计算机控制技术课程
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计算机控制技术课程范文第1篇
一、引言
“计算机控制技术”是自动化、机器人工程、电气工程及其自动化专业的主干专业课程，是一门理论和实践紧密结合的课程。本课程主要介绍计算机控制系统的基本理论、计算机控制器的设计方法及系统的实现。通过对本课程的学习，学生可以具备对计算机控制系统的分析能力和设计能力。“计算机控制技术”课程的主要教学内容包括：计算机控制系统的总体情况和设计方法、计算机控制系统的输入/输出通道的设计结构和设计、开环数字程序控制的原理和设计、数字PID控制、最少拍控制的基本原理和设计方法、工控组态软件的设计和控制系统应用软件的设计等。各高校根据各自的实验条件，开设了不同的实验项目，但基本上都是验证性实验项目和用Matlab做仿真实验。
二、课程实验内容的改革
对于课时较少的计算机控制技术课程来说，其实验课设定并不多，一般开设了输入/输出通道的数据采集实验、步进电机控制实验、数字PID实验等。为了进一步加深学生理论知识的学习效果，提高其工程实践能力以及对科技创新能力，课程增加了一个演示实验项目和一个创新设计类项目。演示实验项目的设备来源于部分教师科研项目。我们选择了倒立摆、机器人、磁悬浮装置、直线柔性控制系统等装置作为演示实验设备。一个班级分成两组，由课程实验教师和实验室指导教师分别演示和讲解。选择“水箱液位控制系统设计实验”作为创新设计类项目，该实验项目以水箱作为控制对象，提供了多种计算机控制硬件条件和软件编程语言，由学生自己设计一个计算机控制系统。学生可以根据自己的学习情况选择控制器，有PC、西门子PLC、8088和单片机可选，编程语言可根据选择不同的控制器选择汇编语言、Matlab、VB、MCGS、STEP7等，避免了控制系统的雷同。表1是我校开设的是实验项目和课程教学知识点的关系表。
三、课程实验教学的改革和实践
在课程实验教学过程中，我校主要针对学生实验前后各环节、每一个实验项目的成绩评定、实验教学效果等进行了改革和实践。
（一）教学环节的改革“计算机控制技术”课程被定为我校在线开放课程建设项目。在开课学期，任课教师会提前把实验相关的资料放到实验教学网络资源，包括硬件设备资料、计算机控制的编程语言资料、实验指导书等，让学生提前熟悉相关的硬件和软件。在实验课前一周，任课教师在理论课环节需要把实验中的重点、难点问题讲清楚，学生要做好预习并撰写预习报告。针对不同的实验项目，教师采用不同的指导方式。譬如水箱液位控制系统设计实验，由学生根据实验室条件自行设计实验方案进行实验，教师在实验过程中协助学生解决出现的问题。实验课后，教师应该及时修改实验报告，并在理论课环节对实验中出现的问题进行讲解。
（二）实验项目成绩评定为了客观、公正地反映学生的实验效果以及对相关知识的掌握程度，需要对每一个实验项目设置不同的评价标准。譬如“计算机控制系统演示实验”项目，我们采用考勤（占考核比重20%）和课后大作业（占考核比重80%）的形式来进行成绩评定，课后大作业往往是针对演示实验设备进行仿真控制设计。“水箱液位控制系统设计实验”项目采用以下几项进行考核：实验前准备情况检查（占考核成绩比重为10%），实验报告（占考核成绩比重为40%），实验调试过程中操作熟练程度（占考核成绩比重15%），考核对所设计控制系统进行现场参数设定的能力和控制效果（占考核成绩比重20%），考核回答教师提问的情况（占考核成绩比重15%）。
（三）教学效果的评价我校对任课教师课堂教学质量评价有领导课堂教学质量评价、督导或同行课堂教学质量评价和学生课堂教学质量评价，评价指标设置如表3、4、5所示。根据“计算机控制技术”课程实验的特点，按照30%、40%和30%计算总的评价分值。
计算机控制技术课程范文第2篇
[关键词]计算机控制技术 教学改革 教学研究
一、引言
“计算机控制技术”是自动化专业的一门专业主干课。属于自动化专业培养学生具有7个方面的专业核心竞争能力其中之——“以单片机为核心的计算机控制系统的应用能力，学生掌握单片机应用系统及计算机控制系统的设计、编程、调试的能力”教学体系[1-2]。近年来，随着微型计算机的发展，它的应用在人们的工作和日常生活中越来越普遍，现在可以毫不夸张地说，没有微型计算机的仪器不能称为先进的仪器，没有微型计算机的控制系统不能成为现代控制系统。这就要求自动化专业的学生通过本课程的学习，掌握合理地选择和组织工业控制计算机的软件、硬件、设备和接口通道以及控制管理生产过程的基本原理和方法，将计算机、传感器、通道和接口、执行机构、控制对象、系统软件和各种应用软件组织成一个有机的整体，形成完整的计算机控制系统，达到预定的控制目的[3]。
二、课程教学改革的背景分析
我校自动化专业以培养学生的工程实践能力和创新素质为目标，基于“大工程”理念构建自动化专业“学以致用、能力为本、就业为上”的人才培养模式。通过学校与企业的密切合作，以大工程为背景，以工程技术为主线，提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、具备较强的专业适应能力、具有跟随技术进步，不断自我完善和长远发展潜力的高级工程实施型人才。培养学生的工程实践能力就成为这门课程重点，要求学生在完成计算机控制技术课程学习之后，应掌握本课程介绍的基本原理，能完成计算机控制系统的设计、安装、编程和调试工作。但是，大部分学生在学完该课程后，仍无法完成计算机控制系统的设计、安装、调试工作，主要存在以下几个方面问题：
（1） 计算机控制技术是自动控制理论、计算机技术和现代检测技术相结合的综合应用技术，是一门多学科、多课程相关、实践性强的课程。它实际上包含着两部分内容：一是计算机控制理论基础，即数字控制基础理论；二是实现技术，主要包括通道接口技术与系统实现技术。课程涉及面很广，知识集成度高[5]，在专业的课程体系中具有承上启下的作用。学生在学习该门课程之中，常常觉得计算机控制技术“内容很乱很多无法融会贯通”。因此，传统的教学模式和教学方法很难对本课程取得较好的教学效果。
（2）理论教学与实践环节不能有机结合。课程的传统实验教学以验证性、演示性实验为主，缺乏综合性应用实验项目，在培养学生的探索精神和创新能力上存在不足， 该课程的传统实验教学很难实现教学相长，难以加强对学生的工程训练。
（3）学生缺少面向工程实践的机会。虽然能学好课程的书本内容，通过课程理论考核，但是一旦遇到实际问题，他们往往不能从问题本身出发，而从书本出发，导致难以综合运用解决实际问题。
（4） 课程采用统一式教学方式，不能满足对不同层次学生对知识的获取要求，没有体现科技创新教育与实践教学在培养创新人才中的重要作用。
三、改革的基本措施
（一）课堂教学方法的改革
1.激发学习兴趣，调动学习积极性
“兴趣是最好的老师”，激发学生的兴趣是学习的关键所在。打破传统的教学模式，初次讲授，教师便以一个简单的学生理解较容易的例子，（例如以学生接触过的过程实验装置的液位控制系统为例）详细讲解计算机控制系统的组成、设计原理与方法、调试、软件编程等方面内容并提供多种可选方法，扩展学生的视野，让学生了解计算机控制技术的实用性，清楚学习方向，激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，把以往教师的“满堂灌”填鸭式教学变成学生自主式学习。
2.引入案例教学法，突出学生在学习中的主体地位，培养学生的创新能力
案例教学法指教师从实际事物中选取蕴含着本质因素的教学内容，使学生通过这种案例的学习与研究，从个别到一般，理解和掌握带普遍性、规律性的系统科学知识，提高智力和能力的一种教学方法[6-7]。计算机控制技术课程的案例教学应从具体的应用实例入手，例如以锅炉自动控制系统为例，让学生考虑其中锅炉汽包液位控制的相关一系列问题，包括液位如何检测、采集、送入计算机；计算机对收到的数据如何处理、对执行机构发出什么样的控制信号；控制信号又如何能送到执行机构上等问题。由问题驱动展开对理论知识的探讨学习，使学生从被动变为主动，真正成为学习的主人。实践出真知，课堂教学也是如此，通过现有的案例实践，使学生加深对“计算机控制技术”课程理论知识的理解，还可以有效训练学生的创新思维能力。
3.应用各种先进教学技术手段
随着现代教育科学的发展，将多媒体技术、网络教学技术用于课堂教学，对学生感官发出较强的信号，有利于学生对知识的吸收，从而促进了教学技术的信息化，优化了教学过程[9-10]。计算机控制技术课程教学中图例较多，应灵活采用多媒体教学手段，同时利用仿真软件可自行开发一些教学演示实例。例如，针对本课程中模拟量输入/输出通道的接口技术、常用控制程序的设计部分的内容，利用PROTEUS平台和KEIL软件，完成系统从芯片选择、电路设计、程序编写、调试、仿真运行的整个过程的讲授与演示，提高教学效果；针对数字PID及其算法、直接数字控制及其算法部分的内容，利用MATLAB软件设计开发一些算法仿真实验，让学生观察和了解选取不同的参数、采用不同的控制算法、在不同的信号驱动下对系统性能的影响，提高学生的综合分析能力，加深对基本原理和各种控制作用特点的理解，同时也提高了学生的计算机应用能力。其次，随着网络技术的日新月异，可以根据不同学生的需要采取网络教学方式，把授课教师关于这门课程的课件和资料挂在网上供学生学习与参考，通过网络与学生进行讨论，同时，可以分享其他院校的教学内容与成果，最终实现网络资源共享。
（二）实践教学方法的改革
实践教学采用实践能力逐级进阶、多元化培养模式。我们利用实验室的现有硬件资源，根据实验装置、实验内容的难易程度把实验教学环节按照“基础性实验（接口技术实验）设计性实验（标准PID控制实验）综合开放性实验（温度闭环控制实验）”逐级培养学生的实践动手能力，为课程实训、毕业设计、创新实验、科技创新等实践环节奠定基础，然后充分分别向不同层次的学生进行开放，以满足不同个性、不同水平学生的需求，让他们在实验室中体验到研究的乐趣，自觉地开展研究性学习。
计算机控制技术实训是本课程教学中的一项重要内容，是培养学生“以单片机为核心的计算机控制系统的应用能力”的重要环节，是教学计划中综合性较强的实践环节，它对帮助学生全面深入地掌握课程教学内容、培养学生理论联系实际的能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。本课程实训的目的是通过解决某个实际问题，巩固和加深计算机控制技术课程中所学的理论知识解决实际问题的能力，基本掌握计算机控制系统的一般设计方法，提高计算机控制系统的设计和分析能力，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。原来学校在实训时采用的方法是在计算机控制技术实验设备的基础上，完成一些综合性较强的系统设计题目，比如在AEDK计算机控制实验系统上可以完成基于8088微处理器的直流电机闭环调速控制系统设计和实现、温度闭环控制系统设计和实现等设计课题。针对系统的框架固定，可选范围有限的缺点，我们以单片机为控制器完成计算机控制系统的设计，在Proteus平台和Keil软件的支持下，学生可以完成系统从芯片选择、电路设计、程序编写、调试、仿真运行的整个过程，可以锻炼学生解决问题的能力。因此我们设计了基于Protues的单片机步进电机控制系统设计、液位控制系统设计、电阻炉温度控制系统设计等实训课题，作为对原有课题的补充，解决了原有实物设计系统的不足，拓宽了课程设计范围。
3.3 考核手段的改革
在考核过程中，加强平时成绩和实践能力的考核，对于课上主动回答难题、提出独到见解或实验环节中表现优异的学生，其平时成绩和实验成绩都给予较大幅度的加分。建议平时成绩和实验成绩占到总成绩的60% 左右，这样能大大激发学生的学习热情。对于实训环节可以给出不同难度的题目，让学生根据自己的学习情况进行选题，难度不同，难度分不同，在基本分基础上，根据学生所做课题的难度和完成情况给予适当的加分，以此来鼓励学生的学习态度（总成绩=基本分+难度分+完成分）。
（四）改革的创新点
（1）理论教学内容在有重点、分层次地强调学科理论系统性的同时，利用案例教学法，激发学生的学习兴趣，使学生从被动变为主动，进一步培养和提高学生的综合素质和创新能力。
（2）构建实践能力进阶、多元化培养模式，势必使实践教学达到“改革实践完善 再改革再实践再完善”的螺旋上升式教学模式。
（3）改革考核机制，提高学生对培养工程实践能力的重视。
四、结语
计算机控制技术课程是自动化专业的重要专业课，具有更新快、实践性强的特点，本文从理论教学方法和实践教学模式两方面对课程的教学进行了探索与改革，实践证明，有针对性的教学、实验与实践环节的改革既巩固了学生的理论知识，又提高了学生的工程实践能力和创新能力，为学生将来从事相关工作打下良好的实践基础。当然课程教学模式的改进是永无止境的，为培养出适应社会需求的工程应用型人才，还需要在实践中不断积累经验，进一步改进教学方法，提高教学质量。
[参考文献]
[1]崔桂梅，贾玉瑛.自动化专业应用型人才培养模式的改革和实践[J].实验室研究与探索，2009，28（11）：114-116
[2]贾玉瑛，崔桂梅.基于微计算机控制系统学生应用能力的培养[J].实验室科学， 2011，14（1）：113-115
[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]任彦，崔桂梅.“电气控制与PLC技术”教学改革的探索[J].实验室研究与探索， 2011，30（1）：112-113
[5]邢航，张铁民.“计算机控制技术”教学改革探索与实践[J].实验室研究与探索，2007，26（12）：370-372.
[6]李明，刘洪山.案例教学法在“计算机控制技术”课程中的应用[J].中国电力教育，2009，（130）：65-67
[7]林丽纯，李启明.计算机控制技术课程设计的实践和探索[J].实验室科学，2008，（5）：36-38.
[8]KatherineK. Merseth. Case Studies in Educational Administration [M]. USA：Addison-Wesley Educational publishers Inc，1997：30-60.
[9]万华明.可管理开放式智能网络化多媒体教室教学系统的设计构建与实现[J].江西科学，2005（6）：259-262.
计算机控制技术课程范文第3篇
关键词：PLC技术；计算机控制技术；机电专业
作者简介：李启光（1970-），男，江苏赣榆人，北京信息科技大学机电工程学院，副教授。（北京 100192）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）07-0105-02
计算机控制系统是以计算机为核心实现生产过程自动控制的系统。随着工业技术的发展和生产自动化程度的不断提高，计算机控制技术得到了越来越广泛的应用。“计算机控制技术”融合了计算机技术、自动控制理论和计算机通信技术，是新发展起来的理论性和实践性很强的一门交叉学科。它实际上包含着两部分内容：一是计算机控制理论基础，主要涉及离散控制基础理论；二是实现技术，主要包括通道接口技术、现场总线、人机界面等系统实现技术。课程涉及面很广、知识集成度高，是高等学校自动化、电气工程和机械电子工程等专业的一门重要的专业主干课程。[1-3]
一、“计算机控制技术”课程现状
“计算机控制技术”是一门跨学科专业课程，涵盖内容丰富，但由于各专业的要求不同，课程针对不同专业的侧重内容应有区别，这样才能达到各专业的培养目的。
目前多数高校选用课程教材内容主要是数字滤波、数字 PID、最少拍无差系统、Simth算法和达林算法、模糊控制、神经网络等内容，这部分是建立在一整套完整控制理论基础上的。[4]此外还包括接口技术、现场总线、人机界面等偏重于应用的内容。自动控制等专业培养目标侧重于设计计算机实现控制算法、编制适用于工业控制系统的硬件及接口设计、控制软件，选用此类编排内容的教材比较适用。而机械电子专业方向，机电专业以装备及其控制系统为主要研究对象，课程以了解与掌握计算机控制系统在装备控制中应用为其主要目的，选用此类教材不能体现专业侧重点。同时机电专业有自己的专业设置要求以及本专业特有的先修基础课程，与自控类专业有极大的不同，因此如何根据机电专业自身的专业特点确定理论教学内容及其深度，调整好计算机控制系统的理论及应用技术的关系，是目前机电专业“计算机控制技术”课程教学要解决的首要问题。
因此，在教学实践过程中，应以控制系统应用技术为基础，理论教学的内容和深度以应用内容的需求为标尺，使理论教学内容能够支撑且覆盖该课程涉及的主要技术，使理论教学的深度能与机电专业学生的实际水平及今后的就业需求相符合，同时还要与当前的技术发展水平和趋势相适应，具有一定的前瞻性。
二、机电专业“计算机控制技术”教学内容改革
1.机电特色的控制类课程教学体系调整
面向机电专业的“计算机控制技术”课程应从装备控制应用角度出发，密切结合装备自动化需求组织教学内容。
根据以上原则，在教学中提出将运动控制卡和工业PLC作为计算机控制技术理论与运用结合的载体。一方面在课程开始之前，需要保障学生已掌握先修部分专业应用技术知识，尤其考虑到工业PLC、运动控制器是机电专业常用、最典型控制应用系统，课程内容可与此结合，将工业PLC、运动控制器的应用作为教学案例使用。先修课程包括“电工电子学”、“机械控制工程”、“单片机原理”、“数控技术”、“PLC 原理与应用”等专业课程，其中鉴于“数控技术”课程目前涉及均为封闭式数控系统，因此在课堂上需要补充介绍机电控制中使用面广、开放式的运动控制器（卡）。
另一方面，课程以先修课程中所涉及的、与计算机相关的数字处理与控制技术为主要授课内容，重点介绍数字化后信号处理、数字控制理论及其实现，并通过各个理论教学环节与先修机电控制运用技术紧密结合，实现硬件和软件结合、控制原理和典型应用控制器结合，贯彻理论联系实际的方针，并将先修课程有关方面的知识有机集成在一个完整的机电控制系统内，使学生从整体上系统地掌握数字控制器的机电应用技术。
“计算机控制技术”强调理论、技术与实际应用相结合，理论与实践并重，综合性较强、强调应用，因此在课堂教学与课程实验的基础上，应增加机电综合实践环节，并鼓励学生参加其他开放实验以及科研项目，综合应用所学知识，巩固教学效果。项目选题从工程应用角度出发密切结合装备自动化实践。
2.机电专业特色的课程内容设定
在原有教学内容体系基础上，针对机电专业控制理论基础薄弱、专业需求有别的状况，对教学内容作一系列的重新规划及调整。强调教学内容紧密联系机电传动控制实际需求，优化知识结构、充实机电控制的实例，做到理论和实践运用的对应与相互关联。
对于机械电子专业，拟定的主要教学内容大致如下：
（1）输入/输出通道接口技术。这部分内容在“电工电子学”和“单片机原理”课程软硬件基础知识上，以单片机、PLC、运动控制卡上典型常用的接口硬件，如A/D、D/A、通讯口、触摸屏、开关量输入输出接口等为例子介绍工作原理、使用方法和技术细节问题。
通过与实际应用系统关联认知，学生对输入/输出通道接口设计及技术参数选取建立感性了解，使用中就可以通过查阅样本资料掌握其他类似通用硬件的使用。
计算机控制技术课程范文第4篇
（厦门理工学院 计算机与信息工程学院，福建 厦门 361024）
摘要：本文基于当前测绘信息化发展宏观背景，以地理空间数据处理为核心，以测绘工程复合型人才培养为目标，研究测绘工程专业中计算机相关课程的地位和作用，通过比较分析计算机相关课程在国内高校测绘专业设置的现状和问题，并在课程设置、教材更新、教学方法方面给出一些具体的改进措施，提出以空间处理处理为核心的“5-2-3”的课程设置结构，以期能提升测绘本科生对计算机课程的学习的热情和效率，并以计算机相关技术作为纽带，拓广传统测绘基础知识体系.
关键词 ：测绘工程；计算机课程；教学方法
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）05-0230-03
当前，地理空间信息、生物技术和纳米技术已被认为是当今世界的三大新兴技术.据统计，“十一五”期间，我国地理信息产业增幅超过300%.预计到“十二五”末，我国地理信息产业年产值有望超越2000亿元.作为国家重点支持的科研领域，地理空间信息产业内容涵盖了测绘、地理信息系统（GIS）、卫星导航（gps）、遥感（RS）、计算机等多个学科专业[1].各学科专业知识体系相互借鉴交融，逐步形成“专业互补、技术专攻、协同进步”的发展趋势.各学科研究重点围绕着时空数据为核心，以解决地理空间问题为目标，构建时空数据从获取、存储、显示、到处理、分析、输出以及应用的一体化功能框架[2].不同学科差异体现在针对空间数据处理的侧重点有所不同，例如测绘专业主要偏重于利用人工，借助测量专业仪器采集高精度的空间数据；遥感则主要利用中远距离的航空航天飞机，搭载传感器快速获取大范围的影像数据.《测绘地理信息科技发展“十二五”规划》明确提出“五个能力”的快速提升，形成一批具有国际竞争力的民族品牌软硬件产品的要求.因此，近年来随着信息化测绘技术体系的逐步完善，测绘手段、测绘成果展示以及应用领域等都发生了质的变化.面对测绘学科由数字化向信息化转变和发展所带来的机遇和挑战，作为测绘人才输出摇篮的中高等院校，如何在满足社会市场对传统测绘技能型人才需求的前提下，进一步深化测绘人才的创新教育培养模式、拓广学生的知识纵深体系、实现测绘复合型人才培养目标是当前需要考虑的重要问题.
1 测绘工程专业现状
传统测绘方式主要通过地面观测技术、手工操作等方式进行数据采集和处理，其劳动强度大、时间周期长、测量精度低.随着测绘学科由数字化阶段向信息集成化阶段的转变，现代测绘方式正逐步向自动化、智能化、多样化方向发展.技术的不断革新必然导致行业对于测绘人才的需求结构也随之变化，突出表现在三个方面：（1）劳动密集型向知识密集型转变；（2）单一型人才向复合型人才转变；（3）单一测绘学科向多学科交叉转变[3].因此，对于高校测绘人才的培养，首先必需结合时势、因地制宜，制定科学合理的课程体系.在课程设置方面，一些研究指出，当前测绘人才培养的首要任务是明确人才培养的指导思想，即改革传统单纯的“知识型”，“技能型”教育模式，向以“实践型”、“创新型”培养模式转变.依据这一指导思想，要求测绘专业培养方案的制定需要在确保数理基础知识掌握的前提下，对众多测绘专业课程、交叉学科课程进行筛选，分清主次关系，突出重点.尤其要注重理清不同专业课程之间的交叉、关联、衔接、耦合等关系，通过合并或归类形成条理化、系统化的课程体系架构[4].此外，在应用层面上，测绘作为一门应用型专业，宜结合目前一些院校“产学研结合”的教育发展方针[5]，推进高水平的教师队伍建设、构建产学研结合的教学模式、加强校园同行业单位的密切联系.通过联合实验基地培养等方式，充分了解市场需求和科技导向，一方面有助于专业适时、灵活的调整教学内容，另一方面也可让学生尽早接触社会，准确定位自我，进一步提高自我学习的积极性和能动性.
如图1所示，国外高校的测绘工程专业，其教学内容采用以大地测量、工程测量、定位导航、地理信息系统四个主题为主体的专业培养模式.其中，大地测量和工程测量是传统测绘是测绘专业人才必备的知识体系；而定位导航和地理信息系统则是同其它地理空间专业交叉发展的新兴领域，极大的拓宽测绘技术本身的应用层面，也是测绘复合型人才的主要体现[6].相比国外，国内高校对于测绘工程专业人才的培养在认识上还存在一定的偏差和滞后，主要表现在多数测绘专业院校对学生的培养重心仍旧集中在传统的大地测量和工程测量两个方向，而对后两方向的投入比重则相对较弱且与新兴地理信息技术的衔接不足等缺陷[7].其原因在于我国传统测绘的定义同现代地理信息技术学科的交叉融合存在脱节.尤其是在同计算机技术相关方面的技术脱节十分严重.导致国内测绘工程专业培养体系普遍过于保守，使测绘工程专业毕业生的知识体系形成“孤岛现象”，无法满足当前测绘信息在环境、城市、国土等跨领域的研究工作[8].
通过分析国外测绘专业建设体系发现，不管是传统工测、地测，还是新兴导航、地理信息主题，其实质都是围绕空间数据处理这一核心问题.空间数据具有数据量大、时空复杂、多尺度等特征，因此对于空间数据的处理必须借助计算机技术，这也使得对计算机应用的熟练程度成为了衡量现代测绘人才教育培养目标的关键.然而，目前我国对于测绘工程专业计算机课程设置普遍还存在一系列问题，诸如课程设置目标错误、课程时效性差、缺少实用的专业教材、结构不合理等[9]，具体分析见下一小节.
2 存在的主要问题
对测绘行业本科生而言，早期传统测绘学所要求的三大基本功，即“测、绘、算”的内涵在现代测绘行业中有了很大的变化.其中，“测”主要指对测绘仪器操作技能的要求.随着GPS、全站仪、电子水准仪等自动化仪器的出现，“测”变得更简单，对操作技能的要求大幅度降低，因此“测”更多的体现在对仪器开发、工作原理以及性能的理解和掌握.“绘”指地图绘制，目前有关地图绘制工作基本借助于计算机，因此绘图技能更多指的是电子绘图软件的使用以及二次开发；“算”早期主要指测量项目中平差计算或者坐标转换等常见测量计算，而现代测绘的“算”则指的是对空间数据模型的信息化处理.同过去相比，现在的空间数据具有处理量大、方式种类多样、过程复杂等特点，因此，“算”的能力成了衡量学生对本专业知识水平的重要标准.本着高效的目的，对于海量数据的处理通常借助于计算机来完成，因此现代测绘工作者算的能力主要表现在掌握数据处理方法，软件开发能力和软件使用的熟练程度，即测绘应用领域的计算机技术水平.因此无论是从“三基”能力，或者是“五会”等衡量指标对现有测绘专业毕业生进行考量，都可反映出现代测绘行业对学生空间数据处理，尤其是借助于计算机技术处理空间数据的高要求[10].目前国内高校测绘工程专业所开设计算机相关课程在数量上虽可满足教学需要，但在课程质量、课程衔接方面存在许多缺陷，特别是也缺少相对应的专业课程实践，具体主要体现在以下几点：
2.1 计算机课程设置培养目标错位
对测量专业而言，测绘知识和技能的教育是专业核心，而计算机技术更多的是作为一种工具，在实践环节中起作用[11].在实际工作中，通常需要能既懂测绘专业知识和基本技能，又能熟练时候用各种测绘专业软件的技术人才.这就要求在教学过程中能够形成以基础知识引导实践内容，以实践方式加深知识理解的螺旋式教育模式.一方面加深学生对于测绘空间数据模型、数据操作等知识的掌握，另一方面也可培养学生的自我学习和动手实践能力.因此计算机技术课程的开设必须基于测绘理论知识进行深化拓展，尤其要注意课程之间的主次衔接和连贯性.目前国内高校对于计算机课程的设置过多的关注客观需要，反而忽视了学生主体的发展需求，片面的强调知识的掌握和技能强化.
2.2 计算机相关课程设置结构不合理
目前，我国测绘工程教育课程体系普遍存在不合理的现象，主要表现在：知识结构搭配不合理，偏重计算机理论课程，轻视了计算机实践课程；侧重基础课程的普适教学，忽视计算机专业课程的深化.导致传统计算机知识同测绘专业的交叉融合内容较薄弱，内在知识体系的衔接不够，无法体现测绘计算机课程的教育特色.
2.3 计算机课程设置时效性不高，教材更新缓慢
我国学校测绘工程计算机课程内容主要借鉴计算机专业的基础知识体系，受限于师资水平或者专业背景，一些课程，如C语言，VB语言的教案设计沿用多年，知识陈旧，更新缓慢，已跟不上计算机技术的高速发展的步伐.究其原因，一方面是因为测绘专业培养体系过于保守，新技术的成果没有及时在计算机课程内容中得到体现和反映；另一方面，借鉴而来的计算机课程缺乏同测绘专业知识体系之间融会贯通，过于强调计算机知识体系的完整性，力求面面俱到.然而在课时固定的前提下，不加筛选，去重的课程设置，一方面加重了学生掌握基础知识的负担，同时也忽视了对学生自我学习、适应能力的深化和培养，甚至会使学生对重复性学习产生抵触情绪，“学而非用”，“学而无用”的现象时有发生.
3 改进措施
基于上述存在问题分析，本文针对性的提出几点有关测绘工程专业计算机课程设置方面的改进措施：
3.1 明确计算机技术在测绘工程专业中辅助工具的定位
依据专业课程总学分提出“5-2-3”的课程设置比例，即传统测绘，包括大地测量和工程测量相关理论及实践课程学分比例占50%，计算机技术相关课程占比20%，而定位导航、地理信息系统相关课程学分比例占30%.三者之间主次关系有所差异，主要表现在：传统测绘课程是本门专业，是培养测绘本科生的立足点，因此占据最多比重；定位导航与地理信息系统是当前信息化测绘框架重点发展的应用技术领域，是传统测绘知识体系的延伸和拓展；计算机技术课程是数字化、信息化测绘发展重要的辅助工具和实现手段，也是实现复合型人才培养的关键.按照课程性质划分，计算机技术课程归于应用工具类，其它两种则属于理论知识类，因此，学生逐渐掌握计算机技术的过程，就是传统测绘和现代测绘知识体系融合的过程.需要说明的是，比重划分并非固定不变，其主要目的是从宏观方面明确计算机相关课程在测绘工程专业课程中应作为应用型的工具，起辅助作用.
3.2 以空间数据为核心，以数据处理为主线，设置有测绘专业特色的计算机课程
在确定比重的前提下，还需对计算机课程，尤其是编程基础类课程（如C、VB、C#、Java）等内容进行筛选和去重，避免学生陷入对计算机基础知识的重复学习，将原本依编程语言相互独立的计算机课程根据空间数据处理流程融入到测绘本专业的知识体系中，突出测绘工程专业计算机教学的专业特色.例如，在学生首次接触编程语言（C或C++）时，可把重点放和数据处理有关，如变量、函数、数组、指针、文件等基础知识，在教学的过程中穿插讲解结构化程序设计、面向对象程序设计思想，帮助学生养成良好的编程习惯.通过案例教学法从数据结构与算法课程、测量学原理课程中提取公式算法，作为实验环节的有效补充，提高学生的编程能力，加深对专业基础知识的理解和掌握；在随后开设面向对象编程语言（如C#或Java）课程时，就可相对的减少基础知识的课程比重，把课程重点、难点转移到如开发环境、界面设计、网络应用、以及测量平差课程等实际问题的应用层面，如图3所示，通过阶梯式课程设置让学生能够学有所长、学有所用.为实现以上目标，建议测绘专业讲授计算机相关课程的专任教师应尽量选择具有GIS、测绘交叉背景，又能够熟练掌握计算机技术，或搭配有项目开发经验的应用人才组成教学团队.
3.3 基于项目情境安排课程进度，形成产学研一体化的教学模式
测绘、计算机都是时效性、实践性很强的专业课程，仪器操作和计算机技术更新换代十分迅速.作为高等院校应加强对社会需求、市场经济发展和技术革新的调查和研究，建立学校与测绘生产单位的合作模式，按照科学的理论和方法设置专业课程教学大纲.针对具体课程，可先安排教师深入测绘单位、企业进行市场调研和沟通，基于实际项目或案例，采用项目情景式教学或者开放式实验教学等方法设计课程结构，辅以项目成果建立课程的综合评价机制，结合实践教学等环节形成产学研一体化的教学模式，防止闭门造车、主观臆断的教学现象.
3.4 及时吸纳国内外计算机技术在地理科学领域的最新成果，及时更新迭代教材资料和实践案例
必修课课程设置相对固定，因此建议在开设选修课环节中加以改进，进一步强调对学生的知识面和就业能力的拓展，侧重测绘新技术、新方法和相关行业测绘应用及管理等.对于新型技术的吸纳和通过开设专家讲座或学术报告会、产学合作办学、科研转化教学等手段，让学生更多接触现代测绘前沿技术，对包括GPS（RTK）测量、COR系统、激光三维扫描系统、测绘数据库等现代测绘新技术进行较全面的学习.另一方面，可基于国家关键规划背景，结合如房产测量、地理国情监测、土地确权等实际应用探索如无人机、三维全景等新技术的具体应用，进一步拓宽学生知识面和就业面，使学者能够更好就业.
参考文献：
〔1〕曹俊茹,宋振柏.测绘工程专业教学改革实践[J].测绘科学，2007（06）：196-198+211.
〔2〕周丽娜,谢树春.测绘工程专业中GIS课程的教学改革探讨[J].地理空间信息，2007（05）：124-126.
〔3〕张桂蓉,李红,马玉宝.浅谈信息化背景下测绘工程教学改革[J].科技创新与应用，2012（08）：225.
〔4〕汪志明,郭际明,花向红.优化课程体系培养测绘工程专业创新人才[J].测绘通报，2009（06）：74-77.
〔5〕郭树东.培养高等应用型测绘人才的有效途径——产学研结合[J].测绘工程，2004（02）：57-60.
〔6〕花向红,邹进贵,王泽民.构建复合型人才培养的测绘工程实践教学新体系[J].测绘工程，2003（01）：58-60.
〔7〕于斌.地理测绘人才建设与人力资源发展[J].科技创新导报，2011（15）：216.
〔8〕杨英法，苗方朔.综合职业能力模式课程体系构建[J].中国教育学刊，2012（06）：68-69.
〔9〕李俊锋,张应虎.对中等专业学校测绘工程专业计算机课程设置的探讨[J].北京测绘，2010（04）：91-92+87.
计算机控制技术课程范文第5篇
近年来，在冶金行业电力拖动自动化技术应用型人才的培养愈来愈受到高等院校的广泛重视。但大多高校电力拖动自动化技术应用型人才培养采用教材与实验相结合或相同高校相近专业的培养模式，有的甚至是全盘照搬过去十几年前的培养模式。由于电力拖动自动化技术人才培养目标不同，以及师资、实验设备、生源质量等条件的不同，在教学过程中产生了许多问题，主要表现在以下几个方面。
第一，知名高校为研究型大学，其自动化拖动专业培养的是具有扎实理论基础和研究型拖动控制设计、智能化系统设计人才，且大部分学生毕业后的目标是考研究生或出国留学。我校信息工程学院自动化专业培养的是面向生产企业的本科应用型人才，大部分学生毕业后面临的是从事自动化控制。因此，采用依托重点高校的培养模式，其结果可能是理论上不去，实践动手又下不来，应用能力不强，最后必然是就业困难。
第二，一般高校自动化专业培养的通常是通用型自动化设计、电气工程人才，其培养目标强调的是宽口径、复合型人才，其课程体系宽，基础课多，专业课少。我校主要是根据冶金、石油企业和市场需求，确立的专业方向为“冶金自动化与石油自动化”，如果照搬普通高校的培养模式，就难以建设专业特色。
第三，传统高校的培养模式也存在不足之处，例如部分教学内容陈旧过时，没有反映最新的技术发展内容和市场需求，不能满足现代冶金企业等用人单位的要求，其典型例子就是自动化教材反映板带材可逆冷轧机压、四辊异步可逆轧机系统技术、钢板加速冷却系统和步进式加热炉集散控制系统等知识内容没有提到或介绍较少，导致学生基于冶金工业自动化控制应用的设计能力和开发能力不强；概述性课程较多，其结果是什么都学，什么都不精通；实践性、应用性课程和学时均较少，导致学生实际能力不高。
因此，研究、改革、创建具有冶金工业技术特色的人才培养模式，对提高我校人才培养质量，提高毕业生的就业率具有重要的意义。
二、人才现状与需求调研
为确定专业方向和人才培养模式，我们走访了东北大学自动化研究中心、北京科技大学轧钢控制实验室、重庆钢铁集团公司轧钢厂、上海宝钢集团公司、重庆大学等有关教学单位、生产厂家和用人单位，对我国冶金工业技术现状与发展、用人单位对人才知识结构和能力的需求规格，以及当前培养模式存在的问题进行了广泛的调研。
（一）冶金工业自动化技术人才的工作岗位分类
1.初级冶金工业自动化技术人才
初级冶金工业自动化技术人才是指在生产岗位上承担冶金工业自动化控制系统装置的具体操作及日常简单维护工作的技术工人，在冶金工业自动化技术岗位中约占70%，是目前需求量最大的冶金工业自动化技术人才。
2.中级冶金工业自动化技术人才
中级冶金工业自动化技术人才是指在生产岗位上承担冶金工业自动化控制系统装置设置人员和系统计算机控制中心维护、维修人员，这类人员在冶金工业自动化技术岗位中约占20%，其中控制系统装置设置人员占10%，计算机控制中心维护、维修人员占10%。
3.高级冶金工业自动化技术人才
高级冶金工业自动化技术人才是指具备并精通冶金工业自动化控制系统装置操作、系统参数设置和自动控制系统维护、维修所需要的综合知识，并在实际工作中积累了大量实际经验，精通冶金工业自动化控制技术和冶金专业知识、系统电气设计，掌握冶金工业设备系统统调，能自行完成冶金工业自动化控制系统的选型、装置系统的安装、调试、维修和精度优化以及冶金工业技术数字化改造，适合于担任企业的技术负责人或冶金工业自动化控制装置产品开发的设计主管，其市场需求为5％。
（二）对冶金工业自动化技术人才的知识结构要求
对于初级冶金工业自动化技术人才，应以传统的工业自动化技术（电机原理与控制、电力电子技术、自动控制原理、电力拖动自动控制系统、计算机基础、检测与转换技术等）为基础，学习掌握工控机技术以及可编程控制器PLC软件。
对于中级冶金工业自动化技术人才，有两种情况：冶金工业自动化控制系统软件人员应更加熟悉冶金生产工艺，精通自动控制计算机软件编程；冶金工业自动化装置系统维修人员要以机、电、光和液（气）控制技术为基础，掌握冶金工业自动化技术维护与维修的技术和技能。
对于高级冶金工业自动化技术人才，必须具有较扎实的冶金和自动化专业基础，较全面地掌握冶金工业自动化系统维护、冶金自动化专用设备的相关原理与技术，具备冶金工业自动化设备研制与开发能力，还必须具有较高的外语水平。
（三）冶金工业自动化技术教育发展现状与问题
虽然我国各类院校加大了培养工业自动化技术人才的力度，但始终不能满足现代钢铁行业的需求，主要原因有以下几个方面。
1.课程设置和教学内容不能满足现代冶金企业需求
我国工业自动化类专业的课程设置近几年虽有所改进，但教学内容仍较陈旧，学生所学到的知识、技能与企业的要求尚存在差距。例如，板带材可逆冷轧机压下计算机控制系统和步进式加热炉集散控制系统的教学还较薄弱；部分学校因实验条件所限，仍以理论讲授为主，企业急需的冶金工业自动化控制系统的编程、操作、维护的培训效果较差。
在实践技能培训方面，很多院校把实训重点放在交直流调速系统的简单操作上，而对轧钢系统、冶炼工艺（如冶炼基本原理、冶炼控制技术、冶炼参数设置等）、计算机控制设计、可编程控制器与数控编程、冶金自动化数控设备调试技术、系统的维护、维修等专业技术能力训练不够。
2.冶金工业自动化专业（方向）师资数量不足，素质不高
同时具备相当的理论知识和丰富的实践经验的冶金工业自动化专业师资严重不足，尤其缺乏熟悉冶金企业生产实际，并能够承担冶金工业自动化技术教学工作的“双师（教师、工程师）型”专业教师，严重制约着现代冶金工业自动化技术人才培养水平的提高。
三、培养模式的研究、改革、创新与实践
（一）指导思想
在就业竞争日趋激烈的今天，特别是对培养应用型人才的重庆科技学院而言，培养模式的改革和创新应紧紧围绕“增强学生动手能力、提高毕业生就业率”这个主题来进行。因此，改革、创新培养模式的指导思想为：以就业为导向，以提高技能和动手能力为主线，突出专业特色，全面改革课程设置和课程内容，加强实践性教学，增强实际应用能力，创建具有重庆科技学院特色的人才培养模式。
（二）确立专业方向和核心专业要求
根据市场调研，确立冶金工业自动化专业方向和特色为“轧钢与冶炼控制”，即在培养通用型的电机控制技术、自动控制原理、电力拖动自动控制技术人才的基础之上，培养能从事冶金工业自动化控制技术、冶炼控制技术、轧钢数字控制技术与系统维修维护方面的专业应用人才。
核心专业要求也就是学生应具有的核心专业能力是具有基于计算机控制技术的冶金工业自动化软硬件的设计能力。
1.确立专业方向课程体系
我院开设的工业自动化专业冶金自动化方向的课程包括：冶炼过程控制系统设计、冶金控制系统综合实训、自动化仪表及DCS、交流调速系统、冶金过程控制、过程控制系统及装置、直流调速控制系统、常用电气技术与PLC、电力电子与电力传动、集散控制系统与现场总线技术、单片机系统综合训练、过程控制系统综合训练。这些课程构成了本专业的课程体系。
电力电子与电力传动课程原来讲授通用的电力传动控制技术，现改为以轧钢传动控制为实验平台，重点讲授电力电子技术、伺服控制、PLC控制。直流调速控制系统课程是对电力拖动自动控制系统课程的巩固和提高。冶炼过程控制系统设计、冶金控制系统综合实训课程是对冶金自动化技术知识水平的巩固和提高。通过过程控制系统综合训练课程，学生才能真正掌握好冶金工业自动控制技术。单片机系统综合训练课程包括单片机原理和软件编程能力培养，并增加了1周的单片机软件设计过程。
2.确立核心专业能力课程体系
计算机辅助仿真设计（Matlab）、计算机电子电路设计（Protel）、计算机C＋＋语言、DSP原理与应用、EDA原理与应用等课程构成了培养学生基于计算机的仿真设计与计算机控制软硬件设计能力的核心专业能力课程体系。计算机辅助仿真设计（Matlab）软件在生产实际中应用非常广泛，是现代工业自动控制技术必须掌握的一个工具。计算机电子电路设计（Protel）和EDA原理与应用也是在生产实际中应用非常广泛的软件，作为选修课，对进一步提高学生基于计算机的软硬件设计和控制能力，拓展学生的就业空间都有重要作用。
（三）坚持以冶金行业为主、自动化与冶金相结合的专业内涵
在整个课程设置体系中，自动化类课程约占40%，计算机类（软件、硬件、芯片）课程占30%，冶金自动控制系统与检测占30%。之所以这样设置，原因主要有以下两点。
首先，几乎所有冶金企业的冶炼类岗位和自动控制系统类岗位是分开设置的，没有对应的冶炼技术与自动控制系统技术融合岗位，因此，必须坚持以冶金自动化装置控制技术为主，学生才好就业。但是，大量的冶金自动化高技术设备又要求自动化，这类技术人员必须既懂冶炼，又懂控制，而不是以往传统的纯自动化类技术人员。因此，自动化必须结合冶炼技术是冶金工业自动化专业的内涵。
其次，我校冶金类专业在西南地区是相当知名的，有强大的师资和学科支撑，因此，利用好这种优质资源来打造品牌专业是具备条件的。
1.冶金控制过程主干课程
冶炼过程控制系统设计、冶金控制系统综合实训、自动化仪表及DCS、冶金过程控制、过程控制系统及装置、过程控制系统综合训练等课程构成了培养学生设计能力的主干课程。
2.自动化控制主干课程
电工电子技术、数字电子技术、电机控制技术、自动控制原理、电力电子技术、电力拖动自动控制技术、自动检测技术等课程构成了培养学生加工制造能力的主干课程。
3.计算机主干课程
PLC原理与应用、单片机及控制系统设计、课程设计、单片机及控制系统设计、集散控制系统与现场总线技术、单片机系统综合训练、DSP原理及应用、EDA原理及应用、计算机仿真、C＋＋语言等课程构成了培养学生计算机控制等方面应用能力的主干课程。
（四）加强专业学习，强化专业能力和专业特色
长期以来，各重点高校的培养目标都是宽口径、复合型人才，采用的是粗放式的培养模式，其指导思想是使毕业生的就业面更宽，能从事的职业更广。因此，在其培养计划中，学习的课程门数、学科和专业基础课、概述性课程均较多，专业课较少，因而也淡化了专业特色和学校特色，削弱了学生的专业能力。在这种情况下，加强专业课的学习和专业能力的培养，强化专业特色，反而更有利于学生就业。我们采取的措施是：减少通识课、学科基础课的学时，增大专业课的学时比例将原有的电机原理与拖动、电工原理、模电技术、数电技术课程压缩，课时由110学时减为80学时。删去工厂供电、常用电气技术等基础课。电力拖动自动控制系统由88学时减为64学时，增加30学时的DSP原理及应用和EDA原理及应用，强化计算机仿真的核心专业能力。改革后，通识课所占学时比例由36.75%降为31.5%，学科基础课和专业基础课由28%降为20.5%，而专业课则由10.25%提高到22.75%。
（五）加强实践性教学，增强学生的实际应用能力
实践性教学环节包括实验、上机等非集中性实践教学和电气综合实习、两性实验、参观实习、课程设计、生产实习、毕业设计等集中性实践教学。集中性实践性教学环节学时由28周增加到改革后的42周，增加了34%。主要增加了1周的冶金控制系统综合实训、2周的单片机系统综合训练、1周的过程控制系统综合训练、2周的自动控制课程设计以及其他课程设计周数。为充分保证实践性教学的质量和效果，学校投入大量的实验设备，建成了拥有先进技术的电工技术实验中心、自动化实验创新基地。实验和上机等非集中性实践教学学时由原计划的202学时增加到改革后的290学时，增加幅度约为43%。
（六）加强课程衔接的科学性及合理性
将变频器技术与应用由原来的第6学期讲授改在与电力电子技术课程同步的第5学期讲授，所有课程设计均在学习了相应课程后立即进行。直流调速系统由原来的第6学期讲授改为第5学期讲授，作为一门专业基础课，提前上更科学合理。
（七）改革教学方法
将一些应用性较强的课程（如电力拖动自动控制系统、变频器技术及应用等）的部分学时由教室改在实验室或实训基地进行，实行现场教学。将操作性较强的软件课程，如EDA、计算机电子设计（Protel）等，由课堂讲授改在机房进行，教师边讲授，学生边操作，以提高教学效率和教学效果。
（八）加强实训教材、大纲、指导书的编写
