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篇1
0 引言
当前，计算机控制技术取得了快速的发展，在国民经济发展和人们日常生活中有着广泛的运用，不管是微型的控制设备，还是大型的控制系统，计算机控制技术都在其中发挥着重要的作用。今后随着科学技术的进步和人们研究的进一步深入，计算机控制技术将会进一步发展，其作用也将更加凸显。
1 计算机控制技术的产生与发展
计算机控制技术是由数字计算机对动态系统进行控制的技术，它是随着计算机技术的发展而出现的。在计算机的控制系统，数字计算机代替自动控制中的常规控制设备，对动态系统进行调节和控制，从而实现了计算机控制技术的根本变革。数字计算机功能强大，具有采集、传送、存贮、处理大量数据的能力，推动了自动控制的发展和变革，实现了以计算机为主要控制设备的新阶段。在计算机控制系统当中，其控制过程主要包括数据采集、数据处理、实时控制三个部分。系统对被控参数进行实时检测，输入计算机系统当中，并对其进行处理，同时按照已经设计的控制规律计算出控制量，并实时向控制器发出控制信号。计算机控制技术要求控制实现实时性和实效性，对于信号的输入、计算和输出，要求能够在一定时间内完成。并且信息处理这个过程是不断重复的，能够按照一定的指标完成工作。同时，对于被控参数和设备本身所出现的异常情况进行监测，并能够做出迅速处理，促使系统更好的工作，满足实际工作的需要。
2 计算机控制技术的类型
根据控制功能和控制目的不同，计算机控制技术可以分为以下几种类型。
（1）操作指导控制技术。该技术是指计算机的输出不直接控制被控对象，而是每隔一定时间，计算机进行一次数据采集，将系统的一些参数经过转化之后送入计算机，由计算机进行处理，然后报警、打印和显示。根据这些结果，操作人员去改变给定值或者直接操作执行机构。该技术简单，控制灵活，并且安全性高，不过往往需要人工操作，速度受到相应的限制。（2）直接数字控制技术。是工业生产中运用得较为普遍的模式，通过检测元件，计算机对一个或者多个系统参数进行巡回检测，通过输入通道，将检测数据送入到计算机，计算机根据规定的控制规律进行运算，然后发出控制信号控制执行机构，使系统的被控参数达到预定要求。在该控制技术当中，计算机参与闭环控制过程，具有强大的功能和良好的控制效果，能够取代模拟调节器，实现多回路的PID调节，并且操作简单，只需要通过改变程序就能够有效的实现复杂的控制，如前馈控制、非线性控制、自适应控制、最优控制等。（3）监督计算机控制技术。计算机按照描述生产过程的数学模型，计算出最佳给定值，然后送入模拟调节器，最后由模拟调节器控制生产过程，使得生产处于最佳状态，达到最佳的生产效果。（4）分级计算机控制技术。由若干的微处理器或者管理计算机分别承担部分任务，该技术将控制任务进行分解，采用多台计算机的形式，分别执行不同的任务，不仅能够实现控制，还能够实现管理，满足生产运行的实际需要。
3 计算机控制技术的特点
计算机控制技术由软件和硬件组成，在实际工作中发挥着重要作用。与一般控制技术相比而言，计算机控制技术具有以下显著特点。计算机控制技术中既有模拟信号，也有数字信号，在实际工作中，只需要修改相应的程序，就能够实现改变控制规律的目的。同时，计算机控制技术具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能，采用的离散控制方式。在实际工作中采用计算机控制技术，有利于实现控制与管理的一体化，显著提高工业企业的自动化程度，取得更好的生产效益。
4 计算机控制技术的应用
目前，计算机控制技术在国民经济发展和人们日常生活中已经得到了广泛的应用。不管是微型系统还是大型系统，都越来越离不开计算机控制技术，其作用和地位日益凸显。伴随着计算机技术的快速发展和微型计算机的日益普及，各种微型控制器逐渐出现，不仅性能优良，而且价格也低廉，适用范围也比较广泛，同时也促进了计算机控制器成本的降低，更好的推动了计算机控制技术的运用和发展。此外，通过各种软件编程，还能够实现复杂的、灵活的控制算法，使得计算机控制技术在工农业生产、交通运输、国防建设等众多领域得到了运用，并取得了良好的效果。随着控制理论的发展和计算机技术的进步，更为先进的计算机控制技术将会出现，其控制效果必将更为可靠，适用范围也必将更为广阔，将为国民经济发展做好发挥更大的作用。
5 结束语
近些年来，随着对计算机控制技术研究的深入和对国外先进成果的吸收和引进，我国计算机控制技术也取得了较快的发展，在国民经济发展中发挥着重要的作用。我国人力资源丰富，科技队伍不断发展和壮大，随着工业的发展和进步，计算机控制技术也有着更为广大的应用市场，今后应该加强这方面的研究，提高工艺水平，满足高精尖技术发展的需要，促进计算机控制技术在国民经济发展和人们日常生活中更好的发展作用。
参考文献
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0 引言
当前，计算机控制技术取得了快速的发展，在国民经济发展和人们日常生活中有着广泛的运用，不管是微型的控制设备，还是大型的控制系统，计算机控制技术都在其中发挥着重要的作用。今后随着科学技术的进步和人们研究的进一步深入，计算机控制技术将会进一步发展，其作用也将更加凸显。
1 计算机控制技术的产生与发展
计算机控制技术是由数字计算机对动态系统进行控制的技术，它是随着计算机技术的发展而出现的。在计算机的控制系统，数字计算机代替自动控制中的常规控制设备，对动态系统进行调节和控制，从而实现了计算机控制技术的根本变革。数字计算机功能强大，具有采集、传送、存贮、处理大量数据的能力，推动了自动控制的发展和变革，实现了以计算机为主要控制设备的新阶段。在计算机控制系统当中，其控制过程主要包括数据采集、数据处理、实时控制三个部分。系统对被控参数进行实时检测，输入计算机系统当中，并对其进行处理，同时按照已经设计的控制规律计算出控制量，并实时向控制器发出控制信号。计算机控制技术要求控制实现实时性和实效性，对于信号的输入、计算和输出，要求能够在一定时间内完成。并且信息处理这个过程是不断重复的，能够按照一定的指标完成工作。同时，对于被控参数和设备本身所出现的异常情况进行监测，并能够做出迅速处理，促使系统更好的工作，满足实际工作的需要。
2 计算机控制技术的类型
根据控制功能和控制目的不同，计算机控制技术可以分为以下几种类型。
（1）操作指导控制技术。该技术是指计算机的输出不直接控制被控对象，而是每隔一定时间，计算机进行一次数据采集，将系统的一些参数经过转化之后送入计算机，由计算机进行处理，然后报警、打印和显示。根据这些结果，操作人员去改变给定值或者直接操作执行机构。该技术简单，控制灵活，并且安全性高，不过往往需要人工操作，速度受到相应的限制。（2）直接数字控制技术。是工业生产中运用得较为普遍的模式，通过检测元件，计算机对一个或者多个系统参数进行巡回检测，通过输入通道，将检测数据送入到计算机，计算机根据规定的控制规律进行运算，然后发出控制信号控制执行机构，使系统的被控参数达到预定要求。在该控制技术当中，计算机参与闭环控制过程，具有强大的功能和良好的控制效果，能够取代模拟调节器，实现多回路的PID调节，并且操作简单，只需要通过改变程序就能够有效的实现复杂的控制，如前馈控制、非线性控制、自适应控制、最优控制等。（3）监督计算机控制技术。计算机按照描述生产过程的数学模型，计算出最佳给定值，然后送入模拟调节器，最后由模拟调节器控制生产过程，使得生产处于最佳状态，达到最佳的生产效果。（4）分级计算机控制技术。由若干的微处理器或者管理计算机分别承担部分任务，该技术将控制任务进行分解，采用多台计算机的形式，分别执行不同的任务，不仅能够实现控制，还能够实现管理，满足生产运行的实际需要。
3 计算机控制技术的特点
计算机控制技术由软件和硬件组成，在实际工作中发挥着重要作用。与一般控制技术相比而言，计算机控制技术具有以下显著特点。计算机控制技术中既有模拟信号，也有数字信号，在实际工作中，只需要修改相应的程序，就能够实现改变控制规律的目的。同时，计算机控制技术具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能，采用的离散控制方式。在实际工作中采用计算机控制技术，有利于实现控制与管理的一体化，显著提高工业企业的自动化程度，取得更好的生产效益。
4 计算机控制技术的应用
目前，计算机控制技术在国民经济发展和人们日常生活中已经得到了广泛的应用。不管是微型系统还是大型系统，都越来越离不开计算机控制技术，其作用和地位日益凸显。伴随着计算机技术的快速发展和微型计算机的日益普及，各种微型控制器逐渐出现，不仅性能优良，而且价格也低廉，适用范围也比较广泛，同时也促进了计算机控制器成本的降低，更好的推动了计算机控制技术的运用和发展。此外，通过各种软件编程，还能够实现复杂的、灵活的控制算法，使得计算机控制技术在工农业生产、交通运输、国防建设等众多领域得到了运用，并取得了良好的效果。随着控制理论的发展和计算机技术的进步，更为先进的计算机控制技术将会出现，其控制效果必将更为可靠，适用范围也必将更为广阔，将为国民经济发展做好发挥更大的作用。
5 结束语
近些年来，随着对计算机控制技术研究的深入和对国外先进成果的吸收和引进，我国计算机控制技术也取得了较快的发展，在国民经济发展中发挥着重要的作用。我国人力资源丰富，科技队伍不断发展和壮大，随着工业的发展和进步，计算机控制技术也有着更为广大的应用市场，今后应该加强这方面的研究，提高工艺水平，满足高精尖技术发展的需要，促进计算机控制技术在国民经济发展和人们日常生活中更好的发展作用。
参考文献
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1 课程教学内容
计算机控制技术是一门核心专业课，它既有自身的理论体系，又有很强的实践性，在本科教育中起着重要的作用。课程特别强调理论联系实际，注重培养学生解决实际问题的能力和工程实践能力。
课程理论教学内容主要围绕以下几个方面开展：①总线技术与总线扩展技术；数字量输入输出接口与过程通道；模拟量输入输出接口与过程通道；硬件抗干扰技术。②步进电机控制技术与伺服电机控制技术。③数字控制器的连续化设计技术、离散化设计技术；纯滞后控制技术、串级控制技术、前馈-反馈控制技术；解耦控制技术。④程序设计技术；测量数据预处理技术；数字控制器的工程实现；系统的有限字长数值问题；软件抗干扰技术。
在设计该课程实践教学内容时，课程组确立了先进的实验教学理念与改革思路，制定了科学的教学体系与教学内容，坚持实践与理论并重，能力培养与素质提高并行，课程实验与工程训练、创新设计、科学研究有机结合，创造以学生为本的人文环境，坚持把知识传授、能力提高、素质培养贯穿于实验教学始终，注重培养学生建立大工程观、大系统观、大集成观，强化实践技能，着力培养学生的创新精神和创新意识。课程开设的实验主要包括：采样与保持实验，学生主要了解常见ADC和DAC器件的使用方法；直流电机控制实验，理解用PID控制算法控制直流电机的方法，了解PWM 调制、直流电机驱动电路的工作原理；最小拍控制算法的研究实验，学生主要学习并掌握最少拍控制器的设计和算法，了解最少拍控制系统输出采样点间纹波的形成和危害性；PID控制实验，掌握常规的数字PID控制算法的原理及其应用，掌握PID调节器参数整定的方法。
2 教学方法与教学手段
计算机控制技术是一门与工程实际联系十分紧密的专业课程，涉及的相关专业基础课程有多门，因此，给课程教学带来了一定的难度。为了使学生能够全面掌握本课程的相关知识，我们在教学方法、手段等方面进行了一些有效的尝试，取得了良好的教学效果。
2.1 五位一体的立体化课程教学体系
五位一体的立体化课程教学体系：采用了“课堂+实验室+教学网站”的教学平台、“研究型+启发式+工程案例”的教学方法、“讲课+习题课+讨论课+实验课”的教学形式、“基础型+分析型+综合型+设计型”的课后作业、“平时成绩+实验成绩+考试成绩”的考核方法。
2.2 将科研资源与教学资源有机结合，提高课程教育质量
虽然常州工学院定位为应用型本科院校，但随着测试计量技术及仪器校重点建设学科的建设，科研水平不断提高，具有良好的科学研究和工程应用平台，取得了一些科研成果。科研水平的提高带动学科专业的发展，学科专业水平的进步对教学水平的提高具有积极的作用。将科研资源转化为教育资源，也是提高课程教育质量的一个重要因素。
我们较好地实现了教学资源、科研资源在人才培养和科学研究方面的开放和共享。在学生进入大三后，根据学生的兴趣，组织学生进入不同的学科方向进行锻炼，委派科研学术骨干教师给学生进行学术讲座，使学生对科研产生浓厚的兴趣，激发学生的学习热情和求知创新欲望。
教师的科学研究工作也是学生获得知识的一个重要的途径。在专业课程学习过程中，许多抽象的理论知识学生很难理解，教师在理论课程教学过程中，注重理论联系实际，结合自身的科研工作，将抽象复杂的理论知识通过具体的工程应用实例来描述，加深了学生对理论知识的理解，增强了教学效果。
2.3 利用现代教学手段提高效果
制作了计算机控制技术多媒体课件，应用MATLAB仿真实验系统向学生展示计算机控制技术的最新发展状况和应用成果。并且通过可动态更新的课程网站，使不同层次、不同需求的学生可以跨越时空限制，按需索取所需资料。“学生资源共享”和“网上答疑”系统的运用大大加强了学生和教师之间、学生和学生之间的交流和互动，进一步扩大了网站的资源来源和共享性。
2.4 严格课程考试管理、规范课程考核形式
本课程考核由两部分构成：理论考试成绩占总成绩的60%，实验成绩占总成绩的20%，平时成绩占总成绩的20%。理论考试采用闭卷方式，试题由主讲教师按照大纲要求命题加入试卷库，并做好相应的参考答案和评分标准。实验成绩根据学生的实验预期、实验操作、实验报告综合评分。
3 结论
《计算机控制技术》课程建设课题组成员在教学改革上进行了一些有益的探索和尝试，对教学内容的调整、教学手段和方法的改进与完善等方面进行了详细的总结，取得了一定的效果。
【参考文献】
[1]于海生，丁军航，潘松峰，等.微型计算机控制技术[M].2版.清华大学出版社，2009.
篇4
一、开展双语教学的重要意义和必要性
一般来说，双语教学指的是在教学过程中以外语为教学媒介来进行非英语专业课程的教学方式。双语教学可以完成专业课程的教学任务，通过使用原版英文教材、制作英语课件、英文授课、使用英语完成作业和考核等手段来提高学生的英语听说读写能力和使用英文进行交流和表达的能力。目前，比较受关注的双语教育模式有沉浸式双语教学模式、导入型双语教学模式和三向分流双语教育模式等。近些年来，我国的综合国力得到了迅速提高，在经济、科技、文化等方面与国际交流不断增加。这对英语的使用和交流表达能力提出了更高的要求。为了更好地适应经济全球化，英语的熟练掌握和灵活使用起着至关重要的作用。因此，大学学习中除了进行相应英语课程的教授外，专业课程双语教学也势在必行。
双语教学有利于学生提高英语的听说读写能力和交流水平。在专业课程双语教学中既传授了专业理论和英语语言知识，也可以通过课堂讨论、专题研讨等形式培养学生的语言交流能力，提高学生使用英语进行文献查询、问题讨论的水平。这样可以在很大程度上丰富学生的词汇。计算机技术和互联网技术的飞速发展使得学生获取知识和信息的手段与速度大大提高。双语教学中，学生可以频繁地接触和使用英语进行学习和交流。
二、“计算机控制技术”双语教学的实施计划
“计算机控制技术”是机械电子工程方向的一门重要的专业课程。涉及的教学内容丰富，难度相对较高，英语专业词汇多。因此在准备教学辅助材料时要做到精挑细选。计算机控制技术双语教学辅助材料的建设包括原版教材配套的讲义的制作、制作与收集相关音像资料和建立与双语教学相应的题库。在讲义中，要对原版教材的重点和难点内容进行注释，可以让学生更好地理解教材内容，避免因英文太难而产生厌学情绪。对书中的相关专业词汇和术语增加中文注释，在书后增加中英文词汇对照表，这样有利于学生对教学要点的理解和掌握。为了提高学生学习的积极性，应建立有利于激发学生学习主动性的试题库。
为了适应高校教学的要求和提高专业课程的授课效果，应该采用启发探究式的教学模式和研讨式的教学方法。在教学方法上，要充分调动学生的学习热情和积极性。在教学中，既要注重发挥传统教学灵活性强、节奏感好的优点，又要充分利用多媒体等新兴的教学手段教学形象、直观的特点。
三、双语教学中应该注意的一些问题
1.注重双语教学师资力量的培养。在双语教学中，常常会遇到这种情况，一方面，外语专业出身的教师具有较强的外语听说读写能力，但欠缺理工科专业课程的知识；另一方面，部分专业课知识扎实的相关专业教师由于缺乏外语使用的环境，虽然有一定的外语基础，却受到外语听和说的限制，无法胜任相关专业课程双语教学任务。因此，要重视双语教学教师的选拔和培养，积极引进英语水平高的年轻博士和有海外留学经历的教师。鼓励年轻教师积极阅读英文文献，撰写英文文章，安排教师去国外进行中长期的访学和短期的英文培训，提高教师的英文听说读写能力。
2.随着我国社会经济和国际化进程的不断发展，社会对大学毕业生外语能力的要求越来越高。这就对高校理工科的双语教学提出了更高的要求。
本文结合我院“计算机控制技术”课程双语教学的思考，阐述了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性，讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题。
参考文献：
[1]孙文，姜国新.浅析高校微分方程双语教学[J].教育教学论坛，2015（15）：271-272.
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一、集中控制到集散控制的发展
最初的计算机控制主要采用的是集中控制的工作方式，在进行一系列的包括采集信号、运算处理、信息反馈、显示状态等任务的过程中，均是通过工业控制计算机IPC来控制的。IPC工业控制计算机将各种参数，如，压力、温度、PH值等进行有效的收集，然后通过接口卡来接受经过处理而得到的信号。现在，伴随着控制系统日益增加的复杂度，单独的一台计算机已经不能胜任多种信号的处理工作了，在这种情况下，分布式控制系统便应运而生，根据功能的不同，可分为上位机、下位机。上位机主要负责整体集中监视工作，下位机为分布在各现场的用于分布控制的个体。而上、下位机则通过相关的通讯互联网进行传递信息工作。
通讯是集散式控制系统的中心，它作为DCS的中央神经系统。DCS系统具有可拓展性、安全性和有效性。DCS最初研发阶段的瓶颈为系统开放性低。许多厂家采用封闭形式来实现经营垄断，而不同厂家之间的信息闭塞，则成为了DCS系统发展困难的主要问题之一。
二、封闭系统到工业现场总线的发展
为了达到增强DCS系统的兼容性、开放性的目的，必须采取措施实现DCS系统网络协议的公开化和标准化，因此就有了封闭系统到工业现场总线的发展。工业现场的总线控制系统（简称FCS）的主要功能就是实现数据“点到点”到“总线”的方式转变。按照总线方式，整个控制系统有条不紊的进行运行，各种设备的工作都是一个“总线单元”，相互平行的运行，遵守公开、统一的通信协议进行综合自动控制相关工作。FCS相比于DCS系统，更能实现顺应用户的要求，它采用的是开放式的现场总线协议，通过这种协议协调现场所有支线工作，使得维护和成本都降低。所以说，FCS系统是种互联的、开放的分布式系统。
上个世纪80年代，现场总线技术就开始发展，其各种标准也不断成为工业国家和厂商的争夺焦点。现在，Profibus及CAN均是中国自动控制领域的核心。1996年，Profibus标准开始进入中国，在10年光景的推广中，广泛存在于我国的工业领域中。2006年，Profibus成为了我国第一个现场总线技术的国家标准。到现在为止，Profibus仍是应用最为广泛、各种控制设备、仪表种类最为齐全的总线技术，一直是车间级的总线标准、自动化集成的首要选择。同时，CAN是机电设备控制相关领域中应用最为广泛的总线技术，一直是工业机械手、汽车电子、高速印刷机等控制系统的设备级的总线标准。也就是说，Profibus和CAN分别是自动化、电子工程师的首选。
三、现场控制到企业自动化的发展
EtherNet/IP即以太网工业协议，是一种以以太网的传输为标准的协议。目前，这个协议被三大组织所支持，即the Industrial Ethernet Association（IEA）、ControlNet International（CI）、the Opening DeviceNet Vender Association（ODVA）。以太网工业协议旨在形成一个开放式的网络协议，以便于工业控制网络的开放式建设。工业以太网可以定义为将商业以太网（IEEE802.3标准）在技术上实现统一、同时提升产品的器件选用、适用性、可靠性和抗干扰能力，以满足不断增长的工业现场需求。
控制作用要能满足实时性，这是工业控制网络必须遵从的原则，换句话说，传输信号的过程要迅速同时信号必须稳定，因此要保证满足数据定时刷新的要求。以CSMA/CD的方式所进行的传统以太网的传输，不能在电荷负荷过大的时候正常运行。工业以太网采用的是新的信息交换技术，能够快速刷新信号，这就为以太网信号的不确定问题找到了解决方法。如，EtherNet可以达到100M、10G的传输速率，减少了网络传输的延时问题，使得阻塞几率大大降低。双工星形的拓扑结构及EtherNet技术则使传输实时性、确定性变成了可能。
“信息化工厂”是工业以太网的技术存在意义，这里的信息化工厂指的是在信息基础相关设施的基础上，利用信息处理手段，将信息收集、传输、计算处理和综合应用，如同在工厂中生产、管理和运营的手段一样。可以说，工业以太网是自动化控制的核心，管理、运营等信息的传输都靠它。
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一、 动力传动总成的电子控制
动力传动总成的电子控制主要包过发动机电子控制，变速器电子控制和动力总成的整
体控制等，
1、发动机电子控制
在计算机电子技术用于控制发动机的初期，控制的目的是为了满足排放的严格要求和获得更好的燃油经济性。随着排放问题的基本解决，充分利用电子技术强大的控制能力，不断丰富汽油机控制系统的功能，充分挖掘其在动力性、经济性方面的潜力，进而全方位地改善汽油机的性能，已经成为汽油机的主要发展方向之一。于是计算机控制在汽油机上的应用就经历了从单一的化油器电子控制、汽油喷射控制、点火控制到全面电子控制的过程。
今天，汽油机已经进入了电子控制技术时代，用一个ECU进行以汽油喷射为主的多项控制，即所谓的集中控制，是当代汽油机控制的基本模式。随着控制功能的不断增加，电子控制几乎已经渗透到汽油机的各个机构和系统，可谓无处不有。同时，除了汽油机的全面控制以外，还以此为中心加入传动控制，向车辆整体控制的方向发展。
2、变速器 的电子控制
电控自动变速器的控制系统主要是计算机接收各传感器输送来的反映汽车和发动机运行工况的信号后，据此发出指令给换挡电磁阀和变矩器锁止离合器电磁阀，以控制自动变速器工作。计算机除了用于控制变速器的自动换挡外，还用于全时四轮驱动传动系统中轴间差速器的自动锁止控制。车辆行驶时，计算机接收前后轮转速传感器、节气门位置传感器和轴间差速器控制开关的信号，根据前后轮速度的差动量来控制前后轴上转矩的分配，以避免因差速器的差动作用，而产生车轮滑转，车辆停驶的现象，从而提高车辆在困难道路上行驶时的通过能力。
3、动力传动总成的整体控制
随着汽车计算机程度的进一步提高和微电子技术的迅速发展，CEO的控制功能也不断增，并逐渐由单一控制向集中控制。方向发展，并可产生新的控制功能。动力传动总成的整体控制就是这样一个集中控制系统。这种整体控制更易于实现换挡过程中的闭环控制，提高动力传动系统的综合动力性能和经济性能，不仅降低了成本，更重要的是提高了控制系统可靠性和一致性。这一方面的研究与应用越来越多，已经成为当前汽车计算机电子技术发展的一个重要方向。
二、底盘的电子控制
底盘的电子控制用于控制提高汽车的舒适性，安全性和动力性等。主要有主动—-半自动悬架及车高自动调节系统、制动和防滑动态性能电子控制系统、转向控制、驱动控制和巡航控制等。
悬架系统控制是用来改变车身的高低和缓冲弹簧的弹力，并根据车辆的载荷及路面条件改变吸收冲击阻尼力的大小。控制车身高度的目的是在于车辆的载荷无论怎样变化，通过该控制系统均能使车身和底面之间始终保持设定的距离，或者汽车在高速行驶过程中，通过降低车身高度来减少空气的气动阻力并增强汽车在高速行驶时的稳定性。转向系统控制用于操纵动力转向系统转向力。防抱死制动控制系统是用来防止汽车在制动时车轮被抱死。采用电子控制四轮防抱死制动控制系统，不仅能防止汽车在制动过程中后轮被抱死，而且还能防止用于转向的前轮被抱死，从而使汽车行驶方向的稳定性得以增强，提高了汽车的可操纵性。电控巡航行驶系统用于汽车行驶速度的自动调节，使汽车在不踩加速踏板的情况下，能保持设定的行驶速度。防滑控制是用来防止汽车在起步和加速时驱动轮打滑。四轮转向控制是由安装在后悬架处，用于操纵后轮的后轮转向机构及前轮转向机构所组成，这样前后四个车轮都能进行转向操纵。目的是为了提高汽车在低速时的转向性能及在高速行驶时的转向能力。
三、车身系统的电子控制
车身系统的电子控制用于增强汽车的安全、舒适和方便性。车身电子控制技术的基本内容如下：
1、仪表方面：电子转速表、电子车速里程表、电子燃油表、多功能综合屏幕显示。
2、安全方面：电控安全气囊、防盗警报系统、电控安全带、电控前大灯系统、雷达防撞系统。
3舒适方面：中央门锁系统、电动门窗与电动天窗系统、电动座椅、电动后视镜与电动除霜系统、汽车音像系统、自动空调系统。
4通信与智能化方面：卫星导航与定位系统、车载电话与计算机网络系统、安全维护与监控系统、故障自诊断系统、智能汽车与自动化高速公路。
四、信息通信系统
篇7
现行的教学模式下存在的一些问题如下：偏于实际，忽略理论，将对学生深造和后续职业发展不利；偏重理论教学，难以将理论与应用结合，学生出校门却无一技之长，无法立即服务于社会；教与学的脱节，难于调动多数学生的学习积极性。为此本文在教学实践的基础上，提出了从教学的组织和实验的管理的计算机控制系统课程体系的安排，希望能得到同行的指点，共同进步。
1.课堂教学内容组织
课堂教学一直是教学的重点。首先要对课堂内容进行有机的组织。教学内容组织的原则是根据课程定位，兼顾基础性、实用性，注重基本理论和基本方法，注重工程应用价值，舍去那些理论上先进而工程上极少应用的高级或复杂算法，舍去那些适用场合不多的硬件配置模式，整合其他的相关课程资源，依照学生的水平，重点突出，主要确保多数学生不掉队。选定的课程四大核心内容为：以数字控制理论为主体，从连续控制引入数字控制；控制算法及其编程方法；智能控制理论的应用；典型计算机控制系统的组成结构和设计。教学环节中，教给学生学习的方法比传授知识更重要。教学中主要注意以下问题：
1.1在讨论式教学中学会问问题
学习中最重要的就是学会思考，带着问题来思考，是最重要的学习原则。在课堂上要尽量多提一些问题，注意将问题的来龙去脉说清楚，有些自我解答，有些找学生解答，有些则留给学生课后思考，下次上课时，利用较短的时间进行总结和讨论。
1.2培养兴趣，找到乐趣
“兴趣是最好的老师”。有了兴趣和乐趣，就能够忙而不累，乐而忘忧，就容易产生灵感，事半功倍。
1.3勤于动手，善于转化
要多给学生动手，以便能把知识转化为动手能力。这一点会由于不同学生差别很大，因此不同层次的学生要用实验室的时间不同。
1.4学会综合
要解决实际问题，靠哪一项单科知识都是不够的，靠的是综合后的知识。本课程的特点之一就是综合，包括多门已学课程的知识综合，理论与实践的综合，硬件与软件的综合等等。所以要在课程学习中注重综合。
教学可以和纵向科研联合，将科研成果转化成专业教学内容和教学设备，形成鲜明的专业教学特色，可以大大激发学生的学习兴趣。教学也可以和横向项目相联合，建设校企产学研合作实践基地，促成教学与生产的结合，校企双方优势互补、资源互用，是促进科技发展，培养专门人才的重要途径。
2.实验的设计和管理
传统的以课堂讲授为主、实验为辅的教学模式存在严重的缺陷。因为所开设的实验多数是验证型实验，所有的实验对象都已经封装好，学生只需要插线联接，很快就可以获得实验结果。学生尽管完成了实验，但无法真正将各门课程所学的内容融会贯通；更重要的是与实际工作中的设计过程差别甚远。
为此，采用了实验教学与理论教学并行的教学模式。学生的实验针对课堂上所设立的控制系统进行，如电阻炉温度控制系统。首先，利用两个学时在课堂上讲解整个系统的功能、组成和工作过程；在学生对整个计算机控制系统有了初步认识以后，在实验室演示已设计好的控制系统，向学生细致说明理论内容与实物的对应关系，如计算机、加热元件、接口电路、出发电路、检测元件和执行机构等，再结合实物和学生讨论设计方案及他们所提出的问题。然后，学生将自己的设计方案带到实验室去验证。最后是同学们对自己所设计的系统进行调试和优化。
通过系统级—元件级的循环过程，同学们不仅对计算机控制系统课程的核心思想有了深刻的理解，而且亲身体验了实际产品设计的全过程，也充分认识到实践操作的重要性，感受到设计成功的喜悦，大大激发了继续学习的兴趣。除了基础实验，按照从浅入深设计了四个综合实验：
2.1数字控制算法模块化
根据课程教学内容，采用C语言对各类数字控制算法（包括：PID算法及其变形、数字滤波算法、最少拍算法、达林算法、状态观测器算法等）按照模块化设计思想进行编程开发，以方便系统使用。
2.2温度闭环数字控制系统
用简易电加热温度控制箱与微机实验箱构成一个温度闭环控制系统，由学生按照自己设计的控制方案进行系统硬件的连接和配置，同时从控制算法模块中选择需要的算法，通过调整控制器参数以及外部扰动条件，观察系统的运行情况。
2.3步进电机数字闭环控制系统
用小型直流步进电机随动装置与微机实验箱构成一个步进电机闭环控制系统，由学生按照实验设计的控制方案进行系统硬件的连接和配置，同时从控制算法模块中选择需要的算法组态控制系统，通过施加外部扰动，观察系统的运行情况，并做实时记录分析。
2.4带上位监控的数字闭环控制系统
在数字闭环控制系统实现的基础上，可考虑开发带上位监控功能的在线闭环系统。通过该监控软件平台，可实现对系统控制算法的组态、控制器参数的调整和定值的修改等，同时要开发一些运行监控画面，包括系统工艺图、运行参数实时趋势曲线、报警画面和参数一览画面等。使学生可根据自己的设计方案，通过该平台系统灵活的调整控制算法和对系统运行监控。该课程的实验内容更加符合快速发展的计算机工程控制技术要求，使学生走上工作岗位后能够尽快地适应实际工作。
3.结语
最佳教学效果的取得，需要依据生源情况因材施教，课堂教学之外，教学的管理也很关键，实验教学，作业情况，答辩和最终考核都需要认真执行才能达到效果，避免流于形式。不过带来的问题是：对教师投入的精力要求较多。另一方面，实验室还没有实现全开放，学生自由实验受到资源和时间的限制。因此，还有必要探究更加合理的教学过程，改进教学手段，以达到该门课程教学效果的最优化。
【参考文献】
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一、计算机控制系统概述
计算机控制系统的组成计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。而一个完整的计算机控制系统应由下列几部分组成：被控对象、主机、外部设备、外围设备、自动化仪表和软件系统。
1、硬件部分
硬件部分用于一般数值计算和信息处理的计算机称为通用计算机（简韵；通用机）。用于工业生产过程控制的计算机称为工业控制计算机（简称控制机）。通用机由主机和外部设备组成，主机包括运算器、控制器和主存贮器（俗称内存贮器）；外部设备包括输入设备、输出设备和外部存贮器，如键盘、CRT显示器、打印机、磁带和磁盘等，起着人机联系和扩展主机存贮能力的作用。它们是主机正常工作和人们使用主机所必需的设备。‘通用机主要是同使用机器的人交流信息，控制机除了同人交流信息外，要自动地控制生产过程，它还必须与被控制的对象直接交流信息。这是控制机与通用机根本不同的地方。为此，控制机必须具备直接从生产过程获取信息，经过主机加工处理后，把控制信息馈送给生产过程的能力。这种能力表现在主机与被控对象之间直接进行信息的变换和传递上，具有这种能力的设备称为生产过程通道。相对于外部设备，通常把生产过程通道称为主机的外围设备。因此，可以简单地说，通用计算机由主机和外部设备组成；控制计算机由通用计算机与外围设备组成。
2、软件部分
软件系统是控制机不可缺少的重要组成部分。只有在适当的软件系统支持下，控制视才能按设计的要求正常地工作。控制机的软件系统包括系统软件和应用软件两大类。系统软件是用于计算机系统内部的各种资源管理、信息处理相对外进行联系及提供服务的软件。例如操作系统、监控程序、语言加工系统和诊断程序等。应用软件是用来使被控对象正常运行的控制程序、控制策略及其相应的服务程序。例如过程监视程序、过程控制程序和公用服务程序等。应用软件是在系统软件的支持下编制完成的，它随被控对象的特性和控制要求不同而异。通常应用软件由用户根据需要自行开发。随着计算机过程控制技术的日趋成熟，应用软件正向标准化、模块化的方向发展。标准的基本控制模块由制造厂家提供给用户，用户只需根据控制的要求，经过简单的组态过程即可生成满足具体要求的专用应用软件，大大方便了用户，缩短了应用软件的开发周期。提高了应用软件的可靠性。
二、计算机控制系统的特点
由于计算机本身的特点，计算机控制系统与一般常规的调节系统相比，具有以下特点。
精度高：通过多字长的数值运算，可以实现常规调节器难以达到的控制精度，而且不存在零点漂移、热噪声及元件老化对控制精度的影响。
计算机具有分时处理能力。一台计算机（严格说是一个CPU）可以对多个控制回路进行控制。
计算机具有很强的贮存和逻辑判断能力，能够根据生产环境的变化，及时作出判断，选择最合理的控制对策；可以实现复杂的控制规律，以达到理想的控制效果。
使用方便灵活。计算机的控制功能是通过硬件和软件共同实现的。在不增加硬件的情况下，可以通过修改软件来改变控制方案和控制机的功能。
计算机除了能实现控制功能以外，还可以同时实现对生产过程的管理，如生产计划调度，经济核算等。
三、计算机控制系统的设计过程
计算机控制系统的软、硬件结构将根据不同的对象有所不同，但系统设计的步骤大体上相同，一般包括以下几方面。
1、确定控制任务
进行系统设计之前，首先要对控制对象进行深入调查、分析，熟悉工艺流程，了解具体的控制要求，确定系统所要完成的任务，包括系统要实现的功能、控制速度、控制精度、现场环境、完成设计的时间要求等。根据这些任务写好设计任务说明书，作为整个控制系统设计的依据。
2、系统的总体方案设计
根据系统设计任务书进行总体方案设计。选择系统的软、硬件组成方式根据系统的价格和时间要求，选择适当的方式组成系统。在时间要求比较紧的情况下，尽量选购现成的软、硬件系统进行组合；而在经费紧张的情况下可以考虑自己设计电路模块。值得注意的是，软、硬件工作比例的划分也将对系统的价格和实现时间产生重要的影响。
系统的总体方案设计大概包括选择微处理器、确定存储器容量、选择外围接口电路、选择传感器、选择软件开发环境、硬件设计及调试六个基本内容。
3、软件设计
软件设计要根据系统总的设计要求，确定软件所要完成的各种功能及完成这些功能的逻辑和时序关系，并用软件流程图表述出来。按软件流程图中不同的功能，分别设计相应的软件功能模块。如模拟量输入模块、模拟量输出模块、数据处理模块、通讯模块和键盘处理模块等。每一种模块都可以单独进行调试，各种模块分别调试好后，再按流程图逻辑和时序关系将他们正确组合、连接、调试。
4、现场安装调试
首先要按工艺流程图将系统正确安装，然后对系统进行粗调和精确调试，根据实际对象确定各种控制参数，调整显示值或保存数据等。硬件调试和软件调试都可以在实验室环境下用对现场情况进行模拟的方式进行，并进行必要的联合调试工作，半实物仿真是系统调试的虽要基础，而最终的系统级调试要在现场完成。
5、建立完整的技术档案
在进行系统的设计、安装和调试的时候，要为相应的部分建立完整的技术档案并存档保管。这些技术档案包括各种软件清单、注释、硬件图纸、元件清单及系统安装工艺图及说明等。完整的技术档案是使系统具有可维护性、可升级性的前提及保证。
四、计算机控制系统的发展趋势
DCS和工业控制计算机技术正在相互渗透发展，并扩大各自的应用领域。原来一般流程工业的控制多选用集散型控制系统（DCS ），离散型制造业的控制多采用可编程控制器（PLC）。随着DCS和PLC相互渗透发展继而扩大自己的应用领域，将出现DCS和PLC融合于一体的集成过程控制系统。
工业控制网络将向有线和无线相结合的方向发展。计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术的结合，产生了基于无线技术的网络化智能传感器。这种基于无线技术的网络化智能传感器使得工业现场的数据能够通过无线链路直接在网络上传输、和共享。
工业控制软件己向组态化方向发展，工业控制软件主要包括人机界面软件、控制软件以及生产管理软件等。目前，我国已开发出一批具有自主知识产权的实时监控软件平台、先进控制软件、过程优化控制软件等成套应用软件。
五、结语：
计算机控制就是用计算机对一个动态对象或过程进行控制。在计算机控制系统中，用计算机代替自动控制系统中的常规控制设备，对动态系统进行调节和控制，这是对自动控制系统所使用的技术装备的一种革新。这一革新，改变了自动控制系统的结构，也导致对这类系统的分析和设计发生较多的变化。
参考文献：
[1]耿宏伟，《计算机控制技术》实践系统的研制[J]. 中国自动化教育学术年会论文集，1994
[2]于海生，《计算机控制技术》 [M]. 机械工业出版社，2007
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一、课程定位与特点分析
“计算机控制技术”课程是自动化专业、电气工程及其自动化专业的限选课程。计算机控制技术的应用领域非常广泛，在航空、航天，以及与现代日常生活相关的工业、农业、医学等领域都起到了至关重要的作用。经过对课程的学习，学生应该掌握计算机控制系统的发展历程及应用领域，计算机控制系统的具体组成部分以及各部分的功能，学会计算机控制系统的分析方法，以及相对简单的软件、硬件的设计与实现过程，了解计算机控制系统的工作原理。
本课程旨在培养学生掌握微型计算机控制的基本概念，以及微型计算机控制系统的基本分析方法和设计方法。课程要求学生从理论上掌握计算机控制系统的基本原理及应用；而教师要为学生提供有效的分析，培养学生掌握设计计算机控制系统所需的知识、洞察力和理解力。学生在实践过程中要学会利用计算机技术解决控制系统中的实际问题，通过对该课程的学习，今后能独立承担和开展计算机控制系统方面的研究工作。
二、课程的教学改革
“计算机控制技术”课程以培养应用开发能力为目标，不断更新课程体系，从而确保教学内容的实用性和先进性，其主要特色与创新如下：
1.摒弃了传统的教学模式，采用项目驱动式教学。新课程采用项目驱动式教学，每一章节都设置一个驱动项目，教师组织学生自行分组、分工，制订设计方案。学生每一节课都带着问题、围绕项目学习所需知识，不断提高实践能力。
2.课程教学与课外科技活动紧密结合、相互促进。基于计算机控制技术课程的特点及其在电子产品设计中的重要作用，新课程将课程教学与大学生科技创新竞赛、全国大学生电子设计竞赛、飞思卡尔智能车竞赛等多项赛事结合，大力开展第二课堂，延伸教学范围，组织科技创新小组，提高利用单片机进行自动化系统及电子系统的开发和设计能力，以此激发学生的创新意识，锻炼其动手实践能力。
3.改革教学手段，增强教学效果。传统的教学方法是教师进行书面知识的传授，在黑板上写板书，学生只是进行信息的接收。这种教学方法并不能取得较好的教学效果。因此，要想切实提高教学质量，就需要改革教学手段。教学手段是否有效将直接影响学生对知识的理解和掌握。在学校的大力支持下，我校教师在教学过程中采用了多种现代教学手段。例如，在教学过程中使用多媒体课件进行计算机控制系统的教学和展示，利用三维动画制作技术和模拟仿真技术展示教学内容。通过一段时间的检验，笔者发现改进的教学手段不但显著提高了教学质量，还可以直观展示课本上难以理解的教学内容。我校设有专门的计算机控制技术实验室，共有32台THSSC-4型实验台。根据教材章节，课程设置了8个实验课题，穿插在理论教学过程中，学生能够在实践中巩固所学的理论知识。学生通过这种方式提升了动手能力，为今后的就业打下了基础。
三、课程考核方式的改革
传统的考核方法采用期末考试的方式，学生仅仅是考试的工具，并没有有效掌握平时上课的重点与方法。而科学的考核方法不仅需要激发学生平时上课学习的热情，还要真实反映学生的综合能力。考核方法除了最终的期末考试，还应该包括平时成绩（习题作业、课堂小测验、课堂提问、课堂讨论、课外作业、实验）。笔者经过实践，总结出比较合理的权重分配，即平时成绩占30%，期末考试占70%。通过这一改革，教学质量和学生的上课积极性都有了显著提高。
四、总结
“计算机控制技术”课程涉及的科目种类繁多，具有专业性强、内容更新快等特点。在学校组织的教学方法研究与改革过程中，教师对本课程的特点进行了一系列的创新与研究，最终取得了很好的效果。教师充分利用上课时间进行知识的传授与讲解。课程改革一方面提高了学生的积极性，另一方面增强了学生的动手实践能力，使教学效果得到了提升。
参考文献：
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《计算机控制技术》是一门涉及微电子技术、传感器与检测技术、通信技术等多学科交叉的课程，通过该课程的学习，使学生更好的将嵌入式技术（ARM/单片机）、可编程控制技术（PLC）、通讯网络技术以及电气自动化技术有机的结合起来，实现工业生产技术的精密化、设备的信息化、过程的自动化和控制的最佳化，因此，为了满足国家对高校创新型应用人才的要求，本文在实践教学的基础上对《计算机控制技术》课程教学进行了一些新的探索，并取得了一定的效果[1]。
2、《计算机控制技术》教学现状分析
2.1教材的设计不够科学
眼睛是心灵之窗，书则是心灵之门。一本好书不仅能让我们获取很多有价值的信息，而且能让我们少走不少弯路，因此好书有用，然而现实中学生采用的《计算机控制技术》教材不但书本的内容冗余复杂，而且层次杂乱无章，书本的很多章节几乎一个模式的介绍概念、组成和分类，而很少突出工程的运用，因此学生常在理论学习中丈二和尚摸不到头脑，觉得学无所用，课堂内容单调无味。
2.2 缺乏和理论相适应的实践教学
《计算机控制技术》属于工科自动化专业，单靠课堂的理论教学往往达不到理想的效果，必须让学生参加一定的实践操作来巩固所学理论，例如在介绍单片机技术的时候，学生只有通过实物的选材和连接、软件的设计和程序的调试方能提升学生的学习兴趣，让他们在自己的作品中感受知识的魅力，因此学校也需加强硬件设施的建设[2]。
2.3 教师的授课模式单一
目前，学校大部分教师都是刚从高校毕业就直接进入课堂，其实验基础和实践操作相对缺乏，而对于电气自动化专业来说，纯理论教学将不能有效展示学科的内涵，更不能很好的激发学生的兴趣，因此加强工科教师的实践培训或通过校企结合直接引入企业高工进入课堂教学相当必要，另外教师也可以采用网络教学和多媒体教学来增加授课的质量[3]。
2.4 学生的激励机制不够健全
通过单一的考试方式来衡量学生的学习水准很难激起学生的学习激情，现在得信息比较发达，很多学生知道社会需要什么样的人才，学校的考试往往不是企业考核人才的标准，因此很多学生不再单纯的为了满足学校的考核而放弃所谓“自己的发展”，然而“成绩”好的学生也常常是学校表扬的对象，因此，很多学生在很大程度上挫伤了学习的积极性，显露出学无所需、学无所用的表情。
2.5学生的迷惑不能有效的排解
《计算机控制技术》课程的理论教学并不复杂，然而在实际的操作中各种问题将会油然而生，如果不能及时有效的解决遇到的问题，学生的知识层面很难上升，甚至停滞不前，那么如何及时的为学生排忧解难呢？很多人的目光都会转向老师，其实不然，加强学生之间的相互帮助更为关键，因为高校教师并非和学生天天住在一起，因此，创造良好的“良性竞争，互助发展”的学习环境对专业教师来说才是主要任务，正所谓“三人行，必有我师焉，则其善者而从之，其不善者而改之”。
3、《计算机控制技术》创新型教学探索
作为该门课程的专业教师，首先要加强教材的研究，根据独立学院学生的知识结构和课堂接受能力，挑选或设计出以提高学生学习效率和增强学生学习兴趣为宗旨的新教材，其次，通过参加大型电子电气设计大赛等实践活动，培养学生自我学习、探索和创新的能力，同时结合《计算机控制技术》这门课程的本身特点做了以下几个方面的教学探索[4]。
3.1 教师更新教学理念
坚定以学生的发展做为教学出发点，培养学生自我学习的能力，让学生明白社会的发展结合课程需要学什么？如何来学？从启发式教学中让学生明白自己是学习的主人，老师是起辅导作用，另外通过鼓励式教学不断提升了学生的综合素质，树立正确的人生观、价值观和道德观，同时建立宽松、和谐的学习环境，让师生在互动中促发展。
3.2 创造宽松的课堂教学氛围，
多次教学实践表明，学生只有在宽松的学习环境下才具有较好的心理安全和心理自由，拥有活跃的创造性思维，以《计算机控制技术》课程教学为例，每次上课前通过示意友好的表情给学生营造一些期待，让学生在鼓舞中亲其师，信其道，同时在讲授专业理论知识时，不妨将实践引入课堂，通过实验的方式让学生明白知识的学有所用，为了增强学生的创新型探索思维，在课堂上通过学分奖励或比较教育的方式让学生获取优越感，创造积极进取的课堂氛围。
3.3上课前教师做好充分的准备工作
俗话说：“凡事预则立，不预则废”，教师的课前准备工作对课堂的活跃性非常重要，通过课前书本内和书本外的认真备课，教师方能把握知识的整体脉络和核心内容，课堂上才能有的放矢的给学生起到方向引导作用，当然有效的备课并非事无巨细，而是因势利导。
3.4 转变传统的教学方式和学生的考核机制
在《计算机控制技术》教学中教师通过寻求新的教学思路和方法，一改传统的教师循规蹈矩的教，学生死板的听的课堂格局，教师根据教材的内容和结构设计出一些新颖的教学方法，诸于项目式教学，通过现实的项目让学生更有效的把握课堂的核心内容，积极探索课堂的相关知识，避免华而不实的滥竽充数；另外，在学生的期末考评中增加能调动学生积极性的实践考评以及作业考评等，充分发挥学生的内在潜质，让学生感受付出后得到的快乐[5]。
4、结束语
知之者不如好之者，好之者不如乐之者，因此，教师的任务不单是教会学生知识，更重要的是让学生增加学习的方法和兴趣，自乐于知识，通过《计算机控制技术》课程的创新型教学探索，课程教学取得了良好的效果，首先教师在提高业务水平的同时还丰富了专业的内涵，寓教于学中受益匪浅；其次，学生在理论和实践相结合中体味到学习的兴趣，在良性的环境中养成良好的学习习惯；再次，学生每次设计参赛的优异成绩为学校赢得较好的口碑，为学校的发展添砖加瓦。
【参考文献】
[1]王建华，计算机控制技术[M]，高等教育出版社，2009(11)：2-9.
[2]郑伟，徐洪泽，理论课程转变为实践课程的探索［J］，高等工程研究，2004(3)：87-88.
[3]杨福家，大学的使命与大学生的责任［N］，文汇报，2006：08－16.
[4]李大中，王炳谦.基于工程的计算机控制系统课程实验的改革构想[J]，中国电力教育2007，（3）
[5]杨春生，孙琴，吴伟， 创新型工程应用本科人才培养新模式探索[J]，江苏高教，2010(1)：82-84.
【作者简介】
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计算机控制技术是电气工程及其自动化专业重要的专业技术课程之一。本课程的任务是培养学生掌握计算机控制的基本概念，掌握计算机控制系统的基本分析方法和设计方法，使学生从理论上掌握计算机控制系统的基本原理及应用，使学生具备有效地分析和设计计算机控制系统所需的必要的知识、洞察力和理解力。它融合了计算机技术、控制理论、计算机通信等多种技术，以计算机在系统控制中的应用为中心，以计算机控制系统为主线，涉及控制系统硬件、软件、系统分析和应用等方面的问题，因此计算机控制技术是一门理论性和实践性都很强的专业课程。
但是，从近几年的教学效果来看，通过本课程的学习，学生能够很好地掌握计算机控制系统的相关理论，但是无法很好地完成面向实际应用的计算机控制系统的设计。计算机控制技术课程兼具理论性和实践性，在教学过程中，必须将课堂理论教学与实践教学有机结合，培养学生分析和解决实际问题的能力。因此对计算机控制技术课程教学方法的改革进行研究、探索和实践是十分必要的。
一、计算机控制技术课程分析
计算机控制技术是模拟电路、数字电路、单片机原理、自动控制原理以及计算机技术等前期课程的再次综合与进一步升华，学习难度较大，特别是在基础薄弱的情况下，学习该课程就显得更为吃力。由于该课程的理论性和实践性都很强，传统的授课方式过于偏重理论教学，难以将理论与应用结合。传统方式授课时仍以数字控制理论为主体，在理论的应用中介绍微机控制方式及其具体实现，减少了计算机与实际控制系统结合的内容，这种方式与培养应用型专业人才的目标相距甚远。最为明显的后果是学生走上工作岗位后，所学的知识在具体生产应用中很难适应实际的生产实践。
计算机控制课程具有如下特点：1.应用性强。计算机控制技术在十分广泛的领域内获得越来越多的应用，在新型工业化中起着不可缺少的重要作用。2.更新性强。随着计算机技术和自动控制理论的不断发展，其教学内容也不断更新。3.综合性强。涉及电子技术、自动控制理论、过程控制、微型计算机原理与应用等多方面的知识，综合了许多的基础理论和前期课程。4.实践性强。本课程是典型的需要理论联系实际，要求学生理论分析、系统设计和实验实现三位一体，培养学生科学、技术与工程一体化的意识和能力的课程。
二、计算机控制技术教学中存在的问题
通过对省内多所开设有计算机控制技术课程的理工类和综合类本科院校的教学过程和教学效果进行调研，发现以下问题：计算机控制技术的教学过程仍是以教师为主体的传统授课方式，老师授课学生听讲；课内实验大多为验证型实验，学生发挥自主能动性的机会很少，造成了学生的实践能力和综合素质培养不够，学习效果不佳。
分析造成此种结果的原因，主要有以下几个方面：1.教师方面：教师的授课重点更多地放在了理论知识的传授上，而对于知识的实际运用比如系统设计中的团队合作等往往被放在了次要的位置；2.教材方面：大多数教材在设计中以控制系统各组成部分的介绍和理论推导为主，实际的案例很少，针对案例的分析和讲解更少，对学生实际应用能力的培养很难起到明显的作用；3.课程安排方面：理论课和实验实践学时差别较大，实验内容同实际工程应用相脱离，使得学生难以在实验实践环节中得到实际的工程经验；4.考核方面：以出勤、作业成绩和考试成绩评价学生的学习效果，没有对学生的应用能力和实践能力进行考核，导致大部分学生不重视实验实践教学环节。
三、计算机控制技术教学方法改革的研究与探索
我们通过广泛调研兄弟院校、毕业生用人单位的培养经验和反馈信息，在深入分析现在计算机控制技术课程教学过程中存在的不足之处的基础上，提出以下改革方案：基于系统工程理论，加强计算机控制系统课程设计和创新实践环节，同步提升学生的理论水平和实践动手能力；同时，将“卓越工程师培养计划”的理念引入计算机控制技术的教学中，以提高学生“学以致用”的综合素质和动手能力，为国家培养出适应新环境的高素质的，具有创新思维、创新能力的综合性应用型人才。
（一）基于系统工程理论，培养学生的系统观念
系统观念的建立是工业自动化专业学生所应达到的最终培养目标之一，需要教师在传授知识的过程中潜移默化地教导学生，使其从思想上重视系统理论，自觉地在日常学习中树立系统观念。系统观念的树立应该从多方面入手进行指导，包括指导学生系统地看待问题，教育学生系统地思考问题，指导学生系统地解决问题。计算机控制技术课程教学本身就是一个系统工程，它和多门专业基础课息息相关，比如电路，电子技术，单片机技术等，还和多门专业课相关，比如自动控制原理，电力电子技术等。因此需要从相关的专业基础课开始进行系统的专业知识培养，循序渐进、潜移默化地进行系统观念的培养。在这个系统工程中，教师不仅是计算机控制系统的理论技术知识的传授者，更重要的是还要充当学生系统观念培养的引路人。要将控制系统的思想内核及方法应用到计算机控制技术的教学实践中，用系统方法论对该课程的理论和实践教学进行改革研究，从而达到使该课程的教学系统工程最优化的目的。计算机控制技术是一门高度综合的课程，是元件与系统的结合，硬件与软件的结合，强电与弱电的结合，算法研究与程序实现的结合。因此，我们在教学组织上要通过对这四个结合的论述和理解，使学生树立系统设计的协调意识和全局优化意识，提高学生用科学的方法论指导课程学习的自觉性。
（二）加强课程设计环节，做到“三有、两严、一宽”
专业课程设计是计算机控制技术教学过程中培养学生系统观念的重要环节之一，它要求学生在此过程中必须运用系统论的方法，系统地看待和分析问题，系统地思考和解决问题。为了系统地训练学生综合运用所学知识解决本专业方向的实际问题的能力，我们采用了如下措施。首先为了保证时间的充裕性，将计算机控制技术课程设计时间定为6周。其次要做好前期准备工作，教师需要先把计算机控制技术课程设计的要求知会每一位学生，这些要求分布在任务书和指导书中。学生要认真阅读和领会任务书和指导书的内容，做到心中有数，以便能够在接下来的工作中系统地分析设计任务。分析任务的步骤完成后，学生将会依据自身条件在网络上或者图书馆内查阅相关专业技术资料，系统地了解实际系统的组成、原理和设计过程，系统地思考解决问题的方法。然后教师会根据学生对课题的了解情况合理地分组，一般是5人分为1个小组，小组内选出小组长一名，负责课程设计工作的总体安排和协调。要求每个小组在课程设计的各个阶段均需撰写相应的设计进展报告，以便教师能够根据各组的进展情况有针对性地进行指导。最后是课程设计的总体评价机制，我们会综合考虑学生在课程设计中的表现，如日常出勤、报告撰写、实际作品的运行情况、程序编写的合理性和效率、最后答辩表现等因素，最终综合评定课程设计总成绩。答辩环节是计算机控制技术课程设计中非常重要的一环，它不但能够有效地检验学生设计任务的完成情况，而且能够便于教师发现学生在过程中存在的薄弱环节。通过对每个学生在答辩过程中体现出的问题进行总结，就能够在今后的课程设计中有针对性地进行改进，从而达到提高教学效果和效率的目的。
在课程设计的实际操作中，教师要做到“三有、两严、一宽”。“三有”即有指导性的时间和内容的安排计划；有加强能力培养的具体目标；有切实可行的操作规程，保证把能力培养落到实处。“两严”即严格要求学生自己动手设计方案和调试；严格验收检查。“一宽”即为学生创造宽松的学习氛围。
（三）重视课程实践教学，提高学生学习兴趣
课程实践教学是对传统实验教学的补充和升级，传统的实验教学是在现成的实验设备上完成既定的测试和设计，其内容和步骤都已限定，学生自由发挥的余地较小。针对课程实践教学的目标，我们拟以单片机为控制器，融合Matlab、Protel及Protues等软件完成计算机控制系统的课程实践。利用Matlab软件设计仿真方案，完成数字控制器的仿真设计和参数选择；利用Proteus和Keil软件设计计算机控制系统的硬件仿真系统，使学生在选择微处理器、A / D转换器、D / A转换器以及其他典型元器件时有了更多的自主性；软件仿真和硬件仿真全部通过后即可进入系统的实质性实现阶段，学生通过Protel软件绘制电路原理图和PCB图，自己制版，焊接，下载程序直至软硬件调试成功。实践教学的改进，大大提高了学生的学习兴趣。
四、结论
本文针对目前计算机控制技术教学过程中普遍存在的问题，以适应电气工程专业应用型人才培养为目标，结合本地区经济的发展特点与我校该专业的实际条件，通过广泛调研兄弟院校、毕业生用人单位的培养经验和反馈信息，对计算机控制技术专业课程体系进行了改革与实践，构建了适应新环境条件下的新的教学理念和教学方法。主要创新点包括：提出了基于系统工程理论，培养学生的系统观念；进行课程设计改革，做到“三有、两严、一宽”。
计算机控制技术课程改革方案实施后，学生的理论水平和实践动手能力有明显提高，使我校的毕业生就业竞争力大大加强，从而为更好地培养电气工程复合型技术人才打造了科学的平台，也为其他高校尤其是应用型二本地方院校人才培养提供了理论依据和参考价值。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 李云霞，康波，邹见效.计算机控制系统教学改革思路和实践[J].实验科学与技术，2012（2）：70-72.
[2] 温淑慧.计算机控制技术实验教学改革初探[J].教学研究，2010（6）：59-61.
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古语有云“大树底下好乘凉”，这也深刻说明了林业在社会生活中的重要地位。当前林业工程的发展最重要的是资源调配，资源利用，资源蓄积，而这些都需要计算机控制技术来辅助，当前，完善的林业信息管理系统和决策系统已经初步落成，可靠的计算机控制软件不断更新，给林业工程送去了简化和高效，使林业工程的管理技术和研究手段都发生了巨大变化。
一、我国林业工程的特点
1、林业及林业工程
说到林业，我们一定会想到大山密林吧！谁会在意整齐有秩初入沃土的小小树苗呢？它们的朝气也不输参天大树吧！林业的脚步不止在绿化和山水间吧！经济的需求也是林业的重要组成部分，林业工程也是应市场需求而生吧！当然林业的发展更依赖社会建设，只有良性的林业发展才会对社会起到中流砥柱的作用。林业工程是以森林资源的高效利用和可持续发展为目的，研究森林资源的抚育、开发利用和林产品加工等。林业工程虽然是一个综合性的传统领域，但是随着信息技术、电子技术、自动化技术、材料科学等的迅速发展和渗透，它的研究专业化水平也必将得到提高。
2、我国的林业工程及特点
在我国的林业“六大”生态工程中，“天然林保护工程” 是我国林业的一号工程，投资最大，见效慢；“退耕还林还草工程”是我国林业建设史上涉及面最广、政策性最强、群众参与度最高的生态环境建设工程；“‘三北’和长江中下游地区等防护林体系建设工程”是我国涵盖面最大、内容最丰富的防护林体系工程；“京津风沙源治理工程”是首都乃至中国的“形象工程”，也是环京生态圈建设的主体工程 ；“野生动植物保护及自然保护区建设工程”是一个面向未来，着眼长远，具有多项战略意义的生态保护工程。“速生丰产林基地建设工程”是我国林业产业体系建设的骨干工程，也是增强林业实力的“希望工程”。
“六大” 林业重点工程的意义在于发挥森林作为“大自然总调度室”的作用，同时提高我国森林资源的蓄积量，满足国民经济各部门对森林资源的需求。
当然林业工程管理的实现离不开计算机控制技术的支持，林业工程中涉及的海量信息、图像数据和加工制造，都需要数据处理和辅助设计软件，图像采集与数据分析更需要各种数据模型方法支持，历史数据的甄选删除工作更需要专家系统的处理。前不久在加拿大发生的大型火灾让林业资源和环境遭受了巨大的损失，深刻说明了深林防火的重要，林业工程管理的重要。
二、计算机控制技术
1、计算机控制技术的特点
计算机技术与控制应用的结合，将电子技术、自动控制和应用开发技术引向智能化和专业化，巩固了控制管理的核心地位。计算机控制技术很好的将可编程技术、嵌入式技术和网络技术结合起来，为控制需求服务。控制技术的应用很好的提升了生产的精度和速度，信息化生产渐渐成为企业加工的主流，生产过程的自动化程度已远远超过预期。如机器织布机制作出的印花，已完全替代了人工，当然传统特色性加工的发展依然很受市场欢迎。
2、计算机控制技术的工作原理
计算机控制技术根据其系统的工作特点可以分为：操作指导系统、直接数字控制系统、计算机监督系统、集散控制系统和嵌入式系统。其工作原理为：
1） 进行实时的数据采集，把来自测量变送装置的被控制量的瞬间值进行检测和输入。
2） 对数据进行控制决策，把采集到的被控制量进行分析和处理，并按已定的控制规则决定将要使用的控制行为。
3） 注意实时的控制输入，依照控制决策，实时的对执行机构发出控制信号，指导完成控制任务。
3、计算机控制系统的分类
第一，计算机控制首先要有中央处理器，中央处理器可以实现对采集数据的运算和调配。如温度、压力和留速等数据信息的收集、录入、归类、计算、分析、评判和指令设置等，可以通过视频显示设备将关键信息和处理过程显示出来，需要时可以对所需信息进行处理，给操作人员提供设计改进思路和检测跟踪信息。
第二，直接数字控制系统，它是利用 1 台计算机对 1 个或多个参数进行检测，并将检测结果与给定值比较，然后按照之前规定的控制规律进行计算，并将控制量通过接口直接去控制执行机构，对被控对象进行控制。计算机直接控制生产过程。此系统的特点是灵活性大，可靠性高，可实现复杂的控制规律。缺点是危险集中。
第三，监督控制系统，它属于两级控制系统。上位机是监督计算机，面向被控对象的下位机可以是 DDC 系统或模拟调节器。监督计算机的主要任务是采集现场信息，根据数学模型进行最优控制和其它复杂的控制，指挥下位机工作，并可调整下位机的设定值，向操作人员发出操作指示。
三、在林业工程中的作用
1、对林业工程的监测与控制
计算机监测的具体内容为现场数据的采集和保存，它主要的监测对象是试验和生产过程中需要的数据。计算机控制技术中的过程控制是指使用计算机对林业工程生产工艺过程中的温度、湿度、重量、电压、浓度、水压等物理用量和化学用量进行控制。
2、对森林资源的管理
在林业工程林地管理的工作中，对于各种侵入、占用林地的行为，我们可以使用计算机控制技术进行准确的定位、测量，计算出面积。然后再把遥感技术采集到的数据输入计算机中，就可以马上绘制出被侵入、占用林地的准确位置、面积和图形。
3、有助于林业工程的绘图
传统的林业用图都是手工绘制出来的，绘制过程复杂、难度大，图的精确度、 标准度以及规范度难以保证，并且十分不利于检验和修改。以计算机和有关图像图形输出设备为工具，配合使用 GPS 技术、遥感技术以及计算机辅助设计应用软件对林业工程进行绘图，使林业工程的绘图工作发生了巨大的变革。
篇13
一、“计算机控制技术”实验教学体系中存在的问题
在“计算机控制技术”实践课程中，存在的具体问题主要有：一是实践学时普遍较少、学时安排不尽合理。二是实践形式单一，以验证性实验项目居多，综合性不强，对培养学生的实践能力作用较小。而对应用型本科的教学要求是以注重学生实践能力，培养应用型人才，提高学生的工程技术应用能力为重点，更强调学生的动手能力和解决工程实践问题的能力。因此，迫切需要对“计算机控制技术”实验教学体系进行改革。
目前各高校的“计算机控制技术”实践教学主要以课内实验、课程设计等方式进行。课内实验的项目和内容设置基本为验证性或简单的设计性实验，大部分实验停留在学生按图接线、记录数据等验证性实验的层面上，实践环节所用的设备与设施陈旧落后，更新缓慢，难以满足现代化实践教学手段的推广应用和开放式实践教学模式的改革与实施。对提升学生的动手能力、设计能力和创新能力等方面也起不到应有的作用。课程设计所选择的课题基本上能够综合本课程的一些主要知识点，通过完成课题可以提高学生在理论计算、系统设计和仿真调试等方面的基本设计能力。但由于课时安排较少、实践条件等原因多数未做出实物，因而对系统的设计和调试能力的培养会有所欠缺。[3，4]因此在充分利用学校现有实验室硬件资源和软件设施的基础上，构建了开放式实验教学模式。[5]
二、开放式实验教学模式
开放式实验教学模式是指在教学计划内，学生可以自己选择实验时间、自主选择实验器材和器件、自己选取实验内容、自行安排实验过程。这种开放式实验教学模式具有以下意义：一是以学生为本，要求学生自己理解实验内容，给学生以最大的学习空间，有助于学生个性化发展；二是培养学生独立分析和解决问题的能力，有利于应用型本科院校高素质人才培养；三是能够最大限度地利用现有实验室资源；四是提高了学生之间的团结和协作能力，以及师生之间的互动能力。
三、开放式“计算机控制技术”实验教学模式具体改革内容
这种开放式实验教学模式的具体改革内容可以从“计算机控制技术”教学课程设置改革、实验教学内容的改革、增设实训环节和实践教学考核方法四个方面考虑。
1.“计算机控制技术”教学课程设置改革
根据电气与信息工程学院自动化专业的教学培养方案、培养大纲，结合黑龙江工程学院应用型本科院校的师资、特色，对“计算机控制技术”教学课程设置进行了改革，即将“计算机控制技术”课程软件（基本算法）和硬件部分分阶段分别进行讲授，比如：基本算法部分涉及到采样与保持、拉氏变换、Z变换、数字PID、数字滤波等计算机控制技术核心基本算法，在这些基本算法中对学生在其他课程中已经学过的知识可以略讲，扩展一些模糊控制、系统辨识、专家系统和神经网络等经典的控制算法。而对于硬件部分的讲授，随着计算机控制技术的不断发展，需要把最新的知识融入到课程体系中。通过对课程体系进行改革，使实验教学内容设置和课时设置得到了合理分配，真正能够增加学生动手的学时数。
2.“计算机控制技术”实验教学内容的改革
在开放的实践教学模式下，实验教学内容在验证性实验基础上，增设了自主式设计性实验和基于项目的实验两个模块。
（1）自主式设计性实验。自主式设计性实验的目的是培养学生自主进行科学实验的能力，要求学生在指定的范围内综合利用所学的专业知识和技能完成实验方案的设计，最终总结一个科学实验的全过程。这个实验并不要求实验内容有多复杂、多有创新性，它可以是对应理论课中的某一个特定章节的内容或几个章节内容的综合，但核心是这个实验必须是学生自己构思出来并完成的。通过自主式设计性实验的训练，一方面能够培养学生的实践能力和创新能力，提高学生的社会职业素养和就业竞争力。另一方面也可以通过一定的实验主题设计，使实验室现有的资源得到有效利用。
（2）基于项目的实验。在教师的带领下，组织学生申报国家级、省级、校级大学生创新创业训练计划项目，组织学生申报校级大学生科技创新基金等科研项目，并引导学生积极参与到教师的科研项目中。可以将一些与专业相关的应用性较强的科研项目的一部分设置成实验形式。教师要启发学生独立思考，充分发挥学生的想象力，提高学生的工程实践素质，为项目保质保量的完成奠定良好的基础。基于项目的实验有很好的教学意义：一方面符合黑龙江工程学院应用型本科院校“坚持素质教育、工程教育、创新教育紧密结合，加强理论基础，强化工程概念，激发创新精神”的教学宗旨和办学理念；另一方面又有助于黑龙江工程学院“卓越工程师教育培养计划”的实施。
3.增设实训环节
在理论课程和实验课程结束后，可立即开设相关工程实训内容。工程实训教学的设立，一方面能够培养学生的动手能力、强化其工程意识；另一方面通过工程实训可以进一步加强青年教师指导实践的能力。在实训中，首先可以带领学生到与本专业相关的企业、校外实习基地或研究机构，实地参观比较先进的计算机控制设备，开阔学生的视野，了解行业最新动态。然后再进行实物制作，在实物制作中，要求学生将所学的专业知识和工程实际相结合，题目可以自选或教师指定，但需要自行完成整个计算机控制系统的分析、设计、安装和调试。通过这种工程实践性的工作，既培养了学生“学以致用”的能力，又给学生们提供了一个自由的创新空间，激发了学生的求知欲望。
4.实践教学考核方法
实践教学考核是确保实践教学质量的重要手段，应制定实践教学考核办法及成绩评定方法，确保实践教学环节的教学质量。针对开放的实验教学模式，在实践考核方式上使用分段式、多方位实践考核方案。
分段式是指总的实践考核成绩来自于该门课程在各个实践环节中进行的各阶段成绩。分段式考核方式给出课程的总成绩：总成绩=实验操作成绩（25%）+ 实训成绩（25%）+实验（或实习）报告成绩（25%）+自主设计型实验（或基于项目型实验）（25%）。
多方位是指每个阶段的成绩来自实践过程中的多个方面。多方位的考核评价标准：一是实验报告内容正确，论述全面，书写清楚，叙述简洁，层次分明；二是实验结果的图形、曲线、数据等数据资料正确完整，符合规范；三是实验电路原理图是否正确，实验电路连接是否正确，实验分析及计算结果是否正确；四是设计性实验是否有完整的设计说明、计算过程和实验过程的论述；五是是否有完整的程序框图、程序说明及程序清单，对出现的问题、现象及故障分析是否清楚完整并能正确解决；六是实验综合设计与创新能力；七是团结协作能力。
四、结论
就应用型本科教学而言，教学单位应根据自身条件统筹安排实践内容，合理安排实践方式；在注重实验教学的自主式、开放式和科学研究模式的同时，更要注重以学生为本，给学生以最大的学习空间，充分调动学生的学习积极性，让学生亲身参与和动手，通过实践使学生对书本上的理论知识有更深层的理解，促进教和学的效果，最终形成具有特色的实践教学体系。
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）.
[2]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.
