機械工程控制基礎課程教學改革初探論文
近年來,隨著我國高等教育的發展,應用型本科院校的發展異軍突起。這些院校大都是由以前的職業大學或者?茖W校經過改制或重組而成,然而這一轉變不僅僅表現在由原來的專科院校簡單轉變為普通本科院校,還應該體現在課程教學上的較大改革。這里,筆者以其所講授的“機械工程控制基礎”課程為典型,對應用型本科院!皺C械工程控制基礎”課程的教學改革進行探索。
一、“機械工程控制基礎”課程的特點與學生課程學習現狀
1.“機械工程控制基礎”課程的特點
“機械工程控制基礎”課程是一門比較抽象的技術基礎課,在大學三年級開設,其主要目的是通過對該課程的學習,為后續專業課程的學習做準備!皺C械工程控制基礎”課程密切聯系工業生產及裝備的發展趨勢,綜合多門已學課程知識,特別是多門理論性較強的課程,例如高等數學、線性代數、復變函數及電工電子學、機械振動學等,這些已學課程的學習難度本來就很大,而這里需要學生綜合運用這些課程的知識來解決機械工程控制的相關問題,因此,學習難度將更大。同時考慮到其又是一門實踐性較強的課程,這就要求上課的教師能熟練、靈活地綜合運用上述課程的知識聯系實際進行教學,要把枯燥無味的理論性問題轉化為一個個學生感興趣的話題,因此,教師教學難度也相對較大。
2.學生課程學習現狀
首先,應用型本科院校大都為新建本科院校,學校生源大部分是剛過普通高等院校分數線的高中畢業生或是一些高職院校的專轉本學生,這就導致了學生的文化基礎知識相對較差,尤其是數學基礎。而“機械工程控制基礎”這門課程的學習對數學基礎知識的要求又較高,特別是許多原理、公式的推導,要求對數學基礎知識比較熟悉才能進行,從而造成一部分學生在課程學習中困難較大,以致于對課程的學習缺乏自信心。
其次,在課程學習中,學生學習缺乏主動性。目前的現狀是老師只是機械地在講臺上陳述課程內容,學生則是不加思考地去接受,這過程缺少了對一些相關知識點的啟示與進一步的思考,導致老師的教與學生的學脫節嚴重。
最后,作為應用型本科院校,學生動手能力明顯不足,且課程學習缺乏理論聯系實際。作為一般本科院校的課程教學來說,大多以理論教學內容為主,而作為應用型本科院校,如果再照搬一般本科院校的教學方式,就失去了“應用型”的意義。
二、教學內容方面的改革探索
1.理論教學內容的改革探索
理論教學是本科院校教學的一個主要內容,理論教學內容的合理設置直接關系到學生對本門課程學習的難易程度。在理論教學中,考慮到新建本科院校學生生源的情況,應適當增加與課程的學習休戚相關的數學基礎和專業知識。其中,數學基礎知識可作為選學內容以照顧到數學基礎比較薄弱的學生,例如,課程學習中用得較多的拉氏變換與拉氏反變換部分內容。而一些與課程學習聯系比較緊密的專業知識,比如,機械振動學中的彈簧-質量-阻尼系統動力學方程的建立及其相關概念,由于這部分內容要在研究生階段才能學習,因此,在“機械工程控制基礎”這門課程的學習中應適當補充相關內容的講解,以便于學生對課程內容的理解。
除了數學基礎和相關專業知識的增加外,相關最新科技動態及成果的介紹也是非常有必要的'。在科學技術日新月異的今天,新的控制理論、控制方法及其應用不斷涌現,教材中應當對這部分內容有所體現。
2.實驗教學內容的改革探索
作為一門專業基礎課程,在進行理論教學的同時,相關的實驗教學也是必不可少的。在實驗內容的安排上,應盡量壓縮演示性實驗的數量,或者對其充實和改善。同時,盡量減少老師的講解時間,而把主角讓給學生,讓學生有更多參與的機會和時間,以加深其對所學知識的掌握。
積極開展設計性實驗,培養學生提出問題、分析問題與解決問題的能力。在實驗內容的安排中,增設或加大設計性實驗的項目。通過這種設計性實驗,使學生綜合運用所學專業知識,根據控制系統的不同性能要求,充分發掘自己的潛力,自己制定實驗方案,直至完成整個實驗。這樣,一方面可以使學生熟悉主要實驗儀器、設備的工作原理;同時,另一方面也可以培養學生綜合運用所學知識解決問題的能力,為以后走上工作崗位打下基礎。
3.實踐教學環節增設的必要性
作為應用型本科院校的學生,考慮到本門課程的專業性較強,校外實踐教學環節的增設將具有實用意義。對于應用型本科院校的學生來說,大部分學生畢業后將走上相應的專業工作崗位。無論是前述的理論教學內容,還是實驗教學內容,學生所接觸的都是一些基礎理論及其模擬,這與以后的實際工作內容可能相差較大,容易導致許多學生畢業后嚴重水土不服。而通過增設校外實踐教學環節,將進一步拉近學生所學專業知識與專業工作崗位的距離,一方面可以使學生親身體驗所學專業知識的應用過程,另一方面也可以提高學生的學習積極性。
三、教學方法方面的改革探索
在教學方法方面,可以從以下幾個方面加以嘗試,以激發學生學習興趣,提高學生的學習效果。
首先,在教學過程中適當穿插一些工程實例,既可以吸引學生,提高學生的學習興趣,又可以加深學生對所學內容的理解和掌握。如現代的導彈技術,正是應用了相應的控制理論所設計的隨動控制系統,才使得它能夠跟隨飛行中飛機的位置變化,不斷調整自己的飛行方向,最終將飛機擊落。通過這么一個例子,既解釋了隨動控制系統這個概念的含義,又可以加深學生對這個概念的理解。
其次,適當增加課堂討論課。對本門課程來說,其理論性較強,如果一味地由老師在講臺上講授相關理論,則容易引起學生聽覺疲勞,降低授課效果。在授課過程中應適當增加課堂討論課,對一些重要的知識點由老師提出相關問題,然后讓學生在自由討論中實現問題的分析與解決。當然,在這過程中老師可以給予相應的指引。通過這種方式,可以將枯燥無味的復雜理論問題變成一個個學生樂于討論的趣味話題,這樣既可以活躍課堂氣氛,提高教學效果,又可以培養學生獨立分析問題、解決問題的能力。
此外,考慮增設學生講解環節。本課程的一個特點是在理論教學的內容中,貫穿了大量的應用例題。對于一些重要的知識點,在把相關的基礎理論講授完后,可以考慮在教學過程中適當增設學生講解環節,把一些典型的例題挑出來讓學生上講臺給大家講解。通過這種學生講解環節,一方面可以了解學生對這部分內容的掌握情況,另一方面也可以提高學生的表達能力。
四、考試模式方面的改革探索
目前,在一般本科院校的考試模式方面,基本上是以理論內容考查為主,且所占比重達到70%~80%。學生在課程學習中不重視課程實踐教學,而把所有的時間和精力幾乎都用在課本理論的學習上,致使動手能力較差,畢業后不能很好地適應工作崗位要求。對于強調實踐能力培養的應用型本科院校來說,這一點尤其要引起注意。
針對上述情況,可以適當降低期末考試成績在整個課程成績中所占的比重,增加實踐、實驗、課堂討論及學生講解環節的考查,這樣不但可以將學生從繁重的理論公式中解脫出來,還能調動學生學習的積極性,提升教學效果,增強學生的綜合能力。
五、結束語
針對應用型本科院校的“應用型”這一特色,通過對“機械工程控制基礎”課程的教學內容、教學方法及考試模式等方面的改革探索,使課程的教學更能體現學!皯眯汀钡奶攸c。在教學改革實施過程中,能充分調動學生的學習積極性,提高教學效果。應用型本科院校的發展畢竟時間還不是很長,在教學方面還有很多問題有待于進一步探索和完善,以進一步促進理論學習與實踐運用的有機結合,努力培養更多高素質的應用型人才。
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