工程教育认证下的控制工程课程改革.docx

工程教育认证下的控制工程课程改革摘要：“控制工程基础作为机械电子工程专业一门核心专业课，在毕业生工程教育和工程应用能力培养中起着关键作用，论文介绍了“控制工程基础课程现状及工程教育认证的相关理念，结合工程教育认证对“控制工程基础课程建设的要求，从三个方面提出了课程改革的思路和方法，为该课程到达工程教育认证要求提供了一定的思路。关键词：工程教育认证；控制工程基础；课程改革一“控制工程基础课程现状及工程教育认证的理念工程教育认证是实现工程教育国际互认的重要途径，我国教育部自2006年起在全国开展工程教育专业认证工作，开展工程教育认证的目的是：构建中国工程教育的质量监督体系，推进中国工程教育改革，进一步提高工程教育质量；建立与工程师制度相衔接的工程教育认证体系，促进中国工程教育的国际互认，提升国际竞争力。工程教育认证的核心理念是以学生为中心、结果导向教育和持续改良，标准流程是通过反向设计首先确定专业的培养目的及毕业要求，以制定的培养目的和毕业要求为基础进行相应课程体系的设置，然后根据制定的课程体系确定需要开设的详细公共基础课程和专业课程，制定课程教学大纲，最后通过正向施行进行详细相关课程教学和后续的课程目的达成度评价，综合各课程的达成度情况判定能否到达专业所制定的培养目的和毕业要求。工程教育认证的最终落脚点在各专业所制定的课程体系中的详细课程，只要每门课程所承当的能力和素质培养到达了预定目的值，学生毕业时才能够到达毕业要求1。“控制工程基础作为机械学院本科生的一门重要专业基础课，是机械电子工程专业人才所需知识构造的重要组成部分，是实现机电产品快速准确控制的基础。该课程主要内容涉及控制系统的动态数学模型、时域瞬态响应分析、控制系统的频率分析、控制系统的稳定性分析、控制系统的误差分析和计算及控制系统的综合与校正。课程以机械运动作为主要控制对象，通过理论分析和软件工具对控制系统进行设计和分析。通过课程学习让学生能应用控制理论解决机械工程的实际问题2,3。在该课程的实际教学经过中，由于该课程具有理论性强、对数学基础要求高、学科穿插明显等特点，导致该门课程教学难度较大，学生学习中也存在一定困难。目前该门课程还处于以知识体系为导向的传统教学阶段，主要存在的问题是课程教学大纲没有体现与毕业要求的关联度和支撑度，课程的理论教学还是以老师为中心，老师讲授相关知识点同时结合少量实验，理论脱离工程实际，使得学生难以应用相关控制理论知识解决机械工程实际问题4,5。为了到达工程教育认证“以学生为中心，以素质培养为目的的要求，根据工程教育认证要求建立毕业要求和课程目的的对应矩阵，每门课程都需要制定相应的课程目的和评价方法。“控制工程基础课程主要内容是实现闭环控制系统的分析和校正，目前该门课程目的和评价方法等方面距离工程教育认证的要求还存在一定的差距，因而需严格根据工程教育认证的相关要求对该课程进行相应改革。二基于工程教育认证的课程改革探索课程体系确定之后，应当根据每门课程特点制定课程目的，落实到详细课程上是通过老师的课堂教学来完成课程目的，进而实现课程对相应毕业要求的支撑。因而基于工程教育认证的课程改革能够从详细课程教学目的确实定、课程目的详细实现方法及课程目的达成度评价标准制定这些方面着手，对于“控制工程基础这门专业基础课程，详细能够从下面三个方面进行改革探索。一教学大纲的修订根据工程教育认证要求确定专业的培养目的和毕业要求之后，应当开展相关专业主干课程的大纲的修订工作，课程大纲的制定一定要体现出课程对毕业要求的支撑，进而到达工程教育认证的要求。本专业制定的毕业要求对“控制工程基础课程的要求是能支撑毕业要求12条中工程知识、问题分析和使用当代工具中详细的指标点。这就需要重新对课程大纲进行修订，“控制工程基础课程大纲制定的关键是进行课程目的的分解和落实，课程目的主要包括知识目的和能力目的，通过课程目的的制定将毕业要求和详细教学内容联络起来，建立课程目的、教学内容和毕业要求的关系矩阵。知识目的应能把握控制理论的核心内容，能力目的应能够应用所学理论知识进行控制系统的分析和设计。二理论和实验教学方法的改良教学大纲制定后，应根据大纲要求进行课程教学，包括理论教学和实验教学两个方面。理论教学方面针对本课程理论性强的特点进行启发式教学，多结合机械工程控制实例进行讲解，比方学习了系统数学模型建立和响应分析相关章节后，结合电液伺服控制系统和数控机床进给控制系统等实际控制对象进行系统模型的建立，对系统进行时域和频域的性能分析，得出相应响应曲线。通过实例教学让学生明白所学的知识是怎样应用到实际工程际中去的，激发学生的学习动力，加强学生工程应用能力的培养。通过实例教学培养学生解决复杂工程问题的能力，这是工程教育认证的重点关注的内容。实验教学方面根据课程特点提出控制箱仿真软件和实验箱相结合的实验方式。通过设计典型环节、一阶二阶系统的瞬态响应及系统的频率响应特性实验将理论教学和实验教学相结合。详细通过引入倒立摆系统控制相关实验，进行分组实验设计，细化实验到达的能力目的，通过相应实验设计让学生应用所学的控制方法实现倒立摆起摆和稳摆的详细控制任务，通过实验教学到达设定的相应课程能力目的。通过理论和实验教学方法的改良，实现课程目的的落实，实现对复杂工程问题解决能力的培养。同时随着思政教育与专业课程融合成为发展趋势，实际教学经过中能够充分地挖掘“控制工程基础课程中蕴含的思想政治资源，通过详细的教学设计将马克思主义哲学思想融入专业课程的教学之中，通过教学实例将课程中相应的知识点和马克思主义哲学思想对应联络起来，充分利用马克思主义哲学的方法论推进专业课程的学习，发挥马克思主义哲学思想对该课程学习引领启发作用。三课程考核及评价标准的制定根据工程教育认证的要求，应当对课程所培养能力的达成度进行评价和分析，这就需要根据课程的特点进行课程考核及评价标准的制定。该课程考核成绩主要由卷面成绩、平常成绩和实验成绩三部分组成，卷面考核要针对大纲中的课程目的进行考核，考试涉及的内容必须与制定的课程目的相对应，突出对控制相关知识的运用和对解决详细问题能力的考察。对于平常成绩和实验成绩要制定细化易行的评分标准，这是科学、合理考核的关键，是课程目的能否支撑毕业要求的关键点。评分标准要有导向性，对学生完成学习任务具有指导意义。综合课程考核构成课程达成度评价，为毕业要求达成度评价构成支撑，为课程持续改良提供基础。总之，“控制工程基础课程作为机械电子工程专业的核心专业课，在构建毕业生工程教育能力体系和毕业要求能力培养中起着关键作用，根据工程教育认证的要求，为保证该课程到达对毕业要求的能力和素质培养的支撑度，应当对该课程进行相应的改革，到达工程教育认证的要求。