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[摘要]《控制工程基础》是机械工程类专业本、专科生一门重要的专业基础课，内容抽象、理论性较强。本文从教学内容、教学方法、教学手段、实验环节、作业环节以及考核方式等方面进行研究，并探讨教学建议。这为提高该课程教学效果，促进学生学习的积极性，培养学生创新能力起到一定推动作用。
[关键词]控制工程基础 课程教学 机械
随着生产的发展和科学技术的进步，自动控制技术已广泛地应用于工农业生产、交通运输和国防、宇航等领域，并成为当今备受重视的高新技术之一。掌握和了解自动控制的基本理论和方法，对各专业的科学技术人员都是十分必要的。
《控制工程基础》作为机械类及相近专业的一门主干专业基础课程，是研究各类控制系统共性的一门技术基础科学，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了扎实的理论基础。
1.理论教学
《控制工程基础》的理论教学部分以“经典控制理论”为教学内容，具有理论性强、知识点多等特点，学生一般感到枯燥乏味，因而缺乏学习兴趣。另一方面，该课程对数学和物理要求较高，很多基础差的学生根本无法学懂，致使本课程教学难度大。因此，该课程的理论教学可从以下几个方面加以改革。
1.1 理清课程内容主线
可通过一个具体实例，理出一条课程内容的主线：“系统数学模型的建立——求解系统数学模型(时域分析和频域分析)——系统校正和设计”。其中，系统数学模型的建立涉及系统运动微分方程的建立、传递函数定义和求解、系统方框图简化等内容，而拉普拉斯变化及反变换是其数学基础；时域分析包括一阶系统和二阶系统的时间响应，并给出了性能指标，误差的分析和计算是其中引出来的一个内容，频域分析包括Nyquist和Bode的画法，稳定性的问题可融入这一部分，包括代数判据和几何判据；系统的校正和设计是最后综合应用的内容。这样的课程主线将知识点串接起来，增强了知识的条理性和逻辑性，有助于学生的学习和理解。
1.2 突出教学的重点和难点
教师应在教课时，清楚的指出本课程的重点和难点。重点部分，应该对基本概念、原理和方法讲深讲透，并通过实例讲解，如系统运动微分方程建立、误差计算、劳斯判据等。难点部分，应减少理论的推导，增大原理和应用的讲解，如奈奎斯特判据的来由和应用等。
1.3 运用现代教学手段
《控制工程基石出》是一门理论性和实践性较强的专业基础课，不仅内容涉及的知识面广，而且包含的信息量也较大，内容比较抽象，尤其涉及很多公式推导和图形绘制，如采用传统的教学模式，学生会感到难以理解，教师也很难系统全面讲授。运用多媒体教学，并引入Maflab软件，采用图文并茂的投影显示模式，使公式推导和图形绘制等操作变得形象简便，使原本枯燥、抽象的理论阐述变得形象和具体，这必将有利于学生的学习和掌握。
2.实验环节
《控制工程基础》课程学习的最终目的还是应用于实践，在实际实验不允许的情况下，可利用计算机MATLAB仿真实验。通过本实验，应该让学生建立起控制系统的概念，掌握经典控制系统的主要分析方法，并从实验结果理解控制系统的时域、频域性能，理解几种主要典型环节对于控制系统性能的影响，初步掌握改善和提高控制系统性能的方法。同时，掌握利用基于MATLAB软件的PC机实验平台进行自动控制系统仿真研究的基本操作技能，为学习后续课程打下基础。如果在经费、场地等许可的情况下，学校可购买一些控制理论实验箱、倒立摆等虚拟或实际设备让学生实际操作和编制程序，这必将提高学生的综合和创新能力。
3.作业环节
《控制工程基础》这门课程理论性强，对数学和物理要求高，因此课外作业是学习和掌握该门课程必不可少的环节。作业是学生对所学知识进行巩固，独立解决问题的重要途径，是老师获取学生学习情况的重要手段，是联系每次课堂教学的重要纽带，是改进教学方法的有效参考。
3.1 布置少而精的习题
教师应在每次课堂教学后布置与该次教学内容相关的习题，一般可在教材章节后的习题中挑选，挑选的原则是覆盖讲课内容，内容不重复，习题具有代表性和典型性，难度适中。
3.2 及时上交和批改
教师应尽量要求学生在布置作业后的下一课时交作业，并且对上交后的作业及时批改，这样才能够及时了解学生学习的效果，以便及时对接下来的教学进行调整。
3.3 及时讲评
教师应尽可能的在上交作业的下一次课后给学生讲解作业的情况，及时纠正学生错误，让学生找到错误原因，并能够自己动手改正。这样才能够使学生真正掌握已学的知识，并有助于下面知识的学习。
4.考核方式
《控制工程基础》的考试是必需的，也是重要的。但单一的考试方式，不利于反映学生的综合素质和能力。因此，将考核成绩分为平时成绩、实验成绩和期末考试成绩三部分。期末考试成绩采用闭卷形式，占总成绩的60％，考试内容以平时教学内容为主，突出重点，难度适中。实验成绩占总成绩的20％，以实验课堂操作和实验题目测试情况来评定。平时成绩占总成绩的20％，主要包括平时学习态度、课堂出勤情况、作业完成情况等。这样，学生要取得好成绩，必须得在平时的学习过程中下工夫，不能只靠最后考试前的死记硬背，投机取巧。同时，教师平时和期末考试前应该安排答疑时间，以便学生遇到课堂没有解决的问题能在课后解决，也有助于教师了解学生，改进教学。学生与教师的交流可以进一步拓展学生思路，提高学生的能力和水平。
5.结论
随着自动控制技术的日益发展、应用和当前教育对人才培养目标的新要求，《控制工程基础》的教学与改革也应与时俱进，适应教育时代发展的新要求。这就要求我们教师要解放思想，树立起先进的教学理念，运用新的教学方法，提高学生学习的主动性，使学生既能够掌握扎实的理论知识，又能将理论与实际工程问题结合起来。这一切都有待于我们大家的共同努力。
[关键词]控制工程基础 课程教学 机械
随着生产的发展和科学技术的进步，自动控制技术已广泛地应用于工农业生产、交通运输和国防、宇航等领域，并成为当今备受重视的高新技术之一。掌握和了解自动控制的基本理论和方法，对各专业的科学技术人员都是十分必要的。
《控制工程基础》作为机械类及相近专业的一门主干专业基础课程，是研究各类控制系统共性的一门技术基础科学，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了扎实的理论基础。
1.理论教学
《控制工程基础》的理论教学部分以“经典控制理论”为教学内容，具有理论性强、知识点多等特点，学生一般感到枯燥乏味，因而缺乏学习兴趣。另一方面，该课程对数学和物理要求较高，很多基础差的学生根本无法学懂，致使本课程教学难度大。因此，该课程的理论教学可从以下几个方面加以改革。
1.1 理清课程内容主线
可通过一个具体实例，理出一条课程内容的主线：“系统数学模型的建立——求解系统数学模型(时域分析和频域分析)——系统校正和设计”。其中，系统数学模型的建立涉及系统运动微分方程的建立、传递函数定义和求解、系统方框图简化等内容，而拉普拉斯变化及反变换是其数学基础；时域分析包括一阶系统和二阶系统的时间响应，并给出了性能指标，误差的分析和计算是其中引出来的一个内容，频域分析包括Nyquist和Bode的画法，稳定性的问题可融入这一部分，包括代数判据和几何判据；系统的校正和设计是最后综合应用的内容。这样的课程主线将知识点串接起来，增强了知识的条理性和逻辑性，有助于学生的学习和理解。
1.2 突出教学的重点和难点
教师应在教课时，清楚的指出本课程的重点和难点。重点部分，应该对基本概念、原理和方法讲深讲透，并通过实例讲解，如系统运动微分方程建立、误差计算、劳斯判据等。难点部分，应减少理论的推导，增大原理和应用的讲解，如奈奎斯特判据的来由和应用等。
1.3 运用现代教学手段
《控制工程基石出》是一门理论性和实践性较强的专业基础课，不仅内容涉及的知识面广，而且包含的信息量也较大，内容比较抽象，尤其涉及很多公式推导和图形绘制，如采用传统的教学模式，学生会感到难以理解，教师也很难系统全面讲授。运用多媒体教学，并引入Maflab软件，采用图文并茂的投影显示模式，使公式推导和图形绘制等操作变得形象简便，使原本枯燥、抽象的理论阐述变得形象和具体，这必将有利于学生的学习和掌握。
2.实验环节
《控制工程基础》课程学习的最终目的还是应用于实践，在实际实验不允许的情况下，可利用计算机MATLAB仿真实验。通过本实验，应该让学生建立起控制系统的概念，掌握经典控制系统的主要分析方法，并从实验结果理解控制系统的时域、频域性能，理解几种主要典型环节对于控制系统性能的影响，初步掌握改善和提高控制系统性能的方法。同时，掌握利用基于MATLAB软件的PC机实验平台进行自动控制系统仿真研究的基本操作技能，为学习后续课程打下基础。如果在经费、场地等许可的情况下，学校可购买一些控制理论实验箱、倒立摆等虚拟或实际设备让学生实际操作和编制程序，这必将提高学生的综合和创新能力。
3.作业环节
《控制工程基础》这门课程理论性强，对数学和物理要求高，因此课外作业是学习和掌握该门课程必不可少的环节。作业是学生对所学知识进行巩固，独立解决问题的重要途径，是老师获取学生学习情况的重要手段，是联系每次课堂教学的重要纽带，是改进教学方法的有效参考。
3.1 布置少而精的习题
教师应在每次课堂教学后布置与该次教学内容相关的习题，一般可在教材章节后的习题中挑选，挑选的原则是覆盖讲课内容，内容不重复，习题具有代表性和典型性，难度适中。
3.2 及时上交和批改
教师应尽量要求学生在布置作业后的下一课时交作业，并且对上交后的作业及时批改，这样才能够及时了解学生学习的效果，以便及时对接下来的教学进行调整。
3.3 及时讲评
教师应尽可能的在上交作业的下一次课后给学生讲解作业的情况，及时纠正学生错误，让学生找到错误原因，并能够自己动手改正。这样才能够使学生真正掌握已学的知识，并有助于下面知识的学习。
4.考核方式
《控制工程基础》的考试是必需的，也是重要的。但单一的考试方式，不利于反映学生的综合素质和能力。因此，将考核成绩分为平时成绩、实验成绩和期末考试成绩三部分。期末考试成绩采用闭卷形式，占总成绩的60％，考试内容以平时教学内容为主，突出重点，难度适中。实验成绩占总成绩的20％，以实验课堂操作和实验题目测试情况来评定。平时成绩占总成绩的20％，主要包括平时学习态度、课堂出勤情况、作业完成情况等。这样，学生要取得好成绩，必须得在平时的学习过程中下工夫，不能只靠最后考试前的死记硬背，投机取巧。同时，教师平时和期末考试前应该安排答疑时间，以便学生遇到课堂没有解决的问题能在课后解决，也有助于教师了解学生，改进教学。学生与教师的交流可以进一步拓展学生思路，提高学生的能力和水平。
5.结论
随着自动控制技术的日益发展、应用和当前教育对人才培养目标的新要求，《控制工程基础》的教学与改革也应与时俱进，适应教育时代发展的新要求。这就要求我们教师要解放思想，树立起先进的教学理念，运用新的教学方法，提高学生学习的主动性，使学生既能够掌握扎实的理论知识，又能将理论与实际工程问题结合起来。这一切都有待于我们大家的共同努力。