軟件工程技術教學模式研究論文

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

　　關鍵詞：軟件工程；自動化控制；教學模式

　　1基于軟件工程技術的自動化控制系統(tǒng)教學模式開發(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系統(tǒng)的模擬電路圖，通過示波器觀察系統(tǒng)的響應曲線及各項指標。這種方式可一定程度地提高學生的動手能力，加深對課堂所學內容的理解,但觀察效果不理想，學生缺少主動性和積極性，降低了實驗教學效果。另外由于大學擴招,在校學生數量急劇增加，實驗條件遠遠不能滿足教學的要求；并且近年來學校對實驗室投入不足，實驗設備嚴重老化，許多實驗已無法正常開展,極大地影響了教學質量和教學活動的順利進行。因此，在自動化控制系統(tǒng)教學中結合軟件工程技術，幫助明確開發(fā)的方向與內容。教學模式形成首先要確定一個理論體系，傳統(tǒng)教學模式在應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)展中應用較為廣泛，通過教學方法上的相互融合，能夠將軟件工程中的創(chuàng)新性體現在其中。如何完善教學模式開發(fā)的理論體系是當前重點研究的內容。自動化控制教學系統(tǒng)的開發(fā)以軟件工程技術為基礎，將軟件工程的基礎框架設計理念充分與教學目標融合，形成更具有創(chuàng)新性的自動化控制系統(tǒng)教學模式，使其在使用中能夠達到設計理念上的配合，同時在功能上也更加完善。開發(fā)理論也需要結合基礎框架來進行設計完善，框架完善后再根據自動化控制系統(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軟件工程技術在自動化控制系統(tǒng)教學模式開發(fā)中的具體應用

　　2.1EDA軟件仿真技術的應用

　　在教學模式中應用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)，根據所遇到的問題不斷探討并優(yōu)化解決方案，對于一些復雜的自動化控制系統(tǒng)，該仿真教學方法同樣十分有效，還解決了傳統(tǒng)教學模式中學生實踐操作機會不足的問題。仿真軟件功能的實現是結合算法來進行的，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據，配合數據基礎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)教學中得到了廣泛應用，但在技術完善程度與算法選擇上仍然需要進一步深入，為教學任務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應用

　　軟件工程智能化技術有助于提升自動化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實現對系統(tǒng)的遠程智能控制。該技術將多項技術相互整合，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的。智能化技術的實現仍然需要結合計算方法來進行，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。軟件工程技術在應用期間，要制定一個整體化的教學思想，并根據教學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)，確保學生在日常學習中能夠接觸到更多的實踐操作，并在學習中總結經驗，提升自動化控制技術的掌握程度。

　　3基于軟件工程技術的自動化控制系統(tǒng)教學模式開發(fā)實踐

　　3.1教學模式開發(fā)的時域分析應用

　　在自動化控制系統(tǒng)教學模式開發(fā)中，通過自動運算來確定其中函數值的范圍，并將運算的結果傳輸到控制系統(tǒng)中，這一系列的數據運算與傳輸共同構成了教學模式系統(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，k為阻尼系數。根據該公式的運算結果，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。這種仿真技術在應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，根據運算結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，因此，傳輸的信號也相對比較復雜，要盡量避免在控制期間出現信號之間相互干擾的現象，否則將導致信息傳遞出現誤差，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，對于教學計劃的開展也能提供一個有效的系統(tǒng)模型，使學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)中的應用

　　頻域分析與時域分析是相互結合進行的，在開展過程中也需要確定系統(tǒng)頻域范圍�？刂葡到y(tǒng)運行后，在該頻域內展開探討分析，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，并從技術角度展開探討，促進管理計劃進一步落實實現。自動化控制系統(tǒng)教學模式研究與實戰(zhàn)性的技術操作有很大不同，教學模式研究要先明確開發(fā)方向，觀察不同使用需求對應的控制模塊，并在此基礎上不斷完善系統(tǒng)。系統(tǒng)傳遞函數為：G(s)=(2s+2)/(s3+10s2+30)系統(tǒng)根據公式運算生成一個對應的幅度圖，在圖表的基礎上能更合理的開展各項控制。在教學模式開發(fā)中要從學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，結合軟件工程做到自動的技術性控制，使控制效果更加理想化。并且，在具體的開發(fā)研究中，提升學生綜合能力也是需要重視的，通過理論性的研究結果配合，在功能上實現進一步突破，促進自動化控制技術與軟件功能技術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模式開發(fā)中，借助仿真模塊能夠達到教學實驗目標，使同學們能夠通過實驗結果對自動化控制技術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實現系統(tǒng)之間的信息交流與傳遞，達到了更理想的控制效果。自動化控制技術還有效地解決了人力資源的投放問題，達到了同一技術人員控制多項設備的使用要求。控制過程中通過向程序系統(tǒng)中輸入一個需要預算的參數數據，然后自動根據該數據的特點展開運算，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)現存在安全性障礙時，在實驗的模擬系統(tǒng)中會對其作出調整。

　　4自動化控制系統(tǒng)教學模式開發(fā)的未來發(fā)展方向

　　對于自動化控制系統(tǒng)的教學模式的研究與開發(fā)，未來將會向與互聯網環(huán)境結合的方向發(fā)展，在自動化控制功能實現期間將網絡系統(tǒng)的先進性體現在其中，可以突破距離的限制，實現遠程操控。對自動化控制系統(tǒng)的功能檢測也可從該層面開展，根據自動上傳的信息來檢測系統(tǒng)運行的安全性，并根據最終所得到的結果進一步優(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，可借助網絡環(huán)境實現對自動化系統(tǒng)的更新，達到一個更理想的控制效果。技術發(fā)展是基于需求進行的，在日常教學中也要不斷的總結學生學習興趣，將基于教學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:湖南信息學院電子信息學院

　　參考文獻

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