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数学建模答辩流程范文1
专业技能实验主要是培养学生的绘图技能、计算机应用技能、编程能力、数据分析能力等；在工科基础上，还要融入交通工程的专业情况，开展道路监测实验、自动控制实验、测量实习、交通调查实习等实验课程，为将来专业技能的拓展和创新打下基础。综合设计实验，主要包括一些综合性的实习和综合性的课程设计，以培养学生的综合解决实际问题的能力和意识。随着实践基础和能力拓展的递进，即可引导学生开展创新思维的锻炼———创新实验。创新实验主要是开设交通仿真、数学建模、交通规划等实验，通过各种交通仿真、规划软件的应用，结合自己的创新思想申报各种校级、省级、国家级的项目或参与到教师项目中去，最终实现培养学生综合能力和全面素质的目的。以下将从这三个实验层面着手，探索出一套层层递进的创新实验课程，以进一步完善现有交通工程专业实践教学体系，循序渐进地培养学生的专业实践技能和创新能力，进而提升学生的就业优势。
1.交通工程实践与创新基础
“交通工程实践与创新基础”是一门交通工程的专业基础技能实验课。这门面向本科一、二年级的学生而开设的专业必修课，旨在使初步接触交通工程专业的本科生获得与课堂理论相对应的科研和实践的基础知识，得到一定的科研和实验技能的训练。通过理论讲授和实践训练，指导学生参与本科科研项目，让学生在实践过程中提高动手能力和学习兴趣，培养出拼搏精神和良好的治学态度，从而奠定本科生的专业兴趣和专业技能基础。“交通工程实践与创新基础”课程包括6方面的内容:（1）参观实验室。通过对先进实验室的现场参观，让学生了解交通工程专业各个研究方向及其研究特色，了解实验室各个项目的情况，由此而引发学生独立思考，自主咨询与交流，形成心得体会和感悟。（2）参加交通工程讲座。邀请交通工程学科领域的才俊，名师以及研究生作讲座，讲授学科背景、研究目的、研究框架和研究成果。通过互动式的交流，让学生掌握开展科学研究的基本流程，并吸取前人的研究经验，形成自己的知识脉络，培养起不懂就问的良好习惯与发散思维能力。（3）科研和实践技能训练。这部分内容包括文献检索训练、实验监测训练、数据分析训练和使用常规科研工具的培训，旨在锻炼学生的文献检索能力、实践操作能力以及数据分析能力。（4）本科生科研项目申请。通过课堂学习，讲授如何申请本科生科研项目，然后根据课堂理论，学生自行拟题，开展文献搜索和实地调研，与指导教师进行有效的沟通，选定主题，最后撰写申请书。创造性地把科研项目列为本科生的实践课，充分体现了理论教学和实践教学的有机结合。（5）本科生科研项目实施。是本科生科研项目申请的延伸和升华。通过具体的研究实验、数据分析、数学建模、结论总结和评价，使学生掌握项目实施的所有步骤，而且还提高自身分析问题、解决问题的能力，逐步形成严谨的科学研究态度和创新的科学研究思维。（6）本科生科研项目结题。与本科生科研项目申请、本科生科研项目实施构成一个完整的研究过程。每个本科生科研小组都要将研究情况总结成演示报告，参与答辩，根据答辩教师的指导意见完成结题报告。本课程以本科生科研项目为主线，讲座、参观为辅，全方位地调动学生的学习积极性和主观能动性。
2.交通工程创新设计竞赛
“交通工程创新设计竞赛”作为实践教学体系中的一门综合设计实验课课，将面向本科二、三年级的学生开设。通过课程的学习，可以巩固理论教学成果，培养学生解决实际问题的能力。“交通工程创新设计竞赛”课程不仅普及了各类竞赛的基础知识，还指导学生参与竞赛活动，启发学生的创新思维，培养起独立思考，信息检索，分析与解决问题的能力，使学生对交通工程专业基础技能得到进一步的巩固和提高。本课程由以下4大内容组成，分别是:（1）各类创新设计竞赛的介绍。通过课堂讲授，让竞赛意识走进本科生的学习生涯，使学生了解各类竞赛的内容、特色和所需的基本技能和知识结构，掌握参与竞赛的整个流程，了解交通工程类竞赛的前沿技术，从而增加学生对专业的学习兴趣。（2）创新设计竞赛技能训练。包括文献检索、实验调试、数学建模以及常用软件的训练。从竞赛的角度，指导学生开展实践工作，通过纸质图书和电子资源了解竞赛资讯，掌握一定的文献检索能力、竞赛型实验的流程和具体步骤，熟悉竞赛型实验的分析和调试方法以及数学建模方法，进一步提升对交通工程学科竞赛的理性认识以及专业的认同度。（3）创新设计竞赛的实施。引导学生动手实践，制定竞赛的实施框架，并与指导教师之间充分沟通，确立并逐步实施可行性方案。此过程中，能充分锻炼学生独立分析与解决问题的能力。（4）创新设计竞赛结题。让学生掌握竞赛演示报告的写法，了解答辩流程，参与到实际的竞赛展示和答辩中去，最后撰写结题报告。交通工程专业课堂引进学科竞赛，拓宽了学生的视野和知识领域，使学生了解最先进的学科前沿技术，也培养起学生务实的科研意识、创新思维和能力。
3.科学研究实践与创新
“科学研究实践与创新”是在前面专业基础技能实验和综合设计实验基础上深化的创新实验课，将对本科四年级的学生开设。在四年级学生开展毕业设计、踏上社会或继续深造之前选修本门课程，可奠定更加坚实的实践理论和实践经验基础。“科学研究实践与创新”课程进一步巩固深化交通工程专业的理论教学效果，培养学生的综合素质和能力，让学生掌握高新技术在交通工程领域的运用，掌握与用人单位需求接近的实际技能，树立起实事求是的科研态度和创新精神。本课程包括5个方面的内容，分别是：（1）研究背景。在加入实验室了解实验环境的基础上，通过咨询交流和参与科研项目，更进一步地了解交通工程专业各研究团队的方向及其研究特色，了解相关领域的先进技术以及项目研究目的和意义。（2）科研和实践技能训练。了解研究型实验的要求和流程，在教师的指导下能独立开展实验并掌握一门可视化编程的工具和技巧，进一步巩固专业技能和独立实践能力。（3）科学研究项目选题。（4）科学研究项目实施。（5）科学研究项目结题。科学研究项目的选题、实施、结题与前面两门课程的内容是一致的，是前面两门实验基础上的深化和升华，通过不断的训练和反复的实验，综合提高学生的实践能力、独立思考能力、创新能力和全面素质，为本科生将来踏上社会或者继续深造提供了坚实保障。
二、创新实践教学课程体系的配套措施
1.实践教学教育理念的建设
先进的教育理念往往是成功教学改革的关键。当今时代，高等教育以素质教育为中心，应树立融素质、知识、能力于一体的观念；树立以学生作为学习主体，提高对学生自身能力培养的观念；经济和技术的竞争，不仅是人才数量和科技的竞争，更是人才创新精神和创新能力的竞争，因此还要树立创造性教学的观念。
2.“双师型”的教师团队
教师是教育事业的第一资源和核心要素。“十二五”教育规划纲要提出，要大力加强“双师型”教师队伍的培养。交通工程专业的学科建设，坚持理论教学和实践教学相结合，尤其需要既能胜任理论教学，又能指导学生实践技能的“双师型”教师团队。
3.实践教学资源
实践教学条件的改善、实验实训平台的构建，是落实实践教学工作、提高实践教学质量、完善实践教学体系的基础。加大实验实习条件改造投入的力度，整合现有的实验教学资源，购买充足数量、优良性能的实验设备和器材，彻底改造和整合传统的实验环境，既能让教师充分利用教学资源，提高授课效率，也使学生更好地锻炼独立实验能力和综合实践能力。
4.校外实习基地
实习基地是高等工科院校培养学生工程实践能力、提高学生科研水平、增强学生创新意识的重要场所，也是教师开展科研、推广先进科技成果、提高实践教学质量的重要依托和有效途径。为了实现培养出适应现代社会需求的技能型、应用型、创新型人才的教学任务，应该加大校企合作，强化产、学、研三者的结合，积极开拓和建设优质、稳定的校外实习基地。
5.实践教学质量的管理与评价体系
目前大部分高校已建立了教学质量评估系统，主要是面向教师的课堂理论教学，还没有独立的实践教学质量评估系统。针对教师的实践教学以及学生的实践效果，建立对应的实践教学质量评价机制，有着重大的现实意义。一方面要从学生的实际操作、分析与解决问题、综合分析、创新等实验能力来考察实践教学的成果；另一方面，要重视施教者实践教学过程质量的评价。
三、结语
数学建模答辩流程范文2
关键词：现代控制理论；教学；改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）03-0123-02
《现代控制理论》课程是自动化专业本科生必修的一门专业基础课，是具有一般方法论性质的技术理论基础课。本课程以控制系统为研究对象，既综合运用了本专业前期开设的数学、物理、电路、电子技术、电机与拖动基础、自动控制原理等课程知识，又将信息论、控制论与系统论的许多概念和理论与工程实际相结合，拓宽和引进了许多新概念、新知识，为本专业学生学习后续课程进一步增强了理论基础与工程意识，提高了综合运用所学知识分析问题的能力。经典控制理论使用微分方程、传递函数等描述系统的运动规律，而现代控制理论采用的是状态空间法，就是用一组状态变量的一阶微分方程组作为系统的数学模型，广泛使用矩阵等高等代数知识，使许多学生认为这门课就是一门数学课。为了提高学生的学习兴趣以及加强能力培养，我们在教学过程中做了一系列的教学改革。
一、教学内容的改革
学习《现代控制理论》课程，合肥学院自动化专业学生一直使用机械工业出版社的“十一五”国家级规划教材《现代控制理论基础》（王孝武教授主编）作为教材，全书共6章，前5章为课堂讲授内容，第6章为自学内容，主要掌握最优控制问题的提法、最优控制问题的定义，了解常用的解法和我国航空航天工程的成就。改革之前该课程3.5学分，42学时理论教学，6学时实验；改革后该课程5学分，140学时学量，包括：40学时理论教学、8学时实验、8学时仿真、1周实训、60学时自主学习。从学时分配和内容变化上就可以看出对能力培养的重视。
1.理论教学。从第1章开始，除了书中的例题外，把实验室一阶倒立摆、三容水箱实验装置引入课堂教学，建立了这两个实验装置的数学模型；基于齐次状态方程、非其次状态方程，分析系统的运动规律；采用多种方法判断系统的能控性、能观性，在适当调整系统参数的基础上，可对系统进行结构性分解；针对系统的非线性模型、线性化模型分析系统的Lyapunov稳定性、BIBO稳定性；采用状态反馈、输出反馈，对系统极点进行配置；设计内膜控制器，实现渐近跟踪与干扰抑制；对三容水箱设计解耦控制器，实现多输入多输出系统的解耦控制。在整个理论教学过程中，明确理论的工程价值与应用背景，强调理论的应用与应用的理论。
2.实践教学。在课程教学改革中，强化了实践教学，8学时实验分为1个验证性实验和2个设计性实验；8学时仿真分为4个上机实验，在Matlab环境下对书中所有例题进行编程验证；1周实训要求同学们能将三容水箱实验系统运行起来，并能排除老师设置的运行故障；在自主学习中也安排了3个实训项目。
3.自主学习内容。传统的自主学习包括课前预习、课后复习、做作业、实验前预习、编写实验报告等；在课程教学改革中，规定了自学内容，明确纳入闭卷考试范围，还增加了三个项目。项目一：一阶倒立摆系统的建模。针对实验室一阶倒立摆实验装置，考察学生对控制系统的观察能力、认知能力、机理分析与数学建模能力，提交项目报告。项目二：一阶倒立摆系统的控制设计与实现。根据项目一的结果，在Matlab/Simulink环境下，实现对控制系统的性能分析与控制实现以及变量的图形表示，重点考察学生对控制理论的理解，培养控制系统设计能力和编程能力。项目三：三容水箱的建模、控制设计与实现。就是把项目一和项目二的内容重做一遍。项目一和项目二的考核成绩各占课程成绩的15%。
二、工程能力体系的构建与实现
能力包括一般能力和特殊能力。一般能力指在一项活动中表现出来的思维能力、学习能力、观察力、记忆力等。特殊能力是指在特定的实践活动中所必须具备的分析能力、组织能力、协调能力、创新能力等。高等工程教育中学生的工程能力特指学生的综合素质在工程实践活动中表现出的实际本领和能量。自动化专业学生的工程能力内涵包括五个方面。①控制工程的认知能力，包括熟悉生产流程与工艺、自动化设备与设备操作；②自动控制工程设计能力，包括设计指标、设计原则、设计方法与工程计算方法；③控制工程实施能力，包括项目管理、电路连接、机电设备连接、系统联调与测试；④表达、交流与学习能力，具有广泛交流、文字处理和语言表达与交流能力，具备终生学习的能力；⑤创造创新能力，具有设计和开发较复杂技术系统的创造创新能力，能适应和胜任多变的职业领域，了解工程与社会间的复杂关系，能胜任跨学科合作的协调和合作能力。《现代控制理论》课程的工程能力包括：控制工程认知能力、自动控制工程设计能力、工程实践与项目管理能力、表达交流与自学能力、创造创新能力等，其体系结构如图1所示。
用状态空间法对MIMO复杂系统建模，并进一步通过状态方程求解分析、研究线性控制系统的运动规律，培养学生观察问题、机理分析与建模的能力；研究线性系统的能控性、能观性与结构分解以及一般系统的稳定性，培养学生知识学习与应用能力、逻辑思维能力、创新与创造能力；研究线性定常系统的综合问题，包括状态反馈和输出反馈、极点配置、镇定、状态观测器、解耦控制以及渐近跟踪和干扰抑制等，培养学生的控制工程认知能力、设计能力、解决问题与创新能力；最优控制的基本思想以及最优控制问题的提法、解法等，培养学生的自主学习能力；实验、仿真和实训培养学生的编程能力，系统维护维修与运行管理能力，工程实践与项目管理能力，自主学习能力，表达交流与团队精神。如在项目学习中，每班分成15组，每组3人，分工明确，在实践不同项目时要重新组队，不允许几个人在一起做不同的项目。现在的项目和实验都来自于实验室设备，将来要加强与企业的合作，项目内容与企业深度融合，把学生的作品应用于生产。在教学方法上，重点引入项目牵引教学法、基于问题的研究性教学法、讨论式教学法、实验实践法和自主学习法。
三、考核方法的改革
改革前该课程的考核基本上都是采用课程结束后的闭卷考试加实验成绩的办法，这种方法不能很好地体现对学生能力培养的要求。改革以后课程成绩由下面5个部分组成。
1.项目一：一阶倒立摆系统的建模，提交项目报告，占15%；由学生自主学习完成。
2.项目二：一阶倒立摆系统的控制设计与实现，提交项目报告，占15%；由学生自主学习完成。
3.项目三：三容水箱的控制、故障检测与系统维护、维修与运行（1周实训），提交项目报告，分组答辩，占15%。
以上三个项目，全部通过，且实验、仿真和作业全部完成的同学才能参加最后的闭卷考试！
4.学习笔记：重点检查学生学习过程中的预习情况、自主学习情况、学习内容的分析、总结与固化水平，占10%。
5.结束后闭卷考试：重点检查学生对本课程基础知识的掌握与应用情况，占45%，最低控制线60分。
四、总结
该课程在第六学期开设，从2012年开始改革，已经历了三届学生，学生普遍反映这门课的教学内容与实验设备密切结合，增加了学习兴趣，也培养了自己的动手实践能力，学生课程成绩不断提高。特别是学习了现代控制理论以后，学生在各类科技竞赛活动中成绩不断提高，如2014年7月在第九届“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛安徽赛区比赛中，获一等奖2项、二等奖5项，并有1支队伍入围全国总决赛；2014年7月有一个队代表学院首次参加全国大学生“西门子杯”工业自动化挑战赛，取得华东三分赛区二等奖、安徽赛区三等奖的好成绩，并将参加全国赛。
下一步逐渐将一些典型的自动化产品引入教材、引入课堂教学、引入实践教学，把应用型人才培养落在实处。
参考文献：
[1]蔡敬民.基于能力导向的模块化教学体系构建――以合肥学院为例[M].中国科技大学出版社，2012.
数学建模答辩流程范文3
有人说过，人生就象是演戏，舞台是生活，背景是社会，而每个人便是自己这一出戏的主角。我们的生活天天在变化中，记得那天，大家一起顶着火热的太阳在中心花坛着急的询问自己到底住哪辆车，一下被某些人叫上车，一下又下去，搞得抱怨满天飞。到了林科大对面的实训基地，工作人员告诉我们哪些人去火车站，才发现我的方向被他们搞错了，被调配到去火车站学.NET，其实，那会我也觉得无所谓，学什么都一样，也想可能去他们公司总部可能学到的东西更多。后面，辅导员们跟那边的老师争论调解了好久才把我们这批去火车站的人确定好，很高兴我们班的6个女生都安排在一起。到了那边住宿的地方女生们都有点抱怨空间太狭窄了，反映了好多问题，好多都不想呆在这里想回学校附近的实训基地，直到晚上和林科大对面的同学通了电话之后才找到了一点“平衡”安下心了，“将就”的呆下来。来的这个过程可谓一波三折啊！！
7月12号我们开始进入正式的实训生活。刚开始老师为了知道我们到底是怎样的一个水平，让我们用实现简单的登陆注册功能。哎，只怪自己在学校真的没有将知识经常巩固，学一门丢一门，在老师的帮助下编写了一上午才成功实现。那会儿真有点沮丧，也有点压力。也就是那一上午过后让我完完全全的进入了实训的状态。这次实训的项目只要围绕BPO系统的开发流程而进行，项目是专业老师以前在软件公司做过的一个真实的case，他带领我们从最开始的项目需求开始，分析项目业务实体对象的属性，建立三层架构，一步步实现那些原本让我们觉的很难的东西。第一周我们跟着老师一起敲代码，大家噼噼啪啪的把键盘敲的好响，都觉得挺有感觉，也觉得挺有收获的。其实他讲的大部分知识我们都已经在学校学过，只是我们没有很好的综合应用，没有真正明白那些知识点的真正用途，同时，自己平时编程时也没有将代码的层次分的那么清楚（比如：模型层专门用来定义业务实体类的属性，根据模型层建立数据库；数据访问层是专门面向数据库，进行增删查改的操作；根据用户需求，创建界面层，界面层通过模型层和数据访问层实现特定的功能。）。
第二周我们已经完全适应了那里的生活节奏，项目也在日益加难中，自己独立思考去实现的东西也越来越多。因为我们是分团队进行项目实施的（我们取了各洋气的团队名称：FreeSky团队），所以，除了自己组的同学接触多以外也很少和他们其他人接触。不过，慢慢的我也发现班上有编程很厉害的人，他们的进度比我快多了，自己真的觉得挺有压力的，也时常感叹以前真的编程编的太少了，不知道现在还来不来的及赶上别人的步伐。到了第三周，我明显感到了吃力，自己同组的同学都有点力不从心了，可能是项目跟不上的缘故，有时候，感觉自己一个人在孤军奋战，稍稍有点失意。虽然项目已经做了两个星期了，可才进入到核心流程的第一部分，我估摸着可能在整个实训阶段这个项目是不可能完完全全完成了，有点小小的失望，我多么希望自己能真正完成好一个完整的项目。
8月3号我们进行了最后的项目答辩，因为我们是最后一个答辩的所以等了很久才上场，那种等待的心情真的很不爽，一者因为，看到他们被老师问的答不上来而感到担心，二来，自己的ppt做的不是很好，心里也还没完全理清楚自己要怎样组织我的语言让评委很清晰的知道我要表达的意思，所以很紧张。不过，还好，我们是幸运的，我们不用讲ppt，只要看着项目最后实现的效果讲我们的模块就行。在专业老师的帮助下，自我感觉我们表现的还可以。
随着项目答辩的结束，我们的实训也结束了。
在这二十天里，我们每天唱班歌——《我相信》，喊班号：“团结进取，求实创新”，天天穿着同一件实训制服,带着我们的工作牌，在教室与寝室之间徘徊，天天等电梯挤电梯，偶尔爬下18层的楼梯，我们几乎天天中午去吃蒸菜，晚上还要写一天的心得。还有，我们轮流每个组都表演了节目。说到节目，我不得不特别提一下，我们表演的第一个节目是合唱，大家六个人一中午没睡觉搞排练，好不容易上场了，结果状况频频，有人忘词，有人跑调，还有就是大家唱的真的是很“混乱”，难怪惹的下面的人大笑，后面我们看了视频也是笑翻了天。第二个节目是小品，为了表现里面的不同人物性格，我们各自揣摩，互相提意见，利用午休对台本，走台。（呵呵，我觉得效果还可以啦！）。节目的排练锻炼了我们的团队合作精神，大家一起齐心协力合作的成果虽然有时候不是那么尽如人意，但过程是美好的。我想说的是：FreeSky最棒！:
数学建模答辩流程范文4
【Key words】Systemview； Project oriented； Communication principle； Application type
0 引言
随着现代通信技术的快速发展，通信原理课程在电子、通信领域中扮演着非常重要的角色。该课程具有理论性较强、知识面较广、难度较大的显著特点。作为本科教学的专业核心课，结合应用型人才的培养目标，实践环节引入《通信原理》课程教学，将有利于学生掌握通信基础知识和基本概念，能更好地理解通信系统完整性，从而提高学生将理论与实际紧密联系起来的能力，并且通过实践学生的动手操作能力和分析问题的能力也在不同程度上得到锻炼和提升[1]。
SystemView是基于Windows环境下运行的一种可视化动态系统分析平台，常用于现代工程与通信系统的设计及仿真，可应用于从信号处理、滤波器设计、各种复杂的模拟、数字、数模混合系统以及各种多速率系统的设计与仿真直到一般的系统数学模型建立、线性或非线性控制系统等各个领域[2]。它使用功能模块（Token）去描述程序，能快速地建立和修改系统、访问与调整参数，具有仿真运行速度快、灵活性好、功能强大等特点。
在传统的高等教育体制中，学生主要集中注意力去在记忆和理解书本上的基础知识、基本理论；而在面向课题的教学模式中，学生在实践中学习，更多注重于操作动手能力和独立分析能力。如今，这种创新的教学模式引起国内很多高校尤其是应用型本科高校的重视，高校本科教学将引入越来越多的实践环节。
1 教学流程
本文以面向项目教学模式的改革为前提，应用型本科高校为依托，以通信原理课程教学为例，课程教学结合功能强大的通信仿真软件Systemview，理论教学以“项目”的形式引进实践环节，教学效果良好。传统高等教育的突出特点就是所有学生在相同的教学计划下，按相同的课程设置和教学大纲学习，重点掌握基础理论知识，这是一种个体趋向标准化的教学方式。与上述不同的是，面向课题的教学模式则是与实际紧密联系在一起，将工程中的常见的实际问题应用于课题当中。因此面向项目的教学根本是培养学生在实践中学习的能力，给学生提供更多实践和深入探讨的机会。在通信原理课程教学的组织和安排上引入了面向项目的教学思路，按照以下几个环节安排教学：
（1）面向项目教学中，课题组作为基本单元。在学期的开始，成立课题组，课题组的成员为3～5名学生，每个学期其成员需合作完成一个课题。
（2）授课采用PPT汇报、大课堂、远程教学和讨论组等教学手段，其内容与课题联系紧密，并且要求教师对学生进行每周两次的辅导。
（3）为每个课题组提供如计算机、网络、U盘等实践资源。
学期开始，教师指导每个课题组先对课题进行一定的分析；学生在课堂听讲、完成作业和阅读文献的过程中掌握所需的理论知识，并通过做仿真实验、相互讨论、教师指导等形式完成项目任务；学期末，学生将课题设计报告上交并对课题内容进行答辩，教师对课题组设计与仿真结果进行现场验收或查阅工作过程视频并评估其成果和设计方法，综合几方面的结果给出总评成绩。同时，在课题进行中，每个学生必须提交自己的想法、思路及课题成果与同组成员及指导老师共同交流和讨论，学生在完成课题的过程中，专业技术知识得到加强和巩固、独立思考的能力也有一定的提高、分析问题和解决问题的能力得到锻炼和提升。
2 典型课题举例
学期初，每课题组先确立课题内容，然后结合Systemview软件仿真一个完整的通信系统。在内容上包括模拟通信、数字基带通信、数字带通等方面。学生运用功能强大的Systemview通信工具完成课题相应功能。下面是学生课题的典型示例。
2.1 系统的设计与实现
利用功能模块化、交互技术完成通信系统的设计与仿真实现。SystemView的用户环境包含设计窗口（如图1所示）和分析窗口两个界面，该仿真平台界面友好、操作简便、功能完整以及可扩展性好[3]。
2.2 模拟调制系统中常规双边带调幅（AM）系统仿真实例
常规双边带调幅（AM）系统设计界面如图1所示，用户通过选择不同图符库中的功能图符，并设定好幅度、频率、相位、系统定时、截至频率等系数；再通过仿真运行，得到分析窗口如图2所示，从图中可看到AM欠调幅信号波形、相干解调后的信号与输入信号的比较等波形。
2.3 数字基带传输系统仿真实例
数字基带传输系统是一种不经过载波调制而直接传输数字基带信号的系统，也就是说基带信号不需要经过载波调制而直接进行传输。它主要应用于某些具有低通特性的有线信道尤其是传输距离不太远的系统中（如计算机局域网）[4]。建模时用户选择功能图符包括PN序列、脉冲形成器、线性滤波器、抽样器、保持器、判决器、高斯噪声和正弦波形；仿真波形如图3所示，我们可以看到基带信号的波形、解调后的波形及其眼图波形。
2.4 数字调制系统中二进制频移键控系统仿真实例
无论是AM、FM还是PM的调制方式，输入的基带信号都为模拟信号。当输入基带信号为数字信号来改变载波信号的幅度、频率和相位，得到幅移键控、频移键控和相移键控，都为数字调制系统[5]。二进制频移键控系统设计界面和仿真结果如图4和5所示。设计框图采用相乘法2路2ASK的叠加产生2FSK信号，得到基带信号波形、2FSK信号波形、基带信号和已调信号的功率谱波形等。
3 总结
数学建模答辩流程范文5
关键词： 学科竞赛 海洋与地球本科教学 创新
1.概述
同济大学海洋与地球科学学院学术方向以海洋及相邻陆区的环境和资源为总目标，坚持和发展海洋与陆地，古代与现代，地质与地球物理、地球化学、观测、实验和模拟相结合的特色，探索和发展海洋及相邻陆区资源、环境定量研究中的新思路、新途径和新方法，使本学科成为以海陆结合为特色、与国际海洋地质学科前沿接轨的培养高层次人才的基地，成为中国南海及西太平洋边缘海古环境及综合地球物理研究的中心之一。为了达到以上目标，我们经过多年的探索，创建并实践了“学科竞赛-教学改革”的互动模式[1]：以教学改革为主体，教学计划培养与学生创新相结合，构成人才培养的大环境[2—3]，以学科竞赛推动教改，特别是实践教学改革[4—6]，培养学生的创新素质，提高教学质量[7—8]。
2.学科竞赛的体系与保障
为了实现海洋与地球学科大学生学科竞赛工作的顺利开展，充分利用整个学院的教学、实验、科研资源，以及海洋地质国家重点实验室资源。国家级实验室对学生的开放为学生学科竞赛提供了良好的平台，这种开放是一个系统项目，需要在体系与保障制度上建立创新机制[9]，包括建立完整的学科竞赛管理机制与机构，良好的学科竞赛保障制度，调动学生参与学科竞赛的积极性，教师经历投入的保证和奖励制度及创新项目的良性循环制度。
目前，大学生学科竞赛工作主要由学院大学生地学创新基地（简称基地）管理，大学生地学创新基地工作实行院长负责制，由教学副院长统筹安排、调配、使用全院创新教学资源和海洋地质国家重点实验室资源，实现优质资源共享，组织开展各类大学生竞赛活动。依据基础学科竞赛与专业、科技创新竞赛的不同特点区别管理。海洋学院学科竞赛管理机制流程图下图所示。
由项目实施领导小组、教师指导小组和学生管理小组协调完成；建立指导学生创新活动的工作手册，完善项目从申请到中期考核直至结题的申请和统计管理表格，完善基地的日常运行制度。基地除了要新添置必要的小型实验设备外，学生实验所需要的主要大型仪器设备还分布在学院各个课题组中，学院需要制定必要的制度，以保证学生可以使用这些仪器设备进行研究，届时有关教师和实验室指导人员要给予必要的指导和协助。相关使用条例目前参照学院和重点实验室的设备使用条例实施，明确基地设备的使用制度。
通过培养计划的修订，对大学生在基地内进行的项目研究和实践活动，可核定一定的实践类学分，并把参加地学创新基地活动、承担过基地创新项目等考虑作为推荐免试研究生的一个必要条件。对于参加各类学科竞赛取得优异成绩的学生和取得较好研究成果的学生在综合测评时予以加分，评定奖学金等方面也会优先考虑。
为鼓励教师在指导基地学生过程中的精力投入，指导学生项目均核定一定的教学工作量，并对指导效果好的教师在推荐优秀教师等方面优先考虑；对取得重要研究成果或有重要成果苗头的项目，要加大教师指导和资金资助的力度。
依据项目管理办法和项目立项指导方案，全院大学生都可以以个人或研究小组形式申请创新基地项目（鼓励以研究小组形式申请）。无论教师为大学生提出的课题，还是学生根据个人兴趣提出的课题，都要提交开题报告和课题设计书。经过公开答辩，基地领导小组和教师指导小组择优选拔合适项目进入基地。项目名单在学院公示。领导小组和教师指导小组对进入基地研究的所有项目进行不同阶段的研究进展评估，听取学生的研究进展汇报。对不再适合在创新基地进行研究的课题，终止资助。对可进一步研究的项目，提出下一步研究的意见和建议，供学生参考。
3.学科竞赛特色及成果分析
学院根据本科生不同学习阶段的特征和重点对低年级和高年级的学生实行区别化竞赛引导。低年级学生处于基础课程学习阶段，作为课程学习的补充，学院鼓励他们多参与数、理、化、英语等基础学科竞赛。同时他们接触到专业概论性课程，正在建立专业兴趣，实验兴趣小组活动给他们提供了良好的交流学习环境。而高年学生已进入海洋地球学科专业学习阶段，具备了一定的专业知识和技能，因此以海洋地球学科科技创新活动和相关竞赛为主。
通过设立基地创新项目与参加学科竞赛相结合的模式，构建多层次的学科竞赛体系。目前，学院大学生参与的学科竞赛主要包括：高等数学竞赛、物理竞赛、上海市大学生计算机应用能力大赛、全国大学生英语竞赛、全国地球信息系统（GIS）设计大赛、全国大学生海洋知识竞赛、全国大学生数学建模竞赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛等。其中，我院本科生2010-2011学年，共有14位同学获得5项学科竞赛奖励，其中包括“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛上海赛区二等奖1项；全国海洋知识竞赛上海赛区奖第三名1项；校级高等数学竞赛一等奖1人；校级普通物理竞赛一等奖1人、二等奖1人、优胜奖2人，上海市大学生计算机应用能力大赛优胜奖2人。通过答辩审核，2011年我院新立项大学生科技创新项目达17项，其中上海项目3项、同济大学大学生创新实践训练计划（Students Innovation Training Program，SITP）9项、学院项目5项，覆盖全部242名大学生中的38%。让学有余力的学生都可以参加到大学生的创新项目中去，并达到很好的创新教育的效果。
4.学科竞赛对本科教学的影响
海洋地球学科竞赛对本科生教学的影响涉及学生能力尤其是创新能力，教师教学理念的促进及本科生导师制的落实和发展等一系列的本科教学改革。
首先，学科竞赛有利于培养学生能力[10]。海洋地球科学学科竞赛活动不是简单的教学活动的延伸，它具有自身的特征。学生对科学学科竞赛活动的兴趣及学生已有的知识水平、技能都直接影响学生参与科学学科竞赛活动的积极性；科学学科竞赛不同于常规教学，学习内容，学习方法要求明显高于常规教学。所以，科学学科竞赛是在专业基础知识上的延伸，没有扎实的基础，就不可能深入学习专业知识，更别谈参与更高水平的科学学科竞赛。在参与科学学科竞赛的过程中，学生能主动学习专业知识，加深对专业的理解，拓宽科学学科知识面，更好地把握海洋地球专业的方向。从某个角度来讲，实际上就是一个从无到有，运用原有基础知识，进行知识的重组、提出新观点的过程，能有效培养学生的创新能力。
其次，学科竞赛有利于转变教学理念[11]。众所周知，海洋地球科学学科竞赛对学生学习潜力和创造性工作潜力均有不同的提高。教育者有责任不断地因人而异地提出新的高度要求，使其潜力得到发展和发挥。以素质教育为动力，培养卓越人才可以使学校学科竞赛辅导达到一个较高水平。
最后，学科竞赛有利于促进本科生导师制的落实和发展。传统的本科教学方式是：以教师为中心，教师通过讲解、板书等作为教学手段和方法向学生传授知识。在这种教学方式中，教师是主动的施教者，学生则是外界刺激的被动接受者，知识的灌输对象。传统的教育理念下所培养的人才只能是复现型人才，而现代社会呼唤综合型人才、创造型人才。本科生导师通过竞赛辅导和创新项目指导，切实和学生实现多元化交流，全方位引导学生成长成才。
总之，海洋开展海洋地球学科竞赛活动在培养学生能力，优化学科管理，转变教学理念，促进专业发展的作用有待于在教学实践中进一步探讨、总结和提高。
5.开展学科竞赛工作思考
按照海洋学院大学生学科竞赛工作的要求和目标，还有一些工作需要在今后改进与完善。由于海洋与地球学科研究涉及研究广度很大，其中海洋及相邻陆区研究对本科生竞赛而言实施起来难度较大。可以完善海洋地球大学生地学创新活动室的建设和管理，便于大学生在室内地学试验测试、大学生学术活动交流、指导教师及校外专家与大学生之间的学术交流等、相关规章和成果展示宣传等。需进一步加强项目管理，严把立项和结题关，形成退出机制和奖励机制，鼓励学生高水平完成科技创新项目，鼓励本科生通过科技创新发表相关报告、专利及学术论文等。最后，根据项目立项管理时间节点，合理统筹管理院级项目、校级SITP、上海市级及国家级项目，形成推优梯队。对真正优秀项目加强培育和孵化工作，推荐参加国家“挑战杯”等重要赛事。根据海洋地球学科的竞赛成绩与效果及时反馈竞赛并指导教学改革。
6.结语
海洋学院大学生学科竞赛工作是依托整个学院的教学、实验、科研资源，以及海洋地质国家重点实验室资源开展工作。海洋与地球学科竞赛—教学改革的互动模式。以教学改革为主体，教学计划培养与学生创新相结合，构成人才培养的大环境。以学科竞赛推动教改，培养学生的创新素质，提高教学质量，形成培养人才与教改双赢的局面。
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关键词：过程装备控制技术；行动导向法；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）30-0241-02
引言：
从企业对过程装备与控制工程专业毕业学生在控制方面需掌握的知识结构及发展需求来看，不仅需要设计设备本体，更需要设计机电一体化产品。但目前毕业生的现状是，对设备本体设计尚可，但对机电一体化产品设计存在困难，主要原因是控制类课程理论程度高，与实际应用有一定差距，所以对控制类课程进行优化，尤其是对过程装备控制技术这门核心专业课程进行教学改革，提高其教学质量显得尤为紧迫。通过实施教学改革，有望拓宽过程装备与控制工程专业毕业学生就业范围，使学生对设备本体设计及自动化控制设计两方面都能得心应手，大大提升毕业生的就业竞争力。
综上所述，开展系统深入的研究，进行《过程装备控制技术》课程教学改革，确立新的人才培养目标，实现过程装备：化―机―电一体化的专业培养特色和模式，构建“行动导向”新的教学体系，创新应用型人才培养模式，是当前迫在眉睫的任务。
一、行动导向法
“行动导向法”，是指教师不再按照传统的学科体系来传授教学内容，而是按照行为或工作任务来确定学习内容、目标，设置学习情境，组织教学。教学内容以职业活动为核心，以学生为主体，以教师为学习过程的组织者与协调者，通过行动来获得实际职业环境中所需要的能力。“行为导向”可以采用多种方式进行课堂教学，主要的包括“635”教学法，“头脑风暴”教学法，“项目”教学法及其角色扮演法、情境教学法、实验法等。行动导向法的引入，旨在改变传统的教学模式，以更好地培养学生的职业技能。同时使学生具备综合职业能力。本文旨在根据现代高等教育的培养目标，将“行动导向”教学法应用于《过程装备控制技术及应用》课程的毕业设计教学中，并取得较好的效果。
二、《过程装备控制技术》在过程装备与控制工程专业中的地位
过程装备与控制工程专业特色是基于专业培养目标和毕业生能力的要求，将“过程”、“装备”与“控制”这三个知识领域有机结合在一起，以机械为主，工艺与控制为辅的“一体两翼”的复合型交叉专业。我院本专业控制方面的核心教材主要采用《过程装备控制技术及应用》，与以前的《过程控制及自动化仪表》或与《自动检测技术》相比较，该书包含的内容要广，内容较新。该书覆盖了过程装备传感器检测技术、气动和电动仪表、计算机过程控制技术、可编程控制器及其应用、典型过程控制系统等方面。从使用的情况来看，该书控制方面内容涉及很宽，但是在讲授时也存在一些问题，比如讲解知识点较广，但有些知识点感觉只是点到为止，并不深入，使学生在工作时不敢用。如何吃透它，改变传统的教学模式势在必行。
本文从过程装备控制技术在毕业设计中的应用角度出发，采用行动导向法教学模式从选题、方案的设计及各种仪表的选择等方面做了阐述。希望能对学生的毕业设计有些帮助。
三、行动导向法指导下的《过程装备控制技术》在毕业设计中的设计思想
1.通过选题确定职业岗位。对社会需求的调查与分析是教学设计的起点，以便确定专业岗位。毕业设计的选题应围绕这些专业岗位并符合专业培养目标，难度要适宜。毕业生可以在指导教师的指导下根据自己实际情况自主选题，也可以结合毕业去向进行选题。选题应本着充分调动学生的积极性和主动性的原则。
2.分析岗位职责，分解任务。通过对岗位职责分析，确定完成每一项工作任务所需的职业能力，从而进行任务分解，建立设计控制系统的框架。下面以设计隔焰式隧道窑温度控制系统这个项目为例进行介绍。设计时主要包括：（1）控制系统方案的设计。在充分熟悉了隔焰式隧道窑生产工艺流程的基础上，确定了窑道的烧成带的烧结温度为生产中的主要控制指标后，对要控制的对象――隔焰式隧道窑进行干扰因素分析，最后通过对各种控制方案优劣的比较，确定采用串级控制的方案。（2）确定系统的被控变量和操作变量。被控变量是生产中需控制的关键性变量，操作变量则是起控制作用的变量。选择时可根据被控变量和操作变量的基本选择原则，从多个变量中选择一个合适的变量作为被控变量或操作变量。该项目隔焰式隧道窑温度串级控制系统中，学生通过对隔焰式隧道窑具体工艺及质量指标的分析，选定窑道烧成带的温度作为主被控变量，以燃烧室温度为副被控变量，将燃料的流量作为操纵变量。（3）被控对象数学模型的建立。建立被控对象数学模型的目的是为了进行控制器参数的整定和系统的调试以及利用数学模型进行仿真研究。该项目学生采用实测建模在副对象（燃烧室）、主对象（隔焰板、烧成带）的输入端分别加上激励信号，得到输出的响应曲线，然后利用先验知识分析曲线，根据曲线的特点用数学的方法归纳出主、副对象的数学模型。（4）控制器控制规律的选择。控制器是对控制系统中信息经过运算处理发出控制信号，对控制质量起决定性的作用。了解常用的几种控制规律（位式、P、I、D）的选择原则及其优缺点是选择适当控制规律的前提。该项目隔焰式隧道窑温度串级控制系统中有两个控制器，一个主控制器，一个副控制器。因为主变量烧成带的温度工艺对它的精度要求高，一般要求达到1300℃，偏差不得超过±5℃，且主对象容量滞后较大，所以主控制器选用PID控制规律；副调节器的任务是要快动作以迅速抵消落在副环内的二次扰动，而且副变量燃烧室温度并不要求无差，所以选了P调节器。（5）测量变送装置及控制阀的选择。测量变送装置的作用是将工业生产过程的参数（如流量、压力、温度、物位和成分等）经检测并转换为标准信号。对测量变送装置的基本要求是准确、迅速和可靠。控制阀的选择包括：控制阀结构形式的选择；控制阀流量特性的选择；气开式与气关式的选择；控制阀口径的选择。选择时要综合考虑各方面，选择出合适的测量变送装置及控制阀。该项目隔焰式隧道窑温度串级控制系统中，主、副变量的温度均高于600℃，所以学生一般多选用热电偶温度变送器，热电偶的型号为铂铑30-铂铑6；考虑到生产的安全，控制阀选择“气开”工作方式的直通单座阀。（6）控制系统整定方法的选择。一旦系统按所设计的方案安装就绪，对象的特性和干扰位置等因素基本固定下来，这时系统的质量主要取决于控制器参数的整定。该项目隔焰式隧道窑温度串级控制系统的整定学生们采用先副环后主环的两步整定法，具体整定的方法上可用经验凑试法。（7）通过系统仿真验证控制方案的成败。计算机仿真在系统研究中的重要性在于它不仅经济而且安全可靠。如可使用MATLAB软件里的Simulink仿真工具，构造仿真模型，针对目标知识点进行仿真，得到仿真曲线来评价所设计控制方案的质量。质量完全满足要求，则控制方案设计是合理的。该项目隔焰式隧道窑温度串级控制系统学生们采用MATLAB软件里的Simulink构建仿真模型，得到的仿真曲线基本满足工艺提出的品质指标的要求。
3.将行动领域转换成学习内容。以上是对一个完整的工作进程中每个具体行为所需要的职业能力进行了阐述和学习，从而将行动领域转换成学习内容。具体采用行动导向法的哪种教学方法应根据教学设计内容灵活选择使用。
4.对项目结果的汇报、演示、评估。最后，通过毕业答辩，对该项目的结果进行汇报、演示，由老师和学生联合评估是否达到了预期目标，项目实施过程中出现了什么问题，如何解决，结果中哪些好，哪些有待改进等等。
四、结束语
总之，行动导向教学法中学习是个体的行动，学生是学习的主体，教师是学习行动的组织者、引导者、咨询者，为了“行动”来学习并通过“行动”来学习，从而达到教、学、做一体化。行动导向教学法不强调知识的系统性，在教学中重视“案例”教学，重视“解决实际问题”及“自我管理式的学习”。这种教学方法的作用，不仅使学生更快地掌握了专业技能，同时培养学生解决工程实际问题的方法能力、与人协作共事的社会能力和创新精神。
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