控制工程根底车辆工程专业控制工程根底教学改革途径讨论_观点_

周长峰+李凤英+吴娜

摘要：针对车辆工程本科专业操控工程根底课程教育中存在的问题，从“密切联系专业”、“课下讲堂对接”、“理论试验结合”、“改动教育办法和办法”等方面提出了该课程的教育变革思路。

关键词：操控工程根底；教育变革；车辆工程

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2014）01-0037-02

在操控工程根底教育实践中，国内外许多院校都做了不同办法的变革测验，以经过这些办法进一步改善教育作用，进步教育质量。操控工程根底是机械制造及自动化、车辆工程、进程配备与操控工程等机械类及相关专业的一门专业根底课，在各专业的操控工程教育中，因为学生都有明晰的专业学习目标，因而在课程教育中应愈加重视课程与专业研讨目标现有操控体系和操控技能之间的接合，发挥该课程在学生专业培育中的作用[1-3]。

一、操控工程根底课程的性质与特色

操控工程根底是一门理论性强、概念多、内容广泛的专业根底课，课程的要点在于培育学生对体系动力学范畴尤其是车辆工程体系建模、剖析与规划的才能，了解并把握经典操控理论的基本概念和剖析办法；难点在于如何将课程所学结合车辆工程实践，树立较为精确的数学模型，从体系固有特性自身以及输入、输出与体系之间的相互作用联系来取得抱负的操控作用。

该课程也是一门专业根底课，它研讨的是工程技能中广义体系在必定外界条件作用下，从体系必定的初始状况动身，所阅历的由其内部的固有特性所决议的整个动态进程，并研讨这一体系及其输入、输出三者之间的动态联系。这门课程首要研讨两类问题：第一类是体系定、输入定，经过输出来研讨体系自身的精确性、快速性、稳定性，即体系剖析问题；第二类是输入已知，断定体系，且所断定的体系应使输出尽可能契合给定的最佳要求，即最优规划问题。

操控工程根底课程中有很多的公式、定理、判据，触及时刻域、频率域和复数域，课程内容较单调，是数理根底课程与专业课程之间的一道桥梁。课程自身触及的专业知识较广，在学习本课程的一起要及时温习电工电子、轿车振动力学、液压体系等相关课程，这在必定程度上也加大了课程难度。

本课程在教育中存在内容多、学时紧的对立，仅靠讲堂教育和试验室中做少数的试验，对所学内容不易消化吸收和稳固，对一些要点、难点内容，若要把握好就更不简单。因而，对该课进行问卷调查，找出存在的问题并进行教育变革十分有必要。

二、操控工程根底课程教育变革的途径

2012年头对2009级车辆工程本科生进行操控工程根底课程问卷调查，列出问题11个、收回有用问卷59份，在“学生听讲、学生笔记、师生沟通、教育办法、作业阅览、学习难点”等方面进行深入调查，取得课程教育方面的第一手反应材料。从问卷成果看，在以下几个方面问题比较突出：课程在专业学习与将来工作中的作用不清；教育内容单调乏味，使用实例不典型；作业太多而解说缺乏；引导自学与提炼总结不行；频域一章难点群集。由图1能够看出各章较难知识点的认同投票数，Nyquist稳定性判别等三个知识点投票率超过了30%，是教师教育时应特别留意预备的内容。

（一）教育内容密切联系专业

在问卷调查中，相当多的学生十分重视课程与专业的联系，这也标明学生想经过课程学习夯实自己专业根底的希望。最近三十年轿车电子操控技能得到了迅猛发展，在轿车底盘、发动机以及车身上有很多操控体系使用的实例，如电控汽油喷发、EGR废气循环、自动变速器、电操控动防抱死设备、巡航操控体系、四轮转向体系等[4-6]。因为操控工程根底课在大三时开设，鉴于学生现已把握的专业知识以及操控工程根底课程学时，能够从轿车安全、节能、环保、舒适性等几个方面各选一个适宜的操控体系，穿插到该门课程的教育中。从一个已有的杂乱操控体系到合适课程教育实例的改动需求教师精心规划。在教育进程中，以电操控动防抱死设备、发动机最佳空燃比操控、发动机怠速操控和电控悬架体系作为与专业密切相关的实例，简略解说其结构和原理，在建模、差错剖析、稳定性判别、体系功能改善等方面将上述实例融入课程教育中，进步学生对轿车操控体系使用的知道，为其进行操控体系规划和改善打下根底。

（二）教育进程课下讲堂对接

因为操控工程根底课有较多公式、定理、判据，仅凭讲堂教育时刻只能使较少部分学生到达当堂把握，对大部分学生而言还需求课下花费必定的时刻进行温习和预习。在以往的教育进程中，着重的是学生要课下温习，在每堂课的开端阶段一致对学生温习，这样形成学生依赖性很强，不去自动考虑课程中的问题。为削减每次课进行讲堂教育时需求的导入时刻，使学生课下学习与讲堂教育内容对接，可从以下几个方面预备：首要对讲义知识点进行归纳、提炼，提出相应的问题，如在体系稳定性一节提出能否依据阶跃输入下二阶振动体系的呼应成果判别体系的稳定性，加深学生对体系稳定性界说的了解；其次能够将后边的实例作为作业安置给学生，使学生为后续内容的学习提前预备，如可将频域剖析一章中无源电网络在正弦信号作用下体系的呼应输出作为第二章的作业，在解说作业时就提示学生留意正弦信号频率、幅值和相位三要素；最终还应留意课后作业安置的每一道题都要表现至少一个重要知识点，力求做到少而精、精而全，对作业及时修正并解说，以稳固教育作用。

（三）理论教育与试验教育的结合

在近几年的课程教育中，一向着重理论教育与试验教育相得益彰。它包含两个方面的意义，一是让学生分组分批进行操控工程试验箱试验，二是引导学生使用仿真软件进行仿真试验。实践试验的开设要操控好时机，即该部分理论内容完成后赶快展开课程试验，使用操控工程试验箱为学生开设“二阶闭环体系的频率特性曲线”、“直流电机闭环调速”等试验，经过试验进步学生对讲义所讲理论知识的了解。

在讲堂教育中，引进Multisim和MATLAB来仿真教材中的实践体系并进行特性剖析。如在操控体系的数学模型、体系时域特性剖析、体系频域特性剖析等章节中选用MATLAB中的SIMULINK模块，能够很简单地使学生了解了解体系的结构进程和相关特性的剖析办法。经过相关的教育演示，使学生能够很快地从杂乱的结构框图中理清条理，并了解体系有关结构参数与体系特性的相互联系。如在教育体系校对PID操控器作用时，使用MATLAB中PID规划框图，更改各系数值能够直观清楚地反映调理系数不同对体系特性的操控，并了解操控器参数的优化办法[7]。经过讲堂建模并进行仿真，使学生清楚地了解参数修正调理的进程，让学生体会到计算机软件与工程结合的办法在操控器规划中的优越性，促进学生更自觉地学习操控工程和工程规划软件。endprint

（四）改动教育办法和办法

现在通用的教育办法分为黑板板书和多媒体教育两大类，黑板板书具有进程明晰、简单了解但信息量小的特色，多媒体教育具有信息量大但进程转化过快的问题。在以往的教育中，理论性强的课程如高等数学一般以黑板板书为主更有利于学生把握相关的内容。操控工程根底课也归于理论性较强的课程，问卷调查中71%的学生以为板书结合多媒体是该类课程最为有用的教育办法，它充分发挥了多媒体信息量大、板书推导进程明晰的长处，让学生更易把握相关的教育内容。

在操控工程根底课教育中积极探求启发式、评论式和事例式教育。如评论式教育中留意师生间多互动，让学生有时机表达自己的思路和对问题的观点，事例式教育中引进实践的车辆操控体系激起学生的学习爱好，让学有余力的学生进行小型电子操控体系的规划制造加深对课程的了解。变革现在的查核办法，加大平常成绩在总成绩中的比重，带动学生平常学习的积极性。

为提高教育作用、确保教育质量，对操控工程根底课程进行了问卷调查，针对存在的问题进行了研讨并进行教育变革，提出“密切联系专业”、“课下讲堂对接”、“理论试验结合”、“改动教育办法和办法”的教育变革思路并在2010级两个专业的学生课程中实践，激起了学生的学习爱好，加深了学生对课程的把握程度。后续教育实践中还能够进一步从教育安排、教育查核及课程规划等许多方面进行探求，以培育学生在车辆工程实践中的立异才能。

参考文献：

[1]郑明军，刘希太，王海花.“机械操控工程根底”课程教育

变革研讨与实践[J].我国科技信息，2009，（6）.

[2]卜波.根据操控工程根底课程的探求式教育形式研讨与

实践[J].科教导刊，2009，（21）.

[3]王蕊.Matlab在“机械操控工程根底”教育中的使用

[J].机电产品开发与立异，2011，（4）.

[4]冯崇毅.轿车电子操控技能（上册）[M].北京：机械工业

出版社，2001：1.

[5]付百学.轿车电子操控技能（下册）[M].北京：机械工业

出版社，2000：1.

[6]舒华.轿车电子操控技能[M].北京：公民交通出版社，