“集散控制系統”課程教學方法探討

張大偉

摘要 “集散控制系統”課程是自動化專業核心課程之一。以提高課程教學質量為目的,以教學內容與現代集散控制技術的發展同步為標準,重點從教學手段和教學內容改革2個方面進行分析,并提出基本構想。最后針對該課程的實踐環節提出由驗證性實驗向設計性、綜合性實驗轉變的思想。

關鍵詞 集散控制系統;教學手段;教學改革

中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2009)21-0059-01

Discussion on Teaching Method of “Distributed Control System”//Zhang Dawei

Abstract The course “Distributed Control System” is one of the core curriculum of automation professionals. The paper puts forward the basic idea for the purpose of enhancing the quality of DCS, with the standard of the development synchronization of the teaching and distribution control of modern technology, focusing on the analysis of teaching methods and the reform of teaching forms Finally, the idea that validated experiments should be changed into designed and comprehensive experiments is put forward as to the experiments of the course.

Key words Distributed Control System; teaching methods; teaching reform

Authors address Info. Science and Engineering College, Shenyang Ligong University,Shenyang, China

高校自動化專業主要研究的是自動控制的原理和方法,自動化單元技術和集成技術及其在各類控制系統中的應用。它以自動控制理論為基礎,以電力電子技術、傳感器技術、計算機技術、網絡與通信技術為主要工具,面向工業生產過程自動控制及各行業、各部門的自動化。“集散控制系統”課程是沈陽理工大學重點專業自動化專業的必修主干專業課程,是連接相關專業課的紐帶,因此倍受青睞。為了提高該課程的教學質量,改進教學效果,進一步培養和提高學生分析問題、解決問題的能力,使之能更好地掌握集散控制技術。筆者對該課程的教學內容與知識體系、教學手段、實踐教學等方面進行探索總結。

1 更新教學內容與知識體系,保持前沿性和時代感

“集散控制系統”是一門實用性很強的課程,同時也是一門新知識層出不窮的課程。隨著自動化技術和信息技術的高速發展,集散控制系統也經歷了飛速的發展,現今的集散控制系統是以控制理論與方法、網絡技術等多門技術和理論為基礎實現的綜合控制系統。因此,在教學過程中,教師應不斷總結和歸納集散控制系統發展中的重大成果和前沿方向,增加現場總線、網絡控制系統等新型集散控制系統的比重,使教學內容保持前沿性和時代感。

2 用現代化教學手段提高教學質量[1]

2.1 開發高效生動的多媒體課件,將教學內容變抽象為具體以往的教學中對理論基礎的教學過于看重,使得本課程的教學或多或少地有些脫離實際,學生整體的學習興趣不強。而只有充分提高學生的學習興趣,才能提高教學質量。充分利用高效的多媒體課件授課,可以生動地展示教學要點和應用技能,使學生能形象地、快捷地掌握教學內容。

2.2 引導式課堂教學與實踐教學相結合教學實踐中,每一章節均以“問題”開篇,由淺入深,由已知到未知,循序漸進,幫助學生鞏固已學知識,加強新舊知識之間的聯系。同時幫助學生明確新章節的教學目的、重點和難點,再對其中的重點難點進行講解。利用10～15分鐘對已講的內容進行提問,提高學生課堂學習的注意力,擴大學生學習的知識面,使其認識到學習本課程的價值,進一步提高其學習的興趣。

3 重點突出實驗實踐環節

3.1 理論與實際相結合實驗環節是“集散控制系統”教學中重要環節之一。在教學過程中,針對本課程實驗課時較少的情況,將實驗教學分為仿真實驗和綜合實驗2個部分。仿真實驗要求學生課后自行完成,主要是針對集散控制系統的流程圖組態、控制方案組態等難度較低的內容。通過仿真實驗,提高學生對集散控制系統中“組態”這一核心過程的感性認識。綜合實驗要求學生在實驗室完成,實驗內容設計要合理充實,能充分體現綜合性實驗的特點,使學生能夠利用實驗,充分理解與掌握課堂教學的內容。開放性實驗和創新性實驗可作為自動化專業畢業設計的選題,幫助學生進一步完善專業知識體系[2]。

3.2 驗證性實驗向設計性、綜合性實驗轉變驗證性實驗課是與理論課同步進行的,實驗內容和課程內容結合十分緊密,做哪些實驗,什么時候做實驗,是由任課教師根據理論課教學的需要,再與實驗員共同商定的。驗證性實驗雖有積極的一面,也有不足之處:1)對學生的吸引力不夠大,導致學生上實驗課積極性不高;2)在培養學生的綜合思維能力、創新能力和動手能力方面所起的作用不大。有鑒于此,筆者認為驗證性實驗應該向設計性、綜合性實驗轉變[3]。

參考文獻

[1]謝又成,周育才.集散控制系統實驗室的建設[J].實驗室研究與探索,2007(5)

[2]張德泉.集散控制系統原理及其應用[M].北京:電子工業出版社,2007:52-54

[3]張岳.集散控制系統及現場總線[M].北京:機械工業出版社,2006:97-139