对工科自动控制系列的课程教学体系的思考论文

对工科自动控制系列的课程教学体系的思考论文（精选6篇）

对工科自动控制系列的课程教学体系的思考论文 篇1

一、自动化学科专业培养目标与课程体系定位

培养目标定位很重要，涉及自动化学科的发展和人才适应市场的需求问题。钱学森认为，MIT是培养优秀工程师的学校，而CIT是培养总工程师的学校。即使像清华与北航同属研究型一类大学，由于行业背景不一，自动化学科专业培养目标和特色亦不相同。因此，对于不同地区、不同层次、不同基础的高等学校，应该有不同的专业培养目标定位、不同的质量要求和标准。

根据联合国教科文组织对人才培养分类的方法，考虑到所设专业高等教育人才培养的多样性，结合当前我国自动化学科专业高等教育现状，可分为“研究型”、“教学研究型”、 “教学主导型”、“职业技术型(专科自动化类专业)”四种类型。为此，建议自动化学科专业按下述四种类型分别定位。

1.研究型大学——以培养自动化学术型、学术复合型人才为主，并在工程培养学术与应用复合型、高层次人才;本科是通识为主的专业教育。

2.教学研究型大——学以培养自动化学术与应用及其复合型人才为主，本科是通识为主或通识与专业并重的教育。

3.教学主导型大学(一般普通高校)——以培养自动化应用型、复合型人才为主，本科是通识与专业并重的教育。

4.高等职业学院——以培养自动化类职业应用型、职业应用型复合型人才为主，专科是完全职业专业教育。

根据不同类型高等学校的定位，制定相应培养目标的培养计划，自动化学科专业课程体系可根据不同类型学校的不同定位进行设置。

1.以理科为主的综合性大学，以研究控制科学为主，应以自动控制理论、方法、系统建模与设计、先进控制技术为主设计课程体系。

2.以工科为主的研究型与教学研究型大学，突出信息的控制。以信息的获取、处理、控制、系统设计、先进控制技术为主设计课程体系。

3.以工科为主的.教学主导型大学，应以鲜明的行业为背景，应用控制理论、方法和系统设计为主设计课程体系。

4.高等职业学校以地方经济或行业服务为宗旨，围绕基本和先进的自动化类职业应用技术理论、方法与实践为核心，构建课程体系。

二、自动控制系列课程教学改革的总体思路

(一)摆脱传统观念束缚，重新制定合理的教学计划和教学大纲

旧的课程体系下，教师单打独斗，互相之间没有真正建立联系和合作，新的专业教学理念提倡团队精神和协同作战。我们在自动控制系列课程教学改革中注重课程体系整体优化，明确课程之间内容的衔接关系，避免不必要的重复和遗漏。组织大家进行调研、讨论，将自动控制系列课程融为一体，相互衔接、相互连贯，重新制定合理的教学计划和教学大纲、实验计划和大纲、综合课程设计的计划和大纲等，然后聘请校内外专家进行评审，最后形成合理的教学计划和大纲。将该系列教学计划和大纲在自动化专业学生中试用并逐渐完善。

(二)大力整合课程内容，系列课程体系改革应突出“系统理念”

自动化的核心是控制与系统。为了让学生掌握自动化专业的核心知识，我们按“控制与系统”这一主线安排课程体系。大学阶段的控制理论基础内容，是线性定常单输人单输出(简称单变量)系统理论，它既包括以传递函数为基础的“经典控制理论”，又包括以状态空间模型为基础的“现代控制理论”。不论是“经典”还是“现代”，它们阐述的实质是自动控制的方法论，因此要以控制系统为主线，将“经典”与“现代”有机地结合在一起，既注意它们的各自的特点，又强调它们之间的内在联系，以增强控制理论基础的系统性、完整性和科学性。

1.以知识单元为主线索进行自动控制系列课程整合，强化课程之间的知识联系，增加、压缩和取消课程或课程内容，以确保相关课程的衔接和知识点的完整性，使课程体系更趋合理。

2.在课程设置上应该保证做到“控制理论、实践环节、MATLAB语言和外语学习”四个不断线。控制理论不断线:分为自动控制原理、现代控制理论和智能控制等三部分。实践环节不断线:实践环节包括实验、实习、课程设计和毕业设计等。MATLAB语言不断线:在自动控制原理、现代控制理论和智能控制等课程理论教学和实验教学中融人MATLAB语言训练，采用MATLAB软件进行控制系统的分析与校正，增强学生的感性认识，帮助加深理解，以改变教学内容单一的状况。外语学习不断线:由于目前大学英语教学只集中在一、二年级，学生在后两年很多是在应付四、六级英语考试，已经通过考试的学生多数是把外语放在一边。因此在三、四年级的双语教学可以保证外语教学的连续性。我们将逐步在现代控制理论、控制系统仿真等专业课采用双语，使学生一直在外语的环境下学习，有利于提高学生外语的各方面水平和能力。

3.创建“自动控制原理”精品课程。“自动控制原理”是自动化学科重要的专业基础课，为后续专业课程的学习打下基础，其课程建设十分必要和重要。我校“自动控制原理”由教授主讲，在教学改革中应作为精品课程进行重点建设，不断积累经验，突出特色，使其在系列课程体系中起到示范作用。

4.教材上应编写或重新选择合理的配套教材。统一选定系列教材或联合编写校内讲义、多媒体教案和辅导资料、实验指导书等。

5.改革考试模式，将传统的单一考试模式改为多种模式相结合的考试形式。新考试模式将卷面考试、口试和撰写有关课程内容的科学报告相结合，可以更好地检验学生的综合能力和创新能力。

参考文献：

[1]申功璋.自动化学科专业人才培养分类及其定位研究[J].中国大学教学，，(3).

[2]姚舜才，樊旭梅.高校自动化专业课程双语教学的探讨与实践[J].中北大学学报(社科版)，2005.(l).

对工科自动控制系列的课程教学体系的思考论文 篇2

一、《大学语文》课程的困惑

《大学语文》这样一门具有独特功能的课程, 在中国很多以理工科为主的高校里不但没有获得其应有的地位, 反而还遭到人为的“矮化”, 这不禁令人困惑。困惑之一:《大学语文》认识上的偏差在一些学校里, 有些领导不大重视《大学语文》, 课时减了又减;有的学生对《大学语文》课产生厌学情绪, 相反对英语课程情有独钟;大学语文的任教老师也深感苦恼, 课时不饱满收入少, 缺少专业支撑, 职称晋升较难。

困惑之二:大学里存在的怪现象一边是《大学语文》遭遇边缘化的困境, 一边是学生表达能力的整体下降。大学生无论是书面的还是口头的表达能力均与其身份不符。至于在文学作品的鉴赏方面, 大部分学生的能力更是不容乐观。

面对《大学语文》的尴尬处境, 笼统地说学校领导不支持是片面的;笼统地说大学生们不热爱更是片面的。问题的关键还在于任教老师怎样去认识、怎样去实施教学。其实, 造成这种局面的原因是复杂的, 它涉及历史上重理轻文定式思维的影响、当代社会功利倾向的现实选择、英语霸权地位挤压下的恶果、教材改革滞后和教师水平参差不齐的负面效应等多个方面。这些原因, 有些是深层次的并非一般人所能为的, 有的是常人能为的。所以客观来说, 应从目前的实际情况出发, 在《大学语文》课程建设上多做些尝试与探索。

二、《大学语文》课程建设中的探索

《大学语文》课程建设, 涉及教学理论探讨、教材建设、教学方法改革以及教学实践等多个方面, 是一个系统而又复杂的工程, 不可能一蹴而就。从理工科院校的校情出发, 笔者认为:其思路应该是:一个中心、两个先行、三个尝试、四个创新、五个坚持。

1、一个中心:以教学为中心

《大学语文》教学的中心任务, 就是要把学生语文知识和人文素质的水平提高到一个新的层面。无论是教材建设、师资建设、教学方法改革以及教学实践等方面, 自始至终都在围绕这个中心, 加大学生语文的应用能力、审美能力和探究能力的培养力度。

2、两个先行:课程定位先行, 理论研究先行

(1) 先行之一:课程定位先行

《大学语文》教什么?要达到什么目的?历来众说纷纭。这实际涉及到课程的定位:是公共基础课、素质教育课, 还是人文通识课?笔者认为, 《大学语文》课程应该被定位为公共基础课程。因此, 在授课过程中, 就应该牢牢把握其基础性和人文性的特点。只有方向明确了, 做到有的放矢。

(2) 先行之二:理论研究先行

理论研究就是对与教学有关的理论进行研究, 它涉及学科知识、教学理论和教学方法等方面。所谓先行, 就是在《大学语文》课程建设过程中, 只要是涉及课程建设中的有关内容, 应该先从理论进行探讨, 然后再付诸实施。其先行的途径一般应该有两个:一个是论文, 一个是立项。这有如下好处:

首先是能提高《大学语文》课程地位。一个学科或一门课程, 如果在教学、科研项目上默默无闻, 教学效果再好, 也很难得到方方面面的认可;其次能得到一定资金的支持, 再者是为任教老师提供了一个增强科研、业务能力的平台。

3、三个尝试:讲义撰写尝试;课件制作尝试;网页制作尝试

(1) 尝试之一:讲义撰写

教材建设在课程建设中占有极为重要的地位, 目前国内的教材众多, 这些教材, 有的很好, 但容量太大;有的教材在内容上与中学教材重复过多;有的教材仅是文选本, 篇与篇之间缺乏内在的联系。针对这些情况, 必须从学生的实际出发, 并尽可能做到因势利导, 贴近学生需求, 撰写符合学生要求的讲义, 以讲义为主, 以教材为辅。讲义撰写过程中, 应该遵循如下几个原则:

一、大胆创新, 突破传统思维模式的束缚。

在指导思想上, 首先是尽可能达到科学性与实用性、历史性与现代性、思想性与艺术性较完美的结合。其次是以史带文, 在文学史的框架内, 以有关基本理论为先导, 把具体作品作为例子, 让学生在了解文学史纵向线索的基础上来完成作品横向方面的学习。再是重树“大语文”视角, 视语文为认识社会的有效途径, 视语言为重要的文化载体, 视作品具有陶冶人们情操的功能, 引导学生全方位、多侧面地去领会传统和现代文化的深刻蕴涵以及体悟人生哲理。最后是建立便于学生自学的平台, 强化学生动脑、动手能力的培养, 以有利于实现学生将所学知识转化为能力的终极目标。

二、实事求是的合理定位。

《大学语文》就其性质看, 虽说是公共基础课, 但有读书明理的功能。所谓“读书明理”指的是读文学书、明做人之理。这也就是为什么自古以来文学一直是中国人作为启蒙教育、人格教育的基础课。因此, 《大学语文》不能仅视为重要的公共基础课, 也应被看做人文精神的传播课。作为讲义的编写者在编撰讲义时相应增加一些历代优秀的文学篇目, 也就顺理成章了。

三、搭建好科学的统筹兼顾的框架。

在体例建构上, 讲义一般要以文学史发展脉络为经, 以不同时代、不同风格的代表作家的经典作品为纬, 由散文﹑诗词﹑小说﹑戏剧、外国文学以及写作等部分构成。这样就形成了古今中外文学作品相结合, 以中国文学作品为主、外国文学作品为辅、兼顾应用的基本结构格局。在这个建构中, 既有理论又有实践, 既为学生全面了解文学史知识创造了机会, 又为学生广泛涉猎众多体裁、题材的优秀作品和发挥写作能力提供了条件。

四、内容安排上要审时度势与时俱进。

在作品选择上, 既要突出其美文特色, 更为重要地是要与时俱进, 贴近时代需求。作品选择在坚持思想性和艺术性相统一的前提下, 力求古与今、中与外作品的精、多、全、新。坚持题材风格的多样化, 所选作品要基本涵盖不同时期、不同流派、不同风格代表作家的代表作品。众多的名篇佳作汇聚成册, 构成一个多彩多姿的“世界”, 让学生浸淫其中, 得到熏陶和感化。

(2) 尝试之二:光盘制作

课件教学是实现教学手段、方法现代化的有效途径。传统教学方法与手段, 一般是老师讲, 学生听, 常常是“一张嘴、一杯水、一根粉笔”讲到底。这种教学模式的确难以适应当代学生的需求。为了改变传统教学方法与手段, 图文并茂、与《大学语文》讲义配套的电子课件就成为不可或缺的教学辅助工具。

(3) 尝试之三:题库与综合练习

目前《大学语文》教学的一个尴尬的地方在于有限的课量难以涵盖文学理论、中国古代文学、中国现当代文学、比较文学与世界文学、语言学、公务写作等方向所有的内容, 必然会造成难以从整体上给学生呈现一个比较清晰的学科景象, 因此在课程教学的同时, 大量扩展性的习题与综合练习的配备就可以尽可能地弥补课程教学之外的学科知识的盲区, 这些补充材料有助于学生开拓知识视野、培养审美评价能力和文化评价能力, 提高综合运用知识的能力。

4、四个创新:教学模式创新;考试模式创新;专题讲座创新;社团活动创新

(1) 创新之一:教学模式

教学模式创新, 就是教学模式不拘一格。任课教师可以采用灵活多样的形式授课。对有特长或有需求的学生可以区别对待, 进行“分槽喂料”。如果班上有同学喜爱文学作品, 任课教师就可为其开“小灶”, 同时将其介绍到相应的文学社团, 给予培养, 以扬其之长。

(2) 创新之二:考试模式

考试模式创新, 就是改革现有的考试模式。考试的目的, 是要通过试卷全面而准确地检验学生掌握知识所达到的程度。然而, 现有的《大学语文》考试, 无论是闭卷还是开卷, 都很难实现主观上的这个愿望。因为, 试卷上的成绩是学生考前靠“临时抱佛脚”突击得来的。这里所说的“考试模式创新”仅是对总成绩中平时成绩的变动, 记分的范围在原考勤、作业的基础上应该增加回答问题、教学建议、学习独创性、发表文章等多项。记分范围扩大后, 既调动了学生的积极性、活跃了课堂气氛, 又理论联系了实际。更为重要的是为学生素质的提高提供了一个有效的平台。

(3) 创新之三:专题讲座与沙龙

专题讲座与沙龙创新, 就是将专题讲座的内容与课程的内容联系一起, 这种讲座实际上是课堂的延伸。针对《大学语文》课时有限的实际情况, 开设专题讲座就成为了有效的课程补充形式。此类系列化专题讲座, 内容应与与课程内容相挂钩, 利用课余时间组织学生参加, 人员可以不固定, 主题也可以自由灵活, 相信必然会激发学生们的学习热情与兴趣。

(4) 创新之四:社团活动

社团活动创新, 就是创造条件使同学们的爱好与相关社团对接, 让他们在各自所喜爱的社团里找到思想上的共鸣。作为以理工为主的院校, 一些文科类社团倍受同学们的青睐, 在这些社团里, 指导老师一般由文科老师担当。因此应该因势利导, 将文学社团的活动纳入课程建设的范畴, 使文学社团成为同学们理论联系实际的阵地。

5、五个坚持:

坚持走出去;坚持教材、大纲、试卷三统一;坚持相互听课、作业互查制度;坚持教学研究和理论联系实际;坚持言传身教的优良传统

(1) 坚持之一:走出去

走出去, 其目的就是学习。为了改变《大学语文》课程尴尬的局面, 必须要走出去, 利用网络平台、参加各种学术会议、培训学习的机会加强与兄弟院校的交流与联系。通过主动性的联络, 既能开拓学科视野、增强了教学技能, 又可以为课程建设获得大量的第一手资料, 丰富学术资源库。

(2) 坚持之二:教材、大纲、试卷三统一

在教学过程中, 应该提倡和鼓励任课教师发挥自己的聪明才智, 进行教学模式创新, 但前提必须坚持教材、大纲、试卷三统一。任课教师只能是围绕教材内容进行深化和延伸, 只能是在教学大纲框架内发挥。教材、大纲、试卷三统一, 是保证教学任务顺利完成的基础, 也是保证教学行政部门有关要求得到落实的措施。同时, 也是检验完成教学任务质量高低的凭证。

(3) 坚持之三:相互听课、作业互查

坚持相互听课、作业互查是提高教学质量的重要举措, 也是教师相互学习的一个有效途径, 同时也是课程建设中不可缺少的一个环节。从相互听课来看, 作为讲课者必定要精心准备, 力图将自己的能力和水平发挥到极致, 其收获是大的。对于听课者来说, 肯定也是一次难得的取长补短的学习机会。从作业互查来看, 这一约束性举措, 使互查双方都能从彼此的检查中得到促进, 在促进中得到提高。坚持相互听课、作业互查的传统, 对课程建设是有利的, 同时也有利于教学质量和师资水平的提高。

(4) 坚持之四:教学研究和理论联系实际

教学研究和理论联系实际, 在课程建设中占有重要地位。教学研究涉及两个层面:一个是教学理论研究, 一个是教学研究活动。教学理论研究是对有关教学理论的前沿知识、学科方面的知识和教学过程中的难题等方面展开理论探讨。而教学活动是对上述几个方面问题的研究进行布置、探讨、督促和检查。

(5) 坚持之五:言传身教

孔子说:“其身正, 不令而行;其身不正, 虽令不行。”作为当代的高校教师, 要完成教书育人的使命, 发扬以身作则的优良传统尤为重要。强调言传身教, 就是说作为一名旨在灌输大学生人文精神、培养高层次文化素质的《大学语文》课任课教师, 一定要用高尚的情操、品格去教育、影响学生, 使其成为时代所需要的人:既有专业知识又具有高尚的品格与情操。

对工科自动控制系列的课程教学体系的思考论文 篇3

【关键词】力学系列课程 教学改革 理论教学 实践教学

【中图分类号】O3-4；G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）14-0042-02

我国力学系列课程遇到许多矛盾，一是采用前苏联的教学模式，部分教学内容陈旧落后。缺乏现代力学的思想，各学科之间交叉、渗透、综合对力学课程形成强烈的冲击，新的科学前沿理论与部分老化的教学内容矛盾比较突出。二是力学单门课程内容比较成熟稳定，过分强调单门课程的系统性和严密性。各门课程各自为政，老死不相往来，造成力学课程与专业课程相互脱节。三是学时数减少但素质教育要求提高，培养学生工程素质日益得到重视，缺乏对学生从实际结构向力学模型转化能力的培养。四是计算机科学与力学的结合为力学学科提出了跨学科人才培养的需求。五是学生实验能力较弱，实验内容陈旧，缺乏现代实验技术。

综上所述，力学系列课程正面临严峻的挑战，必须改革和发展以满足新世纪对应用型人才的需求。结合我校自身的发展现状，对力学系列课程进行整体优化，规划系列内各门课程的任务、学时和要求，减少重复，加强互相衔接。

1、调整教学内容

以现代工程设计为主线，兼顾学科内在逻辑联系，调整并局部更新教学内容。主要研究普通物理、理论力学、机械原理、汽车理论、材料力学、机械设计、汽车设计、有限元基础与应用、CAE应用技术；涉及九门课程的教学内容，适当打破单个学科的严格界限，分别从克服重复环节、重视学科交叉、删除陈旧内容三方面对力学系列课程的教学内容进行有机组合和优化。

1）克服重复环节

深入分析各门课程的教学内容，吸取国内外有关经验，重视重复脱节带来的问题，采用果断措施加以解决，对于同一类教学内容或采用合并或在力学教学中只简单复习不再深入讨论。例如：重心、转动惯量、刚体定轴转动、质点运动学及动力学在普通物理中都有详细的介绍，在理论力学教学中可不进行理论推导，只讲要点来加深学生对基本概念的理解。

2）重视学科交叉

力学课程之间、力学课程与后续专业课程，不应当是相互隔离、老死不相往来的。需要理顺力学课程和后续课程的关系，确定后续课程的知识点和基本要求对力学课程哪些基本理论提出了更高的要求，在此基础上，理清各门课程相关教学内容的内在联系，并以此优化力学课程的教学内容，使力学课程的主要理论要尽量与后续课接轨。

3）删除陈旧内容

新的科学前沿理论与老化了的教学内容矛盾比较冲突。迫使我们不得不提高工科力学课程的起点，对教学内容实现不断地新陈代谢。对于力学学科陈旧的内容需要删除或削减，而对于一些现代先进的科技成果和学科的发展动态需要适当的增加或加强。譬如理论力学的三力汇交，力学分析的图解法，材料力学的应力圆等，这些内容已经成为作古的技术，只做概念介绍。对于现代先进的科技成果和学科的发展动态需要适当的增加或加强。例如：汽车NVH；汽车碰撞；疲劳；混沌；复合材料；各种优化技术；非线性等概念可在力学教学中提及并加强概念。

2、加强工程素质

力学课程的例题大多为满足假定条件的理想力学模型，很少引入对工程背景的介绍，体现不出专业特色，使得学生在学习中缺乏工程目标，难以理解学习的目的和意义。不利于对学生分析问题、解决问题能力的培养。力学系列课程要为专业课和工程实践服务，对本科生必须强化工程意识，通过调研专业课的教学内容，从专业课中选取典型实例作为力学教学案例，通过力学观点进行分析，目的是加强学生从工程实际选取力学模型的能力，从工程实际层面上提高教学内容的深度。

3、理论实践并重

我校力学部承担的教学环节可分为三个层次，第一层次为理论力学和材料力学基础力学课程，第二层次为有限元基础与应用和CAE应用技术力学仿真类课程，第三层次为汽车设计课程设计及毕业设计两个实践环节。将上述各个教学环节进行优化重组，建立理论和实践教学两线并举、二元一体的力学系列课程教学体系。该体系通过理论和实践两个教学环节为基础将力学系列课程相互渗透，并与专业教学有机衔接。

（1）理论教学中，注重加强基本概念、基本公式、基本解法的训练。

（2）理论教学中，注重学生的理论分析、数值仿真、实体实验三方面的知识和能力的培养。理论力学教学中引入MATLAB软件求解非线性微分方程、引入ADAMS软件求解运动学和动力学问题；材料力学教学中引入有限元软件求解基本变形等问题。而且鼓励学生在课外设计一些力学实验。如：省力机构；空降鸡蛋装置；压杆稳定实验装置等等。第五学期的“有限元法基础与应用”的理论教学完成后，采取自愿报名方式成立CAE课外学习小组，在第六学期进行培养。设置专门的培训方案和内容，内容不但包括数值仿真方面的训练，还对学生实验模态分析和应变测试进行培训。

（3）在实践教学过程中，重视理论的定量分析和定性分析。在汽车设计课程设计及毕业设计中，在任务中增加定量和定性分析。例如课程设计中板簧、车架纵梁的静力有限元分析可以利用材料力学公式进行预估理论解。毕业设计座椅動态舒适性的振动研究中，简化成单自由度的垂直振动并进行理论计算。 通过手算加强学生对基础知识的掌握及更好的整体把握课题。有些问题没有理论解，可将模型进行较大简化，尽管精度受影响，但能验证仿真模型建立是否正确。再者注重培养学生定性分析的能力，在进行有限元分析时，要求学生能预先判断构件如何变形？应力水平高会出现在哪里？沿厚度方向网格密度应为多少？网格哪里应加密？等等问题。

通过3年的教学实践，理顺了力学系列课程的教学内容，使力学课程和专业课程形成一个有机的整体，相互之间沟通和联系，真正做到夯实力学教学基础，强化学生工程意识。力学系列课程的教学改革不但为力学精品课程和力学教材的建设打下良好的基础。学生的工程素质、力学素质也得到明显提高，深受用人单位的欢迎。

对工科自动控制系列的课程教学体系的思考论文 篇4

关键词：工科研究生,理论课教学,内容僵化,模块化

21世纪最贵的是人才,21世纪的竞争说到底也是人才的竞争、教育的竞争。而大学作为培养高素质、创新性技术人才的重要基地,其作用性尤为突出。研究表明,具有较好材料物理化学素养的大学生,其适应能力更强,“后劲”足。由于具有较好的理论基础,他们对于工作中遇到的问题能够很快的想出分析问题的思路,开辟新的方法,从而能较快的适应工作的变动,在今后的工作领域有更高的成就[1,2]。由此可见,材料物理化学在材料类专业研究生培养过程中占居着非常重要的地位。但是,在材料物理化学的理论课学习中,有很多抽象、难以理解的问题或者概念需要授课老师花时间和技巧才能使学生产生学习的兴趣[3,4,5]。近年来,研究生招生机制、研究生教育教学方式发生了较大变化,教育功利化、社会化日趋加剧,理论课程教学陷入了前所未有的困境。教师绞尽脑汁在模式、技术、手段上的花样翻新,改善教育教学方式,学生却无动于衷。多年来的高等学校教育教学改革,已经耗费了太多老师的精力、耐心和才智,但收效甚微。笔者以材料物理化学近五年的理论教学实践为例,尝试分析工科研究生理论教学中存在的问题。

1 研究生专业背景差异化是影响理论教学的前提

研究生教育不同于本科生,本科生的教学注重综合素质的培养,而研究生的培养更加注重专业性、方向性。就材料专业的研究生而言,其方向大致包括金属材料、材料成型、无机非金属、高分子材料、焊接技术与材料等。无论是那个方向,作为研究材料共性的材料物理化学课程,都有学习的必要。由于近年研究生招生竞争加剧,跨专业学生比例增加,管理类、自动化、金融类学生跨考材料专业的研究生比比皆是,使得课程统一教学难度增加;加之材料专业本身存在巨大的差异性,如金属材料方向、模具方向、有机化工材料方向的研究生对材料物理化学理解和认同是完全不同的,要让具有不同专业背景的学生对该课程都提起兴趣,并对其有很好的理解是比较困难的。当然,采用分专业小班教学不失为一种好的方法,但教学成本明显提升。

2 教育社会化、功利化加剧是影响研究生积极主动学习的关键

学生对于理论性课程的学习有一种排斥心理,总感觉理论性的教学缺乏与实际的接轨,枯燥、无趣。由于专业背景不同,各个专业方向的研究生对于材料物理化学这种偏重于理论性的课程学习存在困惑,且难以想象学习该课程在今后的科研工作或者学习中所能用到的几率,有一种学之无用的感觉。此外,新的研究生奖惩体制导致学生更倾向于花更多的时间从事实验研究和撰写论文来获得更高的眼前收益,而忽视理论知识的学习和长远的收益,即只重视专业而忽视基础,只重视技术而忽视理论。俗话说,基础不牢地动山摇,没有丰富的理论知识,再好的大厦也只会是“空中楼阁”。

3 研究生课程教学大纲和教材陈旧、僵化是影响教学质量的关键

材料科学变化日新月异,但研究生培养方案修订太慢,大纲变动少,教材太过陈旧;加之很多学校要求教学必须严格根据教学大纲和教材,使得研究生教学太过于僵化,太过于依赖教材和大纲,知识更新不够,失去了教学的灵活性。诚然,教材、教学大纲是必不可少的,但研究生是活跃的群体,研究生教学更应该是活跃的。大纲起到提纲挈领的作用,而不应该是条条框框的限制,知识是不断更新和充实的过程。从某种程度上说,与其给研究生理论教学,不如给研究生进行专题式讲座,教学效果更佳,教学质量更好。

4 教师的教学水平是影响教学质量的积极因素

材料物理化学属于交叉学科,是链接基础学科和应用学科、科学研究的桥梁。由于该课程公式多,概念性、理论性较强,对于不同工科背景的学生来说理解起来较困难。而大部分教师在进入大学教学时都不曾有过丰富的实践经验,导致其在授课过程中无法将如此具有理论性的课程与实际结合起来,而且该课程的课时又比较少,就更增加了课程的教学难度。如何将材料物理化学课程与实践相结合,使抽象难懂的知识变得更加具体、生动,从而让学生容易理解和掌握知识,教学实际案例是关键。然而,材料物理化学涉及的知识面广、跨度大,需要的教学案例多,与实际结合紧密,没有丰富的实践经验是难以完成的。因此,研究生的理论课程更应该是团队化教学和模块化教学,以吸收各个专业方向的优秀教学案例。

5 结语

研究生教学大纲重要,教材重要,但教学内容更重要;学生的眼前利益重要,但长远收益更要重;专业技术重要,但基础、理论知识更重要。研究生教育教学应着眼长远,教学质量的提升不单单是靠教师教学水平,学生积极性和主动性,更应该注重教学内容的充实性、实践性和灵活性。

参考文献

[1]肖利,刘建华,唐娴敏,等.冶金、材料类专业物理化学课程教学改革与实践[J].湖南工业大学学报,2011,25(3):93-95.

[2]伊廷锋,金红,朱彦荣,等.工科专业物理化学教学提高学生学习兴趣的几点尝试[J].化工高等教育,2010(2):71-74.

[3]甘贵生,甘树德.材料物理化学教学的几点体会[J].广州化工,2013,41(24):166-167.

[4]甘贵生,罗怡,杨栋华,等.调动学习积极性,实现高效教学[J].科教导刊,2015(3):97-98.

对工科自动控制系列的课程教学体系的思考论文 篇5

“为什么要学这门课程?”“以后工作中用得着吗?”“太难学了!”这是很多应用型工科院校的学生在学习《控制工程基础》课程时所面临的困惑和感受。的确, 与专业课实用性强, 内容具体, 即学即用的特点不同, 《控制工程基础》作为一门专业基础课程, 所研究的是工程中的一些共性问题, 不仅知识体系庞杂, 而且内容抽象, 概括性强。这样一来, 学生学习起来就难免感到目标不明确, 空洞乏味, 学习动力不足, 并且很难深刻认识到该课程的重要性。另外, 该课程还需要学生具备较强的数理知识, 而应用型工科院校的学生在这方面又普遍感到力不从心, 这无疑更加大了学习的难度, 导致其学习主动性差。

针对上述存在的问题, 笔者就如何激发学生的学习动力, 提高课堂教学质量进行了一些尝试和调整。

一、讲好绪论首课, 激发学习兴趣

很多学生尤其是应用型工科院校的学生在刚开始接触《控制工程基础》这门课程时, 认为它与自己的专业没有什么必然联系, 以后工作也用不到, 于是就对该课程的学习产生了懈怠心理, 所谓的学习更多的是为了应付考试而已。为了改变这种局面, 讲好绪论课显得尤其重要。

首先, 要让学生明白学习《控制工程基础》的重要性。控制论不仅是一门重要的学科, 而且是科学方法论之一。控制论是一种放之四海而皆准的理论, 它提出、分析问题与解决问题的思想方法符合唯物辩证法。控制理论在工程技术领域中体现为工程控制论。在科技高速发展的现代社会, 工程领域中无不涉及控制, 可见工程控制论的学习有多么重要, 只有掌握了控制论的精髓, 学生才能更好地学习后面的专业知识。接着, 通过一些鲜活的例子来展现控制论的应用, 让学生深刻体会到控制论带给人类的影响, 以激发学习兴趣。运用多媒体手段通过图文并茂的图片、视频展现控制论的应用实例, 从瓦特的蒸汽机、二次世界大战中的自动火炮, 到当今社会的载人飞船、探月工程、气象预报, 等等。

总之, 通过绪论部分的学习, 要让学生懂得从整体角度、以动力学的观点去分析系统的动态行为, 知道应用经典控制论中的基本概念和方法来分析、研究和解决实际问题。

二、抓住课程主线, 避免知识零散

《控制工程基础》这门课程不仅理论体系庞杂, 涉及知识面广, 而且数学推导和计算烦琐无比, 教师很难在规定的40学时内进行系统全面的讲授。在传统的课堂教学中, 教师为了追求看得见的教学效果———高分, 往往有些急功近利。针对上述现象, 笔者在实际教学中采用主线贯通式的教学方法, 使学生能对课程内容始终做到整体把握和条理清晰, 并以此为基础不断深入学习, 既“进得去”, 又“出得来”, 从而大大增强学生学习该课程的归属感和自信心。《控制工程基础》看似庞杂, 但归根结底都是围绕一个对象、三大内容展开的, 即主要的研究对象为反馈控制系统, 主要的学习内容可概括为系统的数学模型、系统的性能分析和系统的校正三个方面。其中, 系统分析是课程的核心内容, 数学模型是系统分析的基础工具, 而系统校正则是在性能分析的基础之上如何改善系统的性能, 它和工程应用密不可分, 是系统分析的终结所在。在系统的分析中, 主要方法有时域法、频域法和以此为基础的图示法, 这些方法从不同的角度来分析同一个系统。课程主要内容的框架结构如图1所示, 图中每个内容分别对应教材中的第一至六章。在学习每章内容之前, 特将此框架图展示给学生, 使他们对课程的基本结构始终有着清晰的认识, 能在学习过程中抓住课程主线, 做到前钩后连、融会贯通, 从而避免知识点的零散和学习的盲目性。

三、活用教学方法, 强化教学效果

以武汉工程大学为例, 通过研究分析学校对机械类专业的基本定位并结合学生的具体情况, 认真钻研《控制工程基础》这门课程的基本内容, 课堂上通过采用多种教学方式相结合的形式, 来让学生更加透彻地掌握课程内容, 从而提升教学质量。

1. 探究式教学。

授课教师通过引入特定情境, 引导同学们分析问题, 通过制定方案或设计实验来认识问题、解决问题或得到答案、得出结论并探讨此过程中的感想和交流经验。教师应立足于实际问题, 并提供有用信息, 学生就这个问题来发散思维, 思考解决此类问题的方法或改进原有方法等。这种教学方式更注重于同学们的自主探究, 可以使学生建立自主分析解决问题的观念, 在这个完整解决某个问题的过程中, 学生可以在探究讨论中获得知识。这种教学方式能使同学们解决问题的能力提高, 同时也熟练和巩固了这些基础知识的应用, 达到了很好的教学效果。如看到教室外武黄高速上奔跑的汽车时, 提出问题, 如驾驶人员如何能做到准确、快速地按照预想的行车状态在高速路道上行驶?这样的提问是建立在学生已有知识的基础上, 并且与学生平时身后主讲教师引导学生分析问题, 让学生应用已有的知识来自主寻求答案或分析问题。

2. 讨论式教学。

授课教师立足于某一既定的知识点或问题, 让同学们进行分组讨论。每个小组分工明确, 最后就这些问题发表本组得到的结论或阐明解决问题的新思路。及时鼓励那些在课堂上积极性较高的学生, 同时对于有些性格腼腆不善表达的学生要给他们阐述自己观点的机会, 让每个同学都参与到此过程中来。每当学习到新的知识点时, 授课教师先要与学生共同复习旧的知识点, 并比较总结新旧知识点之间的联系和区别, 重要的知识点需要教师多次强调, 如此一来既可以加深学生对旧知识点的掌握和对重点的理解, 在建立完整专业知识体系的同时, 对新知识点也会有基本的了解。

3. 对比式教学。

比如, 在讲解时域分析时, 与根轨迹分析法进行比较;讲传递函数性质时, 比较比例环节和惯性环节的不同;讲动态系统传递函数推导时, 将几个不同的数学模型进行对比。通过不同问题之间的比较, 这对建立完整专业知识的体系方面也是大有裨益的。

四、总结

以上所述, 是笔者结合多年的实践教学工作, 在《控制工程基础》课堂教学中总结出来的一些经验教训。通过以上方法在教学过程中的应用, 增强了学生的学习兴趣和自主性, 缓解了其学习的畏难情绪, 使课堂教学效果和教学质量得到了较好的提高。

参考文献

[1]周先辉.面向工程能力培养的《机械工程控制基础》课程教学方法探索[J].高教论坛, 2010, (1) :81-83.

[2]杨叔子, 杨克冲.机械工程控制基础[M].第六版.武汉:华中科技大学出版社, 2011.

[3]陈广庆, 杨前明.机械工程控制基础课程教学方法浅析[J].中国教育技术装备, 2010, (24) :41-42.

[4]余洁.提高“自动控制原理”课程教学质量的探讨[J].职业与教育, 2010, (29) :128-129.

[5]董景新、赵长德.控制工程基础[M].北京:清华大学出版社, 2003.

对工科自动控制系列的课程教学体系的思考论文 篇6

一、高等工科院校专业调整必须面向市场

市场经济条件下, 由于高校不得不面临就业和招生的双重压力, 因此使专业设置和就业状况挂钩, 将有助于激励高校提高办学质量, 做到遵循教育教学规律, 围绕社会需求培养学生。学校应根据人力资源市场的供求状况及高校毕业生就业的实际情况, 加大学科专业结构的调整力度。为适应产业结构调整和技术升级的需要, 全面提高办学质量和效益, 一方面, 要积极引导高校增设市场适应性强、需求量大的新专业;另一方面, 要加大对老专业、传统专业的调整改造力度, 使高校的学科专业结构更趋于优化, 布局更加合理。

对于一般工科院校, 要把主动适应地方经济建设和社会发展需要作为办学宗旨。从办学规模、层次到专业设置, 都应根据地方企业产业结构进行调整, 以提高毕业生的适应性。但产业结构一般是根据市场经济规律及区域经济特点、国家政策等进行调整, 很少考虑区域内教育资源, 特别是工科院校资源效益的发挥。虽说高校通过人才培养、科研、社会服务推动地方经济的发展, 甚至对地方经济发展起到先导作用, 但高校专业结构的调整很难与区域经济产业结构的调整及地方经济的发展同步, 当专业结构不适应社会人才需求时, 高校只能适时调整专业方向, 而这种调整学校往往处于被动状态。因此, 高校必须对地方产业结构调整方向有所了解, 积极主动地参与产业结构调整的规划工作, 使自己的专业设置、专业人才培养方案、培养目标适应地方经济发展的需要。

在学科建设方面, 应明确学科专业发展方向, 优化学科专业结构布局, 结合毕业生就业和质量跟踪调查情况, 对专业的培养目标和人才培养模式进行优化, 及时调整专业布局, 使专业建设可持续发展。在专业课程建设方面, 以整合课程设置, 优化课程体系, 更新教学内容为重点, 转变教育思想和教育观念, 适应地方经济建设, 将地方支柱产业所涵盖的科技内容融进课程内容, 使专业建设更贴近实际。同时, 要与地方广泛开展产学研合作, 使地方企业的资源与高校智力资源优势互补, 促进双方的发展。

二、高校专业调整应以学校定位、师资力量、实践教学条件等为主要依据

1. 学校定位。

学校定位主要是指:学校根据经济和社会发展的需要、自身条件和发展潜力, 找准学校自身在人才培养中的位置, 确定学校在一定时期内的总体目标, 包括学校的类型 (研究型、研究教学型、教学型) , 学科结构 (理工农医管经文等) , 培养人才的层次 (研究生、本科生、高职高专生) 、学科类型 (研究型、应用型、研究应用型) 和人才的主要服务面向 (为行业服务、区域经济服务、服务全国) 。学校定位要符合学校的实际条件, 结合学校长期的办学历史, 认真分析学校所处的环境条件、教学设施、师资结构、科研状况、学科专业、组织保障等条件, 力求科学准确定位。

对于一般工科院校, 要客观分析, 并与综合大学、同类型院校相比较, 找准自己所处的位置和今后发展将要处的位置, 发挥优势, 办出特色。在人才培养方面, 以培养基础扎实、专业面宽、素质好、学习实践能力强、富有创新精神的复合型人才和应用型工程技术人才相结合的目标模式为宜。高校可根据校情和生源综合素质、水平, 选择不同的重点。培养方案要体现加强基础、拓宽专业、增强适应性的原则, 设置公共基础平台、专业基础、专业课、实践环节、人文知识基础等模块, 培养学生具有扎实的基础知识和良好的综合素质。这里的“复合型”指:理、工、文、管等学科有一定程度的融合, 掌握两种或以上不同学科必要的岗位准备知识和能力, 如对于工科学生, 既注重培养其专业知识, 又使之具备经济管理的基本知识和基本技能, 应是善经营、会管理。“应用型”主要指着重培养学生的自学、分析和解决问题、实验研究、职业活动等方面的能力, 完成工程师的基本训练。

学校的发展规划及远景目标应准确体现学校的定位。其中专业建设规划对保证学校教育教学的健康发展、教学质量稳步提高具有重要意义。专业建设规划要适应社会、经济、科学技术发展的需要, 要符合学校自身条件 (有相应学科支持) , 要遵循教育规律。专业的总体布局和结构要符合学校的定位, 有与重点学科相匹配的、在行业或地区有一定影响的优势或特色专业。要从本校实际出发, 构建综合化学科体系。即要根据自己的学科实际, 有选择地调整学科布局。

2. 师资条件。

一般工科院校师资队伍建设有其特殊性, 即不仅要有具备深厚理论知识、从事基础理论教学和研究的教师, 而且还应有理论基础知识扎实, 懂得工程设计、设备使用与维修, 了解企业生产实际, 有一定生产经验的“双师型”教学团队。当前, 高等工科院校首先应加强“双师型”教师团队建设, 让“双师型”教学团队在“产学研结合”之中, 努力为学生创造和提供真实的工程环境, 在工程项目和经营管理的真实环境中, 着力培养学生的创新思维能力和实践能力。

3. 实践教学条件。

实践教学的科目设置应符合培养目标的要求, 在教学计划中应和相关课程保持协调一致。为培养学生的实际动手能力和工程意识, 目前, 工科院校都配有相应专业课和专业基础课的实验室, 它是工科院校人才培养不可缺少的条件。因此, 工科院校的专业设置应从实验条件的具体情况出发, 主要表现在实验教学目标、实验教学内容、教学方法和教学手段、实验教学条件、实验教师、实验室管理体制等是否适应人才培养目标的要求。

学校的实践教学除在学校的实验室、实习场所进行外, 还应根据人才培养的需求, 规划、选择、建设校内外实习基地, 形成完善的实习基地群。实习基地应具备稳定的场所, 明确的实践教学目的和内容, 稳定的教师和辅助人员队伍, 有科研和技术生产活动, 有开展因材施教、开发学生潜能的实习项目, 场地、设施能满足教学需要等。

三、拓宽专业面, 增强人才的适应性

高校学科专业结构调整要以社会需求为导向, 面向经济建设和社会发展的主战场, 培养大批社会需要的各类高质量人才。要培养“基础扎实、专业面宽、素质好、学习实践能力强、富有创新精神”的专门人才。学生在校学习期间, 主要任务是培养终身学习的能力, 为适应社会需求奠定良好的基础;同时既要认真考虑学生就业的需要, 也要适应社会特别是用人单位的需求。为加强人才培养的基础性和适应性, 一方面要拓宽专业口径, 增强大学生适应能力;另一方面要加强专业方向的灵活性, 要努力根据地方经济社会发展的需求和毕业生就业导向不断调整专业设置、改革课程体系、提高教育质量。

目前, 我国正在加快传统工业改造, 使其所含有的知识和高新技术成分大幅度增加, 生产效率和经济效益显著提高。经济的发展靠人才, 人才的培养依赖于高等教育, 而高等工程教育则发挥着基础和支柱的作用。为此, 在专业建设中应率先发展高新技术专业, 适应社会技术结构的调整, 满足社会发展高新技术产业的人才需求。同时要加快传统专业改造的进程, 采取调整、合并、撤销等方式加大传统专业改造力度, 与此同时要积极充实先进的教学内容, 主动适应经济结构调整和科学技术迅猛发展的需要, 把由力量型技术向智慧型技术转换作为工程教育的发展战略, 提升我国工程教育整体水平, 加快实现高等工程教育现代化的步伐。

总之, 只有发挥自己的优势, 体现自己的特色, 才能以一流的工科人才来赢得自己的地位, 在激烈的市场竞争中立于不败之地。

参考文献

[1]刘宏林.适应学校发展以优势学科和高新技术推动学科专业调整[J].中国大学教学, 2003 (07) .