“控制工程基础”课程教学模式的研究与探索

　　摘要：分析了“控制工程基础”课程现有教学模式中存在的问题，提出了“CDIO+案例教学”的教学模式，详细阐述了该模式下“控制工程基础”课程的开展途径、存在问题和解决方案。实践表明，该教学模式可以使学生更好地掌握理论知识，提高学生动手能力和理论应用于实践的能力。
　　关键词：控制工程基础；CDIO+案例教学；教学模式改革
　　“控制工程基础”是机械工程专业的一门重要专业基础课，它把控制论融入到机械工程领域，培养学生运用辨证的系统分析的思想方法，解决生产过程中遇到的问题。[1]根据黑龙江科技大学（以下简称“我校”）推进“特色应用型本科”建设，由教学型向教学服务型转变，确立培养“面向经济社会建设、生产、管理、服务第一线的，思想道德素质高，基础理论扎实，知识面宽，工程实践能力和创新能力强的高级工程应用型本科人才”的办学思想。由于本课程内容难、知识点多、学时少，学生很难在短时间内既掌握理论知识，又懂得如何运用知识，因此，要利用有限的课时，科学合理地安排教学，提高课堂教学质量，就需要研究并改变现有的传统教学模式。[2]
　　本文根据“控制工程基础”课程知识具有系统性和连贯性强的特点，开展“CDIO+案例教学”的教学模式，力争把主要知识点全部与工程实际相结合，通过综合实验和模拟仿真使理论基础稍差的学生也能在“做中学”。
　　一、现有教学模式存在的问题
　　随着计算机技术和多媒体技术在教学中的普遍运用，现有的教学模式已经有了重大的改变并取得了长足的进步。例如，讲解理论时结合多媒体演示工程实例，利用Matlab对时域分析、频域分析及系统校正等各章节相关知识点进行模拟仿真等。[2]但现有的教学模式仍然存在着不足，主要表现在：
　　1.学生基础理论相对薄弱与课程需求之间的问题
　　我校是典型的应用型工科院校，学生的数学基础相对薄弱，而传统的教学模式要求学生具有较强的工程数学基础，特别是复变函数课程中的拉氏变换部分。对于这种强调数学基础的课程，如果不改变教学模式，将会使部分学生（特别是三表学生）失去学习的兴趣和动力。同时，“控制工程基础”这门课的预修课程较多，如机械设计、电工学、大学物理、理论力学等方面的知识。这就对学生学习本门课程提出了更高的要求：补习工程数学知识的同时，还要复习其他专业基础知识。
　　2.理论知识与实际应用结合的问题
　　尽管“控制工程基础”这门课程所涉及的知识面广，对学生知识储备要求高，但学时分配却非常有限。为使学生更好地掌握理论知识，在教学过程中采用多种教学方法，引入工程实例并开设相关的实验课程，但大部分实验是基础实验，和工程实际结合不够紧密，而且学生对实践环节没有足够重视，缺乏动手能力，这就使学生在学完课程以后仍然不知道这门课程到底是做什么的，该怎样用。因此，要在有限的学时内使学生尽快掌握理论知识，并能运用理论去思考、解决一些相关的工程实际问题，把理论和实际应用有机结合起来成为教学模式改革的关键。[3]
　　3.课程知识点系统性强与学生缺乏系统认知的问题