Teaching Reform and Exploration of Practical Courses Based on Programmable Control

As the country continues to promote the development of intelligent manufacturing,all industries are carrying out enterprise automation upgrading,the Pearl River Delta Intelligent Manufacturing Conference held in March 2024 provides a direction guide for each enterprise on how to integrate the intelligent manufacturing technology into each link and provide direction guidance for enterprises to create new models and new business formats.College teachers,in focusing on the teaching process,should closely match the enterprise and social needs and cultivate excellent students.As the core controller of automation control,the application of programmable controllers in teaching is particularly important.In practical classes,by setting progressive difficulty,project guidance,team collaboration,and other links,students can master the automation equipment design of programmable control in repeated practice.

Application of H~∞ control in rudder/flap vector robust control of a ship's course

Given the uncertainty of parameters and the random nature of disturbances that effect a ships course, a robust course controller should be designed on the basis of rudder/flap vector control. This paper analyzes system uncertainty, and the choice of weighting functions is also discussed. When sea waves operate on a ship, the energy-concentrating frequency varies with the angle of encounter. For different angles of encounter, different weighting functions are designed. For the pole of a nominal model existing in an imaginary axis, the bilinear-transform method is used. The "2-Riccati" equation is adopted to solve the H∞ controller. A system simulation is given, and the results show that, compared with a PID controller, this system has higher course precision and more robust performance. This research has significant engineering value.

“岗课赛证”融通培养高职食品品控人才的探索

“岗课赛证”融通育人是食品行业深度变革的要求,是新时期食品品控技术技能人才培养的需要,也是职业教育类型特征的体现。“岗课赛证”融通育人需遵循系统设计、课程本位、动态调整等原则,一体化设计“基础+核心+拓展”专业课程体系,对照标准构建融通型模块化课程内容,通过“班校省国”四级技能比赛体系进行教学方法改革,依据岗位适应性构建全生命周期教学评价体系,可显著增强高职食品品控人才培养的适应性。

基于非线性修饰和零阶保持器的船舶航向保持控制

[目的]为了解决船舶在海上航行时控制器舵角输出大、打舵频率高、控制速度较慢以及控制精度较低的问题,利用三阶闭环增益成形算法设计鲁棒控制器。[方法]首先,利用三阶闭环增益成形算法设计出线性鲁棒控制器,然后,在控制策略中加入双曲正切非线性修饰以及零阶保持器,在不同海况下对该控制器的性能进行仿真实验。[结果]仿真结果表明,相比于基于非线性修饰的传统PID控制器,在一般海况下,所提控制器在延迟时间、控制精度以及能量输出上分别改进了36%,14%和32%;在恶劣海况下,分别改进了27%,7%和16%。此外,不同海况下该控制器的仿真结果都具有稳定的舵角输出,并可以较快地稳定在临界值附近,证明了其具有较好的鲁棒性。[结论]改进的控制器符合工程实践,对于智能船舶的控制具有较好的应用参考价值。

动力电池控制测试技术课程思政教学改革与实践

为了更好地培养学生具有匹配企业岗位所需的职业能力,以新能源汽车技术的一门专业核心课程动力电池控制测试技术进行教学改革与实践。课程教学改革围绕“分类培养,精准施教”人才培养模式,以熟练、规范、准确完成动力电池控制测试及维护保养工作为导向,根据企业真实项目任务将动力电池控制测试技术课程内容重构,以校内外实训基地、检测车间体验式场景等教学手段,找准思政元素和专业知识的契合点,将安全责任内化于心,职业规范外化于行,结合企业实际岗位将思政元素融入到教学全过程,真正实现全方位育人。通过开展本课程思政教学改革与实践,为其他相关课程开展教学改革提供一定的指导意义。

长江弯曲航道船舶航迹控制方法研究

文中建立考虑舵机伺服系统特性和风、流干扰的线性船舶动力学模型,确定仿真实验船舶的各个必要参数.引入最优控制策略,以航速为自变量设计不同航速下基于最优控制策略的PID(proportion integral differential)航向控制器OP-PID Controller(optimal PID controller),在不同航速下分别采取PID和OP-PID进行了航向控制仿真.在航向控制器的基础上,结合航段跟踪决策算法、改进的LOS(line-of-sight)制导方法获取航向偏差,以航向偏差驱动OP-PID间接航迹控制器.以OP-PID和改进的LOS组成的航迹控制方法进行了静水环境中和外界干扰下的航迹控制仿真实验.结果表明:基于改进LOS制导方法和OP-PID航向控制器可以较好地跟踪弯曲航道计划航线,舵角和转向幅度均小于现有航迹控制器.

测控技术与仪器专业控制类课程群实验实践教学改革与实践

控制类课程群是测控技术与仪器专业课程体系的重要组成部分,实验实践教学是工程教育的一个关键环节。该文分析合肥工业大学测控技术与仪器专业控制类课程群实验实践教学现状及问题,从课程群课程内容体系、课程实验规划、多元化的实验实践教学、考核与反馈评价机制等环节,提出一系列教学改革措施,建立创新型控制类课程群实验实践教学体系。该文所述方法在教学实践中取得一定的成效,研究成果为其他课程群的教学改革提供很好的参考价值。

多学科交叉融合课程的建设——以过程装备控制技术课程为例

加强多学科交叉融合课程的建设,是高校培养高质量复合型创新人才的重要保障。过程装备控制技术课程内容涵盖了机械工程、控制科学与工程、化学工程、信息与通信工程等学科知识,属于典型的多学科交叉融合课程。针对该类课程知识点多而分散、内容广而抽象、理论难以联系工程实际等教学共性问题,考虑过程装备与控制工程专业特色,探索积极有效的多学科交叉融合课程的教学和实践方案,包括提炼课程教学目标、精选教学内容、探讨“任务引领式”主题教学模式、设置多学科知识交叉融合的综合作业和实验、打造多元化全过程考核方式等。实施结果表明,上述方案可为深化多学科交叉融合课程建设、引入研究性教学模式、培养学生创新思维和实践能力等方面提供有益参考。

“自动控制原理”一流本科课程建设实践

为了推进落实教育部一流课程“双万计划”的建设要求,对石油类高校“自动控制原理”课程的各教学环节开展了教学改革与实践。课程秉承石油石化特色,强调以学生为中心,遵从“知识扎实—能力创新—素质全面—思政融教”教学理念,采用混合式教学与探究式教学相融合的教学模式,利用多元化评价方法衡量学生学习效果。课程建设成效显著,为行业特色型高校建设一流本科课程提供了新思路。

软件工程专业“智能控制系统”课程建设

随着智能控制技术的快速发展,智能控制系统在各个领域都得到了广泛应用。面向广阔的人才需求,各大高校纷纷开设了“智能控制系统”课程。针对软件工程专业特点,分析了传统“智能控制系统”课程教学存在的问题。结合自身课程建设经验,从多个方面介绍了“智能控制系统”课程建设方案。实践证明,课程建设方案适用于软件工程专业,有利于培养学生智能控制系统软硬件开发能力。

机械工程背景下测控专业信号与系统课程教学效果提升策略探索

信号与系统在测控技术与仪器专业人才培养方案中占有重要的地位,在教学过程中需要进行不断的改革以适应人才培养的需求。针对于机械工程背景和学时少的特点,提出总结过往教学效果、教与学并用攻克难点、紧密结合科研或实际工程、课程思政元素的有机融入等提升教学效果的策略,这些策略在一定程度上能够帮助学生克服对新知识的排斥心理和激发求知的主观能动性,有效地提高了课程目标达成度,对于提升人才培养质量具有积极的作用。

工科专业人工智能类课程思政的路径探索与实践

探讨工科专业中人工智能类课程的思政路径与实施思路。首先介绍课程思政的认识历程,然后以智能控制课程为例,详细介绍课程思政的设计思路、育人元素的提炼及具体实施,最后介绍课程思政的实施效果。实践表明,结合课程特点,选择合适的课程思政切入点及合理的实施方式,对提高学生学习自主性,激发学生内在学习驱动力,提高教学质量均具有积极作用。

新工科背景下过程装备控制技术课程教学改革与实践

随着过程工业向高端化、数字化、绿色化和安全化的转型升级,行业、产业变化快及职业要求高与学生起点低的矛盾日益显著。为此,课程团队围绕新工科建设理念,根据课程高阶性、创新性、挑战度的建设要求,以“理论实、实践强、技术新、工程用”等能力产出为培养目标,通过重构教学内容,打造具有工程实践背景的先导性、拓展性学习资源,搭建六阶递进式教学模式;借助项目驱动提升学生在教学中的参与度与学习兴趣,以智慧教学工具全方位动态监控并指导学生学习过程,助力提升学生的课程目标达成体验,提高课程教学质量和育人成效。

基于新工科能力导向的机械控制工程课程思政案例设计

课程思政是落实立德树人根本任务的核心举措,针对新工科国家创新工程人才的培养需求,总结机械控制工程课程思政目前存在的问题,基于目标导向教育理念,分析机械控制工程课程知识组成及能力导向,构建爱国主义、核心意识、辩证关系和自我革命四个方面的教学案例设计。实践表明,可实现专业知识与课程思政的有效结合,从而促进学生思想、知识、能力及素质的协调发展。

“金课”背景下现代控制理论混合式教学模式研究

以现代控制理论课程为例,在“金课”建设背景下,改变原有课堂教学模式,采用线上线下混合式教学模式,并将思政元素融入教学内容,在传授专业知识的同时实现立德树人。以超星学习通为线上教学平台,通过课前预习、课堂教学和课后总结三个环节的教学设计,将以教师为中心的单一教学模式转变为“以学生为中心”的混合式教学模式,激发了学生的学习兴趣和主动性,提高了教学效果。

《动物疫病防治技术》课程教学的初步探索

《动物疫病防治技术》实践课程教学是兽医专业实践教学重要的内容之一。该文分析了《动物疫病防治技术》课程教学的必要性,并通过教学内容思政融入、教学方法的改革与创新、实践教学的探索与实践等途径,落实课程教学的实施,构建了《动物疫病防治技术》课程思政的效果评价体系。

模拟电子技术与自动控制原理课程融合促进教学探索

多课程交叉融合的教学模式能够提高人才培养质量。首先,通过梳理和整合模拟电子技术和自动控制原理两门课程的教学内容,构建深度融合关联思维导图,明晰知识点对应关系。其次,针对具体知识点,采用多角度理论推演、交叉案例分析、综合性项目设计、虚拟仿真平台共享和课程思政融合等方式,设计具体实施内容。最后,探索了多种教学方法在融合促进教学中的应用,增强了学生对理论知识的理解和运用,提高了教学效果。

自动控制原理混合式一流课程教学改革研究

自动控制原理是自动化和人工智能技术发展的基础理论和核心知识,对逻辑思维、数学功底等要求较高,因此,学生觉得“难学”,教师觉得“难教”。按照混合式一流本科课程建设要求,经过多年课程改革及建设,于2023年立项为省级混合式一流课程。在教学改革过程中,以学生为中心,将“一中心、二目标、三课堂”的教学理念融入到线上线下混合式教学中,通过改革教学模式、运用多种教学方法、深度融合产学研、构建教学资源体系等方式,培养学生自主学习和自主创新能力,达到高质量培养自动控制应用型人才的目的。

汽车车身电控技术课程思政育人模式的设计及实践

高职院校课程思政尚未形成有效育人合力,文章针对汽车车身电控技术课程思政育人模式进行深入探索,形成专业课程与思政课程同向同行、协同发力、落实立德树人的根本任务,对汽车车身电控技术课程思政建设总体架构、教学实施过程、课程评价进行设计。同时,提出了“一中心、双主线、三平台、四融合”的课程思政育人模式,构建“线上线下+课内课外”的思政育人新路径,深化教法改革,着力推进专业课程思政教学提质增效,培养复合型、创新型技能应用型人才,以期为职业院校专业课程建设提供有益参考。

立德树人视域下机电专业课程维度创新与优化——以“液气电控制技术”课程为例

以机电类专业核心课程“液气电控制技术”为例,探索课程思政的重塑途径和创新模式。将培养德才兼备的复合型高素质技能人才作为课程思政建设的目标,从顶层设计、思政元素挖掘、典型案例库建立、思政点融入方式等四个层面逐步构建教学改革的框架,实现了专业知识与思政要素的高精准、全过程、深渗透的多阶段融合。此外,推行“岗课赛证”一体化的创新教学模式,确保课程教学紧密对接产业发展,并与技能竞赛、职业技能等级证书全面相融,提炼出“2-8-2”十二步混合式课堂实施流程,体现新时代教学理念的创新与升华,实现了专业课程与思政教育协同育人,对其他专业课程的思政改革起到了一定的辐射示范效应。