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摘 要:为适应对机械制造及自动化专业人才培养的需求和适应新的形势下传统课程改革的要求,该文以“机械控制工程基础”的教改为背景,对专业课的建设和教学改革提出了自己的看法。通过教学改革的实施和深入,可以有效利用资源,提高教学质量,培养学生分析问题和解决问题的工程实践及创新能力。
关键词:专业课 机械控制工程 教学质量 教学改革
中图分类号:G623 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)03(b)-0-01
“机械控制工程基础”课程是机械工程类学生一门重要的专业基础课程,它是利用自动控制理论的基本原理解决机械工程中的实际技术问题的一门学科。该课程所研究的问题带有普遍性,有利于帮助学生树立系统的概念,为后续课程提供理论基础和分析设计方法,并为学生运用控制原理的方法分析和解决各种实际问题奠定基础。
1 “机械控制工程基础“课程的特点和难点
该课程的特点是理论性强,涉及多方面的数理知识,并且比较抽象,具有一定的深度和难度。这往往使得学生感到难学、乏味,对所学内容不易消化、吸收和巩固。如何通过调整教学内容,完善教学手段,改进理论教学方法激发学生的学习热情是教改难题之一;同时这门课程理论性强,如何实现理论和实践相融合的一体化教学模式也是教改的关键问题。
因此,对“机械控制工程基础”课程进行适当的教学方法、教学手段和实践教学改革,对于提高该课程的教学质量,构建以学生为本,以培养学生实践能力、创新精神、自主学习能力为中心,融传授知识、培养能力和提高素质为一体的专业知识体系都是十分必要的。
2 课程改革措施
2.1 教学内容改革
(1)课程内容要具有科学性和系统性,适应社会主义市场经济社会全面发展和学科发展的要求。
根据专业要求体现21世纪对人才的需求,注重学生能力的培养,从教材的选择、教学体系研究,教学内容的组织、教学方法的改进,进行全面系统地研讨,并逐步完善。“机械控制工程基础”选用杨叔子编写的《机械工程控制基础》一书,该书为面向21世纪课程、普通高等教育“十五”国家级规划教材。在教学过程中,注重基本概念、研究思路、基本理论、基本方法的讲授。注重理论联系实际、注重培养学生分析问题与解决问题的能力。将教师的研究成果、自己开发的虚拟仿真课件和仿真实验课件应用于教学中,取得了良好效果。
(2)教学内容能反映“宽口径、厚基础、重素质”的教育思想。
为了适应教学内容能反映“宽口径、厚基础、重素质”的教育思想,妥善地处理好概念、思路、方法和分析能力的关系。
根据教学计划和教改的需要,按照重概念、重思路和重方法的指导思想,修改教学大纲,加强了专业课程所需要的基础知识;将应用的实例引入到课堂教学中,使理论与实际密切结合,加强了学生对工程实践应用的认识,对后续专业课打下了良好的基础;采用课堂教学、多媒体教学、虚拟仿真等相结合的方式进行教学,使学生从多方面掌握教学内容,及时将教学研究成果应用到教学实践,将科研手段用于实验教学,让学生自行设计开发综合实验,通过实际设计、连接及调试,加深学生对知识的掌握和理解,培养学生的工程实践能力;重视培养学生学会辩证思维方法,培养学生具有从具体到抽象和从抽象到具体的思维能力。
(3)课程内容更新及时合理,增删处理得当,体现理论联系实际,反映创新能力和综合素质培养,注重引进学科发展最新动态。
根据教学计划和教改的需要,删除比较陈旧的以及机械类学生理解起来较困难的知识点,如手工绘制控制系统的根轨迹方法;增加基于MATLAB的控制系统分析、设计与仿真。加强了专业课程所需要的基础知识;将控制系统应用的范例引入到课堂教学中,加强了学生对工程实践的认识,为后续专业课打下了良好的基础。
2.2 教学方法改革
针对本门课程的教学特点及教学内容的调整,提出创新性的教学方法改革。
在课程教学中,采用启发引导、自学式、精讲式、自主式的“学生为主体,教师为主导”的主动式教学模式,并将传统教学方法与现代教育技术相结合,使教学内容形象化、动态化和生动化,提高学生的学习积极性,有效地提高教学质量和效率;采用现代教育技术,将课堂教学、网上答疑和互动讨论等各教学环节有机结合,促进师生互动、学生自主学习;加强实践性教学环节,形成立体化的教学环境,提高学生综合运用控制系统的基本概念、基本原理,分析机械控制系统性能的能力,开展各类的实践教学活动以满足学生的能力培养要求,在实践中培养学生发现、分析和解决工程实际问题的能力。
2.3 教学手段改革
充分利用现代综合教育技术,抓好多媒体技术在课堂教学中的普及应用,利用影像、动画等丰富的多媒体信息,提高“机械控制工程基础”课堂教学的生动性。
加强互动效果,提升课程的品质和内涵:在校园网上提供丰富的网络资源,其中主要包括教学要求、授课计划、学习方法指导、多套综合练习及答案、多套试卷及答案、每章重点难点及学习要求、每章小结等内容,不仅可以满足本课程学生自主学习和上网学习的需要,也将起到师生互动平台的作用。
2.4 实践教学改革
本课程是一门理论性很强的专业基础课,数理知识多,抽象。配合教改后的讲授内容,需要对实验内容进行相应改进。增强实验综合性、创新性,增加设计性实验,由教师提出课题,在教师指导下,让学生自己动手、动脑,亲身经历寻求并发现知识。提高学生的学习兴趣,增强学生的工程意识和专业素质,培养学生实践和创新能力。
2.5 考核方法改革
针对教学内容和教学方法的改革,改进课程考试方式。通过课堂练习、作业、讨论和完成小论文等的教学环节,在教学中加强学生学习过程的训练和考核,提高学生对理论知识的应用能力。建立“机械控制工程基础”试卷库,实行“教考分离”,以客观地评价教学质量。同时,淡化期末考试,形成新的课程考核及学习效果评价体系。通过这一系列学习环节的考核,真正实现对学生知识学习和能力培养效果的科学评定。
3 结语
通过教改使“机械控制工程基础”教学体系更趋合理化、科学化,教学内容丰富化、层次化,教学方法多样化、先进化;科学合理地运用现代信息技术等教学手段,切实提高教学效果;将现代化教学方法和手段融入理论教学,并采用面向解决问题的综合性实验和面向创新能力培养的开放性设计实验相结合的实践形式,实现理论和实践相融合的一体化教学模式;构建一个集生动直观的课堂教学、师生互动的自主学习平台和提高实践能力的实验平台为一体的立体化教学体系,整体提升教学质量和教學效果,提高学生分析问题和解决问题的工程实践及创新能力。
参考文献
[1] 杨叔子,杨克冲.机械工程控制基础[M].武汉:华中科技大学出版社,2000.
[2] 陈效兰,马洁.当代大学生的知识结构与我国高校的课程教学改革[J].黑龙江高教研究,1997(6).
[3] 陈怀琛.MATLAB及其在理工课程中的应用指南[M].西安:西安电子科技大学出版社,2000.
关键词:专业课 机械控制工程 教学质量 教学改革
中图分类号:G623 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)03(b)-0-01
“机械控制工程基础”课程是机械工程类学生一门重要的专业基础课程,它是利用自动控制理论的基本原理解决机械工程中的实际技术问题的一门学科。该课程所研究的问题带有普遍性,有利于帮助学生树立系统的概念,为后续课程提供理论基础和分析设计方法,并为学生运用控制原理的方法分析和解决各种实际问题奠定基础。
1 “机械控制工程基础“课程的特点和难点
该课程的特点是理论性强,涉及多方面的数理知识,并且比较抽象,具有一定的深度和难度。这往往使得学生感到难学、乏味,对所学内容不易消化、吸收和巩固。如何通过调整教学内容,完善教学手段,改进理论教学方法激发学生的学习热情是教改难题之一;同时这门课程理论性强,如何实现理论和实践相融合的一体化教学模式也是教改的关键问题。
因此,对“机械控制工程基础”课程进行适当的教学方法、教学手段和实践教学改革,对于提高该课程的教学质量,构建以学生为本,以培养学生实践能力、创新精神、自主学习能力为中心,融传授知识、培养能力和提高素质为一体的专业知识体系都是十分必要的。
2 课程改革措施
2.1 教学内容改革
(1)课程内容要具有科学性和系统性,适应社会主义市场经济社会全面发展和学科发展的要求。
根据专业要求体现21世纪对人才的需求,注重学生能力的培养,从教材的选择、教学体系研究,教学内容的组织、教学方法的改进,进行全面系统地研讨,并逐步完善。“机械控制工程基础”选用杨叔子编写的《机械工程控制基础》一书,该书为面向21世纪课程、普通高等教育“十五”国家级规划教材。在教学过程中,注重基本概念、研究思路、基本理论、基本方法的讲授。注重理论联系实际、注重培养学生分析问题与解决问题的能力。将教师的研究成果、自己开发的虚拟仿真课件和仿真实验课件应用于教学中,取得了良好效果。
(2)教学内容能反映“宽口径、厚基础、重素质”的教育思想。
为了适应教学内容能反映“宽口径、厚基础、重素质”的教育思想,妥善地处理好概念、思路、方法和分析能力的关系。
根据教学计划和教改的需要,按照重概念、重思路和重方法的指导思想,修改教学大纲,加强了专业课程所需要的基础知识;将应用的实例引入到课堂教学中,使理论与实际密切结合,加强了学生对工程实践应用的认识,对后续专业课打下了良好的基础;采用课堂教学、多媒体教学、虚拟仿真等相结合的方式进行教学,使学生从多方面掌握教学内容,及时将教学研究成果应用到教学实践,将科研手段用于实验教学,让学生自行设计开发综合实验,通过实际设计、连接及调试,加深学生对知识的掌握和理解,培养学生的工程实践能力;重视培养学生学会辩证思维方法,培养学生具有从具体到抽象和从抽象到具体的思维能力。
(3)课程内容更新及时合理,增删处理得当,体现理论联系实际,反映创新能力和综合素质培养,注重引进学科发展最新动态。
根据教学计划和教改的需要,删除比较陈旧的以及机械类学生理解起来较困难的知识点,如手工绘制控制系统的根轨迹方法;增加基于MATLAB的控制系统分析、设计与仿真。加强了专业课程所需要的基础知识;将控制系统应用的范例引入到课堂教学中,加强了学生对工程实践的认识,为后续专业课打下了良好的基础。
2.2 教学方法改革
针对本门课程的教学特点及教学内容的调整,提出创新性的教学方法改革。
在课程教学中,采用启发引导、自学式、精讲式、自主式的“学生为主体,教师为主导”的主动式教学模式,并将传统教学方法与现代教育技术相结合,使教学内容形象化、动态化和生动化,提高学生的学习积极性,有效地提高教学质量和效率;采用现代教育技术,将课堂教学、网上答疑和互动讨论等各教学环节有机结合,促进师生互动、学生自主学习;加强实践性教学环节,形成立体化的教学环境,提高学生综合运用控制系统的基本概念、基本原理,分析机械控制系统性能的能力,开展各类的实践教学活动以满足学生的能力培养要求,在实践中培养学生发现、分析和解决工程实际问题的能力。
2.3 教学手段改革
充分利用现代综合教育技术,抓好多媒体技术在课堂教学中的普及应用,利用影像、动画等丰富的多媒体信息,提高“机械控制工程基础”课堂教学的生动性。
加强互动效果,提升课程的品质和内涵:在校园网上提供丰富的网络资源,其中主要包括教学要求、授课计划、学习方法指导、多套综合练习及答案、多套试卷及答案、每章重点难点及学习要求、每章小结等内容,不仅可以满足本课程学生自主学习和上网学习的需要,也将起到师生互动平台的作用。
2.4 实践教学改革
本课程是一门理论性很强的专业基础课,数理知识多,抽象。配合教改后的讲授内容,需要对实验内容进行相应改进。增强实验综合性、创新性,增加设计性实验,由教师提出课题,在教师指导下,让学生自己动手、动脑,亲身经历寻求并发现知识。提高学生的学习兴趣,增强学生的工程意识和专业素质,培养学生实践和创新能力。
2.5 考核方法改革
针对教学内容和教学方法的改革,改进课程考试方式。通过课堂练习、作业、讨论和完成小论文等的教学环节,在教学中加强学生学习过程的训练和考核,提高学生对理论知识的应用能力。建立“机械控制工程基础”试卷库,实行“教考分离”,以客观地评价教学质量。同时,淡化期末考试,形成新的课程考核及学习效果评价体系。通过这一系列学习环节的考核,真正实现对学生知识学习和能力培养效果的科学评定。
3 结语
通过教改使“机械控制工程基础”教学体系更趋合理化、科学化,教学内容丰富化、层次化,教学方法多样化、先进化;科学合理地运用现代信息技术等教学手段,切实提高教学效果;将现代化教学方法和手段融入理论教学,并采用面向解决问题的综合性实验和面向创新能力培养的开放性设计实验相结合的实践形式,实现理论和实践相融合的一体化教学模式;构建一个集生动直观的课堂教学、师生互动的自主学习平台和提高实践能力的实验平台为一体的立体化教学体系,整体提升教学质量和教學效果,提高学生分析问题和解决问题的工程实践及创新能力。
参考文献
[1] 杨叔子,杨克冲.机械工程控制基础[M].武汉:华中科技大学出版社,2000.
[2] 陈效兰,马洁.当代大学生的知识结构与我国高校的课程教学改革[J].黑龙江高教研究,1997(6).
[3] 陈怀琛.MATLAB及其在理工课程中的应用指南[M].西安:西安电子科技大学出版社,2000.