控制工程基礎課程教學(xué)改革實(shí)踐論文
（一）
一、目前課程教學(xué)中存在的問(wèn)題
1.1具體來(lái)講，有以下幾個(gè)方面的問(wèn)題
�。�1）內容多，學(xué)時(shí)少
本課程是一門(mén)較為開(kāi)放的學(xué)科，涉及的數學(xué)知識、電子技術(shù)等其他學(xué)科的內容越來(lái)越多，尤其是隨著(zhù)計算機的發(fā)展，新內容不斷涌入，控制論的知識越來(lái)越豐富，然而在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)時(shí)卻被一再壓縮，目前已減少至38～40學(xué)時(shí)（其中還有4個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗內容），教學(xué)內容多、課時(shí)少的矛盾越來(lái)越突出。
�。�2）實(shí)驗單一，理論與實(shí)踐脫節
實(shí)驗是理論教學(xué)的不可或缺的有益補充，同時(shí)也是提升學(xué)生主動(dòng)學(xué)習的積極性和原動(dòng)力的主要方面，然而，目前由于近幾年招生規模的擴大，實(shí)驗室設備明顯不足，通常采用三、四個(gè)學(xué)生一組的方式，就造成學(xué)生沒(méi)有動(dòng)手的機會(huì )，更給缺乏學(xué)習主動(dòng)性的部分學(xué)生提供不做實(shí)驗的借口，而且實(shí)驗室所開(kāi)設的實(shí)驗大都是驗證性實(shí)驗，缺少綜合性、設計性和創(chuàng )新性實(shí)驗，造成學(xué)生理論與實(shí)驗、實(shí)踐環(huán)節脫節，根本無(wú)法滿(mǎn)足不同學(xué)習層次的學(xué)生的需要。
�。�3）教學(xué)方式單一
在傳統的教學(xué)模式中，教師和教科書(shū)是信息傳遞的主要媒介，還有黑板、粉筆、掛圖、模型、儀器等，雖然有教師采用多媒體教學(xué)，但仍停留在以PowerPoint演示文稿為載體，照搬教材文字和內容進(jìn)行教學(xué)的方式，起不到應有的教學(xué)效果，這已大大不適應信息社會(huì )對《控制工程基礎》教學(xué)的要求。
�。�4）考核方式單一
在中國傳統教育中，考試作為評價(jià)學(xué)生學(xué)習過(guò)程和教師教學(xué)活動(dòng)的唯一標準和方式，抹殺了個(gè)別學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，這種考核方式不對學(xué)生的創(chuàng )新能力進(jìn)行評價(jià)，必然導致部分學(xué)生在學(xué)習該課程時(shí)，過(guò)分追求考試結果而忽視學(xué)習過(guò)程，忘記了學(xué)習的本質(zhì)，喪失了學(xué)習的動(dòng)力，同時(shí)教師也缺乏進(jìn)行教學(xué)內容和方法創(chuàng )新的動(dòng)力。
二、課程教學(xué)改革的若干方法與實(shí)踐
為適應高等教育改革進(jìn)一步發(fā)展的趨勢，滿(mǎn)足培養應用型機械工程技術(shù)人才的需要，我們課題組全體教師對《控制工程基礎》課程進(jìn)行了一些有益的改革和實(shí)踐，具體如下。
�。�1）優(yōu)化教學(xué)內容
根據控制理論的學(xué)科的發(fā)展趨勢，結合我校對機械類(lèi)工科學(xué)生的人才培養的整體要求，教研室全體教師集體討論，在既注重強調基礎訓練、抽象思維能力及綜合應用能力的培養又符合時(shí)代特色和學(xué)科自身發(fā)展規律的基礎之上，制定新的教學(xué)大綱，優(yōu)選合適的教材，優(yōu)化整合教學(xué)內容：增加了實(shí)際工程中經(jīng)常用到的根軌跡法和現代控制論的初步內容，強化MATLAB軟件在控制領(lǐng)域的應用內容，刪去一些不夠典型且已陳舊的例題和習題，取而代之的是與工程應用結合緊密、具有代表性的習題和例題，精簡(jiǎn)了一些要求過(guò)高的內容，比如高階系統的時(shí)間響應分析、信號流圖和Mason公式以及赫爾維茨判據內容，既減輕學(xué)生的負擔，又能保證對控制論整體知識的理解和掌握。
�。�2）加強實(shí)驗教學(xué)
注重理論教學(xué)和實(shí)驗教學(xué)的結合，針對以往實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中的不足，在實(shí)驗內容設計時(shí)，正確處理課程內容的技術(shù)性、綜合性和探索性的關(guān)系，以驗證性實(shí)驗為基礎，加大綜合性、設計性和創(chuàng )新性實(shí)驗的比例，在已有2個(gè)實(shí)驗的基礎上增加了系統的頻率特性測試及校正、PID調節器設計等實(shí)驗，這些內容突破傳統的實(shí)驗模式，既有實(shí)物的實(shí)驗，也有計算機軟件模擬仿真的實(shí)驗，例如我們在針對一階系統、二階系統的典型輸入信號的時(shí)域響應的實(shí)驗時(shí)，我們只給出實(shí)驗目的和實(shí)驗原理，讓學(xué)生自己設計實(shí)驗方案，一種是在實(shí)驗室搭建真正的電路，另一種是采用計算機仿真軟件如MATLAB或MULTISIM實(shí)現，或者讓二者結合，互相驗證，從而使學(xué)生發(fā)揮自己的主觀(guān)能動(dòng)性和創(chuàng )造力，結合自己的興趣點(diǎn)，完成實(shí)驗內容，達到實(shí)驗教學(xué)的目的。
�。�3）教學(xué)手段多樣化
將多媒體教學(xué)與傳統教學(xué)科學(xué)合理地有機結合，有效提高課堂教學(xué)效率。對于多媒體課件，一定要精心組織內容，絕對不作教材內容的“搬運工”。課件將工程實(shí)踐中與教學(xué)相關(guān)的圖片、視頻等形象、直觀(guān)地向學(xué)生展示，信息量大，且時(shí)常更新，做到短時(shí)間內傳遞大量信息，抽象的理論與具體的工程實(shí)物結合，有效地彌補了教材的不足，使學(xué)生的理解、體會(huì )更加深刻，順利地突破這些教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。在使用多媒體課件授課時(shí)，絕對不局限于僅僅做一個(gè)幻燈片的播放者，不能一味地依賴(lài)課件，一定要結合黑板板書(shū)等傳統的授課形式，或者做一些簡(jiǎn)單的推導和證明，注意學(xué)生課堂上的反應，對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)，調動(dòng)學(xué)生積極參與課堂討論，既做到在有限的課堂提供給學(xué)生盡量多的信息，又盡可能地留給學(xué)生做筆記的時(shí)間和思考問(wèn)題的空間，加深學(xué)生對問(wèn)題的理解運用，使教學(xué)效率及效果得到真正意義上的提高。
�。�4）建立信息反饋平臺，教學(xué)相長(cháng)
教師向學(xué)生傳授知識的過(guò)程，從控制論的角度來(lái)說(shuō)，理想狀態(tài)應該是一個(gè)帶有信息反饋的過(guò)程。所以，如果要達到理想的教學(xué)目的，在教學(xué)實(shí)踐中，有效的信息反饋平臺必不可少，我們采用利用網(wǎng)絡(luò )、QQ群、課外學(xué)習小組、課后作業(yè)、課后答疑、平時(shí)測試、課堂提問(wèn)等多種方式，有效地和學(xué)生建立了學(xué)習情況的反饋機制，通過(guò)這個(gè)平臺，根據教師可以根據學(xué)生對已學(xué)知識的掌握情況，及時(shí)研究和調整教學(xué)方法，適時(shí)改變教學(xué)進(jìn)度和節奏，教學(xué)相長(cháng)，把教師和學(xué)生這兩個(gè)不同的主體緊密的聯(lián)系起來(lái)，使得教師應傳授的知識與學(xué)生實(shí)際掌握的知識的誤差趨近于零。
�。�5）豐富考核方式
根據控制工程基礎對理論性和實(shí)踐性要求都比較強的特點(diǎn)，在課程考核方面，我們嘗試采取理論考核、實(shí)驗考核和平時(shí)考核三者結合起來(lái)進(jìn)行綜合評價(jià)，合理分配三者之間的比例，其中平時(shí)考核占20%，主要由平時(shí)上課出勤情況、作業(yè)完成情況、課堂回答問(wèn)題情況等組成，實(shí)驗考核占30%，主要從實(shí)驗態(tài)度、動(dòng)手能力、創(chuàng )新能力、完成情況、實(shí)驗報告等組成，考試占50%，采用開(kāi)卷和閉卷相結合的靈活方式，對于常識性、客觀(guān)性的內容采用閉卷形式，開(kāi)卷主要以主觀(guān)應用型題目為主，避免學(xué)生花大量時(shí)間死記硬背公式，著(zhù)重考核學(xué)生對知識的深入理解和靈活應用能力。
三、結語(yǔ)
《控制工程基礎》作為工科機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)中的一門(mén)核心課程，對學(xué)生的工程能力的培養是具有重要意義的。教學(xué)改革的目的是提高教學(xué)效果，培養學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和積極性，從而培養學(xué)生在工程實(shí)踐中的創(chuàng )新意識和創(chuàng )新能力。多年來(lái)，我們教研室全體教師一直以此為目標，不斷更新教育觀(guān)念，積極嘗試進(jìn)行教學(xué)的改革和探索，初步形成具有校院自身特色的教學(xué)模式，達到了較滿(mǎn)意的教學(xué)效果，教學(xué)質(zhì)量得到了持續改善，適應對工程應用型人才的培養需求。
作者：趙轉哲 許德章 裴九芳 王海 陳玉 單位：安徽工程大學(xué)機械與汽車(chē)工程學(xué)院
（二）
一、傳統教學(xué)方法中存在的問(wèn)題
1.傳統理論授課分析
本課程傳統課堂授課過(guò)程中，主要以教師為主，學(xué)生只是被動(dòng)接受知識。授課教師從傳遞函數講起，引出時(shí)域分析方法和頻域分析方法，然后講解根軌跡和控制系統的綜合校正方法。這個(gè)授課過(guò)程和步驟比較適合于基礎較好的學(xué)生，蘇州科技學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“本�！保┍緦�(zhuān)業(yè)主要為本二及本三的學(xué)生開(kāi)設，學(xué)生相對基礎較弱。不僅如此，機械專(zhuān)業(yè)先修課程中的“復變函數”一課是考查課，不作為考試課，因此學(xué)生們對知識理解不夠深入，對于空間的概念、變換的概念也沒(méi)有完全建立起來(lái)。在這樣的條件下，進(jìn)行“控制工程基礎”的理論授課，講拉氏變換，講空間，講頻域變換，學(xué)生們就普遍反映課程難學(xué)，聽(tīng)不懂。由此，上課睡覺(jué)的情況也逐漸增多，課堂紀律無(wú)法保證。面對這樣的問(wèn)題，針對本專(zhuān)業(yè)學(xué)生基礎和特點(diǎn)，改革傳統的授課方法及授課內容，迫在眉睫。
2.傳統實(shí)驗環(huán)節分析
本課程的傳統實(shí)踐環(huán)節一般進(jìn)行MATLAB軟件上機實(shí)驗。MATLAB軟件功能強大，可以進(jìn)行控制系統相關(guān)的時(shí)域方法驗證、頻域方法驗證，同時(shí)還可以針對控制系統讓學(xué)生設計校正裝置，被許多學(xué)校采用作為課程的實(shí)驗環(huán)節軟件。然而，對于本專(zhuān)業(yè)學(xué)生，由于學(xué)生的基礎相對不好。經(jīng)過(guò)2年的MATLAB上機實(shí)驗，兩屆學(xué)生都反映用該軟件上機效果不好，不夠直觀(guān)，雖然曲線(xiàn)做出來(lái)，是怎么回事還是不明白。學(xué)生反映就是在simulink里面用模塊搭來(lái)搭去，在MATLAB里不停的寫(xiě)程序語(yǔ)言寫(xiě)m文件，而又由于學(xué)生的c語(yǔ)言基礎不扎實(shí)，反而增加了學(xué)習的難度，降低了學(xué)習的興趣。因此，在實(shí)踐環(huán)節上，也需要構造和本專(zhuān)業(yè)學(xué)生契合的實(shí)踐環(huán)節。
3.傳統教學(xué)考核分析
傳統課程的考核以閉卷考試作為考核手段，學(xué)生往往在期末突擊復習。加上平時(shí)聽(tīng)課效果不能保證，所以期末集中學(xué)習的效果并不好，大部分學(xué)生的考試成績(jì)總是集中在及格分數段，優(yōu)秀的很少�；谶@一點(diǎn)，應該尋找加強學(xué)生平時(shí)學(xué)習的方法，改革平時(shí)考核和期末考核的方法手段，盡最大可能讓學(xué)生學(xué)到知識，考查學(xué)生的學(xué)習能力和對知識的掌握水平�；谝陨戏治�，針對本專(zhuān)業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，迫切需要尋找適合的理論教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)方法和考核方式。
二、教學(xué)改革具體措施
經(jīng)過(guò)筆者的探索，“控制工程基礎”課程的改革具體措施主要集中在以下幾個(gè)方面：課堂教學(xué)方法，將實(shí)例教學(xué)與理論教學(xué)緊密結合；實(shí)踐教學(xué)，將傳統的MATLAB軟件環(huán)境實(shí)驗改為實(shí)物實(shí)驗；將課程考核方式進(jìn)行改革，不僅依靠期末卷面成績(jì)，還加入平時(shí)環(huán)節，更加適用于本專(zhuān)業(yè)學(xué)生，具體手段措施如下。
1.探索理論教學(xué)方法
本校機械設計制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的“控制工程基礎”課程每周上4個(gè)課時(shí)，學(xué)期總的理論課時(shí)為64課時(shí)，實(shí)驗10課時(shí)。在理論授課中，課程大綱中刪掉了關(guān)于現代控制理論的一章內容。主要考慮到學(xué)生們理解能力有限，學(xué)習能力有限，面對內容繁多的經(jīng)典控制理論的掌握不夠扎實(shí)，講解現代控制理論的內容，并不能起到為學(xué)生打造全局觀(guān)的目的，反而占用了本來(lái)不多的課時(shí)。經(jīng)過(guò)3年的實(shí)施，筆者將有限的課時(shí)數全部放在經(jīng)典控制理論中，給學(xué)生講清楚講明白，事實(shí)證明比之前的教學(xué)效果顯著(zhù)。同時(shí)，在教案和多媒體課件制作的過(guò)程中，添加了很多機械專(zhuān)業(yè)相關(guān)的實(shí)例和實(shí)際生活的實(shí)例，課程的每一個(gè)知識點(diǎn)都以實(shí)例引出。例如在引入傳遞函數，講述控制系統的概念時(shí)候，由汽車(chē)駕駛方向盤(pán)轉動(dòng)引出反饋的概念，再根據淋浴器燒水給學(xué)生加深反饋控制的概念。在教學(xué)中大量加入機械實(shí)例，離心調速機、機器人關(guān)節、數控機床、自動(dòng)導引車(chē)、柔性制造系統等等，讓學(xué)生們認識到這門(mén)課不是空中樓閣似的理論，而是實(shí)實(shí)在在存在于專(zhuān)業(yè)中，存在于以后的工作中。授課的同時(shí)，鼓勵學(xué)生多觀(guān)察生活中的反饋控制應用實(shí)例，鼓勵學(xué)生思索。曾經(jīng)有學(xué)生主動(dòng)提出問(wèn)題“正反饋與負反饋有什么區別”，正是由于加入了大量的實(shí)例，教學(xué)氛圍變好。同時(shí)注意隨時(shí)督促學(xué)生注意知識的連貫性，前后聯(lián)系，隨時(shí)復習前面的知識，把握整體。
2.實(shí)踐教學(xué)的改革
本課程對實(shí)踐教學(xué)環(huán)節進(jìn)行改革，實(shí)驗不僅采用MATLAB軟件，同時(shí)將80%的實(shí)踐內容放在實(shí)物實(shí)驗中。學(xué)院為本課程購買(mǎi)了TKKL-4型控制理論/計算機控制技術(shù)實(shí)驗箱，該實(shí)驗箱上面包含有源電路、無(wú)源電路、電阻、電容等器件。學(xué)生根據指導手冊自己構造控制系統，進(jìn)行實(shí)驗。因為有實(shí)際器件，相對于軟件實(shí)驗，學(xué)生普遍反映更加喜歡這種實(shí)驗形式。經(jīng)過(guò)對比，20%的實(shí)驗環(huán)節采用MATLAB軟件讓學(xué)生在電腦上操作，80%的實(shí)驗環(huán)節采用TKKL-4實(shí)驗箱操作，學(xué)生們表示課堂學(xué)到的知識可以通過(guò)實(shí)際動(dòng)手操作聯(lián)系起來(lái)，加深理解，更加喜歡實(shí)驗箱的實(shí)物形式。另一方面，以前的實(shí)驗不分節。有的實(shí)驗班級里優(yōu)秀學(xué)生做好了，無(wú)事可做。其他學(xué)生偷懶直接拿u盤(pán)拷貝結果于電腦上，或者直接把實(shí)驗板上的線(xiàn)原封不動(dòng)挪到自己的實(shí)驗板上，電氣線(xiàn)的顏色都一模一樣，以免抄錯。面對這樣的情況，筆者對實(shí)踐環(huán)節進(jìn)行了改革。課程的題目設計遵循由簡(jiǎn)到繁的原則，以此幫助學(xué)生一步一步提高。讓學(xué)生先解決簡(jiǎn)單問(wèn)題，然后進(jìn)行復雜問(wèn)題的處理，鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。同時(shí)增加實(shí)踐環(huán)節的開(kāi)放性。在實(shí)驗設計的時(shí)候，一個(gè)實(shí)驗設計成幾個(gè)小實(shí)驗，給學(xué)生較為寬松的時(shí)間，先做完一個(gè)小實(shí)驗，給老師檢查，然后再做下一個(gè)小實(shí)驗，再交給老師檢查。小實(shí)驗中設計必做實(shí)驗和選做實(shí)驗，選做實(shí)驗給有能力的學(xué)生，發(fā)展他們的創(chuàng )造性。必做實(shí)驗滿(mǎn)足大部分學(xué)生的達標要求。評分標準既有一定的基本要求，也體現尊重學(xué)生的原則，這樣，在達到課程基本要求的同時(shí)有助于發(fā)揮學(xué)生的特點(diǎn)。同時(shí)，這樣的實(shí)驗設計能讓所有學(xué)生的實(shí)驗時(shí)間都充分利用起來(lái)，避免早早做完無(wú)事可做的現象。同時(shí)嚴禁學(xué)生實(shí)驗時(shí)帶u盤(pán)和手機等移動(dòng)存儲設備，全部放講臺保管，大大降低抄襲現象。同時(shí)要充分照顧愿意學(xué)習，有能力學(xué)好的學(xué)生，將MATLAB軟件仿真的結果放到課堂上，在講授環(huán)節中加入利用MATLAB/simulink快速構建的模型進(jìn)行分析和設計的例子。通過(guò)多媒體課件給學(xué)生講解系統的控制，加強學(xué)習的目的性，給愿意學(xué)習的學(xué)生以直觀(guān)的指導。
3.課程考核形式改革
本課程的考核形式采用平時(shí)成績(jì)+實(shí)踐成績(jì)+期末卷面成績(jì)綜合的形式，避免期末考試失誤而總評成績(jì)不好的情況。同時(shí)，加大平時(shí)成績(jì)的比值。上課的時(shí)候以提問(wèn)的形式計算平時(shí)成績(jì)，取代以前以考勤和作業(yè)作為平時(shí)成績(jì)的做法。因為考勤并不能起到督促學(xué)生學(xué)習的作用，本專(zhuān)業(yè)學(xué)生有時(shí)候存在這樣的情況，雖然人坐在教室，但是上課睡覺(jué)根本不聽(tīng)講。作業(yè)也是同樣，學(xué)生不認真學(xué)習，就會(huì )出現一次跟不上，次次跟不上的情況。然后作業(yè)抄襲，嚴重者一個(gè)班作業(yè)只有一個(gè)版本或兩個(gè)版本，根本起不到鞏固課堂知識的作用。采用提問(wèn)的形式，學(xué)生必須面對站起來(lái)回答問(wèn)題這一關(guān)，為了避免因答不上而平時(shí)成績(jì)?yōu)?的情況，大部分學(xué)生都會(huì )提高注意力，仔細聽(tīng)講，比寫(xiě)作業(yè)本要效果好。同時(shí)提問(wèn)采取隨機提問(wèn)的方式，不按學(xué)號順序，這樣由于無(wú)法估計誰(shuí)回答提問(wèn)，所以可以進(jìn)一步督促學(xué)生到課及聽(tīng)講。
三、課堂和實(shí)驗課教學(xué)效果
通過(guò)改革課堂的教學(xué)內容和實(shí)踐教學(xué)內容，經(jīng)過(guò)3年的實(shí)施，學(xué)生們在課堂上表現出了較大的興趣，能夠積極主動(dòng)地進(jìn)行思考。課程的實(shí)例讓學(xué)生感到有興趣，學(xué)生們愿意聽(tīng)，愿意做實(shí)驗，反過(guò)來(lái)促進(jìn)課堂上氛圍，形成良性循環(huán)，實(shí)現“正反饋”。到目前為止，接受課程改革的3屆學(xué)生能夠在教師的引導下，主動(dòng)構建實(shí)驗設計環(huán)節的實(shí)驗內容，鍛煉了動(dòng)手能力和操作能力，能夠主動(dòng)查閱參考書(shū)目自學(xué)。在實(shí)驗課上，形成了良好的競爭局面，學(xué)生們相互競爭，看誰(shuí)更早做好選做實(shí)驗，學(xué)習比從前更加積極主動(dòng)，真正由“要我學(xué)”轉變到“我要學(xué)”，改革效果顯著(zhù)�？傊�，課程改革使學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中極大地發(fā)揮了主體作用，提高了學(xué)生們的綜合分析能力和創(chuàng )新能力。
作者：李澤 楊歆豪 單位：蘇州科技學(xué)院電子與信息工程學(xué)院
（三）
一、現有教學(xué)模式存在的問(wèn)題
隨著(zhù)計算機技術(shù)和多媒體技術(shù)在教學(xué)中的普遍運用，現有的教學(xué)模式已經(jīng)有了重大的改變并取得了長(cháng)足的進(jìn)步。例如，講解理論時(shí)結合多媒體演示工程實(shí)例，利用Matlab對時(shí)域分析、頻域分析及系統校正等各章節相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行模擬仿真等。但現有的教學(xué)模式仍然存在著(zhù)不足，主要表現在：
1.學(xué)生基礎理論相對薄弱與課程需求之間的問(wèn)題
我校是典型的應用型工科院校，學(xué)生的數學(xué)基礎相對薄弱，而傳統的教學(xué)模式要求學(xué)生具有較強的工程數學(xué)基礎，特別是復變函數課程中的拉氏變換部分。對于這種強調數學(xué)基礎的課程，如果不改變教學(xué)模式，將會(huì )使部分學(xué)生（特別是三表學(xué)生）失去學(xué)習的興趣和動(dòng)力。同時(shí)，“控制工程基礎”這門(mén)課的預修課程較多，如機械設計、電工學(xué)、大學(xué)物理、理論力學(xué)等方面的知識。這就對學(xué)生學(xué)習本門(mén)課程提出了更高的要求：補習工程數學(xué)知識的同時(shí)，還要復習其他專(zhuān)業(yè)基礎知識。
2.理論知識與實(shí)際應用結合的問(wèn)題
盡管“控制工程基礎”這門(mén)課程所涉及的知識面廣，對學(xué)生知識儲備要求高，但學(xué)時(shí)分配卻非常有限。為使學(xué)生更好地掌握理論知識，在教學(xué)過(guò)程中采用多種教學(xué)方法，引入工程實(shí)例并開(kāi)設相關(guān)的實(shí)驗課程，但大部分實(shí)驗是基礎實(shí)驗，和工程實(shí)際結合不夠緊密，而且學(xué)生對實(shí)踐環(huán)節沒(méi)有足夠重視，缺乏動(dòng)手能力，這就使學(xué)生在學(xué)完課程以后仍然不知道這門(mén)課程到底是做什么的，該怎樣用。因此，要在有限的學(xué)時(shí)內使學(xué)生盡快掌握理論知識，并能運用理論去思考、解決一些相關(guān)的工程實(shí)際問(wèn)題，把理論和實(shí)際應用有機結合起來(lái)成為教學(xué)模式改革的關(guān)鍵。
3.課程知識點(diǎn)系統性強與學(xué)生缺乏系統認知的問(wèn)題
實(shí)際上，“控制工程基礎”是一門(mén)系統性非常強的課程，而在以學(xué)習知識點(diǎn)為中心的教學(xué)中，學(xué)生只是掌握了一些孤立的知識點(diǎn)，卻很難將各知識點(diǎn)串起來(lái)，因而缺乏對機械工程控制系統的整體認知能力、系統分析與綜合設計的能力，不能很好地滿(mǎn)足企業(yè)對人才的需求。因此，在學(xué)習的過(guò)程中，應該使學(xué)生首先明確課程研究的對象是系統輸入、輸出及系統本身三者之間的關(guān)系。研究的主要任務(wù)是系統分析，即已知系統和系統輸入，求系統的輸出并分析系統。在分析系統時(shí)采用的兩個(gè)主要方法是時(shí)域法和頻域法，而分析內容則是控制系統的基本要求：穩定性、準確性和快速性。這樣就把整個(gè)課程的主要內容穿插起來(lái)，但這遠遠不夠，還需要通過(guò)其它方式進(jìn)一步培養學(xué)生對系統的認知和理解。結合“控制工程基礎”課程現有教學(xué)模式存在的問(wèn)題，本文提出引入“CDIO教學(xué)理念+案例教學(xué)”教學(xué)模式，使學(xué)生更好地理解理論知識的同時(shí)，提高學(xué)生動(dòng)手能力和理論應用于實(shí)踐的能力。
二、“CDIO+案例教學(xué)”教學(xué)模式改革的實(shí)施
1.什么是“CDIO+案例教學(xué)”教學(xué)模式
CDIO工程教育模式是以美國麻省理工學(xué)院為首的全球幾十所著(zhù)名大學(xué)倡導的現代工程教育框架，即構思（Conceive）、設計（Design）、實(shí)施（Implement）、運作（Operate）的縮寫(xiě)。它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習工程的理論、技術(shù)與經(jīng)驗。案例教學(xué)法被定義為“在課堂教學(xué)中以案例為中心，教師的教和學(xué)生的學(xué)通過(guò)案例的組織、分析、討論和總結把抽象的理論和呆板的法條與實(shí)際相結合，使普遍性的理論觀(guān)點(diǎn)和特殊的事實(shí)材料相統一，記憶性的知識學(xué)習和操作性的分析思考相統一。根據“控制工程基礎課程”自身的特點(diǎn)，本文提出授課時(shí)采用“CDIO+案例教學(xué)法”有機結合的新型教學(xué)模式，學(xué)生和老師一起設計和構思工程案例，把知識點(diǎn)和其它專(zhuān)業(yè)課的知識融入在工程實(shí)例中加以分析和驗證，這必定會(huì )充分調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和積極性，增強學(xué)生對系統的認知，提高學(xué)生理論應用于實(shí)踐的能力。
2“.CDIO+案例教學(xué)”教學(xué)模式在“控制工程基礎”課程中的開(kāi)展途徑
CDIO教學(xué)模式的核心思想是讓學(xué)生在“做中學(xué)”，以“工程項目”或“項目案例”為載體來(lái)組織整個(gè)學(xué)習過(guò)程，以過(guò)程中不同階段的知識需求為驅動(dòng)來(lái)安排教學(xué)內容和方法。由于“控制工程基礎”這門(mén)課程主要內容包括建立系統數學(xué)模型，根據系統模型對系統進(jìn)行時(shí)域分析、頻域分析（分析系統的快速性、準確性、穩定性）和系統校正，課程系統性強，適合通過(guò)案例結合CDIO模式進(jìn)行教學(xué)。在教學(xué)過(guò)程中，本文提出的“CDIO+案例教學(xué)”教學(xué)模式分為兩條路線(xiàn)和四個(gè)過(guò)程：兩條路線(xiàn)包括教師路線(xiàn)和學(xué)生路線(xiàn)；四個(gè)過(guò)程是構思過(guò)程、設計過(guò)程、實(shí)踐過(guò)程和考核過(guò)程。首先，教師要對教學(xué)設計進(jìn)行構思。一個(gè)好的教學(xué)設計可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，使枯燥的學(xué)習內容生動(dòng)起來(lái)，呆板的學(xué)習過(guò)程活潑起來(lái)。其次，要對所講授的知識點(diǎn)進(jìn)行設計，力爭把每堂課所要講授的主要知識點(diǎn)融入到具體實(shí)例中。在該環(huán)節里，可以把學(xué)生分成若干小組，給學(xué)生分配任務(wù)，針對所要學(xué)習的知識點(diǎn)，查閱資料，設計相關(guān)案例并進(jìn)行分組討論，加深對知識的理解。再次，合理穿插前面學(xué)過(guò)的知識，設計綜合實(shí)驗并讓學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)踐，不能通過(guò)實(shí)踐驗證（沒(méi)有實(shí)驗條件）的綜合實(shí)驗可以通過(guò)模擬仿真加以驗證。特別需要注意的是，該階段主要是培養學(xué)生對實(shí)踐結果進(jìn)行分析并總結歸納到相對應的理論知識點(diǎn)的能力。最后，改變原有“一次考試定乾坤”的考核方式，加大實(shí)踐部分的考核分值。根據學(xué)生的實(shí)驗態(tài)度、動(dòng)手能力、創(chuàng )新能力等來(lái)綜合評分，這種考核方式更能體現出學(xué)生對知識的應用能力，同時(shí)具有較強的靈活性。具體的“CDIO+案例教學(xué)”教學(xué)模式開(kāi)展途徑。
3“.控制工程基礎”課程實(shí)施“CDIO+案例教學(xué)”教學(xué)模式存在的困難
�。�1）短時(shí)間內制作出完善和全面的優(yōu)秀案例存在困難。如果把每個(gè)知識點(diǎn)都穿插在好的案例中，是一個(gè)龐大的工程，這需要有經(jīng)驗的教師經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的思考、歸納和總結。
�。�2）課程計劃學(xué)時(shí)少與該教學(xué)模式所需教學(xué)學(xué)時(shí)較多的矛盾。由于實(shí)踐環(huán)節和學(xué)生討論環(huán)節的增多，整個(gè)教學(xué)過(guò)程所需學(xué)時(shí)必然會(huì )增加，針對這一困難，可以將某些案例討論的內容放在課下分組進(jìn)行，老師批閱每個(gè)小組的討論結果并在課上進(jìn)行總結，這樣就會(huì )大大縮短案例討論所占用的時(shí)間，而不影響學(xué)習效果。
三、結束語(yǔ)
以應用型人才培養目標為導向，提出了在理論教學(xué)中融入“CDIO理念+案例教學(xué)”，結合實(shí)驗室實(shí)驗和Matlab模擬仿真組成的新的“控制工程基礎”課程教學(xué)模式。改變現有“控制工程基礎”課程教學(xué)占主導的現狀，以“做中學(xué)”的形式培養學(xué)生創(chuàng )造能力及解決實(shí)際問(wèn)題的能力，進(jìn)而培養出具有扎實(shí)專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎、綜合工程系統能力和良好團隊協(xié)作能力的當代應用型人才。
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