關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)教學(xué)的研究與實(shí)踐

　　論文摘要：本文從計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)課程的教學(xué)實(shí)踐出發(fā)，從課堂教學(xué)內(nèi)容的組織和實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)管理兩個(gè)教學(xué)內(nèi)容入手，提出以把教學(xué)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程與日后工作和深入研究時(shí)采用的設(shè)計(jì)過(guò)程接軌為主要思路，輔以對(duì)學(xué)生科學(xué)的管理、因材施教，從而保證最多的學(xué)生從課程中受益。

　　論文關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；教學(xué)研究；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
　　
　　一、引言

　　對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制是科技發(fā)展的必然，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

　　教學(xué)環(huán)節(jié)中，教給學(xué)生學(xué)習(xí)的方法比傳授知識(shí)更重要。教學(xué)中主要注意以下問(wèn)題：
　�。ㄒ唬┰谟懻撌浇虒W(xué)中學(xué)會(huì)問(wèn)問(wèn)題。學(xué)習(xí)中最重要的就是學(xué)會(huì)思考，帶著問(wèn)題來(lái)思考，是最重要的學(xué)習(xí)原則。在課堂上要盡量多提一些問(wèn)題，注意將問(wèn)題的來(lái)龍去脈說(shuō)清楚，有些自我解答，有些找學(xué)生解答，有些則留給學(xué)生課后思考，下次上課時(shí)，利用較短的時(shí)間進(jìn)行總結(jié)和討論。
　�。ǘ�）培養(yǎng)興趣，找到樂(lè)趣�！芭d趣是最好的老師”。有了興趣和樂(lè)趣，就能夠忙而不累，樂(lè)而忘憂，就容易產(chǎn)生靈感，事半功倍。
　�。ㄈ�）勤于動(dòng)手，善于轉(zhuǎn)化。要多給學(xué)生動(dòng)手，以便能把知識(shí)轉(zhuǎn)化為動(dòng)手能力。這一點(diǎn)會(huì)由于不同學(xué)生差別很大，因此不同層次的學(xué)生要用實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間不同。
　�。ㄋ模�學(xué)會(huì)綜合。要解決實(shí)際問(wèn)題，靠哪一項(xiàng)單科知識(shí)都是不夠的，靠的是綜合后的知識(shí)。本課程的特點(diǎn)之一就是綜合，包括多門(mén)已學(xué)課程的知識(shí)綜合，理論與實(shí)踐的綜合，硬件與軟件的綜合等等。所以要在課程學(xué)習(xí)中注重綜合。
　　教學(xué)可以和縱向科研聯(lián)合，將科研成果轉(zhuǎn)化成專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)備，形成鮮明的專(zhuān)業(yè)教學(xué)特色，可以大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
　　教學(xué)也可以和橫向項(xiàng)目相聯(lián)合，建設(shè)校企產(chǎn)學(xué)研合作實(shí)踐基地，促成教學(xué)與生產(chǎn)的結(jié)合，校企雙方優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、資源互用，是促進(jìn)科技發(fā)展，培養(yǎng)專(zhuān)門(mén)人才的重要途徑。

　　三、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和管理

　　傳統(tǒng)的以課堂講授為主、實(shí)驗(yàn)為輔的教學(xué)模式存在嚴(yán)重的缺陷[2]。因?yàn)樗�開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)多數(shù)是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，所有的實(shí)驗(yàn)對(duì)象都已經(jīng)封裝好，學(xué)生只需要插線聯(lián)接，很快就可以獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生盡管完成了實(shí)驗(yàn)，但無(wú)法真正將各門(mén)課程所學(xué)的內(nèi)容融會(huì)貫通；更重要的是與實(shí)際工作中的設(shè)計(jì)過(guò)程差別甚遠(yuǎn)。
　　為此，我們采用了實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)并行的教學(xué)模式。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)針對(duì)課堂上所設(shè)立的控制系統(tǒng)進(jìn)行，如電阻爐溫度控制系統(tǒng)。首先，利用兩個(gè)學(xué)時(shí)在課堂上講解整個(gè)系統(tǒng)的功能、組成和工作過(guò)程；在學(xué)生對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有了初步認(rèn)識(shí)以后，在實(shí)驗(yàn)室演示已設(shè)計(jì)好的控制系統(tǒng)，向?qū)W生細(xì)致說(shuō)明理論內(nèi)容與實(shí)物的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如計(jì)算機(jī)、加熱元件、接口電路、出發(fā)電路、檢測(cè)元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，再結(jié)合實(shí)物和學(xué)生討論設(shè)計(jì)方案及他們所提出的問(wèn)題。然后，學(xué)生將自己的設(shè)計(jì)方案帶到實(shí)驗(yàn)室去驗(yàn)證。最后是同學(xué)們對(duì)自己所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。
　　通過(guò)系統(tǒng)級(jí)—元件級(jí)的循環(huán)過(guò)程，同學(xué)們不僅對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)課程的核心思想有了深刻的理解，而且親身體驗(yàn)了實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)的全過(guò)程，也充分認(rèn)識(shí)到實(shí)踐操作的重要性，感受到設(shè)計(jì)成功的喜悅，大大激發(fā)了繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣。除了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，我們按照從淺入深設(shè)計(jì)了四個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)：
　　（一）數(shù)字控制算法模塊化。根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容，采用C語(yǔ)言對(duì)各類(lèi)數(shù)字控制算法（包括：PID算法及其變形、數(shù)字濾波算法、最少拍算法、達(dá)林算法、狀態(tài)觀測(cè)器算法等）按照模塊化設(shè)計(jì)思想進(jìn)行編程開(kāi)發(fā)，以方便系統(tǒng)使用。
　　（二）溫度閉環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng)。用簡(jiǎn)易電加熱溫度控制箱與微機(jī)實(shí)驗(yàn)箱構(gòu)成一個(gè)溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)，由學(xué)生按照自己設(shè)計(jì)的控制方案進(jìn)行系統(tǒng)硬件的連接和配置，同時(shí)從控制算法模塊中選擇需要的算法，通過(guò)調(diào)整控制器參數(shù)以及外部擾動(dòng)條件，觀察系統(tǒng)的運(yùn)行情況。
　�。ㄈ�）步進(jìn)電機(jī)數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)。用小型直流步進(jìn)電機(jī)隨動(dòng)裝置與微機(jī)實(shí)驗(yàn)箱構(gòu)成一個(gè)步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)，由學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的控制方案進(jìn)行系統(tǒng)硬件的連接和配置，同時(shí)從控制算法模塊中選擇需要的算法組態(tài)控制系統(tǒng)，通過(guò)施加外部擾動(dòng)，觀察系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并做實(shí)時(shí)記錄分析。
　　（四）帶上位監(jiān)控的數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)。在數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，可考慮開(kāi)發(fā)帶上位監(jiān)控功能的在線閉環(huán)系統(tǒng)。通過(guò)該監(jiān)控軟件平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)控制算法的組態(tài)、控制器參數(shù)的調(diào)整和定值的修改等，同時(shí)要開(kāi)發(fā)一些運(yùn)行監(jiān)控畫(huà)面，包括系統(tǒng)工藝圖、運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線、報(bào)警畫(huà)面和參數(shù)一覽畫(huà)面等。使學(xué)生可根據(jù)自己的設(shè)計(jì)方案，通過(guò)該平臺(tái)系統(tǒng)靈活的調(diào)整控制算法和對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控。
　　該課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更加符合快速發(fā)展的計(jì)算機(jī)工程控制技術(shù)要求，使學(xué)生走上工作崗位后能夠盡快地適應(yīng)實(shí)際工作。

　　四、總結(jié)

　　最佳教學(xué)效果的取得，需要依據(jù)生源情況因材施教，課堂教學(xué)之外，教學(xué)的管理也很關(guān)鍵，實(shí)驗(yàn)教學(xué)，作業(yè)情況，答辯和最終考核都需要認(rèn)真執(zhí)行才能達(dá)到效果，避免流于形式。不過(guò)帶來(lái)的問(wèn)題是：對(duì)教師投入的精力要求較多。
　　另一方面，實(shí)驗(yàn)室還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全開(kāi)放，學(xué)生自由實(shí)驗(yàn)受到資源和時(shí)間的限制。因此，我們還有必要探究更加合理的教學(xué)過(guò)程，改進(jìn)教學(xué)手段，以達(dá)到該門(mén)課程教學(xué)效果的最優(yōu)化。

上一頁(yè)  [1] [2] 

【計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)教學(xué)的研究與實(shí)踐】相關(guān)文章：

計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)研究01-18

試析校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)的研究與實(shí)踐12-02

關(guān)于校外實(shí)踐基地實(shí)踐教學(xué)模式的研究與實(shí)踐12-05

地方師范院�！队�(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)實(shí)踐與研究12-02

高職數(shù)學(xué)教學(xué)的研究與實(shí)踐11-24

機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)踐研究論文04-01

高職計(jì)算機(jī)教學(xué)任務(wù)驅(qū)動(dòng)法研究12-05

大學(xué)英語(yǔ)實(shí)踐教學(xué)研究論文11-29

閱讀教學(xué)的學(xué)法指導(dǎo)研究與實(shí)踐11-22