1、Study of the practice teaching of computer control technology courseXiaobin LI1, Haiyan SUN2, Jianhua WANG1, Naijie XIA 1, Congdao HAN 11. School of Electrical and Electronic Engineering, Shanghai Institute of Technology，Shanghai2. School of Ecological Technology and EngineeringAbstract: This Comput

2、er 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, the course of experiment teaching, cou

3、rse 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 helpf

4、ul 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 amativeness is improved, the employment contract rate has been some improvement.Keywords: computer control technol

5、ogy; practice teaching; study計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)踐教學(xué)研究李曉斌1，孫海燕2，王建華1，夏乃潔1，韓從道11. 上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院電氣與電子工程學(xué)院,上海,中國,2014182. 上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院生態(tài)技術(shù)與工程學(xué)院,上海,中國,201418 【摘要】計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程是電類工科專業(yè)的主干專業(yè)課，其實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的有效實(shí)施非常重要。針對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程內(nèi)容繁雜，實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)象不統(tǒng)一和不確定，建立統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)室較難等特點(diǎn)，本研究結(jié)合科技創(chuàng)新與科研項(xiàng)目，對(duì)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等相關(guān)環(huán)節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行了研究；依托科研項(xiàng)目的實(shí)施過程，采用靈活多樣的方式進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)

6、生獨(dú)立分析和動(dòng)手解決實(shí)際問題的能力，為深化教學(xué)改革，卓越工程師計(jì)劃的實(shí)施進(jìn)行了有益的嘗試，獲得了良好的教學(xué)效果，使自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化電類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)水平，市場(chǎng)適應(yīng)能力，就業(yè)簽約率得到了一定的提高?！娟P(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；實(shí)踐教學(xué)；研究1 引言計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程自上世紀(jì)八十年代形成并延續(xù)至今已有近三十年的歷史，是高校中電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化等電氣與信息類專業(yè)的一門重要專業(yè)主干課程1-3，是隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展而實(shí)時(shí)發(fā)展的一門新技術(shù)課程，本課程具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用性，注重理論與應(yīng)用結(jié)合，設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)結(jié)合，要求學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)掌握如何利用計(jì)算機(jī)控制生產(chǎn)生活過程的基本原理、分析設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

7、方法及在生產(chǎn)生活應(yīng)用中的各種技術(shù)。由于本課程的這種特點(diǎn)，使得學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)時(shí)很難領(lǐng)悟計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的精髓，并將其應(yīng)用于實(shí)際中，因此，研究提出了通過結(jié)合科研項(xiàng)目實(shí)施，進(jìn)行課程教學(xué)改革，幫助學(xué)生融會(huì)貫通掌握這門發(fā)展較快、理論與實(shí)踐結(jié)合緊密的應(yīng)用型課程?；痦?xiàng)目：2011年上海高校本科重點(diǎn)教學(xué)改革項(xiàng)目（405ZK110056006）上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目（1020T120005）和教材建設(shè)項(xiàng)目（1020YM111001、405ZK110015008）2實(shí)踐教學(xué)中存在的問題4-5計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程的學(xué)習(xí)應(yīng)掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本原理，可以完成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、編程和調(diào)試，但是，大部分學(xué)

8、生在學(xué)完該課程后，仍然無法完成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作，尤其表現(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，主要造成的原因有以下幾個(gè)方面。2.1 理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的脫節(jié)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)踐教學(xué)通常采用課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)兩種形式。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)為分立驗(yàn)證性和簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，對(duì)應(yīng)于個(gè)別理論教學(xué)內(nèi)容，與實(shí)際工程有很大距離，系統(tǒng)性不強(qiáng)，創(chuàng)新性沒有。同時(shí)，由于采用了成套的商品化過于簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，沒有設(shè)計(jì)過程，使得實(shí)驗(yàn)過程僅僅是按圖接線、編程和記錄結(jié)果等這對(duì)于提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力作用有限，根本無法實(shí)現(xiàn)將主要教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的目的。2.2實(shí)踐環(huán)節(jié)的缺乏計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程另一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)就是課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于實(shí)現(xiàn)

9、這一環(huán)節(jié)需要較多的軟件和硬件條件，如可供學(xué)生多次設(shè)計(jì)安裝調(diào)試組合的模板和元器件，具有工程經(jīng)驗(yàn)的教師等，所以，這一環(huán)節(jié)在各個(gè)高校目前是一個(gè)難題，通常選擇綜合本課程主要知識(shí)點(diǎn)的課題來完成理論計(jì)算、原理性設(shè)計(jì)和仿真調(diào)試，對(duì)提高學(xué)生基本設(shè)計(jì)能力起到了一定的作用，但由于缺乏實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)的教師，沒有足夠的模板和元器件，課時(shí)安排，實(shí)驗(yàn)難度等原因基本做不到實(shí)際設(shè)計(jì)與實(shí)物調(diào)試，這對(duì)于設(shè)計(jì)和調(diào)試系統(tǒng)能力的培養(yǎng)造成了欠缺。2.3不能與科研、實(shí)際工程項(xiàng)目結(jié)合由于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)教材與實(shí)驗(yàn)設(shè)備一般都落后于實(shí)際計(jì)算機(jī)控制工程項(xiàng)目， 而且不一定所有教師都與此類項(xiàng)目實(shí)時(shí)相關(guān)，從而造成了教學(xué)與科研、實(shí)際工程脫節(jié)，尤其在課程設(shè)計(jì)和

10、畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，致使學(xué)生缺乏面向工程實(shí)踐的機(jī)會(huì)，學(xué)生雖然能學(xué)好課程的書本內(nèi)容，通過課程理論考核沒有問題，但是一旦遇到實(shí)際問題，他們往往不能從問題本身出發(fā)，而從書本出發(fā)，導(dǎo)致難以綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。3 實(shí)踐教學(xué)的改革面對(duì)高等教育發(fā)展的新形勢(shì)以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展對(duì)高校工科專業(yè)人才培養(yǎng)提出的新要求，學(xué)生面臨著較大的就業(yè)壓力，以及現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)存在的種種不適應(yīng)問題，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)方法的改革很有必要。下面從實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)出發(fā)，探討如何提高課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。3.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改

11、革實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際、動(dòng)手能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)研究方法的重要手段，因此多數(shù)學(xué)校選擇了最基礎(chǔ)的且有較高實(shí)用價(jià)值的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。然而一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容又多是驗(yàn)證性的，專業(yè)所需的實(shí)踐能力、工程意識(shí)與創(chuàng)新精神得不到系統(tǒng)的培養(yǎng)與訓(xùn)練。我們目前的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是已經(jīng)使用多年的自行研發(fā)的化工過程簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)裝置，缺點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有限。我們計(jì)劃在原來實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，與美國Rockwell公司聯(lián)合設(shè)計(jì)開發(fā)了多套新型的模塊化、組合式與實(shí)際工業(yè)過程完全一致的集散控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)踐教學(xué)方案，花費(fèi)較少的經(jīng)費(fèi)，提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，使學(xué)生從開始學(xué)習(xí)理論方法到課程結(jié)束全過程與實(shí)際系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)，不嚴(yán)格劃分理論學(xué)時(shí)與實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，

12、考試成績(jī)基本以實(shí)際項(xiàng)目的書面設(shè)計(jì)內(nèi)容評(píng)定為依據(jù)，使學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)基本掌握一個(gè)實(shí)際需要控制對(duì)象的設(shè)計(jì)方法。根據(jù)我們的調(diào)查，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法使學(xué)生的自主性得到充分發(fā)揮，由學(xué)生以自由靈活的方式來完成實(shí)驗(yàn)，激發(fā)了學(xué)生的積極性，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣，提高了實(shí)驗(yàn)的效果。3.2 課程設(shè)計(jì)的改革l 課程設(shè)計(jì)是本課程教學(xué)中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，結(jié)合學(xué)生科技創(chuàng)新計(jì)劃、大學(xué)生科技競(jìng)賽和實(shí)際工程項(xiàng)目對(duì)象，通過解決各種實(shí)際問題，鞏固和加深計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程中所學(xué)的理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際工程問題的能力，為下一步的畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)際工作中的設(shè)計(jì)能力奠定基礎(chǔ)。l 通過與大學(xué)生科技

13、創(chuàng)新計(jì)劃、大學(xué)生科技競(jìng)賽和實(shí)際工程項(xiàng)目結(jié)合的課程設(shè)計(jì)，其中2010年共獲得各種項(xiàng)目50多項(xiàng)。l 2011年的課程實(shí)踐教學(xué)以“卓越工程師”計(jì)劃為依托，通過校企合作，共設(shè)立100多項(xiàng)大學(xué)生科技創(chuàng)新計(jì)劃、大學(xué)生科技競(jìng)賽和實(shí)際工程項(xiàng)目結(jié)合的課程設(shè)計(jì)，取得了前所未有的效果。3.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)的改革為實(shí)現(xiàn)本課程畢業(yè)設(shè)計(jì)改革，學(xué)院首先通過“卓越工程師”計(jì)劃，通過校企合作和選擇有多年企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師，以及和企業(yè)共同投資建立教師培訓(xùn)基地等，為本課程通過畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)模式的實(shí)施提供了師資保障。根據(jù)教師科研方向和本課程內(nèi)容，將科研項(xiàng)目組與課程教學(xué)組有機(jī)結(jié)合，使教學(xué)內(nèi)容更加貼近實(shí)際、更加豐富和生動(dòng)

14、，學(xué)生在課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)等環(huán)節(jié)中受到工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的同時(shí)，了解到專業(yè)發(fā)展前沿和最新技術(shù)，從而切實(shí)發(fā)揮科研對(duì)教學(xué)的促進(jìn)作用。學(xué)生還通過與產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的科研工程項(xiàng)目的畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試等工程實(shí)踐環(huán)節(jié)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力。近2年來學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)參與完成經(jīng)費(fèi)在百萬元以上的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)工程項(xiàng)目7項(xiàng)。其中，每年有近60%的本科生能夠直接參與包括國家“863 計(jì)劃”、國家“科技支撐計(jì)劃”、國家自然科學(xué)基金以及企業(yè)委托項(xiàng)目的研究工作，90 %的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目都來自教師的科研項(xiàng)目，建立穩(wěn)定的校外學(xué)生實(shí)踐教學(xué)基地11個(gè)，教師實(shí)踐培訓(xùn)基地2個(gè)。4 實(shí)踐教學(xué)改革結(jié)果2010

15、年有33人次分別獲得了"天華杯"全國電子專業(yè)人才設(shè)計(jì)與技能大賽、"西門子"杯全國大學(xué)生控制仿真挑戰(zhàn)賽、飛思卡爾智能車競(jìng)賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽（上海賽區(qū)）全國二、三等獎(jiǎng)和上海市一、二、三等獎(jiǎng)。學(xué)生參與設(shè)計(jì)的“柔性平移式手術(shù)傳輸系統(tǒng)”項(xiàng)目獲得2010年中國國際工業(yè)博覽會(huì)中國高校展區(qū)二等獎(jiǎng)。2011年共獲得32項(xiàng)國家級(jí)、市級(jí)學(xué)科競(jìng)賽獎(jiǎng)項(xiàng)，包括全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、全國電子類專業(yè)人才設(shè)計(jì)與技能競(jìng)賽、“飛思卡爾”智能車競(jìng)賽、Robocup全國服務(wù)機(jī)器人大賽、全國大學(xué)生ERP沙盤大賽二等、三等獎(jiǎng)和華東賽區(qū)、上海市一、二、三等獎(jiǎng)等。Figure 1. Three

16、 years graduate signing rate of Electrical engineering and automation, automation圖1 電氣工程、自動(dòng)化專業(yè)三年畢業(yè)生簽約率2012年主辦了Robocup全國服務(wù)機(jī)器人大賽，并且獲得一、二、三等獎(jiǎng)各一項(xiàng)。自2010年始，電氣與信息類專業(yè)學(xué)生簽約率每年增長6.7%，考研率每年增長10%左右。尤其是分配到設(shè)計(jì)研發(fā)單位的學(xué)生在大幅度增加，而且反饋信息良好。圖1列出了電氣工程及其自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)化兩個(gè)專業(yè)近三年的畢業(yè)生簽約率。由圖可以看出，由于進(jìn)行了課程改革，2010和2011年畢業(yè)生的簽約率比2009年有明顯提高。 5

17、結(jié)束語通過對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)過程中三個(gè)主要環(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)教學(xué)和畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)中存在問題進(jìn)行的研究，提出了通過本課程的學(xué)習(xí)如何掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本原理、分析設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法及在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。研究提出了通過結(jié)合科研項(xiàng)目實(shí)施，進(jìn)行課程教學(xué)改革，幫助學(xué)生融會(huì)貫通掌握這門發(fā)展較快、理論與實(shí)踐結(jié)合緊密的應(yīng)用型課程。同時(shí)重視計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程實(shí)踐改革，提高課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神。在“卓越工程師”計(jì)劃支撐下，培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的，具有工程設(shè)計(jì)施工能力的創(chuàng)新型一流工程師。References (參考文獻(xiàn))1 Karl J.Astr

18、om,Bjorrn Wittenmark.Computer-Controlled Systems Theory and Design(Third Edition)M. The United States:Prentice Hall，19972 Wang Janhua. Computer Controling TechnologyM.Beijing, Higher Education Press, 2009 王建華.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)M.北京：高等教育出版社，20093 Yu Haisheng. Computer Controling TechnologyM.Beijing, China Machine Press, 2007 于海生.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 4 Meng Fei,Zhou Xiangcai. Practice teaching reforms exploration for measurement and control major in application of undergraduate course- as an example for "Computer control technology"J,China Electric Power Educati