文档介绍：大学工科课程科技论文写作能力的培养
王新生 张华强 邵春涛 摘 要:在大学工科“自动控制原理”课程教学中增加课程报告的要求,参考科技论文的基本结构指导论文选题、资料查找、实例论证以及结论等部分的基本写法,对本科生学术创新与为宽泛和基础,所以对于科技论文写作方面应注重基本知识和基本方法的训练。一方面从总体上对科技论文的意义和构思进行介绍,解释科技论文对于科技成果交流的重要作用。另一方面需要分模块地说明关于论文选题、资料查找、实例论证以及结论等部分的基本写法,以一定学科领域的论文为例说明相应的公式和图表规范。在学术启蒙的过程中还要对学术创新与学术道德方面进行启发式的教育。这里结合“自动控制原理”课程教学过程中通过完成课程报告的形式,说明本科生科技论文写作能力培养与工科课程教学融合的几个方面。
自动控制原理课程讲授自动控制系统分析和设计的基本理论和方法。这些理论适用于电气系统、机械系统、液压与气动系统等多种工程技术领域,应用范围广泛,具有很强的实践性。同时,控制理论自工业革命时期出现以来,经过了一百多年的发展,其理论也非常丰富。在当前本科阶段提倡通識教育压缩专业课程的背景下,怎样上好自动控制原理课程面临着挑战。自动控制原理以高等数学、积分变换、电工学等知识作为基础,需要在课堂教学中完成系统理论知识的理解和归纳。在课堂教学时数受限的情况下,增加课程报告的训练,将控制理论中的一些基本概念和原理与实际的控制系统联系起来,是对课程内容的有益补充和深化。同时要求课程报告的形式按照科技论文的格式整理,培养学生进行科学研究活动的思路和方法。 自动控制原理课程报告的选题是撰写报告的第一步,由于授课对象为大学二、三年级的本科生,在专业知识积累和科学研究能力方面的基础较弱,需要教师在选题方面给与较多指导。选题的情况会影响报告内容的范围和难度。对于自动控制原理课程的选题,我们考虑以下几个方面的因素。第一,结合课堂中没有展开介绍的控制理论内容,引导学生学习兴趣。比如工业革命时期控制理论的兴起和第二次世界大战时期控制理论的发展过程中,有关控制系统建模、稳定性分析、频率特性分析等理论的发展过程也是理解这些理论的基础,但在课堂时间有限的情况下不会一一展开介绍,可以留给学生自己去查阅理解。第二,结合一些常见的实际控制系统的例子。由于自动控制原理课程中的控制理论内容基本是直接基于数学模型给出的,学生对于实际控制系统与系统的数学模型和方框图的联系不具体。因为从实际系统出发到建立其微分方程描述的数学建模过程是需要专门的建模课程才能完成。而本科生尚未开设这样的课程。因此,可以在本门课程中布置一些常见的控制系统建模的任务,有利于增强学生理论联系实际的能力。第三,结合学生参加的科技竞赛活动和教师的科研项目立题。目前,高等学校中的科技竞赛越来越多,如电子设计竞赛、智能车比赛、机器人竞赛、数学建模大赛等。一些科研能力强的学生已经参与了教师的科研活动。这些项目中涉及到很多自动控制系统,学生可以把他们作为控制系统的实例在报告中加以分析。特别是数学建模竞赛中的很多题目就是建立一个工程实际系统的动态描述,进而进行深入的数学分析。而学生在初次接触竞赛时可能还没有完全消化理解题目要求,通过后续课程的学习可以继续深化完善原来的思路和方法。
自动控制理论中的具体性能分析和设计方法一般在期末考试中考查,所以课程报告的选题从有利于学生理解学科的发展、深化学科背景知识方面考虑。具体的题目可以有以下几个选择。题目一:自动控制理论发展史。在课堂上一般没有时间较详细地介绍自动控制理论的发展史。事实上,自动控制理论的发展史能很好地反映理论和实践的辩证关系,实践是理论的来源和发展动力,理论反作用于实践并推动实践发展。蒸汽机的调速系统的实践带来了麦克斯韦用微分方程来分析控制系统稳定性的理论,进一步地为控制系统的设计提供了理论指导。题目二:开环控制系统与闭环控制系统的比较。在目前的学时情况下,一般是直接针对闭环控制系统模型讲解系统稳定性等性能的判别与计算方法。开环和闭环系统对应的实际系统介绍较少。而这两种情况的比较是经典控制理论的基本出发点。学生可以通过报告的形式扩展学习。题目三:某实际控制系统分析。一些本科生通过科技竞赛活动或参加教师的科研项目,接触了一些实际控制系统。学习自动控制原理课程后,通过完成课程报告,帮助学生从控制系统的角度理解其工作原理。这些选题侧重考察学生对自动控制系统的组成和工作原理的理解,不需要进行深入的性能分析和推导。因此学生在学习了绪论和数学模型知识后即可完成,从时间上也是安排在课程的前期,合理分配了课程学习的负担。
三、文献查阅与论文组织结构的指导
课程报告要求按照科技论文的格式完成,学生没有专门的关于科技论文撰写方面的系统