专科计算机论文范文

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第1篇

在过去，电气控制线路由大量的继电器作为主要元件组成，以实现生产过程的自动化控制，然而这些由继电器构成的庞大且复杂的控制系统往往需要大量的导线连接，需要大型机柜组装，并且占据大量的空间，电力消耗和维护成本较高，重构难度极大，无法适应现代工业生产过程中的复杂状况[1]。1968年，美国的通用汽车公司提出了一系列如编程简单、可靠性强、维护简便等的技术指标，旨在通过新型的通用控制器对其汽车生产设备进行控制，解决装配流水线上各组装流程控制线路的问题[2]。1969年，世界上第一台可编程控制器(简称PLC)研制成功，后来被广泛应用于各工业流水生产线[3]。到了20世纪70年代，PLC中开始使用大规模集成电路(LSI)以及微处理器，具备逻辑控制、计数及计时控制、算术运算、数据处理等功能，能够处理分支、中断、自诊断等。然而时至今日，PLC虽然依然是生产控制系统的重要组成部分，但在世界性贸易快速发展的今天，PLC高度的可靠性、复杂的功能设计、成本压力等都是工业制造中急需解决的问题。越来越多的制造商意识到标准化的软件开发平台、详细的需求分析、完善的软件设计、周全的测试环境是现代工业软件编程所必须具备的条件，统一的PLC编程技术标准、硬件无关的软件体系、简单便捷的开发环境均是亟待解决的难题。

2IEC61131-3标准及应用

早在1993年，PLC的国际标准IEC61131制定实施，其中的IEC61131-3是关于面向PLC的编程语言的标准，定义了PLC上进行编程的语言特征及规范[4]。这一标准二十多年来得到广泛推广，已经成为了当之无愧的行业标准，对整个工业体系有着极其重要的意义。IEC61131-3的制定，汇集了多个工业制造业发达国家无数从业专家和相关领域学者的智慧以及数十年在工控方面的经验[5]。该标准允许多种编程语言同时应用于同一PLC中，开发人员同时也可以自由选择最恰当或最熟悉的编程语言进行开发，还甚至在同一个程序中使用各不相同的编程语言完成不同功能模块的编写任务[6]。这一特性解决了PLC发展历史上由于不同厂商不同技术导致的多种编程语言混合使用造成的兼容性难题，同时为全自动智能化生产提供了广阔的发展空间。PLCopen是一个1992年成立于荷兰的国际技术组织，一直持续关注如何提高工业编程的方法、效率及规范等业界难题。2005年9月以来，PLCopen根据各国的工业发展水平，有针对性对企业进行技术支持和指导，使IEC61131-3国际标准得以被广泛的推广。这一措施具有如下优点：1)减少资源在技术人员的培训、调试、维护和咨询方面的浪费；2)着眼于解决控制中的问题，提高工业软件的可复用性；3)统一的编程标准减少了开发过程中的错误；4)通用性的编程技术可大规模推广；5)减少不同厂商之间在不同组件之间的对接时间成本。

3课程设计

3.1教学需求及目标。在工业制造技术日益先进的今天，中国的制造业要想完成从“中国制造”到“中国智造”的转变，增加工业附加值，就必须在全国范围进行信息化人才的培养，用更为先进的技术适应新一轮的工业变革。职业院校作为技术型人才的重要培养基地，更应该走在技术变革和职业教育改革的前列，以先进技术为基础、先进的教学理念为向导，积极参与到面向工业4.0的变革中去。由于工业软件编程同样属于软件编程的范畴，且计算机专业的基础学习科目包含了基本的程序设计原理及基础实践，而工业软件编程往往需要拥有扎实功底及对软件设计有较好理解能力，因而面向计算机专业开设关于工业软件编程的课程是符合行业发展的实际需要的。教学目标为针对计算机软件类专业学生设计一门工业软件编程课程，并以IEC61131-3编程标准的知识点要求为依据，设计计算机硬件原理、电气工程原理、控制工程原理等多专业融合的理论知识模块，面向工业4.0应用场景设计项目化教学案例，融入“教、学、做”为一体的教学方法，形成有鲜明特色的一门工业4.0专业方向的必修课或计算机类的专业选修课。3.2教学内容。1)PLC构成PLC由软件系统和硬件系统构成，其中硬件系统组成部件包括处理器、存储器、通讯接口、以及输入输出接口，而存储器又可分为系统存储器和用户存储器，输入输出接口可分为输入单元和输出单元，而软件系统包含用户程序和系统监控程序。其中用户程序即开发人员根据IEC61131-3中对编程语言的定义标准编写的执行程序。2)IEC61131-3编程基础IEC61131-3可分为公用元素和编程语言两部分进行解读。其中公用元素有软件模型、编程模型、数据外部表示、变量、程序组织单元以及顺序功能图表。其中软件模型包含了配置、资源、任务、存取路径和全局变量，从理论上将较为复杂的程序分割成多个相对独立又相互关联的可管理部分，通过预设的规则相互调用。编程模型(见图1)则将信号处理、传感器、执行器、通信等功能有机结合起来形成一种框架，为模块化编程提供了体系参考。而数据外部表示、变量等剩下的一些公用元素则是为开发人员提供的基本编写规范、预设操作指令及基本功能单元。IEC61131-3所定义的编程语言则是类似于软件开发中使用的高级编程语言，通过基本语法构成逻辑运算的描述，方便开发人员的编写和维护。另外，POU是一个能够被独立编译的程序块，作为项目程序的组成部件之一,耦合性较低且可分别由不同种类的编程语言编写。POU具有唯一性、全局性，名字及接口均对其他组成部件开放，数据的传输采用统一的标准，这一特性方便了项目框架构造及程序编写的模块化，复用性强，后期维护成本较低。在熟悉并掌握IEC61131-3标准中编程标准的特征之后，需要进一步的学习其编程要素(如数据类型、变量等)，最后还需要根据其特性与一般高级软件编程语言的异同进行深入学习其内部机理，彻底掌握IEC61131-3标准。图1IEC61131-3标准编程模型3.3教学方式。1)以本学院软件技术专业人才培养方案为主要研究蓝本，分析软件专业的编程基础课设计，分析其与IEC61131-3编程基础语法异同，设计基础语法部分的教学内容，注重教学内容的相似性关联及差异性区分，避免学生混淆IEC61131-3编程基础语法与一般高级编程语言基础语法。2)以IEC61131-3编程的语法、人机交互界面设计、逻辑控制及运动控制库等主要知识点为分析对象，编制其相关的电气工程、控制工程等专业理论教学要点，将理论教学内容以图文等形象方式展示基础原理，特别是针对工业软件编程所需掌握的原理知识，而不是全套的理论知识教授，避免课程内容大篇幅出现理论教学枯燥无味。3)研究工业软件编程思路与计算机软件编程思路的异同点，设计相应的思维对比转化教学模块，让学生更快更容易掌握工业软件编程方法。例如电机转动控制如果从计算机软件编程角度，可以使用条件判断、循环状态判断等多种方法，而在工业控制编程中比较多的倾向使用CASE语句的状态机机制描。4)设计工业软件中的常见小型案例，如以合耕科技的Gatherwin系统为开发环境完成项目化教学设计。Gatherwin系统不仅支持IEC61131-3标准还提供了大量的常用工业功能库及较强的工业组件仿真系统，教学设计基于这样的一套系统，使得学生能专注于上层业务逻辑控制而调用封装好的下层通用控制库，更为学生提供了仿真度非常高的环境，可以通过仿真环境调试业务逻辑，并能快速部署至真实物理系统。3.4考核方式。平时的考核方式以团队协作为基础的实践为主。学生分组组成团队,对某一兴趣点进行深入了解，通过查阅资料、集体讨论并设计方案加以实践，以代码的形式实现部分功能，最后学生以个人为单位根据自己在整个实践过程中的收获及心得体会做总结，要求条理清晰、逻辑性强，并形成实践报告。期末考核以笔试加实操的形式进行。笔试主要注重工业软件编程的理论知识及各基础知识。以单项选择题和多项选择题的形式考核学生在知识易错点上的辨别能力和计算能力，以填空题的形式考核学生在知识难点上掌握程度，以虚拟应用场景的形式作为主观大题，考核学生的实际应用能力。考核的最终目标是让学生能够掌握工业软件编程的标准，在课程规定的时间内学会利用已掌握的知识解决实际应用场景的问题，同时养成团队协作的习惯，更好的发挥团队合作的优势。

4总结

本文通过概述IEC61131标准的由来，并分析了该标准在未来工业制造业中的应用前景，最后根据技术型人才的需求现状，结合工业软件编程与计算机专业软件编程的相似性，提出了一个适合计算机专业学生的工业软件编程课程设计，从客观上解决了工业软件编程中来自不同领域和平台之间技术对接及编程技术在授课过程中的难题，为高职院校开设工业软件编程课程提供了一个很好的参考范例。

作者:杨忠明 吴伟美 余君 单位:广东科学技术职业学院

参考文献：

[1]郑友.PLC控制系统的发展及其应用[J].黑龙江科技信息,2009(35):67-67.

[2]李玉峰.汽车制造业的PLC市场分析[J].自动化博览,2010,27(3):42-43.

[3]焦晶,周丽娟.浅谈《PLC应用技术》在现代教学方法中的应用[J].内蒙古教育：职教版,2013(4):68-69.

[4]LydonB.IEC61131-3[J].Intech,2012.

第2篇

通过对最近几年的计算机公共课的教学研究与实践，认为我国普遍高校非计算机专业的计算机基础教学普遍存在以下问题。

1.1教学内容问题。

目前我国高校开设的面向非计算机专业开设的计算机基础课程比较少，教学内容亟需更新。在计算机网络、数据库、多媒体等应用技术飞速发展的今天，教学内容相对陈旧，不能及时更新，也未能考虑不同层次学生的学习水平，授课内容没有结合各专业的特点来展开，可能会忽略计算机在各专业领域内的应用性。

1.2教学模式问题。

在我国高校中非计算机专业的计算机基础课程教学中存在教学效率不高和教学与实践严重脱节的问题，教学环境也亟需改善。高校计算机基础课程的教学模式还采用课堂教学和相关实验结合的方式，存在非常大的局限性。这种模式不能给学生主动实践的机会，也无法发挥学生的主观能动性。而且在对学生的培养过程中，没有充分认识到学生存在的多方面的个体差异，导致学生的学习兴趣下降，影响教学的开展，教学效果整体比较差。

1.3教学手段问题。

目前，高校在非计算机专业的计算机基础课程教学中，大多采用统一的教学方法和手段进行课堂上课和实验教学，不但顾及不到学生的个体差异，也无法了解学生对知识的掌握程度。这样导致学生不能全面理解教学内容，学习目的不明确，积极性不高，影响学生学习效果。

1.4考核方式问题。

目前，非计算机专业学生的计算机基础考试多采用笔试或上机考试的方式。无论是笔试还是上机考试，考试成绩受到批改老师的主观影响较大。尤其是上机考试，每次考试都要复制上千张软盘，由于软盘质量问题，每次考试总会有相当一部分学生出现软盘打不开的现象，影响学生的考试心情和考试进度。

2.高校非计算机专业的计算机基础课程教学的改革建议

2.1建立科学的课程体系。

在教学过程中，学生的计算机水平逐年上升，可以赋予学生选择相关课程的自由度。非计算机专业的计算机课程可以根据知识深度分成3个层次：基础层，应用层和深化层。这三个层次分别对应计算机基础课程、计算机应用课程和计算机深化课程的学习。

2.2构建新型的教学模式。

高校应该构建新型的教学模式，重视教与学两个部分。可以运用以计算机为基础的现代多种媒体，将教学信息组织超文本化。在教学过程中，注重调动学生学习的主动性，培养学生的“发现式”学习能力，是学生不仅学会而且会学。

2.3完善教学手段。

在教学过程中应该制定“精讲多练、重在实验指导”的教学方法，充分利用校园网络，构建自主学习平台，促进非计算机专业的计算机基础课程教学和考试方式的改革。高校还可以成立公共计算机基础教学与研究中心，构建非计算机专业计算机基础教学、实验、软件开发为一体的基础教学与科研的重要基地。

2.4改进考核方法。

增加平时上机实验中的考核环节，随时掌握学生学习程度，训练其综合运用知识的能力。学生在解决问题时若有创新，就可以得到高分。

3.结论

第3篇

1、工学结合，构建课程体系

分析学生的未来工作岗位和岗位角色，开展广泛调研，科学合理的制定培养目标和培养方向。跟据大连海洋大学应用技术学院以往的毕业生就业分布情况，对大连、沈阳、鞍山等省内城市的IT企业和市场需求深入调研。了解企业的岗位需求情况及企业对学生的就业岗位和岗位能力的要求，中职本科计算机专业课程设置即要参照普通本科院校的教学内容与教材选取，也要根据学院特色和相应的技能型人才的培养目标来制定教学计划，以就业作为人才培养的方向。根据社会、市场、企业的需要开设相关课程，设置课程系统、并选用适当的教学方法培养学生的操作技能，努力贯彻教育部提出的“以应用为目的，以必需、够用为度”的原则为专业培养目标服务。提高毕业生的就业率，把学生培养成会学习，懂技术的专门人才。

2、依据专业就业岗位素质和技能要求，确定专业核心课程

中职学校本教育是以实践应用能力为本的教育模式，要以实践应用化为原则，这也符合计算机专业的专业特点。但实际上是学生毕业后，绝大部分同学都不能胜任本专业的相关工作，甚至连组装电脑、安装系统都不会，office办公自化也是一知半解。这就需要教师在教学过程中结合实际情况，针对岗位职业的实际，有选择的调整教学内容，边学边做，边做边学。即要掌握足够的理论知识，又要紧密联系实际，加大学生实习、实训、下企业实践的机会。接近未来的工作环境，使学生在学习过程中又积累了工作经验，实现了学院人才培养模式与企业用人机制的紧密衔接。中职本科学生理论基础差，动手能力就要强，才能在就业中具有竞争力。理论性较强的课程适当减少或削减学时，而动手操作的课程要尽可能的多开，强化C＋＋、Java等课程，增开ASP、Oracle、Apache、C#、等课程。也可以分方向教学，加开英语班、日语班等。因为计算机专业的学生很多在软件公司，接触外文的机会相对要多，应该提高计算机专业外语水平。

3、以赛促教，提高学生综合素质，培养计算机专业应用技术人才

学不在多而在于精，学院即要注重学生综合能力的培养，又要重视某一方面专项能力的提高，学生学习的编程语言可能有多种，但对于他来说只要精通一种就足以在工作中游刃有余，当然是多多益善。鼓励支持学生多参于工程设计及各种技术大赛。比如动漫制作、手机编程、系统开发等专业技能竞赛。竞赛的形式很多，即可以是个人赛，也可以是小组赛，近年来，通过技能大赛，更多的学生意识到“勤奋出成绩，技能走天下“，学习技能热情高涨，学生在竞赛过程中即提升了个人能力也获得了相应的行业认证证书，为日后的就业也增添了一份法码。

4、加强就业培训实习环节，应对市场挑战，提高就业竞争力

坚持以企业需求为导向，以校企合作为桥梁，实施校内校外联合办学，学中做和做中学的人才培养模式，校外实训的一个重要功能就是检验教学成果，找出教学过程中存在的问题与不足，为教学改革提供重要依据。中职本科是四年制，而且大部分在中职学校的时候有了一定的专业基础，大一大二的时候是巩固基础知识，提高专业技能。大三或大四则是应偏重校外的顶岗实习。让学生对自己的能力和素质有一个全面的认识，并且有充分的时间去完善和提升自己。实习的过程，就是一次了解自己的过程，也是人格完善的过程。了解自己的思想，自己的学习，自己的人际交往的能力，从开始的浮燥到心态的稳定，学会服从，学会收敛，学会遵守规则。

二、提高教师能力素质，改进教学方法

教师是对学生进行培养教育的主体，教师能力和素质的提高直接影响到人才培养的效果。鼓励教师进行教学改革，中职学校本科学生自主学习能力差，学习兴趣不足，如果按照常规的四年制本科教学方式学生及易产生厌学情绪，教师在教学过程中，应多采用项目教学法。要求教师即要有雄厚的文化知识，又要掌握专业技术，还要讲究教学方法，不但能做学生的老师、还要做学生的朋友、师傅。

三、总结