，推动教材、教学方法、实验设施建设[1-3]。大学教育的普及使应用型本科就读的学生能力明显下降，机械控制工程理论性强、公式多及内容抽象，教学质量难于达到预期目标。为此，应该坚持“保证基础，重在应用，教法先进，强调实例”的指导思想，优化教学内容、更新教学设施及采用先进技术，切实提高教学效果。

一、机械控制工程课程改革基本内容

（一）优化、整合教学内容

机械控制工程涉及物理、数学、力学及电工学等学科知识，教学内容多、理论性强，教学中容易重视理论设计与计算，轻视工程实际应用，导致教学与实际脱节。按照应用型本科教学强调理论知识应用于实际这一思路，对教学内容进行调整优化，按实际需要传授基本理论知识，通过工程实例介绍理论知识和设计方法的实际应用，使学生明确机械控制工程的重要性，提高学习积极性。

（二）改革教学方法

针对机械控制工程课程的特点，采用课堂精讲、自学讨论、复习多练的方式，介绍紧密联系实际的工程实例。注重启发式教学方法，加强学生应用能力和素质的培养。课堂上精讲机械控制工程基础理论、方法及工程应用，讲解内容要容易理解、掌握及记忆。课后安排相应的作业题。开展学生讲堂活动，通过学生登讲台和讨论，加深对理论知识的理解，锻炼学生的语言组织能力。敦促学生课外查找资料、归纳总结和制作PPT，即强调讲练结合，提高学生的逻辑思维和综合分析能力。

（三）采用现代教学手段

机械控制工程课程知识点多而抽象，多媒体教学具有直观、形象、信息量大的特点，通过录像及三维动画可以演示机构的控制过程，使没有实践经历的学生很容易理解和掌握机械装备控制原理。编制多媒体教学和模拟实验课件，实现形象化教学，增强学生的感性认识，为教师教学和学生自主复习提供便利。同时，去粗取精、扬长避短，利用现代化教学手段挖掘现有教学方法的使用价值，促进各种教学手段之间的互补作用，提高学生的理论应用和工程实践能力。

（四）重视实践教学环节

机械控制工程实验是以控制理论在机械工程中的应用为背景，培养学生理论应用于实际及实践能力的重要环节[4]。实践教学改革的重点是通过集中、整合和充实现有资源，适时补充新的教学资源，将教学模型、实验设备、工具及实物等课程教学资源向学生开放，创造一个能让学生开展科技活动、动手实践、激发学习热情的实验平台，最大限度满足学生实践能力培养中对教学资源的需求。增加研究性、设计性、综合性实验，加强科研成果向教学实验转化；同企业合作建设实践基地，为实践教学提供优质资源。

（五）加强教师队伍建设

机械控制工程是专业技术基础课。长期从事基础课教学的教师接触企业实际较少，相关领域知识薄弱，解决实际问题能力较弱。随着信息技术的发展和全球经济一体化，知识更新速度加快，对教师知识水平和能力提出了更高要求。因此，需要建设一支理论联系实际、教学与科研并重的教学队伍。一是要求教师了解本学科和相关学科前沿领域，参与学科建设，争取各类科研项目，提升自身科研能力，并将科研成果转化为教学内容。二是通过密切联系企业，承担学生科技活动、社会实践、毕业设计等指导工作，加强理论知识与工程实践的结合，提高实际工作和服务社会的能力。

二、转变教学理念

（一）教学面向工程实际

从应用型本科的培养目标出发，审视机械控制工程课程在学生知识体系构成中的作用及与其它课程之间的关系，按基本概念、理论计算、系统设计、工程实例4个模块组织教学。突出理论与实际结合，培养学生应用机械控制技术解决实际问题的能力。前两个模块构成课程的理论基础，后两个模块构成课程的工程分析及应用能力。模块间相互融合贯通、相辅相成，达到夯实理论基础、拓宽知识点、提高实践能力的培养目标。

（二）更新教学观念

沿承的经典教学是以显性知识传授为中心，这与应用型人才的培养目标不一致。应用型人才的培养要树立知识、能力和素质三位一体的观念。在课程结构上，建立理论、实验及实践活动3部分构成的课程体系。理论教学由基本概念、理论计算、系统设计、工程应用4部分组成，采用适应本校学生能力的应用型教材。实验教学由必修的验证实验、选修的设计实验及开放式的自主设计实验组成，加强对学生实际动手能力及工程能力培养。实践活动由科技创新、企业实践及课程作业组成，提高实际教学效果，促进学生实践能力培养和个性发展。

（三）转变课堂教学中心

课堂教学由教师讲授、学生探索及研究对象3部分构成，是师生相互交流、共同提高的过程[5]。教学的目的是教师有效引导学生通过自主学习、合作探索掌握事物发展运动规律，教师的任务是引导学生，学生的任务是掌握重要知识点、研究方法及工程应用。这就要求课程教学以学生能力和发展为中心，形成教师引导、学生主动求知的氛围，提高学生学习质量和效率。

（四）采用案例教学方式

工科教育的本质是面向工业界，突出理论联系实际的工程应用背景。在机械控制工程的数学模型、理论计算、系统设计、工程应用4部分授课内容后增加与授课内容密切相关的案例教学，如机械系统的数学模型、电气系统的数学模型、机电液控制系统的数学模型、基于MATLAB的系统分析、电液伺服控制系统设计、静压轴承控制系统设计、金属切削过程的控制、数控机床进给系统的控制等。这些实例在机械工程领域常见，对理论知识的实际应用具有普遍指导意义。通过实例教学，使理论知识与工程实际相结合，激发学习动力，加强学生工程应用能力培养[6]。

参考文献：

[1]王芳.“机械控制工程基础”课程教学改革探讨[J].西安航空技术高等专科学校学报，2008，26（5）：76-77.

[2]黄华存.创建精品课程的思考[J].河池学院学报，2008，28（2）：46-48.

[3]蒋强，米林，冯文杰，等.地方高等院校机械设计制造及其自动化专业建设探讨[J].教育教学论坛，2011（18）：164-165.

[4]刘吉轩，杨培林.“机械工程实验”教学研究与实践[J].实验室研究与探索，2008，27（12）：90-92.

[5]吴艳.大班课堂师生合作有效性的研究[J].江西教育学院学报，2009，30（3）：123-125.

[6]张霞，焦学然.关于环境工程原理教学方法的探讨[J].广东化工，2010（2）：110-111.

[7]张吉维，藤文忠，赫建文，等.本科课程建设与改革的探索与实践[J].中国大学教育，2006（5）：45-46.

作者：李连进 单位：天津商业大学机械工程学院