摘要：在当今迅猛发展的工业社会背景下，机械工程作为技术进步的重要基石，其教育质量的提升显得尤为重要。而机械工程控制基础课程，作为联结理论与实践、塑造学生专业素养的关键环节，其教学改革的紧迫性日益凸显。随着工程教育认证的深入推行，该课程在教学目标、内容及方法上正面临着新的机遇与挑战。本文分析工程教育认证概念以及工程教育认证基础上机械工工程教学改革必要性，论述教学改革新路径。

关键词：工程教育认证；机械工程控制基础课程；教学改革

面对全球化竞争的加剧及科技的飞速发展，机械工程领域对人才的需求正经历着深刻的变革。在此背景下，工程教育认证作为提升教育质量、推动国际互认的关键途径，对机械工程控制基础课程的教学内容、方法及评价体系提出了更高的标准。该课程不仅要求学生深入理解控制理论的基本原理，还着重强调其在解决复杂工程问题中的应用能力与创新意识的培养。然而，当前教学中普遍存在的理论与实践相脱节、学生主动学习动力不足等问题，严重阻碍了教学质量和学生能力的全面发展。因此，针对机械工程控制基础课程，实施深度教学改革，构建以学生为中心、聚焦能力培养的教学体系，不仅是顺应工程教育认证标准的必然要求，也是培养未来工程师适应行业变革、引领技术创新的重要举措。

一、工程教育认证概述

工程教育专业认证，是由专业认证机构针对高等教育机构所开设的工程类专业教育所开展的一种专门性认证活动【1】。这一认证过程由特定的职业或行业协会（联合会）、专业学会联合该领域的教育专家以及相关行业的企业专家共同进行。其主要目的，是为即将进入工业界的相关工程技术人才提供预备性的教育质量保证。

工程教育专业认证作为一种国际通行的制度，旨在保障工程教育的质量，并构成了实现工程教育及工程师资格国际互认的重要基石。其核心任务在于验证工科专业毕业生是否满足行业所公认的既定质量标准，实质上是一种以培养目标与毕业要求为导向的合格性评估机制。

二、基于工程教育认证的机械工程控制基础课程教学改革必要性

（一）培养社会发展所需技术人才

在当前迅速演变的社会背景下，技术人才的需求正朝向多元化与专业化不断深化，尤其针对机械工程领域，控制技术作为关键支撑技术，其重要性显著。鉴于此，针对机械工程控制基础课程实施教学改革，以契合并引领社会发展的新趋势，显得至关重要【2】。此轮改革的核心目标在于优化课程内容架构，促进理论知识与实践操作的深度融合，尤其着重于强化学生在控制系统设计、分析及优化等方面的能力培养，旨在培育兼具深厚理论功底与高超实践技能的复合型技术人才。这既要求课程内容必须与时俱进，纳入如智能控制、自适应控制等最新控制理论与技术前沿，也需着重培养学生的创新思维与问题解决能力，确保他们能在未来的工程实践中，有效应对复杂的控制挑战，推动机械工程技术的持续创新与进步。基于工程教育认证的机械工程控制基础课程教学改革必要性如图1所示。

（二）适应工程教育教育国际标准

随着全球化进程的加速推进，工程教育的国际化趋势愈发显著，遵循并适应国际工程教育标准，已成为提升我国工程教育质量、增强其国际竞争力的核心要素。针对机械工程控制基础课程，实施教学改革以对接《华盛顿协议》等国际工程教育认证标准，是达成这一目标的重要途径【3】。这要求该课程不仅在知识体系上需与国际接轨，涵盖如线性系统理论、非线性控制策略等国际公认的核心控制理论与技术，同时在教学模式上也应着重培养学生的主动学习、团队合作以及国际交流能力，通过采用项目驱动、问题导向等教学方法，切实提升学生的跨文化沟通与协作能力。此外，改革还需加强对工程伦理、社会责任及可持续发展等全球性议题的关注，旨在培养学生的国际视野与社会责任感，确保所培育的机械工程控制领域人才在全球范围内具备强劲的竞争力，能够积极参与国际合作与竞争，共同推动全球工程技术的持续进步与繁荣发展。

三、基于工程教育认证的机械工程控制基础课程教学改革

（一）对接认证标准，优化课程结构内容

在当前全球化的工程教育背景之下，对接国际认证标准、优化课程结构与内容，已成为提升我国工程教育质量、培养具有国际竞争力人才的重要举措。遵循《工程教育认证标准》的核心理念，课程设计需紧密围绕学生能力培养与成果产出，确保课程内容与毕业要求之间的高度一致性【4】。因此，“机械工程控制基础”课程的改革，不仅要深度对接国际认证标准，还需运用反向设计原则，从毕业要求出发，精细化构建课程大纲，确保每一章节、每一知识点都能有效支撑学生达成既定的能力与素质目标。这一改革路径，既积极响应了工程教育认证的核心导向，也是提升课程教学质量、增强学生国际竞争力的必然选择。通过课程的重构与优化，旨在构建一个既契合国际标准，又彰显中国特色的机械工程控制基础课程体系，为培养具有国际视野与创新能力的高素质工程技术人才奠定坚实的基础。

基于上述分析，针对“机械工程控制基础”课程的教学内容，有必要进行全面的梳理与优化。参照工程教育认证标准中的毕业要求，特别是聚焦于“工程知识”、“问题分析”以及“设计/开发解决方案”等核心能力维度，对原有的教学大纲进行了深度的调整与完善。例如，针对“工程知识”的要求，不仅强化了数学、自然科学与工程基础知识的交叉融合教学，还创新性地引入了MATLAB仿真软件，并设计了诸如“控制系统数学模型构建与仿真分析”等实践导向的教学单元，旨在使学生在实践中深入理解和掌握控制理论的核心知识。同时，为了提升学生的“问题分析”能力，课程中特别增设了多个案例分析环节，例如“典型机械控制系统故障诊断”，该环节要求学生运用所学知识，识别问题、构建模型、提出解决方案，并在小组讨论中不断完善和优化思路，最终形成书面报告。此外，对于一些实践性强的项目，我们积极与企业合作，引入了真实的工程项目案例，如“智能工厂生产线控制系统优化”，让学生在实际项目中应用所学知识，亲身体验从需求分析到系统实施的全过程。这些改革举措不仅有效促进了理论与实践的深度融合，还显著提升了课程的整体教学效果，为学生的工程实践能力培养提供了坚实的支撑。课程目标与毕业要求的关系如表1所示。

（二）强化实践环节，提升工程应用能力

在工程教育认证的广阔框架下，强化实践环节并增强工程应用能力，成为了培育兼具创新精神与实践能力工程技术人才的核心环节。工程教育认证秉持“学生为核心，能力培养为主导”的理念，这要求我们在传授理论知识的同时，更要着重于实践能力的培养。因此，“机械工程控制基础”课程需与时俱进，通过采纳现代工程工具和技术手段，例如虚拟仿真平台和实物实验设备等，构建一个多层次、立体化的实践教学体系。

在实践教学改革的进程中，我们紧密结合机械工程领域的实际需求，精心设计了一系列控制工程案例，例如通过建立示意图与工程实践应用的关系，把m-k-c机械系统的微分方程同汽车悬挂系统对应起来，具体分析各个参量的关系，如图2所示。

在此项目中，学生们分组分析没有阻尼元件和有阻尼时元件，悬挂系统的性能表现，并依据步骤建立系统的数学模型。为有效支撑这一实践过程，我们充分利用了MATLAB/Simulink仿真平台，使学生能够在虚拟环境中进行快速迭代设计，并验证控制策略的有效性。此外，学校还积极与企业建立合作关系，共同打造校外实训基地，为学生提供接触真实机械控制系统并进行实地操作与调试的宝贵机会。在项目实施期间，学生不仅掌握了运用所学知识解决实际问题的技能，还培养了团队协作、沟通交流等重要的职业素养。依据“虚实结合”的实践教学模式，此举不仅有效激发了学生的学习兴趣，还显著提升了他们的工程应用能力和团队协作能力，为未来的职业发展奠定了坚实的基础。

（三）创新教学方法，驱动学生主动学习

在当前工程教育认证的严格要求下，如何创新教学方法以驱动学生主动学习，成为了“机械工程控制基础”课程教学改革的核心议题。传统的教学方法往往偏重于知识的单向传授，而忽略了学生作为学习主体的主动性与创新能力的培养【5】。然而，教育的本质不仅在于传授知识，更在于点燃学生内心的求知热情，培养他们自主学习的能力和创新思维。因此，探索并实施能够激发学生兴趣、培养其自主学习和创新能力的教学方法，对于践行以学生为中心的教学理念至关重要。

以“翻转课堂”教学模式为例，针对“系统稳定性分析与控制器设计”这一核心内容，我们进行了如下教学设计。课前，教师预先录制了关于“系统稳定性判定方法”与“PID控制器设计原理”的教学视频，并上传至学习通在线学习平台。在这些视频中，我们不仅全面讲解了理论知识，还巧妙地融入了实际工程案例，以帮助学生理解抽象概念在实际工程中的应用。同时，布置了预习任务，要求学生观看视频并完成相应的配套习题，以此来检验他们的预习效果。在课堂上，我们摒弃了传统的知识讲授方式，转而将大部分时间用于学生的讨论、实验和问题解决。首先，学生分组展示他们的预习成果，分享他们对系统稳定性判定方法和PID控制器设计的理解。之后，教师会给出具体的工程项目问题，诸如“如何设计PID控制器，使某个机械系统超调量达到最小？”，在这一指导下，指导学生进行分组讨论，制定了相关设计策略。讨论过程中老师鼓励同学们主动提出问题，互相回答问题，及时给予引导与反馈。实践操作阶段学生需要借助于实验室控制系统仿真软件搭建机械系统模型和开始设计PID控制器调试。学生可以在实验操作中直观感受不同控制器参数对系统性能的影响程度，继而更加深入了解控制器设计的核心含义。在课程完结之后，教师为学生分配了一项全面的任务，要求他们将课堂上的讨论内容与实验成果相结合，编写一篇关于“具体机械系统的稳定性分析和PID控制器的设计”的学术报告。同时，鼓励学生探索更先进的控制策略，如模糊控制、神经网络控制等，并思考如何将这些策略应用于实际工程问题中。通过实施翻转课堂，学生在“机械工程控制基础”课程中的学习效果得到了显著提升。他们不仅牢固掌握了系统稳定性分析与控制器设计的理论知识，还学会了如何将这些知识应用于实际工程问题的解决中。

（四）引入多元评价，确保教学质量提升

考核作为评估课程教学目标与教学效果的关键手段，其模式对学生的学习导向及教师的教学活动具有重要影响。传统考核方式偏重于检验学生对知识的理解深度，却往往忽略了实际应用能力的培养，导致了学生为应付考试而学习、教师为应对考试而教学的现象。相比之下，工程认证的核心目的在于验证工科专业毕业生是否达到了行业所公认的既定质量标准，它是一种以教育目标及毕业要求为基准的合格性评估体系。

因此，在课程的不同阶段，需设计多样化的评价方式，确保其与课程内容紧密相连。在理论学习阶段，除采用传统的闭卷考试形式外，我们还特别增设了与控制系统设计、稳定性分析等核心课程内容紧密相关的案例分析题，旨在要求学生在具体情境中运用所学知识解决实际问题，以此全面评估其知识理解与应用能力。同时，课堂讨论和小组汇报也被视为重要的考核环节，鼓励学生围绕课程难点及热点问题展开深入探究，从而有效提升他们的表达能力与团队协作能力。进入项目实施阶段，我们则引入了与工程实践紧密结合的项目评价法。学生需分组完成一个具体的机械控制系统设计项目，从需求分析、系统设计到实施与测试，全程模拟真实的工程环境。项目完成后，由指导教师、企业专家及学生本人共同参与评价，从项目的创新性、实用性、技术难度、团队合作等多个维度进行综合评价。此举措不仅有效考察了学生的实践技能，还进一步培养了他们的工程素养与创新思维。

四、结语

从全局视角审视，机械工程控制基础课程基于工程教育认证的教学改革构成了一项复杂的系统工程。本文深入探究了工程教育认证的基本概念，剖析了实施教学改革的迫切需求，并详细阐述了如何在课程内容、实践项目、教学方法、教学评价体系等多个维度上进行革新，以期培养出能够适应未来工业发展需求、具备解决复杂工程问题能力的机械工程人才。实践结果显示，该教学改革方案显著提高了学生的学习兴趣与参与度，有效增强了他们的工程实践能力与创新思维，为机械工程教育质量的提升探索出了一条新的道路。

参考文献

[1]王磊.基于PBL模式在“机械工程控制基础”课程中的教学改革与应用实践[J].科技与创新，2021（20）：172-173.

[2]连海山，弓满锋，夏小群，等.“机械工程控制基础”课程的创客教育改革探索——以岭南师范学院为例[J].教育教学论坛，2021（33）：93-96.

[3]连海山，隋广洲，王磊，等.基于创客理念和3D打印技术的《机械工程控制基础》课程改革实践[J].创新创业理论研究与实践，2021，4（15）：164-166.

[4]韩旭，闫娓，张玲玲.机械工程控制基础课程改革探索[J].农机使用与维修，2020（10）：113-114.

[5]李艳杰，于晓琳，王磊.基于成果导向教育理念的机械工程控制基础课程改革研究[J].中国教育技术装备，2020（18）：93-95.

基金资助：湖南省2020年一流本科专业建设点“湖南涉外经济学院机械设计制造及其自动化专业”（编号：湘教通〔2020〕248 号）