導(dǎo)語：軟件工程技術(shù)教學(xué)模式研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：介紹基于軟件工程技術(shù)的自動化控制系統(tǒng)教學(xué)模式的開發(fā)理論基礎(chǔ)，以及軟件工程技術(shù)在該教學(xué)模式中的具體應(yīng)用，闡述該教學(xué)模式的開發(fā)實踐過程，并分析該教學(xué)模式的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：軟件工程；自動化控制；教學(xué)模式

1基于軟件工程技術(shù)的自動化控制系統(tǒng)教學(xué)模式開發(fā)理論

傳統(tǒng)自動控制原理實驗一般采用自動控制實驗箱，在實驗箱面板上連接相應(yīng)系統(tǒng)的模擬電路圖，通過示波器觀察系統(tǒng)的響應(yīng)曲線及各項指標。這種方式可一定程度地提高學(xué)生的動手能力，加深對課堂所學(xué)內(nèi)容的理解,但觀察效果不理想，學(xué)生缺少主動性和積極性，降低了實驗教學(xué)效果。另外由于大學(xué)擴招,在校學(xué)生數(shù)量急劇增加，實驗條件遠遠不能滿足教學(xué)的要求；并且近年來學(xué)校對實驗室投入不足，實驗設(shè)備嚴重老化，許多實驗已無法正常開展,極大地影響了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)活動的順利進行。因此，在自動化控制系統(tǒng)教學(xué)中結(jié)合軟件工程技術(shù)，幫助明確開發(fā)的方向與內(nèi)容。教學(xué)模式形成首先要確定一個理論體系，傳統(tǒng)教學(xué)模式在應(yīng)用性能上不能完全滿足要求，且自動化控制在當前工業(yè)發(fā)展中應(yīng)用較為廣泛，通過教學(xué)方法上的相互融合，能夠?qū)④浖こ讨械膭?chuàng)新性體現(xiàn)在其中。如何完善教學(xué)模式開發(fā)的理論體系是當前重點研究的內(nèi)容。自動化控制教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)以軟件工程技術(shù)為基礎(chǔ)，將軟件工程的基礎(chǔ)框架設(shè)計理念充分與教學(xué)目標融合，形成更具有創(chuàng)新性的自動化控制系統(tǒng)教學(xué)模式，使其在使用中能夠達到設(shè)計理念上的配合，同時在功能上也更加完善。開發(fā)理論也需要結(jié)合基礎(chǔ)框架來進行設(shè)計完善，框架完善后再根據(jù)自動化控制系統(tǒng)運行過程中的使用需求來對程序進行完善，達到更理想的控制效果，這也更符合未來的發(fā)展方向。

2軟件工程技術(shù)在自動化控制系統(tǒng)教學(xué)模式開發(fā)中的具體應(yīng)用

2.1EDA軟件仿真技術(shù)的應(yīng)用

在教學(xué)模式中應(yīng)用EDA仿真軟件可自動在計算機中模擬出軟件系統(tǒng)，在開展自動化控制系統(tǒng)教學(xué)期間，教師可以通過操作計算機軟件來達到控制效果。仿真軟件可以模擬自動化控制系統(tǒng)的運行使用狀態(tài)，根據(jù)所遇到的問題不斷探討并優(yōu)化解決方案，對于一些復(fù)雜的自動化控制系統(tǒng)，該仿真教學(xué)方法同樣十分有效，還解決了傳統(tǒng)教學(xué)模式中學(xué)生實踐操作機會不足的問題。仿真軟件功能的實現(xiàn)是結(jié)合算法來進行的，計算機有一個特定的軟件運算程序，自動化控制系統(tǒng)在不同使用功能上會反饋不同的數(shù)據(jù)，配合數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上達到一個更理想的控制和使用效果。近幾年EDA仿真軟件在自動化控制系統(tǒng)教學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用，但在技術(shù)完善程度與算法選擇上仍然需要進一步深入，為教學(xué)任務(wù)開展營造一個更為合理的環(huán)境。

2.2軟件工程智能化技術(shù)應(yīng)用

軟件工程智能化技術(shù)有助于提升自動化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實現(xiàn)對系統(tǒng)的遠程智能控制。該技術(shù)將多項技術(shù)相互整合，在進行程序匯編的同時也能發(fā)揮控制功能，這是普通方法難以實現(xiàn)的。智能化技術(shù)的實現(xiàn)仍然需要結(jié)合計算方法來進行，檢測其中可能會存在的問題，通過自動化控制系統(tǒng)之間的相互配合，達到更理想的運行及使用效果。軟件工程技術(shù)在應(yīng)用期間，要制定一個整體化的教學(xué)思想，并根據(jù)教學(xué)過程中所遇到的問題不斷完善自動化控制系統(tǒng)，形成一個具有解決實際問題能力的自動化控制系統(tǒng)，確保學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中能夠接觸到更多的實踐操作，并在學(xué)習(xí)中總結(jié)經(jīng)驗，提升自動化控制技術(shù)的掌握程度。

3基于軟件工程技術(shù)的自動化控制系統(tǒng)教學(xué)模式開發(fā)實踐

3.1教學(xué)模式開發(fā)的時域分析應(yīng)用

在自動化控制系統(tǒng)教學(xué)模式開發(fā)中，通過自動運算來確定其中函數(shù)值的范圍，并將運算的結(jié)果傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)中，這一系列的數(shù)據(jù)運算與傳輸共同構(gòu)成了教學(xué)模式系統(tǒng)，具體的時域分析方法運算公式為：G(s)=Wn/(s2+2kWns+Wn2)式中，Wn為自動化控制系統(tǒng)在信號傳輸期間的無阻尼系數(shù)，k為阻尼系數(shù)。根據(jù)該公式的運算結(jié)果，能夠確定自動化控制系統(tǒng)的主要信號交流傳輸頻率，從而確定最終控制時間，以更加順利地開展后續(xù)的控制以及交流任務(wù)。這種仿真技術(shù)在應(yīng)用后還可以通過波形分析來確定是否存在影響自動化控制的因素。自動化控制系統(tǒng)的階躍曲線如圖1所示。圖1自動化控制系統(tǒng)的階躍曲線在分析過程中，根據(jù)運算結(jié)果可以確定波形曲線圖變化。在同一自動化控制系統(tǒng)中，能夠同時完成多項控制任務(wù)，因此，傳輸?shù)男盘栆蚕鄬Ρ容^復(fù)雜，要盡量避免在控制期間出現(xiàn)信號之間相互干擾的現(xiàn)象，否則將導(dǎo)致信息傳遞出現(xiàn)誤差，控制指令傳輸失控。采用仿真控制系統(tǒng)對自動化控制的情況進行全面探討，能夠了解其中更深層次的問題，對于教學(xué)計劃的開展也能提供一個有效的系統(tǒng)模型，使學(xué)生了解更全面的信息。

3.2頻域分析在自動化控制系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用

頻域分析與時域分析是相互結(jié)合進行的，在開展過程中也需要確定系統(tǒng)頻域范圍。控制系統(tǒng)運行后，在該頻域內(nèi)展開探討分析，更有利于管理人員對系統(tǒng)做出全面觀察，深入了解系統(tǒng)存在的各項問題，并從技術(shù)角度展開探討，促進管理計劃進一步落實實現(xiàn)。自動化控制系統(tǒng)教學(xué)模式研究與實戰(zhàn)性的技術(shù)操作有很大不同，教學(xué)模式研究要先明確開發(fā)方向，觀察不同使用需求對應(yīng)的控制模塊，并在此基礎(chǔ)上不斷完善系統(tǒng)。系統(tǒng)傳遞函數(shù)為：G(s)=(2s+2)/(s3+10s2+30)系統(tǒng)根據(jù)公式運算生成一個對應(yīng)的幅度圖，在圖表的基礎(chǔ)上能更合理的開展各項控制。在教學(xué)模式開發(fā)中要從學(xué)生的接受能力角度思考問題，對系統(tǒng)的運行功能進行探討，對于一些比較常見的功能性障礙，結(jié)合軟件工程做到自動的技術(shù)性控制，使控制效果更加理想化。并且，在具體的開發(fā)研究中，提升學(xué)生綜合能力也是需要重視的，通過理論性的研究結(jié)果配合，在功能上實現(xiàn)進一步突破，促進自動化控制技術(shù)與軟件功能技術(shù)之間能夠更好地融合。

3.3利用Simulink模塊進行自動控制原理實驗

在自動化控制的教學(xué)模式開發(fā)中，借助仿真模塊能夠達到教學(xué)實驗?zāi)繕?，使同學(xué)們能夠通過實驗結(jié)果對自動化控制技術(shù)有一個更全面的了解。借助軟件工程模塊所開展的各項任務(wù)實現(xiàn)系統(tǒng)之間的信息交流與傳遞，達到了更理想的控制效果。自動化控制技術(shù)還有效地解決了人力資源的投放問題，達到了同一技術(shù)人員控制多項設(shè)備的使用要求?？刂七^程中通過向程序系統(tǒng)中輸入一個需要預(yù)算的參數(shù)數(shù)據(jù)，然后自動根據(jù)該數(shù)據(jù)的特點展開運算，達到一個合理的控制效果。自動化控制系統(tǒng)運行中，系統(tǒng)功能還會受到使用環(huán)境的影響。借助Simulink模塊來開展實驗，主要的目的是對未來系統(tǒng)控制變化有一個更全面的掌握，達到理想的控制使用效果。當發(fā)現(xiàn)存在安全性障礙時，在實驗的模擬系統(tǒng)中會對其作出調(diào)整。

4自動化控制系統(tǒng)教學(xué)模式開發(fā)的未來發(fā)展方向

對于自動化控制系統(tǒng)的教學(xué)模式的研究與開發(fā)，未來將會向與互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境結(jié)合的方向發(fā)展，在自動化控制功能實現(xiàn)期間將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的先進性體現(xiàn)在其中，可以突破距離的限制，實現(xiàn)遠程操控。對自動化控制系統(tǒng)的功能檢測也可從該層面開展，根據(jù)自動上傳的信息來檢測系統(tǒng)運行的安全性，并根據(jù)最終所得到的結(jié)果進一步優(yōu)化所遇到的障礙，達到遠程控制系統(tǒng)檢測效果。自動化控制系統(tǒng)使用一段時間后在功能上需要更新，手動對程序進行修改比較浪費時間，可借助網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實現(xiàn)對自動化系統(tǒng)的更新，達到一個更理想的控制效果。技術(shù)發(fā)展是基于需求進行的，在日常教學(xué)中也要不斷的總結(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，將基于教學(xué)模式研究的自動化控制系統(tǒng)開發(fā)不斷地深化與完善。

作者:侯小毛 趙 勇 單位:湖南信息學(xué)院電子信息學(xué)院

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