机械控制工程基础课程的教学模式改革与研究
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机械基础课程教学内容改革的探讨与实践机械基础课程作为机械类专业的一门重要课程,一直以来都扮演着培养学生基础机械知识和能力的重要角色。
随着机械行业的快速发展和新技术的不断涌现,以及教育教学理念的更新,机械基础课程的教学内容也亟待改革和探讨。
对机械基础课程进行教学内容的改革,需要对课程的目标和学习者需求进行重新定位。
机械行业的发展已经不再是简单的机械制造和维修,而是越来越多地涉及到智能化、自动化和数字化等方面。
在课程设计上应该增加对新型技术的学习和应用,如数字化设计、虚拟仿真和智能控制等。
还应该注重培养学生的创新精神和问题解决能力,通过案例分析和项目实践等形式,让学生学以致用。
机械基础课程的教学内容改革还需要注重实践教学的重要性。
理论知识的学习无疑是必要的,但单纯的理论教学往往容易让学生产生厌倦和不理解。
在课程改革中,应该引入更多的实践内容,如实验教学、实习实训和工程实践等。
通过实践的方式,学生可以更好地理解和应用所学知识,增强学习的兴趣和动力。
还应该注重培养学生的综合能力和团队合作精神。
机械基础课程的内容虽然主要是理论知识,但其目的是培养学生的基础素养和解决实际问题的能力。
为此,可以通过小组合作学习、课程项目等方式,让学生在实践中培养团队合作能力和创新思维,进一步提高综合素质。
机械基础课程的教学内容改革还需要与时俱进和跟随行业的发展。
随着机械行业的变革和技术的更新,课程内容也需要不断地更新和调整。
教师需要密切关注行业的变化和趋势,不断地更新自己的知识和教学方法,保持与行业的接轨,并将最新的技术和理论融入到课程中,以便更好地培养学生的实践能力和创新精神。
机械基础课程的教学内容改革是一个不断探索和实践的过程。
通过重新定位课程目标和学习者需求,注重实践教学和培养学生的综合能力,与行业的发展保持同步,才能更好地适应机械行业的变化和需求,更好地培养具有创新精神和实践能力的机械人才。
机械基础课程教学内容改革的探讨与实践机械基础课程对于机械专业的学生来说是一门重要的基础课程。
因此,如何改革机械基础课程的教学内容,提高学生的学习效果,是一项重要的探讨。
本文将从课程教学改革的必要性、教学内容的选择和优化、教学方法的改革等方面进行探讨,并结合实际案例进行分析。
一、课程教学改革的必要性1.适应新时代需求时代在发展,科技在进步,传统机械加工技术已经无法满足现代工业的需求,而数字化、网络化等新型技术不断涌现,机械基础知识储备也不断扩大。
因此,机械基础课程需要进行相应的改革,以适应新时代的需求。
2.提高专业素质机械基础课程是机械专业的“门面课”,对学生的专业素质有着至关重要的影响。
只有加强机械基础课程的教学,才能更好地提高学生的专业素质,为他们今后的职业生涯打下坚实的基础。
3.与国际接轨机械行业是经济发展的重要支柱,面对国际市场竞争的挑战,机械专业的学生需要拥有高水平的机械技术知识和国际接轨的思维模式。
因此,必须对机械基础课程进行改革,使得学生具备较强的国际竞争能力。
二、教学内容的选择和优化1.课程设置机械基础课程应包括机械制图、材料力学、机械设计、机械制造、机电控制等方面的知识,以培养学生全面的机械知识储备。
2.注重实践机械基础课程需要注重实践环节,通过实验、工程案例等形式,加强学生对机械知识的理解和应用能力。
同时,还可以通过实训、实践等方式提高学生的实际动手能力。
3.关注前沿技术机械基础课程需要关注前沿技术,了解新技术、新材料及其应用领域,并将其融入课程中。
例如,增加CNC技术、3D打印等前沿技术的教学内容,可以提高学生的实践能力和技术素养。
三、教学方法的改革1.因材施教机械基础课程的学习难度较大,因此需要根据不同学生的不同需求采用因材施教的教学方法。
例如,在授课中,可以增加讲解视频、互动课堂等形式,以满足学生的不同学习需求。
2.授课方式多样化机械基础课程的授课方式不应仅限于老师讲解,还可采用小组讨论、学生报告、视频演示、案例研究等多种授课方式,以提高学生的兴趣与积极性,激发他们的学习热情。
关于CDIO的“机械工程控制基础”课程教学改革探索一、引言目前,中国产业正面临着产业升级及转型。
传统的工程教育模式在实践及创新能力培养方面存在许多缺陷,学生知识面狭窄,学习缺少自主性和创造性,学科教育与工程实践脱节,严重影响人才培养质量,无法满足产业升级需要。
因此,我国各高校和教育研究机构对高等工程教育的发展和改革进行了大量研究并提出了具体的目标,即:中国的高级工程人才培养应当使学生具有创新能力、多层次、专业化。
目前,在教育部的大力支持下,我国很多高校借鉴CDIO的模式和理念进行了向上述目标努力的工科专业教学改革。
CDIO(Conceive构思,Design设计,Implement实施,Operate运作)作为当前国际上高等工程教育的一种人才培养理念,它从产品研发到运行全生命周期为载体,让学生主动地、实践地学习工程,是做中学和基于项目的教育和学习的集中体现。
要贯彻CDIO,高校课程必须加强理论与实践相结合,通过团队能力和创新能力训练,培养学生的实践能力、工程意识和团队合作等综合素质。
机械工程控制基础是机械类各专业本科学生的一门重要专业基础课。
该课程的主要任务是通过对经典控制理论的学习,培养学生在机电控制系统方面的设计能力、工程实践能力和创新能力。
该课程的理论性和实践性都比较强,课程涉及高等数学、大学物理、电路、机械等很多门学科,有些理论内容比较抽象,因此怎样既能激发学生的学习热情,又能传授知识,培养学生的工程实践能力和创新能力一直是本专业教师所关注和探讨的问题。
为了适应现代工程教育需要,结合CDIO理念工程人才培养的机械工程控制基础教学改革是一项紧迫任务。
融入CDIO模式的工程人才培养机械工程控制基础教学改革就应当以着重培养学生的工程意识、实践能力、团队合作等综合素质为原则和根据,以启发学生的创造性思维,提高学生的工程实践能力和创新能力以适应社会发展的需要。
二、课程当前的主要问题机械工程控制基础课程作为一门重要的学科基础课培养机械类专业工程技术人员,其理论性与实践性都很强。
机械基础课程教学改革探索随着机械工程技术的不断进步和发展,机械基础课程作为机械专业的重要基础,一直承担着培养学生基本理论知识和实践技能的重要任务。
传统的机械基础课程教学模式在满足学生需求和社会发展要求方面逐渐显现出一些不足和问题。
对机械基础课程教学进行改革探索,以适应时代发展的要求,提高学生的创新能力和实际应用能力已经成为当下亟待解决的问题之一。
一、问题分析传统的机械基础课程教学模式主要以教师讲授为主,学生被动接受知识,缺乏实践操作的机会。
在这种教学模式下,学生缺乏自主学习的习惯和能力,只注重死记硬背知识点,实际应用能力和创新能力欠缺。
传统的机械基础课程内容与时代发展和产业需求脱节,无法满足学生和社会的需求。
急需对机械基础课程教学进行改革探索。
二、教学改革的方向和目标1、注重实践操作机械基础课程教学改革应该注重提高学生的实践操作能力,让学生在学习过程中能够亲自动手,亲自实践,真正掌握机械原理和机械操作技能。
通过实践操作,学生能够对机械知识有更深刻的理解,同时也可以培养学生的动手能力和创新意识。
3、贴近产业需求机械基础课程教学改革应该贴近产业需求,注重培养学生的实际应用能力。
课程内容应该与现代机械工程技术紧密结合,引入最新的技术和理论,让学生掌握与时代接轨的机械知识,为学生的就业和职业发展打下坚实的基础。
4、提高教师水平机械基础课程教学改革还需要提高教师的教学能力,激发教师的教学热情,提升教师的实际操作技能和教学方法,增强教师对学生自主学习的引导和支持,从而更好地落实教学改革的方向和目标。
2、强化综合实践能力在课程教学中,可以引入案例教学和项目实践,让学生在实际问题中思考和解决,培养学生的综合实践能力和问题解决能力。
通过案例教学和项目实践,学生可以在实际问题中加深对课程知识的理解,提高学生的创新能力和实际应用能力。
3、贴近产业需求在课程设置中,应该根据时代发展和产业需求的变化,及时调整和更新课程内容,引入最新的技术和理论。
机械基础课程案例式教学模式改革研究与实践一、引言当前,聚焦装备和着眼实践任职能力培养已成为全军院校专业课程教学改革的一致目标。
为了进一步强化理论教学与实践教学相结合,机械基础课程团队进行了案例式教学模式改革。
案例式教学法始于19世纪70年代,最开始应用于法学教育中,后来逐渐扩展至军事学、教育学和管理学领域,其具体内容、实施经验和实施绩效逐渐丰富和完善,在教育界产生了广泛和深远的影响。
案例式教学法是指教员提炼和采用现实生活中的典型案例对原理和理论进行解释,运用启发式、讨论式、研究式等多种方式启发学员独立思考,以加深学员对理论知识的理解和记忆。
传统的灌输式教学方法中,教师扮演的是知识传授者角色,而在案例式教学中,教师扮演着设计者和激励者的角色,鼓励学生积极参与讨论,学生成了教学活动的主体,它以生动的形式打破了长期困扰课堂教学的被动式学习僵局,形成了学生自主学习、合作学习、研究学习、探索学习的开放式学习氛围,有助于培养和发展学生的学习兴趣、创造能力、分析和解决问题的能力。
二、机械基础课程案例式教学改革的研究内容机械基础课程曾多次被列为大学和学院案例式教学改革试点课程,课程组主动适应转型教育需要,积极进行教学改革,积极探索和实践案例式教学模式,使教学质量稳步提高。
研究内容主要包括:(一)根据课程和各章节特点,广泛搜集和编写适合教学内容的工程案例并加以完善选择合适的案例是案例教学实施的前提。
作为案例教学最重要的载体,案例为课程教学提供了背景、思路和内容,它的选择直接影响教学效果。
因此,案例选择、编写和完善要把握以下几点:(1)典型性,即案例内容具有一定的代表性和普遍性,有举一反三、触类旁通的效果,有助于学生全面掌握具有普遍意义的理论和方法。
(2)生动性,即在客观、真实的基础上,要能激发学员的兴趣,服从于教学的目的。
(3)相关性,即要紧扣教学内容和针对课程内容。
(4)多样性,一眼便可望穿的案例学生不会感兴趣,案例的结果越多样性就越有价值。
机械基础课程教学改革探索随着社会经济的发展和科技的进步,机械工程领域的知识和技术日新月异。
作为机械工程专业的学生,掌握扎实的机械基础知识是非常重要的。
目前机械基础课程的教学模式和内容已经有些陈旧,需要进行一定程度的改革和探索。
本文将探讨机械基础课程教学改革的必要性以及可行性,并提出相应的改革建议。
1. 适应时代需求随着科技的不断发展,机械工程领域的知识和技术也在不断更新。
传统的机械基础课程内容已经不能满足时代的需求,需要调整和更新教学内容,使之更符合当下的发展趋势。
2. 提高教学效果传统的机械基础课程教学模式较为单一,学生学习兴趣较低,导致教学效果不佳。
通过改革教学内容和方法,可以调动学生的学习积极性,提高教学效果。
3. 培养学生综合素质传统的机械基础课程注重理论知识的授课,而忽略了学生的实际动手能力和创新思维。
改革教学内容和方法可以更好地培养学生的动手能力和创新思维,提高其综合素质。
二、机械基础课程教学改革的可行性1. 教学资源丰富随着信息技术的发展,教学资源变得更加丰富多样,可以通过互联网、多媒体等手段为学生提供更多的教学资源和案例,提高教学质量。
2. 教师队伍素质提升近年来,机械工程教师队伍的素质不断提高,他们拥有更多的实践经验和教学方法,可以更好地适应教学改革的需要。
3. 学生学习能力提升随着学生的综合素质要求不断提高,他们的学习能力也在不断提升,能够更好地适应教学改革的需要。
1. 更新教学内容结合时代发展需求,及时更新机械基础课程的教学内容,注重理论与实践相结合,增加与时俱进的案例分析,使学生能够更好地理解和掌握知识。
2. 创新教学方法引入问题式教学、案例式教学、实验式教学等多种教学方法,调动学生的学习兴趣,激发学生的创新思维,培养学生的动手能力。
3. 加强实践环节除了理论课程的教学,还要加强实践环节的教学安排,开设实验课程、实训课程,让学生能够更好地将所学的理论知识转化为实际能力。
4. 多元化评价方式传统的机械基础课程教学评价方式较为单一,多采用考试的方式。
机械基础课程教学内容改革的探讨与实践一、背景介绍随着制造业的发展和技术的进步,机械工程专业已经成为众多学生的热门选择。
在机械工程的学习过程中,机械基础课程是培养学生基础知识和技能的关键环节。
传统的机械基础课程存在诸多问题,如教学内容单一、教学方法落后等。
为了更好地适应时代的发展和满足学生的学习需求,有必要对机械基础课程的教学内容进行改革,以推动机械工程教育的发展。
二、存在的问题1. 教学内容陈旧:传统的机械基础课程教学内容多为理论知识,缺乏与实际应用密切相关的内容,无法满足学生对实际操作技能的需求。
2. 教学手段落后:传统的机械基础课程多采用传统的讲授式教学方式,无法激发学生的学习兴趣,教学效果不佳。
3. 教学内容单一:传统的机械基础课程教学内容单一,缺乏对新技术、新理论的介绍和应用。
三、改革探讨1. 拓宽教学内容:在机械基础课程中,应该拓宽教学内容,针对新技术和新理论进行介绍和应用。
如在机械制造工艺课程中,可以加入数控加工技术和3D打印技术的相关内容,以满足学生对新技术的学习需求。
2. 注重实践操作:机械基础课程应该更加注重对学生的实践操作能力的培养,可以设置实验课程或实际操作课程,让学生在实际操作中学习到知识和技能。
3. 教学手段创新:采用多种教学手段,如多媒体教学、案例教学、实验教学等,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。
四、改革实践1. 更新教学内容:对机械基础课程的教学内容进行更新,引入新技术和新理论,如在《机械设计基础》课程中引入计算机辅助设计软件的应用,让学生了解最新的设计工具和方法。
五、效果评估改革实践一段时间后,应对教学效果进行评估,通过学生的学习情况和学业成绩等方面进行综合评价,以确定教学改革的实际效果。
六、总结与展望机械基础课程教学内容的改革是一项复杂的工程,需要全体教师的共同努力和学校管理部门的大力支持。
通过对教学内容的拓宽、实践操作课程的设置和教学手段的创新,可以有效提高机械基础课程的教学效果,培养更多的优秀机械工程人才,促进机械工程教育的发展。
机械基础课程教学内容改革的探讨与实践一、引言机械基础是机械制造工艺和机械工程技术的基础课程,是高等工程教育中必不可少的一门课程。
随着社会的发展和科技的进步,机械基础课程的教学内容也需要不断改革,以适应社会和科技的发展需求。
本文将探讨机械基础课程教学内容改革的必要性和实践方法,以期为机械基础课程的教学改革提供一些思路和借鉴。
二、机械基础课程的教学内容改革的必要性1. 社会需求的变化随着科技的不断进步和社会的快速发展,机械工程领域的需求也在不断变化。
机械基础课程的教学内容需要与时俱进,结合最新的科技发展趋势和工程实践需求,不断修订和更新教学内容,以培养适应社会需求的高素质工程技术人才。
2. 教学目标的调整随着机械制造工艺和机械工程技术的发展,教学目标也需要不断调整和完善。
传统的机械基础课程教学内容已经不能满足现代工程技术人才的培养需求,因此需要对教学内容进行改革,以更好地适应教学目标的调整。
3. 教学手段的更新随着信息技术的飞速发展,教学手段也在不断更新和完善。
传统的机械基础课程教学内容需要与现代的教学手段相结合,采用多媒体教学、虚拟仿真实验等现代教学手段,以提高教学效果和培养学生的创新能力。
4. 国际化视野的培养现代机械工程技术已经走向国际化,培养具有国际化视野的工程技术人才已经成为高等工程教育的重要任务。
机械基础课程的教学内容需要与国际接轨,加强国际合作,引进国际先进的教学内容和教学方法,以培养具有国际竞争力的高素质工程技术人才。
2. 教学方法的改革机械基础课程教学方法也需要进行改革。
传统的机械基础课程往往以理论教学为主,实践教学为辅,教学手段单一,导致学生的实际动手能力和创新能力不足。
教学方法的改革就显得尤为重要。
可以采用以问题为导向的教学模式,引导学生主动学习,鼓励学生团队合作,提高学生的实际动手能力和创新能力。
为了更好地探讨机械基础课程教学内容改革的实践方法,下面结合一些教学案例进行分享。
机械基础课程教学内容改革的探讨与实践1. 引言1.1 背景介绍机械基础课程教学内容改革的探讨和实践是当前教育领域中备受关注的话题。
随着科技的飞速发展和工业的持续进步,机械工程领域的知识和技能要求也在不断提高。
传统的机械基础课程教学内容已经不能完全满足学生的需求,需要进行相应的改革和创新。
机械基础课程作为机械工程专业的核心课程,对学生的专业基础和职业发展至关重要。
目前许多机械基础课程的教学内容还停留在传统的理论知识传授阶段,缺乏与实际工程应用相结合的实践性内容。
这导致学生往往对课程内容缺乏实际应用的理解,影响了他们的学习效果和未来的职业发展。
针对机械基础课程教学内容需要改革的问题,本文旨在进行深入的探讨和实践,探讨如何通过改革课程内容、创新教学模式和整合教学资源等方式,提高机械基础课程的教学质量和效果。
通过这样的努力,有望为培养更优秀的机械工程人才,推动机械工程领域的发展做出积极贡献。
1.2 问题阐述机械基础课程在教学内容方面存在的问题主要包括以下几个方面:一是内容陈旧,不能满足学生的需求。
随着科技的发展,机械领域的知识在不断更新,传统的教学内容已经不能很好地适应现代技术的发展需求。
二是内容零散,缺乏系统性。
现有的课程内容多为一些零散的知识点,缺乏系统性和层次性,导致学生难以建立起完整的知识体系。
三是理论脱离实际,缺乏实践性。
传统的教学内容主要停留在理论层面,缺乏对实际应用的深入探讨,导致学生不能很好地将所学理论知识运用到实际工程项目中。
四是教学方式单一,缺乏趣味性。
传统的机械基础课程大多采取传统的讲授式教学,缺乏互动性和趣味性,难以激发学生的学习兴趣和主动性。
机械基础课程在教学内容方面存在诸多问题,急需进行改革和创新,以适应现代技术的发展需求和培养符合社会需求的高素质机械工程人才。
1.3 目的和意义机械基础课程教学内容改革的目的在于提高学生的学习兴趣和学习效果,促进他们的综合能力和创新思维的培养。
工程教育专业认证背景下机械类“机械控制工程基础”课程教学改革研究[摘要]“机械控制工程基础”作为机械专业一门重要的专业基础课,在构成毕业生工程教育知识能力体系和工程能力培养中起着举足轻重的作用。
本文分析了该课程的特点和教学现状,并分析了该课程教学现状与工程教育专业认证要求的差距,根据工程教育专业认证以能力培养和成果产出为导向,反向设计和正向实施的要求,为保证该课程对毕业要求的能力和素质培养的支撑度,从多个方面提出了该课程教学改革的具体思路和方法,期望为该课程的教学改革提供一定的借鉴和思路。
[关键词]机械控制工程基础;教学改革;工程教育专业认证;能力培养[中图分类号]G642[文献标志码]A[文章编号]1008-2549(2017)05-0082-02一、工程教育?R等现び胂肿?工程教育专业认证是实现工程教育国际互认的重要途径,为了促进我国工程教育参与国际竞争,教育部自2006年起在全国实施工程教育专业认证,并在试点过程中不断修改和完善相关标准,其目标定位为“构建中国工程教育的质量监控体系,推进中国工程教育改革,进一步提高工程教育质量;建立与工程师制度相衔接的工程教育认证体系,增强工程教育人才培养对产业发展的适应性;促进中国工程教育的国际互认,提升国际竞争力”《工程教育认证指南》。
工程教育专业认证要求以学生能力培养为导向,根据毕业要求中需要培养的学生能力和素质为目标,通反向设计来对课程体系、课程、评价体系等进行设计,建立制度性的质量管理体系,使得学生在课程的学习过程中,以反向设计时所确定的能力和素质培养目标为依据,通过正向实施使得学生在毕业时能获得培养目标所要求的能力,并且通过学生、用人单位、社会对培养质量的评价反馈来对培养过程中的各个环节进行持续改进,进一步提高培养质量,满足社会和企业对工程人才的需求。
在工程教育的人才培养过程中,课程本身是培养学生能力的载体,学生的知识掌握、工程能力以及其他素质的培养最终需要通过课程本身的教学活动来实现。
有关?机械工程控制根底?课程建设与教学改革探索论文有关?机械工程控制根底?课程建设与教学改革探索论文?机械工程控制根底?是机械制造及其自动化专业和测控技术与仪器专业学生必修的一门重要的专业根底课,课程的主要内容是依托控制论的理论根底,研究和分析机械工程技术中的实际问题.具体涵盖两个方面的内容:①熟悉并掌握机械工程系统的数学模型表达方式及一般分析方法,对机电系统中存在的问题能够用控制论的观点和科学的思维方法进行分析,以找出问题的本质和准确有效的解决方法.②如何控制一个机电系统,使之按预定的运算规律运动,以到达预定的技术经济指标,为实现自动控制并生产出合格的产品打下根底.该课程从信号传递、信号转换和反应等角度来分析系统的动静态性能和行为,从自动控制理论的角度解决生产过程中存在的实际问题.为使系统按预定的规律运动,到达预定的技术指标,实现最正确控制打下根底,且可为后续的机械类相关课程的学习,如机械工程测试技术、数控机床、机电一体化系统设计、工业机器人等打下坚实的理论根底.?机械工程控制根底?研究的问题带有普遍性,对工程实践具有重要的'指导意义,该课程的开设对培养学生运用控制原理的根本方法,分析和解决各种工程问题具有重要作用.1课程特点及目前教学中存在的问题与专业课是掌握某些具体的工程技术和具体的软件等学习工具不同,?机械工程控制根底?比拟抽象,需要数学、物理等根底知识的支撑.因此,在学习过程中,学生普遍存在不知道为什么学、怎么学等问题,久而久之,就会失去学习兴趣甚至产生厌学现象.因此,教学效果并不理想,教学过程中存在以下一些问题.首先,?机械工程控制根底?理论性很强,从课程内容看,主要包括系统的数学模型、时域频域分析、稳定性分析和控制器设计等.虽然建模阶段工程实例较多,但其他局部大都是理论分析.如果在学习过程中,脱离工程实践,不能搞懂这些理论分析作用和依据,而只会套公式,就会使学生被动地接受知识,使其失去学习兴趣,影响学习效果.其次,由于应用型本科学生的特点,导致其数理知识往往比拟薄弱,而该课程恰恰又对其要求较高,就会造成脱节.另外,学生在学习过程中往往只是掌握了一些孤立的知识点,而不能用全面和整体的观点去分析与综合知识.因此,对?机械工程控制根底?课程进行适当的教学模式和教学方法的改革,对于提高该课程的教学质量,构建学生的专业知识体系十分必要.2课程改革采取的主要措施和方法2.1重视绪论学习,激发学习兴趣学生要了解这门课程的主要内容,学来做什么的,因此对第一堂课往往最感兴趣.第一堂课的教学质量在很大程度上影响学生后续学习的积极性.首先从学生比拟熟悉的例子如电饭煲、冰箱、空调和学生比拟感兴趣的例子如飞机、导弹、卫星等入手,介绍什么是自动控制,如何实现自动控制.此外,将自动控制系统中的各环节与人体的各个部位联系起来,减少对控制论学习的神秘感,加深对控制系统的认识.在阐述控制论开展时,以我国古代的指南车、瓦特创造的蒸汽机离心调速器为例,此外介绍我国钱学森等科学家对控制论的奉献.使学生了解前人对控制理论的奉献,树立学习目标.总之,通过绪论的学习,使学生了解课程的设置、学习中的重点难点、学习方法、课程的教学安排及考核方式.通过上述举措,激发学生的学习兴趣,加深学生对课程的认识,以取得良好的开端.2.2适当补习局部根底理论知识如上所述,学习该课程的一大障碍就是对数理知识要求较高.主要包括:牛顿定律、库克定律等力学知识;欧姆定律、基尔霍夫定律、电磁感应定律等电学知识;微分方程、Laplace变换等数学知识.在课程学习之前,可以建议学生课下复习力学和电学知识,也可在应用到这些知识时适当进行复习.微分方程和Laplace变换是学习传递函数的根底,而由于课程设置的局限及学生根底的薄弱,需在第二章讲述传递函数之前对微分方程和Laplace变换的相关内容进行补充.2.3注重理解与应用,适当减少公式推演?机械工程控制根底?教学内容较多,按现有的课时无法完成全部内容的学习.需依据培养方案和应用型本科的特点,精选教学内容,制订教学大纲.根据学校现状,将教学重点放在系统建模、时域分析、频域分析、稳定性分析、控制器设计上.在内容组织上强调循序渐进,重视概念的理解及知识的应用,适当减少公式的推演.例如,稳定判据的推导过程非常复杂,米哈伊洛夫稳定定理、开闭环传递函数以及Nyquist图之间的关系比拟复杂,常常要花上一堂课的时间进行推导,即使学习程度较好的学生理解起来也显得吃力.这就有可能会使局部学生感到厌烦,产生畏惧心理.因此在教学过程中可以先着重介绍判据本身及其应用,最后再适当讲解其推导过程,这样即使学生对推导过程理解不透,也不阻碍对该知识点的理解和应用.2.4精选工程案例,贯穿于课程教学的始终在教学过程中,教材已经给出了一些工程实例,但这些实例比拟零散,教材前后各章节之间的实例联系不够紧密,这些例子虽然对学生理解各章节的知识点有所帮助,但不便于从整体上理解所学知识是怎样和工程应用结合的.从工程实际中找到或设计出理论覆盖面广、贯穿课程整体内容且大局部学生能参与分析讨论的工程实例.在各章节教学过程中,尽量以此工程实例为范例,这样便于学生系统地理解各章节核心内容在该工程实例中的作用,可以很大程度地解决为什么学的问题.还可以在课程的开始就能提高学生的学习兴趣,到达教学目的.经过综合分析和探索,在教学中引入了雷达天线伺服控制作为系统案例.在绪论中就引入该案例,介绍该系统的应用领域,所起的主要作用,以方框图的形式表达系统的构成,分块讲述根本的工作原理等知识,并告诉学生,学完本课程,就有能力分析与设计像这样类型的控制系统.将枯燥的理论学习与学生心目中高大上的雷达实际的工程实例联系起来,将其学习兴趣调动到最正确状态.在系统建模、时域分析、频域分析、稳定性分析、控制器设计等章节均以该实例为根底,讨论如何一步步地对雷达天线伺服控制系统进行上述分析与设计,使学生始终将所学理论知识点和雷达系统的相应环节对应上,这样有利于学生对理论知识的系统理解和工程应用能力的提高.2.5加强Matlab软件在教学中的应用Matlab可以很方便地对线性连续系统进行时域分析、求取时域指标,还可以绘制系统的波特图、奈奎斯特图,求系统的频域指标等.将Matlab软件应用于课堂教学中,教师在讲解这些内容时,可以节约作图时间,而且其图形更形象、直观.学生在课下使用Matlab软件,不仅能快速方便地完成一些较复杂的模型分析计算,还能直观形象地看到计算结果.因此,为了加深学生对课程知识的理解,防止学习过程过于单调枯燥,提高学生的学习兴趣,将软件引入课堂教学过程中无疑是一种切实可行的方法.在进行Matlab演示时,要尽量利用可视化程度高的Simulink进行,这样可以尽可能地防止从理论公式推导的枯燥又进入到Matlab 编程的枯燥.此外,通过教学实践证明,把Matlab软件局部安排在各个知识点之后而不是章节的最后,会取得更好的效果.此外,可以在课后作业中增加Matlab仿真作业,这样课堂讲授的概念和方法可以在作业中得到复习,在仿真型作业中得到验证.既复习和稳固了课堂的知识,又为进一步学习Matlab提供了根底.2.6改良实验教学环节以往的实验环节,均采用在电脑上用Matlab软件进行仿真验证的方式进行,学生完成实验后,对控制系统的构成、作用、分析等仍然理解不深,不能很好地把实验结果和工程实际结合起来.为了改变这种现状,将实验工程均改为在机电系统综合实验平台等仪器设备上完成.实验工程包括控制系统时域分析、控制器设计与参数整定、水箱液位控制、倒立摆控制等内容.这些工程的开展可以加深学生对书本知识的理解,将理论知识与实际应用更好地联系起来.另外,为培养学生的动手能力和创新能力,增加设计性实验工程.学生在老师的指导下,利用综合实验平台以及典型机电对象、传感器、控制器及执行机构设计控制系统,利用硬件设备搭建系统、设计控制器及参数整定,最终完成系统的调试及系统性能测试等工程.学生不但可以通过设计性实验获取知识,还可以从成败中获取经验教训,提高自身的综合素质和创新能力.3结束语将工程实际中简化而来的小型系统案例雷达天线伺服控制系统贯穿于课程教学的始终,这样便于学生理解各章节内容在该工程实例中的作用,可以将理论知识与具体实际联系起来提高学生学习的兴趣,减少厌学现象.此外,将Matlab引入课堂教学和课后作业,使教学更加形象生动.实践说明:该教学方法有效地提高了学生对机电控制系统的整体分析与综合设计能力,学习针对性和主动性显著增强.。
《机械工程控制基础》课程分析与教学方法研究作者:陈乃建门秀花王娜宋方臻赵珅来源:《科技视界》2016年第25期【摘要】针对《机械工程控制基础》课程理论性强、知识覆盖面广的特征,以控制系统建模、分析与校正为主线,完成课程内容优化,并在此基础上,与学生的学习特点相结合,探索等效建模、虚拟仿真与案例分析等教学方法,改善《机械工程控制基础》课程的教学效果。
【关键词】《机械工程控制基础》;课程分析;教学方法0 前言《机械工程控制基础》课程是机械工程类专业人才培养方案中“具有较强的工程设计和产品开发能力”要求的一门专业必修课,是以设计技术、制造技术和机电控制技术为人才培养模式的重要一环。
而工程控制理论是介于许多学科之间的一门学科,反过来又渗透到各个工程领域,如电气、机械、液压、气动、航空、核反应、化工等。
这门学科既是一门广义的系统动力学,又是一门合乎唯物辩证法的方法论,对于启迪与发展学生的思维与智力有很大的作用,但由于本课程内容难、知识点多、学时相对较少,学生难以在短时间内完成对理论知识与实践过程的掌握,为了提高课堂教学质量,改善教学模式,许多课程组都对机械工程控制基础课程教学模式进行改革,如张智焕等[1]采用机械工程控制基础虚拟仿真实验平台提高机械工程控制基础教学能力,拓展实践领域,李国栋[2]对机械工程控制基础网络实验室进行了设计,于晓琳等[3]基于CDIO对机械工程控制基础课程进行了教学改革、李蕊等实现了MATLAB在《机械工程控制基础》教学中的应用、雷文平等[4]以大量实验验证方式改进机械工程控制基础课程的教学方法等,本课题组也采用MATLAB仿真技术,设计了基于MATLAB/GUI的《控制工程基础》课程数字仿真实验平台[5],都获得了丰富的教改经验及良好的教学效果。
本文以济南大学机械工程学院的《机械工程控制基础》与卓越工程师班的《机电工程一》课程为依托,借鉴其他机械工程控制基础课程改革经验,对《机械工程控制基础》和《机电工程一》课程教学内容、方法和实验手段进行改革探索。
浅析机械工程类“控制工程基础”课程教学研究控制工程基础是机械工程系机械工程及其自动化专业各专业方向的一门主要专业基础课,该课程理论性和实践性都很强,具有重要工程应用意义。
课程内容涉及数学物理、电气、电子、机械工程等多门学科的知识,而且比较抽象,是一门具有一定深度和难度的课程。
下面结合教与学的过程,谈些思考和体会。
一、课程目标及存在的问题1.控制工程基础课程教学目标控制工程基础是一门综合性很强的专业基础课,课程的理论性和工程实践性都很强,同时,该课程也是普通高等院校机械类大多专业的必修课。
华北电力大学(保定)机械工程系有的个专业方向都要求学生必修该课程。
通过学习控制工程基础课程,学生能清楚自动控制系统的基本结构和工作原理,掌握自动控制理论在机械工程中的应用;学会分析机械工程系统的性能,掌握设计和校正系统的基本方法;培养学生分析问题和解决问题的综合能力,为进一步学习专业课以及毕业后从事专业工作打下良好的基础。
2.课程教学中存在的问题由于控制工程基础这门课程的理论性强,内容偏抽象,涉及数学知识广泛,同时又具有很强的实践性,涉及多门学科知识,就要求学生在学习这门课程时,不仅具备扎实的高等数学、工程数学等相关课程的知识,还要对涉及的多门学科有必要的了解。
但是由于学生对相关基础知识掌握不牢固,对学科交叉的内容理解不够,导致对控制工程基础课程学习存在较大困难。
结合教学过程,将存在的问题归纳如下:概念抽象,学生难以理解,理论内容枯燥,与实践联系不紧密;学生综合分析问题、解决问题的能力不够,需要提高;学生的学习目标不明确,学习积极性不高,课堂学习状态被动,缺乏学习主动性;由于专业方向分流,几个专业方向的学生学习效果差别较大,这门课的通过率比其他课程的通过率低。
鉴于以上问题,为了提高教学效果,培养学生的分析问题和解决问题的综合能力及创新实践能力,在分析了控制工程基础课程特征的基础上,从教学内容、教学方法、实践环节几方面进行了改革与探索。