面向卓越工程师培养的机械控制工程基础课程建设

管声启，陈永当，董友耕



面向卓越工程师培养的机械控制工程基础课程建设

管声启，陈永当，董友耕

（西安工程大学，机电工程学院，陕西 西安 710048）

“机械控制工程基础”是培养卓越机械工程师的核心课程。论文在分析“机械控制工程基础”课程在教学中存在问题的基础上，提出了课堂教学建设，重在提高课堂教学质量；实验教学建设，注重培养能力；综合评价考核体系建设，促进学风改进”的课程建设内容，从而为我国高等教育卓越工程师培养提供新的思路。

机械控制工程；卓越工程师；课程建设

0 引言

“机械控制工程基础”是高等工科院校机械类专业学生必修的专业技术基础学科，是机械工程专业卓越工程师培养过程的核心课程[1]。为建设创新型国家和实施人才强国战略，贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重大改革项目，进一步拓宽工程教育视野，培养适应经济社会发展需要的具有创新能力的工程技术人才[2-3]，西安工程大学机电工程学院在机械工程专业中实施卓越工程师教育过程中，严格按照创新人才培养的要求，进行人才培养；根据卓越工程师培养的实际需要，必须对“机械控制工程基础”课程建设。

1 建设目标

基于机械工程卓越工程师培养的特点、“机械控制工程基础”课程的在培养卓越机械工程师中的重要性，结合作者多年本科教学工作经验，“机械控制工程基础”课程在教学中存在的问题如下：

（1）课程内容多、课时少，重理论、轻应用、课程结构不太合理，课程重点不突出；

（2）课堂教学与实践应用脱节，实验课依附于理论教学，实验内容不系统，学生普遍存在工程实践能力差，不能学以致用；

（3）课程评价考核手段简单，考核指标单一，未形成有效的综合评价考核体系，不能促进学风好转。

本项目针对“机械控制工程基础”课程所存在的问题，进行研究与实践，建设目标为：

（1）通过以教学内容重组、突出实例教学、发挥工具软件辅助功能等内容的课堂教学建设，提高课堂教学质量；

（2）通过重新设置实验教学内容的实验教学建设，彻底解决理论教学与实践教学相脱节，提高学生实践与创新能力；

（3）通过项目化考核、过程化考核、考核指标综合化等内容的课程评价考核体系建设，促进学风改进，培养具有创新能力的“卓越工程师”。

2 建设思路

为了解决机械控制工程基础课程教学中存在问题，提高机械工程专业卓越工程师培养质量，提出“课堂教学建设，重在提高课堂教学质量；实验教学建设，注重培养能力；综合评价考核体系建设，促进学风改进”的课改主要内容，具体课程建设思路：

（1）课堂教学建设，提高课堂教学质量

卓越工程师教育培养计划是为了工科教育回归工程，面向工业应用；因此，在这种应用的思想指导下，我们需要对课程课堂教学进行建设。

“机械控制工程基础”授课内容包括大量公式推导，要求有很强的数学基础，学生难以理解。我们在保持完整理论框架的基础上，对本课程的教学内容进行合理的重组，对理论公式冗长推导过程进行除去，着力减少单纯的理论教学比重，在“机械控制工程基础”授课内容中增加工程案例分析，突出工程背景的应用[4-5]。通过对教学内容重组，不仅保证卓越班的大学生能系统的掌握机械控制工程理论体系，而且使学生有更多机会接触应用实例，为培养面向工业的卓越工程师提供保证。

MATLAB是Math Works公司推出的数值计算软件，目前已经广泛应用于控制领域[6]；在实际教学中，我们将其引入到教学中，使其充分发挥辅助教学的功能；通过MATLAB的控制系统工具箱能为实现实例教学和实验教学提供了理想的工具，将MATLAB工具软件引入到“机械控制工程基础”课堂教学，根据理论教学计划进度安排，将相应的MATLAB知识添加到课程教学。利用工具软件强大的功能，提高课堂教学效果。

总之，为了提高课堂教学质量，进行课堂教学建设，通过对教学内容重组、突出实例教学、发挥工具软件辅助功能，切实提高课堂教学质量。

（2）实验教学建设，注重培养能力

实验教学目标是提高学生科学实验素质，培养创新和工程实践能力。“机械控制工程基础”是一门主要面向机械工程专业本科生的专业基础课，它的应用型、实践性很强；实验教学环节应该对理论教学进行深化和补充，重点培养学生综合运用所学知识，解决实际问题的能力[7-8]。受条件限制，传统的“机械控制工程基础”课程实验主要是验证性仿真实验，实验课依附于理论教学，实验内容不系统，普遍存在理论与实践脱节。

从实验室实际出发，根据实验层次的不同，积极开展基础性实验、综合性实验和研究探索性实验；分别培养学生掌握基本知识、基本技能，培养实际动手操作与分析综合能力；通过重新设置实验教学的内容，综合提高学生工程实践能力。改革实验教学模式，使学生真正成为实验的主导。通过修改实验大纲、重置实验教学内容，着重培养学生工程实践能力；加快实验室建设，促进学生实践与创新能力提高。

（3）综合评价考核体系建设，促进学风改进

“机械控制工程”课程的考核，多年来一直采用期末闭卷笔试的形式进行，没有形成一套行之有效的综合评价考核指标和体系，更不利于良好学风的形成[9-11]。

根据机械工程卓越班特点，重新设计“机械控制工程基础”综合评价考核体系：

在课程部分考核作业以项目的形式下达，有选择性地整理出几个适合的项目，工作量适中，难度适中，要求学生独立完成，并且项目的设计根据学生实际情况分组进行，避免学生互相抄袭现象；项目化考核能够整体反映学生综合知识的掌握程度和应用能力，能够培养学生运用所学知识去分析问题和解决问题的能力。

过程化考核是指在课程教学过程中，将考核贯穿于课程教学的全过程，而不是一考定成绩。针对学生的课程学习具体情况，每学期进行若干次的课程警示；通过对少数考核不好的学生课程警示，引起他们足够重视，在课程的后半段加倍努力，让学生有补救的时间和机会；对考核好的学生给予肯定，激发他们更多的学习动力和热情。

设计课程考核指标，这些考核指标要求具体化、综合化；最终的总成绩应由考试卷面成绩、课堂和家庭作业成绩、平时考勤成绩、实验考核成绩等组成；并设置各种指标的权重，形成最终的课程考核综合化；使考核指标能够真实有效的反应学生掌握课程的实际情况，通过考核指标进一步促进学生学习方式的转变，使学生更加主动地学习，促进学风的好转，有利于课程的教学改革良性发展[6]。

3 结论

通过课堂教学建设，提高课堂教学质量；实验教学建设，培养学生能力；综合评价考核体系建设，促进学风改进；使机械工程专业的大学生能够在有限的教学学时内，迅速掌握该课程基本理论知识，真正成为“面向工程、宽基础、强能力、重应用”，具有自我学习、自我创新、自我管理、沟通良好、适应社会和工程实践的“卓越工程师”。

[1] 杨叔子, 杨克冲, 等.机械工程控制基础[M]. 第六版. 武汉: 华中科技大学出版社, 2012: 70-192.

[2] 陈恒, 李宏达, 赵晓艳. 基于微信的大学课堂点名系统的设计与实现[J]. 软件, 2018, 39(3): 45-47.

[3] 陈光胜, 李郝林. 面向卓越工程师培养的“机械控制工程基础”课程改革思路[J]. 教育教学论坛, 2014(16): 40-41.

[4] 王艳辉. “控制工程基础”课程的教学改革尝试[J]. 黑龙江教育, 2008(10): 43-44.

[5] 刘进志, 张学龙, 盘存治. 简析MATLAB在《控制工程基础》的教学中应用[J]. 决策管理, 2009(7): 82.

[6] 姜文涛, 刘荣海, 杨迎春, 等. 基于 MATLAB 时频分析算法的滚动轴承故障研究[J]. 软件, 2018, 39(2): 102-107.

[7] 汪友生. 电类非计算机专业C语言程序设计实验教学研究[J]. 软件, 2018, 39(3): 99-101.

[8] 陆蕴香.基于Labview的机械工程控制基础的实验[J]. 机械工程师, 2011(1): 121-136.

[9] 蒋国璋, 汤勃, 侯宇等. 高校机械类专业课程考试改革与考核评价体系研究, 2016(5): 138-140.

[10] 田文涛, 张钊, 张笑冰. 基于 SSH 的学生成绩信息管理系统的具体设计与实现[J]. 软件, 2018, 39(2): 212-217.

[11] 王雪梅, 郭丽娜. 基于SSH 的在线考试系统的设计与实现[J]. 软件, 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

西安工程大学本科教学改革研究项目(项目编号：2016JG15)

管声启(1971-)，教授，博士，研究方向为机械工程等；陈永当(1972-)，教授，博士，研究方向为机械工程及信息化；董友耕(1963-)，副教授，研究方向为机械制造及自动化。

本文著录格式：管声启，陈永当，董友耕. 面向卓越工程师培养的机械控制工程基础课程建设[J]. 软件，2018，39（8）：24-26