面向卓越工程師培養的機械控制工程基礎課程建設

管聲啟，陳永當，董友耕

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面向卓越工程師培養的機械控制工程基礎課程建設

管聲啟，陳永當，董友耕

（西安工程大學，機電工程學院，陜西 西安 710048）

“機械控制工程基礎”是培養卓越機械工程師的核心課程。論文在分析“機械控制工程基礎”課程在教學中存在問題的基礎上，提出了課堂教學建設，重在提高課堂教學質量；實驗教學建設，注重培養能力；綜合評價考核體系建設，促進學風改進”的課程建設內容，從而為我國高等教育卓越工程師培養提供新的思路。

機械控制工程；卓越工程師；課程建設

0 引言

“機械控制工程基礎”是高等工科院校機械類專業學生必修的專業技術基礎學科，是機械工程專業卓越工程師培養過程的核心課程[1]。為建設創新型國家和實施人才強國戰略，貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項目，進一步拓寬工程教育視野，培養適應經濟社會發展需要的具有創新能力的工程技術人才[2-3]，西安工程大學機電工程學院在機械工程專業中實施卓越工程師教育過程中，嚴格按照創新人才培養的要求，進行人才培養；根據卓越工程師培養的實際需要，必須對“機械控制工程基礎”課程建設。

1 建設目標

基于機械工程卓越工程師培養的特點、“機械控制工程基礎”課程的在培養卓越機械工程師中的重要性，結合作者多年本科教學工作經驗，“機械控制工程基礎”課程在教學中存在的問題如下：

（1）課程內容多、課時少，重理論、輕應用、課程結構不太合理，課程重點不突出；

（2）課堂教學與實踐應用脫節，實驗課依附于理論教學，實驗內容不系統，學生普遍存在工程實踐能力差，不能學以致用；

（3）課程評價考核手段簡單，考核指標單一，未形成有效的綜合評價考核體系，不能促進學風好轉。

本項目針對“機械控制工程基礎”課程所存在的問題，進行研究與實踐，建設目標為：

（1）通過以教學內容重組、突出實例教學、發揮工具軟件輔助功能等內容的課堂教學建設，提高課堂教學質量；

（2）通過重新設置實驗教學內容的實驗教學建設，徹底解決理論教學與實踐教學相脫節，提高學生實踐與創新能力；

（3）通過項目化考核、過程化考核、考核指標綜合化等內容的課程評價考核體系建設，促進學風改進，培養具有創新能力的“卓越工程師”。

2 建設思路

為了解決機械控制工程基礎課程教學中存在問題，提高機械工程專業卓越工程師培養質量，提出“課堂教學建設，重在提高課堂教學質量；實驗教學建設，注重培養能力；綜合評價考核體系建設，促進學風改進”的課改主要內容，具體課程建設思路：

（1）課堂教學建設，提高課堂教學質量

卓越工程師教育培養計劃是為了工科教育回歸工程，面向工業應用；因此，在這種應用的思想指導下，我們需要對課程課堂教學進行建設。

“機械控制工程基礎”授課內容包括大量公式推導，要求有很強的數學基礎，學生難以理解。我們在保持完整理論框架的基礎上，對本課程的教學內容進行合理的重組，對理論公式冗長推導過程進行除去，著力減少單純的理論教學比重，在“機械控制工程基礎”授課內容中增加工程案例分析，突出工程背景的應用[4-5]。通過對教學內容重組，不僅保證卓越班的大學生能系統的掌握機械控制工程理論體系，而且使學生有更多機會接觸應用實例，為培養面向工業的卓越工程師提供保證。

MATLAB是Math Works公司推出的數值計算軟件，目前已經廣泛應用于控制領域[6]；在實際教學中，我們將其引入到教學中，使其充分發揮輔助教學的功能；通過MATLAB的控制系統工具箱能為實現實例教學和實驗教學提供了理想的工具，將MATLAB工具軟件引入到“機械控制工程基礎”課堂教學，根據理論教學計劃進度安排，將相應的MATLAB知識添加到課程教學。利用工具軟件強大的功能，提高課堂教學效果。

總之，為了提高課堂教學質量，進行課堂教學建設，通過對教學內容重組、突出實例教學、發揮工具軟件輔助功能，切實提高課堂教學質量。

（2）實驗教學建設，注重培養能力

實驗教學目標是提高學生科學實驗素質，培養創新和工程實踐能力。“機械控制工程基礎”是一門主要面向機械工程專業本科生的專業基礎課，它的應用型、實踐性很強；實驗教學環節應該對理論教學進行深化和補充，重點培養學生綜合運用所學知識，解決實際問題的能力[7-8]。受條件限制，傳統的“機械控制工程基礎”課程實驗主要是驗證性仿真實驗，實驗課依附于理論教學，實驗內容不系統，普遍存在理論與實踐脫節。

從實驗室實際出發，根據實驗層次的不同，積極開展基礎性實驗、綜合性實驗和研究探索性實驗；分別培養學生掌握基本知識、基本技能，培養實際動手操作與分析綜合能力；通過重新設置實驗教學的內容，綜合提高學生工程實踐能力。改革實驗教學模式，使學生真正成為實驗的主導。通過修改實驗大綱、重置實驗教學內容，著重培養學生工程實踐能力；加快實驗室建設，促進學生實踐與創新能力提高。

（3）綜合評價考核體系建設，促進學風改進

“機械控制工程”課程的考核，多年來一直采用期末閉卷筆試的形式進行，沒有形成一套行之有效的綜合評價考核指標和體系，更不利于良好學風的形成[9-11]。

根據機械工程卓越班特點，重新設計“機械控制工程基礎”綜合評價考核體系：

在課程部分考核作業以項目的形式下達，有選擇性地整理出幾個適合的項目，工作量適中，難度適中，要求學生獨立完成，并且項目的設計根據學生實際情況分組進行，避免學生互相抄襲現象；項目化考核能夠整體反映學生綜合知識的掌握程度和應用能力，能夠培養學生運用所學知識去分析問題和解決問題的能力。

過程化考核是指在課程教學過程中，將考核貫穿于課程教學的全過程，而不是一考定成績。針對學生的課程學習具體情況，每學期進行若干次的課程警示；通過對少數考核不好的學生課程警示，引起他們足夠重視，在課程的后半段加倍努力，讓學生有補救的時間和機會；對考核好的學生給予肯定，激發他們更多的學習動力和熱情。

設計課程考核指標，這些考核指標要求具體化、綜合化；最終的總成績應由考試卷面成績、課堂和家庭作業成績、平時考勤成績、實驗考核成績等組成；并設置各種指標的權重，形成最終的課程考核綜合化；使考核指標能夠真實有效的反應學生掌握課程的實際情況，通過考核指標進一步促進學生學習方式的轉變，使學生更加主動地學習，促進學風的好轉，有利于課程的教學改革良性發展[6]。

3 結論

通過課堂教學建設，提高課堂教學質量；實驗教學建設，培養學生能力；綜合評價考核體系建設，促進學風改進；使機械工程專業的大學生能夠在有限的教學學時內，迅速掌握該課程基本理論知識，真正成為“面向工程、寬基礎、強能力、重應用”，具有自我學習、自我創新、自我管理、溝通良好、適應社會和工程實踐的“卓越工程師”。

[1] 楊叔子, 楊克沖, 等.機械工程控制基礎[M]. 第六版. 武漢: 華中科技大學出版社, 2012: 70-192.

[2] 陳恒, 李宏達, 趙曉艷. 基于微信的大學課堂點名系統的設計與實現[J]. 軟件, 2018, 39(3): 45-47.

[3] 陳光勝, 李郝林. 面向卓越工程師培養的“機械控制工程基礎”課程改革思路[J]. 教育教學論壇, 2014(16): 40-41.

[4] 王艷輝. “控制工程基礎”課程的教學改革嘗試[J]. 黑龍江教育, 2008(10): 43-44.

[5] 劉進志, 張學龍, 盤存治. 簡析MATLAB在《控制工程基礎》的教學中應用[J]. 決策管理, 2009(7): 82.

[6] 姜文濤, 劉榮海, 楊迎春, 等. 基于 MATLAB 時頻分析算法的滾動軸承故障研究[J]. 軟件, 2018, 39(2): 102-107.

[7] 汪友生. 電類非計算機專業C語言程序設計實驗教學研究[J]. 軟件, 2018, 39(3): 99-101.

[8] 陸蘊香.基于Labview的機械工程控制基礎的實驗[J]. 機械工程師, 2011(1): 121-136.

[9] 蔣國璋, 湯勃, 侯宇等. 高校機械類專業課程考試改革與考核評價體系研究, 2016(5): 138-140.

[10] 田文濤, 張釗, 張笑冰. 基于 SSH 的學生成績信息管理系統的具體設計與實現[J]. 軟件, 2018, 39(2): 212-217.

[11] 王雪梅, 郭麗娜. 基于SSH 的在線考試系統的設計與實現[J]. 軟件, 2015, 36(12): 132-136.

Course Construction of Mechanical Control Engineering for Training Outstanding Engineers

GUAN Sheng-qi, CHENG Yong-dang, DONG You-geng

(College of mechanical & electronic Engineering, Xi’an Polytechnic University, Xi’an, 710048,China)

Foundation of mechanical control engineering is the core course to cultivate outstanding mechanical engineers. Based on the analysis of the problems existing in the teaching of the course " fundamentals of mechanical control engineering", this paper puts forward the construction of classroom teaching, which focuses on improving the quality of classroom teaching. Experimental teaching construction, focusing on cultivating ability; Comprehensive evaluation and assessment system construction to promote the improvement of style of study " course construction content, so as to provide a new train of thought for the cultivation of outstanding engineers in higher education in our country.

Mechanical control engineering; Outstanding engineers; Curriculum construction

G647

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2018.08.006

西安工程大學本科教學改革研究項目(項目編號：2016JG15)

管聲啟(1971-)，教授，博士，研究方向為機械工程等；陳永當(1972-)，教授，博士，研究方向為機械工程及信息化；董友耕(1963-)，副教授，研究方向為機械制造及自動化。

本文著錄格式：管聲啟，陳永當，董友耕. 面向卓越工程師培養的機械控制工程基礎課程建設[J]. 軟件，2018，39（8）：24-26