工程教育认证背景下的“现代控制理论”课程教学改革探索

发布时间：2021-10-05 11:48

　　针对"现代控制理论"课程理论性强、概念多且晦涩难懂的特点及当前教学中该课程的工程性不突出,不利于工程教育认证中培养目标达成的问题,以能力要求为出发点,围绕工程教育认证中毕业要求的分解指标,从主辅相兼的教学内容、模块化的教学模式、开放自主的实践过程,多元的考核方式和可持续的改进闭环机制5个方面,提出了以能力培养为目标的"现代控制理论"课程教学改革。特别是设计了可持续改进闭环机制,以实现培养目标、毕业要求和课程目标达成情况的动态平衡。 

【文章来源】：上海第二工业大学学报. 2020,37(04)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

教学方案设计框图

创新实验和实践平台是利用专业软件集数据分析、建模、可视化、程序编制、系统控制等功能于一体的优势,对基础理论予以验证;进而采用实际工程案例模拟工程项目的设计流程,完成模拟实战过程;最后进入企业生产环节进行参观和实践,从而在真实的生产环境下,观察现象,发现问题,给出解决草案。在这一过程中强调对现代控制理论在多输入多输出工程案例中优越性的验证,以及设计方案的有效性。创新实验和实践平台的结构如图2所示。在综合仿真环节中,开设具有研究性、自主性、综合性的多级倒立摆控制系统、多容水箱液位控制和串联机器人控制等实验项目。学生可自行选择实验设备、自行选择控制方案,完成控制律设计、仿真和系统的调试,完成项目方案书撰写和项目答辩汇报。这是一种真正以学生为中心,完全自主、开放、研究型的实验教学方式,有利于加强学生综合应用能力、工程训练和创新能力的培养。

内环控制主要依靠校内的资源和各类保障来实现。它以毕业要求的指标点为输入信号,以毕业生能力培养为输出信号,通过前向通道的各环节,如学校内部的课程体系建设、教学过程改革、师资水平提升、各类监督机制保障等手段,确保毕业要求的达成。“毕业要求达成度”作为衡量毕业要求达成程度的反馈信号,与输入信号进行比较,当两者不一致时,通过调整课程体系,科学改进具体的课程教学过程等手段持续改进,直到系统达到动态平衡。外环控制主要依靠来自外部的信息反馈,如企业的用人评价和已毕业5年的学生的职业能力反馈。它以“依据内外需求确定的本专业的培养目标”为输入信号,以毕业生能力培养为输出信号,在前向通道上以内环系统中“毕业要求的达成”为主要环节来实现输出控制。而企业用人评价、毕业生职业能力反馈、应届学生的毕业要求达成度都作为外环反馈通道中“培养目标达成度分析”的重要构成要素。当反馈信号与输入信号不一致时,内环系统作为随动系统将通过调整“毕业要求指标点”及相应的教学实施过程来持续改进外环输出,直至达到动态平衡。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]面向新工科建设的数电课程教学模式探索[J]. 尤佳,李擎,崔家瑞.  高等理科教育. 2019(03)
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[5]工程教育认证背景下的“双一流”建设——基于我国进入全球工程教育“第一方阵”的工科专业分析[J]. 高新勤,王学通.  高教学刊. 2019(05)
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[7]以提升解决“复杂工程问题”能力为目标的工程教育培养模式改进研究[J]. 杨毅刚,王伟楠,孟斌.  高等工程教育研究. 2017(04)



本文编号：3419678