《集散控制系统》课程教学方法的改革

生产过程控制的设计与运行维护课程的教学改革与实践

[摘要]本文根据生产过程控制的设计与运行维护课程的教学改革和教学实践过程，从课程的特点、学生的特点和本校该课程的教学现状和存在的问题进行分析，详细陈述了该课程的教学改革模式、思路、方法以及具体措施，同时给出了改革的实践效果。

[关键词]教学改革 实践 教学改革模式

引言

考虑课程的就业应用特点，我校在电气自动化专业开设了生产过程控制的设计与运行维护课程，随着技术发展和用人单位对岗位要求的不断革新，对生产过程控制的设计与运行维护课程实施教学改革和实践探索是我们面临的一个关键问题。我校教学水平评估工作的推动和省级示范高职院校的申报也为该课程教学改革提供了一个很好的教改平台和氛围。

一、生产过程控制的设计与运行维护课程的特点

教学方法、手段、思路等的确定与课程特点、学习环境和教学资源紧密相连。在对生产过程控制的设计与运行维护课程进行教学改革探索和实践之前，我们首先要了解该课程的特点。

1.生产过程控制的设计与运行维护课程内容特点。生产过程控制的设计与运行维护是自动化、测控技术与仪器、建筑电气与智能化等专业本、专科学生培养的专业基础课，课程的理论性、实践性、应用性和综合性都很强。课程涉及了模拟电子技术、数字电子技术、微型计算机原理、程序设计方法、自动控制理论、控制工程、集散控制系统等学科领域的知识。如果这些内容都需要学生在60个课时内融会贯通，同时掌握一种新的技能——计算机控制系统的设计与维护，这个要求是不现实的，也是没有必要的。

作为高等职业院校，我们要根据高等职业教育的职能来培养人才。要以培养技术性、应用型人才为目标，以适应社会需求为切人点；从职业技术岗位培养需求出发，要求毕业生具有知识针对性、应用性强，到岗愿干，到岗能干动手实践能力强等特点。对于电气自动化专业学生来说，该课程实践能力分为三个层次：

第一层次是集散控制系统的能力（操作员能力），要求学生能够对系统进行日常操作和简单维护；第二层次是系统组态能力（工程师能力），要求学生在掌握某种组态软件的基础上，根据生产工艺要求，对系统进行组态的操作能力；第三个层次是系统设计能力（特权能力），要求学生在具备前两个层次能力的基础上，全面掌握集散控制系统的设计原则、步骤、结构和原理，根据生产过程的工艺要求和控制要求，完成小型集散控制系统的设计。

第３２卷第３期　２０１０年５月　宁波大学学报（教育科学版）　ＪＯＵＲＮＡＬ　０Ｆ　ＮＩＮＧＢｏ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＥＤＵＣＡＴＩＯＮＡＬ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＥＤＩＴＩＯＮ）　、ｒｏ１．３２　Ｎｏ．３　Ｍａｙ　２０１０　

电力拖动控制系统》教学改革研究与实践　

陈跃东，郎　朗，孙新柱，陈孟元　

（安徽工程大学电气工程学院，安徽芜湖２４１０００）　

摘要：针对《电力拖动控制系统》课程特点和企业对人才培养的需要，将与课程内容相关的实践教学和　创新教学引入到课堂教学中，取得了一定的效果。同时针对现阶段工科院校青年教师非工化趋向的特点，　提出实践教学和创新教学也有利于青年教师工程实践能力的提高。　关键词：《电力拖动控　系统》；工程化；实践；创新；教学改革　中图分类号：Ｇ７１２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００８—０６２７（２０１０）０３—００９８—０４　

《电力拖动控制系统》课程　仨要讲授交、直　

流电机的调速原理、系统分析方法及其控制等内　

容。它既有完整的理论体系，又有很强的实践性，　

是一门把理论基础和工具应用到工程实践中去　

的典范课程。它不但能培养学生的系统概念，还　

能培养学生运用基本理论与方法进行工程设计　

的能力，而且有利于学生建立系统的观念、工程　

的观念、科技进步的观念和创新的观念。这些观　

念的培养，为学生今后的学习铺平道路，而且培　

养了他们科学的思维方式和不断进取的精神。　

《电力拖动控制系统》课程教学目前主要问　

题有：一是企业不愿接收学生实习，实习教学的　

效果难以令人满意；二是多数实验仍为理论验证　

性实验，综合性、设计性、研究性实验项目所占　

的比例偏低，不能满足学生工程综合素质、科研　

开发和创新能力的培养；三是课程设计、毕业设　

计的选题脱离实际，使毕业生缺乏解决实际工程　

问题的能力，满足不了我国推进新型工业化进程　

的要求，离高等工程应用型人才的要求相差甚远。　

一、《电力拖动控制系统》课程的结构、内　

容的优化整合　

发明与创新

98· ·课程教学

人工智能背景下的

自动化专业控制仿真课程教学改革研究与实践

李双双　张海玮

（天津大学仁爱学院，天津　301636）

摘　要：人工智能是现代科技发展的趋势，智能化的实现离不开智能控制，本文以天津大学仁爱学院推动的教

学改革为契机，针对自动化专业开设的“控制系统仿真”课程，融入智能控制的内容并对教学方法、考核形式等方

面进行教学改革，经教学实践证明改革内容符合产教结合的办学思路，相关教学经验以期为应用型本科自动化专业

“新工科”、“智能+”人才培养方案提供借鉴和参考。

关键词：人工智能；自动化；控制系统仿真；教学改革

引言

“控制系统仿真”是“自动控制理论”教学体系的课程

之一，是在物联网、大数据等新兴科技领域崛起的背景下，

结合控制理论及先进的计算机仿真技术产生的课程，也是自

动化专业学生考研或工作必须要掌握的实践技能类课程之

一。随着人工智能技术的发展，将人工智能技术融入该课程

中，使之成为集合人工智能理论和自动控制理论的计算机仿

真课程，对于提高学生的创新能力，具有重要的意义。

一、“人工智能”背景分析

（一）人工智能理论符合国家战略

以人工智能为代表的第四次工业革命促进了智能技术与

传统行业的深度融合，而智能技术促进了信息产业的快速发

展。2016年8月8日，国务院发布《“十三五”国家科技创新

规划》，明确指出人工智能作为发展新一代信息技术的主要

方向，强调在构建现代产业技术体系中大力“发展自然人机

交互技术，重点是智能感知与认知、虚拟融合与自然交互、

语义理解和智慧决策”[1]。 2017年以来，国务院、教育部和

工信部相继发布的《新一代人工智能发展规划》、《关于深化

产教融合的若干意见》、《促进新一代人工智能产业发展三年

行动计划(2018年-2020年)》、《高等学校人工智能创新行动计

划》和《关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养

计划2.0的意见》将人工智能上升至国家战略。

（二）人工智能技术符合就业需求

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“电力拖动自动控制系统”课程实验的改革

作者：朱高伟

来源：《消费电子·理论版》2014年第01期

摘 要：电气工程和自动化的专业的核心课程是“电力拖动自动控制系统”，是一门比较难的课程，它的教学改革受到了多方面的关注。对于专业培养人才的需求为出发点，对电力拖动自动控制系统课程的教学内容和方法手段以及实践环节进行了改革。在实践过程中，务实了课程的专业理论基础，优化了专业知识的结构也提升了学生对学习的兴趣，调动了学习的积极性，使其动手实践能力和创新能力都得以提高。

关键词：电力拖动自动控制系统；课程；实验；改革

中图分类号：TN921-4 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 02-0000-02

电气工程和自动化专业的发展由来已久，但是为了适应21世纪的社会需求和国家教育模式的改革，需要对高等学校的教育模式改革，培养出具有全面的知识体系和创新能力以及高素质的综合性人才。电子技术和计算机控制技术以及改造的能力等是电气工程及自动化专业的学生必须具备的能力，为其以后从事与电气工程专业相关的工作和研究打下基础。为了培养出全面的高素质综合性人才，就需要对现有的教学模式进行改革。

一、课程难度剖析

在学习电力拖动自动控制系统时，学生必须了解直流电动机的工作原理和直流电动机系统中的电磁量以及机械量之间的相互转换关系；了解可控直流电源的产生方法，知道在控制系统中，可以根据控制对象来控制某一控制量的算法和衡量控制系统性能的基本指标；掌握单片机的原理等。而要实现学生对上面的知识的掌握，就要学习很多的知识，如自动控制理论和电机以及计算机控制技术等多门学科，所以，电力拖动自动化控制系统的知识面很广，要求的专业基础背景高。而这对于学生来说，都是很难的课程，且要在学校这段有限的时间学会，学透是很不容易的。