简述如何进行启发式教学范文

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摘 要：“控制工程基础”是机械工程专业一门专业基础课，分析了本课程目前存在的主要问题，从教学内容、教学方法、教学手段等方面对本课程的教学改革进行了一些积极的探讨。关键词：控制工程基础 机械工程 教学改革 教学方法 教学手段中图分类号：G642

文献标识码：A

文章编号：1672-3791（2013）07（b）-0194-01现代科技的发展极大地促进了不同学科之间的交叉，由此引起了工程领域的技术改造和革命。在机械工程领域，由于微电子和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透，从而形成了机电一体化技术。自动控制技术是机电一体化技术的核心内容之一，已经成为从事机械与自动化工作人员不可缺少的重要理论基础之一。为此，从20世纪80年代开始很多高校的机械工程及其自动化专业相继开设“控制工程基础”课程，并把它摆在专业基础课的重要地位。由于该课程内容丰富、理论性强、涉及数学知识多，而且比较抽象、难度大，学生不仅需要具备扎实的高等数学和电路等课程的基础知识，还要有很强的计算机应用能力，再加上目前该课程课时的压缩，使得学生在学习“控制工程基础”课程时困难重重。因此，如何在较短的时间内取得较好的教学效果已经成为教师讲授该课时的一个重要问题。1 机械专业“控制工程基础”课程存在的主要问题“控制工程基础”是机械专业的核心课，是以控制论为理论基础，研究机械工程中广义系统的动力学问题。它把数学基础课程与专业课程紧密结合在一起，因而它既是一门理论性比较强的课程，又是一门紧密联系工程实际的课程，不仅课程内容涉及的知识面广，而且所含的信息量大。所以，“控制工程基础”教学大纲要求预修课程为高等数学、积分变换、电工与电子技术，然而大多数机械专业均没有开设“积分变换”与“复变函数”，学生在学习控制工程基础之前，对2门课程的了解几乎为零，加之教学学时不断压缩，因此学习控制理论时非常吃力。其次，内容偏抽象，数学公式推导过程繁复，工程上又做了一些简化处理，使学生更加迷惑，这也是讲授过程中普遍存在的问题。再次，理论和实践脱节，或二者联系不紧密，学生理解往往停留在表面，不知道学的理论到底有什么用，导致学生学习兴趣不高。如何提高学生学习兴趣，增强学习的主动性，对提高教学效果显得非常重要。2 机械专业“控制工程基础”课程教学改革的内容实际上，“控制工程基础”课程的教学改革，是不断解决教学内容庞杂而课时偏少的矛盾，不断优化知识内容和体系，及时补充新知，力求使整个教与学的过程更加流畅、内容更加丰富的过程。2.1 精选教学内容通过“控制工程基础”课程的学习，目的是使学生能清楚自动控制系统的基本结构和工作原理，掌握自动控制理论在机械工程领域中的应用，学会分析机械系统的性能，掌握控制系统设计和校正的基本方法。同时由于“控制工程基础”课程内容较抽象，学习起来比较吃力，教师也常常感到很难系统全面地讲授。为了达到教学目的，我们遵循教学大纲，对授课内容进行了取舍。重点讲授前四章内容：绪论、数学模型、时域分析法、频域分析法，同时由于机械专业学生没有修过复变函数与积分变换，所以在第二章中对拉氏变换至少用两节课的时间进行讲授，并在最后一次课简述如何进行控制系统的设计与校正，以及控制系统在机械工程中的应用实例，而对非线性控制系统、离散系统等相关内容不做讲授。在教学内容的组织上，循序渐进、逐步深化，重点强调基本概念的深入理解和应用，减少定理和公式的推演过程。2.2 教学方法的改进丰富的教学手段也是提高教学质量、实现教学目的的重要方法。首先，在教学中要明确教师与学生的关系，即以学生为主体，以教师为主导，在教与学中教师主要作用体现在指引、教导、激发、调动，而学生主要进行思考、参与、活动、反馈。其次，教法与学法。强调以学生为主的教法，并采用多样性的教学方法，如启发式教学、情境式教学、案例式教学、讨论式教学，可根据不同的授课内容选择合适的教学方式，以提高学生学习的兴趣，对于学生的学法，提倡自主学习，自主知识建构，教会学生如何学会学习，快乐地学习，最终培养学生学习能力，获取信息能力，发现、分析、解决问题的能力等等，为学生终身学习打基础。为了巩固学生的学习，在导课阶段和授课过程中，有意识、有目的的对学生进行提问，并把提问成绩作为平时考核成绩的一项内容，使学生在回答问题时能认真对待和积极思考，同时也能检验学生学习的效果，使学生一直处于认真听课的状态，也是对授课内容的一种反馈，及时掌握学生对授课内容的接受和理解情况。另外，在理论引入之前，也有目的性的设立一些问题，教师进行自问自答，使学生能够清楚这些理论引出的原因。2.3 引入现代化的教学手段“控制工程基础”不仅是一门理论性很强的课程，也是一门应用性很强的课程，只是单纯地掌握理论知识是不够的，还必须利用实践环节将理论应用到实践中，针对“控制工程基础”理论性强、公式多、计算量大等特点，将MATLAB/Simulink引入课程教学中，利用计算机进行系统的辅助分析和设计，可结合MatLab/Simulink进行控制系统的仿真，提高学生学习的积极性，对提高学生对控制系统的理解和分析有很大作用，也减少了教师绘制图表的麻烦和不精确，可以直接观测到复杂系统时域响应曲线、频率响应曲线和奈奎斯特曲线，加深学生对所学基本理论知识的理解，更增强了学生自己动手解决问题的能力，使学生真实的感到学有所用。另外由于网络具有开放、交互式的特点，教师将上课的内容上传到网上，充分利用网络资源，实现资源共享，学生课后根据需要下载内容，课上可以专心听课。另外，运用网络可以实现课堂内容的在线测试，并可以及时回答学生提出的各种问题。3 结语教学改革是一项系统工程，只有不断大力推动教学改革，才能更好培养学生对自动控制系统的分析设计能力，工程实践能力和创新能力。本文分析了机械工程专业“控制工程基础”课程目前存在的主要问题，从教学内容、教学方法、教学手段等方面对本课程的教学改革进行了一些积极的探讨，以期能更好地促进机械工程专业“控制工程基础”课程的建设和发展。参考文献[1] 路连.机械控制工程基础课程教学改革与实践[J].科技信息，2010（26）：96.[2] 王伟，申爱明.《控制工程基础》课程教学改革研究与探索[J].安徽师范大学学报：自然科学版，2007，30（2）：139-141.[3] 顾玉萍，石剑锋.MATLAB在《机械控制工程基础》教学中的应用[J].职业教育研究，2007（4）：168-169.