基于案例的控制系统辅助设计课程教学改革与实践
实践教学典型案例(3篇)
第1篇一、背景随着我国高等教育改革的不断深入，实践教学在大学生培养过程中的重要性日益凸显。
创新创业能力作为新时代人才培养的核心目标之一，已成为高校教育改革的重要内容。
为提高大学生的创新创业能力，许多高校积极探索和实践新的教学模式。
本文以某高校为例，探讨基于“翻转课堂”模式的大学生创新创业能力培养的典型案例。
二、案例分析1. 案例背景某高校为提高学生的创新创业能力，决定在全校范围内推广“翻转课堂”教学模式。
该校通过调查研究发现，学生在创新创业课程中存在以下问题：（1）理论知识与实践能力脱节，学生难以将所学知识应用于实际项目。
（2）课堂互动不足，学生参与度不高，难以激发学生的创新思维。
（3）课程设置单一，缺乏综合性、实践性强的课程。
2. “翻转课堂”模式的设计针对上述问题，该校决定采用“翻转课堂”模式进行创新创业能力培养。
具体措施如下：（1）课程内容改革将原有的创新创业课程分为理论课程和实践课程两部分。
理论课程采用线上教学，通过视频、课件等形式，让学生自主学习相关理论知识。
实践课程则采用线下教学，以项目制的方式进行，让学生在教师的指导下，将所学知识应用于实际项目中。
（2）教学方式改革在理论课程中，教师通过线上平台发布教学视频、课件等资源，引导学生自主学习。
学生在学习过程中遇到问题，可通过线上平台与教师、同学进行交流。
在实践课程中，教师担任项目指导老师，引导学生进行项目策划、实施、管理等环节。
（3）考核方式改革理论课程采用线上考核，通过在线测试、作业等形式检验学生的学习成果。
实践课程则采用项目成果展示、答辩等形式，考核学生的实际操作能力和创新能力。
3. 案例实施效果通过实施“翻转课堂”模式，该校在创新创业能力培养方面取得了显著成效：（1）学生创新创业意识显著提高。
学生在学习过程中，逐渐认识到创新创业的重要性，增强了自身的创新创业意识。
（2）学生实践能力得到提升。
通过项目制教学，学生将所学知识应用于实际项目中，提高了自己的实践能力。
理工科院校研究生理实一体化项目式教学法的改革与实践
技术在计算机控制系统中的应用比例让学生边学习理论 对系统设计方案中设计的相关理论知识进行学习与分析
知识边实践全面提升学生的学习兴趣系统设计能力以 并对数据采集的处理与分析方法和计算机软件等进行讨
及从事科学研究的基本能力与素养
论学习最后通过搭建完整的计算机控制系统进行测试
结合学生课题研究需求总结提炼研究课题的共 验证对试验测试标定数据处理分析性能参数确定等过
三课程改革的主要研究方法
课程研究与实践的思路
采用项目式案例教学与基于研究过程相结合的系统
化教学法针对控制系统中的电路设计信号采集与数据
处理分析等问题主要采用图 所示的教学思路和方法
图 理实一体化项目式教学思路和方法
图 项目研究技术路线 二课程改革的主要内容 以学生课题研究需求为导向以培养科研水平与 能力为目标构建以工程实践为主理论教学为辅的创新 型项目式课堂教学模式将课程的理论知识重新进行整 合将科研项目的研究成果与教学内容相结合面向基于 工程实践的与案例教学相结合的目标和知识体系进行教
计能力选择合适的项目
高教学质量
)理论教学根据学生选择情况教师需要在课堂上 (将新理念新知识和新技术引入实践教学体系以
对各设计项目的设计目的技术参数设计要求实验过程 典型工程应用案例为引导提升学生在技术应用方案制
和数据处理等方面的要求和实施过程进行相关理论知识 订与实施测控系统设计与搭建数据分析与处理等方面
作通过加强实践应用环节的训练强度强化学生对各实 究全过程的综合性典型应用案例增设动态测试实验内
践教学环节的理解掌握与应用
容从项目提出需求分析方案论证与实施测控系统设
完善课程评价体系构建能够涵盖共性和差异性 计搭建控制策略研究与分析数据分析与处理实验过程
基于案例驱动教学模式的C#程序设计课程的教学改革研究
用， 这些 内容从 不去 讲或 很 少去 讲 。 ２２学 生 兴趣 不 高 和没 有动 力 ．
实例 的方 式 运行 起来 ． 么 ， 能 有效 地激 发 学 生 的学 那 就
习兴 趣 ． 培养 学生 的 洞察 力 与想 象力［ ６ １ 。 学生在学 习 Ｃ ＃程 序设 计 之 前 已经具 备 了一 定 的 ３３Ｃ ． ＃程 序 设计 中引入 案例 驱 动教 学模 式 案 例 驱 动 的教 学 模 式 采 用企 业 项 目 的真 实 案 例 。 过 程 式 程序设 计 思 想 ．所 以在 刚 开 始学 习 的时 候 学 习 兴趣 还 十分 强 烈 ．但是 类 和对 象 之后 的 内容和 以前所 引导 学生 多 实践 ． 实践 中培 养 逻辑 思维 能 力 。 师课 在 教 学知 识 思维 方 式截 然不 同 ， 生 出现 了理 解 上 的 困难 ， 堂 演 示 程 序 ， 生 同步 练 习 ， 学 学 在程 序 的凋 试 过 程 中 ， 查 案 能起 并 且 这些 知识 的用途 也 很 难 用语 言描 述 清楚 ．在讲 解 缺 补 漏 。 例驱 动下 从易 到 难地 完 成一 系列 任 务 ， 知识 的时候 ， 容 易 出现 老师 对 牛弹 琴 、 很 学生 不 知 所 云 到事 半功 倍 的效果 ．克 服传 统 的授课 式 教学 中学 生 的 的现 象 。 随着课 程 难度 和深 度 的增 加 。 多 枯燥 和抽象 理 论 知识 不错 。 实践 动 手 能力 不 足 的缺点 。 堂 教学 许 而 课 的概 念逐 渐 出现 在学 生 们 的面前 ． 生们 学 习 Ｃ｝ 言 采 用 Ｐ Ｔ多媒 体 课 件 ， 学 效 果 直 观 ， 生 互 动 性好 。 学 ≠语 Ｐ 教 师 的兴 趣 越 来 越 小 ． 易产 生 厌 学 情 绪囝 能 坚 持 下来 的 案 例 驱动 的教学模 式 重 视 软件 工 程 的作 用 。培 养 学 生 容 ． 也 越 来越 少 遵 从 软件 工 程 的思想 进 行程 序 设 计 。形 成 良好 编 程 风 这 些 都 是 由于 传 统 教学 模 式 知识 分 散 零 碎 ．学 生 格 。教师 需 紧跟计 算 机 技术 发 展 的 潮流 ，提高 业 务水 将 在教 学 中及 时 无 法 整合 ． 而且 学生 也无 法 体 会知 识 的具 体用 途 ． 缺乏 平 ． 先 进 的开发 理 念 引入课 程 教 学 中 。 知 识迁 移 能力 ， 以也就 失 去 了学 习动力 。 所 ３ 案 例 驱动 教 学模 式 、
基于案例教学与PBL模式的教学改革与实践
案 例教 学 （ Ｃ ａ ｓ ｅ Ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ） 起 源于美 国哈佛 大学 工商 管 理学 院 ， 目前 已广泛 应 用于各 类 型教 育 教学
中， 通 过设 计 的案 例来 引 导学 生 自主 探索 、 分析、 理 解 案例 中所包含 的科 学问题 、 相关技 术及方 法途 径 ， 并 举一 反三 ， 最 终掌 握案例 中的科学 知识 。 学生 可 以 将 自己掌 握 的 科 学 知识 进 行 分 析 、 应用、 综 合 和 评 价， 以培养独 立思考 、 分析 和解决 问题 的能力 。案例 教学 具有启 发性 、 真实性 和 自主性 三大 特点 。 启 发性
教 学方 法在 高等 工 科 专业 教学 中的应 用 ， 笔者 在 高 校工 科数 控技术 专业 课程 教学改革 中进行 了实 践 。
探索 出学 生 自学 与 导 师指 导相 结合 的小 组教 学法 ， 随后 该教 学模式 逐步 在欧美 国家 医学教学 中广泛 采
用， 在 ２ Ｏ世 纪末 引 入 到我 国 医学 教育 教 学 中 ， 并 进
一
的 出发 点 ， 学 生在教 师 的指 导下 ， 以小组 团 队的形式 针对 问题进 行探究 ， 提 出解 决 问题 的方 案 ， 进 而挖 掘 问题 背后 隐藏 的 科学 知 识 ， 但 问题 解 决 的方 案 和 结
基于案例教学与 Ｐ Ｂ Ｌ模式的教学改革与实践
张 国政
安徽 机 电职 业技术 学院 数控工 程 系， 安 徽芜 湖 ， ２ ４ １ ０ ０ ２
摘要 ： 针 对 高校 工 科 专 业 理 实一 体 化 课 程 教 学问 题 ， 为 了探 索 出一 种 符 合 现 代 高校 职 业 教 育 工科 专 业 教 学 改 革 的
Python程序设计课程教学改革与实践基于项目教学模式
二、教学方法
3、项目开发：通过分组或独立完成项目的方式，让学生进行实际项目开发。 这样可以提高学生的实际操作能力和团队合作精神，加深对所学知识的理解和应 用。
二、教学方法
4、网络教学平台：利用网络教学平台进行辅助教学，实现教学资源共享，为 学生提供更多的学习资源和学习机会。
二、教学方法
5、学习小组：建立学习小组，定期进行学习交流和讨论，相互学习和促进知 识的理解和掌握。
二、规划教学任务
在确定项目后，我们还需要根据教学目标制定详细的任务计划。任务计划应 该包括项目的需求分析、设计、编码、测试和总结等阶段，每个阶段都需要明确 具体的学习目标和教学方法。例如，在需求分析阶段，可以让学生通过实际调查 和分析，掌握需求获取和分析的方法；在设计阶段，可以引导学生使用面向对象 编程的思想进行系统设计，
四、评价教学效果
四、评价教学效果
在项目教学法中，评价教学效果的关键在于如何通过项目成果来评价学生的 学习效果。教师可以通过观察学生在项目实施过程中的表现、检查学生的代码和 文档以及学生最终提交的项目成果来评价其学习效果。此外，教师还可以组织学 生进行自我评价和互评，让学生反思自己在项目过程中的表现和不足之处，从而 不断提高自己的能力。
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二、规划教学任务
培养其设计能力和抽象思维；在编码阶段，可以让学生通过编写代码，掌握 Python编程的核心语法和常用库的使用方法；在测试阶段，可以让学生学会使用 测试工具进行单元测试和集成测试，提高其软件质量意识；在总结阶段，可以让 学生总结项目经验，反思问题并提出改进意见，培养其总结归纳能力和解决问题 的能力。
Python程序设计课程教学改革 与实践基于项目教学模式
目录
01 一、介绍项目教学法
“理论+实践”双元驱动理念下课程教学改革与创新——以统计学课程为例
［收稿时间］2023-04-03［基金项目］校级教学改革课题“新文科背景下国家一流本科专业多维协同建设模式的探索与实践”（JGY2001017）。
［作者简介］韩中（1984—），男，江苏人，教授，博士，硕士研究生导师，研究方向为经济统计学、国民经济核算。
2023年8University Education［摘要］大数据时代的来临和数字经济的迅速发展使社会对专业数据统计分析人才提出了更高的要求。
课程组坚持以立德树人为根本目标，秉承“理论+实践”双元驱动的教学理念，从教学资源、教学模式、评价方式、创新实践等方面对统计学课程进行教学改革与实践，课程教学效果明显提升，较好地实现了理论知识学习与统计方法实践双元驱动的教学目标。
［关键词］大数据时代；“理论+实践”双元驱动；教学创新［中图分类号］G642.0［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2023）15-0040-04大数据时代的来临和数字经济的迅速发展使社会对专业数据统计分析人才的需求与日俱增，经济社会发展亟须一大批兼具理论素养与实践技能的交叉复合型统计人才。
作为财经类高校经济管理类专业的专业基础课，统计学课程旨在传授学生统计学的基本理论和方法，使学生能够科学、准确地运用各种统计方法分析并解释经济社会现象。
然而，在课程教学中，部分学生对统计学基本理论一知半解，无法完全理解和掌握，对统计方法的使用也不熟练，尤其是在运用所学统计方法分析现实经济社会问题时，往往忽略统计方法的应用前提，造成统计方法的误用。
学生无法做到学以致用、知行合一，课程教学目标也难以达成和实现。
为了有效消除学生理论知识掌握不透、统计方法应用不熟、理论知识与实践应用相脱节的教学痛点和难点，本课程教学团队（以下简称课程组）秉承“理论+实践”双元驱动的理念，从教学资源、教学模式、评价方式、创新实践等方面对课程进行了全面系统的改革与实践。
一、课程教学的痛点和难点（一）数据时代知识升级数据时代知识升级，，教学资源不足大数据时代，人们更注重数据分析和挖掘数据价值，要求专业数据统计分析人才同时具备统计学、数学、人工智能等方面的知识及相关能力，教学资源的时代性、前沿性、交叉性有待进一步加强。
新工科背景下基于OBE教育模式的操作系统教学改革研究与实践
新工科背景下基于OBE教育模式的操作系统教学改革研究与实践1. 引言1.1 背景介绍随着新工科理念的兴起，传统的教育模式已经难以满足当今社会对人才的需求。
在这样的背景下，Outcome-Based Education（OBE）教育模式逐渐引起了教育界的关注。
OBE教育模式以学生的学习成果为中心，注重培养学生的实际能力和解决问题的能力，而不仅仅是传授知识。
随着信息技术的不断发展，操作系统作为计算机科学领域的重要基础课程，也需要与时俱进，更加贴近实际应用和工程需求。
基于OBE教育模式对操作系统课程进行改革和实践，具有重要的现实意义和教育意义。
本研究旨在探究基于OBE教育模式的操作系统教学改革研究与实践，通过案例分析和评估反思，深入了解在新工科背景下如何更好地培养学生的实际能力和解决问题的能力，以促进学生综合素质的提升与学科发展的创新。
1.2 问题提出在传统的操作系统教学中，学生往往只是被passively 地灌输知识，缺少真正的实践机会和思维训练。
这种教学模式往往导致学生的兴趣不高，学习效果不明显，甚至无法满足当今新工科发展对学生综合能力的要求。
我们亟需对现有的操作系统教学模式进行改革，以适应新工科背景下学生的需求，提高教学的有效性和学习的实用性。
具体来讲，我们需要思考如何引入更加灵活和开放的教育模式，如何更好地将理论知识与实际应用相结合，以及如何激发学生的学习兴趣和主动性。
这些问题将是我们进行操作系统教学改革研究和实践时需要重点关注和解决的核心问题。
1.3 研究目的研究目的是通过对基于OBE教育模式的操作系统教学改革进行研究与实践，探讨如何更好地适应新工科背景下工科教育的需求，提高学生的综合素质和实践能力。
具体目的包括：一是分析OBE教育模式在操作系统教学中的应用情况，找出存在的问题和不足，为进一步的改革提供依据；二是探讨在OBE教育模式指导下，如何改进操作系统课程的设计和教学方法，以培养学生的实践能力和创新意识；三是通过对改革实践的案例分析和评估，总结经验，为未来的教学改革提供借鉴。
基于案例教学的嵌入式系统课程改革与实践
嵌入式系统是当前最热门最具有发展前途的IT应用领域之一，嵌入式系统不仅在日常生活中无处不在，而且已广泛应用于国民经济各个领域中，成为国民经济发展不可缺少的一项技术，因此普及和提高嵌入式系统技术水平迫在眉睫。
如今许多高校在本科生和研究生教育中都开设了嵌入式系统课程，旨在培养学生掌握嵌入式系统技术，为以后的工作和学习奠定基础，并推动嵌入式系统行业的发展。
嵌入式系统课程是电子信息工程、通信与信息系统、自动化等专业重要的一门专业课程，着重培养学生掌握嵌入式系统的原理与体系结构，掌握嵌入式应用系统的开发流程和开发技术，培养学生具备从事嵌入式行业的能力，成为创新能力的卓越人才。
由于该课程是一门技术性很强的实践类课程，课程质量的好坏直接决定了学生的应用水平高低，因此需要结合新世纪人才需求与培养，参考当代嵌入式行业的发展趋势，对该课程进行改革与探索，提高课程质量，使其更能满足嵌入式系统行业发展和技术进步，培养更高级的人才。
一、当前课程存在的问题尽管许多高校都开设了嵌入式系统课程，并且也取得了一定的成效，但由于该课程是一门实践性非常强的课程，而嵌入式行业发展又非常迅速，使得高校中设置的嵌入式课程跟不上时代的发展，导致内容不实用，学生的学习积极性不高，教学效果较差，达不到人才培养的目的。
总体来讲，该课程存在如下不足之处：（1）相关知识与技术较陈旧过时，近年来嵌入式行业发展非常迅速，教学内容跟不上时代的发展，迫切需要将当前使用最广泛有效的理论与开发技术讲授给学生，培养学生解决实际问题的能力。
例如许多老师仍然将如今嵌入式行业内几乎不用的μC/OS-II作为嵌入式操作系统讲解，导致课程没有实用性。
（2）部分内容理论性很强但是实用性不高。
需要对内容进行剪裁，对其中重要的知识进行教学，其他内容进行拓展教学。
例如将嵌入式开发中较少用到的ARM汇编指令作为课程的重点内容讲解，导致舍本逐末，没有讲解如何使用C语言进行嵌入式开发。
（3）缺乏嵌入式应用系统的完整开发流程和开发要领，无法使学生边学习理论知识的同时进行实践，缺乏培养解决实际问题的能力。
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基于案例的控制系统辅助设计课程教学改革与实践摘要：控制系统计算机辅助设计课程是电类控制专业的一门任选课程。
该文分析了控制系统辅助设计教学的特点，提出了基于MATLAB 的控制系统计算机辅助设计案例教学方法，将控制系统设计中的重点内容经过整理提炼成实验项目来配合理论教学。
实践证明，通过案例教学的改革实践，不仅使学生加深了对控制系统设计内容的理解，同时提高了学生利用MATLAB 软件解决问题的实践能力。
关键词：控制系统辅助设计教学改革教学方法
在《自动控制原理》、《现代控制理论》、《计算机控制技术》等控制系统分析与设计类的课程教学过程中，涉及大量的数学基本概念和方法，如线性代数及矩阵分析、常微分方程理论、实变函数及泛函分析等。
因此，该类课程要求教师具有较高的数学功底及逻辑性；同时也要求学生具备相应的物理学、电路、力学与机械等学科的基本知识[1-3]。
在现控制系统分析与设计类课程的教学中存在大量的复杂计算，通常难以手工完成。
在教学中教师首先要给学生讲授高等数学和控制理论的基础概念和方法，从而使学生建立控制理论的思维方式；然后还要引导学生将控制理论知识应用到实际的控制工程设计中。
这给控制系统分析与设计课程在有限学时下的教学带来了极大的困难与挑战。
MATLAB程序设计语言是美国Mathworks公司20世纪80年代中期推出的高性能数值计算软件。
经过30余年的开发、扩充与不断完善，MATLAB已经发展成为功能强大、适合多学科应用的大型系统软件，成为数值计算、控制系统仿真与设计、信号处理等领域的最重要的软件。
MATLAB已经成为线性代数、控制理论、数理统计、数字信号处理、动态系统仿真等课程的基本仿真计算与设计的工具，成为大学学习的必修内容[4]。
目前，MATLAB作为一个非常重要的仿真工具，在控制专业中具有十分重要的作用，能否熟练掌握该软件的使用，往往会影响到专业课的深入学习和领会。
因此，我们经过探索与实践将控制系统计算机辅助设计的理论讲授和MATALB 的应用实例结合起来[5]，将控制系统分析与设计课程中的难点和重点整理成案例的形式在课程上讲授，在实际教学中收到了较好的效果，激发了学生学习的积极性和目的性。
1 案例设计
1.1 计算机仿真技术
控制系统的数学模型在控制系统的研究中有着相当重要的地位，要对系统进行仿真处理，首先应当知道系统的数学模型，然后才可以对系统进行模拟。
同样，如果知道了系统的模型，才可以在此基础上设计一个合适的控制器，使得系统响应达到预期的效果，从而符合工
程实际的需要。
我们设计一个应用计算机仿真技术的控制系统模型建立的一个案例。
利用MATALB 软件对典型的质量-弹簧-阻尼器系统进行仿真实验。
通过这个案例可以加深学生对控制系统模型建立相关知识和计算机仿真步骤的掌握，比单纯讲授理论知识要更容易接受。
[案例]典型的质量-弹簧-阻尼器系统如(图1)所示。
当质量系数m=1，弹簧刚性系数k=4时，为了使系统的单位阶跃响应不发生振荡，阻尼系数f应在什么范围内取值。
该问题可分为以下六个步骤进行研究。
（1）问题的描述
要求研究的问题是：当m=1，k=4时，分析系统在外力r(t)=1(t)的作用下，要使响应不发生振荡，f应在什么范围内取值。
（2）建立系统的数学模型
（5）仿真模型的校核和验证
为了使仿真研究更加有效，比较仿真程序运行所获得的数据与实际系统运行所观测到的数据以确认数学模型的正确性。
（6）在计算机上进行仿真试验，并对仿真结果进行分析。
1.2 仿真结果分析
选择实验点进行仿真实验。
其中，图2为f=2.5时系统的响应；图3为f=5时系统的响应。
可以发现，当f=2.5时系统的没有发生振荡，而f=5时系统的发生振荡。
经过若干次实验可以得出，当f＜4时，系统响应发生振荡；当f>4时，系统响应不发生振荡；f=4为临界值。
这个结果与理论分析是一致的。
通过这些实验来讲解控制系统模型建立相关知识和计算机仿真步骤，学生理解起来相对单纯的理论更容易接受。
控制系统分析与设计课程中其他的知识点均可应用这种方法来讲解，这种基于案例的教
学方法要求教师课前做好大量的准备工作，对所要讲授的内容作认真的设计。
2 结语
将案例教学法引入控制系统计算机辅助设计课程教学中，利用MATLAB仿真软件将控制系统分析与设计的知识点设计成案例在课堂上作演示实验，从而提高了学生学习的兴趣。
这种基于案例的教学方法采用课堂教学、实践教学相结合的方法，加强理论与实际的结合，将实际应用与课程教学紧密联系。
实践证明，通过案例教学的改革实践，不仅使学生加深了对控制系统设计内容的理解和兴趣，同时提高了学生的创新能力和自学能力。
参考文献
[1] 欧阳黎明.MATLAB控制系统设计[M].国防工业出版社，2001.
[2] 张晓华.控制系统数字仿真与CAD[M].机械工业大学出版社，1999.
[3] 薛定宇.反馈控制系统设计与分析——MATLAB语言应用[M].清华大学出版社，2000.
[4] 楼顺天.基于MATLAB的系统分析与设计——控制系统[M].西安电子科技大学出版社，1999.
[5] Zhongpeng Wang,Fangni Chen,xMingwei Wu,ei at.The Reform and Practice on Communication Principles Course based on the Case Teaching Method.The Conference on Management Innovation, Intelligent Technology and Economic Development,2012:125-127.。