《自動控制原理》課程標(biāo)準(zhǔn).doc

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《自動控制原理》課程標(biāo)準(zhǔn) 一、課程基本信息 課程名稱：自動控制原理 課程代碼：011087 課程類別：專業(yè)核心課 課程類型： B類（理論＋實(shí)踐課） 是否為精品課程：否 總學(xué)時：64（理論學(xué)時數(shù)：32，實(shí)踐學(xué)時數(shù)：32）　學(xué)分4分 二、課程定位與設(shè)計思路 1．1課程定位 《自動控制原理》課程是電氣自動化技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，專業(yè)必修課程。本課程的作用是通過學(xué)習(xí)性的工作任務(wù)教學(xué)方式，采取情境教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生具有相應(yīng)的自動控制理念和綜合分析能力。本課程通過前修課程《電工基礎(chǔ)》、《模擬電子技術(shù)》、《傳感器與自動檢測A》的學(xué)習(xí)，將傳感器的自動控制理念和電學(xué)相關(guān)的簡單電路知識融合在本課程的教學(xué)中，使復(fù)雜的理論知識變的簡單，便于學(xué)生理解和掌握；通過前修課程《電機(jī)與電氣控制B》理論知識的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對直流調(diào)速系統(tǒng)理論知識和實(shí)踐技能的綜合應(yīng)用能力。同時為后續(xù)課程《電氣傳動新技術(shù)》、《生產(chǎn)過程自動控制實(shí)訓(xùn)》、《電機(jī)調(diào)速綜合實(shí)訓(xùn)》的學(xué)習(xí)打下必要的理論知識和實(shí)踐基礎(chǔ)。 1．2設(shè)計思路 通過對本專業(yè)安裝電工、維修電工、電氣系統(tǒng)線路及器件（自動生產(chǎn)線）操作員工作崗位分析，確定了課程的設(shè)計思路為：根據(jù)本專業(yè)的基礎(chǔ)能力目標(biāo)、單項能力目標(biāo)、綜合能力目標(biāo)，將本課程的學(xué)習(xí)領(lǐng)域劃分成四個學(xué)習(xí)項目。學(xué)習(xí)項目一中，以電阻爐溫控制系統(tǒng)和一汽大眾汽車有限公司中汽車內(nèi)飾裝配控制系統(tǒng)的認(rèn)識與描述為載體，學(xué)習(xí)自動控制系統(tǒng)的常用術(shù)語，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)自動控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程。學(xué)習(xí)項目二中，以簡單電路為載體，建立自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，學(xué)習(xí)自動控制系統(tǒng)的常見環(huán)節(jié)。學(xué)習(xí)項目三中，以典型環(huán)節(jié)為載體，引導(dǎo)講授分析自動控制系統(tǒng)性能的常用方法；以長春軌道客車股份有限公司生產(chǎn)控制線路為載體，可實(shí)現(xiàn)對不良的自動控制系統(tǒng)實(shí)行校正，確保控制的正常運(yùn)行。學(xué)習(xí)項目四中，以簡易直流調(diào)速的組裝、調(diào)試、運(yùn)行與檢修為載體，學(xué)習(xí)直流調(diào)速的方法、簡易調(diào)速系統(tǒng)的組裝、調(diào)試、運(yùn)行與基本檢修方法。 學(xué)習(xí)項目一預(yù)計參考學(xué)時為6學(xué)時，學(xué)習(xí)項目二預(yù)計參考學(xué)時為18學(xué)時，學(xué)習(xí)項目三預(yù)計參考學(xué)時為20學(xué)時，學(xué)習(xí)項目四預(yù)計參考學(xué)時為20學(xué)時。達(dá)到本學(xué)習(xí)領(lǐng)域的能力培養(yǎng)目標(biāo)可獲3學(xué)分。 三、課程目標(biāo) 以應(yīng)用為主旨，以強(qiáng)化學(xué)生對理論知識的理解為主線，知識點(diǎn)隨著學(xué)習(xí)項目推進(jìn)不斷深化,使學(xué)生在完成任務(wù)的同時掌握知識和技能，確保崗位所需專業(yè)技能的同時又兼顧原有知識體系的相對完整性, 有效地達(dá)到對自動控制系統(tǒng)知識的建構(gòu)。 2．1能力目標(biāo) 能夠具備對常用簡單自動控制系統(tǒng)進(jìn)行性能分析、測量與結(jié)果的整理的能力；并簡單具備不良系統(tǒng)性能上的改良的能力。具備對直流調(diào)速系統(tǒng)的組裝、運(yùn)行、安裝與調(diào)試的能力。 2．2知識目標(biāo) 掌握自動控制的基本概念及相關(guān)知識、簡單自動控制系統(tǒng)的組成和工作原理、自動控制系統(tǒng)常用的數(shù)學(xué)模型，理解自動控制原理在實(shí)際自動控制系統(tǒng)中起到的作用。熟練運(yùn)用自動控制系統(tǒng)性能分析的常用方法。掌握直流調(diào)速系統(tǒng)的工作原理、特點(diǎn)，會處理簡單的直流調(diào)速系統(tǒng)控制電路故障。能獨(dú)立完成教學(xué)基本要求規(guī)定的項目實(shí)驗(yàn)。 2．3素質(zhì)目標(biāo) 通過典性的工作任務(wù)教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作態(tài)度，愛崗敬業(yè)，對待工作和學(xué)習(xí)一絲不茍、精益求精的精神。具備團(tuán)隊協(xié)作能力，吃苦耐勞、誠實(shí)守信的優(yōu)秀品質(zhì)。具有較強(qiáng)的事業(yè)心和責(zé)任感，具有良好的心理素質(zhì)和身體素質(zhì)。具有理論聯(lián)系實(shí)際的良好學(xué)風(fēng)，具有發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，以及理論聯(lián)系實(shí)際的能力。 四、課程內(nèi)容、要求及課時安排 根據(jù)電氣自動化技術(shù)專業(yè)在就業(yè)崗位中需要具備的能力，在教學(xué)內(nèi)容選取上由簡單自動控制系統(tǒng)的認(rèn)識與功能描述作為入門，通過常用電路進(jìn)行分析實(shí)現(xiàn)對自動控制系統(tǒng)中的典型任務(wù)的引入。通過對系統(tǒng)性能分析方法的學(xué)習(xí)，利用校正系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對自動控制系統(tǒng)的合理優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)。直流調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行與檢修具有很強(qiáng)的綜合性、系統(tǒng)性和實(shí)用性，按照直流電動機(jī)的工作原理、直流調(diào)速系統(tǒng)特點(diǎn)、直流調(diào)速系統(tǒng)控制方式的順序組織教學(xué)。學(xué)習(xí)項目遵守由簡單到復(fù)雜、由淺入深的原則，將所學(xué)知識劃分四個學(xué)習(xí)項目。 表1 學(xué)習(xí)項目描述 序號 學(xué)習(xí)項目 技能內(nèi)容與 教學(xué)要求 知識內(nèi)容與 教學(xué)要求 素質(zhì)內(nèi)容與 教學(xué)要求 學(xué)時 理論學(xué)時 實(shí)踐學(xué)時 1 簡單控制系統(tǒng)的認(rèn)識與描述 以簡單控制系統(tǒng)（電爐箱溫度控制、聲控門控制、水位控制）和實(shí)際一汽大眾汽車有限公司中汽車內(nèi)飾裝配生產(chǎn)線等控制系統(tǒng)為載體，了解自動控制系統(tǒng)的基本概念，理解開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn) 具有理論聯(lián)系實(shí)際的良好學(xué)風(fēng)，具有分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力；具備一定的方法能力、團(tuán)隊協(xié)作能力，以及嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的工作態(tài)度；吃苦耐勞、誠實(shí)守信的優(yōu)秀品質(zhì)具有較強(qiáng)的事業(yè)心和責(zé)任感，具有良好的心理素質(zhì)和身體素質(zhì)。具有愛崗敬業(yè)，崇尚科學(xué)的精神 6 2 簡單控制電路的數(shù)學(xué)模型 以電學(xué)中常見的簡單電路為載體，理解傳遞函數(shù)在自動控制系統(tǒng)中的作用，掌握各典型環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)。并能通過簡單控制電路的學(xué)習(xí)，能靈活地對較復(fù)雜的控制系統(tǒng)進(jìn)行框圖變換，使其轉(zhuǎn)化為簡單系統(tǒng) 18 3 典型自動控制系統(tǒng)性能分析 以一階系統(tǒng)的時域響應(yīng)、頻域響應(yīng)、穩(wěn)定性、穩(wěn)定性能與校正環(huán)節(jié)特性的測量研究為載體，學(xué)習(xí)自動控制系統(tǒng)的時域分析、頻域分析的方法、穩(wěn)定性的概念與條件、自動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)。以長春軌道客車股份有限公司生產(chǎn)控制線路為載體，實(shí)現(xiàn)對自動控制系統(tǒng)的合理優(yōu)化的實(shí)現(xiàn) 20 4 直流調(diào)速系統(tǒng) 直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)：通過直流調(diào)速系統(tǒng)，掌握直流電動機(jī)的相關(guān)信息、直調(diào)速系統(tǒng)的組成、直流調(diào)速的操作能力 以直流調(diào)速器的組裝、調(diào)試、運(yùn)行與檢修為載體，學(xué)習(xí)直流電動機(jī)調(diào)速的方法。 16 4 （二）課程教學(xué)要求 1師資隊伍 《自動控制原理》課程教學(xué)對教師的要求較高，具有較好的電氣自動化方面的專業(yè)知識，同時能將各相關(guān)學(xué)科的知識融入其中。因此建議配備本科及本科以上學(xué)歷、電氣專業(yè)知識基礎(chǔ)好的電氣專業(yè)教師進(jìn)行教學(xué)。兼職教師具備大專以上學(xué)歷且具備一定的企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)，具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)知識，一定的語言表達(dá)能力。 2教材及相關(guān)資源 現(xiàn)有的自動控制系統(tǒng)教材內(nèi)容過于抽象、過難、容量較大，且與專業(yè)聯(lián)系不緊密，所要求的課時量很大，根據(jù)電氣自動化技術(shù)專業(yè)的就業(yè)崗位分析本專業(yè)學(xué)生需掌握的知識及能力，將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計整合，降低教材難度，將理論和實(shí)踐緊密聯(lián)系，以求在有限的課時內(nèi)，為學(xué)生提供合理的教學(xué)內(nèi)容，滿足專業(yè)需求，使其能夠真正服務(wù)于專業(yè)，服務(wù)于學(xué)生，滿足學(xué)生對專業(yè)知識的需求，為學(xué)生的未來發(fā)展做好準(zhǔn)備。建議可采用適合本專業(yè)特點(diǎn)同時符合學(xué)生能力的自編教材進(jìn)行使用。 參考教材：《電氣自動控制原理與系統(tǒng)》，陳渝光主編，機(jī)械工業(yè)出版社。 《自動控制原理與應(yīng)用》，韓全立主編，西安電子科技大學(xué)出版社。 3教學(xué)組織模式 普及使用先進(jìn)的輔助學(xué)習(xí)工具，如MATLAB軟件包，以進(jìn)行相關(guān)的理論分析工作；作為學(xué)生驗(yàn)證知識點(diǎn)的輔助教學(xué)儀器。直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺作為學(xué)生交直流調(diào)速系統(tǒng)知識的硬件設(shè)備。通過對合作開發(fā)企業(yè)一汽大眾汽車有限公司、長春軌道客車股份有限公司的實(shí)際參觀實(shí)習(xí)，使學(xué)習(xí)與實(shí)際工作崗位和工作過程緊密聯(lián)系。 表2 教學(xué)組織模式描述 理論教學(xué) 實(shí)踐教學(xué) 教學(xué)環(huán)境要求 教室：配備多媒體設(shè)備 維修電工實(shí)訓(xùn)室：要求配備電路板制作相關(guān)設(shè)備 教學(xué)材料要求 多媒體課件、視頻資料 直流調(diào)速相關(guān)資料 教學(xué)組織模式 集體講授、項目驅(qū)動 分組實(shí)驗(yàn)、交叉指導(dǎo) 4教學(xué)方法與手段 《自動控制原理》是一門理論性很強(qiáng)的課程，為突出課程的實(shí)踐性和職業(yè)性，本課程倡導(dǎo)教學(xué)方法的多樣化。力圖通過教師、學(xué)生和企業(yè)兼職教師密切配合，綜合運(yùn)用各種方法共同完成學(xué)習(xí)目標(biāo)與任務(wù)。本課程主要采用項目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動法方法，輔助采用案例教學(xué)、企業(yè)實(shí)習(xí)、參觀等方法。 （1）項目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動 在課程中根據(jù)不同企業(yè)生產(chǎn)需要，選定若干自動控制系統(tǒng)作為學(xué)習(xí)項目，以此為導(dǎo)向，讓學(xué)生獨(dú)立完成自動控制系統(tǒng)分析的整個過程，培養(yǎng)學(xué)生對自動生產(chǎn)線操作工應(yīng)有的技能。在課程（工作過程）的每個階段，制定具體任務(wù)，使學(xué)生根據(jù)指定的要求設(shè)計不同的方案，并挑選出最佳方案實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化。 （2）案例教學(xué) 在課堂引入大量的案例進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生對自動控制原理在自動控制系統(tǒng)中的作用有充分的了解。 （3）企業(yè)參觀、實(shí)習(xí) 利用第二課堂，帶領(lǐng)學(xué)生到相關(guān)企業(yè)參觀，了解自動生產(chǎn)線流程、應(yīng)用環(huán)境、企業(yè)文化，拓展學(xué)生知識面。 5教學(xué)考核與評價 學(xué)生學(xué)習(xí)評價采用校內(nèi)理論考試和校外實(shí)踐技能考核相結(jié)合；筆試與實(shí)際操作相結(jié)合；過程性考核與結(jié)果性評價相結(jié)合。學(xué)生評價采用如下方式： 總成績=過程考核40%+終結(jié)性考核60%。 其中過程考核總成績?yōu)?00分，各學(xué)習(xí)項目在過程考核中所占比例如下表所示： 表3 過程考核比例分配 項目內(nèi)容 簡單控制系統(tǒng)的認(rèn)識與描述 簡單控制電路的數(shù)學(xué)模型 典型自動控制系統(tǒng)性能分析 直流調(diào)速系統(tǒng) 所占比例% 9.4 28.2 31.2 31.2