摘 要：《计算机控制技术》是自动化及电气工程类专业的一门重要专业课，文章阐述了课程的性质特点，分析了教学中存在的一些问题，总结了教学研究中的一些具体做法，为推动自动化专业教学的改革探索、促进教学质量提高、增强学生综合素质做了有益的探索和尝试。

关键词：教学改革；计算机控制技术；实验

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2017）06-0115-02

Abstract： "Computer control technology" is an important professional course of automation and electrical engineering. This paper expounds the characteristics of the course， analyzes some problems existing in the teaching， and summarizes some specific methods of teaching research， to promote the reform of the teaching， improve the teaching quality， and enhance students" comprehensive quality.

Keywords： teaching reform； computer control technology； experiment

引言

隨着社会科技的不断进步，我们国家的自动化水平和信息化程度不断提高，人们越来越多地用计算机来实现控制系统，来代替模拟调节器实现性能更高的或是一些不能完成的任务，因此，充分理解计算机控制系统是十分重要的。《计算机控制技术》是自动化类专业开设的一门专业核心课，它是将控制理论和计算机结合，利用相应硬件和软件实现系统自动控制的一个过程。学生完成该课程学习后，一般应掌握计算机控制系统基本理论和常用设计方法，具有对自动控制系统与设备进行分析、研究、开发和设计的初步能力，较熟练地掌握计算机控制系统的开发与组织实施能力。

一、课程性质特点与课程现状

計算机控制技术融合了计算机技术、控制理论、微电子技术、信息处理技术、通信技术和网络技术等，要求从事该专业的工程技术人员不仅要掌握计算机技术和控制理论，还要有较为宽广的相关知识，了解并掌握工业过程控制、运动控制、检测与自动化仪表、电力电力电子技术、电子与计算机技术、信息处理等领域的系统分析、系统设计、系统运行、科学研究与开发等方面的专业知识与技能。学生也应该掌握计算机控制技术在简单控制系统中的应用，能进行系统硬件电路设计与软件编程。

但是，由于本课程信息量大，教学内容抽象，前后章节联系紧密，教学难度较大，难于理解，实践环节多，学生普遍反映难以掌握，较难产生学习兴趣。为什么出现这些问题，作者分析总结了一下：

1. 这门课我们是安排在大四上开课，在学完控制类专业基础课及专业课基础上开设的，是涵盖几门课程的综合类课程，本身有一定难度，一方面大四学生面临就业及考研问题，安不下心学习，再一个这类教材有两个偏向，一种是太理论化分析介绍离散系统知识，这种学生肯定是没有多少兴趣听，因为涉及到许多高深的数学知识，另一种基本上是以单片机和其他接口芯片为基础讨论系统的构成和相应的软件设计开发，这类教材和单片机课程有一些重复相似，学生可能会误解不重视。

2. 以往学生的实验是课内实验，用的是实验箱，学生只是接接线，程序运行下完事了，观察到一些似懂非懂的曲线，没有从系统及对象上理解与控制，原理、现象、结果不能很好地分析连接起来，没有起到实验检验所学，相互相长的效果，学习效果肯定不理想。有些学生学完课程后，仍然没有掌握简单元件的应用和简单控制方法的应用，甚至连一些常用元器件都未必认识和掌握。调查发现学生对一些元器件并不熟悉甚至不认识，对课程中所涉及到的一些系统不熟悉，对诸如控制技术、电子电路及计算机接口等知识之间的联系缺乏了解，没有建立完整的知识体系，这就要求我们在教学和实践中加强相关知识点的讲解。

二、改革尝试

针对以上出现的实际问题，以及本课程综合性、实用性强的特点，作者结合教学实践提出以下方面的课程改革：

（一）从教材上及课件上把握

结合本校教学安排及学生的掌握情况合理安排教学内容，做到既有计算机控制技术的基本理论知识，如离散系统的基本理论，数字PID算法，复杂控制规律等，也有具体的硬件软件知识，比如过程通道，数据处理技术，通信技术，监控组态软件，C51编程等等，这是学习这门课的基础，缺一不可。因为这门课是综合性质的，也有一些别的课程的内容，在讲解的时候要用系统的视角去看待和设计。

同时上课时的课件也要言简意赅，多用图、动态图及运用不同软件向学生展示控制过程及效果，让学生获得直观的理解和感受；让学生掌握相关软件，可以让他们交电子档作业，比如文档，图片，程序，监控画面等；配合课内实验，让实验和教学结合，以利于培养学生的兴趣和探究精神。

（二）从实验环节入手

计算机控制技术实验安排的是课内实验，学生按照实验指导书的内容一步步按步骤接线，设置参数，观察实验现象，得出结论，这个过程大家都是一样的，一定程度上制约了学生的积极性和创造性，可以激发学生自己发挥能动性，查阅相关资料，设定不同参数，改变控制方案，观察实验现象，根据所学得出结论，这样他们理解更深更清楚也记忆深刻。

实验可分为基础部分实验和综合类实验，基础部分实验比如采样与保持实验，A/D和D/A转换，数字滤波，最少拍控制系统算法实验，串级控制算法实验；综合类的比如直流电机闭环调速控制实验，了解闭环系统的控制过程，熟悉PID控制规律和算法实现，掌握PWM调制直流电机驱动电路的工作原理；步进电机转速控制实验，了解驱动电源，步进电机工作原理；温度闭环PID控制实验，了解温度采集方法，掌握PID 算法数字化的方法和编程，数字PID控制参数配置，以及改进PID控制，通过实验了解改进PID的性能指标变化好处。

（三）自主学习开放性实验教学部分

除了统一的课内实验外，可以增加相应的实训周让学生进行系统设计与调试，增加实验综合性难度，拓宽实验的知识面和层次；也可以为学生自立题目或自行设计实验，鼓励他们进行思考创新；同时积极引导学生参加各类实践类竞赛，如：电子设计竞赛、大学生挑战杯比赛，机器人比赛等，在这个过程中学生会学到很多书本上没有的知识，能力大涨，也会把学习的经验、传统传给下一届，会锻炼学生和教师队伍；还创建各类协会让有兴趣的人在一起研习进步，以及建立了大学生创新实验室，這些都为大学生学习创新交流提供了有益的平台。

自主学习开放性实验教学在满足学生基础实验的基础上，采取灵活多变多层次的研究方式给学生提供了学习实践的机会，学生可以根据相关内容自行设定课题，选择方案，元器件，编程，调试，处理和分析实验数据，或是就毕业设计课题做相关实验研究，指导教师给予学生适当的指导和帮助，实现教学资源、科研资源与人才培养方面的开放和共享。

（四）考核方法多样性

一般是平时成绩+考试成绩的考核方法，考核卷面成绩是占70%绝大部分，平时成绩占30%。可以把实验成绩，实训成绩也加入考核部分，这样可以更有效地增加学生的学习热情及对实习实训的重视程度，也可以尝试考试可以是纸质的也可以是做具体的东西，作业也可以交电子档的等等，可以多重多方面的考核，不一定全以卷面分数为标准。通过这种灵活多样的多环节考核方式，使得考核的结果也更为客观。

三、结束语

面对培养“卓越计划”的自动化专业的本科学生，旨在培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力为目的，本文对计算控制技术课程的课堂教学及实验环节进行改革和创新，进而推动自动化专业教学的改革探索、促進教学质量提高、增强学生综合素质，为社会培养有用人才。

参考文献

[1]刘士荣，等.计算机控制系统（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2013.

[2]初红霞，等.“计算机控制技术”课程实验教学模式改革探讨[J].中国电力教育，2013（11）：87-88.

[3]鞠阳.计算机控制技术课程教学方法改革探索[J].南京工程学院学报（社会科学版），2007，7（1）：45-47.

[4]林勇坚.对计算机控制技术人才培养的新探索[J].教育与职业，2008（26）.