计算机控制技术实践教学的改革与研究
摘要：计算机控制技术课程是电类工科专业的主干专业课，其实践教学环节的有效实施非常重要。针对计算机控制技术课程内容繁杂，实践环节对象不统一和不确定，建立统一实验室较难等特点，本研究主要针对课程的实验教学、课程设计及毕业设计等相关环节的内容进行了研究；采用灵活多样的方式进行实践教学改革，培养学生独立分析和动手解决实际问题的能力，使电气工程及其自动化电类专业毕业设计水平，市场适应能力得到了一定的提高。 关键词：计算机控制系统；实践教学；研究
Abstract: This Computer control technology is a main course for students majoring in electrical and information engineering.It is important to explore the course teaching practice.In view of the computer control technology course content is multifarious, practice objects are not unified and uncertainty, difficult to wait for a characteristic, establish a unified, laboratory, this study mainly aimed at the course of experiment teaching, course design and graduation design related links such as the content of the research; Adopt flexible and varied ways to practice teaching reform, training students\' independent analysis and hands-on ability to solve practical problems, to electrical engineering and its automation electricity cla specialized graduation design level, to improve the ability to adapt the market.
This Computer control technology is a main course for students majoring in electrical and information engineering.It is important to explore the course teaching practice.Considering the multifarious disunity uncertainty to specialties of computer control course content, course design and training and other training research is combined with the computer control technology of scientific research project.The nimble diverse ways are used to reform practice teaching.The aim is to improve the abilities of students to analyze and settle the realistic problems.It is helpful to deep teaching method reform and excellent engineers the plan.This reform has been gotten the better results.The student of automatic and electrical engineering design and market amativene is improved, the employment contract rate has been some improvement.
Keywords: computer control technology; practice teaching; study
1 引言
计算机控制技术课程是高校中电气工程及其自动化、自动化等电气与信息类专业的一门重要专业主干课程，是随科学技术的不断发展而实时发展的一门新技术课程，本课程具有很强的工程应用性，注重理论与应用结合，设计与实现结合，要求学生通过本课程的学习掌握如何利用计算机控制生产生活过程的基本原理、分析设计与实现方法及在生产生活应用中的各种技术。由于本课程的这种特点，使得学生在课堂学习时很难领悟计算机控制技术的精髓，并将其应用于实际中。
因此，本研究主要针对课程的实验教学、课程设计及毕业设计等相关环节的内容进行了研究；采用灵活多样的方式进行实践教学改革，培养学生独立分析和动手解决实际问题的能力，帮助学生融会贯通掌握这门发展较快、理论与实践结合紧密的应用型课程。
2实践教学研究中存在的问题
计算机控制技术课程的学习应掌握计算机控制系统的基本原理，可以完成计算机控制系统的设计、安装、编程和调试，但是，大部分学生在学完该课程后，仍然无法完成计算机控制系统的设计、安装、调试工作，尤其表现在毕业设计中，主要造成的原因有以下几个方面。
2.1 理论与实验教学的脱节
计算机控制技术实践教学通常采用课内实验、课程设计两种形式。课内实验分为验证性和简单设计性实验，对应于个别理论教学内容，与实际工程有很大距离，系统性不强，创新性没有。同时，由于采用了成套的商品化过于简单的实验设备，没有设计过程，使得实验过程仅仅是按图接线、编程和记录结果等，这对于提高学生的设计能力和创新能力作用有限，根本无法实现将主要教学内容与实验相结合的目的。
2.2实践环节动手能力的缺乏
计算机控制技术课程另一个重要的实践环节就是课程设计和毕业设计，由于实现这一环节需要较多的软件和硬件条件，如可供学生多次设计安装调试组合的模板和元器件，具有工程经验的教师等，所以，这一环节在各个高校目前是一个难题，通常选择综合本课程主要知识点的课题来完成理论计算、原理性设计和仿真调试，对提高学生基本设计能力起到了一定的作用，但由于缺乏实际工程经验的教师，没有足够的模板和元器件，课时安排，实验难度等原因基本做不到实际设计与实物调试，这对于设计和调试系统能力的培养造成了欠缺。
2.3不能与科研、实际工程项目结合
由于计算机控制技术教材与实验设备一般都落后于实际计算机控制工程项目， 而且不一定所有教师都与此类项目实时相关，从而造成了教学与科研、实际工程脱节，尤其在课程设计和毕业设计环节中，致使学生缺乏面向工程实践的机会，学生虽然能学好课程的书本内容，通过课程理论考核没有问题，但是一旦遇到实际问题，他们往往不能从问题本身出发，而从书本出发，导致难以综合运用所学知识解决实际问题。
3 实践教学的改革
面对高等教育发展的新形势以及经济建设、社会发展对高校工科专业人才培养提出的新要求，学生面临着较大的就业压力，以及现有实践教学存在的种种不适应问题，加强计算机控制技术课程实践教学方法的改革很有必要。下面从实验教学、课程设计和毕业设计等环节出发，探讨如何提高课程实践环节的教学质量，调动学生学习的积极性，提高学生的实践能力，以实现培养学生的工程设计和创新能力。
3.1 实验教学的改革
实验是培养理论联系实际、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段，因此多数学校选择了最基础的且有较高实用价值的实验项目。然而一些实验内容又多是验证性的，专业所需的实践能力、工程意识与创新精神得不到系统的培养与训练。
我们目前的实验系统是已经使用多年的自行研发的化工过程简单计算机控制实验装置，缺点是实验项目有限。我们计划在原来实验设备的基础上，设计开发了多套新型的模块化、组合式与实际工业过程完全一致的集散控制系统实验装置与实践教学方案，可以花费较少的经费，提升了实验教学效果，使学生从开始学习理论方法到课程结束全过程与实际系统相对应，不严格划分理论学时与实验学时，考试成绩基本以实际项目的书面设计内容评定为依据，使学生通过本课程的学习基本掌握一个实际需要控制对象的设计方法。
根据我们的调查，这种实验教学方法可以使学生的自主性得到充分发挥，由学生以自由灵活的方式来完成实验，可以激发了学生的积极性，增强了学习兴趣，提高了实验的效果。
3.2 课程设计的改革
课程设计是本课程教学中的一项重要环节，结合学生科技创新计划、大学生科技竞赛和实际工程项目对象，通过解决各种实际问题，巩固和加深计算机控制技术课程中所学的理论知识解决实际问题的能力，掌握计算机控制系统的一般设计方法，培养学生分析实际工程问题的能力，为下一步的毕业设计和实际工作中的设计能力奠定基础。
计划通过与大学生创新创业训练项目、大学生科技竞赛及实际工程项目结合的课程设计，进一步巩固实验教学内容，并将实验教学与实际项目相结合，锻炼学生的实际设计与动手能力。
3.3 毕业设计的改革
为实现本课程毕业设计改革，学院首先通过“卓越工程师”计划，通过校企合作和选择有多年企业实践经验的教师，以及和企业共同投资建立教师培训基地等，为本课程通过毕业设计环节培养创新型应用人才培养模式的实施提供了师资保障。
根据教师科研方向和本课程内容，将科研项目组与课程教学组有机结合，使教学内容更加贴近实际、更加丰富和生动，学生在课堂教学、实践教学等环节中受到工程实践能力培养的同时，了解到专业发展前沿和最新技术，从而切实发挥科研对教学的促进作用。
学生还通过与产学研结合的科研工程项目的毕业设计，培养学生掌握计算机控制系统设计、安装、调试等工程实践环节，进一步培养学生的工程应用能力。 4 构建网络化实践教学平台
构建一个功能先进的自动化实践课程教学的网络平台，建立自动化教学实践中心网站，网上提供实践教学中心情况介绍、课程体系和实践课程简介及大纲、与实践有关的多媒体教学课件、课程实践内容相关仪器设备的文字和照片介绍及设备信息数据库、典型教学案例、教师简介及教学成果和师生交流平台，大大提高教学效率和教学质量。
自动化实践中心注重学生知识、能力、素质的协调发展。在实践教学改革探索中，以学生知识、能力、素质的综合培养为目标，在教学的组织上着力体现以学生为主体、教师为主导的原则，注重学生个性发展和创造能力培养。具体内容如下。
（1）采取阶梯式教学方法，把实践分为三个层次的教学，由基础型、设计型和综合型到科研型，由感性认识到具有一定的设计能力，逐步形成了有特色的实践课程教学体系。
（2）逐步形成以学生为本，融知识传授、能力培养、素质教育于一体，理论教学与实践实践教学统筹协调的理念和氛围。
（3）设计计算机辅助实践系统，可作为微型计算机控制技术课程的助教、助学软件，以便于学生自学。
5 结束语
通过对计算机控制技术课程实践教学过程中三个主要环节实验教学、课程设计教学和毕业设计教学中存在问题进行的研究，提出了通过本课程的学习如何掌
握计算机控制系统的基本原理、分析设计与实现方法及在生产生活中的应用。研究提出了通过结合科研项目实施，进行课程教学改革，帮助学生融会贯通掌握这门发展较快、理论与实践结合紧密的应用型课程。同时重视计算机控制技术课程实践改革，提高课程实践环节的教学质量，激发学生的学习兴趣，提高学生的实践能力，培养其创新精神。在“卓越工程师”计划支撑下，培养出适应社会发展需求的，具有工程设计施工能力的创新型一流工程师。
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