《机械工程控制基础》为机械类专业核心必修课程、三峡大学线下一流课程。为开展线下一流金课建设，深化课堂教学改革，融入现代新技术教育教学手段，由课程负责人方子帆教授、陈保家、陈法法、肖能齐、石金进以及卢金老师所组成的教学团队，依据国家教学质量标准和线下金课建设标准，结合课程教学大纲和实验大纲，以课程目标为牵引，以毕业要求为导向，以立德树人为宗旨，在理论授课学时之外，通过增加综合训练实验教学内容、利用智慧教室讲授并组织学生分组探讨应用建模与仿真工程软件、开展综合课程设计项目等教学环节，不断持续改进探索实施课程建设与改革工作，具体如下：
在课程改革之前，《机械工程控制基础》的实验环节主要是学生依据实验指导书的实验步骤完成“控制系统典型环节的模拟”和“一阶系统的时域响应及参数测定”等传统的实验环节，存在无法提升学生自主动手能力和创新设计能力的弊端。在本次改革中，根据工程专业认证要求和《机械工程控制基础》实验大纲，课程组重新编写了《机械工程控制基础》实验指导书，增加了以研究课题为依托，引导学生从系统数学模型、系统仿真和系统综合实验设计与实施等方面开展机械工程控制基础实验。
课程实验内容改革前后对比
传统的《机械工程控制基础》实验内容 |
改革后的 《机械工程控制基础》综合训练实验内容 |
实验名称 |
不足 |
实验名称 |
优点 |
实验一：控制系统典型环节的模拟 实验二：一阶系统的时域响应及参数测定 实验三：二阶系统的瞬态响应分析 实验四：自动控制系统的动态校正 |
1.实验主要针对单一知识点或某章节重难点知识点进行实验。 2.不能够充分发挥学生自主动手能力和创新设计能力。 |
1. 板球防滑落平衡控制 2. 板球轨迹运动控制 3. 简易磁悬浮实验装置建模、分析及其控制 4. 单容水箱液位控制系统建模、分析及其控制 5. 水温控制系统建模、分析及其控制 6. 电动玩具车定速巡航系统 7. 张力控制实验系统 8. 两轮平衡小车控制系统设计 |
1. 以研究课题为依托，引导学生开展系统数学模型、仿真和系统综合实验训练，帮助学生将所学知识系统化。 2. 充分发挥学生自主动手能力和创新设计能力。 |
在课程改革之前，《机械工程控制基础》主要是依据课程大纲安排以讲授为主。而在本次改革过程中，采用淘汰制的方式从2018级机械设计制造及自动化专业、机械电子工程和能源与动力工程等专业约350名学生中海选了20名优秀的学生，组建了机械工程控制基础兴趣小组。主讲教师方子帆老师、陈保家老师、陈法法老师和肖能齐老师利用智慧教室，采用分组探讨与讲授相结合的方式围绕“机械工程控制基础的工程应用”、“机械工程师实验控制策略”、“MATLAB语言基础”和“SIMULINK软件建模与仿真”等主题进行了讲授，提升了学生软件使用能力，为后续开展课程综合实验设计等奠定了基础。
智慧教室工程软件讲授与分组讨论
根据编写的《机械工程控制基础》综合课程设计项目指导书，学生以小组为单位，每个小组4人，经过查阅文献、设计方案、系统搭建、数据采集、数据分析及答辩陈述等教学设计环节，学生们深深感到，通过本门课程的学习，不仅掌握了理论知识，更培养了自身的实践动手能力、综合创新能力、团队协作精神，受益匪浅。
综合课程设计项目实操
课程教学团队
