深化《計算機控制系統》課程改革 提高研究生培養質量

李界家+片錦香+郭彤穎

摘要：計算機控制系統課程是控制科學與工程碩士一級學科的重要專業基礎課程，在課程建設中，根據建筑類院校特點，開展課程教學改革研究，在課程的知識體系結構、課程特色、教學方法與手段等方面取得顯著效果。

關鍵詞：計算機控制系統；課程改革；研究生

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）25-0040-02

在控制理論與控制工程學科中，計算機控制系統課程屬于重要的專業基礎課程，同時在培養碩士研究生的工作中起到重要的作用。從1998年開始，我校開設了計算機控制系統課程，經過十五六年的課程建設，各方面都獲得了顯著的成效，主要體現在課程內容、知識體系、教學方法、教學改革等。

一、豐富教學內容，滿足社會發展需求

計算機控制系統課程就知識結構主要分為三類：計算機控制系統的硬件系統分析與設計、計算機控制軟件設計、離散系統理論與系統分析。該課程主要內容包括：計算機控制理論基礎、計算機控制系統分析與設計、線性離散系統狀態空間分析、計算機控制系統離散化設計、復雜規律計算機控制系統的設計、集散控制系統、計算機控制系統的設計與實現等。該課程從理論到實踐，深入闡述了計算機控制系統的設計方法、設計理念、設計實踐，敘述了不同類型計算機控制系統的設計原理及特點。關于計算機復雜控制系統的分析設計方法，通過學習計算機控制系統課程，學生就能夠掌握并且為將來的研究生課程中的理論和技術支持做鋪墊。

計算機控制技術不斷發展，但是計算機控制系統課程的教材多年來從理論和設計內容上都非常相似，往往是內容陳舊、枯燥并且理論和實際脫節，學生學習起來不容易理解?；谏鲜鰡栴}，我們在課程講授中，將收集到的計算機控制理論相關的論文和最新成果資料作為講授及課堂討論內容；將計算機控制、樓宇自動控制方面的課題研究成果引入教學；通過現場教學、專家教學等方式，理論聯系實際，收到良好效果。

定期召開專業研討會和學科前沿知識研討會。注意學科發展動態，并結合學科專業特點，出版了計算機控制系統教材及輔助教材，對于擴大學生的知識視野以及使計算機控制系統課程的教學內容更加充實起到很大作用。

二、探索研究生教學規律 提高授課質量

1.開展研究型教學，提高學生創新能力。積極探索研究生教學規律，將培養研究生創新能力作為課程建設的重點。在計算機控制系統課程建設中，積極探索學生創新能力的培養途徑，開展研究性教學、前沿研究、理論知識，進行艱難的專題研究。這樣的教學課程和課外活動的結合，將能力培養和素質教育相結合，通過研究型教學嘗試，收到了顯著效果。學生自主學習能力大大增強，同時拓展了知識面，提高了學生分析問題、解決問題的能力，提高了創新能力。

2.重視產學研相結合，強化研究生實踐能力培養。建立校外實習基地，與東北建筑設計院、遼寧省建筑設計院、中科院自動化研究所、沈陽電梯廠等單位建立長期穩定的合作關系，并簽訂協議聯合培養本科生和研究生。同時與這些單位的專家聯合指導研究生，聘請專家講座，結合實際工程，深入淺出，講述計算機在實際工程中的應用。通過實際工程案例分析，使學生理論聯系實際，通過實習環節讓學生親自參與實踐工程設計，在學期間得到實際工程技術知識的訓練，收到良好效果。

三、多種教學方法的融合 提高教學效果

（一）建立以學生為主體的教學模式，激發創造性思維

改變單一的教學知識，建立一種合理的教學模式。以學生為中心，教師起到主導作用。在課堂教學中，將啟發式的教學方式持續用下去，利用學習國內外一些典型的計算機控制項目，教師引導學生的方式變得更加多角度和全方位，讓學生主動發現問題，將學生的積極性充分調動起來，使學生更多的潛能被激發。在實際的課堂教學過程中，增加教師和學生的交流，鼓勵學生提出問題，使他們逐漸形成獨立思考的習慣，有助于創造性思維的開發。

（二）模塊化 案例教學收到良好效果

實際課程教學中，進行模塊化分類，三大模塊分別是基本理論、設計方法和實例分析。采用模塊化教學分析方法，深入淺出地從理論知識學習到實踐工程應用，學生掌握起來更加得心應手。結合計算機控制系統案例，實現學生對學習興趣增加的方法是利用多媒體這樣的現代化教學方式。

（三）采用多樣多樣化教學方式，提高了學生的學習興趣

1.深入實際，現場教學。到一些相關單位采取現場教學，效果更佳。在進行現場教學之前預先安排一些問題，讓學生帶著問題去學習，能更好的把課堂上的理論知識和實踐知識有機地結合起來。請專家解釋在機器人控制理論，計算機應用技術的智能建筑，并基于演示和實際操作，從理論到實踐，通過實際的對象，說明計算機控制理論的應用更加真實、直觀，使學生真正理解計算機控制理論的重要性，提高學生的學習興趣。提供大量的實際工程材料課程進行教學指導，讓學生在學習理論知識的實際工程問題的過程中做到理論與工程實踐緊密結合。這樣既能把學生對學習的主動性和積極性充分調動起來，又能對學生自身解決實際問題能力的培養起到很大作用，達到學以致用，是提高教學效果的有效手段。

2.創新教學方法，提高授課質量。通過計算機控制系統課程多年不斷總結和探索，形成了具有特點的教學風格，并通過多年的教學實踐，驗證了教學方法的有效性。①采用模塊分析方法，深入淺出。按課程的知識體系，將課程內容進行模塊劃分，明確課程的知識體系結構，并總結各知識模塊的相互關系，使學生對課程的知識結構有一個總體的把握，便于學生形成完整的知識體系結構。②將抽象的理論描述轉化為形象化的描述。利用圖形、圖像信息資源使學生能夠盡可能的接近實際系統理論部分，緊密結合系統工程實例進行講述，理論聯系實際，提高了學生認知度和學習興趣。③流程圖分析法。在分析復雜系統時，采用流程圖方法，直觀明了易于理解。系統環節多而復雜，采用流程圖方法分析易于掌握。④知識融合分析法。通過系統的實例將系統定性分析、定量分析、校正設計融合一體，使學生明確系統分析設計總體思路，更好地把理論與實踐結合，培養學生分析問題和解決問題的能力，以及綜合分析設計能力。⑤案例分析法。在課程講授過程中引用了大量工程案例，通過案例分析，產生計算機控制理論及設計方法，充分發揮了它的啟發性、實踐性，開發了學生思維能力，提高了學生的實踐能力、分析問題和解決問題的能力。

四、結論

在計算機控制系統的課程建設中，完善課程體系，強調了理論與系統的結合。理論聯系實際，實現教學、科研、實踐相結合的教學理念。采用了模塊化、開放型、互動式教學模式，強調創造力與綜合解決問題能力相結合、設計實踐與綜合設計能力相結合。將科研成果引入課堂，理論聯系實際，收到良好效果。將智能建筑特色融入計算機控制理論教學中去。實現根據“產、學、研一體化”教學模式，取得了顯著效果。

參考文獻：

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[3]李界家，等.建筑電氣與智能化專業課程體系改革與實踐[J].高等建筑教育，2011，（12）.endprint