软件工程技术教学模式研究

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摘要：介绍基于软件工程技术的自动化控制系统教学模式的开发理论基础，以及软件工程技术在该教学模式中的具体应用，阐述该教学模式的开发实践过程，并分析该教学模式的发展方向。

关键词：软件工程；自动化控制；教学模式

1基于软件工程技术的自动化控制系统教学模式开发理论

传统自动控制原理实验一般采用自动控制实验箱，在实验箱面板上连接相应系统的模拟电路图，通过示波器观察系统的响应曲线及各项指标。这种方式可一定程度地提高学生的动手能力，加深对课堂所学内容的理解,但观察效果不理想，学生缺少主动性和积极性，降低了实验教学效果。另外由于大学扩招,在校学生数量急剧增加，实验条件远远不能满足教学的要求；并且近年来学校对实验室投入不足，实验设备严重老化，许多实验已无法正常开展,极大地影响了教学质量和教学活动的顺利进行。因此，在自动化控制系统教学中结合软件工程技术，帮助明确开发的方向与内容。教学模式形成首先要确定一个理论体系，传统教学模式在应用性能上不能完全满足要求，且自动化控制在当前工业发展中应用较为广泛，通过教学方法上的相互融合，能够将软件工程中的创新性体现在其中。如何完善教学模式开发的理论体系是当前重点研究的内容。自动化控制教学系统的开发以软件工程技术为基础，将软件工程的基础框架设计理念充分与教学目标融合，形成更具有创新性的自动化控制系统教学模式，使其在使用中能够达到设计理念上的配合，同时在功能上也更加完善。开发理论也需要结合基础框架来进行设计完善，框架完善后再根据自动化控制系统运行过程中的使用需求来对程序进行完善，达到更理想的控制效果，这也更符合未来的发展方向。

2软件工程技术在自动化控制系统教学模式开发中的具体应用

2.1EDA软件仿真技术的应用

在教学模式中应用EDA仿真软件可自动在计算机中模拟出软件系统，在开展自动化控制系统教学期间，教师可以通过操作计算机软件来达到控制效果。仿真软件可以模拟自动化控制系统的运行使用状态，根据所遇到的问题不断探讨并优化解决方案，对于一些复杂的自动化控制系统，该仿真教学方法同样十分有效，还解决了传统教学模式中学生实践操作机会不足的问题。仿真软件功能的实现是结合算法来进行的，计算机有一个特定的软件运算程序，自动化控制系统在不同使用功能上会反馈不同的数据，配合数据基础上达到一个更理想的控制和使用效果。近几年EDA仿真软件在自动化控制系统教学中得到了广泛应用，但在技术完善程度与算法选择上仍然需要进一步深入，为教学任务开展营造一个更为合理的环境。

2.2软件工程智能化技术应用

软件工程智能化技术有助于提升自动化控制系统的稳定性，实现对系统的远程智能控制。该技术将多项技术相互整合，在进行程序汇编的同时也能发挥控制功能，这是普通方法难以实现的。智能化技术的实现仍然需要结合计算方法来进行，检测其中可能会存在的问题，通过自动化控制系统之间的相互配合，达到更理想的运行及使用效果。软件工程技术在应用期间，要制定一个整体化的教学思想，并根据教学过程中所遇到的问题不断完善自动化控制系统，形成一个具有解决实际问题能力的自动化控制系统，确保学生在日常学习中能够接触到更多的实践操作，并在学习中总结经验，提升自动化控制技术的掌握程度。

3基于软件工程技术的自动化控制系统教学模式开发实践

3.1教学模式开发的时域分析应用

在自动化控制系统教学模式开发中，通过自动运算来确定其中函数值的范围，并将运算的结果传输到控制系统中，这一系列的数据运算与传输共同构成了教学模式系统，具体的时域分析方法运算公式为：G(s)=Wn/(s2+2kWns+Wn2)式中，Wn为自动化控制系统在信号传输期间的无阻尼系数，k为阻尼系数。根据该公式的运算结果，能够确定自动化控制系统的主要信号交流传输频率，从而确定最终控制时间，以更加顺利地开展后续的控制以及交流任务。这种仿真技术在应用后还可以通过波形分析来确定是否存在影响自动化控制的因素。自动化控制系统的阶跃曲线如图1所示。图1自动化控制系统的阶跃曲线在分析过程中，根据运算结果可以确定波形曲线图变化。在同一自动化控制系统中，能够同时完成多项控制任务，因此，传输的信号也相对比较复杂，要尽量避免在控制期间出现信号之间相互干扰的现象，否则将导致信息传递出现误差，控制指令传输失控。采用仿真控制系统对自动化控制的情况进行全面探讨，能够了解其中更深层次的问题，对于教学计划的开展也能提供一个有效的系统模型，使学生了解更全面的信息。

3.2频域分析在自动化控制系统开发中的应用

频域分析与时域分析是相互结合进行的，在开展过程中也需要确定系统频域范围。控制系统运行后，在该频域内展开探讨分析，更有利于管理人员对系统做出全面观察，深入了解系统存在的各项问题，并从技术角度展开探讨，促进管理计划进一步落实实现。自动化控制系统教学模式研究与实战性的技术操作有很大不同，教学模式研究要先明确开发方向，观察不同使用需求对应的控制模块，并在此基础上不断完善系统。系统传递函数为：G(s)=(2s+2)/(s3+10s2+30)系统根据公式运算生成一个对应的幅度图，在图表的基础上能更合理的开展各项控制。在教学模式开发中要从学生的接受能力角度思考问题，对系统的运行功能进行探讨，对于一些比较常见的功能性障碍，结合软件工程做到自动的技术性控制，使控制效果更加理想化。并且，在具体的开发研究中，提升学生综合能力也是需要重视的，通过理论性的研究结果配合，在功能上实现进一步突破，促进自动化控制技术与软件功能技术之间能够更好地融合。

3.3利用Simulink模块进行自动控制原理实验

在自动化控制的教学模式开发中，借助仿真模块能够达到教学实验目标，使同学们能够通过实验结果对自动化控制技术有一个更全面的了解。借助软件工程模块所开展的各项任务实现系统之间的信息交流与传递，达到了更理想的控制效果。自动化控制技术还有效地解决了人力资源的投放问题，达到了同一技术人员控制多项设备的使用要求。控制过程中通过向程序系统中输入一个需要预算的参数数据，然后自动根据该数据的特点展开运算，达到一个合理的控制效果。自动化控制系统运行中，系统功能还会受到使用环境的影响。借助Simulink模块来开展实验，主要的目的是对未来系统控制变化有一个更全面的掌握，达到理想的控制使用效果。当发现存在安全性障碍时，在实验的模拟系统中会对其作出调整。

4自动化控制系统教学模式开发的未来发展方向

对于自动化控制系统的教学模式的研究与开发，未来将会向与互联网环境结合的方向发展，在自动化控制功能实现期间将网络系统的先进性体现在其中，可以突破距离的限制，实现远程操控。对自动化控制系统的功能检测也可从该层面开展，根据自动上传的信息来检测系统运行的安全性，并根据最终所得到的结果进一步优化所遇到的障碍，达到远程控制系统检测效果。自动化控制系统使用一段时间后在功能上需要更新，手动对程序进行修改比较浪费时间，可借助网络环境实现对自动化系统的更新，达到一个更理想的控制效果。技术发展是基于需求进行的，在日常教学中也要不断的总结学生学习兴趣，将基于教学模式研究的自动化控制系统开发不断地深化与完善。

作者:侯小毛 赵 勇 单位:湖南信息学院电子信息学院

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