计算控制技术课程设计

2024-07-01

计算控制技术课程设计(精选8篇)

1.计算控制技术课程设计 篇一

《计算机控制技术》)系统程序设计

采用模块化设计方法,画出程序流程框图,用汇编语言或C语言编写相应的控制程序。

4、总结报告

写出完成整个设计的详细步骤和系

系 别: 电子与信息工程学院 专 业: 通信工程

班 级: 11通信(1)、(2)班

2014 年 6 月 16 日至 2014 年 6 月 27 日共 2 周 指导教师:

严辉 陈蕴

夏巍

系 主 任:

2014

月 10 日

一、设计目的:

本课程设计旨在使学生在学习了《微型计算机控制技术》这门课程后,掌握微型计算机控制系统的组成原理,运用微型计算机控制技术进行系统设计,掌握用基本的微型计算机控制系统的软硬件设计方法,熟悉各种控制算法技术,通过对具体应用的课程设计使学生对所学知识有进一步的加深和了解,培养和提高学生的动手能力和实际应用能力。

二、设计任务和要求:

(一)、课题名称和内容:

课题一: 8路数据采集及报警控制系统

1、课题目的

(1)掌握数据采集系统的设计方法。(2)结合8051设计一个8路数据采集系统。

2、设计说明

(1)从键盘上选择采集的通道号和上下限报警设置参数。(2)启动采集后,把A/D转换结果显示在5位LED显示器上,显示方法为静态方式,且第一位显示通道号,第二位显示—符号,后3位显示采样值。

(3)设置上下限报警电路,当采集的电压值小于下限值时,红色报警LED指示灯点亮,当采集的电压值大于上限值时,红色报警LED指示灯闪烁。

3、设计要求(1)方案论证

按系统功能实现要求,决定控制系统的实现方案,选择芯片,作出系统框图。(2)硬件电路设计

根据设计内容设计出硬件电路图并作详细的设计说明,并绘制出电路图。

(3)系统程序设计

采用模块化设计方法,画出程序流程框图,用汇编语言或C语言

编写相应的控制程序。

4、总结报告

写出完成整个设计的详细步骤和系统性能分析。课题二:基于单片机的波形发生器

1、课题目的

(1)掌握数/模转换器的控制原理

(2)结合8051设计一个8位D/A控制系统。

2、设计说明

1)设计一8X8键盘,其中0-9号键为数字键,用于A/D的输出电压设置,K0-K5键作为功能键;

2)K4键为设置键,用于进行A/D的上下限输出电压设置,K5键为确认键,用于设置A/D输出电压的确认; 3)K0键,输出三角波波形; 4)K1键,输出锯齿波波形; 5)K2键,输出阶梯波波形; 4)K3键,输出梯形波波形;

设计要求:CPU使用8031;键盘采用8X8键盘;使用DAC0832作为波形发生器(采用双极性输出方式)

3、设计要求(1)方案论证

按系统功能实现要求,决定控制系统的实现方案,选择芯片,作出系统框图。

(2)硬件电路设计

根据设计内容设计出硬件电路图并作详细的设计说明,并绘制出电路图。

(3)系统程序设计

采用模块化设计方法,画出程序流程框图,用汇编语言或C语言编写相应的控制程序。

4、总结报告

写出完成整个设计的详细步骤和系统性能分析。

课题三:脉冲参数测量

1、课题目的

(1)掌握用计数器测量脉冲参数的方法。(2)设计一个脉冲参数测量的控制系统。

2、设计说明

(1)要求能测量方波信号的频率。测量频率范围0-10KHz。测量

结果显示在5为LED显示器上,显示方法为静态,以 Hz单位。(2)使用定时器产生与输入频率相同的方波信号,用示波器观察输出的方波信号和输入的方波信号频率是否一致,若不一致,分析原因,找出解决办法。

(3)具有测量矩形波信号的占空比的功能,显示XX.X%。

所有参数的测量使用开关切换

3、设计要求(1)方案论证

按系统功能实现要求,决定控制系统的实现方案,选择芯片,作出系统框图。

(2)硬件电路设计

根据设计内容设计出硬件电路图并作详细的设计说明,并绘制出电路图。

(3)系统程序设计

采用模块化设计方法,画出程序流程框图,用汇编语言或C语言编写相应的控制程序。

4、总结报告

写出完成整个设计的详细步骤和系统性能分析。

课题四:交通灯控制设计

1、课题目的

(1)掌握顺序控制在交通灯控制中的基本原理。

(2)设计一个交通灯控制器。

2、设计说明

(1)能显示十字路口东西、南北两个方向的红、黄、绿灯的指示状态。(初始状态0为东西红灯,南北红灯。然后转状态1南北绿灯通车,东西红灯。延时T1秒后转状态2,南北绿灯闪2秒转黄灯,延时3秒,东西仍然红灯。再转状态3,东西绿灯通车,南北红灯。延时T1秒后转状态4,东西绿灯闪2秒转黄灯,延时3秒,南北仍然红灯。最后循环至状态1。)(2)用拨动开关K0~K7实现延时时间T1的设置,当K7闭合时,为T1的设置状态,K0~K6为设置时间(秒),此时东西、南北两个方向均显示红灯状态。当K7断开时为工作状态。绿灯的闪烁频率为1HZ。

(3)在紧急状态下,可通过开关设置,使所有指示灯均为红灯状态。

3、设计要求(1)方案论证

按系统功能实现要求,决定控制系统的实现方案,选择芯片,作出系统框图。

(2)硬件电路设计

根据设计内容设计出硬件电路图并作详细的设计说明,并绘制出电路图。

(3)系统程序设计

采用模块化设计方法,画出程序流程框图,用汇编语言或C语言编写相应的控制程序。

4、总结报告

写出完成整个设计的详细步骤和系统性能分析。以上四课题可任选一个课题完成。

三、时间安排

时间: 17—18周(6.16—6.27)

课程设计报告书写格式要求

报告内容包含以下几点: 1.总体设计方案介绍:

根据设计课题要求,设计出总体框图,对框图中的每一功能模块作出说明,包括功能实现、器件选择等。2.硬件电路设计:

包括单片机资源划分,端口分配,详细介绍各功能单元电路的设计,画出单元电路与单片机接口的电路图,并作出设计说明。各单元电路设计分为: 2.1

2.2 2.3 等格式 3.程序设计:

包括总体程序及各子程序设计,要求画出各程序设计框图并作设计说明。3.1

3.2 3.3 等格式 4.设计总结

对本次设计完成的情况进行总结,有何收获,存在什么不足。5.附件

包括

1.完整的硬件电路图及器件清单。用绘图软件绘制或用大张方格纸绘制 2.完整的源程序清单

报告字数不少于2000字

注:上交打印设计报告及报告的电子文档,报告封面采用下面的标准格式

电子与信息工程学院

《计算机控制技术》 课程设计报告

课题名称 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师

****年**月**日

2.计算控制技术课程设计 篇二

计算机控制技术是自动化专业的主干必修课。它是一门自动控制和计算机应用等交叉融合的重要技术基础课程, 具有丰富的工程背景和很强的理论性[1]。 该课程教学目标是要求学生在完成该课程学习后, 应熟练掌握计算机控制系统的相关理论基础、控制策略、数据通信等诸多方面的知识;培养学生获得对实际生产过程进行分析的能力和设计简单计算机控制系统的能力;能够完成工程实践中计算机控制系统的设计、安装、编程和调试。

随着计算机技术、自动控制技术、传感器与检测技术、通信与网络技术等的高速发展, 计算机控制系统在工业生产过程中越来越普及[2,3], 同时, 计算机控制技术亦在日新月异地发展。因此有必要以发展的眼光对现有计算机控制技术课程的教学内容与教学方式等开展研究, 以期通过课程改革提高学生理论联系实际的能力, 为培养具有创新能力的自动化专业人才打好基础。

二、课程教学现状

计算机控制技术主要讲授计算机控制系统的基本知识和应用技术等内容, 是一门综合性较强的课程, 具有基础理论和工程实践相统一的特点, 要求学生事先选修自动控制原理、微机原理和接口技术等课程[4]。该课程一般设置40个学时, 其中理论和实验教学分别为32学时和8学时。

学生选修此课程后, 应掌握较为扎实的计算机控制理论基础, 以及具备初步解决计算机控制系统工程实际问题的能力。通过对本校已修过此课程学生的调查了解, 发现主要存在如下几个方面的问题:

(一) 教材内容问题

现用教材过于偏重基础理论知识, 虽然对于计算机控制系统的基本概念进行了详细阐述, 介绍了相应的数学模型和控制算法, 但是对于具体的工程模型分析较少, 也缺少必要的具体计算机系统分析与简单系统的设计案例。此外现有教材一般仅从抗干扰技术方面对控制系统的可靠性技术进行分析, 实际还可以包括冗余结构技术、软件设计的可靠性技术、考虑安装工艺措施等。同时教材鲜有涉及计算机现代控制技术, 如普遍应用的系统能控性、能观测性及数字控制器状态空间设计法等。

计算机控制技术需要讲授数字控制器、PID控制原理和数据通信等很多必备知识。但是在32个学时内, 课程的很多内容只能简要概述, 加重了学生的负担, 容易使学生产生畏惧抵触情绪。

计算机领域的软硬件更新迅速, 如短短几年时间组态软件MCGS从开始的通用版已经发展到网络版、 通用版、嵌入版三种版本。同时随着数据采集卡硬件升级换代, 软件相应也在升级。计算机控制技术课程内容难以跟进工业需要, 培养的人才不能适应社会需求, 这是众多高校遇到的共性问题。

(二) 课堂教学问题

课堂教学过于死板, 主要以多媒体课件演示为主, 少有现场的动态实验演示, 课堂交流偏少, 效果不佳。这种在教室学习理论、实验室动手操作的模式和学生的认知顺序有偏差。

(三) 实验教学问题

由于计算机控制技术与工程实际结合非常密切, 学生只有做实验和动手操作才能更好地掌握理论知识。但是8个学时的实验教学课时安排较少, 实验教学处于从属地位, 出现“重知识传授, 轻能力培养”的现象。另外, 实验设计比较单一, 缺少自由发挥的课题, 导致锻炼能力的机会有限;实验互动性较差, 学生仅需按照实验老师给出的既定步骤, 操作复现即可, 偏离了实验教学帮助学生理解理论知识和培养学生主动钻研和学习兴趣的本质。

(四) 课后练习问题

为了让学生更好地温故课堂所学知识, 加深对计算机控制技术课程的理解, 授课教师通常在课后给学生留有练习作业。然而这些作业一般为问答或简单计算, 学生只需在练习簿上写下文字描述或者简单计算即可。此种作业形式虽然在一定程度上可以让学生了解计算机控制技术的相关知识, 但是对于分析和设计工业实际控制过程帮助甚小, 不能到达教学目标。

三、课程改革目标、内容和效果

(一) 改革目标

首先, 计算机控制技术课程改革应紧跟科学技术的步伐、把握技术发展趋势;其次, 课程教学内容应兼顾生产实际和理论基础;最后课程改革应体现出计算机控制技术较强的工程实际应用背景, 培养学生的工程思维意识和创新能力。

(二) 改革内容

1.改革教学内容。由于计算机控制技术这门课程主要讲述如何以计算机为载体控制工业生产, 因此计算机软硬件技术的发展, 必然引起工业控制方式的改变。例如早期的MCGS5.1通用版现在已经很少见到, 取而代之的MCGS6.2通用版或MCGS嵌入版, 操作简单, 使用方便灵活。如果在课堂上教授的内容与实际现场脱节, 将降低课程的时效性和实用性, 学生也会产生学而无用的心理和消极对待的态度。

因此, 在教学过程中需要增加计算机技术发展的内容。同时教学内容还应包括在现有计算机技术下如何实现对工业生产的控制, 或者如何对已有控制系统进行升级更新。

另一方面, 可结合当前的工业实际, 重新规划讲授内容, 并分出重要等级, 有助于调动学生的积极性。 根据多年的教学实践经验, 将计算机控制技术课程内容重新分为三个等级:一级为课程重点, 应包括计算机控制系统数学基础、计算机常规控制技术、计算机现代控制技术;二级为课程要点, 包含计算机控制系统概述、计算机I/O接口技术, 计算机抗干扰技术;三级为课程一般知识点, 如集散控制系统、现场总线等。

2.改革课堂教学方式。计算机控制技术课程具有实际的应用对象, 在课堂上如果只是简单地解释讲授理论, 脱离应用背景, 很容易出现单调乏味的课堂气氛, 学生兴趣不高。

首先, 应摸清认知规律, 在讲授具体的硬件设备时, 可以向学生提供实物或者实物照片, 使其先形成一定的感性认识, 再结合理论知识, 能够获得较好的效果。其次, 讲授知识时应以问题作为导向。引导学生思考, 将其带入实际场景, 运用工程思维主动探索、接受所需的理论知识。最后, 丰富授课形式, 利用Lab- VIEW等仿真模拟平台, 现场给同学演示如何利用计算机中实现控制方法和控制步骤;充分利用网络资源, 将工业生产中运用计算机控制技术的例子提供给同学, 既可以增加其感性认识, 又可以扩宽其视野。

3.改革实验教学。计算机控制技术课程实验教学与理论教学是分开的, 没有有效的实验教学会导致理论教学效果不甚理想。解决这一问题的核心是进行实验教学的改革, 重视和提升实验教学在整个课程中的地位, 实验教学与理论教学相辅相成、互为促进。在实验教学目标上除了要求掌握必须的基本技能外, 还应充分发挥学生的创造性和主观能动性。可将学生分成5~7人的实验小组, 独立分析实际生产系统的流程, 设计控制系统。实验室尽可能提供软硬件平台, 老师应帮助同学实现控制系统功能, 甚至将模拟控制系统运用到实际中。事后学生小组内应及时总结此次实验过程, 包括用到的理论知识哪些是课本上已有的、哪些是自己查阅资料所得, 整个过程中遇到的问题以及解决方法, 总结得到设计中的成绩和不足之处。

通过这种固定实验和自由设计的实验教学内容改革, 既能够保证学生掌握操作基本功, 又能够在自行发挥的过程中灵活运用理论基础知识, 切实缩短课堂与社会需求的差距。同时分组协作的模式能够培养学生的团队精神, 可以作为以后工作的模拟历练。每份实验总结都将记录设计过程, 各具特色, 避免了撰写实验报告简单摘抄、千篇一律的现象;任课老师也可以从总结报告中得知哪些是实际设计用到较多的知识、哪些是学生设计时遇到的难点等, 形成一个反馈链, 在随后的教学改革中做到有的放矢。

4.改革作业形式。课后作业是计算机控制系统的重要部分, 可以加深学生对所学知识的理解。但是不能只是计算解答课后的练习题目, 誊抄教材的理论知识。如果学生已经掌握了在实际设计中如何运用理论基础知识, 课后作业就需指引学生主动思考, 培养其观察、分析和解决问题的能力, 比如在校园内有哪些地方用到了计算机控制技术, 是如何实现的, 有没有可以改进的余地。

(三) 改革效果

通过对计算机控制技术课程出现的问题进行了课堂教学和实验教学等方面的改革, 任课老师一致反映改革后学生对这门课程的积极性和主动性提高, 学生也表示该课程内容丰富新颖、与实际结合紧密, 较好地锻炼了他们的分析问题和动手操作的能力, 培养了工程思维。

四、结束语

我国工业自动化发展迅速, 对掌握计算机控制技术的人才需求量大。高校培养学生时不能仅仅局限于对计算机控制技术理论知识的掌握, 更应当重视分析问题、解决问题和动手操作的能力培养。通过对课程内容、课堂教学、实验教学和课后作业等的改革, 可以帮助学生灵活运用理论基础、让学生更好地适应工业需求。

为了不断提高计算机控制技术课程的教学质量, 未来还需要探索信息技术在该课程改革中的应用。

摘要:计算机控制技术是自动化专业的一门主干课程。总结分析计算机控制技术课程的现状和不足, 确定改革目标, 并针对存在的问题提出教学内容、课堂教学方式、实验教学和作业形式四个方面的改革措施。

关键词:计算机控制技术,人才培养,教学改革

参考文献

[1]闫明明, 杨平, 熊静琪.基于“计算机控制技术”的机器人行走控制实验设计[J].实验技术与管理, 2014, 31 (3) .

[2]于文新, 楚书来.计算机控制技术在自动化生产线上的应用[J].煤炭技术, 2013, 32 (8) .

[3]梁莉, 葛斌.基于AI调节器的过程计算机控制系统[J].微计算机信息, 2006, 22 (6-2) .

3.计算控制技术课程设计 篇三

【关键词】控制系统仿真 ; 教学研究 ; 实践教学改革

【基金项目】内容:院级教学改革“控制系统计算机辅助设计”,编号:201402。

【中图分类号】G64 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2015)15-0265-01

1.引言

仿真技术是一门利用物理模型或数学模型模拟实际环境进行科学实验的技术,近年来在研究及工程设计中也发挥了越来越重要的作用。用仿真来代替实际系统的试验,在计算机上进行研究和设计系统,不仅经济、可靠、实用、安全、灵活并且还可以获得更加丰富、详细的数据资料,因此仿真成为了分析、综合各种复杂系统的一种强有力的工具和手段。

2.课程性质及教学内容

2.1课程性质及要求

“控制系统计算机辅助设计”是我院自动化专业本科生的一门方向选修专业课,通过本课程的学习,使学生认识到控制系统数字仿真在系统设计中的重要性,学习并掌握仿真中的系统建模、数值积分方法、MATLAB编程等基本内容,能针对不同的系统编写仿真程序。为学生的进一步理论研究和实际应用打下一个良好基础。

2.2教学内容的改革

该课程内容涉及计算机技术,计算数学与控制理论,系统辨识,控制工程等,具有一定的广度和难度。具体包括:控制系统计算机辅助设计概述,仿真工具MATLAB与SIMULINK;控制系统的数学模型及其转换;控制系统数字仿真的实现;控制系统的实验分析方法以及仿真实验的分类与性能比较等;控制系统计算机辅助分析和设计;仿真技术的综合应用。总学时32,其中实验学时8。

2.2.1教材的选用

选用的教材为《计算机仿真技术与CAD—基于MATLAB型的控制系统》,该教材强调教学实践的重要性,有利于学生自主学习和动手实践能力的培养。由于该课程实践性较强,因此尽量在有限的课时内,引导学生很好的进入该课程的学习,并培养实验动手能力,本人对教学内容及教学方式进行了一定的探索和實践。

2.2.2教学内容学时安排

理论知识部分主要讲该课程的背景、应用及其发展趋势,控制系统建模的基本方法,数学模型之间相互转换及其实例,常微分方程和差分方程基本的数值积分求解方法,面向系统传递函数的仿真,面向系统结构图的仿真,仿真工具Matlab与Simulink基础及其在控制系统仿真过程中的应用和控制系统仿真的具体实现。

该部分知识主要使学生对控制系统仿真这门课程有一个基本的认识和了解,结合实践课程能够对控制系统进行分析,建模,设计,仿真。该部分知识的重点在于仿真概念,仿真方法以及如何使用仿真工具进行仿真。

其中重中之重是仿真工具的介绍,此部分课程安排学时为8,为上机实践做好重要准备,主要讲解MATLAB的操作与使用,MATLAB的矩阵运算、图形的绘图、数据处理、流程控制、控制工具箱,MATLAB编译器,SIMULINK基础。这一部分内容是学生能够运用仿真工具,授课时,理论联系实际,列举实际案例帮助学生更好地理解理论知识和掌握仿真工具的使用。

实践课时安排:Matlab的基本操作,数值运算,符号运算安排为2个,Simulink工具箱的使用及操作、PID工具箱的应用为2个;验证及工程仿真类的实践课时为4个。如:液位控制或其它控制系统的仿真,直流电机双闭环调速系统的参数仿真优化等等。

3.教学方式的改革

该课程内容涉及内容很广,前续课程有自动控制原理,计算机控制系统等,同时,又为课程设计,毕业设计打下基础。既涉及仿真算法,数值积分方法,又涉及到MATLAB仿真工具的使用,程序的编制。因此在课堂知识的讲解中采用多媒体和板书相结合的方式,同时利用仿真工具进行演示,将理论和实际进行结合,使学生对仿真有一个初步的认识。

实践课程的安排,每次上机实验之前提前一天布置题目,要求上机之前先交实验报告,上机实验时,布置的题目有难有易,针对学生掌握知识的不同程度,要求每个人下课之前必须以电子作业形式交上课堂作业,较难的题目可以留给程度较好的同学练习,有老师进行指导。这样使每个学生都能力通过实践上机巩固自己所学的知识,验证自己的程序。

4.考核方式的改革

该课程采用开卷考试的方式,卷面成绩占总评成绩的70%,结合平时实验上机作业及出勤率给出平时成绩,占总评成绩的30%。这种考核方式在每个环节对学生进行督促,注重理论知识和实际编程能力的考核。

5.结束语

通过对教学内容及教学方式进行改进,利用案例演示激发学生的兴趣,加深了学生对授课内容的理解。通过课堂讲授与实验上机相结合,培养了学生分析与解决工程实际问题的能力。通过学生的反馈,进过该课程的学习,提高了计算机的编程能力,加深了对许多知识的感性认识,提高了实践动手的能力。

参考文献

[1]李国勇,程永强.计算机仿真技术与CAD-基于Matlab的控制系统[M].高等教育出版社,2012(2).

[2]电力电子、电机控制系统的建模和仿真[M].机械工业出版社,2012,(1).

[3]董海棠,冯中毅.“控制工程基础”课程教学改革探索与实践[J].中国电力教育,2009(5):81-82.

[4]王伟,申爱明.《控制工程基础》课程教学改革研究与探索[J].安徽师范大学学报(自然科学版),2007(3):139-141.

[5]顾玉萍,石剑锋.MATLAB在《机械控制工程基础》教学中的应用[J].职业教育研究,2007(4):168-169.

[6]蒙艳玫,黄炳琼,严巳杰.机械工程控制基础课程的实验研究[J].广西大学学报(自然科学版),2006(6):43-44.

4.计算控制技术课程设计 篇四

《计算机控制技术》

课程设计报告

课题名称专业班级学生姓名学号指导教师崔明月成绩

2014年6月18日

题目

摘要:

关键词:

1.引言

正文部分

结论

参考文献(文献10篇以上,参考下面的文献列写格式)

[1] 徐国华,谭民.移动机器人的发展现状及其趋势[J].机器人技术与应用,2001(3):7~14.[2] H.F Durrant Whyte.Where am I? A tutorial on mobile vehicle localization.Industrial Robot, 1994, 21(2):11~16.[3] 彭文刚,彭宝林,柳胜.移动机器人导航系统的研究现状与发展趋势[J].机电信

息, 2009(36):69~70.[4] 高峰, 黄玉美, 林义忠等.自主移动机器人的模糊导航[J].西安理工大学

报,2005,21(4):337~341.一、报告内容:

就下面的一方面或几方面的内容写一篇报告综述,包括目的、意义,基本软硬件部分,主要的控制方法以及控制效果分析等,最后给出小节及自己的学习心得,要有图表,严禁抄袭,如若发现本课程按零分计!

1.热水器的恒温控制系统

应用PID控制算法,硬件部分以单片机为核心。

2.集散控制系统(DCS)综述

3.现场总线控制系统(FCS)综述

4.PLC在控制系统中的应用(题目自拟)

注:也可以自选题目,但一定要与本课程相关

二、格式与字体要求:

正文开头的每段开头空2个字符,正文小四号字,22磅行距。大小标题加黑,标题后空一行,一级标题三号字,二级标题四号字,三级标题小四号字(不按格式要求做扣分处理)。

5.计算机网络技术课程教学设计方案 篇五

一、课程基本说明:

《计算机网络技术》是机械设计制造及其自动化专业机电系统智能控制方向学生限定选修的一门专业课。本课程4学分,课内学时为72学时,一学期授完。

本课程涉及数据通信、网络理论、各类网络标准协议及众多相关技术,其内容由计算机网络基础知识、计算机网络体系结构及标准协议、局域网、计算机网络实用技术等部分组成。课程以基础性和实用性为重点,力图在讲清计算机网络基本原理的前提下,进一步介绍流行的网络产品和最新的网络技术。通过这些内容的学习,使学生掌握计算机网络的工作原理,理解计算机网络的一系列标准和协议,了解计算机网络的新技术,为计算机网络的应用打下扎实的基础。

本课程的先修课程:模拟电路与数字电路、计算机组成原理及高级语言程序设计等。

二、课程内容及教学要求

本课程的主要内容由计算机网络基础知识、计算机网络体系结构及标准协议、局域网、计算机网络实用技术等部分组成。

课程的基本内容及教学要求如下:

1.计算机网络技术概论(2学时)

(1)计算机网络的定义、演变和发展

(2)计算机网络的功能与应用

教学要求:理解计算机网络的定义和组成,了解计算机网络的三个发展阶段,理解ISO的OSI的概念;了解计算机网络的功能、分类及应用,了解典型的网络实例,了解ISO及CCITT等标准制定机构。

2.计算机网络基础知识(24学时)

(1)数据通信技术

(2)数据编码技术和时钟同步

(3)数据交换技术

(4)拓扑结构与传输媒体

(5)差错控制方法

教学要求:理解数据传输速率、误码率、信道容量等主要指标的定义并掌握它们的计算方法,理解各种通信方式、编码方法、时钟同步法、多路复用技术、异步传输和同步传输方法的工作原理和特点;理解电路交换、报文交换和分组交换技术的概念、工作原理和各自的特点;理解星形、总线形、环形等网络拓扑结构的特征、性能指标和优缺点,并理解树形、混合形和网形等网络拓扑结构的特征;理解计算机网络中所采用的双绞线、同轴电缆、光导纤维、无线通信等传输媒体的传输特性;掌握奇偶校验码、循环冗余码和海明码等差错检测编码方法的算法原理和检错能力,并能利用算法计算冗余码和编码效率。

3.计算机网络体系结构及协议(18学时)

(1)网络体系结构及OSI基本参考模型

(2)物理层

(3)数据链路层

(4)网络层

(5)高层协议介绍

(6)TCP/IP簇

教学要求:了解协议和体系结构的概念,掌握OSI基本参考模型及每层的功能;了解物理层提供的为建立、维持和拆除物理链路所需的机械的、电气的、功能的规程的特性,理解EIA RS-232C和EIA RS-449接口标准,了解通过DOS和BIOS提供的异步串行通信功能进行串行通信的编程方法;理解数据链路层的帧同步、差错控制、流量控制功能,理解BSC的报文格式和HDLC的帧格式;理解网络层两种操作方式的特点,理解路由选择算法和阻塞及死锁的解决方法,了解X.25协议标准,了解网际互连的基本要求和用于互连的中继设备的工作原理;了解组成OSI参考模式高层结构的运输层、会话层、表示层和应用层的主要功能、特点和协议规范;理解TCP/IP的定义及其对应OSI的层次。

4.局域网(22学时)

(1)局域网的主要技术

(2)局域网的参考模型与协议标准

(3)CSMA/CD媒体访问控制

(4)令牌环媒体访问控制

(5)令牌总线媒体访问控制

(6)光纤分布数据接口FDDI

(7)Novell NetWare局域网操作系统

教学要求:了解局域网的参考模型和协议标准,理解局域网的拓扑结构和典型实例,理解传输媒体以及媒体访问控制方法,理解逻辑链路控制(LLC)协议层的服务和操作,深刻理解CSMA/CD总线网、令牌环和令牌总线的主要组成部分和操作方式,了解光纤分布数据接口(FDDI)的工作原理,了解Novell NetWare的主要特点,掌握Novell网络的安装和配置方法。

5.计算机网络实用技术(6学时)

(1)综合业务数字网(ISDN)及异步传输模式(ATM)

(2)帧中继(Frame Relay)

(3)快速/高速局域网

(4)因特网(Internet)

(5)内联网(Intranet)

(6)网络管理基础与网络安全

教学要求:了解ISDN的基本概念和系统结构,了解ATM的基本概念和信元结构,了解帧中继的基本概念和体系结构,了解快速/高速以太网技术,了解因特网的概念、域名系统(DNS)及万维网(

电话:010-66490546

E-mail:xianjs4618@163.com

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6.计算控制技术课程设计 篇六

摘要:《新视野大学英语•听说教程》光盘在编写理念、内容构成和操作使用上的极大差异凸显了《新视野大学英语》教材第二版和第一版之间的巨大的进步。利用计算机技术的教学设计的改进使得实际的大学英语教学和学习更为方便和有效。

关键词:新视野;光盘;编写理念;内容构成;操作使用

中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:1672-7800(2011)01-0196-02

作者简介:姜勇(1975-),男,江苏建湖人,硕士,盐城师范学院外国语学院讲师,研究方向为翻译理论与实践、机器翻译。0引言

教材在我国英语教学过程中起着举足轻重的地位。首先,教材目前还是学生学习英语的主要工具;其次,它还是保证我国教学改革的重要环节。近年来,外语理论研究的发展,教学目标、教学方法、学生水平的变化,对教材编写提出了更高的要求。在此背景下,外语教学和研究出版社出版了郑树棠教授主编的《新视野大学英语》系列教材。迄今为止,为了适应我国高等教育发展的新形势,深化教学改革,提高教学质量,满足新时期国家和社会对人才培养的需要,该系列到目前分别出版了第一版和第二版。两系列都包括读写教程、听说教程、泛读教程、快速阅读和综合训练。与教材配套的还有录音带、学习光盘、电子课件、网络课程、试题库和语料库。在所有的教程系列的所有材料中,读写教程和听说教程是在实际教学和学习中使用得最多的材料。受制于条件和传统,配套材料中得到最多运用的是听说教程的学习光盘。

1编写理念

第一版教材首次出版于2003年,先于教育部2007[3]号文件《大学英语课程教学要求》的发布,是按照1999年修订的《大学英语教学大纲》来执行的。《大学英语教学大纲》提出的教学目标是,培养学生具有较强的阅读能力和一定的听说读写译能力,是他们能用英语进行信息交流。大学英语教学应帮助学生打下扎实的语言基础,掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和经济建设的需要。

第二版的编写依据为教育部2007[3]号文件《大学英语课程教学要求》。该文件界定了大学英语的教学性质:大学英语是以外语教学理论为指导,英语语言知识与应用技能,跨文化交际和学习策略为主要内容,并集多种教学模式和教学手段为一体的教学体系。同时它也明确了大学英语的教学目标是培养学生的英语综合运用能力,特别是听说能力,使他们在今后学习、工作和社会交往中能用英语有效地进行交际,同时增强其自主学习能力,提高综合文化素养,以适应我国社会发展和国际交流的需要。

两者相比,前者首先强调了阅读能力,其次是一定的听说读写译能力。阅读是第一层次的要求。该要求在教学中应注意的几个问题专门论述阅读与听说读写译的关系,指出阅读是掌握语言知识,打好语言基础,获取信息的重要渠道。阅读能力是大部分大学生今后工作所需要的主要技能。在大学英语的教学中始终要注重阅读能力的培养。在这样的指导思想的指导下,编写出来的的听说教程虽然比历史上的听说教材已经有了长足的进步和发展,但是依旧不能摆脱传统的听为主、说为辅的实际情形。而后者对听说能力的特别表述意味着对听说的重视和加强,这其实也是对语言的本质功能认识的回归,是针对过去的大学英语教学以阅读理解为主而学生听说能力较弱这一现状而提出来的方向性的转变。因为对于任何语言而言,口头交际是最根本、最直接的交际形式。听不懂别人的语言,对于个体而言,跟失聪没有什么区别。对于一个正常的人来说,文盲对他正常的生活不会有太大的障碍,但是失聪却是一个致命的缺陷。如果没有听的输入,就不能对接收到的信息作出确当的反应,就不可能进行信息交流。所以在修订新视野教材的时候。更多的时间和精力被用来进行这项工作,做到了听说兼修,说话先行。

2内容构成

两版的光盘的内容构成和与书面教程相一致。两者相比:①第二版更把英语作为一个具有实际使用要求和实用意义的工具来看待,其最基本的表意单位为句子,因而就取消了单词意义的听力理解,增加了语感训练和实际的影视片段练习和特别英语的训练;②第二版中项目类别的增加和每个项目中绝对量的相对减少,减少了学习过程中的单调感和枯燥感,增加在不同形式之间转换的新鲜感,使英语学习,特别是英语听力这样的一个高投入却又低产出的基本功训练变的令人兴趣盎然;③第二版中的Focus部分的增加,明确了每单元的听力主要内容和方向、会话技巧以及口语训练的重点,使老师和学生在开始每单元的教学和学习之前就可以明确学习重点和学习目标,做到有的放矢;④Language Sense Enhancement 和Supplementary Listening VOA Special English Oral Report部分的设置,保证了学习过程的连续性,逐渐的把同学们的思维逐渐的从狭窄的对应的读写教程的教学内容中扩散出来,也体现了为什么编写者在听说教程中每个单元跟读写教程的每个单元采用不同的标题,但是两个标题之间却具有非常明显的关联性和扩散性。这样就摆脱了在第一版中出现的一个比较严重的问题,即听说教程中的许多听力材料其实就是读写教程中对应单元内容的重复或者重组;⑤Homework部分的内容的增加和细化,给了同学们具体的学习要求和空间,更有助于教师在教学过程中的操作和检查。

3操作使用

作为一款多媒体课件,其实际的操作也会对它的使用效果产生巨大的影响。过分复杂烦琐或需要较高的注意力或者设计单一的多媒体课件的使用效果都不会特别理想。

(1)第二版要比第一版更具有层次感。从把光盘放入光驱走动运行开始,光盘将自动运行,在到完成某个单元的所有操作,再到退出程序,第一版只需要进过5个步骤。而到了第二版,需要经过10个步骤,使该套光盘具有更高的操作性。其中特别有3个层次具有特别深长的意味:①增加了语音识别体统的安装,既体现了第二版光盘的技术的提高,也体现了该版光盘的实际运用功能的提高;②对于学习的整体性和连贯性的考虑,设置了继续学习提示;③制作工具的说明在无声中也完成了对当代大学生的一个法制教育,特别是专利权的教育,有助于全面提高当大学生的综合全面素质。

(2)第二版的光盘比第一版具有更动感的界面和操作界面。与第一版相比,第二版加入更多的音乐元素和图片以及动画元素。第一版在等待单元选择的界面相对比较的单一,没有背景音乐,只有围绕一个椭圆状分不清图案的图形分列的UNIT 1一直到UNIT 10,各个单元的标题都没有,更不必说图案,没有作为听说教程所应该具有的自我特色。第二版是围绕着一个动感话筒所围列的10个单元的图案,同时也给出了各个单元的标题内容。在进入了各个单元后,区别于第一单元相对单一的格式和颜色,第二版的设计颜色鲜艳,富有变化,看起来更加赏心悦目,激发了学习者更强大的学习兴趣。

(3)第二版的光盘具有更强大的操作功能。在进入了单元学习后,提供了多种多样的操作选择。如音频的中途暂停和提前结束,通过拖拉实现音频的局部回放,常/慢速播放音频,答案的校对,语音材料的展示等。虽然这么多的操作在一定的程度上会影响学习者的注意力的集中,但是,它们给学习者提供了极大的学习便利,这也特别符合该光盘在编录说明中所作的使用说明:光盘主要用于学生的课外自学,也可供教师上课演示。这样,就把该课程的主要工作从听的部分转移到了说的部分,这就为大学英语老师的课堂的组织和安排留下了更为广阔和灵活的空间。

(4)正是由于这样的强大的多层次的操作需求,导致了改版光盘在音频文件的设计上呈现了分散性。考虑到目前许多的大学都不支持甚至反对大学一、二年级的学生拥有个人计算机,同时学校的计算机的数量也比较有限,因此目前大多数同学进行听力训练的工具都是具有语音播放功能的便携工具,如手机、MP3、MP4。相对而言,这样的工具交互功能要差一点,因此如果要把光盘上的MP3文件通过拷贝的方式,利用手机或者其它工具来学习,操控性能都不太理想。尤其是第二版的短文的问题后没有12秒的间隔时间,在播放器里都是连续播放,所以如果不使用交互功能非常强大的计算机来进行学习,这会是一个比较艰巨的考验。

4结束语

《新视野大学英语》倡导了新的教学理念,开拓了教学视野,扩展了学习空间,对我国大学英语教学的发展起到了积极的推动作用。它以崭新的面貌,丰富而精准的语言素材,科学有效的教学手段,为实现《大学英语课程教学要求》提出的深化教学改革,提高教学质量,实现不同层次的教学要求和目标提供了选择和保障,一定能够为我国大学英语的教学与发展作出新的贡献。

参考文献:

7.计算控制技术课程设计 篇七

1 课程特点

计算机控制技术是计算机技术与控制技术在工业应用中日益发展成熟而产生的一门新兴学科。课程分为两大部分,第一部分主要是关于计算机软硬件内容的介绍以及硬件在实践中的应用,第二部分则涉及相关的工业控制方面的理论知识,如PID算法、大林算法、Smith预估算法以及最少拍等理论知识的介绍,这些知识在工程实践中起着重要的作用。学生通过学习本课程,可以掌握计算机控制生产过程的一些基本概念、系统分析设计的方法等。

2 PBL教学法的应用

2.1 新课中的应用

兴趣是学习活动的动力之源,对认知活动起着指导、调节和强化的作用,是学习过程顺利而有效进行的必要条件,新课导入是引起学生的注意,激发学习兴趣,形成学习动机,明确学习目标和建立知识间联系的教学活动方式。在讲授新课中,导入实例,激发学生兴趣,对所学的基本内容一一进行掌握。具体做法:实例引导→教师精讲→课堂讨论→教师总结。

2.1.1 选择实例

恰当地选择实例对PBL教学至关重要,编写的实例必须具有典型性。如在引入步进电机的工作原理时可以举常见的打印机、绘图仪电机为例。针对实例所设计的问题要求能够很好地导出教学内容,问题不宜太难,由浅入深能够贯穿课堂教学始终。

2.1.2 授课过程

用多媒体课件展示一个典型实例,围绕实例提出问题,引导学生积极思考。如以打印机、绘图仪电机的技术要求为例引出步进电机的工作原理、控制系统的原理、步进电机与微机的接口及程序设计等问题。学生依据掌握的知识开展讨论,要求学生踊跃提问、发言,讨论时,教师要注意启发诱导,促进学生思维,一般在下课前,教师对学生所提出的共性问题、难点、重点作出分析与总结,并及时纠正一些常见错误、模糊观点,给出正确的思路和答案。最后布置课后思考题,以巩固教学效果。

2.2 复习课中的应用

完成一章教学后,引入实例进行讨论,对所学章的内容进行总复习。具体做法:实例引导→课前准备→课堂讨论→教师总结。

2.2.1 课前准备

从生产实际中收集典型实例,加以修改。在每堂课前提出与此节内容相关的问题,学生根据问题去预习和查找相关资料。关键在于问题的选取,选取的问题应以重要性、趣味性为原则。如讲授综合设计与应用这一章时,先提出问题:“恒温控制系统的设计除了常用的PID控制方法外,还可以采用哪些其他方法”然后引导学生围绕控制方法及其特点等方面去思考,自学后在课堂讨论,最后教师给予指导总结。此方法不但可以调动学生学习的积极性,还可以促使教师不断地积累和更新知识。教师提前一周将实例资料及问题告知学生,并督促他们预习相关课本内容、查阅有关资料。

2.2.2 授课过程

苏联教育学家苏霍姆林斯基认为:“人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望感到自己是一个发现者、研究者、探索者。”要充分调动教与学的积极性,发挥以教师为主导和学生为主体的双边活动。在讲课中将有关计算机控制技术的国内外发展动态介绍给学生,并在讲课内容方面注意不断引进新理论和新技术,使学生了解本专业领域的发展趋势。在课堂讲授过程中,每展示一个实例,学生都针对实例进行讨论,最后由教师对讨论的情况进行总结。由于展示给学生的实例是与授课内容相关的实例,所以要求学生要横向和纵向联系自己所学的知识,既是对授课内容的复习,也是对知识融会贯通、总结提高的过程。

2.3 实验课中的应用

计算机控制技术课程具有较强的实践性和应用性。教师只提出实验的功能要求和性能指标,系统的设计与实验过程等所有工作都由学生自己完成。鼓励学生提问、设想,并帮助他们完成实验。在课程实验内容设置上紧密结合专业,以实际应用为主,安排闭环控制系统硬件构成、采样与保持、数字滤波、积分分离PD控制、最小拍控制系统、大林算法控制系统等实验内容,在一些实验中可以应用Matlab软件仿真配合教学[2]。同时,布置一些实际生产中可能出现的问题,使学生在应用所学知识解决具体工程技术问题的过程中找到乐趣,进而提高学生的学习积极性和学习质量[3]。

2.4 考核评价

改变考核评价比例督促学生扎实掌握知识,使学生平时成绩和实验动手能力也在总评成绩中占有一定比例。对于课堂上主动回答问题、提出独到见解或课程实验中成绩优秀的学生,其平时成绩能给予较大幅度的加分。平时成绩可以占到总成绩的40%左右,这样能大大激发学生的学习热情。

3 结语

PBL教学法以问题为牵引,激发学生的兴趣,增强学生的参与性,培养了学生积极主动思考问题、自主学习、善于解决问题的能力。PBL教学法较好地体现了现代学习理论和新的教学理念,是提高教学质量和学生素质的一种有效途径。

摘要:在计算机控制技术课程中应用PBL教学法,能激发学生的学习兴趣,促进师生沟通,增强互动性,提高学生学习和解决问题的能力。PBL教学法的效果优于传统教学方法,在培养学生综合素质方面效果较为显著,具有推广和应用价值。

关键词:PBL,教学法,计算机控制技术

参考文献

[1]Barrows HS.A taxonomy of problem-based learning methods[J].Med Edu,1986,20(6):481~486

[2]Leva A.A hands-on experimental laboratory for undergraduate courses in automatic control[J].IEEE Trans 2003,46(2):263~272

8.计算控制技术课程设计 篇八

摘 要: 本文根据电子信息工程专业卓越工程师人才培养模式的要求,从课程内容和教学方法两个方面探讨了计算机控制技术课程改革采取的措施。实践表明,学生对该课程的掌握较好,实际应用能力也得到了提高。

关键词: 计算机控制技术 卓越工程师 教学改革

一、引言

国家教育部于2010年启动的“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”),是将我国从工程教育大国打造成工程教育强国的重大举措。“卓越计划”提出“分类实施、形式多样、追求卓越”的理念,强调各种类型的高校,在具有优势特色的专业领域,采取多种教育教学方式,在不同类型工程人才的教育培养上追求卓越[1]。地方高校更应该主动融入并实施“卓越计划”,培养具有强烈社会责任感、富有创新精神、善于解决问题、具备国际视野的本专业“卓越工程师”后备人才。2011年,我校入选了第二批“卓越工程师教育培养计划”,在电子信息工程等5个专业中分别设立“卓越工程师培养计划”实验班。

计算机控制技术是电子信息工程、电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业的一门重要的专业技术基础课,是为培养从事自动控制和自动化仪表等专业领域的工程技术人员而设置的。微机技术本身的特点决定了计算机可以利用软件来实现控制规律,倚仗其强大的运算功能和逻辑判断功能,它可以实现最优控制、自适应控制等连续控制系统难以胜任的复杂控制规律。计算机技术和控制技术的强强联合,对工业生产将产生深远的影响。基于上述原因,“计算机控制技术”课程的重要性不言而喻。笔者结合本专业卓越工程师培养计划教学实践,对“计算机控制技术”教学内容和教学方法提出改革思路与措施。

二、课程设置

“计算机控制技术”是电子类专业的主干专业课程,是自动控制理论和计算机技术相结合而产生的科学,在工业控制领域中有着广泛应用的一项专门技术。本课程与电子信息工程专业许多其他课程有着密切的关系。自动控制原理和微型计算机接口技术是本课程的基础,同时相关的课程还有微型计算机及其应用、可编程控制器、数字信号处理等均为该课程提供理论和实践基础。

该门课程在已讲授其他基础理论知识的基础上,以讲授系统设计、实现方法和手段为主,注重培养学生工程设计和实践能力。根据培养计划,该课程共45学时,其中课程实验教学12学时,课堂教学33学时,另开设专题实践20学时,可以看出,该课程突出实践环节。

三、课程教学内容改革

学生完成“计算机控制技术”课程学习后,一般应该掌握该课程介绍的基本理论知识与计算机控制系统设计方法,完成简单计算机控制系统的设计、安装、编程和调试工作。“卓越计划”的实施,突出培养学生在工程基础知识、个人能力、人际团队能力、工程系统能力,原有的课程内容不能满足这些要求,需要进行改革。

1.内容删减

在有限的课时内,既要使学生对基本理论掌握,又要突出实践,而卓越班的学生是优中选优选出的学生,接受能力很强,根据这个特点,我们对课程内容进行调整。线性离散系统的数学描述与分析这部分内容在信号与系统的课程中学过,要求同学们复习离散状态空间的设计,这部分理论性太强,实用价值较低,作为自主学习内容,感兴趣的同学自学,有问题老师课下给予辅导。分布式测控网络技术,由于专门有一个课程“计算机通信网络”和选修课“现场总线技术及应用”会讲到,课上只讲必要的网络选型问题。

为避免该课程内容与其他课程重叠,根据专业课设置情况,协调重叠内容在哪门专业课中讲授。例如计算机控制系统的硬件设计技术中,总线技术和总线扩展技术由智能仪器课程讲述,本课程重点讲述输入输出接口与过程通道部分和硬件抗干扰技术。计算机控制系统的软件设计方面,程序设计技术由“面向对象应用程序设计”课程讲授,本课程只讲跟工程密切相关的测量数据预处理技术和数字控制器的工程实现。

2.扩展与提高

根据“卓越计划”的培养目标,我们需要培养出来的是在工程基础知识、个人能力、人际团队能力、工程系统能力四个层面都实现预订目标的卓越人才,传统的教学内容无法满足这些需求,需要进行扩展与提高。本课程改革扩展模糊控制技术、神经网络控制技术、专家控制技术、自适应控制技术等先进控制技术内容。扩展先进性和实用性为广大工程技术人员认可的组态控制技术。这些先进实用的控制技术的扩展有利于开阔学生眼界,提高学生学习积极性。

四、课程教学方法改革

要实现“卓越计划”要求的培养目标,就必须在课堂上对“教”和“学”两方面同时进行改革。传统的教学是由教师单向地向学生灌输知识信息,学生被动接受。这不足以满足培养卓越工程师的要求,在教学实践中,我们采用一种研究式教学方法。

研究性教学针对大学生已具备基本理论知识但解决实际问题能力较差这一特点,有目的性地将研究内容逐步引入到教学过程中,并通过一系列实验和技能竞赛培养他们的动手能力和创新精神。该教学方法能够有效弥补传统教学模式带来的重知识、轻技能的不足,满足“卓越计划”中提高大学生各项综合素质的要求[2]。

在课堂上,强调学生和老师的互动,可以在教学中以大作业的方式要求学生分组撰写计算机控制系统组成和发展的相关论文,并要求学生讲述和讨论论文内容。学生不仅能够学会自主查阅文献,而且能够综合分析文献,解决问题,培养科学素养和信息素养[1]。而且分组合作,人际团队能力得到了提高,学生提前体验到了互助合作的好处。在整个过程中,学生对如何建立一个控制系统有了更深刻的理解,工程系统能力得到了提高。

五、结语

本文主要从课程教学内容和教学方法的层面讨论了“计算机控制技术”在培养卓越工程师方面所进行的教学改革,这些改革在教学实践中已经实施,取得了良好效果。

参考文献:

[1]刘恒,陈庆强.摭谈卓越工程师的计算机科学素养培养[J].高教论坛,2011,16(8):81.

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