机械工程教课经历阐述.docx

机械工程教课经历阐述一、打好数学建模基础，突破课程第一难关系统数学模型的建立是本课程的难点，由于涉及的知识面非常广，如电学系统、力学系统、液压系统，甚至混合构成的系统，此时要及时给学生补充相关内容知识，如“牛顿三大定律、“Kirchhoff定律、“运算放大器原理、“液压原理等等。这样学生就会了解这些数学模型是建立在哪些理论基础上，并且知道怎样应用原来学过的定律或理论解决问题，构成一个完备的知识框架，也能够从中体会到原来各门学科之间的相通性。除此之外，传递函数是学好这门课程的基础，而传递函数的定义是以Laplace变换为基础的，所以在讲解传递函数这一章节的时候，一定要给学生补充有关Laplace变换的相关知识，使他们对Laplace变换有一个比拟明晰的理解，当然讲解时要点到为止，不必有太多的赘述。二、化繁为简，注重概念和分析方法的教授由于本课程要求学生从系统的角度分析问题，而系统“可大可小，可繁可简，甚至可实可虚，这就导致该课程非常抽象、不好理解，因而在授课经过中要注意化繁为简，注意概念的讲解和分析方法的教授。首先，将复杂的原理简单化，并让学生明白怎样使用这个原理，然后再对理论进行推导和证实，让学生明白其合理性。例如在讲解Nyquist稳定判据的时候，让学生明白“奈奎斯特稳定判据实际上是几何判据，它的基本原理是画出开环函数的奈奎斯特图，然后根据该轨迹绕复平面特定点的圈数来判别对应闭环系统的稳定性。再者，在使用这个原理进行判定时，实际上只需要三个步骤：求出开环传递函数在右半平面的极点数目P；画出该传递函数的Nyquist图；数该轨迹包含-1，j0点的圈数P1，假如P与P1相等则闭环稳定，反之不稳定。最后，通过举例子练习，在学生较熟练把握该判据的应用的时候向学生进一步证实Nyquist稳定判据，加深对该判据的理解。再例如，在讲解时域分析的时候首先要向同学交代清楚一些基本问题，如什么是时域分析、为什么要进行时域分析等；在讲解清楚这些问题后，告诉学生们为什么要设定典型信号作为分析系统性能的输入信号以及这些典型信号之间有什么关系；然后再向学生讲明白对于一阶系统和二阶系统甚至高阶系统来讲，其分析方法是一样的，先理解简单的一阶系统，再去理解二阶甚至高阶系统的时间响应分析。有了这样的一个讲解思路，能够让学生构成较系统的知识框架，然后产生一个明晰的学习经过。通过化繁为简、化难为易的经过能够使得知识点之间的联络性和逻辑性愈加明晰，非常有利于学生的理解和接受。三、理论联络实际，提高教学的可观摩性实践是理论的基础，实践对理论起决定作用，理论必须与实践严密结合。“机械工程控制基础课程本身实践性较强，离开实践就好像海市蜃楼，就会丧失生命力和可信度。为提高教学效果和质量，加强学生的学习兴趣，合理确定实践教学的内容与形式，主要采用计算机模拟软件Matlab进行实验。该软件是Mathworks公司推出的集科学计算、数据可视化、图像处理和工程设计于一体的工程应用软件。将Matlab软件引入“机械工程控制基础教学中，不仅能克制传统教学中讲解内容抽象的问题，可以以通过学生的上机练习对所学知识加深理解，同时学生从中学到的不仅仅是应用Matlab软件画图、数值计算和系统的动态仿真，更重要的是学会怎样运用计算机技术去学习知识和解决实际问题，能够大大提高教学质量和学生的综合素质。比方，通过MATLAB软件对系统一阶、二阶、高阶的时域响应曲线和频率特性的Nyquist图、Bode图进行绘制和分析，判定系统的稳定性，求得系统的性能指标等。这些模拟仿真实验给学生以真实、详细的感性认识，然后引导学生对控制系统进行评析。在这种模拟的情况下，学生就必须积极考虑，充分利用把握的知识处理计算机模拟的实际问题，这样就把抽象的讨论变成了详细的分析。这种方法使学生的角色发生了转变，加强了学生理解、把握理论并加以运用的动力和积极性，有助于改良他们消极被动接受知识的不良习惯，提高教学效率。除此之外，为了锻炼学生的综合能力，真正地理解和把握这门课程，能够以小组为单位，给他们布置一个能够自制的自动控制综合实验。但是这需要一定资金的支持，因而任课老师能够结合本人的研究课题，让学生们开动脑筋先论证方案，然后开展讨论，确定其中最可行的方案，然后进行实物制作。固然资金可能不能知足所有小组都进行实物制作，但是这种方式能够大大加深学生对自动控制的理解，同时一方面培养了学生的科研能力，而另一方面老师也将科研和教学严密地结合起来了。四、活用控制的核心概念，提高教学质量“反应是控制理论的主要概念，其核心思想就是“检测偏差，并消除偏差的经过。而反应在生活中时刻都存在着，教学经过也是一样。老师在教学经过中有针对性地了解学生对本人教学情况的看法和意见，及时和他们保持沟通沟通，获取反应信息，然后利用这些反应信息进行教学方法地调节，以期到达较好的教学效果。这样既调动了学生对课程的学习兴趣，又不会使教与学这两个环节严重脱节，加强了师生互动，进而到达预期的教学目的。五、采用综合考核制度，加强学生综合能力的培养考核是考察一门课程讲授效果的一种方式，由于该课程是一门重要的专业基础课，因而考核的主要方式是闭卷方式，由校教务处统一组织考试。假如仅仅通过一次考试就断定学生的把握情况，实际上不能反映学生的综合素质和能力，由于有很多同学在考前通过熬夜突击可以以获得相对不错的成绩。因而在教学中采用综合考核制度，其中考试成绩占70%，实验占10%，作业占5%，而平常出勤考核占5%。对“机械工程控制基础这门课程进行考试是必须的，由于一些基本概念与理论要求学生必须谨记。而作业是稳固教学效果最好的手段。除此之外，学生平常的出勤情况也要包括在考核内容中，这是由于该课程主要为学生讲解经典控制理论，从第一章到第六章是一个系统，章节之间的联络很严密。假如有一次不来听课，很可能导致后面的内容听不懂，所以在设计的综合考核内容中，平常出勤考核占了5%的比例。采用考试、实验、作业和考勤并重的考核方式，老师的任务将加重，对任课老师的要求也更高。因而要请教师一定要加强本身的学习，积极介入科研，努力把握自动控制方面新的知识，以期使本人的教学在培养本科大学生的基本素质和能力上发挥更大的能量。六、结束语通过近几年“机械工程控制基础课程的教学实践，深切体会到介入式教学方法的重要性以及讲解由简入繁、化繁为简、知行合一和反应改良等手段的重要性和有效性。在今后的教学中也将继续完善本人的教学方法，不断创新、不断实践、不断改良，以期获得一条合适本科教学的成功之路。