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摘要:《机电工程控制基础》是机械工程及其自动化专业的一门必修课程,该课程理论多且抽象,教师难教,学生难学。在充分了解教师和学生对本门课程的一些反馈后,在教学内容、教学方法和教学手段方面做了一些积极研究和探索,并取得了良好的教学效果。
关键词:三本院校 ;机电工程控制基础 ;教学探索
一、引言
《机电工程控制基础》是以控制理论为基础,密切结合机械工程实际的一门专业基础课,是机械工程及其自动化专业的一门必修课程。本课程知识点多,理论性较强,而且比较抽象,对于基础稍微偏差的三本院校学生来说具有一定的学习难度,笔者通过和其他任课教师以及学生交流,发现了存在的一些问题,并针对出现的这些问题在教学方法、教学内容、教学手段等方面做了积极的研究和探索,通过教学实践,取得了良好的教学效果。
二、课程教学的现状
在教本门课程前,笔者找了一些教过此门课程的教师了解,发现存在着以下几个问题:
(1)三本院校的学生在知识的理解能力和主动性方面稍微偏差,特别是在数学和物理等基础知识方面较为薄弱。而本门课程理论性较强,在讲授某些内容时必须辅以数学和物理方面的知識,否则难以去解题。比如在求系统的传递函数之前,一般都会讲拉普拉斯变换和反变换的内容,否则后面的传递函数无法写出来,乃至于在讲时域分析时,无法用拉氏反变换求时间响应。而这些基础知识学生前面是没有学习或者是学过了考完试就忘的差不多了。如果直接去用这些基础知识,学生感觉很突然,很难接受;而花大量的时间去讲,本课程的课时又不够,存在矛盾。
(2)使用多媒体来教学较少。本门课程公式多,理论性强,用板书推导的方式比较容易教学,另外许多老师本身就是教自动控制原理的,也习惯用板书来做理论推导。而本门课程合适的课件不多,直接拿自动控制原理的多媒体课件来用,有时候又不太合适。因此,教师使用多媒体来上这门课的比较少。
笔者又找了学过本门课程的一些学生座谈,学生方面的反馈有以下几点:
(1)该课程内容太抽象,不好理解。学生经常说的一句话就是学完这门课都不知道是干什么用的。感觉学的那些理论很抽象,很空洞,与他们的专业有什么联系,对他们所学的专业到底有什么用。
(2)机械方面的例子较少。上课时教师讲电路方面的例子较多,而机械方面的例子比较少,他们希望能以他们的专业背景和专业知识来讲一些例子,这样他们也更容易理解。
三、课程教学的探索
(1)恰当使用多媒体手段。现在随着科学技术的发展,多媒体技术越来越成熟,也得到了广泛的应用。比如在讲绪论时,为了增加学生对本门课程的兴趣和对本门课程的作用有个初步的了解,给他们看了很多视频和动画,特别是关于机械方面的,让学生了解本门课程是干什么用的,如何来用的,和他们的本身专业有什么联系。使他们不再感觉很抽象,不再有学了没什么用想法。再比如讲时域分析和频域分析时,借鉴其他学校教师的经验和教学成果,借助于MATLAB软件,在课堂上给学生做演示,使学生清楚地看到由于输入信号、系统参数和系统结构的变化,对系统最终响应曲线的影响,非常的形象、直观。
(2)轻理论推导,重实践应用。针对三本学生基础比较薄弱的特点,对课程中的公式不做或少做推导,简单讲公式是如何得到的,这样就可以节省一些时间来讲解公式的应用例题或让学生做相关练习,增强他们对公式的理解和应用,对他们以后的考试以及工作中遇到此类问题就可以进行分析和解决。如在讲时域和频域的性能指标时,不做具体的推导,只告诉学生公式是如何来的,如何使用,特别是对这些性能指标灵活的运用,例如给出系统的性能指标,让学生去求系统相应的参数或参数的范围。
(3)加强相关的数学知识讲解。本门课程中重要的数学知识就是拉普拉斯变换和反变换,要安排两次课专门学习或复习这部分数学知识,让学生真正掌握如何用拉氏变换来求系统的传递函数,如何使用拉氏反变换求系统的时间响应。对数学知识讲解时,尽量不以上数学课的方式,只把关键的一些定理告诉他们,并辅以小例子使学生掌握如何使用这些定理,以及使用时要注意的一些问题,这样学生就不纠结于数学方面的不足,就像使用工具一样,直接拿这些定理来解决相关问题。
(4)机械系统的例子贯穿始终。对于机械专业的学生最熟悉的莫过于机械系统,以后这些学生出去接触的大多也是机械系统,如果只拿电路里面的系统来讲,他们会感到有些疏远,引不起他们的兴趣,对他们以后解决机械工程控制方面的实际问题也没太大帮助。因此,在讲课中尽量找机械系统特别是他们学过和接触过的例子来讲。以机械系统为例,告诉学生哪个机械系统对应着什么典型环节;在建立系统的传递函数模型时,以齿轮传动系统和机床的车削过程为例;最后,课程内容都讲完时,以一个实际的机械系统的例子来讲如何利用时域和频域进行综合分析系统的性能,如果想要校正这个系统,如何一步步去做。这样就系统地使学生知道该如何利用本门课程的知识去解决机械工程控制方面的实际问题。
四、结语
通过课堂教学实践,发现学生对本门课程的学习兴趣明显加强,教学效果也有了明显的提高。从对这门课程教学方面的研究和探索中也深深的感觉到教学是一个动态过程,必须了解所教授学生的特点,所教课程的特点,及时了解教学中存在的各种问题与反馈,不断的学习与探索,才能真正地把知识传递给学生,让学生学有所得。
参考文献:
[1]董玉红, 徐莉萍. 机械控制工程基础[M]. 北京:机械工业出版社, 2006.
[2]曹昌勇,张晓东. 机械工程控制基础课程教学方法改革[J]. 高师理科学刊, 2013(1).
(作者单位:成都理工大学工程技术学院)
关键词:三本院校 ;机电工程控制基础 ;教学探索
一、引言
《机电工程控制基础》是以控制理论为基础,密切结合机械工程实际的一门专业基础课,是机械工程及其自动化专业的一门必修课程。本课程知识点多,理论性较强,而且比较抽象,对于基础稍微偏差的三本院校学生来说具有一定的学习难度,笔者通过和其他任课教师以及学生交流,发现了存在的一些问题,并针对出现的这些问题在教学方法、教学内容、教学手段等方面做了积极的研究和探索,通过教学实践,取得了良好的教学效果。
二、课程教学的现状
在教本门课程前,笔者找了一些教过此门课程的教师了解,发现存在着以下几个问题:
(1)三本院校的学生在知识的理解能力和主动性方面稍微偏差,特别是在数学和物理等基础知识方面较为薄弱。而本门课程理论性较强,在讲授某些内容时必须辅以数学和物理方面的知識,否则难以去解题。比如在求系统的传递函数之前,一般都会讲拉普拉斯变换和反变换的内容,否则后面的传递函数无法写出来,乃至于在讲时域分析时,无法用拉氏反变换求时间响应。而这些基础知识学生前面是没有学习或者是学过了考完试就忘的差不多了。如果直接去用这些基础知识,学生感觉很突然,很难接受;而花大量的时间去讲,本课程的课时又不够,存在矛盾。
(2)使用多媒体来教学较少。本门课程公式多,理论性强,用板书推导的方式比较容易教学,另外许多老师本身就是教自动控制原理的,也习惯用板书来做理论推导。而本门课程合适的课件不多,直接拿自动控制原理的多媒体课件来用,有时候又不太合适。因此,教师使用多媒体来上这门课的比较少。
笔者又找了学过本门课程的一些学生座谈,学生方面的反馈有以下几点:
(1)该课程内容太抽象,不好理解。学生经常说的一句话就是学完这门课都不知道是干什么用的。感觉学的那些理论很抽象,很空洞,与他们的专业有什么联系,对他们所学的专业到底有什么用。
(2)机械方面的例子较少。上课时教师讲电路方面的例子较多,而机械方面的例子比较少,他们希望能以他们的专业背景和专业知识来讲一些例子,这样他们也更容易理解。
三、课程教学的探索
(1)恰当使用多媒体手段。现在随着科学技术的发展,多媒体技术越来越成熟,也得到了广泛的应用。比如在讲绪论时,为了增加学生对本门课程的兴趣和对本门课程的作用有个初步的了解,给他们看了很多视频和动画,特别是关于机械方面的,让学生了解本门课程是干什么用的,如何来用的,和他们的本身专业有什么联系。使他们不再感觉很抽象,不再有学了没什么用想法。再比如讲时域分析和频域分析时,借鉴其他学校教师的经验和教学成果,借助于MATLAB软件,在课堂上给学生做演示,使学生清楚地看到由于输入信号、系统参数和系统结构的变化,对系统最终响应曲线的影响,非常的形象、直观。
(2)轻理论推导,重实践应用。针对三本学生基础比较薄弱的特点,对课程中的公式不做或少做推导,简单讲公式是如何得到的,这样就可以节省一些时间来讲解公式的应用例题或让学生做相关练习,增强他们对公式的理解和应用,对他们以后的考试以及工作中遇到此类问题就可以进行分析和解决。如在讲时域和频域的性能指标时,不做具体的推导,只告诉学生公式是如何来的,如何使用,特别是对这些性能指标灵活的运用,例如给出系统的性能指标,让学生去求系统相应的参数或参数的范围。
(3)加强相关的数学知识讲解。本门课程中重要的数学知识就是拉普拉斯变换和反变换,要安排两次课专门学习或复习这部分数学知识,让学生真正掌握如何用拉氏变换来求系统的传递函数,如何使用拉氏反变换求系统的时间响应。对数学知识讲解时,尽量不以上数学课的方式,只把关键的一些定理告诉他们,并辅以小例子使学生掌握如何使用这些定理,以及使用时要注意的一些问题,这样学生就不纠结于数学方面的不足,就像使用工具一样,直接拿这些定理来解决相关问题。
(4)机械系统的例子贯穿始终。对于机械专业的学生最熟悉的莫过于机械系统,以后这些学生出去接触的大多也是机械系统,如果只拿电路里面的系统来讲,他们会感到有些疏远,引不起他们的兴趣,对他们以后解决机械工程控制方面的实际问题也没太大帮助。因此,在讲课中尽量找机械系统特别是他们学过和接触过的例子来讲。以机械系统为例,告诉学生哪个机械系统对应着什么典型环节;在建立系统的传递函数模型时,以齿轮传动系统和机床的车削过程为例;最后,课程内容都讲完时,以一个实际的机械系统的例子来讲如何利用时域和频域进行综合分析系统的性能,如果想要校正这个系统,如何一步步去做。这样就系统地使学生知道该如何利用本门课程的知识去解决机械工程控制方面的实际问题。
四、结语
通过课堂教学实践,发现学生对本门课程的学习兴趣明显加强,教学效果也有了明显的提高。从对这门课程教学方面的研究和探索中也深深的感觉到教学是一个动态过程,必须了解所教授学生的特点,所教课程的特点,及时了解教学中存在的各种问题与反馈,不断的学习与探索,才能真正地把知识传递给学生,让学生学有所得。
参考文献:
[1]董玉红, 徐莉萍. 机械控制工程基础[M]. 北京:机械工业出版社, 2006.
[2]曹昌勇,张晓东. 机械工程控制基础课程教学方法改革[J]. 高师理科学刊, 2013(1).
(作者单位:成都理工大学工程技术学院)