测控系统设计课程的教学改革探索与实践

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1、测控系统设计课程的教学改革探索与实践摘要根据计算机测控系统的课程内容和特点，优化理论和实验课程的内容，探索项目式教学模式，通过强化实践教学和自主设计过程，注重学生的创新思维和创新能力培养，收到良好的教学效果。关键词测控系统；项目式教学；实践教学中图分类号：G642.0文献标识码：B文章编号：1671-489X(2015)12-0145-03ExplorationandPracticeofTeachingReforminDesignofMea-surement&ControlSystem//ZHANGYan,WANGHeng,WANGZhilingAbstractAcco

2、rdingtothefeatureofthecoursesofthemeasure-mentandcontrol,theteachingcontents,teachingpatternsandexperimentalmodesofMeasurementandControlTechnologyandInstrumentationSpecialtyareoptimized.Teachingmodeofprojectsisexplored.Strengthenthepracticeteaching,payattentiontothethoughtandthecapacityo

3、finnovationofthestudentsculturing,anditgetsmanifestachievement・Keywordsmeasurement&controlsystem；teachingmodeofpro-jects；practiceteaching1引言对于工科大学生，具备良好的工程素质，掌握一定的工程实践能力，在课程教学中加强工程实践环节训练和创新设计能力的培养，有利于提高学生的工程设计能力和综合素质。在这种前提下，对传统的理论和实验课程内容及教学方式进行优化改革势在必行。计算机测控系统是测控技术与仪器专业的一门必修技术课程，属学科主干课。它

4、有效结合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等，具有多学科交叉、专业覆盖面广等特点。同时，这门课程具有很强的实践性，广泛应用于工业、农业、国防和科研等领域。计算机测控系统课程的理论和实践教学改革，有利于促进学生思维能力和想象能力的发展，更好地发展学生的思维，培养学生的创新能力。2课程授课模式计算机测控系统教学的最终目的不是为了验证某测量控制原理的正确，也不仅仅是学会使用工具软件，而是通过测量控制案例，培养学生分析和解决具体问题的能力，培养一种实事求是的科学态度和勇于创新的探索精神，实验教学要将学生从依赖者转变为独立的操作者和学习者。在教学过程中，首先要及时更新理论教学内

5、容，既有经典理论，又要紧跟时代发展步伐，增加主流芯片的应用；其次，动手实践也是提高工程设计能力的必要步骤。釆用分阶段教学的方法，在课程前期采用多媒体教学和课题研究模式，从实验项目出发，引导学生查阅资料分析测控原理和设计方法；随着知识的积累，在课程的后半阶段指导学生尝试设计测控系统方案。功能模块设计借助实验室的计算机和Proteus软件强大的仿真功能，先将测控系统分成多个功能模块进行理论性仿真测试，设计实现测控系统中常见的功能模块，如信号调理模块、数据采集模块、模拟输出通道和人机接口等，指导学生独立设计电路、编写程序，让学生从实验的观察者转变成实验的主体，从而让学生更加熟

6、练地掌握测控系统的主要功能模块设计过程。项目综合实训选取合适的综合实训项目，如"洗衣机控制器"和“家用电冰箱的控制系统”，指导学生进行硬件电路设计、软件编程并联合调试性能，体验计算机测控系统设计的全部过程，使学生动手和动脑有机结合起来，加强学生的工程设计能力培养。3实践内容实践教学是教学过程的重要环节，它不仅对学生巩固理论知识、提高综合运用所学知识的能力具有重要作用，而且是培养学生实践能力与创新意识的重要环节，是落实创新人才培养模式，实现创新人才培养目标的必要手段。在实践教学环节，首先借助Proteus平台进行仿真设计,以微弱信号调理为例，主要的设计模块包含以下几个部分

7、。前置放大器对于测控系统而言，被测对象的电信号特征提取是分析和处理的前提和关键。前置放大电路是信号调理系统中必不可少的环节，为了能在噪声环境下将需要的微弱信号放大，对放大器的要求是：共模和差模输入阻抗要很高；输出阻抗需要很低；准确和稳定的增益；高共模抑制比。基于上述分析，放大器应选用低功耗、高精度AD620为前置放大器件。图1是基于AD620设计的前置放大器，放大倍数约15倍。滤波器我国的工业用电采用50Hz交流电，因此在信号采集中经常受到50Hz的工频干扰，消除或减少工频干扰在调理电路中尤其重要。工频陷波器在测控系统应用极为广泛，图2是