应用型本科院校“机械工程控制基础”课程教学改革

摘 要：对应用型本科院校“机械工程控制基础”课程的特点及学生学习现状进行了分析,然后从教学内容、教学方法及考试模式等方面进行了课程教学改革的探索,以提高教师教学效果,加强学生实践、创新能力的培养.

关 键 词：应用型本科院校；机械工程控制基础；教学改革

作者简介：刘祥建（1980-）,男,山东日照人,金陵科技学院机电工程学院,讲师.（江苏南京211169）

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）26-0067-01

近年来,随着我国高等教育的发展,应用型本科院校的发展异军突起.这些院校大都是由以前的职业大学或者专科学校经过改制或重组而成,然而这一转变不仅仅表现在由原来的专科院校简单转变为普通本科院校,还应该体现在课程教学上的较大改革.这里,笔者以其所讲授的“机械工程控制基础”课程为典型,对应用型本科院校“机械工程控制基础”课程的教学改革进行探索.

一、“机械工程控制基础”课程的特点与学生课程学习现状

1.“机械工程控制基础”课程的特点

“机械工程控制基础”课程是一门比较抽象的技术基础课,在大学三年级开设,其主要目的是通过对该课程的学习,为后续专业课程的学习做准备.[1]“机械工程控制基础”课程密切联系工业生产及装备的发展趋势,综合多门已学课程知识,特别是多门理论性较强的课程,例如高等数学、线性代数、复变函数及电工电子学、机械振动学等,这些已学课程的学习难度本来就很大,而这里需要学生综合运用这些课程的知识来解决机械工程控制的相关问题,因此,学习难度将更大.[2-5]同时考虑到其又是一门实践性较强的课程,这就要求上课的教师能熟练、灵活地综合运用上述课程的知识联系实际进行教学,要把枯燥无味的理论性问题转化为一个个学生感兴趣的话题,因此,教师教学难度也相对较大.

2.学生课程学习现状

首先,应用型本科院校大都为新建本科院校,学校生源大部分是刚过普通高等院校分数线的高中毕业生或是一些高职院校的专转本学生,这就导致了学生的文化基础知识相对较差,尤其是数学基础.而“机械工程控制基础”这门课程的学习对数学基础知识的要求又较高,特别是许多原理、公式的推导,要求对数学基础知识比较熟悉才能进行,从而造成一部分学生在课程学习中困难较大,以致于对课程的学习缺乏自信心.

其次,在课程学习中,学生学习缺乏主动性.目前的现状是老师只是机械地在讲台上陈述课程内容,学生则是不加思考地去接受,这过程缺少了对一些相关知识点的启示与进一步的思考,导致老师的教与学生的学脱节严重.

最后,作为应用型本科院校,学生动手能力明显不足,且课程学习缺乏理论联系实际.作为一般本科院校的课程教学来说,大多以理论教学内容为主,而作为应用型本科院校,如果再照搬一般本科院校的教学方式,就失去了“应用型”的意义.

二、教学内容方面的改革探索

1.理论教学内容的改革探索

理论教学是本科院校教学的一个主要内容,理论教学内容的合理设置直接关系到学生对本门课程学习的难易程度.在理论教学中,考虑到新建本科院校学生生源的情况,应适当增加与课程的学习休戚相关的数学基础和专业知识.其中,数学基础知识可作为选学内容以照顾到数学基础比较薄弱的学生,例如,课程学习中用得较多的拉氏变换与拉氏反变换部分内容.而一些与课程学习联系比较紧密的专业知识,比如,机械振动学中的弹簧-质量-阻尼系统动力学方程的建立及其相关概念,由于这部分内容要在研究生阶段才能学习,因此,在“机械工程控制基础”这门课程的学习中应适当补充相关内容的讲解,以便于学生对课程内容的理解.

除了数学基础和相关专业知识的增加外,相关最新科技动态及成果的介绍也是非常有必要的.在科学技术日新月异的今天,新的控制理论、控制方法及其应用不断涌现,教材中应当对这部分内容有所体现.

2.实验教学内容的改革探索

作为一门专业基础课程,在进行理论教学的同时,相关的实验教学也是必不可少的.[6]在实验内容的安排上,应尽量压缩演示性实验的数量,或者对其充实和改善.同时,尽量减少老师的讲解时间,而把主角让给学生,让学生有更多参与的机会和时间,以加深其对所学知识的掌握.

积极开展设计性实验,培养学生提出问题、分析问题与解决问题的能力.在实验内容的安排中,增设或加大设计性实验的项目.通过这种设计性实验,使学生综合运用所学专业知识,根据控制系统的不同性能要求,充分发掘自己的潜力,自己制定实验方案,直至完成整个实验.这样,一方面可以使学生熟悉主要实验仪器、设备的工作原理；同时,另一方面也可以培养学生综合运用所学知识解决问题的能力,为以后走上工作岗位打下基础.

3.实践教学环节增设的必要性

作为应用型本科院校的学生,考虑到本门课程的专业性较强,校外实践教学环节的增设将具有实用意义.对于应用型本科院校的学生来说,大部分学生毕业后将走上相应的专业工作岗位.无论是前述的理论教学内容,还是实验教学内容,学生所接触的都是一些基础理论及其模拟,这与以后的实际工作内容可能相差较大,容易导致许多学生毕业后严重水土不服.而通过增设校外实践教学环节,将进一步拉近学生所学专业知识与专业工作岗位的距离,一方面可以使学生亲身体验所学专业知识的应用过程,另一方面也可以提高学生的学习积极性.

三、教学方法方面的改革探索

在教学方法方面,可以从以下几个方面加以尝试,以激发学生学习兴趣,提高学生的学习效果.

首先,在教学过程中适当穿插一些工程实例,既可以吸引学生,提高学生的学习兴趣,又可以加深学生对所学内容的理解和掌握.如现代的导弹技术,正是应用了相应的控制理论所设计的随动控制系统,才使得它能够跟随飞行中飞机的位置变化,不断调整自己的飞行方向,最终将飞机击落.通过这么一个例子,既解释了随动控制系统这个概念的含义,又可以加深学生对这个概念的理解.其次,适当增加课堂讨论课.对本门课程来说,其理论性较强,如果一味地由老师在讲台上讲授相关理论,则容易引起学生听觉疲劳,降低授课效果.在授课过程中应适当增加课堂讨论课,对一些重要的知识点由老师提出相关问题,然后让学生在自由讨论中实现问题的分析与解决.当然,在这过程中老师可以给予相应的指引.通过这种方式,可以将枯燥无味的复杂理论问题变成一个个学生乐于讨论的趣味话题,这样既可以活跃课堂气氛,提高教学效果,又可以培养学生独立分析问题、解决问题的能力.

此外,考虑增设学生讲解环节.本课程的一个特点是在理论教学的内容中,贯穿了大量的应用例题.对于一些重要的知识点,在把相关的基础理论讲授完后,可以考虑在教学过程中适当增设学生讲解环节,把一些典型的例题挑出来让学生上讲台给大家讲解.通过这种学生讲解环节,一方面可以了解学生对这部分内容的掌握情况,另一方面也可以提高学生的表达能力.

四、考试模式方面的改革探索

目前,在一般本科院校的考试模式方面,基本上是以理论内容考查为主,且所占比重达到70%～80%.学生在课程学习中不重视课程实践教学,而把所有的时间和精力几乎都用在课本理论的学习上,致使动手能力较差,毕业后不能很好地适应工作岗位要求.对于强调实践能力培养的应用型本科院校来说,这一点尤其要引起注意.

针对上述情况,可以适当降低期末考试成绩在整个课程成绩中所占的比重,增加实践、实验、课堂讨论及学生讲解环节的考查,这样不但可以将学生从繁重的理论公式中解脱出来,还能调动学生学习的积极性,提升教学效果,增强学生的综合能力.

五、结束语

针对应用型本科院校的“应用型”这一特色,通过对“机械工程控制基础”课程的教学内容、教学方法及考试模式等方面的改革探索,使课程的教学更能体现学校“应用型”的特点.在教学改革实施过程中,能充分调动学生的学习积极性,提高教学效果.应用型本科院校的发展毕竟时间还不是很长,在教学方面还有很多问题有待于进一步探索和完善,以进一步促进理论学习与实践运用的有机结合,努力培养更多高素质的应用型人才.

[3]薛建勋.应用型本科“机械工程控制基础”课程的教学探索[J].当代教育理论与实践,2012,4（3）：60-61.

[4]梁双翼,尹辉俊,宋世柳.面向实践能力培养的《机械工程控制基础》教学探索[J].装备制造技术,2012,（3）：195-196.

[5]张华红.Matlab在《机械工程控制基础》教学中的应用[J].潍坊学院学报,2005,5（2）：65-67.

[6]肖体兵.“机械工程控制基础”实验课的探讨[J].广东工业大学学报：社会科学版,2005,（B09）：92-94.

（责任编辑：王意琴）