国家精品课程 《 计算机控制系统 》 建设与实践

1. 国家精品课程《计算机控制系统》建设与实践 汇报人：于微波 2010年05月08日·长春

2. 2003年《计算机控制系统》课程获得长春工业大学优秀课。 2003年《计算机控制系统》课程获得长春工业大学优秀课。 • 2004年被吉林省教育厅评为吉林省精品课程。 • 2005年精品课程建设成果被评为吉林省优秀教学成果二等奖。 • 2006年被评为国家精品课。 • 回顾这门课程的建设过程，我们的主要体会是：教学与教研互动，教改与学改互动，坚持教学过程的“七个一”。

3. 教学与教研互动、教改与学改互动

4. 1.明确课程定位 一是与学校人才培养定位相一致。我校是地方工科院校，以培养高级应用型人才作为主要目标模式，课程教学就要与这样的目标模式相一致。对本课程来说，就是要注重系统设计能力、实践能力和工程意识的培养，注重理论联系实际的教学方式。 二是明确课程的培养目标。本课程的目标是培养学生计算机控制系统的设计和实现能力，使学生通过本课程的学习和训练，能够掌握计算机控制系统的硬件与软件设计以及制作与调试的基本知识和技能。

5. 2.树立教学理念 任何课程都应该有明确的教学理念。我们的教学理念是： 以学生为主体，以教学改革为核心，以能力培养为主线，以工程为背景，以问题为纽带，以综合为导向，以教法促学法，建立理论课与实验课的合理结构，实现培养学生计算机控制系统设计与实现能力的课程目标。 课程组的各位教师都能够在教学过程中自觉地运用和体现这些理念。

6. 3.把握教学内容 我们的原则是根据课程定位，兼顾基础性、实用性和先进性，注重基本理论和基本方法，注重工程应用价值，注重既先进又实用的方法和技术，舍去那些理论上很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，舍去那些应用范围不广的技术和方法。 同时随着计算机技术和控制理论的快速发展，注意教学内容的弃旧更新。

7. 4.改革教学方法 一是讨论式教学。 理论课采取教师主讲与课堂讨论相结合的方法，教师经常在下课前留下思考题，在下次课堂上提问，并请其他同学补充和评论，有效地实现了学生的深入思考和积极参与。 在课程设计和实验中，组织学生讨论设计方案，分析实验中出现的问题，使学生参与到教学中，很好地发挥了学生学习的主体作用。

8. 二是开放式内容。 注意介绍计算机控制系统的发展动态和待解决的问题。向学生强调从软件到硬件、从元件到系统都在快速地发展和更新，现在的教学内容只是发展过程中的某种组合与状态，学生必须以现有的教学内容为基础，自觉地跟踪计算机技术的发展。 三是无标准答案作业。 鼓励学生针对同一个控制系统采用不同的硬件结构、控制算法及程序实现方法进行设计，并要求学生相互评价，结合所设计系统就先进性、可靠性、经济性、实用性等指标探讨最佳方案。

9. 四是以问题为纽带。 在教学中注重提出问题，强化学生的问题意识，培养学生思考问题和提出问题的能力。 五是以综合为导向。 利用本课程综合性强的特点，要求学生在系统设计中，自觉地综合多方面的知识和多门课程的内容。

10. 5.探究课程特色 从培养学生科学的认识论和方法论出发，引导学生自觉地研究课程本身规律，归纳出了反映本课程特色的四个结合，即软件与硬件的结合、元件与系统的结合、强电与弱电的结合、算法研究与程序实现的结合，使学生树立系统设计的协调互补意识和全局优化意识。通过对四个结合的论述和理解，有效地促进了学生对本门课程以至自动化学科专业特色的再认识，提高了学生用科学的方法论指导课程学习的自觉性。

11. 6.注重实践环节 本课程的教学目标是培养学生计算机控制系统的设计与实现能力，这类能力主要是练出来的，而不是学出来的，只学不练是达不到教学目标的。 为此，我们重新组建了计算机控制系统的课程结构，在原来的理论课加8学时实验课的基础上增加了两周综合实验这一独立的实践环节 。

12. 两周综合实验要求每个学生都要结合一个具体控制对象，根据控制要求，从方案选择、硬件组成、算法设计、软件编程到调试通过，实践系统设计和实现的全过程。两周综合实验要求每个学生都要结合一个具体控制对象，根据控制要求，从方案选择、硬件组成、算法设计、软件编程到调试通过，实践系统设计和实现的全过程。 在实践教学环节中，我们根据高等工科教育教学的特点，以技术应用能力培养为主线，建立了“以学生为主体，教师作引导”的交互性、多样性、个别性与灵活性的实践教学新方法。 教师提出设计要求，启发思路，检查重点，点拨难点；学生自主设计，独立思考，创新思维，个性发挥。

13. 学生在制作综合实验的硬件设备

14. 学生的作品——单片机控制模块

15. 学生在进行“交流调压计算机控制系统”的实验学生在进行“交流调压计算机控制系统”的实验

16. 学生在进行“直流调速计算机控制系统”的实验学生在进行“直流调速计算机控制系统”的实验

17. 学生在进行“直线运动控制系统”的实验

18. 7.引导学生学习 任何教学改革，最终都要落到受教育者自身的提高上，“教”改和“学”改必须有机结合、实现互动。 培养学生的创新精神和学习能力，是我国高等学校教学改革的重要任务。 在教学实践中融合“教法”与“学法”，总结出了一套创新学习法——三十二字学习法：始于问题，乐于兴趣，勇于突破，巧于综合，善于转化，重于创新，精于挖潜，勤于实践。

19. 坚持教学过程中的“七个一”

20. 1.一个认真负责的教学态度。 在教学中体现对自己的教学工作和对自己学生的热爱与负责。这是一个教师最重要的品德，是对教师这一岗位最基本的要求，也是一个教师“做人”的重要体现。要讲好课，需要认真负责的教学态度和追求卓越的工作劲头。

21. 2.一手过硬的教学基本功。 一是教学内容准确精通； 二是难点重点处理得当； 三是条理清楚层次分明； 四是叙述清晰表达生动； 五是内容充实容量饱满； 六是板书整洁书写流利； 七是严格标准科学规范； 八是教态自然举止大方。

22. 3.一套适应时代要求的教育思想、方法和手段。3.一套适应时代要求的教育思想、方法和手段。 作为一个教师，传授知识是基本的任务。然而，还有四个方面更重要： 一是指导学生学会学习比教给知识更重要； 二是激发学生学习兴趣比强制学生学习更重要； 三是养成学生的科学精神比传播科学更重要； 四是引导学生学会应用知识比单纯传授知识更重要 。

23. 4.一套规范的教学文件。 包括一个科学合理的教学大纲；一本深刻清晰、及时更新的授课教案；一套实用高效的多媒体课件；一个安排合理的教学日历。 5.一套先进适用的教学资源。 一是教材建设。无论是选用教材还是自编教材，都要符合课程目标和教学大纲，先进适用。还要明确相应的教学参考书，配有实验指导书。二是网络教学资源建设。http://jsjkzxt.ccut.edu.cn/news_0.2/newsmain.do

25. 6.一套科学的考试方法。 平时考核和期末考试相结合，理论知识和实践能力相结合，全面考核学生掌握知识、运用知识和实践操作能力的情况。综合实验的考核不仅看实验的结果，还要看实验的过程，实验考核以口试加报告的形式进行。 7.一个效果良好的综合实验。 综合实验有效地培养了学生计算机控制系统的设计与实现能力，体现了“四性”：一是综合性；二是自主性；三是先进性；四是实用性。

26. 本课程的特色：一条主线、三个结合 以培养学生计算机控制系统的设计与实现能力为主线。 • 教改与学改相结合 • 教学思想与课程特点相结合 • 理论教学与实践教学相结合

27. 谢谢