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关键词:计算机控制技术;实验教学;仿真
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)03-0222-02
一、引言
随着计算机和自动化技术的飞速发展,融合了计算机技术和控制理论的计算机控制技术被广泛应用在各种工业生产过程、交通信息等诸多领域,在国内很多电子信息工程专业的教学培养计划中都增设了《计算机控制技术》作为主要专业课程,以培养和提高学生行业应用能力。
交通行业院校的电子信息工程专业主要培养具备交通信息领域电子技术和信息系统的基础知识,能从事各类交通信息领域电子设备和信息系统的研究、设计、制造、应用和开发的应用性技术人才。结合交通类电子信息工程专业的特点,开展《计算机控制技术》课程实验教学方法的研究、探索和实践,对于提高本行业学生的实践能力是十分必要的。
二、课程特点
《计算机控制技术》课程针对不同被控对象和系统性能指标要求,学习数字控制器设计等重要应用性技术,实现对生产现场的计算机检测和控制过程。从教学目的、教学内容和教学手段而言,该门课程具有如下几个典型特点:①概念抽象,理论性强:计算机控制技术的发展日新月异,教学内容涉及诸如采样、数字控制器设计等各种概念,若仅仅只从课堂上理论学习,容易形成名词堆砌,教学流于空泛。②多学科交叉,系统性强:课程覆盖信号处理、硬件等多个学科领域,在构成一个完整计算机控制系统时又互有交叉,对理论性知识的全面性和系统性要求较高。③实验学时少,动手能力差:该门课程涵盖内容较多,实验学时不可避免地受到压缩,原有实验课程也大都以演示性为主,综合性和设计性实验所占比例很小,对于提高学生的实践动手能力所起的作用有限。
三、实验教学方法探讨和实践
针对计算机控制技术课程的上述特点,从培养和提高计算机控制系统设计和开发能力出发,对该课程实验教学环节进行了必要的理论探讨和教学实践。
1.实验教学原则修订。实验教学环节作为教学重要组成部分,力图通过一系列硬件和软件实验,使学生加深对课堂教学内容的理解和掌握,在实践中需要对实验教学原则和内容进行了调整。①是考虑到交通信息类电子信息工程专业学生的特点,在模电、数电、接口技术等前导课程中,已接触和积累了较多硬件知识,实验教学应侧重于交通信息领域的数字PID控制算法、最少拍控制算法等控制技术、软件实现方面。②是对于诸如采样过程、Z变换、控制系统指标等基础理论重复性环节,在实验环节中应该突出重点强调如何从交通信息领域内计算机控制技术角度上进行分析和理解,如对A/D环节讲授中,重点在于分析交通信息领域的计算机控制系统A/D器件、数学仿真模型等方面。③是要强调实验的应用过程性调试特点,控制学科的绝大多数理论知识背景都涉及较多的数学概念、理论和公式推导,如差分方程模型,稳定性判据等,对于交通信息类电子信息工程专业而言,实验教学环节应弱化数学公式推导过程,强调控制技术的应用过程性调试特点。
2.实验教学应用性层次设置。在计算机控制技术实验室,共配备了30套江苏启东计算机厂的DVCC-ZK2实验箱,辅以其他交通实验装置,在16个学时的实验内容安排上,把实验体系分为三个层次:验证性实验,综合性实验、设计性实验,减少验证性实验,增设了综合性实验和设计性实验,实验安排项目如表1所示。
表1 实验项目表
实验内容安排突出了综合性和设计性实验,验证性实验、综合性实验、设计性实验的比例为2:1:1。如电动小车调速控制综合性实验,通过对电动小车计算机控制系统的电动机速度控制、方向控制等综合性实验过程,可进一步实践测试交通工具的控制技术;交通控制系统建模和仿真设计性实验则针对一个磁悬浮系统,学生可通过数学建模、控制器设置等完成计算机控制系统的设计过程,很好地学习和体会一个计算机控制系统的设计全过程。
3.控制技术仿真方法。对于某个控制系统或算法而言,不同控制参数对于计算机控制系统作用是不一样的,手工绘制控制曲线,时间长而且不准确。随着各类仿真软件发展,带控制工具箱的Matlab仿真软件,可方便地完成复杂数学计算及图形绘制。
如在分析电动小车调速控制中的数字PID的控制作用时,对于典型PI控制系统结构,具体参数为:
T=0.1s,G0(s)=■,D(z)=■
进入MATLAB界面后,在命令窗口中键入“Simulink”,回车后打开名为Simulink Library Browser模块库浏览器,选择各环节模型,建立该控制系统的Simulink仿真模型如图1所示:
图1 Simulink仿真模型图
在分析控制算法表达式中比例系数KP、积分系数Ki各自不同作用时,借助于matlab软件仿真技术,可非常方便地做动态演示。当比例参数为Kp=1,积分参数Ki分别为0.05、0.15和0.35时,利用所建立的Simulink仿真模型,在计算机上得到的控制系统输出仿真曲线如图2所示。
图2 PI控制输出仿真曲线图
结合该仿真图形,可将讲解重点放在Ki参数变化、输出曲线差异和控制系统性能优劣上,将抽象的数字作用转化为实在的可视图像,可极大地加深学生对Ki参数等教学内容的理解,同时掌握利用计算机进行控制系统设计分析的方法。
4.教学效果分析。学生的实验学习效果采用实验报告分析、现场实验测试等多种形式结合的考核方式,通过对电子信息工程专业2009和2010年《计算机控制技术》课程实验考查结果分析,两年内各分数段的比例统计见图3。
图3 实验考核统计图
两年内共有2个年级共计152人参加考试,实验报告成绩所占比例为40%,现场测试实验成绩占50%,平时考勤占10%,实验及格人数122人,及格率为80.26%,实验成绩趋近于“中间高,两侧低,左右对称”为特点的正态分布,达到了预期的实验教学效果。
四、结束语
在《计算机控制技术》实验教学培养体系建设中,充分考虑了交通类和课程特点,开展了实验教学环节的内容与方法的研究,注重先进教学方法的合理运用,有效提高了学生的理论分析和动手实践能力,达到了实验教学培养目标要求。
参考文献:
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【中图分类号】G717 【文献标志码】B 【文章编号】1005-6009(2017)28-0074-02
一、坚持正确的政治方向,全面落党的教育方针
教育方针是一个国家或政党在一定历史阶段提出的教育发展指导方针。党的十提出,教育要着力培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。贯彻党的教育方针,各级各类学校必须始终思考“培养什么样的人和怎样培养人”这个带有全局性和根本性的教育命题。构建现代职业教育体系,基本前提是要全面贯彻党的教育方针,这样才能保证职业教育正确的办学方向。全面贯彻党的教育方针,全力培养符合社会发展需要的高素质劳动者和技术技能型人才,为推进“中国制造2025”国家战略培养“大国工匠”,为国家产业结构调整和区域经济发展提供强大的技术支持和人力支撑,将社会主义核心价值观与延安精神有机融合,突出主旋律和正能量教育,显得尤为必要。
二、坚持服务宗旨,办人民满意的职业教育
一是要服务于人的发展。现代职业教育是面向人人、面向社会的教育,必须遵循职业教育规律、教学规律和技能型人才成长规律,满足人终身学习和持续发展的要求;促进职业教育与其他教育相互沟通、协调发展,着力于人的多样性发展机会的创造,让每个人都能体面就业、尊严生活,获得人生出彩的机会。
二是要服务于区域经济的发展。现代职业教育需要适应“五位一体”总布局的要求,主动服务经济发展方式转变和工业化、信息化、城镇化的同步发展,不断增进产教结合、工学结合、校企合作。职业学校要培养既仰望星空又脚踏实地,具有正确的世界观、人生观、价值观的未来人才;着力培养大批具有良好服务意识、职业操守和怀有一技之长的优秀劳动者,使“中国制造”走向“优质制造”和“精品制造”。
三、坚持实事求是,全面提高职业教育办学质量
当下在部分领域,职业教育发展还存在急功近利的倾向和短视行为。比如,在办学层次上一些地方职业学校盲目升格,中专忙着升高职,高职忙着升本科,应用型本科想发展成综合性大学;在办学规模上贪大求全,动辄千亩地、万人校;在专业设置上一哄而上、同质竞争,甚至理、工、文等各类专业“全面开花”;在校企合作上热衷于签约,合作流于形式,没有实质性的校企融合和产教合作等。
这些都是职业教育者需要静下心来研究、思考和解决的职业教育发展困难及瓶颈问题,真正做到有所为有所不为;不急功近利,夯实发展基础,练好管理内功,注重职业教育发展内涵和品质特色;不避实就虚,多出实招,力求实效;不脱离实际,解放思想,与时俱进,遵循市场规律、教育规律,心无旁骛抓质量,实事求是谋发展,因校制宜地办好没有水分的职业教育,全面提升育人质量,不断满足行业和社会对多样化技能型人才的需求。
四、坚持艰苦创业,推动职教事业快速发展
英文名称:Tianjin Education
主管单位:天津市教育委员会
主办单位:天津教育杂志社
出版周期:月刊
出版地址:天津市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:0493-2099
国内刊号:12-1044/G4
邮发代号:6-9
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1950
期刊收录:
核心期刊:
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
联系方式
期刊简介
一、基本情况
Xx小学位于Xx镇以北九公里,大丽路以东200米处。2010年9月我校撤并了Xx镇Xx、Xx、Xx、Xx四所小学五、六年级及新庄教学点,组建了Xx寄宿制完全小学。学校现有教师17人,均取得合格学历,其中小学一级教师9人,高级教师8人。
新组建的Xx小学在校生402人,其中寄宿学生290人,学校占地面积11181平方米,生均27.81平方米,校舍面积4326平方米,生均10.76平方米,教学仪器配备良好,基本上满足了教育教学需求,学校共有图书3200余册,人均8册,计算机室1间,电脑32台,生机比达13:1,多媒体教室1间,光盘播放设备2套。
学校全面贯彻执行党的教育方针,严格按照国家课程计划开足开齐各学科课程,教育教学质量逐年上升,六年级毕业学生毕业考试合格率100%,受到对口中学教师的普遍欢迎和学校的高度评价。学校教育经费总支出逐年增加,预算内教育拨款逐年增加。学校发展规划科学,各项规章制度完善,教育教学活动丰富多彩,教学质量不断提高,社会影响不断扩大。
几年来,学校高度重视安全工作,以和谐创新教育为主题,以优化教育过程为核心,以确立学生主体地位为目标,以校园文化建设为突破口,全面贯彻执行国家教育方针、政策,全面落实“普九”工作,教育教学质量不断提高,教师队伍不断优化,办学条件不断改善,学生入学率100%、巩固率100%、完成率100%、辍学率为零,社会及学生家长的满意度不断攀升。学校通过了县文明委的“文明学校”复查,学校正积极准备申报州级文明单位。
二、主要措施
1、以“两基”工作为重点,扎实推进学校各项工作。
2、坚持德育为首,不断改进德育工作。
3、加强教师队伍建设,促进教师专业发展。
4、突出教学中心,全面提高教育质量。
5、改善办学条件,优化育人环境。
三、存在的问题及努力方向
1、问题:
⑴教学设施设备跟不上形势发展需求,实验仪器与现用教材不配套且破损情况严重,电脑配置太低,部分计算机已不能正常使用。
⑵Xx镇北片五大村外出务工人员较多,留守儿童增多,管理难度增大。
⑶寄宿学生年龄小,人数多,自理能力差,给学校管理难度加大。
⑷寄宿学生路途遥远,居住分散,往返途中存在较大安全隐患。
2、努力方向:
⑴积极争取政府和社会的大力支持,拓宽资金筹措渠道,加大教育资金投入,加强基础教育设施建设,不断改善办学条件;
关键词: 中学教师 师德建设 道德人格
党在十上提出新时期的教育方针,要以立德、树人作为教育的根本任务,全面实施素质教育。这就要求每一位中学教师作为学生人生的指路人,扮演好教育者的角色。新时期,教师要努力培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人,努力办好让人民满意的教育。教师的道德人格决定教育实践活动的水平高度,影响学生世界观、人生观、价值观的形成。不难看出,教师的师德建设在社会主义现代化建设中起到了举足轻重的作用,进一步深化了中学教师道德建设,对坚持践行中国特色社会主义教育发展道路有着长远且深刻的意义。必须承认在党和国家多年的不懈努力之下,师德建设已经取得了巨大的成果,但不可否认还存在许多问题亟待解决。
一、坚持以身作则,坚守自身情操
相比之前的教育环境,现阶段的师德建设已经得到了绝大多数学校与教师的高度重视,但新时期的教育目标要求学校与教师在原基础上有所创新、发展,努力提高修养和情商,在学生的成长道路上,将培养对社会主义现代化建设有用的人才作为己任。但仍然存在部分学校与教师尚未完全把握住十提出的教育方针,没有将学生作为教育活动开展的主体,误以为教师的工作仅仅是简单、重复、机械地教授,而没有培养职业的精神,将热爱学生作为核心,将以身作则当做作风。作为教育核心价值体系的重要组成部分之一,教师首先必须加强对师德建设的认识,坚持以身作则是提高自身修养的基础与根本,只有在坚持提高教师个人科学文化修养与思想道德的前提下,才能要求教师对教育活动抱着积极、负责的态度,脚踏实地地将本职工作做到尽善尽美,交出让社会、学校和家长都一致满意的答卷。
二、更新教育观念,更迭教育本源
古语云:“师者,传道授业解惑也。”诚然,中学教师的本职就是教授学生,在传统的教育思想中,教师未注重到学生个体所具有的独特性,甚至错误地将学生的个性与社会性置身于教学活动的边缘。中学教师的道德人格不仅仅指教师的思想道德素养,在新时期的教育方针指导下,更加加深了师德建设的内涵,其中包括科学文化素养――教育理念的不断更新进步,教育根源的不断更迭提高。
一方面,随着当前社会经济、文化的全面发展,中学教师的教育观念停留在落后、老套的层次是注定会被时代淘汰的。教师需要保持终身学习的精神,需要思考如何在变幻无穷、高速发展的时代将学到的全新理念与传统理念中值得保留的部分有机结合起来,果断摒弃不再适合当前教育利用的部分提高思想高度,提高职业素养。另一方面,教师亦需要重视教育的本源。过去,中学教师收获职业乐趣的来源往往较为单一,只能通过学生取得成绩获得职业成就感,很难对教育事业产生足够的认同感,导致敬业精神严重不足。当下,教师可以从更加丰富多样的渠道体会到教育工作的乐趣,所谓乐教勤业,即是如此。
三、把握师德内涵,理解师德建设
教师是人类灵魂的工程师,中学教师的思想境界确定了教育教学活动的高度。教育是全方位、多角度的实践活动,师德建设亦然,不可仅凭教师单方面的努力,这是一个包含学校、家长和学生通力协作的过程。学校需要不断组织教师学习党和国家针对社会主义现代化建设提出的教育目标,为师德建设培养营造良好的氛围,促进内部形成尊师重道的良好风气,同时完善内部监督考核体系,坚决制止不正之风的出现。家长的付出亦对师德建设具有重大意义,家长应在课堂外积极肯定教师在教学上取得的成绩,鼓励教师为教学做出持久的进步,努力配合教学活动,为教师道德品格的进步提供环境支持。只有在形成了良性循环的基础之上,才能要求各方把握师德的深切内涵,理解如何做出正确的师德建设。
四、结语
尽管中学教师的道德品格建设之路取得了令人瞩目的成果,但任务仍是任重而道远的,是一个繁复、庞大的过程,各方努力都是不可或缺的组成部分。教师必须从自身出发,以学生的需求为落脚点,紧紧围绕党和国家提出的新时期教育方针,把握住以学生为本的教育理念,坚持为人民服务,将培养对社会主义现代化建设有用的人才作为基本目标。教师要不断提高自身素养,提高教学积极性,探索出新时期的教育发展之路,形成甘于奉献、乐于奉献的情操。
参考文献:
[1]吴国来,沃建中.中学教师的人格特点研究[J].心理与行为研究,2006(03).