过程控制系统-解耦控制系统课件

时间反复无常，鼓着翅膀飞逝过程控制系统解耦控制系统过程控制系统解耦控制系统时间反复无常，鼓着翅膀飞逝过程控制系统解耦控制系统解耦控制解耦控制学习内容心1耦合过程及其要解决的问题

2相对增益与相对增益矩阵心3解耦控制系统的设计目前，农村高中英语阅读教学中仍然存在着较为严重的应试教育倾向，偏重对语音、词汇、语法等语言知识的传授与讲解，忽视了对阅读技能的培养和训练，存在如下问题：缺乏必要的背景知识；词汇量的缺乏；对句法结构的陌生给学生理解带来困难；缺乏良好的阅读习惯和技巧；母语因素干扰。解决问题的关键是如何培养和提高农村学生的阅读能力。培养学生的阅读能力是高中英语教学的一个重要的目标和任务，在教学中培养学生的阅读能力不仅仅让学生学会英语的语言知识，获取文章提供的信息，领悟文章的内涵，更重要的是要使学生掌握阅读的方法和技能，真正成为有阅读能力的人。在教学实践中，要培养学生的阅读能力，必须做好以下工作：1.立足课堂，抓好精读，打好语言基础（1）要求学生课前预习。这是培养学生自学能力的重要手段之一。通过预习，学生浏览全文，找出各自然段的主题句，并对文章进行分段，做到对文章的主要内容和框架有所了解，这样就锻炼了学生的概括能力；通过查词典、讨论等解决生词、词组，扫清阅读障碍，划出语言难点，并做完老师布置的与课文有关的预习题。（2）以培养能力为目标，坚持进行整体教学。课文不仅仅只是语法知识、语言结构和词汇的糅合，且是围绕着某一主题，某些内容或情节而进行的综合运用。因此，在课文教学中，坚持从整体入手，先让学生通过预习来了解全文的内容大意，再通过做理解习题来检查预习效果。在分析句子时，仍强调词不离句、句不离文，不仅注意句子的表达层意义，更要注意到句子的深层意义，注意句子同文章内容及主题的内在联系。（3）重视基础知识，抓住语言难点，坚持精讲多练。精讲，就是要分清主次，每次重点解决一些主要问题，而不是面面俱到，样样都抓。多练不仅仅只体现在时间和数量上的“多”，还应体现在练法上的“活”，在“练”的问题上，坚持教师自己设计编写练习题，这样更有针对性，能收到良好的效果。2.培养良好的阅读习惯为了加强阅读教学，每周用一到两节课进行阅读技巧训练，其目的就是指导学生掌握阅读方法和技巧，培训学生良好的阅读习惯。一般说来，阅读速度与理解的准确性是一个矛盾。进行阅读技巧训练的目的，不仅是提高阅读速度，而且还要提高学生的正确理解率。没有准确的理解，速度也就失去了意义。因此，在阅读训练中，经常有针对性地进行阅读技巧的指导。同时，也遵循循序渐进的原则，通过让学生做阅读理解题的过程中，不断调节阅读速度，即每读完一篇文章做一些理解选择题。及时地、不断地纠正学生阅读中存在的陋习。对于初学者来说，这一点尤为重要，只有在正确的指导下，在阅读实践过程中逐步培养。因此，每次进行阅读训练，都向学生提出一些具体的要求。例如，阅读时不要出声，要默读，因为默读是通过视觉器官直接感知文字符号，速度要比出声的阅读快得多。不要逐字逐词地读，而要以意群或句子为单位，因为逐字逐词的阅读过多地把注意力放在单词上，不仅影响阅读速度，而且往往不容易抓住文章的中心大意。不要一见生词就查词典，要养成根据上下文猜测词义的习惯，在不影响理解全文的地方，要舍得放过难点，只有这样，阅读速度才能加快，理解的准确率才能提高。3.掌握有效的阅读技巧要掌握正确的阅读技巧，教师要指导学生形成正确的思维方法。一般阅读时应注意以下几点:略读(Skimming)，即迅速浏览全文，抓住文章大意和主题句，明确作者的态度和意图。跳读(Skipping)，即快速查找某一相关信息，读时要一目十行，对不相关的内容一带而过。猜测生词(Guessingthenewwords)，在阅读过程中，学生不可避免的会遇到生词。如果一遇到生词就去查字典，或跳过去不看，都会影响对文章的理解。这样就要猜测生词的意思。不同的语境，单词的意思也就不一样。所以要根据上下文线索和构词法等知识去猜测。4.课外泛读，巩固阅读技巧掌握了一定的阅读技巧之后，就要求学生能够勤加练习，进行一定量的课外泛读就是巩固阅读技巧的有效手段。进行课外泛读，不仅可以使学生巩固所学的语言基础知识和阅读技能，而且还能使学生熟悉各种文章体裁和风格，开拓视野和知识面，提高他们对各种文章的适应力，同时还可以提高他们的阅读兴趣。课外阅读是学生自己阅读，但这并不等于教师可以放手不管。在读物的选择、难度的调控、时间的分配等方面，教师应给予具体的指导。阅读是一个多因素相互作用相互促进的过程，阅读能力的培养一定要以大量的阅读实践活动为依托。教师要在教学中认真总结，积极探索丰富多彩的教学形式和训练方式，注意消除阅读技能的障碍，充分挖掘学生的潜力，激发学生阅读的兴趣，调动学生的积极性，从而更快，更有效地提高农村学生的阅读能力能力。武汉大学计算机实验教学中心积极改革旧有的实验教学体系，创建了主要面向本科教学、系统完善的、多层次多方向的、培养具有创造、创新、创业精神和实践能力的宽口径、厚基础、高素质、强能力的复合型人才和创新人才的新型计算机实验教学体系。实践教学分为基础验证、综合设计、研究创新三个层次，通过基础验证型实验、课程设计型实验、实训平台训练型实验、实习基地实战型实践、创新提高型实验、毕业设计与毕业论文6个类型来组织实施实践教学。1实验教学思路和理念的转变与革新1.1由“理论教学为主、实验教学为辅”转变为“理论教学和实验教学并重，实训实战实践，突出创新”理论课与实验课是教学环节里两个既有联系又有区别的相对独立的教学环节。学生在实验过程中，不仅可以学会各种仪器设备的操作，还可以通过对实验中各种现象的反复观察和分析，培养动手能力、分析能力和创新精神。因此要转变原来“理论教学为主、实验教学为辅”的偏执教学观念，将实验教学放在与理论教学同等重要地位上，两者并重，着重突出创新思想。1.2提倡“学生为主体、教师为指导”在综合设计和研究创新实验中，提倡“学生为主体、教师为指导”的教学理念，进一步提高学生的主动性和能动性，将过去的“机械式实验”演变为“可扩展模块化的个性化实验”，改变以往“一个题目”、“一套步骤”、“一个结果”的呆板模式，鼓励学生自主命题，自已设计解决方案和实验步骤，并通过“群组式讨论”分析实验方案和实验过程的优点和不足，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的综合能力。在时间上和空间上加大实验室开放力度，给学生以自主选择、创造、表现、提高的机会，让学生自主选择感兴趣的实验，自己提出需要解决的问题、实验需达到的目标，自行设计出实验方案，给学生充分施展个性的空间，增强实践动手能力，培养创新意识和创新思维。通过让学生参与各类科研课题与项目，激发学生的灵感和创造力，挖掘学生的科研潜力和创新能力。2实验教学内容的更新与优化改革现行的实验教学中，专业基础课程的实验项目中多数都是验证性的实验，这对提高学生的基本功非常有益，但相对于培养创新型人才的目标来说，验证性实验项目相对过多，缺乏应用性及创新性。要建设一个高水平先进的实验教学平台不仅要适当保留培养学生基本技能的验证性实验，同时加大力度多设计和引入一些综合性和创新性实验内容，让学生自主设计完成，以一种全新模式让学生更好地学习、吸收和运用学到的新知识，并且要不断加大综合性和创新性实验内容及项目的比重。可将实验教学设定为三个层次，即基础验证实验、综合设计实验、研究创新实验，认真研究在不同的层次开设不同性质的实验项目。在保证培养学生扎实的“三基能力”(即基本操作、基本技能、基本素质)的同时，大力尝试引导学生独立思考、大胆动手，充分发挥学生的个性、主动性和创新能力。创新实验教学要求建设一个先进的实验教学平台，一个完全开放模式的实验平台，这种开放模式不是表面意义的无规则、无结构的自由形式，而是构建在开放创新实验环境的同时注重各实验教学层次的兼顾和和谐安排。例如，实验中心搭建网络化的综合实验教学平台，覆盖了各个层次的开放实验，各年级的学生可根据自己的情况在实验教师的辅助下选择难易度合适的实验项目，组建跨年级的兴趣小组及互助小组，可提供适合低年级学生的创新实践环境，也可提供适合高年级学生的创新研究环境。这样一方面降低了进入创新实验环境的门槛，克服了低年级学生开展科研活动的畏难情绪；另一方面，由于提前介入了科研课题活动，从事创新锻炼的时间就长，因而更容易创造出高水平的科研作品，学生就会获得成就感，进而可以激发从事创新科研的兴趣，并带动与影响一大批学生积极地投入到创新科研活动中来。3实验教学方法和手段的更新与优化针对实验层次的不同，采取集中与开放相结合的多层次实验教学方法。采取“课前预习―资料收集―示范演示―实验训练―技能考核”的方法，用于基础验证实验，加强对学生基本操作、基本技能、基本素质的培养；实施“启发引导―自主选题―方案设计―实验探索―合作讨论―撰写报告―考核评价”的教学方法，用于综合设计实验；实施“实验中心平台―教师团队―学生科研团队―兴趣小组四位一体”的教学方法，用于研究创新实验，提高学生的科研意识与科研能力。实验学中心积极开放公共基础实验室，目的在于基本技能训练和扩展学生视野，培养学生实验的兴趣；开放信息安全专业实验室、网络实验室、嵌入式实验室等，学生可自主开展业余科研课题及各类参赛项目，以提高实验技能、综合素质和创新能力；同时，实验中心与多家科研院所及公司企业共建联合实验室，使学生能将理论课堂和实验室所学的知识与科学研究和实际生产相结合，提高自身实践动手能力和适应社会需求的能力。实验中心借助新技术新手段开展创新实验教学，以不断提高实验教学效果及实验教学质量。例如：(1)实验室提供网络协议分析仪帮助学生直观深入理解网络通信原理，通过网络协议分析仪，以前看不见、摸不着的网络数据包现在都栩栩如生地展示在计算机屏幕上；(2)构建多媒体电子学习平台帮助学生立体化学习，通过自主开发的“863”项目成果架构了计算机实验教学多媒体电子学习平台，有“网上课堂”、“作业评阅”、“实验录像点播”、“在线测试”等功能模块，极大地方便了学生的自我学习；(3)自主开发了计算机组成原理等特色课件，通过动画形象生动地描绘出二进制数据在控制器、译码器、运算器、寄存器、外存、内存等计算机部件之间的传送过程，实现模拟实验，帮助学生加深理解；(4)独立设计开发的在线“虚拟实验室”，打破时空限制，采用网络自主式实验模式为学生提供贯穿本科阶段的全天候个性化实验服务；(5)大力建设软件工程、网络工程、信息安全等综合实训平台，使用目前先进技术，可与社会需求无缝衔接，更重要的是激发了学生的学习兴趣，增强了自信心，开拓了思维能力；(6)联合软件工程国家重点实验室、国家多媒体软件工程技术研究中心等构建大学科平台给学生提供更多、更好创新科研环境和参与课题的机会，为本科生开展创新研究和技术成果转化提供优良的条件；(7)实验中心和北京瑞星、珠海金山软件等公司签订合作建立校外实习基地培养学生的实战能力，达到了检验实验教学效果、充分利用社会资源，实现实验教学与社会的互动。4实验教学特色建设通过多年的实践和改革，实验中心在实践教学体系、实验方法、实验模式、创新平台建设与利用等方面形成了自己鲜明的特色。例如：(1)研究出了信息安全学科的知识结构和学科特点，创建了国内第一个信息安全本科专业实验教学体系，探索了相应的教学方法和手段，编写出《信息安全综合实验用书》等教材，并实际完成了信息安全专业的实验教学，接待了国内多所院校的参观与学习；(2)建立了在线“虚拟实验室”和个性化科研为代表的自主实验模式，使用了新颖的群组动态交互式等新型实验教学方法，充分体现了“因材施教”的教学指导思想，提供个性化实验教学服务，培养学生高度的应变能力、设计能力、创新能力；(3)构建了提高学生综合实践能力的创新平台，学生从基础验证实验、综合设计实验、创新提高实验到实训平台训练、实习基地实战以及毕业设计与毕业论文，多层次全方位对学生进行实践训练，全面提高学生的实践能力，实现与社会需求无缝衔接。充分利用计算机大学科平台的优势，为学生的创新实验提供源源不断的课题和优越的研究环境，众多优秀教师为学生提供指导，为学生搭起了一个创新平台，为创新能力的培养奠定了坚实的基础。5教学成果实验中心教学改革取得了良好的教学效果，学生在近几年各类竞赛中获得丰硕成果。其中，第一届至第五届全国大学生数模竞赛中获得一等奖四次、二等奖八次、三等奖三次；ACM/ICPC国际大学生程序设计大赛共获得银奖2项，铜奖8项；计算机仿真大赛获得三等奖1项；全国大学生电视大奖赛获得第三名；第七届全国“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛获二等奖二项、三等奖一项；第八届全国“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛获一等奖、二等奖各一项；湖北省大学生课外学术科技作品竞赛获一等奖、二等奖；湖北省大学生优秀科研成果获一等奖；近年来本科生获得业余科研项目201项，发表学术论文100余篇。TheResearchfortheConstructionandReformationofInnovationalComputerExperimentEducationSystemHUANGJianzhong,HUANGChuanhe,CAOJiaheng,WULibing(ComputerSchoolofWuhanUniversity,Hubei,Wuhan430079,China)Abstract:Researchingforthetransformationofexperimenteducationidea,thereformationofitscontent,theconstructionofitsmethods,thisarticleadvancestheinnovationalideaandexperiencefortheconstructionoftheexperimenteducationsysteminlab.时间反复无常，鼓着翅膀飞逝过程控制系统解耦控制系统过程控制1解耦控制解耦控制2解耦控制学习内容心1耦合过程及其要解决的问题

2相对增益与相对增益矩阵心3解耦控制系统的设计解耦控制31.耦合过程及其要解决的问题在一个生产装置中,往往需要设置若干个控制回路,来稳定各个被控变量。在这种情况下,几个回路之间就可能相互关联,相互耦合,相互影响,构成多输入多输出的相关(耦合)控制系统。PT图6-8关联严重的控制系统1.耦合过程及其要解决的问题41.耦合过程及其要解决的问题心通常认为,在一个多变量被控过程中,如果每一个被控变量只受一个控制变量的影响,则称为无耦合过程,其分析和设计方法与单变量过程控制系统完全一样◆存在耦合的多变量过程控制系统的分析与设计中需要解决的主要问题1.如何判断多变量过程的耦合程度2.如何最大限度地减少耦合程度?3.在什么情况下必须进行解耦设计,如何设计?1.耦合过程及其要解决的问题52.相对增益与相对增益矩阵令某一通道在其它系统均为开环时的放大系数与该一通道在其它系统均为闭环时的放大系数之比为,称为相对增益相对增益A1是U相对于过程中其他调节量对该被控量Y而言的增益(U→Y1);4:定义为P第一放大系数(开环增益)qq第二放大系数(闭环增益)2.相对增益与相对增益矩阵62.相对增益与相对增益矩阵☆第一放大系数p1(开环增益)指耦合系统中,除U到Y通道外,其它通道全部断开时所得到的U到Y通道的静态增益;即,调节量U1改变了ΔU所得到的Y1的变化量△Y1与△U之比,其它调节量Uk(k判)均不变。Pn可表示为aYU→Y的增益(仅U;→Y通道投运,OUJIUk-cOnS其他通道不投运)2.相对增益与相对增益矩阵72.相对增益与相对增益矩阵☆第二放大系数q(闭环增益)指除所观察的U到Y通道之外,其它通道均闭合且保持Yk(k)不变时,U到Y通道之间的静态增益即,只改变被控量Y所得到的变化量△Y与U的变化量ΔU之比q可表示为U1→Y1的增益(不仅U1→Y通道投运,其aU他通道也投运)JIY=CORSI2.相对增益与相对增益矩阵82.相对增益与相对增益矩阵心相对增益入定义为piioraYqiaUaUU,=constY=const2.相对增益与相对增益矩阵92.相对增益与相对增益矩阵

相对增益矩阵A由相对增益λ1元素构成的矩阵,即2.相对增益与相对增益矩阵102.相对增益与相对增益矩阵相对增益的计算确定相对增益,关键是计算第一放大系数和第二放大系数种方法是偏微分法(例题见课本p135)通过计算过程的微分分别计算出第一放大系数和第二放大系数,从而得到相对增益矩阵另一种方法是增益矩阵计算法先计算第一放大系数,再由第一放大系数直接计算第二放大系数,从而得到相对增益矩阵2.相对增益与相对增益矩阵11过程控制系统-解耦控制系统课件12过程控制系统-解耦控制系统课件13过程控制系统-解耦控制系统课件14过程控制系统-解耦控制系统课件15过程控制系统-解耦控制系统课件16过程控制系统-解耦控制系统课件17过程控制系统-解耦控制系统课件18过程控制系统-解耦控制系统课件19过程控制系统-解耦控制系统课件20过程控制系统-解耦控制系统课件21过程控制系统-解耦控制系统课件22过程控制系统-解耦控制系统课件23过程控制系统-解耦控制系统课件24过程控制系统-解耦控制系统课件25过程控制系统-解耦控制系统课件26过程控制系统-解耦控制系统课件27过程控制系统-解耦控制系统课件28过程控制系统-解耦控制系统课件29过程控制系统-解耦控制系统课件30过程控制系统-解耦控制系统课件31过程控制系统-解耦控制系统课件32过程控制系统-解耦控制系统课件33过程控制系统-解耦控制系统课件34过程控制系统-解耦控制系统课件35过程控制系统-解耦控制系统课件36过程控制系统-解耦控制系统课件37过程控制系统-解耦控制系统课件38过程控制系统-解耦控制系统课件39过程控制系统-解耦控制系统课件40过程控制系统-解耦控制系统课件41过程控制系统-解耦控制系统课件42过程控制系统-解耦控制系统课件43过程控制系统-解耦控制系统课件44过程控制系统-解耦控制系统课件45过程控制系统-解耦控制系统课件46过程控制系统-解耦控制系统课件47过程控制系统-解耦控制系统课件48过程控制系统-解耦控制系统课件49过程控制系统-解耦控制系统课件50过程控制系统-解耦控制系统课件51过程控制系统-解耦控制系统课件52过程控制系统-解耦控制系统课件536、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎

7、自知之明是最难得的知识。——西班牙

8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加

9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯

10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿Thankyou拯畏怖汾关炉烹霉躲渠早膘岸缅兰辆坐蔬光膊列板哮瞥疹傻俘源拯割宜跟三叉神经痛-治疗三叉神经痛-治疗6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺54时间反复无常，鼓着翅膀飞逝过程控制系统解耦控制系统过程控制系统解耦控制系统时间反复无常，鼓着翅膀飞逝过程控制系统解耦控制系统解耦控制解耦控制学习内容心1耦合过程及其要解决的问题

2相对增益与相对增益矩阵心3解耦控制系统的设计目前，农村高中英语阅读教学中仍然存在着较为严重的应试教育倾向，偏重对语音、词汇、语法等语言知识的传授与讲解，忽视了对阅读技能的培养和训练，存在如下问题：缺乏必要的背景知识；词汇量的缺乏；对句法结构的陌生给学生理解带来困难；缺乏良好的阅读习惯和技巧；母语因素干扰。解决问题的关键是如何培养和提高农村学生的阅读能力。培养学生的阅读能力是高中英语教学的一个重要的目标和任务，在教学中培养学生的阅读能力不仅仅让学生学会英语的语言知识，获取文章提供的信息，领悟文章的内涵，更重要的是要使学生掌握阅读的方法和技能，真正成为有阅读能力的人。在教学实践中，要培养学生的阅读能力，必须做好以下工作：1.立足课堂，抓好精读，打好语言基础（1）要求学生课前预习。这是培养学生自学能力的重要手段之一。通过预习，学生浏览全文，找出各自然段的主题句，并对文章进行分段，做到对文章的主要内容和框架有所了解，这样就锻炼了学生的概括能力；通过查词典、讨论等解决生词、词组，扫清阅读障碍，划出语言难点，并做完老师布置的与课文有关的预习题。（2）以培养能力为目标，坚持进行整体教学。课文不仅仅只是语法知识、语言结构和词汇的糅合，且是围绕着某一主题，某些内容或情节而进行的综合运用。因此，在课文教学中，坚持从整体入手，先让学生通过预习来了解全文的内容大意，再通过做理解习题来检查预习效果。在分析句子时，仍强调词不离句、句不离文，不仅注意句子的表达层意义，更要注意到句子的深层意义，注意句子同文章内容及主题的内在联系。（3）重视基础知识，抓住语言难点，坚持精讲多练。精讲，就是要分清主次，每次重点解决一些主要问题，而不是面面俱到，样样都抓。多练不仅仅只体现在时间和数量上的“多”，还应体现在练法上的“活”，在“练”的问题上，坚持教师自己设计编写练习题，这样更有针对性，能收到良好的效果。2.培养良好的阅读习惯为了加强阅读教学，每周用一到两节课进行阅读技巧训练，其目的就是指导学生掌握阅读方法和技巧，培训学生良好的阅读习惯。一般说来，阅读速度与理解的准确性是一个矛盾。进行阅读技巧训练的目的，不仅是提高阅读速度，而且还要提高学生的正确理解率。没有准确的理解，速度也就失去了意义。因此，在阅读训练中，经常有针对性地进行阅读技巧的指导。同时，也遵循循序渐进的原则，通过让学生做阅读理解题的过程中，不断调节阅读速度，即每读完一篇文章做一些理解选择题。及时地、不断地纠正学生阅读中存在的陋习。对于初学者来说，这一点尤为重要，只有在正确的指导下，在阅读实践过程中逐步培养。因此，每次进行阅读训练，都向学生提出一些具体的要求。例如，阅读时不要出声，要默读，因为默读是通过视觉器官直接感知文字符号，速度要比出声的阅读快得多。不要逐字逐词地读，而要以意群或句子为单位，因为逐字逐词的阅读过多地把注意力放在单词上，不仅影响阅读速度，而且往往不容易抓住文章的中心大意。不要一见生词就查词典，要养成根据上下文猜测词义的习惯，在不影响理解全文的地方，要舍得放过难点，只有这样，阅读速度才能加快，理解的准确率才能提高。3.掌握有效的阅读技巧要掌握正确的阅读技巧，教师要指导学生形成正确的思维方法。一般阅读时应注意以下几点:略读(Skimming)，即迅速浏览全文，抓住文章大意和主题句，明确作者的态度和意图。跳读(Skipping)，即快速查找某一相关信息，读时要一目十行，对不相关的内容一带而过。猜测生词(Guessingthenewwords)，在阅读过程中，学生不可避免的会遇到生词。如果一遇到生词就去查字典，或跳过去不看，都会影响对文章的理解。这样就要猜测生词的意思。不同的语境，单词的意思也就不一样。所以要根据上下文线索和构词法等知识去猜测。4.课外泛读，巩固阅读技巧掌握了一定的阅读技巧之后，就要求学生能够勤加练习，进行一定量的课外泛读就是巩固阅读技巧的有效手段。进行课外泛读，不仅可以使学生巩固所学的语言基础知识和阅读技能，而且还能使学生熟悉各种文章体裁和风格，开拓视野和知识面，提高他们对各种文章的适应力，同时还可以提高他们的阅读兴趣。课外阅读是学生自己阅读，但这并不等于教师可以放手不管。在读物的选择、难度的调控、时间的分配等方面，教师应给予具体的指导。阅读是一个多因素相互作用相互促进的过程，阅读能力的培养一定要以大量的阅读实践活动为依托。教师要在教学中认真总结，积极探索丰富多彩的教学形式和训练方式，注意消除阅读技能的障碍，充分挖掘学生的潜力，激发学生阅读的兴趣，调动学生的积极性，从而更快，更有效地提高农村学生的阅读能力能力。武汉大学计算机实验教学中心积极改革旧有的实验教学体系，创建了主要面向本科教学、系统完善的、多层次多方向的、培养具有创造、创新、创业精神和实践能力的宽口径、厚基础、高素质、强能力的复合型人才和创新人才的新型计算机实验教学体系。实践教学分为基础验证、综合设计、研究创新三个层次，通过基础验证型实验、课程设计型实验、实训平台训练型实验、实习基地实战型实践、创新提高型实验、毕业设计与毕业论文6个类型来组织实施实践教学。1实验教学思路和理念的转变与革新1.1由“理论教学为主、实验教学为辅”转变为“理论教学和实验教学并重，实训实战实践，突出创新”理论课与实验课是教学环节里两个既有联系又有区别的相对独立的教学环节。学生在实验过程中，不仅可以学会各种仪器设备的操作，还可以通过对实验中各种现象的反复观察和分析，培养动手能力、分析能力和创新精神。因此要转变原来“理论教学为主、实验教学为辅”的偏执教学观念，将实验教学放在与理论教学同等重要地位上，两者并重，着重突出创新思想。1.2提倡“学生为主体、教师为指导”在综合设计和研究创新实验中，提倡“学生为主体、教师为指导”的教学理念，进一步提高学生的主动性和能动性，将过去的“机械式实验”演变为“可扩展模块化的个性化实验”，改变以往“一个题目”、“一套步骤”、“一个结果”的呆板模式，鼓励学生自主命题，自已设计解决方案和实验步骤，并通过“群组式讨论”分析实验方案和实验过程的优点和不足，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的综合能力。在时间上和空间上加大实验室开放力度，给学生以自主选择、创造、表现、提高的机会，让学生自主选择感兴趣的实验，自己提出需要解决的问题、实验需达到的目标，自行设计出实验方案，给学生充分施展个性的空间，增强实践动手能力，培养创新意识和创新思维。通过让学生参与各类科研课题与项目，激发学生的灵感和创造力，挖掘学生的科研潜力和创新能力。2实验教学内容的更新与优化改革现行的实验教学中，专业基础课程的实验项目中多数都是验证性的实验，这对提高学生的基本功非常有益，但相对于培养创新型人才的目标来说，验证性实验项目相对过多，缺乏应用性及创新性。要建设一个高水平先进的实验教学平台不仅要适当保留培养学生基本技能的验证性实验，同时加大力度多设计和引入一些综合性和创新性实验内容，让学生自主设计完成，以一种全新模式让学生更好地学习、吸收和运用学到的新知识，并且要不断加大综合性和创新性实验内容及项目的比重。可将实验教学设定为三个层次，即基础验证实验、综合设计实验、研究创新实验，认真研究在不同的层次开设不同性质的实验项目。在保证培养学生扎实的“三基能力”(即基本操作、基本技能、基本素质)的同时，大力尝试引导学生独立思考、大胆动手，充分发挥学生的个性、主动性和创新能力。创新实验教学要求建设一个先进的实验教学平台，一个完全开放模式的实验平台，这种开放模式不是表面意义的无规则、无结构的自由形式，而是构建在开放创新实验环境的同时注重各实验教学层次的兼顾和和谐安排。例如，实验中心搭建网络化的综合实验教学平台，覆盖了各个层次的开放实验，各年级的学生可根据自己的情况在实验教师的辅助下选择难易度合适的实验项目，组建跨年级的兴趣小组及互助小组，可提供适合低年级学生的创新实践环境，也可提供适合高年级学生的创新研究环境。这样一方面降低了进入创新实验环境的门槛，克服了低年级学生开展科研活动的畏难情绪；另一方面，由于提前介入了科研课题活动，从事创新锻炼的时间就长，因而更容易创造出高水平的科研作品，学生就会获得成就感，进而可以激发从事创新科研的兴趣，并带动与影响一大批学生积极地投入到创新科研活动中来。3实验教学方法和手段的更新与优化针对实验层次的不同，采取集中与开放相结合的多层次实验教学方法。采取“课前预习―资料收集―示范演示―实验训练―技能考核”的方法，用于基础验证实验，加强对学生基本操作、基本技能、基本素质的培养；实施“启发引导―自主选题―方案设计―实验探索―合作讨论―撰写报告―考核评价”的教学方法，用于综合设计实验；实施“实验中心平台―教师团队―学生科研团队―兴趣小组四位一体”的教学方法，用于研究创新实验，提高学生的科研意识与科研能力。实验学中心积极开放公共基础实验室，目的在于基本技能训练和扩展学生视野，培养学生实验的兴趣；开放信息安全专业实验室、网络实验室、嵌入式实验室等，学生可自主开展业余科研课题及各类参赛项目，以提高实验技能、综合素质和创新能力；同时，实验中心与多家科研院所及公司企业共建联合实验室，使学生能将理论课堂和实验室所学的知识与科学研究和实际生产相结合，提高自身实践动手能力和适应社会需求的能力。实验中心借助新技术新手段开展创新实验教学，以不断提高实验教学效果及实验教学质量。例如：(1)实验室提供网络协议分析仪帮助学生直观深入理解网络通信原理，通过网络协议分析仪，以前看不见、摸不着的网络数据包现在都栩栩如生地展示在计算机屏幕上；(2)构建多媒体电子学习平台帮助学生立体化学习，通过自主开发的“863”项目成果架构了计算机实验教学多媒体电子学习平台，有“网上课堂”、“作业评阅”、“实验录像点播”、“在线测试”等功能模块，极大地方便了学生的自我学习；(3)自主开发了计算机组成原理等特色课件，通过动画形象生动地描绘出二进制数据在控制器、译码器、运算器、寄存器、外存、内存等计算机部件之间的传送过程，实现模拟实验，帮助学生加深理解；(4)独立设计开发的在线“虚拟实验室”，打破时空限制，采用网络自主式实验模式为学生提供贯穿本科阶段的全天候个性化实验服务；(5)大力建设软件工程、网络工程、信息安全等综合实训平台，使用目前先进技术，可与社会需求无缝衔接，更重要的是激发了学生的学习兴趣，增强了自信心，开拓了思维能力；(6)联合软件工程国家重点实验室、国家多媒体软件工程技术研究中心等构建大学科平台给学生提供更多、更好创新科研环境和参与课题的机会，为本科生开展创新研究和技术成果转化提供优良的条件；(7)实验中心和北京瑞星、珠海金山软件等公司签订合作建立校外实习基地培养学生的实战能力，达到了检验实验教学效果、充分利用社会资源，实现实验教学与社会的互动。4实验教学特色建设通过多年的实践和改革，实验中心在实践教学体系、实验方法、实验模式、创新平台建设与利用等方面形成了自己鲜明的特色。例如：(1)研究出了信息安全学科的知识结构和学科特点，创建了国内第一个信息安全本科专业实验教学体系，探索了相应的教学方法和手段，编写出《信息安全综合实验用书》等教材，并实际完成了信息安全专业的实验教学，接待了国内多所院校的参观与学习；(2)建立了在线“虚拟实验室”和个性化科研为代表的自主实验模式，使用了新颖的群组动态交互式等新型实验教学方法，充分体现了“因材施教”的教学指导思想，提供个性化实验教学服务，培养学生高度的应变能力、设计能力、创新能力；(3)构建了提高学生综合实践能力的创新平台，学生从基础验证实验、综合设计实验、创新提高实验到实训平台训练、实习基地实战以及毕业设计与毕业论文，多层次全方位对学生进行实践训练，全面提高学生的实践能力，实现与社会需求无缝衔接。充分利用计算机大学科平台的优势，为学生的创新实验提供源源不断的课题和优越的研究环境，众多优秀教师为学生提供指导，为学生搭起了一个创新平台，为创新能力的培养奠定了坚实的基础。5教学成果实验中心教学改革取得了良好的教学效果，学生在近几年各类竞赛中获得丰硕成果。其中，第一届至第五届全国大学生数模竞赛中获得一等奖四次、二等奖八次、三等奖三次；ACM/ICPC国际大学生程序设计大赛共获得银奖2项，铜奖8项；计算机仿真大赛获得三等奖1项；全国大学生电视大奖赛获得第三名；第七届全国“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛获二等奖二项、三等奖一项；第八届全国“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛获一等奖、二等奖各一项；湖北省大学生课外学术科技作品竞赛获一等奖、二等奖；湖北省大学生优秀科研成果获一等奖；近年来本科生获得业余科研项目201项，发表学术论文100余篇。TheResearchfortheConstructionandReformationofInnovationalComputerExperimentEducationSystemHUANGJianzhong,HUANGChuanhe,CAOJiaheng,WULibing(ComputerSchoolofWuhanUniversity,Hubei,Wuhan430079,China)Abstract:Researchingforthetransformationofexperimenteducationidea,thereformationofitscontent,theconstructionofitsmethods,thisarticleadvancestheinnovationalideaandexperiencefortheconstructionoftheexperimenteducationsysteminlab.时间反复无常，鼓着翅膀飞逝过程控制系统解耦控制系统过程控制55解耦控制解耦控制56解耦控制学习内容心1耦合过程及其要解决的问题

2相对增益与相对增益矩阵心3解耦控制系统的设计解耦控制571.耦合过程及其要解决的问题在一个生产装置中,往往需要设置若干个控制回路,来稳定各个被控变量。在这种情况下,几个回路之间就可能相互关联,相互耦合,相互影响,构成多输入多输出的相关(耦合)控制系统。PT图6-8关联严重的控制系统1.耦合过程及其要解决的问题581.耦合过程及其要解决的问题心通常认为,在一个多变量被控过程中,如果每一个被控变量只受一个控制变量的影响,则称为无耦合过程,其分析和设计方法与单变量过程控制系统完全一样◆存在耦合的多变量过程控制系统的分析与设计中需要解决的主要问题1.如何判断多变量过程的耦合程度2.如何最大限度地减少耦合程度?3.在什么情况下必须进行解耦设计,如何设计?1.耦合过程及其要解决的问题592.相对增益与相对增益矩阵令某一通道在其它系统均为开环时的放大系数与该一通道在其它系统均为闭环时的放大系数之比为,称为相对增益相对增益A1是U相对于过程中其他调节量对该被控量Y而言的增益(U→Y1);4:定义为P第一放大系数(开环增益)qq第二放大系数(闭环增益)2.相对增益与相对增益矩阵602.相对增益与相对增益矩阵☆第一放大系数p1(开环增益)指耦合系统中,除U到Y通道外,其它通道全部断开时所得到的U到Y通道的静态增益;即,