時間：2022-10-23 03:04:31
導語：在計算機控制技術的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
Abstract: the course of computer control technology in electric information engineering major is one of main professional courses, the teaching practice exploration is very necessary. In the course of computer control technology characteristics, from the experimental teaching, curriculum design and other aspects of practice and probes into the contents, adopting flexible mode of practice teaching reform, the cultivation of students' independent ability to analyze and solve problems, in order to deepen the teaching reform had beneficial attempt, obtained the good teaching effect.
Key words: computer control technology practice teaching construction and teaching research
中圖分類號：G420文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）
隨著科學技術的不斷發展，在工農業生產的諸多領域中，人們廣泛地使用計算機作為控制器來實現自動控制系統。計算機控制技術是融合了計算機技術和自動控制理論后發展起來的理論性和實踐性很強的一門交叉學科，它是高等學校中自動化、電氣工程及其自動化等專業的一門重要的專業主干課程。學習本課程應從工程技術角度出發，要注重理論與應用結合、設計與實現結合，注重系統性和實用性，要求學生通過本課程的學習掌握如何利用計算機控制生產過程的基本原理，并基本掌握計算機控制系統的分析設計與實現方法及計算機在工業過程控制應用中的各種技術。本課程的特點是理論和實踐是密切聯系的，由于本課程的這種特點，使得學生在課堂學習階段很難領悟計算機控制技術的精髓，并將其應用于工農業的生產過程。計算機控制技術是一門實踐性極強的應用性學科，本課程實踐教學是幫助學生學好這門課程的一項重要手段。
一、目前課程教學中普遍存在的問題
學生在完成計算機控制技術課程學習之后，一般應掌握本課程介紹的基本原理，完成簡單計算機控制系統的設計、安裝、編程和調試工作。但是，大部分學生在學完該課程后，仍無法完成計算機控制系統的設計、安裝、調試工作，主要存在以下幾個方面問題：
(1)計算機控制技術是一門多學科、多課程相關、實踐性強的課程。目前的計算機控制技術教材，在內容設置上或是偏重于理論分析或是以單片機和其他接口芯片為基礎，討論系統的構成和相應的應用軟件設計開發的一般步驟，按這類教材組織教學，學生難以在規定的課時內全面掌握該課程的主要內容，從而制約了學生應用課程知識解決實際問題的能力。
(2)學生缺乏面向工程實踐的機會，學生能學好課程的書本內容，通過課程理論考核沒有問題。但是一旦遇到實際問題，他們往往不能從問題本身出發，而從書本出發，導致難以綜合運用解決實際問題。
(3)理論教學、實驗教學等實踐環節不能有機結合。有的高校實驗條件差，實驗教學主要以驗證性、演示性實驗為主，缺乏綜合性操作訓練項目，實踐學時少等極大限制學生實踐能力的提高。課堂理論教學過程枯燥，學習效果差。
二、實踐教學的探索
目前社會對高等學校工科專業畢業生的知識能力和素質結構，尤其是實踐動手能力、工程意識與創新思維的培養方面提出了新的要求，原有的實踐教學模式已不能培養符合現代經濟發展與市場經濟需求的生產技術應用型人才，很多高校傳統的實踐教學都是附屬于理論課而設置的實驗、實習和課程設計。近年來高校擴招后高等教育向大眾化發展，學生面臨著較大的就業壓力，直接反映在畢業生就業方面，要擺脫所面臨的困境，就必須培養社會所需要的實踐能力強、真正具有工程意識和一定創造性的應用型人才。
加強計算機控制技術課程實踐教學的探索很有必要。下面從實驗教學、課程設計和其他的實訓輔助教學環節出發，探討如何提高課程實踐環節的教學質量，調動學生學習的積極性，提高學生的實踐能力，培養了學生的創新精神。
2.1 實驗教學的探索
實驗是培養理論聯系實際、動手能力、嚴謹的科學態度和科學研究方法的重要手段，因此多數學校選擇了最基礎的且有較高實用價值的實驗項目。然而一些實驗內容又多是驗證性的，專業所需的實踐能力、工程意識與創新精神得不到系統的培養與訓練。2.2 課程設計教學之探索
計算機控制技術的課程設計是本課程教學中的一項重要內容，是完成教學計劃達到預期教學目標的重要環節，是教學計劃中綜合性較強的教學環節，它對幫助學生全面深入地掌握課程教學內容、培養學生理論聯系實際的能力、提高學生全面素質具有很重要的意義。本課程設計的目的是通過解決某個實際問題，鞏固和加深計算機控制技術課程中所學的理論知識解決實際問題的能力，基本掌握計算機控制系統的一般設計方法，提高計算機控制系統的設計和分析能力，為以后從事生產和科研工作打下一定的基礎。
目前多數學校在課程設計時采用的方法是在計算機控制實驗設備的基礎上，完成一些綜合性較強的系統設計題目，比如在TD-ACC計算機控制實驗系統上可以完成基于8088微處理器的直流電機閉環調速控制系統設計和實現、溫度閉環控制系統設計和實現等設計課題。缺點是系統的框架固定，可選范圍有限。
針對課程設計，我們擬以單片機為控制器完成計算機控制系統的設計，融合Matlab和Protues等軟件。利用Matlab在建立控制系統模型的優勢，以Matlab軟件作為課程設計的理論仿真平臺，加深學生對計算機控制理論的理解和應用。另一方面，在Proteus平臺和Keil軟件的支持下，學生可以完成系統從芯片選擇、電路設計、程序編寫、調試、仿真運行的整個過程，可以鍛煉學生解決問題的能力。因此我們設計了基于Protues的單片機步進電機控制系統設計、倉庫溫濕度控制系統設計、加熱爐溫度控制系統設計等課程設計課題，作為對原有課題的補充，解決了原有實物設計系統的不足，拓寬了課程設計范圍。
2.2 重視輔助實訓環節的探索
高等工科學校是培養社會所需要的有一定理論知識、實踐動手能力強、具有工程意識和一定創造性的高等技術應用型人才，因此，要完成這一培養目標，我們就必須重視實訓環節。我們學院不斷加強實踐教學與管理改革，創立了創新實訓基地，以綜合、設計創新實訓為主，實訓形式豐富多樣，有綜合性設計、計算機仿真、創新設計、實物制作與競賽，并不斷加強實訓基地和課程教學的聯系，目前實訓基地已經有專人管理，走上了規范化的教學管理軌道。
為配合本課程，我們學院組織一些動手能力強、有興趣的同學成立實訓小組，利用課余時間進行培訓，指導教師只給出訓練項目的基本要求、所要實現的功能和性能指標，系統設計、元件選用、PCB板制作、焊接工藝和電路調試等環節，均由學生獨立完成，以加強學生的工程意識與實際應用能力，并要求學生對一些課題的設計制作具有創新性。學生還通過到產學研結合的企業實習、參與教師所承擔的工程課題工作等，進一步培養學生的工程應用能力，如完成智能溫度閉環控制系統設計、循環溫度檢測儀等項目。盡管這種形式靈活的環節目前面向的學生人數不是很多，但是結出了甜美的果實。經實訓基地訓練的一批學生獲得了優良成績，我院學生于近幾年連續在全國大學生電子設計等競賽中獲獎。
1主要控制功能需求
1.1變配電系統
1.1.1遙測、遙信對象附樓配電室技術屏低壓I段主供回路、附樓配電室技術柜低壓II段備供回路、附樓配電室動力屏低壓供電回路、新聞網配電柜低壓I段主供回路、新聞網配電柜低壓II段備供回路、動力站新聞網低壓I段送電回路、動力站新聞網低壓II段送電回路、動力站全臺網低壓I段送電回路、動力站全臺網低壓II段送電回路。
1.1.2遙測信號每個供電回路線電壓：Uab、Ubc、Uca；相電流:Ia、Ib、Ic；電源頻率:PF；功率因數:cosφ；有功功率:P3；視在功率:S3；無功功率Q3；有功電度kWh；無功電度kVarh。
1.1.3遙信信號每個供電回路分閘信號、合閘信號。
1.2通風空調風機控制系統
1.2.1遙信、遙控對象排風機1#、排風機2#、排風機、1#回風機（備用）、2#回風機（備用）、3#送風機、3#回風機、4#送風機、4#回風機、5#送風機、5#回風機、1#送風機、2#送風機、1#回風機、2#回風機、1#送風機（備用）。
1.2.2遙信信號允許自動信號、停止/運行信號、熱繼電器故障信號、起動故障信號。
1.2.3遙控信號起動信號、停止信號。
1.3遙控信號發出當遙控信號發出后，風機實際未動作，經過延時后，發出操作故障信號，彈出報警窗口。
1.4日報表功能每日每小時記錄一次所有供配電回路負荷情況，并附報表打印輸出。
1.5供電回路負荷歷史數據查詢以歷史趨勢圖形式查詢，可按10min，任意時間段進行歷史負荷查詢。
1.6風機控制記錄查詢以歷史趨勢圖形式查詢，可按10min，任意時間段查詢風機運行狀態。
1.7報警事件查詢熱繼電器故障信號、起動故障信號查詢。
1.8操作事件查詢對操作事件情況進行查詢。
2控制系統開發
2.1色彩選擇金屬灰為背景，藍色、黑色為字體主色，紅色為強調。
2.2操作以菜單為主，按鈕為輔，主系統圖設置人性化開關點擊等靈活多樣的操作方式。
2.3主要畫面設置低壓配電系統圖、低壓系統遙測、日報表、風機控制、風機控制記錄、事件查詢、報警查詢、用戶管理、登陸、注銷、退出。開發主界面如圖2。
3主要控制界面開發
3.1低壓配電系統圖不帶電狀態下為綠色，帶電狀態下為紅色；在畫面上顯示相電流：Ia、Ib、Ic；所有開關柜斷路器位置均設置有透明按鈕，點擊后打開各開關詳細的遙測畫面；所有開關柜均判斷開關分閘/合閘狀態，并根據判斷情況進行紅綠色顯示（如圖3）。
3.2低壓遙測畫面主要顯示每一開供電負荷的實時數據，包括線電壓：Uab、Ubc、Uca，相電流：Ia、Ib、Ic，頻率PF，功率因數cosφ，有功P3，無功Q3，視在功率S3，有功電度kWh，無功電度kVarh及斷路器狀態；用棒圖形象顯示負荷情況；用歷史趨勢圖顯示負荷情況（如圖4）。
3.3日報表查詢每天每小時記錄一次三相負荷電流形成日報表，并計算一天中的最大值、最小值、平均值。可查詢每一天的日報表，達到900操作權限可對報表進行打印、刪除等操作。
3.機控制達到800操作權限，可進入風機控制畫面。畫面設置16臺風機操作功能區；當就地/集中操作開關處于就地操作時，計算機不進行集中操作，但可對其運行狀態進行遙測；當就地/集中操作開關處于集中操作時，計算機可進行集中起動/停止操作，并對其運行狀態進行遙測。
3.5風機控制記錄采用歷史趨勢圖，對風機運行狀況進行記錄，可查詢每臺風機的運行狀況，進行10min查詢，參數查詢，定義記錄筆查詢。
4總結
關鍵詞：微機原理；課程；實驗教學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）06-0281-02
一、引言
《計算機控制技術》是計算機、信息和控制類專業的一門專業必修課。該課程將自動控制原理、計算機技術和通信技術進行了結合，具體而言，就是通過計算機替代傳統的控制器構成閉環反饋系統并實現較為復雜的控制算法。隨著計算機技術、傳感技術和通訊技術的發展，傳統的控制系統正由集中的模擬控制體系加速向開放的數字控制體系發展。越來越多的控制系統正采用計算機來取代傳統的控制器。與傳統的控制系統相比，計算機控制系統具有成本低、效率高、安裝和維修簡便以及靈活性和可操作性強等優點，同時可實現計算資源共享，從而提高系統資源的利用率。這類日益廣泛的計算機控制技術已在各類工農業生產、航空航天、交通系統、無線通信、機器人、智能建筑、國防等領域獲得了廣泛的應用。由于計算機控制系統本身所具有的特性，要求相關專業人員在了解并掌握工業計算機的軟件、硬件以及設備的基本原理和方法的基礎上，將被控對象、傳感器、控制器、執行機構相聯接構成一個有機的整體，完成預定的任務。
本門課程是在開設了《匯編語言》、《微機原理與接口技術》、《自動控制原理》及《電路電子技術》等先修課程后，再為學生開設。《計算機控制技術》是一門理論與實踐相結合的課程，學生只有通過本課程的理論學習，在掌握了計算機控制系統的分析和設計的基礎上，動手構造有關電路并上機調試設計的程序，才能充分領會、理解并掌握教材中的內容。
二、《計算機控制技術》實驗教學存在的問題
在傳統的教學活動中都是以教師為中心，教師的主要任務就是在課堂上以生動的語言來進行知識的傳播，學生則在教學過程中處于一種被動的認知和接受的位置。《計算計控制技術》課程通常采用理論教學和實驗相結合的方法進行教學，課堂講解傳授理論知識，實踐教學幫助學生認知、提高應用能力。但以往的教學普遍以課堂教學研究為重點，而對學生進行有效的試驗實踐研究不夠重視。尤其傳統的實踐教學通常是以驗證為主的實驗方法，一般只要求學生根據試驗原理總結實驗現象，而這些試驗現象都是一種必然的結果，這種實驗教學方法往往可以使學生取得一些深層次的認識或體驗，但是對學生分析與綜合設計能力、整體創新能力的培養仍然不夠。達不到提高學生獨立創新和應用能力的教學目標[1]。因此，對傳統實驗教學方法的改革迫在眉睫。
三、《計算機控制技術》實驗教學的改革
1.重新編寫與實驗設備配套的實驗指導書。試驗教學的改革從編寫新的試驗指導書開始，新的試驗指導書既與選用教材又與試驗設備相配套。實驗指導書的改革主要體現在三個方面：第一，增加學生獨立設計試驗步驟的部分。具體而言，在試驗指導書中只需提出實驗的目標、功能要求和性能指標，然后由學生獨立完成所需要的試驗步驟。只提實驗要求，能夠改變學生只按照實驗指導書的步驟而不加思考的狀況[2]。第二，由學生獨立設計試驗數據表格。試驗的結論都是由試驗數據總結出來的，所以要求學生能夠完成試驗表格的設計，且系統的設計與實驗過程等所有工作也都由學生自己完成。第三，增加一些加寬、加深的試驗內容。由于學生的試驗能力不處于同一層次，所以需要為那些基礎好、動手能力強的學生提供更多的學習機會。
2.減少驗證性的實驗內容，增加綜合性的實驗內容。教師要從教授實驗方法、檢查實驗結果轉變為引導學生完成相關實驗項目，共同分析、解決實驗中的相關難題。這樣就給學生造成了一種學習壓力，促使其提高學習熱情和主動性，使學生從被動的學習轉向自覺的研討。在試驗內容的安排上，要減少驗證性的試驗內容并相應增加綜合性的試驗。除個別規定的驗證性實驗外，不給定實驗電路圖，不指定詳細的接線步驟，完全由學生在掌握現有實驗資源的前提下設計相應的實驗電路。在程序設計上也要強調學生在實踐活動中的主觀能動作用，除專門規定的驗證性實驗外，不指定詳細的編程步驟，不給定詳細的流程圖和實驗程序，對學生完全開放，由學生自主地編寫相應的程序。同時學生也可以自由發揮，去做自己想做的不受教學內容局限的實驗[3]。根據一直以來的教學總結，發現計劃實驗教學課上的時間還不足以滿足同學門的實踐需求。這就要求實驗室除進行計劃實驗教學之外，還應滿足學生自由進行實驗的要求。為此，采取了開放式的實驗室管理辦法，將空閑實驗室向學生開放。學生可以根據計算機控制系統的基本原理和現有的實驗室資源，自己擬定試驗目的以及預期試驗結果，并設計構造相關的試驗內容以及試驗步驟。并且鼓勵學生根據自己的興趣愛好自由地去做想做的實驗，這樣學生的實驗內容和要求都會有所不同，進而促進學生的學習興趣。
3.組織學生參加課外興趣小組。以上討論的都是課程中的實驗教學，除了規定的課程實驗之外，教師還要組織對計算機控制技術感興趣的同學成立計算機控制技術興趣小組。這種興趣小組可以讓同學們自由發揮，比如，對新技術理論感興趣的同學，可以在教師的指導下圍繞最新技術收集資料，探索科學研究的前沿，成立討論小組，并開設專題報告，從而增加自己的閱歷；對設計感興趣的同學，可以提供基本的原材料，讓學生開發和研制一些實用的科技小產品。這種做法的最大好處就是帶動了學生的學習積極性，讓學生能夠感到學習也是一種樂趣，同時還能讓同學在無意識之中鞏固了理論知識，并將理論應用到實踐，提高了學生的實際應用能力。興趣小組成立后，在興趣小組中選取一部分優秀作品，根據作品的創新性和實用性，指導學生申報校級甚至更高級別的學生科研課題。對于有課題的教師，可以讓部分優秀同學加入到教師的科研課題中，讓同學盡早地接觸科研活動的整個過程，啟發學生獨立思考，充分發揮學生的創造性，提高學生的綜合素質。然后再從學生的科研課題中選拔優秀的項目參加設計大賽，比如電子設計大賽、飛思卡爾智能車大賽、機械創新設計大賽等，這些競賽活動使學生受益非淺，從學生被動地要求做實驗，到學生主動地要求進實驗室做實驗，加深了對課本知識的理解與融會貫通，學到了許多書本上所學不到的東西，培養了創新設計能力。
四、《計算機控制技術》實驗教學改革的效果
1.激發了學習積極性，提高了自學能力。實驗指導書中的設計內容都是根據學生的實際情況和當前計算機應用領域的最新案例自行設計的。這些案例在學生身邊都能經常地接觸到，也是學生非常感興趣而又特別好奇的計算機控制系統，這可使學生感到所學內容跟得上時展的需求并具有相當的實用價值，學習積極性能夠得到進一步的提高。由于部分實驗是考查學生的自學能力，無法在課本中找到現成的答案，只能通過所學到的理論知識并查閱相關資料才能解決，從而促進了學生學習和自主思考的能力。
2.培養了學生的創新能力。在傳統的實驗教學中，學生不用思考也不需思考，只是按照已知的實驗步驟完成實驗，只是一個被動的接受者，很難談得上訓練創新能力和創新意識。而將學習的主動權交給學生，讓學生成為實驗的主體，改變學生從書本出發而不是從問題本身出發的思路，擺脫書本的束縛。讓學生從查閱資料開始，進行總體方案設計、編寫控制算法程序、調試系統、選擇參數、直到得到最佳實驗結果。在這種創造性的工作中，給他們提供了一個自由想象和大膽創新的空間，激發了他們的創新欲望。實驗把動腦和動手有機地結合起來，培養了他們的創新意識和創新能力。
3.提高了學生的工程實踐能力。實踐是創新之源，工程實踐是創新的基礎，提高學生的工程實踐能力才是工科教學的重點之重點3]。由于編寫了新的實驗指導書，學生在實驗中必須考慮各部件之間的電路連接、相互控制、整體配合等細節，需要通過不斷的摸索，總結出一套行之有效的辦法。在這樣的實驗活動中，學生通過對相關資料的歸納、整理，對實驗過程做有效的梳理，認真總結實踐中出現問題的原因和解決問題的方法，充分地認識設計的優缺點，為探索更加優化的設計、實現方案，為今后的工作實踐打下良好的基礎，從而使學生不論是從知識的積累上還是能力的提高上都會產生一個極大的飛躍[4]。
五、結論
通過實驗指導書的改編，提倡學生自己編程做計算機控制技術實驗，這激發了學生的興趣，增強了學生自主思考、綜合運用知識的能力，提高了學生分析問題解決問題的能力，訓練了學生的創新能力和創新意識，取得了良好的實驗教學效果。隨著學科建設以及實驗室建設的發展，一些先進的實驗設備已經到位，如過程控制實驗系統、倒立擺實驗系統、隨動系統等，我們將逐步把這些設備與計算機控制技術實驗結合起來，開發更加先進、更具有實際意義的新實驗，為感興趣的學生提供縱深發展的機會。
參考文獻：
[1]馬常旺，林衛星，謝建軍.計算機控制技術實驗課的改革與實踐[J].實驗技術與管理，2004，（2）：125-128.
[2]孫堅，王強.寬口徑培養模式下《計算機控制技術》的教改與實踐[J].中國電力教育，2013，（28）：130-131.
關鍵詞：計算機控制；理論教學；考核方式
作者簡介：張立富（1971-），男，黑龍江哈爾濱人，黑龍江大學機電工程學院，副教授。（黑龍江 哈爾濱 150080）
基金項目：本文系黑龍江大學新世紀教育教學改革工程項目（項目編號：2011C112）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）08-0148-02
“計算機控制技術”以控制技術、電力電子技術、計算機技術等為基礎，綜合運用了傳感與檢測技術、PLC技術、工程技術、電機測控技術、單片微控制器技術和網絡構建技術，其核心是微電子控制技術，是實現生產技術的精密化、生產設備信息化及生產過程自動化的專門學科。[1]近年來，企業對計算機控制領域的應用人才需求很大，為了適應科學技術發展對高層次人才培養的需求，各高校都在積極尋求“計算機控制技術”課程教學改革的有效方法和手段，加強對學生創新能力與綜合素質的培養。由于“計算機控制技術”課程的理論性和實踐性都很強，因此，對理論教學和實踐教學、考核方式進行探討、研究和實踐顯得尤為重要。
一、“計算機控制技術”課程現狀分析
在“計算機控制技術”教學實踐中，存在的主要問題有：
1.理論學時數多，實踐學時數少
目前，“理論課+實驗”是被各高校所普遍采用的“計算機控制技術”傳統教學模式，課堂教學往往占主導地位，實驗教學起輔的作用。這就直接導致了學生學到和掌握的理論知識較多，但真正面對實際系統的時候仍然是一片茫然，而如果盲目減少理論學時數又會影響課程內容的系統性和完整性。
2.實驗教學內容單調
當前，在大部分高等院校所開設的“計算機控制技術”實驗中，通常是演示性的實驗和驗證性的實驗居多，比如A/D轉換實驗、PID控制實驗等，而開發性較強的綜合性實驗設置偏少。學生通常對于簡單的驗證性實驗能夠較好地掌握，效果也較好，而在進行獨立的綜合性系統開發時顯得一片茫然，無法將學到的理論知識有效地轉化為實際的動手能力。
3.考核方式不能客觀地反映學生的能力
該課程傳統的開卷考核方式和閉卷的考核方式都對課本的依賴程度較高，學生往往可借助死記硬背的方法就能獲得較高的分數。而對于那些平時善于獨立思考，具有創新意識，興趣點在于解決實際問題的學生來說顯然是不公平的，這是因為他們不喜歡死記硬背，取得的成績自然也不是很理想。顯而易見，這種單一靠一張試卷來評價學生的考核方式存在的弊端較大，更不能如實地反映一個學生的真實能力和水平。
二、“計算機控制技術”課程的理論教學和實踐教學改革
1.進行理論教學改革，注重對學生創新能力和綜合素質的培養
課程改革除了優化教學內容之外，教學方式、方法的改革也很重要。隨著現代科技的不斷發展和進步，單純的繼承型、守業型人才已經無法滿足社會的需求，未來的人才應以能夠獨立思考、善于進取、有創造性思維為基本特征，并能夠順應新形勢的發展、變化。[2]
（1）重視教學目的和要求。在教學過程中，教師應重點強調“計算機控制技術”課程的教學目的和要求，這就決定了在教學過程中基本概念、基本規律的講授形式。在講解計算方法時，除了培養學生的計算能力，還可以借助計算所得的結果使學生更好地理解和掌握基本概念或基本規律。
（2）采用多種教學方法，使學生成為學習的主體。由于計算機控制技術非常密切地與實際應用相聯系，枯燥的概念比較多，因此授課教師所采用的教學方法是否合理必然會影響教學效果的好與壞。[3]筆者根據具體的教學目標、課程的特點、學生的知識基礎和心理特征，以及其自身的特點，采用多樣化的教學方法大大降低了“計算機控制技術”的教學難度，所講授的內容也就更容易被學生所理解。
積極運用項目驅動教學法。該方法將“理論教學、學生自學和獨立實踐”有機結合在一起，以集教學和實訓為一體的實訓室為載體，以小組為單位，由實際問題入手，通過技能訓練引出相關的知識和理論，給出明確的學習目的、學習內容和學習要求。學生通過自主學習找到解決問題的思路，最后通過獨立動手實踐進一步加深對于概念的理解和掌握，同時相關的技能也獲得了提高。這種教學方法將理論知識的實用性放到首位，徹底打破了傳統的先理論后實踐的教學模式。
積極采用探究式教學法。在教師的指引下，讓學生對當前教學內容中的主要知識點進行自主學習、深入探究并輔之以小組合作交流或討論，這種教學模式既可以提高學生的學習興趣，培養創新思維和創新能力，還可以幫助學生更深入地理解和掌握所學內容。
該教學法能夠取得成功的關鍵是要保障學生在學習過程中的主體地位，同時還需要有教師啟發和引導，離開其中的任何一方，探究式教學模式都很難取得良好的效果。由此可見，“自主、探究、合作”是這種教學模式的基本特征。
（3）轉變授課方式，培養學生獨立學習和思考的能力。通過改變授課方式加大課堂信息量，在總學時無法增加的情況下適當減少理論課教學時數，增加實習實訓教學時數，即做到：在課堂教學上抓住重點內容，盡量選擇有代表性的方法和技術來講解，給學生留出課后自學的空間。課堂教學內容從剛性化向柔性化轉變，從單一化向多樣化轉變，從灌輸式向啟發式轉變，鼓勵學生自主學習，獨立思考。
2.改革教學手段，增強教學效果
研究和改進教學手段也是提高教學質量的重要一環，在明確教學目的和內容之后，教學手段將直接影響學生對于知識的理解和掌握，對于能否高質量地完成教學任務和教學目的意義重大。本課程在教學過程中大膽采用高科技教學手段，尤其是多媒體輔助技術、3D動畫制作技術和模擬仿真技術，突破了傳統的“教材+粉筆+板書”教學模式。改革教學手段不但可以使晦澀難懂的教學內容變得更加直觀形象，而且還可以節省教學資源，提高教學質量。
3.實踐教學改革，培養濃厚的學習興趣
（1）為培養學生的動手能力和創新意識，課題組以作業的形式安排了小型課程設計。如“鍋爐溫度計算機控制系統設計”、“直流電機閉環調速控制系統設計”、“產品裝箱計算機控制系統設計”等與課程密切相關的內容，同時在設計任務和內容上要考慮到學生能力的個體差異，既要照顧到一般水平的同學，也要給少數優秀的學生發揮聰明才智的機會。通過這樣目的性很強的實際設計會使學生得到不同程度的鍛煉，如：方案的選擇、硬件的構建、軟件的開發等。鞏固所學知識的同時，也為將來順利完成畢業設計打下了良好的基礎。
（2）除了在教學過程中增加課程設計這一教學環節之外，在教學改革的過程中，筆者還對實驗室進行了完善，對原來的實驗內容進行了優化，設置了綜合性的設計實驗與傳統性的印證性實驗，以期通過實踐教學，達到培養學生應用所學的控制理論去解決實際問題、將實際遇到的問題抽象為理論問題的能力的目的。綜合性實驗與印證性實驗的區別在于：只給出實驗的目標和要求，詳盡的實驗步驟、實驗電路圖是沒有的，學生可以根據個人的實際情況選擇難易程度不同的實驗并在實驗之前完成預習報告，根據實驗給出的性能要求，獨自進行系統的設計、系統的搭建和調試，完成實驗任務之后，要求學生寫出實驗報告及心得體會。通過采取這些措施，極大地調動了學生的學習主動性和積極性，有利于培養學生的實踐能力和創新思維。
（3）加強實踐環節，引入企業現場教學環節。加強實踐教學環節，培養學生的創新能力和創新意識。由于本課程具有綜合性與實踐性強的特點，在教學過程中，筆者引入了企業現場教學環節來彌補傳統教學模式的不足。企業現場教學的意義主要體現在：一方面，通過帶領學生深入企業現場了解產品的研發過程，讓學生對于所學知識的實際應用有個直觀的認識和了解，切身感受所學課程的重要性，提高學生的學習興趣；另一方面，通過在企業現場結合實際應用的講授，可以引導學生做到學以致用，增強理論聯系實際的能力；通過在企業的參觀、學習還可以加深學生對企業的認識，了解企業對人才的需求，從而引導學生及時地調整自己的學業規劃，為將來的就業做好準備。
（4）積極參加各種科技實踐活動。機電工程學院所設置的專業分成機械和電氣兩個方向，屬于純工科性質，將來學生的就業領域以工程應用居多。因此，自學院建立以來一直非常重視鼓勵學生積極組織或參加各種形式的科技活動，如：3D建模競賽、大學生挑戰杯比賽，同時還建立了大學生創新實驗室，有對相關的科技創新活動提供研發平臺；選擇一些優秀的學生組建應用軟件的學習團隊，配備專業的教師為學生提供必要的學習指導，如：利用MATLAB軟件進行控制系統的仿真研究；利用Protel軟件進行電路板設計；利用SolidWorks或UG軟件進行三維建模設計。在提高學生的計算機應用能力的同時，還進一步拓寬了將來的就業機會。[4]
三、改革考核方式，加大對動手能力的考核力度
盡管可以把對學生進行考核作為督促他們學習的有效手段，但絕不是最終的目的。傳統的考核方式通常是憑借一張考試卷來評判學生學習效果，這種評價方式無法體現學生的綜合能力，尤其是動手能力和創新能力，而更為科學的評價模式應該不僅能激發學生學習的熱情，而且還能反映學生的綜合實力。
最后的成績除要考慮閉卷考試成績之外，還應該引入平時的作業、測驗、實驗、課程設計等環節。筆者經過多次實踐，總結出比較合理的權重分配為閉卷考試成績占45% +平時成績（含作業和測驗）占20%+實驗成績占20%+課程設計成績占15% 的模式。通過采取這種靈活多樣的多環節考核方式，可更為有效地激勵學生學習熱情以及對實習實訓的重視程度，使考核的結果也更加客觀。
四、結論
“計算機控制技術”是電氣工程及其自動化專業的重要課程，涉及科目種類繁多，具有專業性強、內容更新快等特點。課題組為有效提高學生的綜合素質，根據課程特點從理論教學以及實踐教學兩個方面進行了研究與實踐，并對考核方式進行了優化，獲得了較好的教學效果。
參考文獻：
[1]林敏.計算機控制技術及工程應用[M].第2版.北京：國防工業大學出版社，2010.
[2]陸鋒，陳桂，林健.應用型本科院校《計算機控制技術》課程教學改革實踐[J].創新教育，2011，（12）.
[3]周景報.關于計算機課程教學方法的探索[J].廣西輕工業，2009，
關鍵詞 MARX發生器 程控電源 RS485總線 Visual Basic
1 引言
脈沖能源裝置在加速器、自由電子激光研究、X光閃光照相和粒子聚變等脈沖功率技術研究領域廣泛使用，通常使用數量較多，分布較廣，同時周圍電磁干擾較強，控制操作和參數測量都比較復雜，同時也需要較多的人力來維護。
隨著計算機技術的發展，當今世界上基于PC的自動化方案已成為主流，PC在自動化領域的應用正迅速增長，通過將所有的功能集成于這個統一開放的平臺上，通過人機界面可以使復雜的控制和數據處理變得更加簡單化。
2控制系統硬件構成
整個系統有多臺Marx需要控制，每臺發生器由充電控制和觸發兩部分組成，需要控制的量有充電電壓的起停控制、電壓檢測、接地裝置的通斷控制、觸發以及開關上的氣壓檢測等，通過一條總線將將系統中的各個被控量連接在一起，構成一分布式控制系統，這里采用工業上廣泛使用的RS485總線，RS485總線是美國電子工業協會（EIA）制定的平衡發送、平衡接收的標準異步串行總線，具有傳輸距離遠、通訊速率高，抗干擾能力強，軟硬件支持豐富與現場儀表接口簡單，易于實現和擴展等特點，接口總線上可連接32個設備，加中繼器后最多可達255個設備，因此完全滿足該能源控制要求。控制系統框圖如下：
圖1 控制系統結構圖
該系統由一臺主控上位機PC和一系列MARX發生器充電電源設備構成，由于環境電磁干擾較為嚴重，在選擇通信介質時可優先采用光纖通信方式，通訊速率57.6kB/s，通訊距離可達1.2km，通過上位機（PC）發送參數及控制命令，給電容器充電到事先設定的電壓值（0到100kV之間任意值）。在以上各子設備中，經常要用程控電源去控制MARX發生器的充電電壓、充電速度。通過一臺工控PC機靈活地控制多臺充電電源，以達到控制各MARX發生器充電的目的。針對這一需要，采用帶有RS485通信接口的具有線性升壓功能的可編程交流電源，該電源內部自帶單片機系統和看門狗定時器，每個電源賦予各自獨立的地址碼用以識別身份，同時它屬于正弦波調壓，可有效避免采用傳統的采用可控硅調壓方式時屢次損壞高壓變壓器的情況，使操作者能夠方便靈活地對其進行控制。
每路Marx發生器充電部分包括程控電源、雙極性高壓變壓器，分壓器和接地裝置等三部分，見圖2 所示，程控電源給高壓變壓器初級提供緩慢上升的電壓，變壓器高壓側經整流后給MARX發生器充電，電壓檢測是通過10000：1的高壓分壓器將分壓后的信號送給程控電源內部A/D轉換，經內部單片機處理，并與設定的電壓值進行比較，比較后的結果用來實現自停控制，這樣可有效防止通訊故障所造成失控現象。
圖2 Marx發生器能源部分線路圖
3 MARX發生器能源制過程
① 程控電源接通供電電源時的輸出為0伏，開關量輸出為假（開路）。
②首先上位機發出各種設置參數到指定地址程控電源。如，上升時間、上升速度、保持時間、充電電壓等。
③程控電源收到電壓回傳命令后，將兩路模擬量的值傳送到上位機。
④上位機發出啟動指令后，指定地址程控電源的輸出開始從0伏慢慢線性上升到設定值，保持到指定的時間后關斷輸出。當上位機發出所有電源都啟動指令后，所有程控電源都啟動。
⑤上位機發出立即停止指令后，指定地址程控電源的輸出立即停止上升，保持到指定的時間后關斷輸出，當上位機發出所有電源都停止指令時，所有程控電源都立即停止。
⑥上位機發出接地打開指令后，指定地址程控電源的開關量輸出為1，電磁鐵吸合，當上位機發出所有程控電源的接地都斷開命令時，所有程控電源的接地電磁鐵都吸合。
⑦上位機發出接地指令后，指定地址程控電源的開關量輸出為0，電磁鐵釋放，當上位機發出所有程控電源都接地時，所有程控電源的接地電磁鐵都釋放。
4 監控軟件設計
軟件采用Visual Basic6.0編程，作出十分直觀的人機界面，采用RS-485通信標準和上述的問答方式進行數據通信，通過上位機向串口讀寫數據，并通過光纖485總線將各種控制信息傳送到現場的每路MARX充電子系統，上位機就可以監控網絡上任何一臺MARX能源了，予置數值可以分別顯示在PC機軟件窗口和單片機系統的予置數字表頭上。同時，現場實測電壓信號也可以實時顯示在PC機的界面上。此設計界面直觀，而且利于對現場信號進行實時監測。因此，采用本系統，大大提高了現場信號予置精度，對實驗操作人員來說人機界面良好，簡單易懂。
根據系統功能的要求，上位機需發送2種類型的命令：（1）同期命令，它由定時器觸發引起，每隔一個定時周期發送1次，例如發往各充電單元的數據和狀態回傳命令；（2）非周期性命令，它由操作者按動相應命令按鈕引起，非周期性發送。所有命令均采用ASCII碼方式傳送，為了防止通訊錯誤，各子機正確收到上位機發來的命令后返回相應的確認字符。
轉貼于 在VB6.0中使用了MSCOMM控件，用來實現串行通信。MSComm控件有很多屬性，其中最基本的有以下幾個：
Commport屬性 設置并返回通信端口號，用于指定使用PC機的哪一個串行端口。
Setting屬性 以字符串的形式設置并返回波特率、奇偶校驗、數據位和停止位。
Portopen屬性 設置并返回通信端口的狀態，用于打開或關閉端口。
Output屬性 用于發送數據，可以是文本數據或二進制數據。
Input屬性 從接收緩沖區返回和刪除字符，用于接收數據。
本系統VB程序初始化上位機通信程序如下：
MSComm1.CommPort=2 ；選串行端口2
MSComm1.Settings=“57600，n，8，1” ' 設置通信參數
MSComm1.OutBufferSize=512 ' 設置發送緩沖區大小
MSComm1.OutBufferCount=0 ' 清除輸出緩沖區
Mscomm1.Inputlen=0 ' 讀入接收緩沖區全部字符
MSComm1.PortOpen=True ' 打開串行端口
由于數據是動態接收，所以數據的處理也是動態進行，程序中使用了一個Timer控件，其命令發出與數據的接收均在Timer控件的定時期間進行，在Timer控件的定時期間依次調用模擬量和狀態量返回子過程，同時監視是否有命令按鈕按下，當按下某操作命令按鈕時調用命令處理子過程，部分程序如下：
Private Sub Timer1_Timer()
IF CmdPress=True Then Call SendCmd ' 當按下某操作命令按鈕時轉入命令處理子過程
UpdateAI 更新各模擬量數據的顯示
UpdateDI更新各狀態量
End Sub
Private Sub sendCmd()
UpdateDO (Cmd) ' 輸出控制開關量
………
End Sub
5 系統抗干擾問題
監控系統在工業中的應用越來越多，由于現場的電氣環境比較復雜，容易形成各種干擾源，特別是在大電流、強脈沖實驗環境中，因此研究解決系統抗干擾問題對確保系統的穩定運行有著非常的意義。
該系統中使用RS485總線，RS485總線是采用差分平衡電氣接口，本身具有較強的抗電磁干擾能力，但在實際當中仍然會現一些問題，為此應注意以下幾個方面：
（1）與遠距離上位機通訊采用光纖傳輸，子機之間不方便采用用光纖傳輸時，應選擇合理的網絡拓撲結構。
（2）采用雙絞線作為RS485傳輸線時，雖然對電磁感應噪聲有較強的抑制能力，但對靜電感應引起噪聲的抑制能力較差，因此應選用帶屏蔽的雙絞線，同時雙絞線的屏蔽層要正確接地。
（3）通過在總線兩端加入匹配電阻的方法，解決信號反射問題
（4）系統的供電方式有兩種：一種是集中供電方式，即電源都引自同一處，另一種是分布式供電，各子設備在安裝位置附近取電源，從抗干擾效果的角度講，應選擇集中供電方式，這樣可基本消除各處參考電位不等的情況。
6 結束語
本文提出的主從分布式多機通信系統硬件電路簡單，控制靈活。與其他語言相比，用VB語言實現上位機數據傳送的優點是可方便地控制通信對象的選擇，具有較大的靈活性，且編程容易。此外，由于RS485總線的通訊方式仍屬于串行通訊方式，在通訊速度上有些偏低，在操作上表現為數據刷新時間稍微偏長，當系統子設備較多時，其控制的實時性不很理想，此時需對控制系統作進一步的改進。
7 參考文獻
1.
曾偉民、鄧勇剛等 Visual Basic 6.0高級實用教程 電子工業出版社1999.10
關鍵詞： 《計算機控制技術》課程 教學改革 組態王軟件
1.引言
《計算機控制技術》課程是以計算機控制技術為核心，綜合了可編程控制技術、單片機技術、計算機網絡技術，并以電子技術、自動控制技術、計算機應用技術為基礎，實現生產技術的精密化、生產設備的信息化、生產過程的自動化及機電控制系統的最佳化的專門學科[1]。由于計算機控制技術是一門綜合性強、包括領域廣的學科，在傳統的課程教學中存在深入理解難，實際使用方面模糊等問題。然而，將上位機開發軟件組態王的實際應用引入到計算機控制技術教學中，可以有效地提高教學質量，加強學生對計算機控制技術的進一步了解。
2.組態王軟件介紹
組態王軟件是北京亞控科技發展有限公司生產的國內最早的商用組態軟件“組態王”。組態王已經成功地應用于我國工業領域的各行各業，例如石油、化工、電力、冶金、環保、機械制造等，在中國使用的上位機監控軟件中，組態王擁有國內最多的用戶。它具有如下特點[2]。
2.1基本人機界面功能
組態王能快速便捷地進行圖形維護和數據采集，提供了豐富的快速應用設計的工具，為方便畫面管理，提供了畫面分組管理功能。
2.2豐富的可擴充的圖形庫
設計者利用系統提供的圖庫，可以輕松構造自己需要的圖形，也可以簡單地從圖庫中取出圖庫精靈并放到自己的應用中，并按照需要的大小縮放它，圖庫精靈任意縮放也不會失真。
2.3強大的控制語言和控件應用
組態王命令語言是集成在組態王系統內部的簡便、但功能強大的編程語言。它的作用就在于擴充應用系統的功能，以及對應用系統進行最精確的控制。組態王不僅可以嵌入報表、圖片，通過其內部相關控件還可以實現聲音、動畫、FLASH的播放，同時支持視頻采集設備。
2.4多通訊接口的數據采集與處理
數據采集與處理是計算機控制系統中安全監視和控制的基礎，監控系統可實時和定時采集設備的模擬量（如電流、電壓、功率、電度、頻率、溫度等）和開關量（開關位置信號、保護及自動裝置信號、設備運行狀態信號等）。
3.組態王軟件在計算機控制技術教學中的應用
3.1傳統的計算機控制技術教學方法的缺陷
由于《計算機控制技術》是一門綜合性較強的學科，在傳統的計算機控制技術教學中主要是理論性的教學，并且教學內容聯系到多門學科的原理知識、計算方法等，使得學生在學習過程中感到枯燥，學習起來沒有方向感，對計算機控制技術在實際應用方面一片空白，因而忽略了《計算機控制技術》這門學科的重要性。另外，由于受到教學內容和教學設備條件的限制，還存在教學內容滯后于新技術的實際應用，不能夠實現實際實踐應用的缺點[3]-[4]。
3.2組態王促進了計算機控制技術教學方法的改革
為了讓學生對計算機控制技術有一個全面的了解，提高學生對計算機控制技術的學習興趣，進一步提高學生對上位機軟件開發的認識，在教學中添加了組態王上位機開發軟件。計算機控制系統是由計算機（工業控制機）和生產過程兩大部分組成的，其中計算機部分包括硬件組成和軟件組成，硬件組成主要有內部總線和外部總線、人機接口、輸入輸出通道、通信接口等組成，生產過程包括被控對象和測量變換、執行機構等裝置，然而傳統的教學大多以框圖、箭頭的形式連接表達進行教學，很難將內部總線和外部總線之間如何實現連接，通訊協議如何在上位機與設備之間交換的實現，生產過程中數據的采集如何在上位機上顯示，以及上位機如何實現對現場設備的控制，數據的采集等一系列重要而又實用性的問題作出詳細的解釋。隨著課程的深入，集散DCS控制系統及現場總線FCS控制系統的學習進一步加深了計算機控制技術教學的難度，學生理解起來相對吃力。然而，這些問題都能夠在組態王的引入中得到解決。利用組態王圖庫繪制控制系統圖，組態王模擬串口設備通過通訊轉換，將現場設備的運行狀況、從設備采集過來的數據和組態王系統圖形中的報表、實時曲線、文本框及其動態圖形相關聯，結合實際可以完成控制系統的繪制，模擬現場場景設備運行狀況，當設備出現故障或超值超標時，組態王安全系統能夠實時記錄報警情況并發出警報。這樣，組態王能將整個計算機控制系統如何實現完整地展現出來。
4.組態王在計算機控制技術中的實踐舉例及教學中的效果
如上圖1為基于RS-485的分布式測控系統結構框圖，上位機通過通訊接口將RS232通訊通過轉換器轉化為RS485，通過RS485總線分配到各個現場設備中，對現場設備進行實時數據的采集。在組態王引入計算機控制技術后的實際教學中，學生自己動手完成上位機中組態王畫面，關聯數據，報表的使用，實時數據的顯示，上位機和現場設備進行通訊等計算機控制系統的整個過程。最終能夠實現上位機實時顯示現場設備數據，通過上位機控制現場設備。從而讓學生對計算機控制系統有整體的了解，組態王生動的畫面及強大的控件功能更能提高學生對計算機控制技術的學習興趣。
5.結語
《計算機控制技術》的教學實踐證明，在計算機控制技術的理論和實踐教學中，隨著上位機軟件組態王的引入，大大提高了教學質量。一方面，提高了學生對計算機控制技術學習的興趣，提高了學生的學習效率。另一方面，通過切合實際的應用教學，也提高了教學質量。隨著高等學校不斷地進行社會需要人才的培養教學，組態王引入計算機控制技術教學也會越來越廣泛。
參考文獻：
[1]吳作勛.計算機控制技術的發展現狀[J].開發與研究，2005（3）：15-19.
[2]孫旭霞，李生民，張維娜.工業自動化通用組態軟件—組態王的功能分析及應用[J].儀器儀表用戶，2001，8（4）：29-31.
【關鍵詞】實踐教學；課程建設；計算機控制技術；機械工程及自動化專業
【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】B【論文編號】1009―8097 (2008) 07―0113―03
一引言
按照機電工程學院提出的機械工程及自動化專業教學改革的目標，以突出‘應用’為主旨和特征，構建《計算機控制技術》課程的教學內容體系以及相對獨立的實踐教學體系。在機電技術中，計算機控制技術起著十分重要的作用，現代的控制技術都離不開計算機，如圖1。一個單獨而且完備的計算機控制控制系統，必須包括信號檢測、信號處理(計算機程序)、信號輸出、功率輸出以及控制對象這5大部分。信號檢測涉及傳感器技術和微電子技術；信號處理涉及工業計算機控制技術；信號輸出和功率輸出涉及計算機接口技術、繼電－接觸器控制技術、電力電子變流技術；控制對象多為交、直流電動機。若是一個多任務系統，還涉及到計算機網絡通訊技術。由于本課程實踐性較強，涉及的相關概念較多，與前續課程的內容聯系緊密，因此，教師該如何組織教學的各個環節，實現開放式的實踐教學模式，讓學生邊學邊練，培養學生獨立思考，獨立解決問題的能力，使學生確實掌握好本課程知識，是一項非常有意義的課題[2]。
從這門課程的教學實踐看仍有以下不足：
第一是學生缺乏面向工程實際的機會。學生能夠學好每門課程的主要內容，但是難以綜合運用解決現實問題。遇到現實問題，學生往往能夠向在某門課程中學習過的內容靠攏，從某門課程某個知識點出發來解決問題。這種從書本出發而不是從問題本身出發的思路，明顯受到書本的束縛，不但反映了學生綜合運用知識依然有欠缺，也反映了學生面對現實問題的不自信。
第二《計算機控制技術》是一門多學科多課程交叉、實踐性強的課程，如果只是從理論上學習，容易流于空泛。
第三是教學手段的不足。長期以來，教學活動都以教師為中心，實行教師在課堂上以描述性的講解來傳播知識，學生在教與學的過程中是一種被動的認知信息的接受者。《計算
控制技術》課程一般采用課堂教學和實驗這兩種傳統方式進行教學，課堂教學傳授基礎知識，實驗幫助學生認知、提高應用能力，也有將常見常用的機電系統拆裝，有助于學生理解原理，提高授課的效率。如果能將理論學習、實踐應用、產品制作有機地結合為一體，以理論教學為基礎，以實踐訓練為重點，以掌握知識和技能、制作產品為教學目標，就能較好地體現“學用一致，知能并舉”的3P教育思想。3P教學法是指原理（Principle）、實踐（Practice）和產品（Product）的三者合一，是教、學、做合一的具體應用[1]。
二 實踐教學改革方案
在《計算控制技術》教學中， 3P教學法非常值得提倡，強調以實踐和產品為主，加大了教學過程的輸入輸出量，大大提高了課程內容的操練頻率。在運用“3P”教學法教學時教師首先給學生引入和展現要學習的原理內容，然后組織學生進行實踐訓練。
1 為學生提供面向工程實際的機會。以理論為框架和學習脈絡，以培養學生應用知識有能力為目標，讓學生清晰和完整地把握基本知識，“教、學、做”合一，充分發揮教與學的積極性，努力走“實踐、理論、再實踐”之路。以應用為培養目標，不同于知識型的培養目標，也不同于研發型目標，還不同于技能型目標，強調在做中教，在做中學。始終把培養學生綜合應用、工程實踐和創新能力放在重要位置，采取理論學習與實驗、實踐相結合，課內與課外相結合，規范與激勵相結合的全方位措施完成教學目標。
2 建立《計算機控制技術》課程合理的教學系統。《計算機控制技術》與某些教學內容較穩定的課程不同，計算機控制技術的發展日新月異，需要把新知識融入到課程中。但是這門課程也有其自身的理論基礎和實踐技巧，并不是一個過渡性的、裁接拼湊的課程。數字信號分析與處理是計算機測控的核心，涉及到拉氏變換和Z變換、數字PID、數字濾波、采樣與復現等內容，擴展后可涉及隨機過程、模糊控制、神經網絡等內容。因此，這門課程看似蕪雜，其實自成體系，教學內容豐富而且彈性極大，要有主有次，主線清晰，層次分明，將理論部分的掌握內容、了解內容合理分布，在有限課時內完成；將擴展閱讀內容、實踐制作內容適當地分配在實驗、興趣小組、科研課題以及競賽中，構成一個開放的實踐教學小體系，有淺有深，給學生寬松的環境、自由的柔性空間，保證一般學生能達到課程的基本要求，有能力的學生能有所深入。理論教學占用課程教學時間，實踐教學占用課外時間，各自獨立又相得益彰，互有補益，構成一個合理的課程教學系統。
3 提高學生的學習積極性。《計算機控制技術》一般開設在大學三年級下學期或者四年級上學期，學生已經學習過大量課程，對被動學習容易產生厭倦情緒。如果采用設計型實驗、展開興趣小組、參加科研課題以及參加競賽等手段，可以激發學生的興趣，提升教育水平、教學信息量、啟迪學生創新思維，形成以學生為主體的自主學習模式，因材施教，以培養學生的自學能力為目的，讓受教育者習而化之，形成一個既有正確導向、符合實際，而又無拘無束的環境。這個階段的學生已經有前期的課程知識，也有基礎進行這種自主性學習。
三 具體改革內容
建立一個以學生為主體，以教師為輔助的相對獨立的《計算機控制技術》課程實踐教學體系，學生自主在課程范圍內選題，獨立查找資料，分析設計方案，并完成制作，形成一個既有正確導向、符合實際，而又無拘無束的環境。具體的實踐教學改革包括實驗教學改革、興趣小組、完成課題以及參加競賽等四個方面：
1 實驗教學改革。為了達到實驗的目的，提高實驗的質量，要求實驗前寫預習報告、單人單機完成、實驗后寫實驗報告（占實驗成績的50%）；減少了驗證性實驗，增設了設計性，創新性和綜合性實驗，教師僅僅安排實驗目標，要求學生根據學過的基礎知識，對采用的方案加以論證，確定實驗方案與步驟，對實驗結果進行分析計算，確認實驗結果的正確性；帶領學生到金工車間，對在以前課程中使用過的設備進行實地分析講解；帶領學生到工廠企業，觀察了解比較先進新穎的計算機控制設備；開設開放性實驗項目。
2 組織課外興趣小組。在注重課堂教學的同時，課外組織學生成立計算機控制技術興趣小組。有些學生對新技術新產品感興趣，可以圍繞相關內容收集資料，分析原理，相互討論，相互啟發，并開設專題報告；對制作實物感興趣的學生，可以運用DP-51或更高級的資源，如CAN控制器SJA1000，CAN收發器TJA1050T，USB器件PDIUSBD12，GPRS器件等，在實驗室指導學生開發、研制一些感興趣或實用的小產品。這樣做一方面有助于鞏固理論知識，縮短從理論到實際應用的過程；另一方面可使學生產生一種創業成就感；有利于培養他們學習興趣；增強其創新意識；提高實際應用能力[2]。
3 組織申報學生課題。興趣小組完成任務以后，可以結合地方企業，在教師的帶領下，申報校級、省級學生科研課題。開展學生第二課堂活動，引導學生積極參與科技小發明活動和教師的科研課題中，而教師僅起拋磚引玉的作用，指明設計思路，啟發學生獨立思考，充分發揮學生的創造性，提高學生的綜合素質。我院去年成功申報校級學生科研課題29項，院級立項項目5項，總資助金額1.65萬元，參與學生100余人。學生科研活動的蓬勃開展，為培養學生的實踐動手能力和創新意識搭建了廣闊的平臺，也為建設優良學風奠定了良好的基礎。
4 組織課題競賽。從學生課題中選拔優秀的項目參加課題競賽。我院已經參加過電子設計大賽，機械創新設計大賽都學生競賽，并取得過不錯的成績。競賽活動使學生受益非淺，從學生被動的要求做實驗，到學生主動的要求進實驗室做實驗，加深了對課本知識的理解與融匯貫通，學到了許多書本上所學不到的東西，培養了創新設計能力。
四 已取得的改革成果
以能力為主線構建《計算機控制技術》課程實踐教學體系，培養學生工程實踐和創新能力，啟迪學生的創新性思維，開發創新潛能、培養創新能力，掌握創新設計方法，培訓學生工程實踐和動手能力。把培養學生綜合應用、工程實踐和創新能力放在重要位置，采取理論學習與實驗、實踐相結合，課內與課外相結合，培養應用型的機電專業人才。
1 通過對多部教材教學內容進行合理取舍，整理出具有特色的教學大綱、實驗教學大綱、多媒體課件、實踐指導手冊、課外擴展閱讀材料。為編寫有特色的《計算機控制技術》教材籌備了豐富的材料。
2 為《計算機控制技術》申報了設計性的實驗，另已申報開放實驗項目2項，計受益學生20人次，擺脫了以往實驗中學生只能機械得按照固定的電路和步驟進行單純的實驗驗證，充分地調動學生的實驗過程的自主設計能力和相關知識的實際運用能力，僅給學生指定實驗目的、要求和實驗條件，由學生自行擬定實驗方案、實驗方法和步驟、選擇儀器設備并完成實驗，同時完成實驗報告。該實驗項目有效地培養了學生的主動運用知識來解決實際問題的能力，鍛煉了學生的實際動手能力，有利于培養學生嚴謹的科學素養。
3 組織學生申報浙江省新苗人才計劃項目“高壓電源設備的遠程控制”，積極參與教師的科研課題。多次帶領學生到浙江宏秀電氣有限公司和浙江正泰電器股份有限公司、展覽會參觀，深入調研高壓雙電源設備的生產、使用，分析其工作原理，解剖設備的內部機制，了解設備的常發故障。
4 組織學生參加多屆省級和國家級大學生電子設計大賽，共計學生15人次；組織學生已參加浙江省第四屆大學生機械設計創新大賽，共計學生8人次；目前正在籌備參加浙江省第五屆大學生機械設計創新大賽。已組織學生進行學生課題4項，共計受益學生11人次；目前正在籌備學生課題3項，預計學生8人次。
五 總結
在課程改革中，從工程實際應用出發，注重工程基礎知識和實踐能力的培養，并充分利用近年來實踐性教學環節的建設成果，改造、加強實驗教學、興趣小組、學生課題和學生競賽等環節，重實踐、強調動手能力、加強實驗和工程訓練環節、將理論教學與實踐教學有機整合，有利于學生解決實際問題的綜合能力與創新能力的培養。
1 過去的原理、實踐和產品是以課程體系為系統的三位一體，各門課程各有特色，難以在每門課程中都有原理、實踐和產品三個環節。由于《計算機控制技術》課程的綜合性和實用性，可以形成獨具特色的實踐教學體系，在小范圍內構成理論、實踐和產品三合一的系統。
2 實踐是創新之源，工程實踐是創新的基礎，沒有工程實踐的能力就談不上創新能力。在工科教育中，課堂學習是基礎，學生的自主思考是關鍵，學生參與實踐才是根本。要讓學生有思考的空間與時間，規劃課程的實踐教學體系時就與課堂教學分開，從實驗教學、興趣小組、學生課題以及學生競賽等四個層次建立課程的實踐教學體系，將學生自主選題、教師引導、與生產生活實際相結合，給學生以更寬松的環境、更大的自由柔性空間，讓學有余力的學生走得更遠更深，重視個性培養。
3 創新之根在實踐，從工程實際應用著眼，著重培養學生創新設計能力。改變學生從書本出發而不是從問題本身出發的思路，擺脫書本的束縛，從工程實際出發，自主學習自主鉆研，增強了學生面對實際問題的自信力，從課程建設開始大力營造一個有利于實施創新教育良好環境。
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參考文獻
[1] 許為民,張國昌.應用型創新人才培養四題[J].中國高教研究,2007,(6):31-32.
[2] 崔永利,李妍.高校計算機硬件實驗教學改革與探索[J].高等教育研究,2007,1(30):16-17.
Exploration of the Open Practice Teaching System of Computer Control
LUO ShengXUE Guang-mingZHOU Hong-ming
(School of Mechanical & Electrical Engineering of Wenzhou University, Wenzhou, Zhejiang, 325035, China)
關鍵詞：計算機控制技術；智能建筑；自動化系統；系統管理
1.引言
具備一套依托于現代化計算機技術的自動化控制系統是智能建筑最突出的特點。智能建筑設備系統主要涉及到照明、空調、消防、保安以及通訊等子系統，為進行有效控制及管理，在智能建筑中引入依托于現代化計算機技術的自動化控制系統十分必要。所謂智能建筑自動化控制系統就是依托于現代化計算機技術、集散控制技術以及智能化調節管理技術，實現對建筑物相關設備的有效監測，及時收集相關數據并加以分析，進而做出設備控制決策。
2.智能建筑設備系統構成
（1）照明系統。有效控制智能建筑照明系統可以達到節能目的，并且對照明的控制管理水平直接影響著建筑物自動化系統水平。智能建筑電耗費量相當大，利用自動化控制系統，按照事先設定的程序自動控制建筑門廳、走廊以及停車場等場所的照明的啟動及停止，分組控制照明回路，在用電負荷過大的情況下自動斷電，此外對于無人處還可以實現自動熄燈，因此，采取自動化控制系統管理方式與常規管理方式相比，前者能夠有效節約30%到50%的電量。智能建筑對照明系統的自動化控制方式主要有：利用計算機對啟停時間進行設置、值班人員人為控制、門鎖或紅外線等探測控制等。
（2）空調系統。在智能建筑中安裝空調系統可以維持舒適的環境，并對運行能耗予以有效控制。空調機組向建筑物不同區域提供經過處理的空氣主要是由計算機控制的，以確保建筑物內維持適宜的空氣溫濕度以及新鮮度。智能建筑空調自動化控制系統，通過監測并分析建筑物內外空氣溫濕度以及送風溫濕度與計算機系統的設定值之間的區別，做出熱量、濕度的調整決策；除此之外，還以建筑物內外的負荷變化為依據，對空調機組風機轉速以及閥門開度等進行自動控制，進而達到節能目的。
（3）消防系統，主要涉及消防系統以及消防聯動控制兩方面。以建筑物布局以及火災類型為主要依據，在智能建筑中布置煙感、光感以及煤氣報警裝置，并借助總線將其與區域報警器相連，探測器輸出狀態按照相應的位置在智能區域報警其中加以顯示，區域報警器在對所接收到的信號信息進行分析的基礎上，祛除有誤信息。智能建筑區域報警器直接連接到消防控制中心，確保消防中心可以準確掌握實時火災報警信息，進而及時作出應對決策。
（4）保安系統，智能建筑中的保安監控系統主要是由閉路電視監視系統、出入口控制系統、防盜報警系統以及保安巡邏系統構成的，各個子系統要及時向保安監控控制中心上報各自狀態，借助計算機對上報信息進行分析，并作出相應的判斷。
3.智能建筑自動化系統管理
智能建筑自動化系統通過對建筑設備進行有效管理，減輕相關工作人員的負擔，并促進系統管理水平的進一步提升。在現代化計算機控制技術支持下，智能建筑自動化系統可以實現數據庫、顯示、操作設備以及定時控制等功能。
（1）數據庫功能。對現場控制機所監測到的參數以及具體的操作進行保存，以便進行輸出及分析計算，這便是數據庫的主要作用。智能建筑自動化控制系統數據庫的主要作用是對不同時間段相關參數的變化情況做出詳細記錄，時間處理方式也是數據庫結構不同之處的體現。系統中不同的參數具有各自的變化周期，諸如對于供電系統相關參數而言，應以分或秒為參數變化周期進行記錄，并加以分析；而對于風機狀態來說，參數變化周期就沒必要那么精細，有時候在幾個小時內其狀態都不會發生變動。數據庫性能因處理方式的不同而不同，在實踐中，要結合相應的管理要求，確定數據庫工作方式、功能以及容量，為智能建筑自動化系統預期效果的實現提供有力保障。
第一，暖通空調子系統設計。現階段，人們對居住、辦公的環境有了更高的要求，空調已成為樓宇內不可缺少的電器。如何構建一個優秀的暖通空調控制系統顯得尤為重要。在對暖通空調進行設計時應注意如下幾點：對相關的自控元件進行合理的配置，切實保證好相關測量參數的準確性；對于前端的檢測元件數量也應進行合理的配置，以減少不必要的浪費性投資；前端檢測元件的相關安裝位置也應進行正確的選擇，切實保證其測量參數的準確性；控制器的選擇也是十分重要的，為了提高整個系統的可靠性以及增加控制策略的選擇性，應合理的選用控制器；由于空調運行系統具有一定的特殊性，因此，在工程設計以及調試過程中應正確的進行軟件組態，實現系統運行的最優化。
第二，照明子系統設計。照明所產生的能耗是相當大的，如何降低能耗，提高資源的利用率顯得十分重要。因此，在實現樓宇自動化過程中應加強對照明子系統的設計。對整個樓宇內的燈光依據實際情況以進行統一的開關控制；對于無人區內的燈光應通過移動探測器所反饋的信號將其進行關閉；室內照明亮度應結合自然光進行調整，從而達到最佳的照明水平；對于會議廳以及演講廳等區域可以按照不同的情景進行相應的改變；車庫中的移動傳感器被觸發時，應將相關區域的燈光打開，一定時間后再將其關閉；加強對各個回路的開關狀態以及故障狀態等的監視。
第三，樓宇內的自動控制系統應注意對排水、變配電、消防以及電梯、安全防范等的子系統只進行運行狀態以及故障方面的監視。在并非十分正常的情況下則可以對各個子系統進行聯動控制。
（2）顯示功能。借助中央管理機，智能建筑自動化系統和管理人員之間可以實現有效溝通，二者間的溝通最常見的方式就是屏幕顯示。當前，圖形及表格是智能建筑自動化系統顯示的兩種方式，圖形顯示方式能夠以圖形的形式標示相關參數的物理意義，數幅含有被監控系統結構及流程的畫面構成了顯示系統，并且相關參數直接顯示，因此，而比較而言，圖形顯示方式更加直觀。圖像顯示方式一方面可以將目前狀態準確的顯示出來，另一方面，還可以通過曲線方式將歷史數據顯示出來，這樣，對系統變化過程進行分析的工作難度將會大大降低。
（3）定時控制。對于智能建筑而言，諸如照明以及空調等大部分的設備的啟動和停止都需要事先設定時間；此外，智能建筑保安系統中的防盜報警系統的工作時間與智能建筑的使用時間不同，在智能建筑使用期間，需要將該系統暫停，而在建筑物停止使用的時候，例如下班后建筑物中無人的情況下，就需要將該系統開啟，并且，保安系統中的防盜報警系統具體的啟動和停止時間并不是固定不變的，需要根據實際情況進行相應調整。因此，中央管理機必須能夠具備設定和調整對受其管理的相關設備進行單獨或成組的啟動和停止時間的功能，具體而言，啟動和停止控制的實現方式大致有兩種：一種是由中央管理機負責，在到設定的時間的時候將啟動或停止指令發送到現場控制機；另外一種則是中央管理機向現場控制機發送啟動和停止的時間表，由現場控制機做出判斷，當到設定的時間時進行啟動和停止操作。
（4）設備操作。利用中央管理機，管理人員可以實現對智能建筑自動化系統相關設備的啟動和停止的控制，不僅如此，還可以重新設定相關的控制參數。智能建筑自動化系統負責大量設備的管理，并且使用及操作人員也不是唯一的，因此，為有效避免誤操作以及事故的發生，必須設計一套嚴謹的保護系統。
4.結語
智能建筑自動化系統負責對大量的設備進行管理，一方面，利用計算機系統向設備發出啟動或停止的指令，同時出具相應報告，防止設備不必要運行，對系統運行能耗予以有效控制；另一方面，自動生成設備運行及維修報表，確保設備安全穩定的運行。
參考文獻
[1] 莫理莉.智能建筑中電力監控系統應用研究.華南理工大學,2011,05,01
[2] 錢軍平.建筑智能系統關鍵技術及應用研究.華南理工大學,2011,11,21
[3] 王波,卿曉霞.淺議智能建筑辦公自動化系統技術.工程設計CAD與智能建筑,2002,09
關鍵詞：遠程控制 計算機 應用 通信原理
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（c）-0019-01
計算機遠程控制技術具體的是指通過一網的計算機終端遠距離的控制操作另外一臺或多臺計算機，這里的遠距離并不是指字面意思的距離遠近，而是通過網絡控制非本地計算機。在當前計算機遠程控制系統廣泛應用于工農業生產、網絡自動化管理以及遠程教學領域。其實質來說，是一個服務器的應用程序，其中的幾個關鍵技術是實現計算機遠程控制的核心。計算機控制端操作員有一網的計算機、被控制端能夠接收到控制端的信息。如果兩臺計算機在同一個局域網內，window系統自帶的遠程控制技術就能實現基本的控制與被控制。控制端計算機的服務終端發出一個控制信號，通過遠程控制程序來控制被控制計算機實現各種程序操作。
1 遠程計算機控制技術
常用的計算機遠程控制技術一般有命令行方式、桌面方式、以及無盤工作站方式。命令行方式在常用的window操作系統中，隨著window系統的不斷完善和發展，從window2000以后，圖形被加入到計算機內核中，是的控制傳輸速度和效率大大提高。桌面方式對于操作者的要求要高于命令行方式，應為桌面方式的操作首先要記住許多枯燥散亂的命令碼。無盤工作站方式相對于前兩種方式要簡單得多，只是操作系統啟動之前對計算機有一些基本簡單的操作。而隨著現代信息技術的不斷發展，計算機的廣泛普及應用，人們對于計算機遠程操作技術的要求也越來越高，最普遍的還是通過終端機控制遠程的另外被控計算機，從而獲取信息，完成任務。
2 遠程計算機控制技術的實際運用
計算機遠程操作系統在高校教學中的應用較為廣泛，因此筆者就在教學中的應用分析一下遠程控制技術的實際運用。在中國，小到小學，大到大學學府，在公共機房中的自動化管理和網絡教學中的應用，都有對于遠程操作系統的應用。教師和學生之間也可以利用這中技術實現教學問題的交流，老師不用見到學生，學生也不用見到老師，采用交互式教學方法，老師和學生之間就能教授和提問，學生也可以進行習題的演算和求解。在此過程中老師也能夠輕松看到學生的解題思路和步驟。這種遠程計算管理是基于C/S的應用軟件系統，主要是以圖形信息，數字信號作為核心，對用戶操作過程進行記錄傳輸。并且大多數系統對于被控計算機是進行權限限制的，以避免系統軟件資源被破壞，確保了計算機的安全。
3 遠程計算機控制技術的發展
計算機原始控制技術開始于DOS時代，由于當時信息技術不完善，計算機普及不廣泛以及人們對于這種技術的需求不高，所以當時人們關注度不高。但是由于近10年來信息技術的不斷完善，計算機的更廣泛普及以及人們對與這種技術的需求，遠程控制技術快速發展。網絡連接方式由最初的LAN方式發展到現在的WAN、撥號方式以及互聯網方式。現在網上95%的遠程控制軟件都在使用TCP協議，因為它的優勢在于穩定、速度快效率高以及安全，然而TCP協議連接不能突破內網的缺陷給了它的使用帶來很大折扣。與TCP協議遠程控制不同的UDP協議遠程控技術，在使用時不需要與對方建立聯系，也不需要最后進行數據確認，關鍵在于它能穿透內網的阻隔。現在普遍使用的QQ、MSN等軟件的遠程控制服務都是基于UDP協議遠程控制。由于現在使用計算機IP上網的用戶日益增多，IP資源更加緊張，使用基于UDP協議遠程控制以穿透內網阻隔實現遠程服務將成為主流發展方向。
4 結語與思考
常用遠程控制軟件不同于木馬，木馬簡單來說是一中病毒，會攻擊DOS，破壞下載者的軟硬盤，攻擊被控計算機。木馬還有一定隱蔽性，會隱藏服務端。遠程控制技術雖然跟木馬在功能上有一定相似，但遠程控制技術要比木馬安全許多，因為遠程控制需要被控計算機的授權才能服務，因此遠程控制常用于正當用途的使用。本文分析了遠程控制系統的原理和應用，目前能夠實現遠程控制技術除了window自帶系統，其他部分軟件系統也能夠實現遠程控制，目前除了國內學校中教師講課需要遠程控制技術，在更多領域也逐漸使用遠程控制。在未來時期，無論是大型服務器，還是小范圍局域網，都需要不斷優化計算機遠程控制技術，以實現更快捷，更安全，更方便的使用過程，并有利于社會經濟的發展，提高人們的生活水平。
參考文獻
[1] 趙飛.UDP協議與TCP協議的對比分析與可靠性改進[J].計算機技術與發展，2006：1609.