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第1篇

1.1基于邏輯式的規(guī)則表示技術(shù)

變量和規(guī)則模型可以對對象的知識進行規(guī)則的表示。在對象領(lǐng)域內(nèi)的各種參數(shù)建模中都需要用到變量，例如，在設(shè)計注塑模時，利用澆注系統(tǒng)對象能建立2兩個變量，分別為浮點型分流道長度與字符串型形狀。在傳統(tǒng)知識的處理工具中，采用字符串方式進行規(guī)則匹配，只有當規(guī)則前件中字符串與事實庫中表示事實的字符串相等時，才可表示規(guī)則匹配。但是在實際應(yīng)用中，這種處理方式還存在一些問題，例如當計算中存在變量數(shù)值時，就無法采用字符串匹配的方式進行判斷，也就無法得知該變量是否大于其他數(shù)值。由于對象中存在變量，因此需要從邏輯上對變量的取值進行判斷，確定其是否符合規(guī)則要求，邏輯式的規(guī)則表示技術(shù)使規(guī)則匹配方法更加便捷。這種表示技術(shù)不僅使傳統(tǒng)知識處理工具獲得了有效的拓展，還在極大程度上滿足了知識推理過程在運算時的多樣性需求。基于邏輯式的規(guī)則表示技術(shù)的構(gòu)建從真正的邏輯意義方面達到了專家判斷能力的目標。

1.2基于廣義表的函數(shù)計算語言

在工程設(shè)計領(lǐng)域中，需要運用到較多的理論與公式，簡單的知識表示規(guī)則并不能滿足工程設(shè)計中眾多理論的描述需要。因此應(yīng)建立基于廣義表的函數(shù)計算語言，才能使知識建模階段的理論與公式集成更加豐富。

2面向工程設(shè)計的知識推理方法

面向工程設(shè)計的知識推理方法能充分利用規(guī)則系統(tǒng)進行前向推理與反向推理：首先將工程設(shè)計中需要進行求解的子對象搜索出來，然后盡量將系統(tǒng)推理集中在每一個子對象中進行，大大縮小推理范圍，當每一個子對象的推理全部完成之后，再綜合總體工程的設(shè)計。基于對象的知識推理算法范圍涉及較多，包括查找求解對象、查找與應(yīng)用求解知識、合并推理中間與結(jié)論的事實等。工程設(shè)計知識求解的子對象名稱與求解方法都集中于該算法的工程設(shè)計層次結(jié)構(gòu)的根節(jié)點中，并且具體子對象中還包含了該領(lǐng)域中的設(shè)計知識與變量，這不僅能有利于知識推理對工程設(shè)計的目標進行定位，包括總體目標與分目標，還可以盡量避免由于相關(guān)子對象的繁多復(fù)雜造成在知識應(yīng)用于求解過程中的組合爆炸問題。由此可見，基于對象的知識推理算法有著十分明顯的良好效果，適用于工程設(shè)計領(lǐng)域中的層次結(jié)構(gòu)。

3基于邏輯式的規(guī)則推理方法

在建立知識推理方法后應(yīng)建立規(guī)則的推理方法，由于規(guī)則是基于邏輯式的表示方法，致使其與常規(guī)推理方法存在一定的差距。規(guī)則的推理方法中，變量計算是由邏輯推理、計算方式、詢問方式的有效結(jié)合共同實現(xiàn)的，其中，計算方式是由廣義表中的函數(shù)語言計算得出，這一變量與其他變量是息息相關(guān)的，存在一定的經(jīng)驗關(guān)系；詢問方式主要是由用戶輸入后得出的變量值。基于邏輯式的規(guī)則推理過程中，針對規(guī)則前件中各節(jié)點進行計算；如有未解的變量，應(yīng)采用前述方式來求解；如節(jié)點變量已求解，應(yīng)根據(jù)操作符邏輯進行真實性計算；若規(guī)則推理方法中的前件部分通過了真實性檢測，而不確定值超過閾值且規(guī)則匹配，應(yīng)計算后件節(jié)點的不確定度，并將真實性驗證數(shù)據(jù)保存到事實庫中，作為其他規(guī)則推理的理論依據(jù)。反之，作為規(guī)則無法進行匹配處理。

4結(jié)束語

第2篇

機械類專業(yè)重在培養(yǎng)學(xué)生對機電類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計，加工制造，強度設(shè)計、工藝分析以及相應(yīng)的軟件和設(shè)備的使用等方面的能力。因此，學(xué)生不像其它那些直接給予結(jié)構(gòu)設(shè)計、強度分析等課程那么受重視。用人單位在招聘中也不太考查學(xué)生系統(tǒng)分析、控制設(shè)計等方面的能力。因此更加重了學(xué)生認為控制工程是一門次要的課程，不實用，湊學(xué)分，應(yīng)付了事即可的心態(tài)。只有部分考研和對自己要求比較高的學(xué)生，還有些學(xué)習(xí)的積極性。從上面兩個方面的分析，可以看出現(xiàn)行的機械類控制工程基礎(chǔ)課程是有必要進行教學(xué)改革的。我們將從理論教學(xué)、實踐教學(xué)、考試與評價三個方面進行教學(xué)改革探討。

2.教學(xué)改革措施

2.1理論教學(xué)

（1）精煉課堂教學(xué)內(nèi)容：在保證課程內(nèi)容的嚴謹性、系統(tǒng)性和完整性的前提下，精選教學(xué)內(nèi)容。為方便學(xué)生更好的消化、吸收和應(yīng)用課程知識，重點概念、原理和方法講深講透，略講或不講了解性內(nèi)容和使用較少的內(nèi)容。教學(xué)過程中重點講思路、結(jié)論和應(yīng)用，弱化數(shù)學(xué)推導(dǎo)和證明，重在展示該工程化的一面。并將當前機電領(lǐng)域中最新應(yīng)用的自動化技術(shù)和科研成果以及發(fā)展動態(tài)和趨勢更新到教學(xué)中。不斷豐富課堂教學(xué)的例子，生動課堂，開闊學(xué)生的視野，以至保持本課程教學(xué)內(nèi)容的先進性。強化控制思想，讓學(xué)生自己在控制器設(shè)計時，靈活運用，提高分析和設(shè)計能力。

（2）分層次教學(xué)：將課程內(nèi)容分為認知性內(nèi)容、核心內(nèi)容認知性內(nèi)容和重點難點拓展性內(nèi)容三個模塊。根據(jù)培養(yǎng)目標、教學(xué)對象、專業(yè)層次的不同，可以優(yōu)化課時分布，掌握程度和要求不同進行分層教學(xué)，以緩解其中的矛盾，達到熟悉認知性內(nèi)容，掌握核心內(nèi)容，了解拓展性內(nèi)容。增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)熱情和自信心。

2.2實踐教學(xué)

（1）引入Matlab：Matlab是最好的控制系統(tǒng)仿真軟件，將它引入到教學(xué)中來，能運用Matlab軟件作為實踐平臺，引導(dǎo)學(xué)生驗證教材中的理論知識，針對一些具體的控制系統(tǒng)，分析和設(shè)計系統(tǒng)并進行仿真實驗。仿真實驗的重點是給定性能指標，讓學(xué)生自己獨立設(shè)計控制方案，進行控制單元設(shè)計、參數(shù)計算，畫出圖紙，編寫說明書，模擬工程設(shè)計的全過程，并用Matlab仿真檢驗設(shè)計效果。這將大大加強學(xué)生根據(jù)系統(tǒng)的性能要求，適當結(jié)合一些具體控制裝置，搭建和調(diào)試系統(tǒng)，較大提高學(xué)生的動手能力和獨立思考的能力。

（2）以科研促進教學(xué)：控制理論是工程實際與數(shù)學(xué)原理、計算機科學(xué)相互融合的結(jié)果。在教學(xué)過程中，教師可利用多媒體表現(xiàn)力強、圖文并茂的特點，用多媒體把一些簡單的控制系統(tǒng)用動畫的形式展現(xiàn)給學(xué)生，以及適時地增加一些與當前科研相關(guān)的重點、熱點問題，這能拓寬學(xué)生的知識面、了解學(xué)科的發(fā)展動態(tài)。這樣不僅能使學(xué)生加深對概念的理解，摸清控制系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)，明確認識整個控制過程，還能極大的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)求知欲望，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。若條件允許，挑選一些能力強，對科研有興趣的學(xué)生，參加教師的科研項目和一些科技競賽活動，達到教學(xué)和科研相互促進的效果。

2.3優(yōu)化考評方式

控制工程基礎(chǔ)內(nèi)容多、涉及廣、原理抽象、計算繁雜，較難僅用試卷成績來評價學(xué)生對知識內(nèi)涵的掌握程度。即不能僅考查數(shù)學(xué)公式掌握，更應(yīng)關(guān)注學(xué)生對數(shù)學(xué)公式所表達的物理本質(zhì)內(nèi)涵的理解，和運用基本的控制原理解決實際問題的分析設(shè)計能力和動手操作能力。因此，需綜合考評課堂上和實踐環(huán)節(jié)中基礎(chǔ)理論、基本技能以及在融會貫通上分析和解決問題的能力及綜合素質(zhì)。這種加強平時考核，在各個環(huán)節(jié)上嚴格要求學(xué)生，改變一考定終身的考核制度，對平時學(xué)習(xí)提出了更高的要求。有助于引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，促進形成好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣，改善學(xué)生的成績。

3.結(jié)束語

第3篇

1.沿襲重理論輕技能的教學(xué)觀念。

從傳統(tǒng)的教學(xué)觀念看，人才培養(yǎng)通常以夯實基礎(chǔ)、掌握專業(yè)技能為目標，這體現(xiàn)在某些高職人才培養(yǎng)方案中理論課時占總課時份額達到60%以上。在有限的學(xué)習(xí)時間里，理論課程占去大部分時間，到了后期技能課程學(xué)習(xí)卻因為學(xué)時不夠，而掌握不足。如此一來，重理論輕技能的教學(xué)觀念下，學(xué)生頭腦中建構(gòu)起來的學(xué)習(xí)目的是以理論學(xué)習(xí)為出發(fā)點，而不是以職業(yè)需要為出發(fā)點。

2.教學(xué)方法單一，教學(xué)效果欠佳。

目前從基礎(chǔ)課程實施看，絕大部分課程仍然以講授法、練習(xí)法、討論法等教學(xué)方法為主。這些教學(xué)方法存在明顯的缺點：之于教師，學(xué)時安排過長、教學(xué)內(nèi)容繁冗；之于學(xué)生，內(nèi)容難于理解、學(xué)習(xí)興趣低。缺乏興趣培養(yǎng)和脫離實踐的教學(xué)，既不能為后續(xù)專業(yè)課程提供良好的基礎(chǔ)，更不能使學(xué)生畢業(yè)之后盡快地適應(yīng)未來的工作崗位。

3.知識點散而多，缺乏科學(xué)整合。

譬如力學(xué)與結(jié)構(gòu)設(shè)計原理，按照某高職人才培養(yǎng)方案要求，工程力學(xué)需掌握140多個知識點，結(jié)構(gòu)力學(xué)100多個知識點；而結(jié)構(gòu)設(shè)計原理多則200多個知識點。兩門課程存在邏輯延續(xù)關(guān)系，分開傳授，那么所花費的課時則較多。而且由于時間錯位的原因，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)設(shè)計時已將力學(xué)忘記七八分。所以，教師在授課時不得不花時間去“回憶”之前學(xué)的知識。雖然在教學(xué)中也存在將部分相關(guān)課程進行整合的情況，但只局限于某節(jié)課或者某個教學(xué)單元范圍內(nèi)進行，且整合內(nèi)容僅由若干知識點的機械疊加，缺乏知識點的邏輯銜接，缺乏科學(xué)整合，內(nèi)容仍然繁冗，重點不突出，特色不突出。

二、課程整合教學(xué)的設(shè)想

什么是課程整合？美國1990年《帕金森法》給出的定義是：設(shè)計一種課程，使得相關(guān)的概念、理論、內(nèi)容、過程集中在一起，并以學(xué)習(xí)者為中心組織學(xué)習(xí)。筆者認為課程整合就是設(shè)置若干知識模塊，按照邏輯關(guān)系，整合兩門及兩門以上課程的相關(guān)知識點，然后在小范圍內(nèi)形成模塊體系的教學(xué)方式。

1.整合目標。

整合不等于摒棄“夯實理論”的觀念，也不等于完全保留式的“改裝”，它必須充分地貼合“工學(xué)結(jié)合”的教學(xué)模式，既要保留部分理論知識，又要結(jié)合實踐操作運用，主要從以下方面進行深入全面的整合：（1）教學(xué)標準整合：對兩門課程標準進行整合，建立一個新標準，滿足后續(xù)課程的能力要求。（2）教學(xué)內(nèi)容整合：不僅要注意力學(xué)與結(jié)構(gòu)設(shè)計原理知識的合理銜接，更要注重教學(xué)內(nèi)容的邏輯性和學(xué)生的認知規(guī)律。（3）考核評價方式的改進：根據(jù)新課程標準，新課程內(nèi)容，設(shè)置適應(yīng)整合課程的考核方式，對學(xué)生學(xué)習(xí)效果綜合評價。

2.整合方法。

結(jié)合力學(xué)與結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的課程特點和高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標的定位，采用任務(wù)驅(qū)動整合法進行整合。以某一類型結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)為驅(qū)動，探索兩門課程之間的邏輯關(guān)系和銜接點，按照課程設(shè)計完成的需要，將這些知識按照自身的獨立性劃分模塊，通過完成課程設(shè)計任務(wù)的過程來學(xué)習(xí)，做到“教、學(xué)、做合一”。達到任務(wù)典型、內(nèi)容精簡、課程結(jié)構(gòu)性好的整合效果。

三、課程整合的基本流程

現(xiàn)以力學(xué)與結(jié)構(gòu)設(shè)計原理兩門課程的整合為例，闡述課程整合實施的主要內(nèi)容和步驟。

1.確定課程定位，建立新標準。

教育部《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》（教高[2006]16號文件）中提出了“建立突出職業(yè)能力培養(yǎng)的課程標準”的建議，新課程標準建立必然與技能培養(yǎng)緊密聯(lián)系，與職業(yè)標準融合在一起，以確保學(xué)生達到崗位技能的要求。課程新標準應(yīng)體現(xiàn)內(nèi)容標準、考核標準、教學(xué)指導(dǎo)三個方面的內(nèi)涵。從課程定位、學(xué)習(xí)目標、課程設(shè)計、教學(xué)設(shè)計、考核設(shè)計、學(xué)習(xí)資源等幾個方面來建立，具體步驟如下：首先，由專業(yè)教師組成調(diào)研小組，調(diào)研行業(yè)企業(yè)對本專業(yè)的技能要求，人才要求。然后，由院系領(lǐng)導(dǎo)、行業(yè)專家、專業(yè)教師（包含學(xué)科帶頭人、骨干教師和有經(jīng)驗的教師）等組成研討小組，分析調(diào)研成果，研討制定基礎(chǔ)課程的定位、目標及教學(xué)內(nèi)容。接著，由專業(yè)教師根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標，結(jié)合職業(yè)崗位的任職要求，參照相關(guān)的職業(yè)資格標準，在已確定基礎(chǔ)課程定位、目標及教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上完善課程設(shè)計、教學(xué)設(shè)計、考核設(shè)計等內(nèi)容。最后，匯總資料，初步定制課程標準。由各方專家組成的小組通過審核論證之后，新課程標準才能用于教學(xué)實踐中。在課程標準實施中，會根據(jù)反饋建議及行業(yè)發(fā)展情況進行修訂。

2.整合教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)。

如何整合教學(xué)內(nèi)容呢？通過尋找課程之間的銜接點，理清各點之間的邏輯聯(lián)系，以課程任務(wù)的形式將完成該任務(wù)需要的知識內(nèi)容囊括起來，完成整合。當然以多個知識點來確定一個課程任務(wù)不太現(xiàn)實，那么反過來先確定課程任務(wù)，再確定知識點的范圍，這種做法要簡單得多，而這實際是整合的逆向思維，但最終卻達到了整合的目的。譬如力學(xué)是結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的先行課程，很多知識點都可以為各種構(gòu)件結(jié)構(gòu)設(shè)計服務(wù)。既然如此，便以結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的設(shè)計任務(wù)為載體，然后將任務(wù)分解成若干子任務(wù)，再將子任務(wù)劃分成若干模塊，然后再進一步將知識模塊層層分解、梳理，直到最小單元的知識點上。這些知識點有著力學(xué)與結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程的交叉，它們之間互相聯(lián)系，為完成課程任務(wù)提供理論依據(jù)。具體以結(jié)構(gòu)設(shè)計原理中“鋼筋混凝土受彎構(gòu)件配筋設(shè)計”這一項課程任務(wù)為例，闡述課程內(nèi)容整合的過程：首先確定課程任務(wù)，然后根據(jù)任務(wù)需要劃分知識，最后形成結(jié)構(gòu)層次圖。在圖中，最頂層即是任務(wù)“鋼筋混凝土受彎構(gòu)件配筋設(shè)計”，向下分解成“準備工作”、“構(gòu)造設(shè)計”、“抗彎設(shè)計”、“抗剪設(shè)計”、“變形驗算”等子任務(wù)；子任務(wù)細分成若干知識模塊，如“抗彎設(shè)計”下分解成“受力過程”、“破壞形式”、“承載力計算”等知識模塊；知識模塊再層層分解，直到最小單元知識點。這樣便形成一個以任務(wù)為中心的知識框架。在知識結(jié)構(gòu)組成中，既有力學(xué)內(nèi)容，也包含結(jié)構(gòu)設(shè)計原理內(nèi)容，所有內(nèi)容都是服務(wù)于如何完成配筋設(shè)計這項任務(wù)，那么教師在講授的時候就會有的放矢，學(xué)生就會真正地學(xué)以致用。

3.改進教學(xué)評價方式。

傳統(tǒng)的教學(xué)評價方式以知識考核為主，它最大的缺點，一是教師很難避免出題范圍跑偏的情況；二是學(xué)生可能會因為應(yīng)試，而忽略動手能力的鍛煉，只看書不操作；三是不能多角度綜合地評價教學(xué)效果、學(xué)習(xí)效果。通過課程整合后，對學(xué)生完成課程設(shè)計任務(wù)情況，可以采取多角度綜合評價法：（1）從力學(xué)、設(shè)計原理等知識考核角度去評價；（2）從設(shè)計成果角度評價；（3）從通過現(xiàn)場習(xí)作，從學(xué)生的操作能力，團隊合作能力去評價等。

四、結(jié)語