计算机控制技术教学方法改革

本论文为计算机控制技术方面有关计算机维修维护论文,关于计算机控制技术教学方法改革相关研究生毕业论文开题报告，可用于计算机控制技术论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文开题报告范文和优秀学术职称论文参考文献资料下载。免费教你怎么写计算机控制技术及计算机控制系统及计算机方面论文范文。

摘 要：计算机控制技术是自动化专业的主要专业课,是一门理论性、实践性、和综合性很强的课程.针对课程教学中的特点和现状,改变以往传统的授课方式,对教学方法进行了探索,提出了几种教学方法上的改革措施,教学效果良好.

关 键 词 ：计算机控制技术；教学方法；改革

中图分类号：G642

1.计算机控制技术应用现状

随着计算机技术的迅速发展,计算机在控制工程领域中发挥着越来越大的作用.计算机控制系统是计算机技术与自动控制理论、自动化技术以及检测与传感技术、通信与网络技术等紧密结合的产物[1].由于计算机控制系统的应用,许多传统的控制结构和方法被替代,利用计算机的软件和硬件代替传统自动控制系统中的控制器对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策等任务,从而提高产品质量和产量等,并使控制质量更加稳定[2].

2.课程教学特点及现状

计算机控制技术是电气自动化专业的重要专业课程,内容丰覆盖面广,其应用性、技术性、综合性都很强,要求具备较强的电路基础、模拟电子技术、数字电子技术、自动控制理论、微型计算机原理等专业基础知识.目前主要内容包括离散控制理论基础、接口技术、数字PID控制、最少拍控制、Simth预估控制和达林算法、模糊控制、网络控制等.由于本课程与实际工业的生产过程结合紧密,要求学生能理论联系实际,掌握计算机控制系统的基本分析方法和设计方法,使学生在学完本课程后能设计硬件和软件,并能将硬件和软件组织成一个有机的整体,形成完整的计算机控制系统,达到预定的控制目的[3].但是教师要教好这门课程却是件非常不容易的事,由于课程难、涉及的相关专业知识很多、综合性很强,很多学生由于之前的课程没学好,专业课基础知识薄弱,所以学习过程中倍感吃力,以致慢慢失去了学习的兴趣.因此,在教学过程中如何适应课程的特点,提高课堂教学效率和授课质量,将基础理论与实际相结合,激发学生的学习积极性、主动性,不仅要让学生掌握相关的理论知识,又要培养学生的动手实践能力和工程意识成为教学方式改革的重要任务.

3.课程教学方式改革

根据计算机控制技术课程教学特点及现状,结合目前实际情况,采取以下措施来提高计算机控制技术课程的教学质量.

3.1 互动（讨论式）课堂

课堂教学过程中采用互动（讨论式）的教学方法,来启发、引导学生学习,激发学生听课的热情与积极性.

学习中很重要的一点就是学生会积极地思考,采用互动（讨论式）教学,首先需要尊重学生在教学中的主体地位,在教学过程中,经常进行讨论并开展课堂小辩论等激发学生的学习兴趣.其次需要设计教学过程中能够启发学生思维的问题,每节课在什么时候、什么地方提什么问题,都是要精心研究的.在课堂上要尽量多提一些问题,将问题的来龙去脉说清楚,根据问题的特点,有些老师课堂解答；有些让学生课堂上即兴讨论；有些则留给学生课后思考准备答案,下一次课时进行总结和讨论.

这种教学方法与传统教学方式相比在于：学生对老师提出的问题有响应,学生和老师之间要有对话和交流；教师的作用不只是传授,更重要的是引导学生思维.带着问题来思考是很重要的学习原则,这样学生在上课时必须要思想集中、积极思考来响应老师的提问.

3.2 充分利用Matlab软件

现代电化教育和多媒体技术等手段目前已全面引入各专业的教学,将传统黑板教学方法与多媒体等现代化的手段相结合,实现两者优势互补,使教学内容形象直观,易于理解.

计算机控制技术这门课程也不例外,计算机控制技术的教学中图例较多,若不借助于图示分析,用语言很难解释清楚.如果在黑板上边讲边画,花费时间太多,课堂效率太低.在授课过程中除了利用多媒体教学手段进行辅助教学外,而且根据教学内容的特点,将MATLAB/Simulink运用到课堂教学中,借助它强大的动态表现能力,向学生演示系统的各种动态响应的仿真结果,将枯燥的理论知识通过仿真模型以图形化的方式给学生演示,这样不但增加了教学信息量,而且让学生对抽象的理论知识有了深刻的感性认识.同时教学过程更加生动鲜明,大大提高了学生的学习兴趣和教学质量.

3.3 项目教学方式

在教学过程中,将某些主要的知识点转化为若干个教学项目,围绕项目组织展开教学.项目教学方式对老师的要求较高,要求教师以工程实际中的项目为主线,对主要理论知识编写具有工程背景的难易适中、大小合适、实践性强、应用性广的案例.教师适当指导,鼓励学生参与项目全过程,让学生提出解决方案,使学生认识到不同课程之间、不同章节之间的联系,以提高学生的综合实践能力和培养创新性思维.

下面以电阻炉温度控制系统设计为例,说明项目教学方式的实施步骤.

首先,老师确定好电阻炉温度控制系统设计这个项目后,要对项目做一个简介,包括项目的具体要求,所具备的基本条件等.

其次,老师要指出本项目中涉及到的相关知识,给学生提供学习这些知识的资源和条件,并做适当指导.比如,本项目中要控制电阻炉的温度,炉温度是模拟量,而计算机处理的是数字量,所以检测电阻炉温度是一个很重要的环节,要选择合适的温度传感器将非电量的模拟量转换成电量的模拟量,然后经过采样和A/D转换器将电量的模拟量转换成数字量输入计算机,计算机对实际炉温和给定炉温进行比较得出偏差,然后对偏差按一定的规律进行运算,由于计算机输出的是数字量,不能直接作用于被控对象,所以运算结果送D/A转换器转换成模拟电压,经功率放大器放大后送到晶闸管调压器,触发晶闸管并改变其导通角的大小,从而调节电阻炉温度,让学生对电阻炉温度控制过程有一个总体的认识.

然后,把班级分成几个小组,各小组提出并仔细讨论项目具体实施方案.硬件设计方面,比如单片机的选型,温度传感器类型的确定,以A/D和D/A为核心的输入和输出通道等的确定显得尤为重要.软件设计方面,包括主程序、定时中断程序、数字控制算法程序、A/D转换及采样程序、数字滤波程序及输出值处理等程序的设计等.在这个过程中,教师要注意鼓励学生的创造性思维,

最后,项目实施结束后,各小组选出代表先对项目执行的情况进行总结,然后老师再进行一次项目总结,指出项目相关的知识要点,对学生方案中的亮点进行表扬和推广.

采用项目教学方式,项目提出后立即引起学生们的兴趣,在老师的引导下,最终确定了解决方案.通过这个过程,学生不仅对计算机控制系统的设计过程有了全面的认识,而且对书本中的抽象的理论知识有了深刻的理解,从被动学习转变为主动学习.同时培养了学生的团队精神,提高了学生分析问题和解决问题的能力.

4.结语

文中对计算机控制技术的教学方法、教学手段做出了一些改革尝试,教学效果良好,学生学习的积极性、主动性和工程实际应用能力均得到了较大的提高.然而由于计算机控制技术课程自身的特点,教学改革是无止境的,因此仍须在教学实践中不断完善和改进.