深化《计算机控制系统》课程改革 提高研究生培养质量

李界家+片锦香+郭彤颖

摘要：计算机控制系统课程是控制科学与工程硕士一级学科的重要专业基础课程，在课程建设中，根据建筑类院校特点，开展课程教学改革研究，在课程的知识体系结构、课程特色、教学方法与手段等方面取得显著效果。

关键词：计算机控制系统；课程改革；研究生

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）25-0040-02

在控制理论与控制工程学科中，计算机控制系统课程属于重要的专业基础课程，同时在培养硕士研究生的工作中起到重要的作用。从1998年开始，我校开设了计算机控制系统课程，经过十五六年的课程建设，各方面都获得了显著的成效，主要体现在课程内容、知识体系、教学方法、教学改革等。

一、丰富教学内容，满足社会发展需求

计算机控制系统课程就知识结构主要分为三类：计算机控制系统的硬件系统分析与设计、计算机控制软件设计、离散系统理论与系统分析。该课程主要内容包括：计算机控制理论基础、计算机控制系统分析与设计、线性离散系统状态空间分析、计算机控制系统离散化设计、复杂规律计算机控制系统的设计、集散控制系统、计算机控制系统的设计与实现等。该课程从理论到实践，深入阐述了计算机控制系统的设计方法、设计理念、设计实践，叙述了不同类型计算机控制系统的设计原理及特点。关于计算机复杂控制系统的分析设计方法，通过学习计算机控制系统课程，学生就能够掌握并且为将来的研究生课程中的理论和技术支持做铺垫。

计算机控制技术不断发展，但是计算机控制系统课程的教材多年来从理论和设计内容上都非常相似，往往是内容陈旧、枯燥并且理论和实际脱节，学生学习起来不容易理解。基于上述问题，我们在课程讲授中，将收集到的计算机控制理论相关的论文和最新成果资料作为讲授及课堂讨论内容；将计算机控制、楼宇自动控制方面的课题研究成果引入教学；通过现场教学、专家教学等方式，理论联系实际，收到良好效果。

定期召开专业研讨会和学科前沿知识研讨会。注意学科发展动态，并结合学科专业特点，出版了计算机控制系统教材及辅助教材，对于扩大学生的知识视野以及使计算机控制系统课程的教学内容更加充实起到很大作用。

二、探索研究生教学规律 提高授课质量

1.开展研究型教学，提高学生创新能力。积极探索研究生教学规律，将培养研究生创新能力作为课程建设的重点。在计算机控制系统课程建设中，积极探索学生创新能力的培养途径，开展研究性教学、前沿研究、理论知识，进行艰难的专题研究。这样的教学课程和课外活动的结合，将能力培养和素质教育相结合，通过研究型教学尝试，收到了显著效果。学生自主学习能力大大增强，同时拓展了知识面，提高了学生分析问题、解决问题的能力，提高了创新能力。

2.重视产学研相结合，强化研究生实践能力培养。建立校外实习基地，与东北建筑设计院、辽宁省建筑设计院、中科院自动化研究所、沈阳电梯厂等单位建立长期稳定的合作关系，并签订协议联合培养本科生和研究生。同时与这些单位的专家联合指导研究生，聘请专家讲座，结合实际工程，深入浅出，讲述计算机在实际工程中的应用。通过实际工程案例分析，使学生理论联系实际，通过实习环节让学生亲自参与实践工程设计，在学期间得到实际工程技术知识的训练，收到良好效果。

三、多种教学方法的融合 提高教学效果

（一）建立以学生为主体的教学模式，激发创造性思维

改变单一的教学知识，建立一种合理的教学模式。以学生为中心，教师起到主导作用。在课堂教学中，将启发式的教学方式持续用下去，利用学习国内外一些典型的计算机控制项目，教师引导学生的方式变得更加多角度和全方位，让学生主动发现问题，将学生的积极性充分调动起来，使学生更多的潜能被激发。在实际的课堂教学过程中，增加教师和学生的交流，鼓励学生提出问题，使他们逐渐形成独立思考的习惯，有助于创造性思维的开发。

（二）模块化 案例教学收到良好效果

实际课程教学中，进行模块化分类，三大模块分别是基本理论、设计方法和实例分析。采用模块化教学分析方法，深入浅出地从理论知识学习到实践工程应用，学生掌握起来更加得心应手。结合计算机控制系统案例，实现学生对学习兴趣增加的方法是利用多媒体这样的现代化教学方式。

（三）采用多样多样化教学方式，提高了学生的学习兴趣

1.深入实际，现场教学。到一些相关单位采取现场教学，效果更佳。在进行现场教学之前预先安排一些问题，让学生带着问题去学习，能更好的把课堂上的理论知识和实践知识有机地结合起来。请专家解释在机器人控制理论，计算机应用技术的智能建筑，并基于演示和实际操作，从理论到实践，通过实际的对象，说明计算机控制理论的应用更加真实、直观，使学生真正理解计算机控制理论的重要性，提高学生的学习兴趣。提供大量的实际工程材料课程进行教学指导，让学生在学习理论知识的实际工程问题的过程中做到理论与工程实践紧密结合。这样既能把学生对学习的主动性和积极性充分调动起来，又能对学生自身解决实际问题能力的培养起到很大作用，达到学以致用，是提高教学效果的有效手段。

2.创新教学方法，提高授课质量。通过计算机控制系统课程多年不断总结和探索，形成了具有特点的教学风格，并通过多年的教学实践，验证了教学方法的有效性。①采用模块分析方法，深入浅出。按课程的知识体系，将课程内容进行模块划分，明确课程的知识体系结构，并总结各知识模块的相互关系，使学生对课程的知识结构有一个总体的把握，便于学生形成完整的知识体系结构。②将抽象的理论描述转化为形象化的描述。利用图形、图像信息资源使学生能够尽可能的接近实际系统理论部分，紧密结合系统工程实例进行讲述，理论联系实际，提高了学生认知度和学习兴趣。③流程图分析法。在分析复杂系统时，采用流程图方法，直观明了易于理解。系统环节多而复杂，采用流程图方法分析易于掌握。④知识融合分析法。通过系统的实例将系统定性分析、定量分析、校正设计融合一体，使学生明确系统分析设计总体思路，更好地把理论与实践结合，培养学生分析问题和解决问题的能力，以及综合分析设计能力。⑤案例分析法。在课程讲授过程中引用了大量工程案例，通过案例分析，产生计算机控制理论及设计方法，充分发挥了它的启发性、实践性，开发了学生思维能力，提高了学生的实践能力、分析问题和解决问题的能力。

四、结论

在计算机控制系统的课程建设中，完善课程体系，强调了理论与系统的结合。理论联系实际，实现教学、科研、实践相结合的教学理念。采用了模块化、开放型、互动式教学模式，强调创造力与综合解决问题能力相结合、设计实践与综合设计能力相结合。将科研成果引入课堂，理论联系实际，收到良好效果。将智能建筑特色融入计算机控制理论教学中去。实现根据“产、学、研一体化”教学模式，取得了显著效果。

参考文献：

[1]孙延鹏.优化和构筑创新型人才培养平台提高大学生创新能力[J].辽宁教育研究，2006，（5）.

[2]郭彤颖，等.针对专业特点建设计算机技术课程[J].年教育教学改革与研究论文集，2009，（12）.

[3]李界家，等.建筑电气与智能化专业课程体系改革与实践[J].高等建筑教育，2011，（12）.endprint