計(jì)算機(jī)控制課程實(shí)踐教學(xué)模式的探討

李瑾

摘 要：我國各高校為培養(yǎng)工程應(yīng)用復(fù)合型專業(yè)人才，以控制類專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了系統(tǒng)的規(guī)劃。根據(jù)不同課程的內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)室設(shè)備平臺(tái)相結(jié)合。針對(duì)重復(fù)交叉內(nèi)容，進(jìn)行融合貫通，提出更有效的優(yōu)化整合方法、改革實(shí)踐方式，能夠有效的培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)控制；實(shí)踐教學(xué)；教學(xué)模式；

1專業(yè)課實(shí)踐教學(xué)的全面規(guī)劃

計(jì)算機(jī)控制專類課程包括兩種形式，一種是專業(yè)課，一種是專業(yè)選修課，而在教學(xué)實(shí)踐中，實(shí)踐教學(xué)有非常重要的作用。首先，計(jì)算機(jī)控制的專業(yè)必修課包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、慣性技術(shù)、過程控制、運(yùn)動(dòng)控制以及自動(dòng)控制仿真等。選修課內(nèi)容包括樓宇自動(dòng)化、應(yīng)用自適應(yīng)、現(xiàn)場總線技術(shù)以及集散控制系統(tǒng)等，主要為了豐富學(xué)生知識(shí)，提高專業(yè)適應(yīng)能力；其次，該專業(yè)的課程內(nèi)容的設(shè)置有非常緊密的聯(lián)系，而且交叉性也較強(qiáng)，但是不同的科目又單獨(dú)設(shè)立了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，具有一定獨(dú)立性。一些課程還設(shè)立了課后設(shè)計(jì)與專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容，但是在具體環(huán)節(jié)上沒有對(duì)本專業(yè)的課程內(nèi)容進(jìn)行有效的融合，導(dǎo)致學(xué)生在對(duì)專業(yè)的整體了解上存在欠缺；第三，加強(qiáng)課程實(shí)踐內(nèi)容的整體規(guī)劃與設(shè)計(jì)，使實(shí)踐更具系統(tǒng)性，對(duì)于學(xué)生充分掌握相關(guān)知識(shí)并運(yùn)用于實(shí)踐，提升綜合素質(zhì)能力有非常積極的意義。

2實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的改革

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)化不斷應(yīng)用于實(shí)踐，要求學(xué)校在教學(xué)過程中必須對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。在構(gòu)建實(shí)驗(yàn)體系的時(shí)候，要理論充分聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探索問題，分析并解決問題的能力，并以此為教學(xué)目標(biāo)，在扎實(shí)理論基本功以及提高實(shí)踐操作能力的基礎(chǔ)上，充分引入工程技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，增加設(shè)計(jì)類和綜合性實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容，并且由簡入繁，逐步提高各課程的協(xié)調(diào)性，促進(jìn)課程體系的進(jìn)一步完善。

（1）加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)課課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。首先要對(duì)計(jì)算機(jī)控制專業(yè)中用到的控制儀器以及設(shè)備的設(shè)計(jì)與使用方法進(jìn)行熟悉，然后將理論與實(shí)踐相結(jié)合，加強(qiáng)基礎(chǔ)課課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置，以提升學(xué)生綜合實(shí)踐能力?？梢圆捎萌蝿?wù)書的方式下達(dá)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，并提出實(shí)驗(yàn)要求和目的，教師指導(dǎo)過程中要采用啟發(fā)式教學(xué)的方式，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中獨(dú)立完成設(shè)備選型、代碼編寫以及方案設(shè)計(jì)等內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要從簡單理論轉(zhuǎn)變?yōu)檩^為復(fù)雜的操作，通過提高項(xiàng)目的綜合性促進(jìn)學(xué)生更好地掌握理論知識(shí)，不斷提升實(shí)踐操作能力水平。

（2）課程設(shè)計(jì)要設(shè)立獨(dú)立的綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。以現(xiàn)實(shí)應(yīng)用為基礎(chǔ)，進(jìn)行較為復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)任務(wù)要包含題目選定、方案設(shè)計(jì)、可行性分析、硬件設(shè)計(jì)以及與軟件的聯(lián)調(diào)，完成仿真設(shè)計(jì)并編寫總結(jié)報(bào)告。若有必要，可以分組進(jìn)行。此外，畢業(yè)設(shè)計(jì)中還應(yīng)適當(dāng)增加應(yīng)用課題，提高學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的深度。

（3）采取實(shí)驗(yàn)室全開放式。目前學(xué)校在實(shí)踐教學(xué)方面投入較小，大部分學(xué)校的實(shí)驗(yàn)資源不足，再加上過程控制現(xiàn)場的總線設(shè)備成本高昂，占地面積較大，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)資源受到很大的限制，無法滿足工程技術(shù)人才培養(yǎng)的需求；針對(duì)這一情況可以采取實(shí)驗(yàn)室全開放措施，方便學(xué)生隨時(shí)進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)。在完成專業(yè)必修課的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)開放性實(shí)驗(yàn)操作，可以充分培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，有效發(fā)揮實(shí)驗(yàn)設(shè)備的作用。學(xué)校還可以促織豐富多彩的設(shè)計(jì)比賽，倡導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生參與技能競賽以及控制系統(tǒng)仿真比賽，促進(jìn)其工程實(shí)踐能力提高。

3教學(xué)方法和手段的多樣化

現(xiàn)階段，課程教學(xué)的實(shí)施主要由各任課老師單獨(dú)完成，對(duì)于課程中存在的知識(shí)內(nèi)容交叉部分缺乏有效的溝通。在具體實(shí)踐教學(xué)過程中缺乏良好“協(xié)作”，學(xué)生處于被動(dòng)實(shí)踐的狀態(tài)，這樣的教學(xué)模式讓學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和技能存在碎片化，面對(duì)實(shí)際項(xiàng)目時(shí)缺乏整體應(yīng)對(duì)能力。這就要求在教學(xué)實(shí)踐中，各任課教師需不斷加強(qiáng)溝通，對(duì)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行合理安排，加強(qiáng)實(shí)踐協(xié)作，基于現(xiàn)場總線過程控制裝置開展實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的融合，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

目前的被動(dòng)實(shí)踐教學(xué)，大多是老師將實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、方法和步驟提前擬定，學(xué)生只需要照搬照抄，按照步驟操作就可以完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力以及創(chuàng)新思維非常不利，實(shí)驗(yàn)也無法發(fā)揮應(yīng)有效用。針對(duì)這一問題，可以采取基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)模式，提前發(fā)布實(shí)驗(yàn)任務(wù)書，只提出實(shí)驗(yàn)的要求、結(jié)果指標(biāo)、可用設(shè)備并注明實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，由學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)全過程，并出具實(shí)驗(yàn)報(bào)告，然后指導(dǎo)教師再對(duì)過程進(jìn)行審查，同時(shí)，針對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，教師應(yīng)給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。這種啟發(fā)式實(shí)踐教學(xué)模式，是以學(xué)生為主導(dǎo)，可以激發(fā)學(xué)生主動(dòng)實(shí)驗(yàn)的積極性，對(duì)培養(yǎng)其實(shí)踐與創(chuàng)新能力有積極作用。例如在現(xiàn)場總線課程設(shè)計(jì)以及自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)，可以通過分組形式，各小組的同學(xué)明確分工、相互配合，共同完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，然后以小組為單位，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果回報(bào)。其他課程的教師也可以在課堂上采用這種形式，結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和鞏固，這對(duì)于提高整體教學(xué)質(zhì)量水平有積極作用。

互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步的發(fā)展豐富了教學(xué)手段，除了傳統(tǒng)的課堂表現(xiàn)形式之外，慕課形式也越來越得到廣泛應(yīng)用，該教學(xué)手段實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)校數(shù)字圖書館及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)資源的有效運(yùn)用，對(duì)現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)條件起到了很好的補(bǔ)充作用。此外，日益普及的計(jì)算機(jī)仿真軟件也在一定程度上成為實(shí)踐教學(xué)的重要輔助工作，WINCC、STEP7、 MCGS、PLC Simulato、MATLAB等組態(tài)軟件已被較多的用于自動(dòng)化?？普n的實(shí)踐活動(dòng)，有效完善了對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及實(shí)驗(yàn)前期控制算法的設(shè)計(jì)，如在控制算法的編寫過程中常用到MATLAB 軟件，經(jīng)調(diào)試運(yùn)行，完成對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)，再通過OPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)工控組態(tài)軟件與 MATLAB 軟件間數(shù)據(jù)的通信，促進(jìn)了實(shí)際對(duì)象中陷阱控制算法應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)，其工程實(shí)際意義明顯。

4結(jié)論

本文重點(diǎn)圍繞如何培養(yǎng)和提升“應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的專業(yè)素質(zhì)對(duì)實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行研究和探討，根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室環(huán)境對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用能力進(jìn)行培養(yǎng)和鍛煉，就控制類專業(yè)課的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、手段及方法進(jìn)行全面的規(guī)劃和變革，充分激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)的參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，提高學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)控制專業(yè)技術(shù)及方法的了解和掌握水平，從本質(zhì)上把握課程理論的精髓所在。

參考文獻(xiàn)：

[1]王巧玲，王軍茹，付興建，劉麗華.自動(dòng)化控制類專業(yè)課實(shí)踐教學(xué)模式的探討[J].科技視界，2016（25）：122+98.

[2]高先俊.電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系和模式的改革與創(chuàng)新[J].黑龍江科技信息，2017（07）：15.