《机械工程控制基础》的引导性教学探讨

论《机械工程控制基础》教学难点及方法机械工程控制基础课程历来被机械类专业学生认为是除理论力学和微机原理之外的三大最难学的课程之一，其间教师教的累，学生也学得辛苦，教学过程中反映出的问题也很多。

但这些问题最终可归结为“为什么要学？怎样学？”学生在学习过程中始终纠缠在这两类问题中，因而教师如果在教学中不能很好的解决这两个问题，必然教学质量就无法保证和提高。

1 为什么要学《机械工程控制基础》自20世纪50年代钱学森创立工程控制论之后，控制工程首先以“调节原理”的名称作为自动控制专业的一门主干课程而进入高校教学领域。

随着制造业的快速发展，对光、机、电一体化的发展也提出了新的要求，自然也就对机械专业学生掌握控制论的基本观点和方法提出了新的要求。

因此，20世纪80年代初国内高校普遍开始对机械类专业的本科生开设机械工程控制课程。

1998年国家对高校的专业设置进行了调整。

机械大类的所属专业缩减成四个：“机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、过程装备与控制工程”和“工业设计”。

其中前三个专业都带有“自动化”或“控制工程”的后缀，可见控制工程在现代机械专业中的重要性。

机械工程控制基础课程将各门数、理、机、电、力、液等基础知识与机械类专业课之间以控制论的思想为基础架起信息技术联系的“桥梁”，使之在后续的专业课学习中具有较强的针对性和解决实际工程问题的可能，因而该课程的学习对工科学生今后工程能力的培养具有重要的意义。

机械工程控制基础目前已成为培养口径宽、基础厚的机械专业本科学生的一门重要的专业技术基础课，其所包含的理论和知识是制造业实现走向信息化、自动化、智能化的最根本也是最基础的第一步。

2 怎样学好《机械工程控制基础》2.1 存在的问题“怎样学好机械工程控制基础”可以说是学生在学习中碰到的最直接，也是最困难的问题。

分析其原因，大致有以下几种：（1）内容抽象。

首先课程本身就是以控制理论为基础，研究的是在工程实践的基础上抽象出来的问题。

机械工程控制基础教案第一章：机械工程控制基础概述教学目标：1. 了解机械工程控制的基本概念和原理。

2. 掌握机械工程控制系统的分类和特点。

3. 理解机械工程控制系统的应用和发展趋势。

教学内容：1. 机械工程控制系统的定义和作用。

2. 机械工程控制系统的分类：开环控制系统和闭环控制系统。

3. 机械工程控制系统的特点：实时性、稳定性和准确性。

4. 机械工程控制系统的应用领域：机械制造、、自动化生产线等。

5. 机械工程控制系统的未来发展趋势：智能化、网络化和绿色化。

教学方法：1. 讲授法：讲解机械工程控制基础的概念和原理。

2. 案例分析法：分析典型的机械工程控制系统的应用实例。

3. 讨论法：引导学生思考机械工程控制系统的未来发展。

教学资源：1. 教材：机械工程控制基础。

2. 多媒体课件：图片、视频和动画等。

教学评估：1. 课堂问答：检查学生对机械工程控制基础概念的理解。

2. 小组讨论：评估学生对机械工程控制系统应用和发展趋势的理解。

第二章：机械工程控制系统的建模与分析教学目标：1. 学习机械工程控制系统的建模方法。

2. 掌握机械工程控制系统的时域分析和频域分析。

3. 理解机械工程控制系统的稳定性判据。

教学内容：1. 机械工程控制系统的建模方法：机理建模和实验建模。

2. 机械工程控制系统的时域分析：稳态误差、瞬态响应和稳定性。

3. 机械工程控制系统的频域分析：频率响应和波特图。

4. 机械工程控制系统的稳定性判据：奈奎斯特判据、伯德图判据等。

教学方法：1. 讲授法：讲解机械工程控制系统的建模方法和分析方法。

2. 数值分析法：利用数学软件进行机械工程控制系统的建模和分析。

3. 案例研究法：分析具体的机械工程控制系统的建模和分析实例。

教学资源：1. 教材：机械工程控制系统的建模与分析。

2. 数学软件：MATLAB等。

教学评估：1. 课堂问答：检查学生对机械工程控制系统建模和分析方法的理解。

2. 数值作业：评估学生对机械工程控制系统建模和分析的实践能力。

科技信息“机械工程控制基础”是机械类本科专业学生必修的一门重要专业基础课，课程的主要内容是根据控制论的理论基础，研究机械工程技术中广义系统的动力学问题[1]。

本课程的主要目的在于培养学生以动态、整体、联系的观点研究分析一个机械工程系统，运用控制论中的基本概念和方法，解决机械工程领域中有关自动控制及系统动力学方面的问题，并且也可为后续的机械类相关课程的学习，如测试技术、数控机床、机电一体化系统设计等打下一定的理论基础。

机械工程控制基础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基本方法，提高分析和解决各种工程问题的能力奠定扎实的理论基础。

但是，由于该门课程比较抽象，学生的学习热情不高，学习效果也不理想，甚至产生厌学的情绪。

“万事开头难”，而良好的开端，是成功的一半。

教学实践表明，认真讲好绪论课，是激发学生学习兴趣，提高其学习动力的重要途径之一。

通过绪论能让学生明白课程研究的主要内容，了解所学内容的发展过程和重要性，了解课程的特点和学习方法，激发学习兴趣，掌握科学的学习方法。

控制论不仅是一门重要的学科，而且是科学方法论之一[2]。

1.绪论内容安排人的各种活动都是由一定的动机所引发的，学生学习也总是为一定的学习动机所支配。

研究证明，学习动机与学习效率之间遵循“耶尔克兹—道德逊”定律，即一般说来，动机强度大，学习积极性高，学习的潜能就会得到最好的发挥，学习效率也高，而动机强度小或完全缺乏动机，则学习效率就差[3]。

因此，要使学生较好地掌握“机械工程控制基础”的知识乃至此学科方面的理论，那么激发他们的学习兴趣、学习动机至关重要。

绪论是课程的第一堂课，认真上好这堂课，能够极大地激发学生学习兴趣和动机。

绪论课程的教学内容，可以完全抛开课本原有的内容，结合机械类学生的特点，有的放矢地组织内容，循序渐进地安排顺序。

1.1内容一：这门课程讲授的主要内容是什么这是在讲这门课时必须首先要向学生解释清楚的问题。

关于《机械工程控制基础》课程在独立学院的教学探索关于《机械工程操纵基础》课程在独立学院得教学探究1 引言《机械工程操纵基础》是一门论文联盟重要得专业基础课,侧重于原理得阐释,它是研究“操纵论”在“机械工程”中应用得科学,是机械专业学生必修得一门重要得专业基础课.为了提高该课程得教学效果,使之起到专业基础课应有得作用,笔者针对独立学院机械专业学生得特点,围绕应用型人才为培养目标,分析了“机械工程操纵基础” 课程在教学过程中出现得咨询题,并对课程得教学改革进行了一些探究,较好得解决了一些咨询题.2 课程特点及教学过程中存在得咨询题“机械工程操纵基础”这门课程理论性较强,内容较抽象、涉及知识面较广、要同时具有良好得数学、力学、电学、机械学等多方面得专业知识做基础,而关于数理知识相对薄弱得独立学院得学生来讲,无疑更是增加了学习得难度,学生普遍感到难学、乏味.围绕应用人才培养目标,该课程教学中要紧存在下述咨询题：21 理论性、实践性、应用性有机结合得咨询题.学生从书本上获得得知识是间接得、抽象得,运用这些理论解决生产实际咨询题是我们得最终目得,也是检验学生差不多功得全然途径.但大部分学生对该课程认识不足,非常多学生觉得它与生产实际关系不大.“什么原因要学操纵基础,那么难学,学了有什么用处”这是非常多独立院校学生得困惑.再加上独立学院得学生数学逻辑推理能力较弱,由此导致学习积极性不足,普遍感到难学、乏味.wWwcOm学生完全是为了通过考试而学习,在考试得指引下游弋在各知识点之间,所学知识只是一堆死记硬背得现成结论.22 课程涉及知识面广得咨询题.“机械工程操纵基础”先修课程较多,除了要掌握机械设计、机械原理等机械专业基础课外,还要有液压传动、电工电子技术、力学等相关课程做基础.假如学生专业基础没有打好,老师又不能在课堂上花过多得时刻帮大伙儿复习或补充所需知识,这就要求学生复习较多得数理知识,让学生感受学习非常吃力.23 课程理论性太强,与工程实例结合不紧密得咨询题.学生非常难将操纵基础中得咨询题与工程实际相结合,比如根轨迹分析、伯德图及奈奎斯特图等跟工程实际得哪一个环节联系在一起.鉴于学校教学条件有限,有时上课只能寻一些结构简单、针对性强得、便于理解、计算与分析得实例作为案例,如此又引发了另一咨询题——“只见树木,不见森林”,如通过引入数控机床进给系统动态特性分析实例,讨论系统阻尼比和频率对系统动态性能得妨碍等.3 教学面临咨询题得解决思路31 针对课程抽象得特点,深入浅出,将复杂得原理简单化.“机械工程操纵基础”不是一门技术学科,而是一门卓越得方法论,研究得对象是“系统”,系统“可大可小,可繁可简,甚至可实可虚”.教师在讲授该门课程时,应将复杂得原理简单化,在较短得时刻内让学生掌握差不多原理,明白原理如何应用,调动学生学习得积极性.例如,在讲到奈奎斯特稳定稳定判据一节时,其理论得推导过程十分复杂,涉及到幅角原理、开环传递函数、闭环传递函数以及奈奎斯特轨迹之间得复杂关系,一般要花上约40分钟时刻才能完成整个推导过程.基于此种缘故,教师能够先讲简化得原理“奈奎斯特稳定判据是几何判据,它得差不多原理是画出开环函数得奈奎斯特图,然后依照该轨迹绕复平面特定点得圈数来判不对应闭环系统得稳定性”.至于讲如何推断稳定性确实是该原理应用得咨询题,只需要进行以下三个步骤：求出开环函数在右半平面得极点数目p；开环奈奎斯特逆时针包含(-1,j0)点得圈数p1；假如p与pl相等,则闭环系统稳定,反之不稳定.然后才开始向学生讲解如何一步步证明奈奎斯特稳定判据.32 引入仿真软件,提高教学效率.前面提到“机械工程操纵基础”理论性较强,讲授过程中需要大量得数学推导.在以往板书教学中,数学模型得建立、根轨迹、频率特性等章节,往往需要大量得数学公式,画根轨迹图,为了表示清晰,经常借助彩色粉笔来表示.单是绘图就花费非常长时刻,一节课下来,学生总是感受像是“雾里看花”,一片模糊.基于这种情况,能够引进matlab软件.借助matlab软件得相关模块,不但能够准确得画出图形,计算相应得性能指标,还大大提高了工作效率：比如在讲频域分析得时候,仅通过几个简单得命令,就能够绘制出伯德图,还能够进一步改变性能参数来妨碍图线得变化,进而来了解妨碍图线得操纵指标.这些模拟实验给学生以真实、具体得感性认识,然后引导学生对操纵系统进行评析.在这种模拟得情况下,学生就必须积极考虑,充分利用掌握得知识来处理计算机模拟得实际咨询题,如此就把抽象得讨论变成了具体得分析.这种方法使学生得角色发生了转变,增加了学生理解、掌握理论并加以运用得动力和积极性,有助于改进他们消极被动同意知识得不良适应,提高教学效率.33 因材施教,合理选择教学内容.针对独立学院学生得特点,合理选择教材.独立学院是我国教育领域近年来出现得一种新型、独特得办学形式,高考分数线平均低于二本线20-30分.由此可见,独立学院得学生知识得理论性较差,再加上教学打算中又弱化了数学得掌握程度.针对这一特点,工科教师应及时和数学教师相沟通,针对在“机械工程操纵基础”课程中涉及到得数理知识应重点讲解,以保证专业基础课得顺利进行.工科教师也应适当得落低专业基础课得教学要求,选择适合学生学习水平得教材.教材内容要紧跟时代进展、不断更新,适当得结合工程实例来提高学生理解和掌握能力.34 建立实践教学体系,增强学生得动手能力.围绕以应用型人才为培养目标,独立学院更应加强实践教学,尤其是关于工科院校得学生来讲.结合“机械工程操纵基础”得课程特点,实践教学能够培养学生应用操纵论得方法解决实际咨询题、将实际咨询题抽象为理论咨询题得能力.在实验室建设不足得情况下,我们能够借助网络平台,通过图片、录像得方式介绍一维机械平台位置操纵系统、倒立摆得差不多组成,并将其抽象建立系统数学模型.介绍当操纵参数变化时,观看系统时刻响应得变化情况,从而让学生更形象得掌握实际操纵系统得设计与校正方法,使实践教学环节真正做到“以虚拟仿真实验为主,以实际操纵系统演示为辅,虚中有实,虚实结合”得实践教学模式.4 结束语通过分析“机械工程操纵基础”得课程特点,结合独立学院得办学方针——以应用型人才为培养目标,探究出了“因材施教,虚实结合”得教学方法,有效提高了学生对机械工程操纵系统得理解和掌握能力,达到了较好得教学效果.。

机械控制工程基础属于控制论与机械工程技术理论之间的边缘学科，是我国机械类普通本科专业的基础课。

该课程理论性强，需要学生具有较扎实的数学、力学、电学与机械工程方面的基础知识，学习内容具有相当的挑战度，学生在学习过程中普遍感觉不轻松。

现代教育理念强调各类课程与思政课程同向同行，将显性教育和隐性教育相统一，形成协同效应[１]。

对于“机械控制工程基础”这样的“硬核”课程，如何在教学中渗透育人元素，将思想政治教育与课程内容有机融合呢？重庆科技学院在“机械控制工程基础”课程思政建设方面进行了持续探索与实践，取得了一定的成效。

一、加强教学团队建设，提高课程思政意识高校人才培养落实立德树人根本任务，需全面推进课程思政建设，发挥好每门课程的育人功能，将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体，寓道于教。

在这一影响甚至决定国家长治久安、民族复兴的战略举措中，实施课程教学的教师队伍无疑是“主力军”[２]。

教学团队成员在传统教学中，也大多关注专业知识传授与能力培养，思想上多把育人片面理解为思想政治课程的教学范畴，并非专业课程教学宗旨。

这样的传统教学理念成了落实立德树人根本任务的绊脚石，教学团队全面提升对课程思政教育理念的认识与理解，无疑成了队伍建设的首要工作，刻不容缓。

通过课程思政政策文件学习与解读、课程中育人元素梳理与挖掘、课程思政教学实践与经验交流“三步走”原则展开工作[３]。

课程教学团队认真学习了2016年全国高校思想政治工作会议、2018年全国教育大会和2019年全国思想政治理论课教师座谈会上习近平总书记的重要讲话[４]，重点研读了教育部于2020年5月颁布的《高等学校课程思政建设指导纲要》，从国家未来发展人才培养战略层面深刻理解课程思政的重要性，首先纠正对课程思政的认知偏差，不断提升思想政治素养，从教育理念思想根源上产生转变，自觉树立教书与育人相统一的课程教学观。

教学团队积极研讨，在课程教学全过程中多维度梳理育人元素，增设一定的情感教学目标，并在教学实践中努力尝试改革、分享经验心得、进行教学观摩等，不断提高课程思政能力，力求通过“隐性思政育人”方式，潜移默化点滴间影响青年学生价值观与道德取向。

浅谈《机械基础》教学改革一、教学内容的更新与完善在《机械基础》的教学内容中，要及时更新和完善一些最新的科研成果和技术发展。

机械工程是一个不断发展的学科，新的科研成果和技术应用层出不穷，教学内容也应与时俱进。

还应该充分借鉴国外先进技术和教学模式，不断提高教学水平。

在教学内容中应强调理论与实践相结合。

机械基础课程中有许多理论知识，但这些知识如果不能与实际应用结合起来，往往难以引发学生的兴趣和理解。

在教学中应注重实践操作和案例分析，让学生能够通过实际操作和案例分析来学习和理解相关知识，更好地掌握和应用。

二、教学方式的改革与创新在《机械基础》的教学方式上，应该改革传统的教学方法，更多地采用互动式教学和实践式教学。

在互动式教学中，可以通过讨论、问题解答、小组活动等形式，引导学生思考和参与，激发他们的学习兴趣和主动性。

在实践式教学中，可以通过实验、设计等形式，让学生亲自动手、动脑，真正地感受和掌握机械基础知识。

这样不仅可以丰富课堂教学的形式，还可以提高学生的自主学习能力和实际操作能力。

还应该加强技术手段的运用和教学资源的开发。

在信息化时代，教学中应充分利用多媒体技术、网络资源等现代技术手段，丰富课堂教学的内容和形式。

加强教学资源的开发和共享，建立起完善的教学资源库，为学生提供更多更丰富的学习资源。

三、教学目标的明确与评价体系的完善在《机械基础》的教学目标方面，应该明确培养学生的基础理论知识和实践操作能力。

对于基础理论知识，要求学生深入理解相关概念、原理和公式，掌握基本的计算方法和分析技巧；对于实践操作能力，要求学生能够独立进行简单的机械装配和维修工作，能够运用相关知识解决实际工程问题。

在评价体系方面，应该完善教学评价的方式和标准，注重对学生综合能力的考核和培养。

除了传统的考试成绩外，还应该注重学生的平时表现、实验报告、设计作业等方面的评价，全面了解学生的学习和能力，并针对性地开展辅导和帮助。

对《机械基础》教学的改革，需要全面考虑教学内容、教学方式、教学目标和评价体系等方面的要求，全面提高教学质量和效果。

浅谈《机械基础》教学改革《机械基础》是机械类专业中非常重要的一门课程，它是学生学习机械专业的基础课程，承上启下，为后续专业课程的学习打下了坚实的基础。

随着社会的不断发展和科技的迅速进步，传统的《机械基础》教学方式已经难以适应时代的需求，亟需进行教学改革，以更好地适应现代教学环境和培养学生的创新能力。

本文将就《机械基础》教学改革进行一些浅谈。

一、教学内容更新传统的《机械基础》教学内容大多以理论知识为主，注重学生对基本原理的理解和记忆，而现代的教学改革应该更加注重实践性教学。

机械基础是一门非常注重实际操作的学科，学生通过实践操作才能更好地理解理论知识。

在教学内容上，应该加强对实际操作的引导和训练，让学生在理论知识与实际操作中形成更加完善的认识体系。

教学内容也应该更新，紧跟时代的发展，引入一些新的知识和技术，如数字化技术、智能化技术等，以适应现代机械行业的发展趋势。

二、教学方法改革传统的《机械基础》教学方法多以教师为中心，学生被动接受知识，教学效果有限。

现代的教学改革应该更加注重学生的主体地位，让学生参与到教学活动中，培养学生的自主学习能力和创新精神。

在教学方法上，可以引入案例教学、项目教学等现代教学方法，让学生在实际问题中进行思考和解决，提高学生的综合能力和实践能力。

也可以利用多媒体技术、互联网资源等现代技术手段，丰富教学内容，提高教学效果。

传统的教学评价主要以考试成绩为主，往往只能检验学生的记忆能力和应试能力，无法全面评价学生的综合能力和实际水平。

现代的教学改革应该更加注重教学评价的科学性和客观性，引入多元化的评价手段，如课堂表现、实验报告、课程设计、项目实践等，从多个角度全面评价学生的学习情况。

也可以引入互评、小组评价等方式，培养学生的合作精神和团队意识。

教学评价不仅是对学生学习情况的检验，更是对教学效果的反馈，通过科学的评价，可以及时发现问题，提高教学质量。

四、师资队伍建设教学改革需要有一支高素质的教师队伍来支撑，师资队伍建设也是教学改革的重要一环。