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控制工程基礎范文第1篇

（河南理工大學，河南 焦作 454000）

【摘要】《控制工程基礎》是機械類專業一門重要的專業基礎課。近年來隨著高校不斷的擴招及教學計劃的不斷調整，《控制工程基礎》的教學內容與課程體系不斷的變化，出現了學時少與教學內容多的矛盾。此課程內容又比較難，這就迫切需要高校就本門課程進行教育改革。本文章就控制工程基礎教育改革進行了初步的探索與實踐。

關鍵詞 控制工程基礎；教育改革；實踐

1《控制工程基礎》課程教學改革的必要性

《控制工程基礎》是機械類專業大學生必修的一門專業基礎課程。該課程在整個專業課程中起到了一個承前啟后的一個作用，是為日后學生成為工程測試人員必備的骨干課程。《控制工程基礎》課程所研究的問題帶有普遍性，對工程實踐具有重要的指導意義。本課程在介紹控制理論的基本原理和基本概念的同時，以機械系統、電路系統為背景，闡明了控制理論在工程中的應用。《控制工程基礎》作為一門機械類專業的基礎課程在各理工科高校中廣泛的開展著。近年來，隨著高等學校對所有課程的調整，擴招和教學資源的相對不足，出現了學時少與講授內容多及學生多教師少的矛盾。此矛盾在少學時的《控制工程基礎》的課堂中尤為突出，少學時一般在30-60學時之間，如何在有限的學時內完成教學任務并達到厚基礎、廣知識的要求以及最大限度的調動學生的主動性和積極性是擺在廣大教師面前的急需解決的問題。

2教育改革的基本思想

經過多年對本課程的教授與實踐，筆者提出了一些經驗與解決辦法。具體措施如下：

2.1任務驅動法在課堂講授中的應用

許多教師開展了《控制工程基礎》教學方法、教學模式的改革探索，進行了各種嘗試[1]。根據當代學生的基本特點，筆者提出來幾種常用并行之有效的教學方法。為調動學生的學習積極性，從枯燥的課程中解脫出來，在課堂上采用任務驅動法。利用做任務的方式分組完成教師布置的任務。任務一般設置為1到3個，任務的難易程度成階梯型。通過完成任務加強對課堂知識的理解。并在布置任務下去之后進行小組討論，并對每個小組的任務進行提示性的提問及幫助。在每一個任務完成之后，教師引導各小組對任務的完成進行相互評比，教師糾正學生出現的問題。表揚表現突出的小組，鼓勵表現欠佳的小組。在學生討論學習的過程中，教師巡視，以適當的方式幫助學生解決困惑。在完成任務的過程中，學生的合作學習，即獲得了知識，也體會到了合作精神。

2.2優化教學內容

課程體系和課程內容的優化應該緊密圍繞本課程的教學目標和教學要求，通過學習達到厚基礎、廣知識量的要求。正確處理好學時少，內容多但是基本要求不能降低的矛盾，改革課程體系，合理安排課程內容是順利完成教學任務的根本。

在課程安排上，要重視緒論的講解，通過緒論的講解讓學生明白學習本課程的目標、任務、要求以及學習方法，以激發學生的學習興趣。

控制理論基本概念、系統數學建模、時間響應分析、頻率特性分析、系統穩定性分析及系統性能校正等幾部分是本課程的一個基礎，同時也是個重點內容，可以適當放慢講解速度，多舉一些例子，使學生打好本課程的學習基礎。

非線性控制系統、線性離散系統及系統辨識等內容在授課過程中只作總體闡述。在教學內容的組織上采取循序漸進，逐步深化，強調基本概念的理解和應用及其相互聯系減少一些定理和公式的詳細推演。

2.3加強實驗教學

一味枯燥的上課只能使學生被灌知識，不能很好的吸收。只有通過實驗才能增加學生對知識的理解。通過模擬電路實驗結果與計算結果進行對照。加強學生對本課程的理解，學時少更應該注意實驗環節。每個章節都應該設有實驗。通過實驗平臺，激發學生的學習熱情，培養學生學習積極性。情景交融，要讓學生覺得學控制有癮，做實驗爽。

2.4加強計算機軟件對本課程的影響

許多老師將MATLAB\Simulink引入當教學當中，以數字仿真形式演示課堂內容，成為當今控制工程課程教學改革的一個熱點[2-3]。我校積極對課程體系進行改革，將MATLAB應用于《控制工程基礎》課程教學中，增加了一些硬件無法完成的虛擬實驗。利用MATLAB軟件強大的仿真功能，在SIMULINK仿真環境下，很容易得到實驗模擬設備同樣效果的系統。

2.5加強Sakai網絡教育的教學平臺應用

筆者所在的學校采用Sakai作為網絡教育的教學平臺，《控制工程基礎》作為網絡課程進行教育教學改革，利用Sakai協同學習系統的作用，結合著課堂教學內容，設置任務及項目，鼓勵學生在Sakai系統上自主學習，有些項目必須小組協同才可以完成。鼓勵學生在系統內暢所欲言發表自己的看法，同時注重進行小組和班級討論。通過Saikai系統加大教師在課外與學生的學習交流。

在Sakai網絡平臺中有討論區，學生和老師都可以積極投入課程交流中，70%的問題學生們可以在跟帖討論中解決，同時老師也可以通過觀察討論區的問題了解同學們所存在的問題，了解他們共性解決不了的問題。學生們可以通過Sakai系統完成知識共享資源共享及在線答疑等，這樣提高了學習的效率。學生都比較喜歡新鮮事物，通過Sakai平臺提高他們的學習積極性。

3教學改革的幾點建議

3.1注意教學氣氛，激發興趣，變要我學為我要學

在教學過程中，我們體會到教學氣氛影響著學生的學習效果，尊重學生的意見，滿足他們的好奇心和知識遇。注意教學氣氛，激發興趣，變要我學為我要學。

3.2教學方法力求多樣性

可以進行直觀演示，激發學生的學習興趣，活躍課堂氣氛，促進學生對知識的掌握。還可以合作學習，培養學生主動參與的意識，激發學生的求知欲。注重以多媒體教學作為手段，采用講授法、實體展示、合作學習“三位一體”的教學模式。

3.3重視輔導答疑，教師當面答疑與網上答疑相結合

輔導答疑是日常教學工作中的重要環節，是對課堂教學的一個補充和延伸。現代學生可以通過無線上網，通過qq聊天及論壇跟帖均可以跟老師進行交流，也可以通過Sakai平臺答疑。重視課堂答疑，能夠有針對性地解決學生在學習工程中產生的疑惑，了解學生學習的情況。加強師生之間的交流和溝通，提高學生的學習興趣和積極性，進而達到教學的目標提高教學質量。

答疑也是發現課堂教學不足的一個重要的手段。答疑能夠及時反饋教學情況，實現教學相長，有助于教師發現實施教學過程中的不足或錯誤。

大學生生源來自于五湖四海，學生的基礎不同，能力各異，這都是客觀事實。而教師在組織課堂教學的時候，只能根據學生總體的情況選擇一個教學的進度，難免造成有的學生吃不飽，也有的學生吃不了。通過網絡答疑，能更有針對性地解答不同層次同學存在的問題。

論壇跟帖老師不能及時解決的問題其他能力強的同學也可以給予解決，這樣更能激發同學們學習熱情，培養學生的學習興趣。變要我學為我要學，并且能拉近老師與學生之間的距離。

4結論

《控制工程基礎》教學改革實踐后表明，通過改革課程體系合理安排教學內容和進度，適當增加實驗的數量，注重教學方法的多樣性，將傳統教學方法與多媒體教學相結合，重視答疑，合理利用Sakai平臺，提高了教學質量，加深了學生對本課程的掌握的程度。

參考文獻

［1］Tim Felke;Architectures for Integrated Vehicle Health Mangagement[C]//Aerospace Conference,2010.

［2］Dimitry Gorinevsky,Azary Smotrich ，Robert Math，Ashok Srivastava,Kirbykeller,and Tim Felke. Open Architecture for Integrated Vehicle Health Mangagement[C]//Aerospace Conference,2010.Atlanta Geogria,20-22 April 2010.

控制工程基礎范文第2篇

關鍵詞：控制工程基礎；CDIO+案例教學；教學模式改革

作者簡介：李大勇（1978-），男，吉林榆樹人，黑龍江科技大學機械工程學院，講師；林海鵬（1972-），男，黑龍江哈爾濱人，黑龍江科技大學機械工程學院，副教授。（黑龍江 哈爾濱 150022）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）29-0051-02

“控制工程基礎”是機械工程專業的一門重要專業基礎課，它把控制論融入到機械工程領域，培養學生運用辨證的系統分析的思想方法，解決生產過程中遇到的問題。[1]根據黑龍江科技大學（以下簡稱“我校”）推進“特色應用型本科”建設，由教學型向教學服務型轉變，確立培養“面向經濟社會建設、生產、管理、服務第一線的，思想道德素質高，基礎理論扎實，知識面寬，工程實踐能力和創新能力強的高級工程應用型本科人才”的辦學思想。由于本課程內容難、知識點多、學時少，學生很難在短時間內既掌握理論知識，又懂得如何運用知識，因此，要利用有限的課時，科學合理地安排教學，提高課堂教學質量，就需要研究并改變現有的傳統教學模式。[2]

本文根據“控制工程基礎”課程知識具有系統性和連貫性強的特點，開展“CDIO+案例教學”的教學模式，力爭把主要知識點全部與工程實際相結合，通過綜合實驗和模擬仿真使理論基礎稍差的學生也能在“做中學”。

一、現有教學模式存在的問題

隨著計算機技術和多媒體技術在教學中的普遍運用，現有的教學模式已經有了重大的改變并取得了長足的進步。例如，講解理論時結合多媒體演示工程實例，利用Matlab對時域分析、頻域分析及系統校正等各章節相關知識點進行模擬仿真等。[2]但現有的教學模式仍然存在著不足，主要表現在：

1.學生基礎理論相對薄弱與課程需求之間的問題

我校是典型的應用型工科院校，學生的數學基礎相對薄弱，而傳統的教學模式要求學生具有較強的工程數學基礎，特別是復變函數課程中的拉氏變換部分。對于這種強調數學基礎的課程，如果不改變教學模式，將會使部分學生（特別是三表學生）失去學習的興趣和動力。同時，“控制工程基礎”這門課的預修課程較多，如機械設計、電工學、大學物理、理論力學等方面的知識。這就對學生學習本門課程提出了更高的要求：補習工程數學知識的同時，還要復習其他專業基礎知識。

2.理論知識與實際應用結合的問題

盡管“控制工程基礎”這門課程所涉及的知識面廣，對學生知識儲備要求高，但學時分配卻非常有限。為使學生更好地掌握理論知識，在教學過程中采用多種教學方法，引入工程實例并開設相關的實驗課程，但大部分實驗是基礎實驗，和工程實際結合不夠緊密，而且學生對實踐環節沒有足夠重視，缺乏動手能力，這就使學生在學完課程以后仍然不知道這門課程到底是做什么的，該怎樣用。因此，要在有限的學時內使學生盡快掌握理論知識，并能運用理論去思考、解決一些相關的工程實際問題，把理論和實際應用有機結合起來成為教學模式改革的關鍵。[3]

3.課程知識點系統性強與學生缺乏系統認知的問題

實際上，“控制工程基礎”是一門系統性非常強的課程，而在以學習知識點為中心的教學中，學生只是掌握了一些孤立的知識點，卻很難將各知識點串起來，因而缺乏對機械工程控制系統的整體認知能力、系統分析與綜合設計的能力，不能很好地滿足企業對人才的需求。因此，在學習的過程中，應該使學生首先明確課程研究的對象是系統輸入、輸出及系統本身三者之間的關系。研究的主要任務是系統分析，即已知系統和系統輸入，求系統的輸出并分析系統。在分析系統時采用的兩個主要方法是時域法和頻域法，而分析內容則是控制系統的基本要求：穩定性、準確性和快速性。這樣就把整個課程的主要內容穿插起來，但這遠遠不夠，還需要通過其它方式進一步培養學生對系統的認知和理解。

結合“控制工程基礎”課程現有教學模式存在的問題，本文提出引入“CDIO教學理念+案例教學”教學模式，使學生更好地理解理論知識的同時，提高學生動手能力和理論應用于實踐的能力。

二、“CDIO+案例教學”教學模式改革的實施

1.什么是“CDIO+案例教學”教學模式

CDIO工程教育模式是以美國麻省理工學院為首的全球幾十所著名大學倡導的現代工程教育框架，即構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）、運作（Operate）的縮寫。它以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程的理論、技術與經驗。[5]案例教學法被定義為“在課堂教學中以案例為中心，教師的教和學生的學通過案例的組織、分析、討論和總結把抽象的理論和呆板的法條與實際相結合，使普遍性的理論觀點和特殊的事實材料相統一，記憶性的知識學習和操作性的分析思考相統一。[6]根據“控制工程基礎課程”自身的特點，本文提出授課時采用“CDIO+案例教學法”有機結合的新型教學模式，學生和老師一起設計和構思工程案例，把知識點和其它專業課的知識融入在工程實例中加以分析和驗證，這必定會充分調動學生學習的主動性和積極性，增強學生對系統的認知，提高學生理論應用于實踐的能力。

2.“CDIO+案例教學”教學模式在“控制工程基礎”課程中的開展途徑

CDIO教學模式的核心思想是讓學生在“做中學”，以“工程項目”或“項目案例”為載體來組織整個學習過程，以過程中不同階段的知識需求為驅動來安排教學內容和方法。由于“控制工程基礎”這門課程主要內容包括建立系統數學模型，根據系統模型對系統進行時域分析、頻域分析（分析系統的快速性、準確性、穩定性）和系統校正，課程系統性強，適合通過案例結合CDIO模式進行教學。在教學過程中，本文提出的“CDIO+案例教學”教學模式分為兩條路線和四個過程：兩條路線包括教師路線和學生路線；四個過程是構思過程、設計過程、實踐過程和考核過程。首先，教師要對教學設計進行構思。一個好的教學設計可以激發學生的學習興趣，使枯燥的學習內容生動起來，呆板的學習過程活潑起來。其次，要對所講授的知識點進行設計，力爭把每堂課所要講授的主要知識點融入到具體實例中。在該環節里，可以把學生分成若干小組，給學生分配任務，針對所要學習的知識點，查閱資料，設計相關案例并進行分組討論，加深對知識的理解。再次，合理穿插前面學過的知識，設計綜合實驗并讓學生親自動手實踐，不能通過實踐驗證（沒有實驗條件）的綜合實驗可以通過模擬仿真加以驗證。特別需要注意的是，該階段主要是培養學生對實踐結果進行分析并總結歸納到相對應的理論知識點的能力。最后，改變原有“一次考試定乾坤”的考核方式，加大實踐部分的考核分值。根據學生的實驗態度、動手能力、創新能力等來綜合評分，這種考核方式更能體現出學生對知識的應用能力，同時具有較強的靈活性。具體的“CDIO+案例教學”教學模式開展途徑如圖1所示。

3.“控制工程基礎”課程實施“CDIO+案例教學”教學模式存在的困難

（1）短時間內制作出完善和全面的優秀案例存在困難。如果把每個知識點都穿插在好的案例中，是一個龐大的工程，這需要有經驗的教師經過長時間的思考、歸納和總結。

（2）課程計劃學時少與該教學模式所需教學學時較多的矛盾。由于實踐環節和學生討論環節的增多，整個教學過程所需學時必然會增加，針對這一困難，可以將某些案例討論的內容放在課下分組進行，老師批閱每個小組的討論結果并在課上進行總結，這樣就會大大縮短案例討論所占用的時間，而不影響學習效果。

三、結束語

以應用型人才培養目標為導向，提出了在理論教學中融入“CDIO理念+案例教學”，結合實驗室實驗和Matlab模擬仿真組成的新的“控制工程基礎”課程教學模式。改變現有“控制工程基礎”課程教學占主導的現狀，以“做中學”的形式培養學生創造能力及解決實際問題的能力，進而培養出具有扎實專業技術基礎、綜合工程系統能力和良好團隊協作能力的當代應用型人才。

參考文獻：

[1]李大勇，林海鵬，趙汗青.“控制工程基礎”教學模式探討[J].價值工程，2012，31（15）.

[2]林海鵬，王金波，董金波，等.《控制工程基礎》課程的教學改革與實踐探索[J].重慶科技學院學報，2011，（8）.

[3]董海棠，馮中毅.“控制工程基礎”課程教學改革探索與實踐[J].中國電力教育，2009，（5）：81-82.

[4]宋強，鮑雅萍.機械專業“控制工程基礎”課程的教學改革與探索[J].中國電力教育，2010，（10）：60-61.

控制工程基礎范文第3篇

關鍵詞：機械控制工程；卓越工程師；課程改革

中圖分類號：G642？搖 文獻標志碼：A？搖 文章編號：1674-9324（2014）16-0040-02

“機械控制工程基礎”是機械設計制造及其自動化專業的一門重要的專業基礎課程，具有理論性強、公式推導多和內容抽象等特點，學生在學習時，經常感到枯燥、乏味。如何激發學生學習興趣、培養學習主動性，一直是授課教師所不斷追求的目標[1]。2011年，上海理工大學“機械設計制造及其自動化”專業被確定為“教育部卓越工程師教育培養計劃”試點專業。以此為契機，遵循卓越工程師“面向工業界、面向未來、面向世界”的工程教育理念，為實現教育部提出的卓越工程師培養目標，上海理工大學對“機械控制工程基礎”等多門機械專業骨干課程進行了改革，本文將從改革思路、具體方法等方面將課程改革的做法進行論述。

一、“機械控制工程基礎”課程改革的指導思想

“卓越工程師教育培養計劃”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010―2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010―2020年）》的重大改革項目，也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措，旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為我國走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務，對促進高等教育面向社會需求培養人才、全面提高工程教育人才培養質量具有十分重要的示范和引導作用[2]。

“機械工程控制基礎”課程研究的問題帶有普遍性，對工程實踐具有重要的指導意義，該課程的開設對培養學生運用控制原理的基本方法，提高分析和解決各種工程問題的能力奠定扎實的理論基礎。然而，從學生的反映來看，普遍存在學習熱情不高，學習效果也不理想，教學內容抽象等問題，影響到該課程的教學質量[3]。為解決該課程教學中存在的問題，緊扣卓越計劃精神實質，提出“保證基礎，重在應用，教法先進，強調實例”的課改指導思想，進一步制訂出課程的改革方案。

二、“機械控制工程基礎”課程改革措施

1.保證基礎，重在應用，促進教學內容改革。“卓越工程師計劃”的本質是使工科教育回歸工程，面向工業界。在“保證基礎，重在應用”的指導思想下，對課程的教學內容進行了大幅改革。楊叔子主編的“機械工程控制基礎”教材是“面向21世紀課程教材”，該教材內容完整，案例經典，同時獲國家級精品課程教材和“十一五”國家級規劃教材，上海理工大學一直將該教材作為授課教材，但在機械專業課程數目增多而總授課時數卻在減少的大環境下，“機械控制工程基礎”理論學時數由48課時減少至32課時。因此，在課堂中追求大而全的教學目標顯然是不現實的，必須對內容進行精簡和整合。在保持理論框架完整的基礎上，突出工程應用的要求，對教學內容進行重組、增減。對推導過程冗長、對學生理解基礎理論幫助不大的內容去除，減少課堂單純的理論傳授比重。這樣，既能保證學生掌握完備的機械控制理論體系，滿足學生進一步深造的需求，又能使學生在減少理論的基礎上，有機會接觸到更多的應用實例，更利于學生理論聯系實際，學以致用。以教材第五章的系統穩定性為例，在新的自編教材中，弱化系統穩定性的概念和嚴謹的數學描述，而是突出系統穩定性的基本概念以及系統穩定性在工程應用中表征。系統穩定性的判定方法主要以羅斯穩定性判據和奈奎斯特判據為主，而根軌跡的講授僅限于方法的介紹。在減少純粹理論知識的同時，大幅增加教學實例，讓學生了解到所學知識的具體應用對象，增強對控制理論的感性認識，而實例的如何選擇將在下文介紹。

2.教法先進，發揮工具軟件的輔助教學功能。MATLAB是美國MathWorks公司于1984年推出的高性能數值計算軟件，現在已成為適合多學科的功能強大的科技應用軟件。MATLAB的控制系統工具箱，主要處理以傳遞函數為主要特征的經典控制和以狀態空間為主要特征的現代控制中的問題。該工具箱對控制系統的建模、分析和設計提供了一個較為完整的解決方案[4]。另外，Matlab提供方便易用的圖形用戶界面，將Matlab控制工具箱的相關功能集成一體。Matlab仿真工具箱（Simulink Toolbox）為實現實驗教學提供了一個理想的工具，師生通過Simulink，能方便地對動態系統進行建模、仿真和分析[5]。將Matlab軟件引入到“機械控制工程基礎”教學，在很多學校已做過嘗試，并取得了很好的教學效果。上海理工大學在已有成功經驗的基礎上，根據理論課程進度，將相應的Matlab知識添加到課程教學。以第三章中系統的時間響應分析為例，對照課程中的一階、二階和多階傳遞函數，利用簡單的命令，方便的實現傳遞函數對各種信號的響應仿真，并通過改變傳遞函數的參數觀看傳遞函數動態響應的變化趨勢，不僅達到一般的實驗教學難以達到的效果，工具軟件強大的“即時所得”功能使學生參加仿真實驗的積極性大大為提高。

3.面向應用，突出實例教學。按照“卓越計劃”的突出創新的要求，在“機械控制工程基礎”授課內容的每一單元后增加與授課內容緊密相關的工程案例分析，突出工程背景的應用，理論聯系實際，避免了以往課程授課中存在的理論比重偏大，學生學習興趣不高，學習效果不佳的弊端。教材每一理論章節均附3～4個與本章內容緊密相關的工程實例。實例選用的原則：應較全面的包括啟發型、認知型和設計型工程案例[1]；講述實例對象應是機械工程人員熟知應知，或對工程具有指導作用；實例內容的編寫應該注意包括如下環節：問題及發生現象簡介、問題或現象的簡要理論分析、解決問題的方法或思路等。以教材第五章系統穩定性為例，在新的自編教材中，選用了4個典型的機械工程中常見的現象或系統：金屬切削過程中的顫振現象、電液伺服系統的穩定性分析、靜壓軸承及其穩定性分析和數控機床進給系統穩定性分析。這四種現象或系統在機械工程領域應用廣泛，發生的現象或出現的問題具有普遍意義。在教材中對每一個問題的產生原理通過與穩定性原理進行結合，使學生學習時理論知識具有落腳點，更有利于掌握理論知識，其本質是將理論教學與工程實踐相結合，通過工程案例來激發學生的學習興趣，發揮學生主體性，變“要我學”為“我要學”，同時又借助工程案例來加強學生的創新和實踐能力的培養。

“卓越計劃”旨在提高工程專業創新型人才培養質量，提高畢業生的實踐能力，培養面向世界、面向未來的創業、研發型高端人才和行業領軍人物。通過課程改革和實踐，使學生在有限的教學學時內能掌握基本的理論知識，真正成為“面向工程、寬基礎、強能力、重應用”，具有學習能力、創新能力、管理能力、溝通能力、社會適應能力和工程實踐能力的“卓越工程師”。

參考文獻：

[1]袁明新，王琪，洪磊，張鵬，申.數字仿真在機械控制工程教學中的強化應用研究[J].裝備制造技術，2012，（4）：182-184.

[2]“卓越工程師教育培養計劃”通用標準研制[J].高等工程教育研究，2010，（4）：21-30.

[3]白麗克孜?尤努斯.“機械工程控制基礎”課程的教學法探討及幾點體會[J].科技信息，2013，（13）：159-160.

[4]薛定宇，陳陽泉.高等應用數學問題的MATLAB求解[M].北京：清華大學出版社，2008.

[5]王芳.“機械控制工程基礎”課程教學改革探討[J].西安航空技術高等專科學校學報，2008，26（5）：76-78.

控制工程基礎范文第4篇

關鍵詞：B/S；Dreamweaver；TCExam；在線學習；測試系統；資源共享

中圖分類號：TP311.52 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2015）13-0073-03

課程網站建設是提高高校教育教學質量的重要措施，是精品課程建設的重要組成部分。我校《控制工程基礎》課程于2009年成功躋身省級精品課程，經多年教學科研積累，擁有了自己的教材、有專業特色的課件及一系列教學成果。將取得的經驗與成果在教師之間分享，并更好地轉化為對學生的教學效果，是下一步課程建設的關鍵。利用現代信息技術，建立高質量的網絡平臺，最大程度的達到資源共享，是實現這一目標的最佳途徑。

本文結合學生和教學資源實際情況，建立《控制工程基礎》課程學習網站和在線測試系統，充分利用網絡資源，突破時間和地域的限制，實現教師和學生的交流和溝通，提高學生的學習興趣，為學生主動學習和教師經驗的相互交流提供良好的平臺。

一、系統結構和功能

本系統采用基于Web的B/S三層體系結構，充分利用網絡優勢和特點為學生和教師提供了一個在線學習、測試、交流的環境和手段。

系統的功能主要由兩部分實現，即網頁部分和在線測試系統：網頁部分由Macromedia公司出品Dreamweaver實現，作為網站的前臺主要承擔在線學習任務以及實現與后臺在線測試系統的鏈接功能，提供系統功能簡介、課程介紹、各章知識點查詢、課件下載、教師隊伍簡介、網站信息更新消息等資源；在線測試系統由開源的在線考試系統軟件TCExam實現，該軟件由php編寫的，需要搭建php的運行環境，這里采用wampserver（Windows Apache Mysql PHP集成安裝環境，是在window下的apache、php和mysql的服務器軟件），主要實現用戶注冊及登錄，管理員系統管理、教師試題和成績管理、學生在線測試及成績查詢等功能。下面分別對這兩方面功能予以詳細介紹。

二、網頁制作部分

這部分是學生和教師對課程信息進行交流的平臺，教師可以將課程相關的信息在網頁，學生在確定身份后可以自主選擇相關信息查看以及下載。網頁主界面如圖1所示。

在這里，學生可以對系統目前的功能進行了解，更好地把握各章節的知識點，下載老師自編課件，也可以通過學生使用區登錄到后臺的在線測試系統，在教師錄入的題庫中隨機生成試卷，進行自測；而教師則可隨著教學的深入隨時更新網站信息，并通過教師使用區登錄至后臺更新題庫及查看學生自測情況。

三、在線測試系統部分

在線測試系統的開發使得試卷更易于保存和管理，增加了試卷命題的合理性、靈活性和可重復利用性，是系統的核心部分，采取權限分級機制。管理員進行注冊用戶的身份驗證并對不同用戶分配不同的使用權限，以系統管理員，教師，學生3種方式呈現。各模塊及功能如圖2所示。

1.管理員模塊

主要進行權限管理和系統維護。

權限管理包括查詢用戶信息、添加刪除用戶、修改用戶類型和登陸密碼以及設置用戶使用權限等。新用戶首先要進行用戶注冊，經由管理員對用戶身份認證和權限設置后方可使用本測試系統。圖3為管理員對用戶信息進行管理的界面。

用戶權限從0級到10級，共分為11級，0級表示匿名用戶（未注冊的），10級表示管理員級別，這里給學生張三權限設為5級。新用戶經身份確認及權限分配后，方可登陸測試系統。

系統維護，目的是確保系統能夠最大化的有效利用，例如，為保證系統的先進性和利用率，可不定時地添加或刪除某些功能模塊；為保護系統的安全性，進行惡意用戶的剔除等。

2.教師模塊

教師主要進行試題管理和學生成績查詢工作。

（1）試題管理

包括試題及答案的錄入、修改、刪除等操作。試題按模塊和主題進行錄入，相關信息包含試題題型、章節、難度系數、分值分配等屬性。出題流程為：添加模塊主題管理試題管理答案管理。

例如，教師要進行某選擇題的錄入，步

驟如下：

Step 1. 進入模塊管理界面，添加“選

擇題”模塊；

Step 2. 在模塊下選擇主題，如“第三章”，并對該主題添加信息描述：時域分析法；

Step 3. 在主題下錄入試題，如“在系統的前向通道中串入積分環節，有利于使系統的（ ）提高。”，并選擇題型：單選，設定該試題難度：2。

Step 4. 進入答案管理界面，錄入相應題目的答案，并給出正確、錯誤標識。例如，針對Step 3.中示例題目，錄入：T準確性、F快速性、F穩定性。T、F為答案正確、錯誤標識。

題目添加成功后，教師可在試題列表中查看題目及答案。如發現題目或答案有誤，可在后臺進行修正。

（2）學生成績查詢

教師可以在測驗成績匯總界面中任意選擇學生，查詢其測驗情況，此界面顯示的信息有：測驗名稱、測驗開始和終止時間、學生姓名、分數等。

通過對學生自測情況的查詢，教師可了解學生對課堂知識的掌握程度，并可在日后教學工作中有針對性地進行調整。

3.學生模塊

在學生模塊中學生可根據自身需要選擇相關內容（題目類型、章節等）、難度、題目數量自行組卷，定時測驗并進行測驗結果查看，以便對所學知識查缺補漏。

（1）組卷

學生需在測驗管理界面設置測試名稱、測試時間、分值分配等。

在題目一欄中選定測驗題目類型，章節、問題數目、答案數目、難度等信息后即可成功組卷。

組卷成功后，可查看相關題目，準備測驗，一次成功的組卷如圖4所示。

（2）測驗

組卷后，學生可返回前臺進入測驗。逐題作答，直到測驗結束。測驗界面如圖5所示。

確定終止測驗后，學生即刻可以查看測驗分數和題目答案，并可選擇是否重新答題。測驗結果顯示如圖6所示。

四、結束語

綜上所述，本文針對本校省級精品課程《控制工程基礎》研究設計了在線學習及測試系統，實現教師的教學資源、智慧資源共享和優化以及學生課后的自主學習和自我檢測，其中在線學習模塊為學生的課程學習起到引導作用，而在線測試模塊則起到對課程知識的鞏固、查缺補漏的作用。通過實際操作表明，該系統運行良好，遵從“以學習者為中心，教育者協作學習”的教學理念，為實現該課程網絡化及遠程教學奠定了基礎。

參考文獻：

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控制工程基礎范文第5篇

【關鍵詞】基礎工程；灌注樁；質量控制

1 鉆孔灌注樁概述

鉆孔灌注樁因為施工比較簡單、造價相對較低、無環境污染等特點，作為基礎承載力而被廣泛應用，具有抗震性好、承載力大、施工噪音小、能解決特殊地基沉載力不足等優點。目前在國內基礎工程領域中鉆孔灌注樁基礎占據了很重要的地位，但由于灌注樁地下施工干擾因素太多，很難控制工程質量，稍有不慎就會出現孔底沉泥、縮頸、夾渣、斷樁等情況，導致工程質量事故的發生。所以施工中必須嚴格監管質量，可以從鉆孔灌注樁施工前、中、后不同時期進行控制，以獲得較好的社會和經濟效益。

2 鉆孔灌注樁施工的質量控制

2.1 施工前期的質量控制

2.1.1 圖紙會審與交接

認真組織圖紙會審和施工技術交底，嚴格審批施工方案，做好原材料質量檢驗工作。建設、設計、施工三方應有互相充分交流，讓施工方明確樁基各項設計技術與規范要求，把握好樁基處的地質情況。做好材料見證取樣送檢，實行材料使用監理審批制度。施工用材料進場前，應取樣并親送質檢單位，查驗材料出廠廠家、批號和合格證等。

2.1.2 施工機械準備

在灌注樁鉆孔前，相關施工設備應全部進場，設備質量和數量必須符合施工要求。根據樁徑和灌注強度選定導管直徑大小，并且具備足夠的強度和剛度。施工之前要進行水密試驗，鉆機的選擇應視樁徑和地層而定，一般沙性土、粉質粘土、雜填土等土質地層適用回旋鉆，而砂卵石、半風化巖石等硬質地層適用沖擊鉆。

2.1.3 制備泥漿

選用塑性指數IP>10 的粘性土或膨潤土，粘性土和亞粘土可以就地造漿，泥漿比重在1.1至1.2內；粉土和砂土應制備泥漿，泥漿比重在1.25至1.5之間；砂卵石和流砂層應制備泥漿，泥漿比重在1.3至1.5 之間。

2.1.4 護筒埋設和鉆孔定位

護筒位置應埋設準確穩定，根據施工控制網定出孔位中心點，以孔中心位置為圓心，護筒半徑畫圓作為孔口開挖線，人工開挖至護筒埋設深度。護筒埋設高度在施工地平0. 3m以上，傾斜度小于l%，護筒與樁位中心線偏差不得大于50mm。完成護筒埋設后，可把孔位十字點布設在護筒上，方便隨時校正鉆孔位置，以保證孔位準確程度。

2 事中質量控制

2.1 泥漿

泥漿可以產生護壁、保持孔內水頭，對提高成孔的質量有很大的作用。監理人員應對土和檢測相對密度、含砂率控制好。由經驗可以得到，好的泥漿用土一般為：干土塊硬、不易碎斷，吸水成泥膏后，手搓能成1mm 細條，制漿能力不小于2.5L/kg。泥漿相對密度監理人員應多次觀察、測試，清孔前應保持在1.1～1.3內，不符合要求施工方調整，含砂率

2.2 成孔

從軸線控制點施測樁位，檢查樁位對中及磨盤的平整度以及機架枕木基礎的穩定性，及時調整偏差。根據試成孔的工藝參數組織鉆進施工，按照鉆進過程中各土層的情況檢測泥漿比重。確定是否入巖，應根據勘探報告的持力層比較等高線與孔深，并對鉆具自重大小、吊掛松緊程度等加以考慮。為了把握好精準的鉆孔深度，在樁架就位后，應對樁具的總長度和底梁的水平做好記錄，以便在成孔后結合鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔達到的深度。注意觀察在界面鉆進過程及進入持力層鉆機的反應情況，以對照試成樁時確定的巖樣為準，最終確保樁基進入持力層的深度。

2.3 清孔

終孔后，應把鉆頭提離孔底80-100mm空轉，在保證護壁的前提下達到初步稀析泥漿，應輸入比重1.05-1.08的新泥漿，并且循環40-60min。盡量把孔底巖屑、泥塊打碎并隨泥漿流出孔外。下籠后安裝導管進行二次清孔，泥漿性能指標在澆注砼前，孔底500mm以內的相對密度≤1.25，粘度≤28Pa.s，含砂率≤8%。如果清孔滿足不了沉渣厚度要求，絕對不能驗收灌砼。

2.4 鋼筋籠

鋼筋籠宜分段制作，長度很長的主筋其應分節，分節可以使調裝方便而接頭少，其接頭應環向并列。焊縫長度不小于10d（單面焊）或5d（雙面焊），螺旋箍筋間距應小于20cm，加強箍應每2～3m布置一根，箍筋與主筋應點焊。鋼筋籠入孔時，應垂直對準孔位慢慢輕放，不得強制性下放鋼筋籠，否則會導致鋼筋籠變形、孔壁塌孔。鋼筋籠就位后，還要把鋼筋籠上端焊固在護筒上，以減緩砼上升時的頂托力，以避免其上升。

2.5 安放導管

導管一定要進行水密性試驗，導管不得漏氣、漏水，準備有足夠的頂絲及膠圈，導管底口與孔底的距離控制在25-40cm之間。導管直徑為φ300mm，通過能力為25立方米/小時，導管軸線誤差通常不能大于孔深的0.5%， 且小于10cm。導管內壁應圓滑、順直、光潔和無局部凹凸。導管在使用過程中，除了檢查其規格質量和拼裝構造外，還應做拼裝、過球和水壓實驗。試壓用水壓，不得采用壓氣試壓， 進行水密試驗的水壓應超過孔內水深1.3倍的壓力，且大于導管壁和焊縫可能承受灌注混凝土時最大內壓力p的1.3倍。導管應吊放在位置居中的地方，軸線順直，禁止卡掛鋼筋骨架和碰撞孔壁。

2.6 混凝土澆灌

二次清孔驗收合格后，現場初灌料斗、砼隔水栓（或沙包）、人員等應做好準備，砼到場后停止清孔，進行料斗安裝。砼灌注前應先檢查砼坍落度是否已符合規定要求，通常控制在180-220mm的幅度內。根據導管內外混凝土的壓力平衡法，來對首灌混凝土量進行計算，以確定采用的料斗容量，從而確保首灌后導管底埋入混凝土中超過1m。在料斗內放滿砼后，剪斷鐵絲，隔水栓埋入底部砼。

3 施工后期質量控制

樁基礎澆搗完后，應檢查樁頭清挖情況，組織樁基的測定，為后續工程做好準備。檢查樁頭清挖，樁頭應平整，干凈與設計標度相一致。 對樁基強度可用早期推定混凝土強度試驗法來判斷，但最終還是以送檢試塊強度為準。對已完工的鉆孔灌注樁進行質量檢測與驗收，也是對其進行事后質量控制。工程驗收階段主要包括成樁檢測和質量評價兩部分。一是成樁檢測，主要有樁位偏差、樁身質量以及樁的承載力檢測。采用應力反射法檢測樁體質量，不能存在縮頸、夾層和混凝土不密實等缺陷。樁的承載力檢測有靜載試驗、動力測試兩項，進行靜載試驗的樁數應大于總樁數的1%，并且不超過3根。檢驗樁體豎向承載力的動力測試取樁總數的10%～15%。二是質量評價，完工后應根據樁基施工過程記錄、成樁檢測及試塊試驗結果對施工質量做出評定。

4 結語

鉆孔灌注樁基礎是處于地下水下的隱蔽工程，很容易發生施工質量問題。鉆孔灌注樁的在整個工程中有著很重要的作用，為了提高施工工藝水平，應嚴格按照施工規范要求進行施工，加強施工準備和施工過程的控制，從而確保提高整個工程的質量。這對提高鉆孔灌注樁的施工質量控制措施具有十分重要的意義，以更好的促進我國工程建設的發展。

參考文獻：

[1]宋志宏.鉆孔灌注樁施工質量的控制措施分析[J].中國水運（下半月），2012（06）.