控制工程在職研究生實(shí)驗及實(shí)踐教學(xué)分析

由于過程控制工程課程綜合性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，教學(xué)團(tuán)隊非常重視實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。我們設(shè)計了基本實(shí)驗、計算機(jī)虛擬、仿真實(shí)驗、綜合設(shè)計實(shí)驗、綜合創(chuàng)新實(shí)驗等來全面提高學(xué)生動手能力，培養(yǎng)控制工程在職研究生具有獨(dú)立科研能力、創(chuàng)新能力。

1、基本實(shí)驗是在我們自己開發(fā)的模擬機(jī)上完成的。該實(shí)驗裝置也為國內(nèi)干幾所其他高校的相關(guān)專業(yè)采用，基本實(shí)驗的內(nèi)容與課堂教學(xué)內(nèi)容密切配合，相輔相成，目的是提高控制工程在職研究生動手能力。包括:對象的動態(tài)特性測試、控制器參數(shù)對控制質(zhì)量的影響、干擾位置對控制質(zhì)量的影響、串級控制系統(tǒng)。

2、計算機(jī)虛擬、仿真實(shí)驗的目的是了解計算模仿真對自動控制系統(tǒng)的意義、作用和基本方法，使控制工程在職研究生進(jìn)一步了解過程參數(shù)的測試方法、P,I,D控制規(guī)律及其對過渡過程的影響，學(xué)會控制系統(tǒng)的工程整定方法。內(nèi)容包括:用曲線擬合法估計模型參數(shù)、對象時問常數(shù)的匹配對控制質(zhì)量的影響、前饋控制系統(tǒng)、復(fù)雜控制系統(tǒng)仿真及參數(shù)整定。

3、綜合設(shè)計實(shí)驗在對學(xué)生提出實(shí)驗?zāi)康摹��?shí)驗設(shè)備和實(shí)驗原理后進(jìn)行，由控制工程在職研究生自己設(shè)計并實(shí)施實(shí)驗方案，整定參數(shù)，對實(shí)驗曲線進(jìn)行分析，得到有關(guān)結(jié)論。我們要求學(xué)生結(jié)合理論知識，通過對實(shí)驗的過程、數(shù)據(jù)、故障的分析，找出相關(guān)原因及處理方法。教師側(cè)重于從實(shí)驗研究和解決問題的思路、方法等方面給予學(xué)生指導(dǎo)。在整個實(shí)驗過程中，教師主要進(jìn)行實(shí)驗策劃和指導(dǎo)。我們開始的綜合設(shè)計實(shí)驗是在EMERSS()N公司的DELTAV控制系統(tǒng)上和SIEMENS公司的PC'S7控制系統(tǒng)上完成的，主要包括:溫度控制、壓力控制、流量控制、液位控制、成分控制(電導(dǎo)率)等系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)施。

4.綜合創(chuàng)新設(shè)計實(shí)驗對控制工程在職研究生提出了更高的要求，其目的是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立科研能力和創(chuàng)新能力，包括參加各種競賽、大學(xué)生創(chuàng)新計劃(USRP)等。指導(dǎo)教師設(shè)置各類大學(xué)生創(chuàng)新計劃(USRP)課題，供控制工程在職研究生選題，由學(xué)生自行組成課題小組開展專題研究。對過程控制工程有興趣的同學(xué)，可以申報參加競賽。如“西門子杯全國大學(xué)生過程控制技能仿真挑戰(zhàn)賽”。

到目前為止，該兩類活動都取得了較好的成績。控制工程在職研究生在連續(xù)舉行的五屆西門子杯全國大學(xué)生過程控制仿真挑戰(zhàn)賽上共獲得:一等獎1次，二等獎3次，三等獎1次。

控制工程在職研究生通過基本實(shí)驗、計算機(jī)虛擬、仿真實(shí)驗、綜合設(shè)計實(shí)驗、綜合創(chuàng)新實(shí)驗的學(xué)習(xí)和鍛煉，在動手能力，獨(dú)立科研能力，創(chuàng)新能力上得到了逐步提高，循序漸進(jìn)。

在多年的教學(xué)過程中，我們做到了“規(guī)范化、制度化、網(wǎng)絡(luò)化”，對課程培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方案、教學(xué)實(shí)施過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，及時了解授課對象的現(xiàn)行狀態(tài)，得出現(xiàn)行狀態(tài)與培養(yǎng)目標(biāo)的差距，按照一定的控制手段，如增加評比、競賽等來保證培養(yǎng)目標(biāo)。教學(xué)過程中嚴(yán)格執(zhí)行本科教學(xué)督導(dǎo)組的評教、系領(lǐng)導(dǎo)聽課評教、控制工程在職研究生評教、教師評學(xué)、觀摩教學(xué)、學(xué)習(xí)座談等措施，加強(qiáng)教學(xué)效果的反饋并及時調(diào)整、處理，切實(shí)提高了控制工程在職研究生的學(xué)習(xí)興趣。