《計算機控制技術》課程實踐教學探討

1、計算機控制技術課程實踐教學探討楊偉新西北民族大學電氣工程學院摘要：計算機控制技術作為自動化專業(yè)的主干課程之一，對其課程進行教學實踐十分 重要。為培養(yǎng)出高質(zhì)量的工程應用型人才，本文對計算機控制技術課程的實踐教 學進行探討，首先分析了實踐教學的現(xiàn)狀，探討其屮存在的問題，表明對計算 機控制技術課程進行實踐教學的必要性。然后從實踐課程方而闡述了具體的改革 方法，針對實驗室管理體系、實驗室教學模式、仿真工具的應用、實驗報告以及 考核方式等方面進行改革，提高學牛的學習興趣，以培養(yǎng)學牛獨立思考和解決 問題的能力。關鍵詞：計算機控制技術;實踐教學;實驗室管理體系;仿真工具;作者簡介：楊偉新，女，大學本科，西北

2、民族大學教授?；穑何鞅泵褡宕髮W教學改革項0 2015xjjg08支持0引言隨著計算機技術、自動控制技術和傳感技術的飛速發(fā)展，計算機控制技術在航空 航天、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及醫(yī)療等領域都起著至關重要的作用。在電氣信息類專業(yè)中, 計算機控制技術成為必修的專業(yè)課之一，學牛不僅需要學習書木上的理論知識， 還要求學生有較強的實踐動手能力，在掌握相關生產(chǎn)過程的原理的基礎上，將 其屮的各項硬件部分聯(lián)系成一個整體進行分析。在實際生產(chǎn)過程中，當理論知識 無法解決問題的時候，就要求學生有一定的實踐動手能力，能夠?qū)旧系睦?論知識與實際問題相結合，因此進行計算機控制技術的實踐教學至關重要。1實踐課程的現(xiàn)狀學生在學習了

3、計算機控制技術的理論知識后，他們只能夠勉強理解其屮的內(nèi)容, 但是不知道這些知識的實際用途，這就需要在實驗環(huán)節(jié)來驗證所學的理論知識。 雖然有的學生能夠完成實驗的基本內(nèi)容，但是有的學生也只是能夠進行簡單的 操作，根本不能得到正確的實驗現(xiàn)象，說明這一部分學生連最基本的理論知識 都沒有掌握，因此可以看出在計算機控制技術的實踐教學中還有許多問題存在。1.1教材偏向于理論計算機控制技術這門課程是要在綜合運用計算機技術、自動控制原理以及檢測與 轉換相關知識的基礎上進行深入學習，它所涉及的知識面以及知識點相對廣泛， 同時乂要求學生有較強的實踐能力。目前高校的教材大多偏向于理論知識，實際 案例相對較少，而且老師

4、在課堂上也是以灌輸知識的方式來進行教學，學牛不 能學到真正的技術，因此學生在只有理論沒有實踐的學習中，根本無法真正理 解知識的實際應用。1. 2學生的實踐機會較少學生只是學習書本上的知識是遠遠不夠的，雖然這樣學習來應付學校的考試是 沒有任何問題的，但是這樣的教學方式不利于學牛今后的發(fā)展，當學牛出去工 作，免不了要面對實際工程案例，僅靠書本上的理論知識根本無法解決實際問 題，這就是缺乏實踐經(jīng)驗的后果。1. 3實際與理論知識不能有效結合學生學習的是書本上的理論知識，雖然他們能夠掌握相關原理及概念，但是這 對于解決實際問題幫助不大。一方面，當學生完成課木的學習之后沒有實踐的機 會；另一方面，即使學生

5、有機會接觸到實際問題，但是往往也是通過實驗的方式, 通過這種方式將理論與實踐進行有效結合是遠遠不夠的，主要是由于不是所有 的學生都能完全掌握理論知識。2實踐課程改革的必要性計算機控制技術的教學并非一帆風順，其中存在著許多問題。一方面課程教學時 間有限，如果實踐教學吋間過多，必然導致理論教學吋間過少，反之如果理論 教學時間過多，那么實踐教學時間則變少，所以需要在兩者z間找一平衡點。另 一方面，實驗教學中存在著許多不合理，實驗是學生將理論知識與實際相結合 的最有效方式，但是在現(xiàn)在的實驗教學中驗證性實驗居多，只是簡單地讓學生 按照實驗指導書連接線路圖和記錄數(shù)據(jù)。而學牛也只是按部就班地進行操作，沒 有

6、留給學生太多獨立思考以及自我發(fā)揮的空間，這對于提高學生動手能力、思維 方式和創(chuàng)新能力是沒有任何幫助的?，F(xiàn)在為應對社會的發(fā)展趨勢，培養(yǎng)高要求的 應用型人才，學生不僅要掌握牢固的理論知識，同時更需要一定的實踐能力， 所以對計算機控制技術的實踐課程的改革，勢在必行、刻不容緩。3實踐課程改革的探索3. 1完善實驗室管理體系 在實踐教學的管理上，由專門的實驗室人員對實驗室進行管理，提供更加靈活 自由的形式，方便實踐教學工作的順利完成。由于實踐教學的時間有限，可以適 當增加實驗室的開放吋間，便于學生進行學習和探討，同吋也可以改革實驗室 的開放形式，基于實踐內(nèi)容，增加更靈活的探討性實驗，留給學生更多獨立思

7、考的時間，學生可以根據(jù)自己的興趣愛好完成實驗。3. 2完善實驗室教學模式根據(jù)學牛的實際情況，改革新的實驗室教學模式，在培養(yǎng)學?；灸芰Φ幕A 上，重點挖掘?qū)W生的專業(yè)技能，從而培養(yǎng)岀高要求的復合型人才。開放性實驗教 學模式是實驗室教學模式改革的重要方法，對學生動手能力以及思維模式的培 養(yǎng)有著至關重要的作用，在開放性實驗教學模式中學生可以結合自身特點、興趣 愛好，自由地選擇實驗時間、實驗設備、實驗內(nèi)容并自己安排實驗時間，從而獨 立自主并高效率地完成實驗。開放性實驗教學模式對于實驗教學有著非常重要的 意義，一是以學生為主體，要求學生對實驗原理深刻理解，同吋要求學生對實 驗內(nèi)容非常熟悉，給學生足夠的思

8、考時間，培養(yǎng)學生的綜合能力。二是培養(yǎng)學生 獨立思考和解決問題的能力，只有學生在獨立思考和深入理解之后，才能真正 理解所學知識。三是充分利用現(xiàn)有的實驗室資源，學校為學生提供了足夠的實驗 設備，以滿足教學需求，學牛如果能充分利用現(xiàn)有的教學資源，對自己的學習 也是一個提升。四是培養(yǎng)學生的合作精神，對于人多數(shù)實驗都需要2-3個學生合 作完成一個實驗內(nèi)容，在開放性的實驗教學模式下，如果學生能夠很好進行合 作，實踐教學的效果將會更好。3.3仿真工具的應用matlab作為計算機控制技術實驗主要用到的軟件之一，它能對數(shù)值和矩陣進行 分析和計算，同時能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化以及系統(tǒng)的建模和仿真，因此matlab 軟

9、件在計算機控制技術試驗屮有著重要作用。mat lab屮的simulink能夠?qū)崿F(xiàn)系 統(tǒng)的搭建和仿真，并且支持線性和非線性系統(tǒng)在試驗中通常使用simulink進行 仿真。在實驗室的上位機中均安裝有matlab軟件，學生在實驗之前，應熟悉 matlab的用戶操作界面以及常用的用戶指令，在實驗過程中，學?？梢允褂?matlab對系統(tǒng)進行仿真，獲取正確的實驗結果。學生熟練掌握mat lab軟件之后 可以理解許多工程屮的實際問題，對于學生實踐能力的培養(yǎng)很有幫助。3. 4實驗報告的改革實驗報告作為評定學生在實驗過程中是否認真的主要方式，它不僅能夠體現(xiàn)學 牛對于理論知識的掌握情況，而且也集中體現(xiàn)了學牛的實際

10、動手能力，因此實 驗報告是開放性實驗教學模式效果的重要評判依據(jù)。實驗報告的評定主要依據(jù)學生實驗報告的完整性、正確性、合理性。一份完整的 實驗報告應當包括實驗目的、實驗設備、實驗原理、實驗過程、實驗結果、實驗 結果分析以及總結兒個部分。一份有價值的實驗報告其實驗結果應當是正確的， 同時對于實驗結果應當有詳細的數(shù)據(jù)分析，實驗結果和數(shù)據(jù)分析是實驗報告的 核心部分，實驗報告應當按照這兩個核心部分進行評定。3.5考核方式的改革由于開放實驗的靈活性，對實驗項目的評價不能只看結果，而是需要建立一套 完善的評價體系。開放實驗的成績應該包括平吋成績、實驗報告成績以及答辯成 績，這三個成績按照一定比例組成總成績。

11、平時成績主要考核學生的出勤情況、對待實驗的態(tài)度、實驗中的紀律以及實際的 操作能力；實驗報告評定最核心的部分是實驗數(shù)據(jù)的正確性以及數(shù)據(jù)分析的合理 性;答辯是體驗學牛對實驗的掌握程度，答辯由學牛自己敘述所做的實驗內(nèi)容， 指導老師根據(jù)實驗具體內(nèi)容進行提問，主要評定學生對實驗的掌握情況，最后 給出答辯成績。4結論通過分析計算機控制技術實踐教學的現(xiàn)狀，充分認識實踐教學在本課程教學中 的重要作用，為培養(yǎng)工程應用型人才，實踐教學應結合學牛具體情況，因材施 教，以學生為中心，給予學生獨立思考的時間，調(diào)動學生積極性，充分發(fā)揮學 生特長;注重培養(yǎng)學生的實踐動手能力、創(chuàng)新精神以及分析具體問題的能力。在 教學過程中，教師也要不斷思考和探索，增加學生的學習興趣，提高實踐教學 質(zhì)量，達到培養(yǎng)高質(zhì)量工程應用型人才的目的。參考文獻1 高等學校自動化專業(yè)教學指導分委員會高等學校本科自動化指導性專業(yè)規(guī) 范m 北京:高等教育出版社，2007:2-8.2 李敏艷.計算機控制技術課程設計的