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關(guān)鍵詞:計算機控制技術(shù);實驗教學(xué);仿真
中圖分類號:G642.4 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)03-0222-02
一、引言
隨著計算機和自動化技術(shù)的飛速發(fā)展,融合了計算機技術(shù)和控制理論的計算機控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各種工業(yè)生產(chǎn)過程、交通信息等諸多領(lǐng)域,在國內(nèi)很多電子信息工程專業(yè)的教學(xué)培養(yǎng)計劃中都增設(shè)了《計算機控制技術(shù)》作為主要專業(yè)課程,以培養(yǎng)和提高學(xué)生行業(yè)應(yīng)用能力。
交通行業(yè)院校的電子信息工程專業(yè)主要培養(yǎng)具備交通信息領(lǐng)域電子技術(shù)和信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識,能從事各類交通信息領(lǐng)域電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的研究、設(shè)計、制造、應(yīng)用和開發(fā)的應(yīng)用性技術(shù)人才。結(jié)合交通類電子信息工程專業(yè)的特點,開展《計算機控制技術(shù)》課程實驗教學(xué)方法的研究、探索和實踐,對于提高本行業(yè)學(xué)生的實踐能力是十分必要的。
二、課程特點
《計算機控制技術(shù)》課程針對不同被控對象和系統(tǒng)性能指標(biāo)要求,學(xué)習(xí)數(shù)字控制器設(shè)計等重要應(yīng)用性技術(shù),實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場的計算機檢測和控制過程。從教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段而言,該門課程具有如下幾個典型特點:①概念抽象,理論性強:計算機控制技術(shù)的發(fā)展日新月異,教學(xué)內(nèi)容涉及諸如采樣、數(shù)字控制器設(shè)計等各種概念,若僅僅只從課堂上理論學(xué)習(xí),容易形成名詞堆砌,教學(xué)流于空泛。②多學(xué)科交叉,系統(tǒng)性強:課程覆蓋信號處理、硬件等多個學(xué)科領(lǐng)域,在構(gòu)成一個完整計算機控制系統(tǒng)時又互有交叉,對理論性知識的全面性和系統(tǒng)性要求較高。③實驗學(xué)時少,動手能力差:該門課程涵蓋內(nèi)容較多,實驗學(xué)時不可避免地受到壓縮,原有實驗課程也大都以演示性為主,綜合性和設(shè)計性實驗所占比例很小,對于提高學(xué)生的實踐動手能力所起的作用有限。
三、實驗教學(xué)方法探討和實踐
針對計算機控制技術(shù)課程的上述特點,從培養(yǎng)和提高計算機控制系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)能力出發(fā),對該課程實驗教學(xué)環(huán)節(jié)進行了必要的理論探討和教學(xué)實踐。
1.實驗教學(xué)原則修訂。實驗教學(xué)環(huán)節(jié)作為教學(xué)重要組成部分,力圖通過一系列硬件和軟件實驗,使學(xué)生加深對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握,在實踐中需要對實驗教學(xué)原則和內(nèi)容進行了調(diào)整。①是考慮到交通信息類電子信息工程專業(yè)學(xué)生的特點,在模電、數(shù)電、接口技術(shù)等前導(dǎo)課程中,已接觸和積累了較多硬件知識,實驗教學(xué)應(yīng)側(cè)重于交通信息領(lǐng)域的數(shù)字PID控制算法、最少拍控制算法等控制技術(shù)、軟件實現(xiàn)方面。②是對于諸如采樣過程、Z變換、控制系統(tǒng)指標(biāo)等基礎(chǔ)理論重復(fù)性環(huán)節(jié),在實驗環(huán)節(jié)中應(yīng)該突出重點強調(diào)如何從交通信息領(lǐng)域內(nèi)計算機控制技術(shù)角度上進行分析和理解,如對A/D環(huán)節(jié)講授中,重點在于分析交通信息領(lǐng)域的計算機控制系統(tǒng)A/D器件、數(shù)學(xué)仿真模型等方面。③是要強調(diào)實驗的應(yīng)用過程性調(diào)試特點,控制學(xué)科的絕大多數(shù)理論知識背景都涉及較多的數(shù)學(xué)概念、理論和公式推導(dǎo),如差分方程模型,穩(wěn)定性判據(jù)等,對于交通信息類電子信息工程專業(yè)而言,實驗教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)弱化數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)過程,強調(diào)控制技術(shù)的應(yīng)用過程性調(diào)試特點。
2.實驗教學(xué)應(yīng)用性層次設(shè)置。在計算機控制技術(shù)實驗室,共配備了30套江蘇啟東計算機廠的DVCC-ZK2實驗箱,輔以其他交通實驗裝置,在16個學(xué)時的實驗內(nèi)容安排上,把實驗體系分為三個層次:驗證性實驗,綜合性實驗、設(shè)計性實驗,減少驗證性實驗,增設(shè)了綜合性實驗和設(shè)計性實驗,實驗安排項目如表1所示。
表1 實驗項目表
實驗內(nèi)容安排突出了綜合性和設(shè)計性實驗,驗證性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗的比例為2:1:1。如電動小車調(diào)速控制綜合性實驗,通過對電動小車計算機控制系統(tǒng)的電動機速度控制、方向控制等綜合性實驗過程,可進一步實踐測試交通工具的控制技術(shù);交通控制系統(tǒng)建模和仿真設(shè)計性實驗則針對一個磁懸浮系統(tǒng),學(xué)生可通過數(shù)學(xué)建模、控制器設(shè)置等完成計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計過程,很好地學(xué)習(xí)和體會一個計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計全過程。
3.控制技術(shù)仿真方法。對于某個控制系統(tǒng)或算法而言,不同控制參數(shù)對于計算機控制系統(tǒng)作用是不一樣的,手工繪制控制曲線,時間長而且不準(zhǔn)確。隨著各類仿真軟件發(fā)展,帶控制工具箱的Matlab仿真軟件,可方便地完成復(fù)雜數(shù)學(xué)計算及圖形繪制。
如在分析電動小車調(diào)速控制中的數(shù)字PID的控制作用時,對于典型PI控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),具體參數(shù)為:
T=0.1s,G0(s)=■,D(z)=■
進入MATLAB界面后,在命令窗口中鍵入“Simulink”,回車后打開名為Simulink Library Browser模塊庫瀏覽器,選擇各環(huán)節(jié)模型,建立該控制系統(tǒng)的Simulink仿真模型如圖1所示:
圖1 Simulink仿真模型圖
在分析控制算法表達式中比例系數(shù)KP、積分系數(shù)Ki各自不同作用時,借助于matlab軟件仿真技術(shù),可非常方便地做動態(tài)演示。當(dāng)比例參數(shù)為Kp=1,積分參數(shù)Ki分別為0.05、0.15和0.35時,利用所建立的Simulink仿真模型,在計算機上得到的控制系統(tǒng)輸出仿真曲線如圖2所示。
圖2 PI控制輸出仿真曲線圖
結(jié)合該仿真圖形,可將講解重點放在Ki參數(shù)變化、輸出曲線差異和控制系統(tǒng)性能優(yōu)劣上,將抽象的數(shù)字作用轉(zhuǎn)化為實在的可視圖像,可極大地加深學(xué)生對Ki參數(shù)等教學(xué)內(nèi)容的理解,同時掌握利用計算機進行控制系統(tǒng)設(shè)計分析的方法。
4.教學(xué)效果分析。學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)效果采用實驗報告分析、現(xiàn)場實驗測試等多種形式結(jié)合的考核方式,通過對電子信息工程專業(yè)2009和2010年《計算機控制技術(shù)》課程實驗考查結(jié)果分析,兩年內(nèi)各分?jǐn)?shù)段的比例統(tǒng)計見圖3。
圖3 實驗考核統(tǒng)計圖
兩年內(nèi)共有2個年級共計152人參加考試,實驗報告成績所占比例為40%,現(xiàn)場測試實驗成績占50%,平時考勤占10%,實驗及格人數(shù)122人,及格率為80.26%,實驗成績趨近于“中間高,兩側(cè)低,左右對稱”為特點的正態(tài)分布,達到了預(yù)期的實驗教學(xué)效果。
四、結(jié)束語
在《計算機控制技術(shù)》實驗教學(xué)培養(yǎng)體系建設(shè)中,充分考慮了交通類和課程特點,開展了實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容與方法的研究,注重先進教學(xué)方法的合理運用,有效提高了學(xué)生的理論分析和動手實踐能力,達到了實驗教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)要求。
參考文獻:
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【中圖分類號】G717 【文獻標(biāo)志碼】B 【文章編號】1005-6009(2017)28-0074-02
一、堅持正確的政治方向,全面落黨的教育方針
教育方針是一個國家或政黨在一定歷史階段提出的教育發(fā)展指導(dǎo)方針。黨的十提出,教育要著力培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人。貫徹黨的教育方針,各級各類學(xué)校必須始終思考“培養(yǎng)什么樣的人和怎樣培養(yǎng)人”這個帶有全局性和根本性的教育命題。構(gòu)建現(xiàn)代職業(yè)教育體系,基本前提是要全面貫徹黨的教育方針,這樣才能保證職業(yè)教育正確的辦學(xué)方向。全面貫徹黨的教育方針,全力培養(yǎng)符合社會發(fā)展需要的高素質(zhì)勞動者和技術(shù)技能型人才,為推進“中國制造2025”國家戰(zhàn)略培養(yǎng)“大國工匠”,為國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展提供強大的技術(shù)支持和人力支撐,將社會主義核心價值觀與延安精神有機融合,突出主旋律和正能量教育,顯得尤為必要。
二、堅持服務(wù)宗旨,辦人民滿意的職業(yè)教育
一是要服務(wù)于人的發(fā)展。現(xiàn)代職業(yè)教育是面向人人、面向社會的教育,必須遵循職業(yè)教育規(guī)律、教學(xué)規(guī)律和技能型人才成長規(guī)律,滿足人終身學(xué)習(xí)和持續(xù)發(fā)展的要求;促進職業(yè)教育與其他教育相互溝通、協(xié)調(diào)發(fā)展,著力于人的多樣性發(fā)展機會的創(chuàng)造,讓每個人都能體面就業(yè)、尊嚴(yán)生活,獲得人生出彩的機會。
二是要服務(wù)于區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展。現(xiàn)代職業(yè)教育需要適應(yīng)“五位一體”總布局的要求,主動服務(wù)經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化的同步發(fā)展,不斷增進產(chǎn)教結(jié)合、工學(xué)結(jié)合、校企合作。職業(yè)學(xué)校要培養(yǎng)既仰望星空又腳踏實地,具有正確的世界觀、人生觀、價值觀的未來人才;著力培養(yǎng)大批具有良好服務(wù)意識、職業(yè)操守和懷有一技之長的優(yōu)秀勞動者,使“中國制造”走向“優(yōu)質(zhì)制造”和“精品制造”。
三、堅持實事求是,全面提高職業(yè)教育辦學(xué)質(zhì)量
當(dāng)下在部分領(lǐng)域,職業(yè)教育發(fā)展還存在急功近利的傾向和短視行為。比如,在辦學(xué)層次上一些地方職業(yè)學(xué)校盲目升格,中專忙著升高職,高職忙著升本科,應(yīng)用型本科想發(fā)展成綜合性大學(xué);在辦學(xué)規(guī)模上貪大求全,動輒千畝地、萬人校;在專業(yè)設(shè)置上一哄而上、同質(zhì)競爭,甚至理、工、文等各類專業(yè)“全面開花”;在校企合作上熱衷于簽約,合作流于形式,沒有實質(zhì)性的校企融合和產(chǎn)教合作等。
這些都是職業(yè)教育者需要靜下心來研究、思考和解決的職業(yè)教育發(fā)展困難及瓶頸問題,真正做到有所為有所不為;不急功近利,夯實發(fā)展基礎(chǔ),練好管理內(nèi)功,注重職業(yè)教育發(fā)展內(nèi)涵和品質(zhì)特色;不避實就虛,多出實招,力求實效;不脫離實際,解放思想,與時俱進,遵循市場規(guī)律、教育規(guī)律,心無旁騖抓質(zhì)量,實事求是謀發(fā)展,因校制宜地辦好沒有水分的職業(yè)教育,全面提升育人質(zhì)量,不斷滿足行業(yè)和社會對多樣化技能型人才的需求。
四、堅持艱苦創(chuàng)業(yè),推動職教事業(yè)快速發(fā)展
英文名稱:Tianjin Education
主管單位:天津市教育委員會
主辦單位:天津教育雜志社
出版周期:月刊
出版地址:天津市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:0493-2099
國內(nèi)刊號:12-1044/G4
郵發(fā)代號:6-9
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間:1950
期刊收錄:
核心期刊:
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
聯(lián)系方式
期刊簡介
一、基本情況
Xx小學(xué)位于Xx鎮(zhèn)以北九公里,大麗路以東200米處。2010年9月我校撤并了Xx鎮(zhèn)Xx、Xx、Xx、Xx四所小學(xué)五、六年級及新莊教學(xué)點,組建了Xx寄宿制完全小學(xué)。學(xué)校現(xiàn)有教師17人,均取得合格學(xué)歷,其中小學(xué)一級教師9人,高級教師8人。
新組建的Xx小學(xué)在校生402人,其中寄宿學(xué)生290人,學(xué)校占地面積11181平方米,生均27.81平方米,校舍面積4326平方米,生均10.76平方米,教學(xué)儀器配備良好,基本上滿足了教育教學(xué)需求,學(xué)校共有圖書3200余冊,人均8冊,計算機室1間,電腦32臺,生機比達13:1,多媒體教室1間,光盤播放設(shè)備2套。
學(xué)校全面貫徹執(zhí)行黨的教育方針,嚴(yán)格按照國家課程計劃開足開齊各學(xué)科課程,教育教學(xué)質(zhì)量逐年上升,六年級畢業(yè)學(xué)生畢業(yè)考試合格率100%,受到對口中學(xué)教師的普遍歡迎和學(xué)校的高度評價。學(xué)校教育經(jīng)費總支出逐年增加,預(yù)算內(nèi)教育撥款逐年增加。學(xué)校發(fā)展規(guī)劃科學(xué),各項規(guī)章制度完善,教育教學(xué)活動豐富多彩,教學(xué)質(zhì)量不斷提高,社會影響不斷擴大。
幾年來,學(xué)校高度重視安全工作,以和諧創(chuàng)新教育為主題,以優(yōu)化教育過程為核心,以確立學(xué)生主體地位為目標(biāo),以校園文化建設(shè)為突破口,全面貫徹執(zhí)行國家教育方針、政策,全面落實“普九”工作,教育教學(xué)質(zhì)量不斷提高,教師隊伍不斷優(yōu)化,辦學(xué)條件不斷改善,學(xué)生入學(xué)率100%、鞏固率100%、完成率100%、輟學(xué)率為零,社會及學(xué)生家長的滿意度不斷攀升。學(xué)校通過了縣文明委的“文明學(xué)校”復(fù)查,學(xué)校正積極準(zhǔn)備申報州級文明單位。
二、主要措施
1、以“兩基”工作為重點,扎實推進學(xué)校各項工作。
2、堅持德育為首,不斷改進德育工作。
3、加強教師隊伍建設(shè),促進教師專業(yè)發(fā)展。
4、突出教學(xué)中心,全面提高教育質(zhì)量。
5、改善辦學(xué)條件,優(yōu)化育人環(huán)境。
三、存在的問題及努力方向
1、問題:
⑴教學(xué)設(shè)施設(shè)備跟不上形勢發(fā)展需求,實驗儀器與現(xiàn)用教材不配套且破損情況嚴(yán)重,電腦配置太低,部分計算機已不能正常使用。
⑵Xx鎮(zhèn)北片五大村外出務(wù)工人員較多,留守兒童增多,管理難度增大。
⑶寄宿學(xué)生年齡小,人數(shù)多,自理能力差,給學(xué)校管理難度加大。
⑷寄宿學(xué)生路途遙遠(yuǎn),居住分散,往返途中存在較大安全隱患。
2、努力方向:
⑴積極爭取政府和社會的大力支持,拓寬資金籌措渠道,加大教育資金投入,加強基礎(chǔ)教育設(shè)施建設(shè),不斷改善辦學(xué)條件;
關(guān)鍵詞: 中學(xué)教師 師德建設(shè) 道德人格
黨在十上提出新時期的教育方針,要以立德、樹人作為教育的根本任務(wù),全面實施素質(zhì)教育。這就要求每一位中學(xué)教師作為學(xué)生人生的指路人,扮演好教育者的角色。新時期,教師要努力培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人,努力辦好讓人民滿意的教育。教師的道德人格決定教育實踐活動的水平高度,影響學(xué)生世界觀、人生觀、價值觀的形成。不難看出,教師的師德建設(shè)在社會主義現(xiàn)代化建設(shè)中起到了舉足輕重的作用,進一步深化了中學(xué)教師道德建設(shè),對堅持踐行中國特色社會主義教育發(fā)展道路有著長遠(yuǎn)且深刻的意義。必須承認(rèn)在黨和國家多年的不懈努力之下,師德建設(shè)已經(jīng)取得了巨大的成果,但不可否認(rèn)還存在許多問題亟待解決。
一、堅持以身作則,堅守自身情操
相比之前的教育環(huán)境,現(xiàn)階段的師德建設(shè)已經(jīng)得到了絕大多數(shù)學(xué)校與教師的高度重視,但新時期的教育目標(biāo)要求學(xué)校與教師在原基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新、發(fā)展,努力提高修養(yǎng)和情商,在學(xué)生的成長道路上,將培養(yǎng)對社會主義現(xiàn)代化建設(shè)有用的人才作為己任。但仍然存在部分學(xué)校與教師尚未完全把握住十提出的教育方針,沒有將學(xué)生作為教育活動開展的主體,誤以為教師的工作僅僅是簡單、重復(fù)、機械地教授,而沒有培養(yǎng)職業(yè)的精神,將熱愛學(xué)生作為核心,將以身作則當(dāng)做作風(fēng)。作為教育核心價值體系的重要組成部分之一,教師首先必須加強對師德建設(shè)的認(rèn)識,堅持以身作則是提高自身修養(yǎng)的基礎(chǔ)與根本,只有在堅持提高教師個人科學(xué)文化修養(yǎng)與思想道德的前提下,才能要求教師對教育活動抱著積極、負(fù)責(zé)的態(tài)度,腳踏實地地將本職工作做到盡善盡美,交出讓社會、學(xué)校和家長都一致滿意的答卷。
二、更新教育觀念,更迭教育本源
古語云:“師者,傳道授業(yè)解惑也。”誠然,中學(xué)教師的本職就是教授學(xué)生,在傳統(tǒng)的教育思想中,教師未注重到學(xué)生個體所具有的獨特性,甚至錯誤地將學(xué)生的個性與社會性置身于教學(xué)活動的邊緣。中學(xué)教師的道德人格不僅僅指教師的思想道德素養(yǎng),在新時期的教育方針指導(dǎo)下,更加加深了師德建設(shè)的內(nèi)涵,其中包括科學(xué)文化素養(yǎng)――教育理念的不斷更新進步,教育根源的不斷更迭提高。
一方面,隨著當(dāng)前社會經(jīng)濟、文化的全面發(fā)展,中學(xué)教師的教育觀念停留在落后、老套的層次是注定會被時代淘汰的。教師需要保持終身學(xué)習(xí)的精神,需要思考如何在變幻無窮、高速發(fā)展的時代將學(xué)到的全新理念與傳統(tǒng)理念中值得保留的部分有機結(jié)合起來,果斷摒棄不再適合當(dāng)前教育利用的部分提高思想高度,提高職業(yè)素養(yǎng)。另一方面,教師亦需要重視教育的本源。過去,中學(xué)教師收獲職業(yè)樂趣的來源往往較為單一,只能通過學(xué)生取得成績獲得職業(yè)成就感,很難對教育事業(yè)產(chǎn)生足夠的認(rèn)同感,導(dǎo)致敬業(yè)精神嚴(yán)重不足。當(dāng)下,教師可以從更加豐富多樣的渠道體會到教育工作的樂趣,所謂樂教勤業(yè),即是如此。
三、把握師德內(nèi)涵,理解師德建設(shè)
教師是人類靈魂的工程師,中學(xué)教師的思想境界確定了教育教學(xué)活動的高度。教育是全方位、多角度的實踐活動,師德建設(shè)亦然,不可僅憑教師單方面的努力,這是一個包含學(xué)校、家長和學(xué)生通力協(xié)作的過程。學(xué)校需要不斷組織教師學(xué)習(xí)黨和國家針對社會主義現(xiàn)代化建設(shè)提出的教育目標(biāo),為師德建設(shè)培養(yǎng)營造良好的氛圍,促進內(nèi)部形成尊師重道的良好風(fēng)氣,同時完善內(nèi)部監(jiān)督考核體系,堅決制止不正之風(fēng)的出現(xiàn)。家長的付出亦對師德建設(shè)具有重大意義,家長應(yīng)在課堂外積極肯定教師在教學(xué)上取得的成績,鼓勵教師為教學(xué)做出持久的進步,努力配合教學(xué)活動,為教師道德品格的進步提供環(huán)境支持。只有在形成了良性循環(huán)的基礎(chǔ)之上,才能要求各方把握師德的深切內(nèi)涵,理解如何做出正確的師德建設(shè)。
四、結(jié)語
盡管中學(xué)教師的道德品格建設(shè)之路取得了令人矚目的成果,但任務(wù)仍是任重而道遠(yuǎn)的,是一個繁復(fù)、龐大的過程,各方努力都是不可或缺的組成部分。教師必須從自身出發(fā),以學(xué)生的需求為落腳點,緊緊圍繞黨和國家提出的新時期教育方針,把握住以學(xué)生為本的教育理念,堅持為人民服務(wù),將培養(yǎng)對社會主義現(xiàn)代化建設(shè)有用的人才作為基本目標(biāo)。教師要不斷提高自身素養(yǎng),提高教學(xué)積極性,探索出新時期的教育發(fā)展之路,形成甘于奉獻、樂于奉獻的情操。
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