时间：2022-10-23 03:04:31
导语：在计算机控制技术的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
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
中图分类号：G420文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
随着科学技术的不断发展，在工农业生产的诸多领域中，人们广泛地使用计算机作为控制器来实现自动控制系统。计算机控制技术是融合了计算机技术和自动控制理论后发展起来的理论性和实践性很强的一门交叉学科，它是高等学校中自动化、电气工程及其自动化等专业的一门重要的专业主干课程。学习本课程应从工程技术角度出发，要注重理论与应用结合、设计与实现结合，注重系统性和实用性，要求学生通过本课程的学习掌握如何利用计算机控制生产过程的基本原理，并基本掌握计算机控制系统的分析设计与实现方法及计算机在工业过程控制应用中的各种技术。本课程的特点是理论和实践是密切联系的，由于本课程的这种特点，使得学生在课堂学习阶段很难领悟计算机控制技术的精髓，并将其应用于工农业的生产过程。计算机控制技术是一门实践性极强的应用性学科，本课程实践教学是帮助学生学好这门课程的一项重要手段。
一、目前课程教学中普遍存在的问题
学生在完成计算机控制技术课程学习之后，一般应掌握本课程介绍的基本原理，完成简单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)计算机控制技术是一门多学科、多课程相关、实践性强的课程。目前的计算机控制技术教材，在内容设置上或是偏重于理论分析或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应用软件设计开发的一般步骤，按这类教材组织教学，学生难以在规定的课时内全面掌握该课程的主要内容，从而制约了学生应用课程知识解决实际问题的能力。
(2)学生缺乏面向工程实践的机会，学生能学好课程的书本内容，通过课程理论考核没有问题。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。
(3)理论教学、实验教学等实践环节不能有机结合。有的高校实验条件差，实验教学主要以验证性、演示性实验为主，缺乏综合性操作训练项目，实践学时少等极大限制学生实践能力的提高。课堂理论教学过程枯燥，学习效果差。
二、实践教学的探索
目前社会对高等学校工科专业毕业生的知识能力和素质结构，尤其是实践动手能力、工程意识与创新思维的培养方面提出了新的要求，原有的实践教学模式已不能培养符合现代经济发展与市场经济需求的生产技术应用型人才，很多高校传统的实践教学都是附属于理论课而设置的实验、实习和课程设计。近年来高校扩招后高等教育向大众化发展，学生面临着较大的就业压力，直接反映在毕业生就业方面，要摆脱所面临的困境，就必须培养社会所需要的实践能力强、真正具有工程意识和一定创造性的应用型人才。
加强计算机控制技术课程实践教学的探索很有必要。下面从实验教学、课程设计和其他的实训辅助教学环节出发，探讨如何提高课程实践环节的教学质量，调动学生学习的积极性，提高学生的实践能力，培养了学生的创新精神。
2.1 实验教学的探索
实验是培养理论联系实际、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段，因此多数学校选择了最基础的且有较高实用价值的实验项目。然而一些实验内容又多是验证性的，专业所需的实践能力、工程意识与创新精神得不到系统的培养与训练。2.2 课程设计教学之探索
计算机控制技术的课程设计是本课程教学中的一项重要内容，是完成教学计划达到预期教学目标的重要环节，是教学计划中综合性较强的教学环节，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。本课程设计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。
目前多数学校在课程设计时采用的方法是在计算机控制实验设备的基础上，完成一些综合性较强的系统设计题目，比如在TD-ACC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。缺点是系统的框架固定，可选范围有限。
针对课程设计，我们拟以单片机为控制器完成计算机控制系统的设计，融合Matlab和Protues等软件。利用Matlab在建立控制系统模型的优势，以Matlab软件作为课程设计的理论仿真平台，加深学生对计算机控制理论的理解和应用。另一方面，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、仓库温湿度控制系统设计、加热炉温度控制系统设计等课程设计课题，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。
2.2 重视辅助实训环节的探索
高等工科学校是培养社会所需要的有一定理论知识、实践动手能力强、具有工程意识和一定创造性的高等技术应用型人才，因此，要完成这一培养目标，我们就必须重视实训环节。我们学院不断加强实践教学与管理改革，创立了创新实训基地，以综合、设计创新实训为主，实训形式丰富多样，有综合性设计、计算机仿真、创新设计、实物制作与竞赛，并不断加强实训基地和课程教学的联系，目前实训基地已经有专人管理，走上了规范化的教学管理轨道。
为配合本课程，我们学院组织一些动手能力强、有兴趣的同学成立实训小组，利用课余时间进行培训，指导教师只给出训练项目的基本要求、所要实现的功能和性能指标，系统设计、元件选用、PCB板制作、焊接工艺和电路调试等环节，均由学生独立完成，以加强学生的工程意识与实际应用能力，并要求学生对一些课题的设计制作具有创新性。学生还通过到产学研结合的企业实习、参与教师所承担的工程课题工作等，进一步培养学生的工程应用能力，如完成智能温度闭环控制系统设计、循环温度检测仪等项目。尽管这种形式灵活的环节目前面向的学生人数不是很多，但是结出了甜美的果实。经实训基地训练的一批学生获得了优良成绩，我院学生于近几年连续在全国大学生电子设计等竞赛中获奖。
1主要控制功能需求
1.1变配电系统
1.1.1遥测、遥信对象附楼配电室技术屏低压I段主供回路、附楼配电室技术柜低压II段备供回路、附楼配电室动力屏低压供电回路、新闻网配电柜低压I段主供回路、新闻网配电柜低压II段备供回路、动力站新闻网低压I段送电回路、动力站新闻网低压II段送电回路、动力站全台网低压I段送电回路、动力站全台网低压II段送电回路。
1.1.2遥测信号每个供电回路线电压：Uab、Ubc、Uca；相电流:Ia、Ib、Ic；电源频率:PF；功率因数:cosφ；有功功率:P3；视在功率:S3；无功功率Q3；有功电度kWh；无功电度kVarh。
1.1.3遥信信号每个供电回路分闸信号、合闸信号。
1.2通风空调风机控制系统
1.2.1遥信、遥控对象排风机1#、排风机2#、排风机、1#回风机（备用）、2#回风机（备用）、3#送风机、3#回风机、4#送风机、4#回风机、5#送风机、5#回风机、1#送风机、2#送风机、1#回风机、2#回风机、1#送风机（备用）。
1.2.2遥信信号允许自动信号、停止/运行信号、热继电器故障信号、起动故障信号。
1.2.3遥控信号起动信号、停止信号。
1.3遥控信号发出当遥控信号发出后，风机实际未动作，经过延时后，发出操作故障信号，弹出报警窗口。
1.4日报表功能每日每小时记录一次所有供配电回路负荷情况，并附报表打印输出。
1.5供电回路负荷历史数据查询以历史趋势图形式查询，可按10min，任意时间段进行历史负荷查询。
1.6风机控制记录查询以历史趋势图形式查询，可按10min，任意时间段查询风机运行状态。
1.7报警事件查询热继电器故障信号、起动故障信号查询。
1.8操作事件查询对操作事件情况进行查询。
2控制系统开发
2.1色彩选择金属灰为背景，蓝色、黑色为字体主色，红色为强调。
2.2操作以菜单为主，按钮为辅，主系统图设置人性化开关点击等灵活多样的操作方式。
2.3主要画面设置低压配电系统图、低压系统遥测、日报表、风机控制、风机控制记录、事件查询、报警查询、用户管理、登陆、注销、退出。开发主界面如图2。
3主要控制界面开发
3.1低压配电系统图不带电状态下为绿色，带电状态下为红色；在画面上显示相电流：Ia、Ib、Ic；所有开关柜断路器位置均设置有透明按钮，点击后打开各开关详细的遥测画面；所有开关柜均判断开关分闸/合闸状态，并根据判断情况进行红绿色显示（如图3）。
3.2低压遥测画面主要显示每一开供电负荷的实时数据，包括线电压：Uab、Ubc、Uca，相电流：Ia、Ib、Ic，频率PF，功率因数cosφ，有功P3，无功Q3，视在功率S3，有功电度kWh，无功电度kVarh及断路器状态；用棒图形象显示负荷情况；用历史趋势图显示负荷情况（如图4）。
3.3日报表查询每天每小时记录一次三相负荷电流形成日报表，并计算一天中的最大值、最小值、平均值。可查询每一天的日报表，达到900操作权限可对报表进行打印、删除等操作。
3.机控制达到800操作权限，可进入风机控制画面。画面设置16台风机操作功能区；当就地/集中操作开关处于就地操作时，计算机不进行集中操作，但可对其运行状态进行遥测；当就地/集中操作开关处于集中操作时，计算机可进行集中起动/停止操作，并对其运行状态进行遥测。
3.5风机控制记录采用历史趋势图，对风机运行状况进行记录，可查询每台风机的运行状况，进行10min查询，参数查询，定义记录笔查询。
4总结
关键词：微机原理；课程；实验教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）06-0281-02
一、引言
《计算机控制技术》是计算机、信息和控制类专业的一门专业必修课。该课程将自动控制原理、计算机技术和通信技术进行了结合，具体而言，就是通过计算机替代传统的控制器构成闭环反馈系统并实现较为复杂的控制算法。随着计算机技术、传感技术和通讯技术的发展，传统的控制系统正由集中的模拟控制体系加速向开放的数字控制体系发展。越来越多的控制系统正采用计算机来取代传统的控制器。与传统的控制系统相比，计算机控制系统具有成本低、效率高、安装和维修简便以及灵活性和可操作性强等优点，同时可实现计算资源共享，从而提高系统资源的利用率。这类日益广泛的计算机控制技术已在各类工农业生产、航空航天、交通系统、无线通信、机器人、智能建筑、国防等领域获得了广泛的应用。由于计算机控制系统本身所具有的特性，要求相关专业人员在了解并掌握工业计算机的软件、硬件以及设备的基本原理和方法的基础上，将被控对象、传感器、控制器、执行机构相联接构成一个有机的整体，完成预定的任务。
本门课程是在开设了《汇编语言》、《微机原理与接口技术》、《自动控制原理》及《电路电子技术》等先修课程后，再为学生开设。《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程，学生只有通过本课程的理论学习，在掌握了计算机控制系统的分析和设计的基础上，动手构造有关电路并上机调试设计的程序，才能充分领会、理解并掌握教材中的内容。
二、《计算机控制技术》实验教学存在的问题
在传统的教学活动中都是以教师为中心，教师的主要任务就是在课堂上以生动的语言来进行知识的传播，学生则在教学过程中处于一种被动的认知和接受的位置。《计算计控制技术》课程通常采用理论教学和实验相结合的方法进行教学，课堂讲解传授理论知识，实践教学帮助学生认知、提高应用能力。但以往的教学普遍以课堂教学研究为重点，而对学生进行有效的试验实践研究不够重视。尤其传统的实践教学通常是以验证为主的实验方法，一般只要求学生根据试验原理总结实验现象，而这些试验现象都是一种必然的结果，这种实验教学方法往往可以使学生取得一些深层次的认识或体验，但是对学生分析与综合设计能力、整体创新能力的培养仍然不够。达不到提高学生独立创新和应用能力的教学目标[1]。因此，对传统实验教学方法的改革迫在眉睫。
三、《计算机控制技术》实验教学的改革
1.重新编写与实验设备配套的实验指导书。试验教学的改革从编写新的试验指导书开始，新的试验指导书既与选用教材又与试验设备相配套。实验指导书的改革主要体现在三个方面：第一，增加学生独立设计试验步骤的部分。具体而言，在试验指导书中只需提出实验的目标、功能要求和性能指标，然后由学生独立完成所需要的试验步骤。只提实验要求，能够改变学生只按照实验指导书的步骤而不加思考的状况[2]。第二，由学生独立设计试验数据表格。试验的结论都是由试验数据总结出来的，所以要求学生能够完成试验表格的设计，且系统的设计与实验过程等所有工作也都由学生自己完成。第三，增加一些加宽、加深的试验内容。由于学生的试验能力不处于同一层次，所以需要为那些基础好、动手能力强的学生提供更多的学习机会。
2.减少验证性的实验内容，增加综合性的实验内容。教师要从教授实验方法、检查实验结果转变为引导学生完成相关实验项目，共同分析、解决实验中的相关难题。这样就给学生造成了一种学习压力，促使其提高学习热情和主动性，使学生从被动的学习转向自觉的研讨。在试验内容的安排上，要减少验证性的试验内容并相应增加综合性的试验。除个别规定的验证性实验外，不给定实验电路图，不指定详细的接线步骤，完全由学生在掌握现有实验资源的前提下设计相应的实验电路。在程序设计上也要强调学生在实践活动中的主观能动作用，除专门规定的验证性实验外，不指定详细的编程步骤，不给定详细的流程图和实验程序，对学生完全开放，由学生自主地编写相应的程序。同时学生也可以自由发挥，去做自己想做的不受教学内容局限的实验[3]。根据一直以来的教学总结，发现计划实验教学课上的时间还不足以满足同学门的实践需求。这就要求实验室除进行计划实验教学之外，还应满足学生自由进行实验的要求。为此，采取了开放式的实验室管理办法，将空闲实验室向学生开放。学生可以根据计算机控制系统的基本原理和现有的实验室资源，自己拟定试验目的以及预期试验结果，并设计构造相关的试验内容以及试验步骤。并且鼓励学生根据自己的兴趣爱好自由地去做想做的实验，这样学生的实验内容和要求都会有所不同，进而促进学生的学习兴趣。
3.组织学生参加课外兴趣小组。以上讨论的都是课程中的实验教学，除了规定的课程实验之外，教师还要组织对计算机控制技术感兴趣的同学成立计算机控制技术兴趣小组。这种兴趣小组可以让同学们自由发挥，比如，对新技术理论感兴趣的同学，可以在教师的指导下围绕最新技术收集资料，探索科学研究的前沿，成立讨论小组，并开设专题报告，从而增加自己的阅历；对设计感兴趣的同学，可以提供基本的原材料，让学生开发和研制一些实用的科技小产品。这种做法的最大好处就是带动了学生的学习积极性，让学生能够感到学习也是一种乐趣，同时还能让同学在无意识之中巩固了理论知识，并将理论应用到实践，提高了学生的实际应用能力。兴趣小组成立后，在兴趣小组中选取一部分优秀作品，根据作品的创新性和实用性，指导学生申报校级甚至更高级别的学生科研课题。对于有课题的教师，可以让部分优秀同学加入到教师的科研课题中，让同学尽早地接触科研活动的整个过程，启发学生独立思考，充分发挥学生的创造性，提高学生的综合素质。然后再从学生的科研课题中选拔优秀的项目参加设计大赛，比如电子设计大赛、飞思卡尔智能车大赛、机械创新设计大赛等，这些竞赛活动使学生受益非浅，从学生被动地要求做实验，到学生主动地要求进实验室做实验，加深了对课本知识的理解与融会贯通，学到了许多书本上所学不到的东西，培养了创新设计能力。
四、《计算机控制技术》实验教学改革的效果
1.激发了学习积极性，提高了自学能力。实验指导书中的设计内容都是根据学生的实际情况和当前计算机应用领域的最新案例自行设计的。这些案例在学生身边都能经常地接触到，也是学生非常感兴趣而又特别好奇的计算机控制系统，这可使学生感到所学内容跟得上时展的需求并具有相当的实用价值，学习积极性能够得到进一步的提高。由于部分实验是考查学生的自学能力，无法在课本中找到现成的答案，只能通过所学到的理论知识并查阅相关资料才能解决，从而促进了学生学习和自主思考的能力。
2.培养了学生的创新能力。在传统的实验教学中，学生不用思考也不需思考，只是按照已知的实验步骤完成实验，只是一个被动的接受者，很难谈得上训练创新能力和创新意识。而将学习的主动权交给学生，让学生成为实验的主体，改变学生从书本出发而不是从问题本身出发的思路，摆脱书本的束缚。让学生从查阅资料开始，进行总体方案设计、编写控制算法程序、调试系统、选择参数、直到得到最佳实验结果。在这种创造性的工作中，给他们提供了一个自由想象和大胆创新的空间，激发了他们的创新欲望。实验把动脑和动手有机地结合起来，培养了他们的创新意识和创新能力。
3.提高了学生的工程实践能力。实践是创新之源，工程实践是创新的基础，提高学生的工程实践能力才是工科教学的重点之重点3]。由于编写了新的实验指导书，学生在实验中必须考虑各部件之间的电路连接、相互控制、整体配合等细节，需要通过不断的摸索，总结出一套行之有效的办法。在这样的实验活动中，学生通过对相关资料的归纳、整理，对实验过程做有效的梳理，认真总结实践中出现问题的原因和解决问题的方法，充分地认识设计的优缺点，为探索更加优化的设计、实现方案，为今后的工作实践打下良好的基础，从而使学生不论是从知识的积累上还是能力的提高上都会产生一个极大的飞跃[4]。
五、结论
通过实验指导书的改编，提倡学生自己编程做计算机控制技术实验，这激发了学生的兴趣，增强了学生自主思考、综合运用知识的能力，提高了学生分析问题解决问题的能力，训练了学生的创新能力和创新意识，取得了良好的实验教学效果。随着学科建设以及实验室建设的发展，一些先进的实验设备已经到位，如过程控制实验系统、倒立摆实验系统、随动系统等，我们将逐步把这些设备与计算机控制技术实验结合起来，开发更加先进、更具有实际意义的新实验，为感兴趣的学生提供纵深发展的机会。
参考文献：
[1]马常旺，林卫星，谢建军.计算机控制技术实验课的改革与实践[J].实验技术与管理，2004，（2）：125-128.
[2]孙坚，王强.宽口径培养模式下《计算机控制技术》的教改与实践[J].中国电力教育，2013，（28）：130-131.
关键词：计算机控制；理论教学；考核方式
作者简介：张立富（1971-），男，黑龙江哈尔滨人，黑龙江大学机电工程学院，副教授。（黑龙江 哈尔滨 150080）
基金项目：本文系黑龙江大学新世纪教育教学改革工程项目（项目编号：2011C112）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）08-0148-02
“计算机控制技术”以控制技术、电力电子技术、计算机技术等为基础，综合运用了传感与检测技术、PLC技术、工程技术、电机测控技术、单片微控制器技术和网络构建技术，其核心是微电子控制技术，是实现生产技术的精密化、生产设备信息化及生产过程自动化的专门学科。[1]近年来，企业对计算机控制领域的应用人才需求很大，为了适应科学技术发展对高层次人才培养的需求，各高校都在积极寻求“计算机控制技术”课程教学改革的有效方法和手段，加强对学生创新能力与综合素质的培养。由于“计算机控制技术”课程的理论性和实践性都很强，因此，对理论教学和实践教学、考核方式进行探讨、研究和实践显得尤为重要。
一、“计算机控制技术”课程现状分析
在“计算机控制技术”教学实践中，存在的主要问题有：
1.理论学时数多，实践学时数少
目前，“理论课+实验”是被各高校所普遍采用的“计算机控制技术”传统教学模式，课堂教学往往占主导地位，实验教学起辅的作用。这就直接导致了学生学到和掌握的理论知识较多，但真正面对实际系统的时候仍然是一片茫然，而如果盲目减少理论学时数又会影响课程内容的系统性和完整性。
2.实验教学内容单调
当前，在大部分高等院校所开设的“计算机控制技术”实验中，通常是演示性的实验和验证性的实验居多，比如A/D转换实验、PID控制实验等，而开发性较强的综合性实验设置偏少。学生通常对于简单的验证性实验能够较好地掌握，效果也较好，而在进行独立的综合性系统开发时显得一片茫然，无法将学到的理论知识有效地转化为实际的动手能力。
3.考核方式不能客观地反映学生的能力
该课程传统的开卷考核方式和闭卷的考核方式都对课本的依赖程度较高，学生往往可借助死记硬背的方法就能获得较高的分数。而对于那些平时善于独立思考，具有创新意识，兴趣点在于解决实际问题的学生来说显然是不公平的，这是因为他们不喜欢死记硬背，取得的成绩自然也不是很理想。显而易见，这种单一靠一张试卷来评价学生的考核方式存在的弊端较大，更不能如实地反映一个学生的真实能力和水平。
二、“计算机控制技术”课程的理论教学和实践教学改革
1.进行理论教学改革，注重对学生创新能力和综合素质的培养
课程改革除了优化教学内容之外，教学方式、方法的改革也很重要。随着现代科技的不断发展和进步，单纯的继承型、守业型人才已经无法满足社会的需求，未来的人才应以能够独立思考、善于进取、有创造性思维为基本特征，并能够顺应新形势的发展、变化。[2]
（1）重视教学目的和要求。在教学过程中，教师应重点强调“计算机控制技术”课程的教学目的和要求，这就决定了在教学过程中基本概念、基本规律的讲授形式。在讲解计算方法时，除了培养学生的计算能力，还可以借助计算所得的结果使学生更好地理解和掌握基本概念或基本规律。
（2）采用多种教学方法，使学生成为学习的主体。由于计算机控制技术非常密切地与实际应用相联系，枯燥的概念比较多，因此授课教师所采用的教学方法是否合理必然会影响教学效果的好与坏。[3]笔者根据具体的教学目标、课程的特点、学生的知识基础和心理特征，以及其自身的特点，采用多样化的教学方法大大降低了“计算机控制技术”的教学难度，所讲授的内容也就更容易被学生所理解。
积极运用项目驱动教学法。该方法将“理论教学、学生自学和独立实践”有机结合在一起，以集教学和实训为一体的实训室为载体，以小组为单位，由实际问题入手，通过技能训练引出相关的知识和理论，给出明确的学习目的、学习内容和学习要求。学生通过自主学习找到解决问题的思路，最后通过独立动手实践进一步加深对于概念的理解和掌握，同时相关的技能也获得了提高。这种教学方法将理论知识的实用性放到首位，彻底打破了传统的先理论后实践的教学模式。
积极采用探究式教学法。在教师的指引下，让学生对当前教学内容中的主要知识点进行自主学习、深入探究并辅之以小组合作交流或讨论，这种教学模式既可以提高学生的学习兴趣，培养创新思维和创新能力，还可以帮助学生更深入地理解和掌握所学内容。
该教学法能够取得成功的关键是要保障学生在学习过程中的主体地位，同时还需要有教师启发和引导，离开其中的任何一方，探究式教学模式都很难取得良好的效果。由此可见，“自主、探究、合作”是这种教学模式的基本特征。
（3）转变授课方式，培养学生独立学习和思考的能力。通过改变授课方式加大课堂信息量，在总学时无法增加的情况下适当减少理论课教学时数，增加实习实训教学时数，即做到：在课堂教学上抓住重点内容，尽量选择有代表性的方法和技术来讲解，给学生留出课后自学的空间。课堂教学内容从刚性化向柔性化转变，从单一化向多样化转变，从灌输式向启发式转变，鼓励学生自主学习，独立思考。
2.改革教学手段，增强教学效果
研究和改进教学手段也是提高教学质量的重要一环，在明确教学目的和内容之后，教学手段将直接影响学生对于知识的理解和掌握，对于能否高质量地完成教学任务和教学目的意义重大。本课程在教学过程中大胆采用高科技教学手段，尤其是多媒体辅助技术、3D动画制作技术和模拟仿真技术，突破了传统的“教材+粉笔+板书”教学模式。改革教学手段不但可以使晦涩难懂的教学内容变得更加直观形象，而且还可以节省教学资源，提高教学质量。
3.实践教学改革，培养浓厚的学习兴趣
（1）为培养学生的动手能力和创新意识，课题组以作业的形式安排了小型课程设计。如“锅炉温度计算机控制系统设计”、“直流电机闭环调速控制系统设计”、“产品装箱计算机控制系统设计”等与课程密切相关的内容，同时在设计任务和内容上要考虑到学生能力的个体差异，既要照顾到一般水平的同学，也要给少数优秀的学生发挥聪明才智的机会。通过这样目的性很强的实际设计会使学生得到不同程度的锻炼，如：方案的选择、硬件的构建、软件的开发等。巩固所学知识的同时，也为将来顺利完成毕业设计打下了良好的基础。
（2）除了在教学过程中增加课程设计这一教学环节之外，在教学改革的过程中，笔者还对实验室进行了完善，对原来的实验内容进行了优化，设置了综合性的设计实验与传统性的印证性实验，以期通过实践教学，达到培养学生应用所学的控制理论去解决实际问题、将实际遇到的问题抽象为理论问题的能力的目的。综合性实验与印证性实验的区别在于：只给出实验的目标和要求，详尽的实验步骤、实验电路图是没有的，学生可以根据个人的实际情况选择难易程度不同的实验并在实验之前完成预习报告，根据实验给出的性能要求，独自进行系统的设计、系统的搭建和调试，完成实验任务之后，要求学生写出实验报告及心得体会。通过采取这些措施，极大地调动了学生的学习主动性和积极性，有利于培养学生的实践能力和创新思维。
（3）加强实践环节，引入企业现场教学环节。加强实践教学环节，培养学生的创新能力和创新意识。由于本课程具有综合性与实践性强的特点，在教学过程中，笔者引入了企业现场教学环节来弥补传统教学模式的不足。企业现场教学的意义主要体现在：一方面，通过带领学生深入企业现场了解产品的研发过程，让学生对于所学知识的实际应用有个直观的认识和了解，切身感受所学课程的重要性，提高学生的学习兴趣；另一方面，通过在企业现场结合实际应用的讲授，可以引导学生做到学以致用，增强理论联系实际的能力；通过在企业的参观、学习还可以加深学生对企业的认识，了解企业对人才的需求，从而引导学生及时地调整自己的学业规划，为将来的就业做好准备。
（4）积极参加各种科技实践活动。机电工程学院所设置的专业分成机械和电气两个方向，属于纯工科性质，将来学生的就业领域以工程应用居多。因此，自学院建立以来一直非常重视鼓励学生积极组织或参加各种形式的科技活动，如：3D建模竞赛、大学生挑战杯比赛，同时还建立了大学生创新实验室，有对相关的科技创新活动提供研发平台；选择一些优秀的学生组建应用软件的学习团队，配备专业的教师为学生提供必要的学习指导，如：利用MATLAB软件进行控制系统的仿真研究；利用Protel软件进行电路板设计；利用SolidWorks或UG软件进行三维建模设计。在提高学生的计算机应用能力的同时，还进一步拓宽了将来的就业机会。[4]
三、改革考核方式，加大对动手能力的考核力度
尽管可以把对学生进行考核作为督促他们学习的有效手段，但绝不是最终的目的。传统的考核方式通常是凭借一张考试卷来评判学生学习效果，这种评价方式无法体现学生的综合能力，尤其是动手能力和创新能力，而更为科学的评价模式应该不仅能激发学生学习的热情，而且还能反映学生的综合实力。
最后的成绩除要考虑闭卷考试成绩之外，还应该引入平时的作业、测验、实验、课程设计等环节。笔者经过多次实践，总结出比较合理的权重分配为闭卷考试成绩占45% +平时成绩（含作业和测验）占20%+实验成绩占20%+课程设计成绩占15% 的模式。通过采取这种灵活多样的多环节考核方式，可更为有效地激励学生学习热情以及对实习实训的重视程度，使考核的结果也更加客观。
四、结论
“计算机控制技术”是电气工程及其自动化专业的重要课程，涉及科目种类繁多，具有专业性强、内容更新快等特点。课题组为有效提高学生的综合素质，根据课程特点从理论教学以及实践教学两个方面进行了研究与实践，并对考核方式进行了优化，获得了较好的教学效果。
参考文献：
[1]林敏.计算机控制技术及工程应用[M].第2版.北京：国防工业大学出版社，2010.
[2]陆锋，陈桂，林健.应用型本科院校《计算机控制技术》课程教学改革实践[J].创新教育，2011，（12）.
[3]周景报.关于计算机课程教学方法的探索[J].广西轻工业，2009，
关键词 MARX发生器 程控电源 RS485总线 Visual Basic
1 引言
脉冲能源装置在加速器、自由电子激光研究、X光闪光照相和粒子聚变等脉冲功率技术研究领域广泛使用，通常使用数量较多，分布较广，同时周围电磁干扰较强，控制操作和参数测量都比较复杂，同时也需要较多的人力来维护。
随着计算机技术的发展，当今世界上基于PC的自动化方案已成为主流，PC在自动化领域的应用正迅速增长，通过将所有的功能集成于这个统一开放的平台上，通过人机界面可以使复杂的控制和数据处理变得更加简单化。
2控制系统硬件构成
整个系统有多台Marx需要控制，每台发生器由充电控制和触发两部分组成，需要控制的量有充电电压的起停控制、电压检测、接地装置的通断控制、触发以及开关上的气压检测等，通过一条总线将将系统中的各个被控量连接在一起，构成一分布式控制系统，这里采用工业上广泛使用的RS485总线，RS485总线是美国电子工业协会（EIA）制定的平衡发送、平衡接收的标准异步串行总线，具有传输距离远、通讯速率高，抗干扰能力强，软硬件支持丰富与现场仪表接口简单，易于实现和扩展等特点，接口总线上可连接32个设备，加中继器后最多可达255个设备，因此完全满足该能源控制要求。控制系统框图如下：
图1 控制系统结构图
该系统由一台主控上位机PC和一系列MARX发生器充电电源设备构成，由于环境电磁干扰较为严重，在选择通信介质时可优先采用光纤通信方式，通讯速率57.6kB/s，通讯距离可达1.2km，通过上位机（PC）发送参数及控制命令，给电容器充电到事先设定的电压值（0到100kV之间任意值）。在以上各子设备中，经常要用程控电源去控制MARX发生器的充电电压、充电速度。通过一台工控PC机灵活地控制多台充电电源，以达到控制各MARX发生器充电的目的。针对这一需要，采用带有RS485通信接口的具有线性升压功能的可编程交流电源，该电源内部自带单片机系统和看门狗定时器，每个电源赋予各自独立的地址码用以识别身份，同时它属于正弦波调压，可有效避免采用传统的采用可控硅调压方式时屡次损坏高压变压器的情况，使操作者能够方便灵活地对其进行控制。
每路Marx发生器充电部分包括程控电源、双极性高压变压器，分压器和接地装置等三部分，见图2 所示，程控电源给高压变压器初级提供缓慢上升的电压，变压器高压侧经整流后给MARX发生器充电，电压检测是通过10000：1的高压分压器将分压后的信号送给程控电源内部A/D转换，经内部单片机处理，并与设定的电压值进行比较，比较后的结果用来实现自停控制，这样可有效防止通讯故障所造成失控现象。
图2 Marx发生器能源部分线路图
3 MARX发生器能源制过程
① 程控电源接通供电电源时的输出为0伏，开关量输出为假（开路）。
②首先上位机发出各种设置参数到指定地址程控电源。如，上升时间、上升速度、保持时间、充电电压等。
③程控电源收到电压回传命令后，将两路模拟量的值传送到上位机。
④上位机发出启动指令后，指定地址程控电源的输出开始从0伏慢慢线性上升到设定值，保持到指定的时间后关断输出。当上位机发出所有电源都启动指令后，所有程控电源都启动。
⑤上位机发出立即停止指令后，指定地址程控电源的输出立即停止上升，保持到指定的时间后关断输出，当上位机发出所有电源都停止指令时，所有程控电源都立即停止。
⑥上位机发出接地打开指令后，指定地址程控电源的开关量输出为1，电磁铁吸合，当上位机发出所有程控电源的接地都断开命令时，所有程控电源的接地电磁铁都吸合。
⑦上位机发出接地指令后，指定地址程控电源的开关量输出为0，电磁铁释放，当上位机发出所有程控电源都接地时，所有程控电源的接地电磁铁都释放。
4 监控软件设计
软件采用Visual Basic6.0编程，作出十分直观的人机界面，采用RS-485通信标准和上述的问答方式进行数据通信，通过上位机向串口读写数据，并通过光纤485总线将各种控制信息传送到现场的每路MARX充电子系统，上位机就可以监控网络上任何一台MARX能源了，予置数值可以分别显示在PC机软件窗口和单片机系统的予置数字表头上。同时，现场实测电压信号也可以实时显示在PC机的界面上。此设计界面直观，而且利于对现场信号进行实时监测。因此，采用本系统，大大提高了现场信号予置精度，对实验操作人员来说人机界面良好，简单易懂。
根据系统功能的要求，上位机需发送2种类型的命令：（1）同期命令，它由定时器触发引起，每隔一个定时周期发送1次，例如发往各充电单元的数据和状态回传命令；（2）非周期性命令，它由操作者按动相应命令按钮引起，非周期性发送。所有命令均采用ASCII码方式传送，为了防止通讯错误，各子机正确收到上位机发来的命令后返回相应的确认字符。
转贴于 在VB6.0中使用了MSCOMM控件，用来实现串行通信。MSComm控件有很多属性，其中最基本的有以下几个：
Commport属性 设置并返回通信端口号，用于指定使用PC机的哪一个串行端口。
Setting属性 以字符串的形式设置并返回波特率、奇偶校验、数据位和停止位。
Portopen属性 设置并返回通信端口的状态，用于打开或关闭端口。
Output属性 用于发送数据，可以是文本数据或二进制数据。
Input属性 从接收缓冲区返回和删除字符，用于接收数据。
本系统VB程序初始化上位机通信程序如下：
MSComm1.CommPort=2 ；选串行端口2
MSComm1.Settings=“57600，n，8，1” ' 设置通信参数
MSComm1.OutBufferSize=512 ' 设置发送缓冲区大小
MSComm1.OutBufferCount=0 ' 清除输出缓冲区
Mscomm1.Inputlen=0 ' 读入接收缓冲区全部字符
MSComm1.PortOpen=True ' 打开串行端口
由于数据是动态接收，所以数据的处理也是动态进行，程序中使用了一个Timer控件，其命令发出与数据的接收均在Timer控件的定时期间进行，在Timer控件的定时期间依次调用模拟量和状态量返回子过程，同时监视是否有命令按钮按下，当按下某操作命令按钮时调用命令处理子过程，部分程序如下：
Private Sub Timer1_Timer()
IF CmdPress=True Then Call SendCmd ' 当按下某操作命令按钮时转入命令处理子过程
UpdateAI 更新各模拟量数据的显示
UpdateDI更新各状态量
End Sub
Private Sub sendCmd()
UpdateDO (Cmd) ' 输出控制开关量
………
End Sub
5 系统抗干扰问题
监控系统在工业中的应用越来越多，由于现场的电气环境比较复杂，容易形成各种干扰源，特别是在大电流、强脉冲实验环境中，因此研究解决系统抗干扰问题对确保系统的稳定运行有着非常的意义。
该系统中使用RS485总线，RS485总线是采用差分平衡电气接口，本身具有较强的抗电磁干扰能力，但在实际当中仍然会现一些问题，为此应注意以下几个方面：
（1）与远距离上位机通讯采用光纤传输，子机之间不方便采用用光纤传输时，应选择合理的网络拓扑结构。
（2）采用双绞线作为RS485传输线时，虽然对电磁感应噪声有较强的抑制能力，但对静电感应引起噪声的抑制能力较差，因此应选用带屏蔽的双绞线，同时双绞线的屏蔽层要正确接地。
（3）通过在总线两端加入匹配电阻的方法，解决信号反射问题
（4）系统的供电方式有两种：一种是集中供电方式，即电源都引自同一处，另一种是分布式供电，各子设备在安装位置附近取电源，从抗干扰效果的角度讲，应选择集中供电方式，这样可基本消除各处参考电位不等的情况。
6 结束语
本文提出的主从分布式多机通信系统硬件电路简单，控制灵活。与其他语言相比，用VB语言实现上位机数据传送的优点是可方便地控制通信对象的选择，具有较大的灵活性，且编程容易。此外，由于RS485总线的通讯方式仍属于串行通讯方式，在通讯速度上有些偏低，在操作上表现为数据刷新时间稍微偏长，当系统子设备较多时，其控制的实时性不很理想，此时需对控制系统作进一步的改进。
7 参考文献
1.
曾伟民、邓勇刚等 Visual Basic 6.0高级实用教程 电子工业出版社1999.10
关键词： 《计算机控制技术》课程 教学改革 组态王软件
1.引言
《计算机控制技术》课程是以计算机控制技术为核心，综合了可编程控制技术、单片机技术、计算机网络技术，并以电子技术、自动控制技术、计算机应用技术为基础，实现生产技术的精密化、生产设备的信息化、生产过程的自动化及机电控制系统的最佳化的专门学科[1]。由于计算机控制技术是一门综合性强、包括领域广的学科，在传统的课程教学中存在深入理解难，实际使用方面模糊等问题。然而，将上位机开发软件组态王的实际应用引入到计算机控制技术教学中，可以有效地提高教学质量，加强学生对计算机控制技术的进一步了解。
2.组态王软件介绍
组态王软件是北京亚控科技发展有限公司生产的国内最早的商用组态软件“组态王”。组态王已经成功地应用于我国工业领域的各行各业，例如石油、化工、电力、冶金、环保、机械制造等，在中国使用的上位机监控软件中，组态王拥有国内最多的用户。它具有如下特点[2]。
2.1基本人机界面功能
组态王能快速便捷地进行图形维护和数据采集，提供了丰富的快速应用设计的工具，为方便画面管理，提供了画面分组管理功能。
2.2丰富的可扩充的图形库
设计者利用系统提供的图库，可以轻松构造自己需要的图形，也可以简单地从图库中取出图库精灵并放到自己的应用中，并按照需要的大小缩放它，图库精灵任意缩放也不会失真。
2.3强大的控制语言和控件应用
组态王命令语言是集成在组态王系统内部的简便、但功能强大的编程语言。它的作用就在于扩充应用系统的功能，以及对应用系统进行最精确的控制。组态王不仅可以嵌入报表、图片，通过其内部相关控件还可以实现声音、动画、FLASH的播放，同时支持视频采集设备。
2.4多通讯接口的数据采集与处理
数据采集与处理是计算机控制系统中安全监视和控制的基础，监控系统可实时和定时采集设备的模拟量（如电流、电压、功率、电度、频率、温度等）和开关量（开关位置信号、保护及自动装置信号、设备运行状态信号等）。
3.组态王软件在计算机控制技术教学中的应用
3.1传统的计算机控制技术教学方法的缺陷
由于《计算机控制技术》是一门综合性较强的学科，在传统的计算机控制技术教学中主要是理论性的教学，并且教学内容联系到多门学科的原理知识、计算方法等，使得学生在学习过程中感到枯燥，学习起来没有方向感，对计算机控制技术在实际应用方面一片空白，因而忽略了《计算机控制技术》这门学科的重要性。另外，由于受到教学内容和教学设备条件的限制，还存在教学内容滞后于新技术的实际应用，不能够实现实际实践应用的缺点[3]-[4]。
3.2组态王促进了计算机控制技术教学方法的改革
为了让学生对计算机控制技术有一个全面的了解，提高学生对计算机控制技术的学习兴趣，进一步提高学生对上位机软件开发的认识，在教学中添加了组态王上位机开发软件。计算机控制系统是由计算机（工业控制机）和生产过程两大部分组成的，其中计算机部分包括硬件组成和软件组成，硬件组成主要有内部总线和外部总线、人机接口、输入输出通道、通信接口等组成，生产过程包括被控对象和测量变换、执行机构等装置，然而传统的教学大多以框图、箭头的形式连接表达进行教学，很难将内部总线和外部总线之间如何实现连接，通讯协议如何在上位机与设备之间交换的实现，生产过程中数据的采集如何在上位机上显示，以及上位机如何实现对现场设备的控制，数据的采集等一系列重要而又实用性的问题作出详细的解释。随着课程的深入，集散DCS控制系统及现场总线FCS控制系统的学习进一步加深了计算机控制技术教学的难度，学生理解起来相对吃力。然而，这些问题都能够在组态王的引入中得到解决。利用组态王图库绘制控制系统图，组态王模拟串口设备通过通讯转换，将现场设备的运行状况、从设备采集过来的数据和组态王系统图形中的报表、实时曲线、文本框及其动态图形相关联，结合实际可以完成控制系统的绘制，模拟现场场景设备运行状况，当设备出现故障或超值超标时，组态王安全系统能够实时记录报警情况并发出警报。这样，组态王能将整个计算机控制系统如何实现完整地展现出来。
4.组态王在计算机控制技术中的实践举例及教学中的效果
如上图1为基于RS-485的分布式测控系统结构框图，上位机通过通讯接口将RS232通讯通过转换器转化为RS485，通过RS485总线分配到各个现场设备中，对现场设备进行实时数据的采集。在组态王引入计算机控制技术后的实际教学中，学生自己动手完成上位机中组态王画面，关联数据，报表的使用，实时数据的显示，上位机和现场设备进行通讯等计算机控制系统的整个过程。最终能够实现上位机实时显示现场设备数据，通过上位机控制现场设备。从而让学生对计算机控制系统有整体的了解，组态王生动的画面及强大的控件功能更能提高学生对计算机控制技术的学习兴趣。
5.结语
《计算机控制技术》的教学实践证明，在计算机控制技术的理论和实践教学中，随着上位机软件组态王的引入，大大提高了教学质量。一方面，提高了学生对计算机控制技术学习的兴趣，提高了学生的学习效率。另一方面，通过切合实际的应用教学，也提高了教学质量。随着高等学校不断地进行社会需要人才的培养教学，组态王引入计算机控制技术教学也会越来越广泛。
参考文献：
[1]吴作勋.计算机控制技术的发展现状[J].开发与研究，2005（3）：15-19.
[2]孙旭霞，李生民，张维娜.工业自动化通用组态软件—组态王的功能分析及应用[J].仪器仪表用户，2001，8（4）：29-31.
【关键词】实践教学；课程建设；计算机控制技术；机械工程及自动化专业
【中图分类号】G420 【文献标识码】B【论文编号】1009―8097 (2008) 07―0113―03
一引言
按照机电工程学院提出的机械工程及自动化专业教学改革的目标，以突出‘应用’为主旨和特征，构建《计算机控制技术》课程的教学内容体系以及相对独立的实践教学体系。在机电技术中，计算机控制技术起着十分重要的作用，现代的控制技术都离不开计算机，如图1。一个单独而且完备的计算机控制控制系统，必须包括信号检测、信号处理(计算机程序)、信号输出、功率输出以及控制对象这5大部分。信号检测涉及传感器技术和微电子技术；信号处理涉及工业计算机控制技术；信号输出和功率输出涉及计算机接口技术、继电－接触器控制技术、电力电子变流技术；控制对象多为交、直流电动机。若是一个多任务系统，还涉及到计算机网络通讯技术。由于本课程实践性较强，涉及的相关概念较多，与前续课程的内容联系紧密，因此，教师该如何组织教学的各个环节，实现开放式的实践教学模式，让学生边学边练，培养学生独立思考，独立解决问题的能力，使学生确实掌握好本课程知识，是一项非常有意义的课题[2]。
从这门课程的教学实践看仍有以下不足：
第一是学生缺乏面向工程实际的机会。学生能够学好每门课程的主要内容，但是难以综合运用解决现实问题。遇到现实问题，学生往往能够向在某门课程中学习过的内容靠拢，从某门课程某个知识点出发来解决问题。这种从书本出发而不是从问题本身出发的思路，明显受到书本的束缚，不但反映了学生综合运用知识依然有欠缺，也反映了学生面对现实问题的不自信。
第二《计算机控制技术》是一门多学科多课程交叉、实践性强的课程，如果只是从理论上学习，容易流于空泛。
第三是教学手段的不足。长期以来，教学活动都以教师为中心，实行教师在课堂上以描述性的讲解来传播知识，学生在教与学的过程中是一种被动的认知信息的接受者。《计算
控制技术》课程一般采用课堂教学和实验这两种传统方式进行教学，课堂教学传授基础知识，实验帮助学生认知、提高应用能力，也有将常见常用的机电系统拆装，有助于学生理解原理，提高授课的效率。如果能将理论学习、实践应用、产品制作有机地结合为一体，以理论教学为基础，以实践训练为重点，以掌握知识和技能、制作产品为教学目标，就能较好地体现“学用一致，知能并举”的3P教育思想。3P教学法是指原理（Principle）、实践（Practice）和产品（Product）的三者合一，是教、学、做合一的具体应用[1]。
二 实践教学改革方案
在《计算控制技术》教学中， 3P教学法非常值得提倡，强调以实践和产品为主，加大了教学过程的输入输出量，大大提高了课程内容的操练频率。在运用“3P”教学法教学时教师首先给学生引入和展现要学习的原理内容，然后组织学生进行实践训练。
1 为学生提供面向工程实际的机会。以理论为框架和学习脉络，以培养学生应用知识有能力为目标，让学生清晰和完整地把握基本知识，“教、学、做”合一，充分发挥教与学的积极性，努力走“实践、理论、再实践”之路。以应用为培养目标，不同于知识型的培养目标，也不同于研发型目标，还不同于技能型目标，强调在做中教，在做中学。始终把培养学生综合应用、工程实践和创新能力放在重要位置，采取理论学习与实验、实践相结合，课内与课外相结合，规范与激励相结合的全方位措施完成教学目标。
2 建立《计算机控制技术》课程合理的教学系统。《计算机控制技术》与某些教学内容较稳定的课程不同，计算机控制技术的发展日新月异，需要把新知识融入到课程中。但是这门课程也有其自身的理论基础和实践技巧，并不是一个过渡性的、裁接拼凑的课程。数字信号分析与处理是计算机测控的核心，涉及到拉氏变换和Z变换、数字PID、数字滤波、采样与复现等内容，扩展后可涉及随机过程、模糊控制、神经网络等内容。因此，这门课程看似芜杂，其实自成体系，教学内容丰富而且弹性极大，要有主有次，主线清晰，层次分明，将理论部分的掌握内容、了解内容合理分布，在有限课时内完成；将扩展阅读内容、实践制作内容适当地分配在实验、兴趣小组、科研课题以及竞赛中，构成一个开放的实践教学小体系，有浅有深，给学生宽松的环境、自由的柔性空间，保证一般学生能达到课程的基本要求，有能力的学生能有所深入。理论教学占用课程教学时间，实践教学占用课外时间，各自独立又相得益彰，互有补益，构成一个合理的课程教学系统。
3 提高学生的学习积极性。《计算机控制技术》一般开设在大学三年级下学期或者四年级上学期，学生已经学习过大量课程，对被动学习容易产生厌倦情绪。如果采用设计型实验、展开兴趣小组、参加科研课题以及参加竞赛等手段，可以激发学生的兴趣，提升教育水平、教学信息量、启迪学生创新思维，形成以学生为主体的自主学习模式，因材施教，以培养学生的自学能力为目的，让受教育者习而化之，形成一个既有正确导向、符合实际，而又无拘无束的环境。这个阶段的学生已经有前期的课程知识，也有基础进行这种自主性学习。
三 具体改革内容
建立一个以学生为主体，以教师为辅助的相对独立的《计算机控制技术》课程实践教学体系，学生自主在课程范围内选题，独立查找资料，分析设计方案，并完成制作，形成一个既有正确导向、符合实际，而又无拘无束的环境。具体的实践教学改革包括实验教学改革、兴趣小组、完成课题以及参加竞赛等四个方面：
1 实验教学改革。为了达到实验的目的，提高实验的质量，要求实验前写预习报告、单人单机完成、实验后写实验报告（占实验成绩的50%）；减少了验证性实验，增设了设计性，创新性和综合性实验，教师仅仅安排实验目标，要求学生根据学过的基础知识，对采用的方案加以论证，确定实验方案与步骤，对实验结果进行分析计算，确认实验结果的正确性；带领学生到金工车间，对在以前课程中使用过的设备进行实地分析讲解；带领学生到工厂企业，观察了解比较先进新颖的计算机控制设备；开设开放性实验项目。
2 组织课外兴趣小组。在注重课堂教学的同时，课外组织学生成立计算机控制技术兴趣小组。有些学生对新技术新产品感兴趣，可以围绕相关内容收集资料，分析原理，相互讨论，相互启发，并开设专题报告；对制作实物感兴趣的学生，可以运用DP-51或更高级的资源，如CAN控制器SJA1000，CAN收发器TJA1050T，USB器件PDIUSBD12，GPRS器件等，在实验室指导学生开发、研制一些感兴趣或实用的小产品。这样做一方面有助于巩固理论知识，缩短从理论到实际应用的过程；另一方面可使学生产生一种创业成就感；有利于培养他们学习兴趣；增强其创新意识；提高实际应用能力[2]。
3 组织申报学生课题。兴趣小组完成任务以后，可以结合地方企业，在教师的带领下，申报校级、省级学生科研课题。开展学生第二课堂活动，引导学生积极参与科技小发明活动和教师的科研课题中，而教师仅起抛砖引玉的作用，指明设计思路，启发学生独立思考，充分发挥学生的创造性，提高学生的综合素质。我院去年成功申报校级学生科研课题29项，院级立项项目5项，总资助金额1.65万元，参与学生100余人。学生科研活动的蓬勃开展，为培养学生的实践动手能力和创新意识搭建了广阔的平台，也为建设优良学风奠定了良好的基础。
4 组织课题竞赛。从学生课题中选拔优秀的项目参加课题竞赛。我院已经参加过电子设计大赛，机械创新设计大赛都学生竞赛，并取得过不错的成绩。竞赛活动使学生受益非浅，从学生被动的要求做实验，到学生主动的要求进实验室做实验，加深了对课本知识的理解与融汇贯通，学到了许多书本上所学不到的东西，培养了创新设计能力。
四 已取得的改革成果
以能力为主线构建《计算机控制技术》课程实践教学体系，培养学生工程实践和创新能力，启迪学生的创新性思维，开发创新潜能、培养创新能力，掌握创新设计方法，培训学生工程实践和动手能力。把培养学生综合应用、工程实践和创新能力放在重要位置，采取理论学习与实验、实践相结合，课内与课外相结合，培养应用型的机电专业人才。
1 通过对多部教材教学内容进行合理取舍，整理出具有特色的教学大纲、实验教学大纲、多媒体课件、实践指导手册、课外扩展阅读材料。为编写有特色的《计算机控制技术》教材筹备了丰富的材料。
2 为《计算机控制技术》申报了设计性的实验，另已申报开放实验项目2项，计受益学生20人次，摆脱了以往实验中学生只能机械得按照固定的电路和步骤进行单纯的实验验证，充分地调动学生的实验过程的自主设计能力和相关知识的实际运用能力，仅给学生指定实验目的、要求和实验条件，由学生自行拟定实验方案、实验方法和步骤、选择仪器设备并完成实验，同时完成实验报告。该实验项目有效地培养了学生的主动运用知识来解决实际问题的能力，锻炼了学生的实际动手能力，有利于培养学生严谨的科学素养。
3 组织学生申报浙江省新苗人才计划项目“高压电源设备的远程控制”，积极参与教师的科研课题。多次带领学生到浙江宏秀电气有限公司和浙江正泰电器股份有限公司、展览会参观，深入调研高压双电源设备的生产、使用，分析其工作原理，解剖设备的内部机制，了解设备的常发故障。
4 组织学生参加多届省级和国家级大学生电子设计大赛，共计学生15人次；组织学生已参加浙江省第四届大学生机械设计创新大赛，共计学生8人次；目前正在筹备参加浙江省第五届大学生机械设计创新大赛。已组织学生进行学生课题4项，共计受益学生11人次；目前正在筹备学生课题3项，预计学生8人次。
五 总结
在课程改革中，从工程实际应用出发，注重工程基础知识和实践能力的培养，并充分利用近年来实践性教学环节的建设成果，改造、加强实验教学、兴趣小组、学生课题和学生竞赛等环节，重实践、强调动手能力、加强实验和工程训练环节、将理论教学与实践教学有机整合，有利于学生解决实际问题的综合能力与创新能力的培养。
1 过去的原理、实践和产品是以课程体系为系统的三位一体，各门课程各有特色，难以在每门课程中都有原理、实践和产品三个环节。由于《计算机控制技术》课程的综合性和实用性，可以形成独具特色的实践教学体系，在小范围内构成理论、实践和产品三合一的系统。
2 实践是创新之源，工程实践是创新的基础，没有工程实践的能力就谈不上创新能力。在工科教育中，课堂学习是基础，学生的自主思考是关键，学生参与实践才是根本。要让学生有思考的空间与时间，规划课程的实践教学体系时就与课堂教学分开，从实验教学、兴趣小组、学生课题以及学生竞赛等四个层次建立课程的实践教学体系，将学生自主选题、教师引导、与生产生活实际相结合，给学生以更宽松的环境、更大的自由柔性空间，让学有余力的学生走得更远更深，重视个性培养。
3 创新之根在实践，从工程实际应用着眼，着重培养学生创新设计能力。改变学生从书本出发而不是从问题本身出发的思路，摆脱书本的束缚，从工程实际出发，自主学习自主钻研，增强了学生面对实际问题的自信力，从课程建设开始大力营造一个有利于实施创新教育良好环境。
――――――――
参考文献
[1] 许为民,张国昌.应用型创新人才培养四题[J].中国高教研究,2007,(6):31-32.
[2] 崔永利,李妍.高校计算机硬件实验教学改革与探索[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)
关键词：计算机控制技术；智能建筑；自动化系统；系统管理
1.引言
具备一套依托于现代化计算机技术的自动化控制系统是智能建筑最突出的特点。智能建筑设备系统主要涉及到照明、空调、消防、保安以及通讯等子系统，为进行有效控制及管理，在智能建筑中引入依托于现代化计算机技术的自动化控制系统十分必要。所谓智能建筑自动化控制系统就是依托于现代化计算机技术、集散控制技术以及智能化调节管理技术，实现对建筑物相关设备的有效监测，及时收集相关数据并加以分析，进而做出设备控制决策。
2.智能建筑设备系统构成
（1）照明系统。有效控制智能建筑照明系统可以达到节能目的，并且对照明的控制管理水平直接影响着建筑物自动化系统水平。智能建筑电耗费量相当大，利用自动化控制系统，按照事先设定的程序自动控制建筑门厅、走廊以及停车场等场所的照明的启动及停止，分组控制照明回路，在用电负荷过大的情况下自动断电，此外对于无人处还可以实现自动熄灯，因此，采取自动化控制系统管理方式与常规管理方式相比，前者能够有效节约30%到50%的电量。智能建筑对照明系统的自动化控制方式主要有：利用计算机对启停时间进行设置、值班人员人为控制、门锁或红外线等探测控制等。
（2）空调系统。在智能建筑中安装空调系统可以维持舒适的环境，并对运行能耗予以有效控制。空调机组向建筑物不同区域提供经过处理的空气主要是由计算机控制的，以确保建筑物内维持适宜的空气温湿度以及新鲜度。智能建筑空调自动化控制系统，通过监测并分析建筑物内外空气温湿度以及送风温湿度与计算机系统的设定值之间的区别，做出热量、湿度的调整决策；除此之外，还以建筑物内外的负荷变化为依据，对空调机组风机转速以及阀门开度等进行自动控制，进而达到节能目的。
（3）消防系统，主要涉及消防系统以及消防联动控制两方面。以建筑物布局以及火灾类型为主要依据，在智能建筑中布置烟感、光感以及煤气报警装置，并借助总线将其与区域报警器相连，探测器输出状态按照相应的位置在智能区域报警其中加以显示，区域报警器在对所接收到的信号信息进行分析的基础上，祛除有误信息。智能建筑区域报警器直接连接到消防控制中心，确保消防中心可以准确掌握实时火灾报警信息，进而及时作出应对决策。
（4）保安系统，智能建筑中的保安监控系统主要是由闭路电视监视系统、出入口控制系统、防盗报警系统以及保安巡逻系统构成的，各个子系统要及时向保安监控控制中心上报各自状态，借助计算机对上报信息进行分析，并作出相应的判断。
3.智能建筑自动化系统管理
智能建筑自动化系统通过对建筑设备进行有效管理，减轻相关工作人员的负担，并促进系统管理水平的进一步提升。在现代化计算机控制技术支持下，智能建筑自动化系统可以实现数据库、显示、操作设备以及定时控制等功能。
（1）数据库功能。对现场控制机所监测到的参数以及具体的操作进行保存，以便进行输出及分析计算，这便是数据库的主要作用。智能建筑自动化控制系统数据库的主要作用是对不同时间段相关参数的变化情况做出详细记录，时间处理方式也是数据库结构不同之处的体现。系统中不同的参数具有各自的变化周期，诸如对于供电系统相关参数而言，应以分或秒为参数变化周期进行记录，并加以分析；而对于风机状态来说，参数变化周期就没必要那么精细，有时候在几个小时内其状态都不会发生变动。数据库性能因处理方式的不同而不同，在实践中，要结合相应的管理要求，确定数据库工作方式、功能以及容量，为智能建筑自动化系统预期效果的实现提供有力保障。
第一，暖通空调子系统设计。现阶段，人们对居住、办公的环境有了更高的要求，空调已成为楼宇内不可缺少的电器。如何构建一个优秀的暖通空调控制系统显得尤为重要。在对暖通空调进行设计时应注意如下几点：对相关的自控元件进行合理的配置，切实保证好相关测量参数的准确性；对于前端的检测元件数量也应进行合理的配置，以减少不必要的浪费性投资；前端检测元件的相关安装位置也应进行正确的选择，切实保证其测量参数的准确性；控制器的选择也是十分重要的，为了提高整个系统的可靠性以及增加控制策略的选择性，应合理的选用控制器；由于空调运行系统具有一定的特殊性，因此，在工程设计以及调试过程中应正确的进行软件组态，实现系统运行的最优化。
第二，照明子系统设计。照明所产生的能耗是相当大的，如何降低能耗，提高资源的利用率显得十分重要。因此，在实现楼宇自动化过程中应加强对照明子系统的设计。对整个楼宇内的灯光依据实际情况以进行统一的开关控制；对于无人区内的灯光应通过移动探测器所反馈的信号将其进行关闭；室内照明亮度应结合自然光进行调整，从而达到最佳的照明水平；对于会议厅以及演讲厅等区域可以按照不同的情景进行相应的改变；车库中的移动传感器被触发时，应将相关区域的灯光打开，一定时间后再将其关闭；加强对各个回路的开关状态以及故障状态等的监视。
第三，楼宇内的自动控制系统应注意对排水、变配电、消防以及电梯、安全防范等的子系统只进行运行状态以及故障方面的监视。在并非十分正常的情况下则可以对各个子系统进行联动控制。
（2）显示功能。借助中央管理机，智能建筑自动化系统和管理人员之间可以实现有效沟通，二者间的沟通最常见的方式就是屏幕显示。当前，图形及表格是智能建筑自动化系统显示的两种方式，图形显示方式能够以图形的形式标示相关参数的物理意义，数幅含有被监控系统结构及流程的画面构成了显示系统，并且相关参数直接显示，因此，而比较而言，图形显示方式更加直观。图像显示方式一方面可以将目前状态准确的显示出来，另一方面，还可以通过曲线方式将历史数据显示出来，这样，对系统变化过程进行分析的工作难度将会大大降低。
（3）定时控制。对于智能建筑而言，诸如照明以及空调等大部分的设备的启动和停止都需要事先设定时间；此外，智能建筑保安系统中的防盗报警系统的工作时间与智能建筑的使用时间不同，在智能建筑使用期间，需要将该系统暂停，而在建筑物停止使用的时候，例如下班后建筑物中无人的情况下，就需要将该系统开启，并且，保安系统中的防盗报警系统具体的启动和停止时间并不是固定不变的，需要根据实际情况进行相应调整。因此，中央管理机必须能够具备设定和调整对受其管理的相关设备进行单独或成组的启动和停止时间的功能，具体而言，启动和停止控制的实现方式大致有两种：一种是由中央管理机负责，在到设定的时间的时候将启动或停止指令发送到现场控制机；另外一种则是中央管理机向现场控制机发送启动和停止的时间表，由现场控制机做出判断，当到设定的时间时进行启动和停止操作。
（4）设备操作。利用中央管理机，管理人员可以实现对智能建筑自动化系统相关设备的启动和停止的控制，不仅如此，还可以重新设定相关的控制参数。智能建筑自动化系统负责大量设备的管理，并且使用及操作人员也不是唯一的，因此，为有效避免误操作以及事故的发生，必须设计一套严谨的保护系统。
4.结语
智能建筑自动化系统负责对大量的设备进行管理，一方面，利用计算机系统向设备发出启动或停止的指令，同时出具相应报告，防止设备不必要运行，对系统运行能耗予以有效控制；另一方面，自动生成设备运行及维修报表，确保设备安全稳定的运行。
参考文献
[1] 莫理莉.智能建筑中电力监控系统应用研究.华南理工大学,2011,05,01
[2] 钱军平.建筑智能系统关键技术及应用研究.华南理工大学,2011,11,21
[3] 王波,卿晓霞.浅议智能建筑办公自动化系统技术.工程设计CAD与智能建筑,2002,09
关键词：远程控制 计算机 应用 通信原理
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（c）-0019-01
计算机远程控制技术具体的是指通过一网的计算机终端远距离的控制操作另外一台或多台计算机，这里的远距离并不是指字面意思的距离远近，而是通过网络控制非本地计算机。在当前计算机远程控制系统广泛应用于工农业生产、网络自动化管理以及远程教学领域。其实质来说，是一个服务器的应用程序，其中的几个关键技术是实现计算机远程控制的核心。计算机控制端操作员有一网的计算机、被控制端能够接收到控制端的信息。如果两台计算机在同一个局域网内，window系统自带的远程控制技术就能实现基本的控制与被控制。控制端计算机的服务终端发出一个控制信号，通过远程控制程序来控制被控制计算机实现各种程序操作。
1 远程计算机控制技术
常用的计算机远程控制技术一般有命令行方式、桌面方式、以及无盘工作站方式。命令行方式在常用的window操作系统中，随着window系统的不断完善和发展，从window2000以后，图形被加入到计算机内核中，是的控制传输速度和效率大大提高。桌面方式对于操作者的要求要高于命令行方式，应为桌面方式的操作首先要记住许多枯燥散乱的命令码。无盘工作站方式相对于前两种方式要简单得多，只是操作系统启动之前对计算机有一些基本简单的操作。而随着现代信息技术的不断发展，计算机的广泛普及应用，人们对于计算机远程操作技术的要求也越来越高，最普遍的还是通过终端机控制远程的另外被控计算机，从而获取信息，完成任务。
2 远程计算机控制技术的实际运用
计算机远程操作系统在高校教学中的应用较为广泛，因此笔者就在教学中的应用分析一下远程控制技术的实际运用。在中国，小到小学，大到大学学府，在公共机房中的自动化管理和网络教学中的应用，都有对于远程操作系统的应用。教师和学生之间也可以利用这中技术实现教学问题的交流，老师不用见到学生，学生也不用见到老师，采用交互式教学方法，老师和学生之间就能教授和提问，学生也可以进行习题的演算和求解。在此过程中老师也能够轻松看到学生的解题思路和步骤。这种远程计算管理是基于C/S的应用软件系统，主要是以图形信息，数字信号作为核心，对用户操作过程进行记录传输。并且大多数系统对于被控计算机是进行权限限制的，以避免系统软件资源被破坏，确保了计算机的安全。
3 远程计算机控制技术的发展
计算机原始控制技术开始于DOS时代，由于当时信息技术不完善，计算机普及不广泛以及人们对于这种技术的需求不高，所以当时人们关注度不高。但是由于近10年来信息技术的不断完善，计算机的更广泛普及以及人们对与这种技术的需求，远程控制技术快速发展。网络连接方式由最初的LAN方式发展到现在的WAN、拨号方式以及互联网方式。现在网上95%的远程控制软件都在使用TCP协议，因为它的优势在于稳定、速度快效率高以及安全，然而TCP协议连接不能突破内网的缺陷给了它的使用带来很大折扣。与TCP协议远程控制不同的UDP协议远程控技术，在使用时不需要与对方建立联系，也不需要最后进行数据确认，关键在于它能穿透内网的阻隔。现在普遍使用的QQ、MSN等软件的远程控制服务都是基于UDP协议远程控制。由于现在使用计算机IP上网的用户日益增多，IP资源更加紧张，使用基于UDP协议远程控制以穿透内网阻隔实现远程服务将成为主流发展方向。
4 结语与思考
常用远程控制软件不同于木马，木马简单来说是一中病毒，会攻击DOS，破坏下载者的软硬盘，攻击被控计算机。木马还有一定隐蔽性，会隐藏服务端。远程控制技术虽然跟木马在功能上有一定相似，但远程控制技术要比木马安全许多，因为远程控制需要被控计算机的授权才能服务，因此远程控制常用于正当用途的使用。本文分析了远程控制系统的原理和应用，目前能够实现远程控制技术除了window自带系统，其他部分软件系统也能够实现远程控制，目前除了国内学校中教师讲课需要远程控制技术，在更多领域也逐渐使用远程控制。在未来时期，无论是大型服务器，还是小范围局域网，都需要不断优化计算机远程控制技术，以实现更快捷，更安全，更方便的使用过程，并有利于社会经济的发展，提高人们的生活水平。
参考文献
[1] 赵飞.UDP协议与TCP协议的对比分析与可靠性改进[J].计算机技术与发展，2006：1609.
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