自動化專業(yè)本科人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(官方).doc

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自動化專業(yè) Automation 080801 一、 專業(yè)教育特色 面向各自動化應(yīng)用領(lǐng)域，在專業(yè)培養(yǎng)中注重強電與弱電相結(jié)合，測量與控制相結(jié)合，生產(chǎn)設(shè)備與自動化控制系統(tǒng)相結(jié)合，節(jié)能環(huán)保與新能源開發(fā)相結(jié)合。在專業(yè)競賽中培育創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。 二、 專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo) 培養(yǎng)掌握自動化工程領(lǐng)域的知識和技能并在自動化領(lǐng)域某一方向具有專長，在自動化生產(chǎn)、制造領(lǐng)域，從事自動化工程設(shè)計、編程、調(diào)試和自動化改造與創(chuàng)新，在自動化裝置、裝備研究開發(fā)領(lǐng)域，從事自動檢測、控制裝置與裝備以及自動化生產(chǎn)管理技術(shù)的高級應(yīng)用型自動化專業(yè)人才。 三、 專業(yè)培養(yǎng)規(guī)格 1、 知識 依據(jù)教育部“高等學(xué)校本科自動化指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范”，以現(xiàn)代教育思想和教育教學(xué)規(guī)律為指導(dǎo)，以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量為核心，加強專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)，強化課程之間的知識聯(lián)系以及學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，注重學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識培養(yǎng)。 2、 能力 從加強學(xué)生動手能力培養(yǎng)的角度出發(fā)，依據(jù)相關(guān)課程的相互關(guān)系，構(gòu)建了一個完整的理論課程體系、實踐課程與能力培養(yǎng)體系。主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)課程統(tǒng)一規(guī)劃，專業(yè)方向靈活設(shè)置，大量增加了選修課程和實踐性課程。 通過學(xué)生電子、電氣實訓(xùn)，以及參加“全國電子設(shè)計大賽”、“飛思卡爾”杯全國大學(xué)生智能汽車競賽和“湖北省電子設(shè)計大賽”等比賽，增強學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐動手能力。 3、 品格 培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展和知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，正確處理政治思想與業(yè)務(wù)、基礎(chǔ)與專業(yè)、學(xué)習(xí)與健康、知識與能力和素質(zhì)等關(guān)系。遵紀(jì)守法，尊敬師長，樹立愛國主義、集體主義和社會主義思想。具有良好的職業(yè)道德觀和思想品德。 四、 專業(yè)教學(xué) 1、 專業(yè)的知識體系 （1）通識課程 包括毛澤東思想、鄧小平理論和三個代表重要思想概、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、“兩課”實踐-思修、中國近現(xiàn)代史綱要、馬克思主義基本原理、“兩課”實踐-馬原、大學(xué)生心理健康教育、大學(xué)英語、體育、毛澤東思想概論、鄧小平理論概論等五門政治理論課和軍事理論，法律基礎(chǔ)，管理基礎(chǔ)等。 （2）學(xué)科基礎(chǔ)課程 包括線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、復(fù)變函數(shù)與積分變換、大學(xué)物理、電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機原理及應(yīng)用等。 （3）專業(yè)課程 包括傳感器與檢測技術(shù)、電機與拖動基礎(chǔ)、自動控制原理、運動控制系統(tǒng)、電氣與可編程序控制、計算機控制技術(shù)、自動化概論、現(xiàn)代控制理論、DSP技術(shù)、過程控制、供配電技術(shù)等等方面的課程。 （4）實踐教學(xué) 包括暑期社會實踐、模擬電子課程設(shè)計、數(shù)字電子課程設(shè)計、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計、計算機控制技術(shù)課程設(shè)計、器件與儀器認(rèn)知、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計、創(chuàng)新等。 2、 知識體系的課程教學(xué) 專業(yè)的知識體系與教學(xué)類別的關(guān)系 表1 序號 教學(xué)類別 主要知識領(lǐng)域和知識單元 1 通識知識 大學(xué)英語、計算機基礎(chǔ)、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、體育、軍事理論與實踐等 2 學(xué)科基礎(chǔ)知識 線性代數(shù)、高等數(shù)學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、大學(xué)英語、高等數(shù)學(xué)、復(fù)變函數(shù)與積分變換、工程制圖、大學(xué)物理、大學(xué)物理實驗、C語言程序設(shè)計、電路分析、電路實驗技術(shù)、模擬電子技術(shù)、模擬電子實驗技術(shù)、Matlab與系統(tǒng)仿真、數(shù)字電子技術(shù)、數(shù)字電子實驗技術(shù)、電子線路設(shè)計CAD、電氣工程設(shè)計CAD、單片機原理及應(yīng)用、單片機實驗技術(shù) 3 專業(yè)知識 傳感器與檢測技術(shù)、電力電子技術(shù)、電機與拖動基礎(chǔ)、自動控制原理、運動控制系統(tǒng)、電氣與可編程序控制、計算機控制技術(shù)、自動化概論、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、運籌學(xué)、EDA原理及應(yīng)用、信號與線性系統(tǒng)、現(xiàn)代控制理論電源逆變技術(shù)、DSP技術(shù)、過程控制、智能樓宇控制工程、智能樓宇控制工程、新能源技術(shù)、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)、供配電技術(shù)、專業(yè)英語 4 創(chuàng)新訓(xùn)練與 素質(zhì)拓展 暑期社會實踐、C語言程序課程設(shè)計、模擬電子課程設(shè)計、數(shù)字電子課程設(shè)計、單片機課程設(shè)計、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計、計算機控制技術(shù)課程設(shè)計、器件與儀器認(rèn)知、生產(chǎn)實習(xí)、控制系統(tǒng)綜合設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計 3、 知識體系的實踐教學(xué) 專業(yè)知識體系實踐教學(xué)的基本設(shè)置 表2 序號 實踐教學(xué)類別 知識單元 基本要求或方案 1 實驗 課內(nèi)實驗 計算機基礎(chǔ)B 8學(xué)時、數(shù)計學(xué)院計算機實驗室 自動控制原理 10學(xué)時、機械及自動化學(xué)院控制實驗室 電氣與可編程序控制 8學(xué)時、機械及自動化學(xué)院控制實驗室 電機與拖動 10學(xué)時、機械及自動化學(xué)院電機控制與電源技術(shù)實驗室 電力電子技術(shù) 6學(xué)時、機械及自動化學(xué)院電機控制與電源技術(shù)實驗室 傳感器與檢測技術(shù) 6學(xué)時、機械及自動化學(xué)院電機控制與電源技術(shù)實驗室 計算機控制技術(shù) 6學(xué)時、機械及自動化學(xué)院控制實驗室 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò) 24學(xué)時、機械及自動化學(xué)院控制實驗室 現(xiàn)代控制理論 8學(xué)時、機械及自動化學(xué)院控制實驗室 Matlab與系統(tǒng)仿真 12學(xué)時、機械及自動化學(xué)院計算機實驗室 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 16學(xué)時、機械及自動化學(xué)院計算機實驗室 數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用 12學(xué)時、機械及自動化學(xué)院計算機實驗室 DSP技術(shù) 6學(xué)時、機械及自動化學(xué)院EDA實驗室 獨立設(shè)課實驗 大學(xué)物理實驗 16學(xué)時、電子電氣學(xué)院大學(xué)物理實驗室 電路實驗技術(shù) 20學(xué)時、機械及自動化學(xué)院電路實驗室 模擬電子技術(shù)實驗 20學(xué)時、機械及自動化學(xué)院模擬電路實驗室 數(shù)字電子技術(shù)實驗 20學(xué)時、機械及自動化學(xué)院數(shù)字電路實驗室 單片機技術(shù)實驗 20學(xué)時、機械及自動化學(xué)院微機控制實驗室 電氣工程設(shè)計CAD 24學(xué)時、機械及自動化學(xué)院計算機實驗室 電子線路設(shè)計CAD 24學(xué)時、機械及自動化學(xué)院計算機實驗室 器件與儀器認(rèn)知 1周、機械及自動化學(xué)院 2 課程設(shè)計 C語言程序課程設(shè)計 1周、數(shù)計學(xué)院計算機實驗室 模擬電子課程設(shè)計 2周、機械及自動化學(xué)院模擬電路實驗室 數(shù)字電子課程設(shè)計 2周、機械及自動化數(shù)字電路實驗室 單片機課程設(shè)計 2周、機械及自動化控制實驗室 電氣控制課程設(shè)計 2周、機械及自動化控制實驗室 計算機控制技術(shù)課程設(shè)計 2周、機械及自動化控制實驗室 控制系統(tǒng)綜合設(shè)計 2周、機械及自動化控制實驗室 3 畢業(yè)設(shè)計 涉及自動化生產(chǎn)、運動控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)等電氣工程領(lǐng)域相關(guān)理論研究與分析；裝置、設(shè)備、系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計與實現(xiàn)；行業(yè)生產(chǎn)、施工、運行、調(diào)試及管理方法研究與改進等 15周、校內(nèi)或相關(guān)企業(yè) 4 實習(xí) 生產(chǎn)實習(xí) 電氣設(shè)備生產(chǎn)、生產(chǎn)過程控制、自動化裝配的工業(yè)過程及方法，電器產(chǎn)品及新技術(shù)認(rèn)知等 2周、相關(guān)企業(yè) 畢業(yè)實習(xí) 基于畢業(yè)設(shè)計課題，親驗自動化專業(yè)相關(guān)企、事單位的組織機構(gòu)、管理規(guī)章及運營模式；產(chǎn)品生產(chǎn)、調(diào)試、安裝、售后等過程 2周、相關(guān)企業(yè) 5 實踐 兩課實踐 社會角色體驗、社會熱點調(diào)查、專業(yè)發(fā)展調(diào)查 60學(xué)時(16學(xué)時（思修）+16學(xué)時（馬原）+28學(xué)時（毛概）)、校外 軍訓(xùn) 愛國主義精神教育、革命品格與精神教育，掌握基本軍事知識和技能 3周、校內(nèi)+校外 社會實踐 專業(yè)相關(guān)的社會調(diào)查 4周(2周+2周)，校外 企業(yè)實踐 專業(yè)相關(guān)的校企協(xié)作，項目開發(fā) 4周，校外 4、 創(chuàng)新訓(xùn)練 面向?qū)嵺`的多模塊多層次項目式創(chuàng)新訓(xùn)練 表3 序號 創(chuàng)新單元 基本要求或目標(biāo) 1 實驗 (1)優(yōu)化實驗配置，實現(xiàn)資源共享； (2)實驗內(nèi)容實現(xiàn)基礎(chǔ)型、技能型、創(chuàng)新型3個層次相互銜接； (3)以基礎(chǔ)教學(xué)、專業(yè)發(fā)展、學(xué)科融合為主線，設(shè)置實驗項目； (4)向本專業(yè)學(xué)生實行開放式實驗管理。 2 課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計 (1)基于專業(yè)方向的設(shè)計內(nèi)容的模塊化； (2)注重專業(yè)知識間的相互銜接，突出設(shè)計的綜合性、專業(yè)性、實用性和創(chuàng)新性； (3)以工程項目的形式推進整個設(shè)計過程，其中，“項目式”的形式分多層次遞進開展，即認(rèn)知層次、功能電路及簡單裝置層次、系統(tǒng)層次，真正讓學(xué)生以模擬工程師的身份與視角進行獨立思考，討論學(xué)習(xí)，團隊協(xié)作和創(chuàng)新進步； (4)重視過程監(jiān)控和質(zhì)量管理，強化前期安排、中期檢查、期末檢查和答辯總結(jié)。 3 課外實踐 (1)鼓勵學(xué)生積極參與課外創(chuàng)新活動，如自主立項參加科研訓(xùn)練；參加教師科研項目；參加學(xué)科競賽活動；聽課外研學(xué)講座；提交自主研學(xué)作品；發(fā)表科技論文。 (2)建立優(yōu)秀成果獎勵機制。 五、 專業(yè)課程體系 1、 學(xué)分制條件下的準(zhǔn)入課程和準(zhǔn)出課程 準(zhǔn)入課程：高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、電路分析、自動化概論、單片機原理及應(yīng)用等。 準(zhǔn)出課程：模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、傳感器與檢測技術(shù)、自動控制原理、電力電子技術(shù)、電機與拖動基礎(chǔ)、運動控制系統(tǒng)、電氣與可編程序控制、計算機控制技術(shù)、控制系統(tǒng)綜合設(shè)計。 2、 專業(yè)知識體系和課程體系構(gòu)建一覽表 專業(yè)知識體系和課程體系的構(gòu)建 表4 序號 知識體系 課程體系 課程/學(xué)分 1 通識知識體系 序號 知識領(lǐng)域 知識單元 推薦課程 學(xué)分 1 心理素質(zhì)知識 　 心理健康教育、中國近代史、形勢與政策、馬克思主義基本原理等 18 2 身體素質(zhì)知識 體育、軍事理論與訓(xùn)練、身體素質(zhì)測試 6.5 3 文化素質(zhì)知識 大學(xué)外語、計算機、就業(yè)指導(dǎo) 13 2 學(xué)科基礎(chǔ)知識體系 1 數(shù)學(xué) 高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué) 高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、復(fù)變函數(shù)與積分變換 16 2 物理與工程設(shè)計基礎(chǔ) 力學(xué)、電學(xué)、電磁學(xué)，制圖基礎(chǔ) 大學(xué)物理、大學(xué)物理實驗、工程制圖 12 3 控制程序編程與芯片開發(fā)應(yīng)用原理與方法 設(shè)計編程、MCU應(yīng)用開發(fā)、系統(tǒng)仿真 C語言程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、Matlab與系統(tǒng)仿真、單片機原理及應(yīng)用等 14.5 4 電路與電子原理與方法 電學(xué)理論與技術(shù) 電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等 18.5 5 電子、電氣設(shè)計方法 基本工具應(yīng)用 電子線路設(shè)計CAD、電氣工程設(shè)計CAD 3 3 專業(yè)知識體系 1 控制基礎(chǔ) 控制理論、檢測技術(shù)、拖動基礎(chǔ) 自動控制原理、現(xiàn)代控制理論、傳感器與檢測技術(shù)、電機與拖動基礎(chǔ)、電力電子技術(shù)、信號與線性系統(tǒng)、專業(yè)英語 19.5 2 自動控制 運動控制與過程控制 運動控制系統(tǒng)、過程控制、控制系統(tǒng)綜合設(shè)計 8 3 數(shù)字控制 數(shù)字控制理論與控制技術(shù)與手段 電氣與可編程序控制、DSP技術(shù)、EDA原理及應(yīng)用、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)、計算機控制技術(shù)、計算機控制技術(shù)課程設(shè)計 12 4 電力、能源與自動化系統(tǒng) 電力基礎(chǔ)、新能源、監(jiān)控與管理 供配電技術(shù)、新能源技術(shù)、電源逆變技術(shù)、智能樓宇控制、運籌學(xué) 6.5 4 素質(zhì)拓展知識體系 1 素質(zhì)拓展 專業(yè)選修課、人文選修課 10 3、 關(guān)鍵專業(yè)基礎(chǔ)知識單元的核心知識點一覽表 關(guān)鍵專業(yè)基礎(chǔ)的知識單元 表5 序號 知識單元 核心知識點 1 電路分析 電路模型和電路定律：電路和電路模型；電流和電壓的參考方向；電功率和能量；電路元件；電阻元件；受控電源；基爾霍夫定律。 了解：電路和電路模型的基本概念；集總假設(shè)。 理解：電路模型、電壓和電流的參考方向以及關(guān)聯(lián)方向概念；電功率和能量以及受控電源概念。 掌握：電功率吸收或發(fā)出的判斷方法；電阻元件的VCR；基爾霍夫定律。 電阻電路的等效變換：電路的等效變換；電阻的串聯(lián)和并聯(lián)；電阻的星形聯(lián)接和三角形聯(lián)接的等效變換；電壓源和電流源的串聯(lián)和并聯(lián)；實際電源的兩種模型及其等效變換；輸入電阻。 了解：平衡電橋的概念；等電勢的概念；輸入電阻概念。 理解：電路等效的概念。 掌握：電阻的星形聯(lián)接和三角形聯(lián)接的等效變換方法；電阻的串聯(lián)和并聯(lián)、電壓源和電流源的串聯(lián)和并聯(lián)方法；實際電源的兩種模型及其等效變換；輸入電阻的求解。 電阻電路的一般分析：電路的圖；KCL和KVL的獨立方程數(shù)；支路電流法；網(wǎng)孔電流法；回路電流法；節(jié)點電壓法。 掌握：結(jié)點電壓法、網(wǎng)孔電流法；支路電流和回路電流法。 理解：KCL和KVL的獨立方程數(shù)。 了解：電路的圖的概念；無伴電源的概念。 電路定理：疊加定理；替代定理；戴維寧定理和諾頓定理；最大功率傳輸定理；特勒跟定理；互易定理；對偶原理。 掌握：疊加定理、戴維寧定理、諾頓定理、特勒跟定理、最大功率傳輸定理的基本內(nèi)容和使用條件，能熟練運用這些定理解決實際問題。 理解：替代定理、互易定理。 了解：對偶原理的概念。 含有運算放大器的電阻電路:運算放大器的電路模型；比例電路的分析；含有理想運放的電路的分析。 掌握：理想運算放大器電路模型的特點；含有理想運算放大器電路的分析計算。 理解：理想運放的兩個基本性質(zhì)。 了解：運算放大器的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。 儲能元件:電容元件；電感元件；電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián)。 掌握：電容元件、電感元件的定義、性質(zhì)和特點；電容和電感的伏安關(guān)系；電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián)。 了解：動態(tài)元件的概念。 一階電路和二階電路的時域分析:動態(tài)電路的方程及其初始條件；一階電路的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)；一階電路的全響應(yīng)；二階電路的零輸入相應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)；二階電路的全響應(yīng)；一階和二階電路的階躍響應(yīng)；一階和二階電路的沖激響應(yīng)。 掌握：動態(tài)電路的描述方程和求解方法；一階電路的分析計算；一階和二階動態(tài)電路的階躍響應(yīng)和沖激響應(yīng)計算方法。 理解：二階電路的分析計算。 了解：固有頻率、暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)、強制響應(yīng)和固有響應(yīng)、過渡過程等概念。 相量法:復(fù)數(shù)；正弦量；相量法基礎(chǔ)；電路定律的相量形式。 理解：相量的概念。 掌握：正弦量的相量表示方法；KCL、KVL、電路元件VCR的相量形式。 正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析:阻抗和導(dǎo)納；電路的相量圖；正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析；正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率；復(fù)功率；最大功率傳輸。 掌握：阻抗和導(dǎo)納的定義；電路的相量圖的畫法；正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率的定義及表示方法；最大功率的計算。 理解：動態(tài)電路阻抗和導(dǎo)納的物理意義；平均功率、無功功率和復(fù)功率的物理意義。 含有耦合電感的電路：互感；含有耦合電感電路的計算；耦合電感的功率；變壓器原理；理想變壓器。 理解：互感的概念。 掌握：含有耦合電感電路的計算；含有理想變壓器電路的計算。 了解：濾波器的原理及應(yīng)用。 電路的頻率響應(yīng)：網(wǎng)絡(luò)函數(shù)；RLC串聯(lián)電路的諧振；RLC串聯(lián)電路的頻率響應(yīng)；RLC并聯(lián)諧振電路。 掌握：網(wǎng)絡(luò)函數(shù)和頻率響應(yīng)概念；掌握RLC串聯(lián)電路的頻率響應(yīng)和諧振；RLC并聯(lián)電路的諧振。 了解：波特圖和濾波器。 三相電路：三相電路概念；線電壓與相電壓關(guān)系；線電流與相電流關(guān)系；對稱三相電路計算；不對稱三相電路概念；三相電路的功率。 掌握：三相電路的基本理論；三相電路中線電壓（流）與相電壓（流）的關(guān)系；對稱三相電路的計算。 了解：不對稱三相電路的概念。 非正弦周期電流電路和信號的頻譜：教學(xué)內(nèi)容：非正弦周期電流信號；非正弦周期函數(shù)分解為傅里葉級數(shù)；有效值、平均值和平均功率；非正弦周期電流電路的計算。 了解：非正弦周期信號。 掌握：周期函數(shù)分解為傅里葉級數(shù)的方法；有效值、平均值、平均功率的計算方法；非正弦周期電流電路的計算方法。 線性動態(tài)電路的復(fù)頻域分析：拉普拉斯變換的定義；拉普拉斯變換的基本性質(zhì)；拉普拉斯反變換的部分分式展開；運算電路；應(yīng)用拉普拉斯變換法分析線性電路；網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的定義；網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的極點和零點。 掌握：拉普拉斯變換的定義、基本性質(zhì)、部分分式展開方法；用拉普拉斯變換法分析線性電路的方法。 了解：極點、零點與沖激響應(yīng)的關(guān)系；極點、零點與頻率響應(yīng)的關(guān)系；卷積的定義。 電路方程的矩陣形式：割集； 關(guān)聯(lián)矩陣、回路矩陣、割集矩陣；回路電流方程的矩陣形式；結(jié)點電壓方程的矩陣形式。 掌握：割集的基本知識；關(guān)聯(lián)矩陣、回路矩陣、割集矩陣的定義及表示法；回路電流方程的矩陣形式；節(jié)點電壓方程的矩陣形式；割集電壓方程的矩陣形式。 了解：狀態(tài)方程的表示方法。 二端口網(wǎng)絡(luò)：二端口網(wǎng)絡(luò)的概念；二端口的方程與參數(shù)；二端口的等效電路。 掌握：二端口的描述方程與Z參數(shù)、Y參數(shù)計算方法；各種參數(shù)之間轉(zhuǎn)換方法；二端口的等效電路。 了解：混合參數(shù)和傳輸參數(shù)模型。 2 模擬電子技術(shù) 半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)：半導(dǎo)體的基本知識PN結(jié)及二極管、三極管、場效應(yīng)管。 基本放大電路：共射放大電路的組成及放大作用，圖解分析法，微變等效電路分析法，放大器工作點的穩(wěn)定問題，共集和共基放大電路，場效應(yīng)管放大電路，差動放大電路、多級放大電路。 集成運算放大電路：電流源，差動放大電路，集成運放的主要參數(shù)及使用注意事項。 放大電路的頻率響應(yīng)：頻率響應(yīng)的概念、波特圖、晶體管高頻等效模型、單級放大電路頻率響應(yīng)、多級放大電路頻率響應(yīng)。 反饋放大器：反饋的基本概念及分類，方框圖及一般表達式，負(fù)反饋，對放大器性能的改善，負(fù)反饋電路的分析方法。 信號的運算和處理電路:比例電路、加減法電路、微積分電路、誤差分析、精密放大電路及低溫漂電路、干擾與噪聲、有源濾波。 波形發(fā)生與變換電路：正弦波振蕩電路、電壓比較器、非正弦波發(fā)生電路、波形變換 功率放大電路：功放的概念、甲、乙類功率放大、OCL、OTL、BTL放大電路的計算 直流電源：整流電路，濾波電路，倍壓整流電路，穩(wěn)壓電路，開關(guān)穩(wěn)壓電路原理。 3 數(shù)字電子技術(shù) 數(shù)制與碼制：理解二進制數(shù)特征、表示方式，二進制與十進制之間轉(zhuǎn)換規(guī)則；理解十六進制數(shù)特征、表示方式，以及與二進制、十進制之間轉(zhuǎn)換規(guī)則。掌握原碼、反碼、補碼概念，以及在數(shù)字系統(tǒng)中引入補碼的原因；掌握BCD碼、ASCII表示方法。本章知識點：二進制、十六進制；原碼、反碼、補碼；BCD碼、ASCII碼。 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)與邏輯門電路概念：理解邏輯關(guān)系及基本運算(邏輯與、或、非)；理解基本邏輯關(guān)系表示方法——基本邏輯門電路；理解邏輯函數(shù)、邏輯變量概念；掌握邏輯函數(shù)表示方法——邏輯代數(shù)式、真值表、卡諾圖、邏輯圖、波形圖及其相互間轉(zhuǎn)換；理解邏輯代數(shù)化簡意義以及化簡方法——熟練掌握4變量以內(nèi)卡諾圖化簡法；理解邏輯函數(shù)常用的表示方法——最小項及其標(biāo)準(zhǔn)式、最大項及其性質(zhì)、最簡“與或”式、最簡“與非-與非”式、最簡“或非-或非”式、最簡“與或非”式；理解反函數(shù)概念。本章知識點：邏輯關(guān)系、邏輯函數(shù)與變量、邏輯代數(shù)式、基本邏輯等式、真值表及其應(yīng)用、邏輯函數(shù)化簡、卡諾圖及其應(yīng)用、邏輯圖及其繪制規(guī)則、波形圖及其畫法、最小項與標(biāo)準(zhǔn)式、最大項及應(yīng)用、反函數(shù)及其應(yīng)用、最簡“與或”式、最簡“與非-與非”式、最簡“或非-或非”式、最簡“與或非”式。 常見邏輯門電路：理解MOS場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)、工作原理、主要參數(shù)及特點；掌握CMOS反相器結(jié)構(gòu)、工作原理、輸入/輸出特性、傳輸特性以及電源特性；理解CMOS與非門、或非門電路結(jié)構(gòu)；理解OD門、三態(tài)門結(jié)構(gòu)及其特征；理解CMOS傳輸門結(jié)構(gòu)、工作原理及其應(yīng)用；理解標(biāo)準(zhǔn)TTL電路結(jié)構(gòu)及OC門電路特征；理解常用的74HC系列、CD40系列、CD45系列以及7406與7407標(biāo)準(zhǔn)TTL數(shù)字IC芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、輸入/輸出特性；掌握不同種類邏輯門同一單元未用輸入端、未用單元輸入端的處理規(guī)則。本章知識點：CMOS反相器、CMOS與非門、或非門、CMOS傳輸門、OD門、OC門、三態(tài)門、邏輯門未用單元處理、多余引腳處理。組合邏輯電路分析與設(shè)計，掌握組合邏輯電路分析方法，理解組合邏輯電路設(shè)計規(guī)則；理解編碼器、2-4譯碼器、3-8譯碼器、數(shù)字選擇、加法器的工作原理及其應(yīng)用；理解組合邏輯電路競爭冒險概念及其消除方法。 觸發(fā)器：理解電平觸發(fā)的RS觸發(fā)器電路構(gòu)成、工作原理，狀態(tài)轉(zhuǎn)換表(圖)；理解電平觸發(fā)的D型觸發(fā)器(即D型鎖存器)電路結(jié)構(gòu)、工作原理及其應(yīng)用；理解主從結(jié)構(gòu)的RS觸發(fā)器(邊沿觸發(fā))的電路結(jié)構(gòu)及其特性方程、JK觸發(fā)器電路及其特性方程；理解D型、T型以及T’觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)及其特性方程；理解JK觸發(fā)器與D、T、T’、RS觸發(fā)器之間的關(guān)系。知識點：電平觸發(fā)的RS觸發(fā)器、D型鎖存器、主從RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器；D、T、T’觸發(fā)器。 時序電路分析與設(shè)計：理解時序邏輯電路種類，正確區(qū)分同步時序與異步時序電路；掌握同步時序邏輯電路分析方法、同步時序邏輯電路設(shè)計規(guī)則與流程；掌握二進制計數(shù)器電路分析與設(shè)計方法；掌握移位寄存器電路分析與設(shè)計方法。知識點：時序邏輯電路種類及分析、時序邏輯電路設(shè)計、二進制計數(shù)器、寄存器、移位寄存器。 半導(dǎo)體存儲器：理解半導(dǎo)體存儲器種類，理解常見(PROM、OTPROM、EEPROM；靜態(tài)RAM)存儲器單元結(jié)構(gòu)、工作原理；存儲器芯片接口類型(并行接口、I2C總線接口、SPI總線接口)及訪問方法，控制信號含義以及與CPU連接方法。知識點：只讀存儲器、隨機讀寫存儲器、存儲器芯片接口技術(shù)、存儲器芯片控制信號含義。 脈沖信號產(chǎn)生與整形：掌握施密特觸發(fā)器結(jié)構(gòu)、工作原理；理解單穩(wěn)態(tài)電路結(jié)構(gòu)、種類、特點及應(yīng)用；掌握RC多諧振蕩器電路結(jié)構(gòu)、種類(對稱多諧、非對稱多諧、由施密特或滯回比較器構(gòu)成的多諧振蕩器)、工作原理、特點及其應(yīng)用范圍；掌握并聯(lián)型(不是串聯(lián)型)石英晶體振蕩器電路結(jié)構(gòu)、工作原理、輸出信號特征。知識點：施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)電路、RC振蕩器、石英晶體振蕩。 數(shù)-模轉(zhuǎn)換電路：理解DA轉(zhuǎn)換電路種類、結(jié)構(gòu)、工作原理，掌握倒T型DA轉(zhuǎn)換電路組成與工作原理，理解DA轉(zhuǎn)換誤差成因；理解AD轉(zhuǎn)換電路組成（低通濾波、采樣、保持、轉(zhuǎn)換、編碼等），理解常見AD轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)(包括接口)、工作原理、特征及使用范圍，掌握并聯(lián)比較型、逐次逼近型、雙積分型AD轉(zhuǎn)換電路組成、工作原理與典型芯片；理解AD轉(zhuǎn)換誤差及構(gòu)成。知識點：權(quán)電阻DA轉(zhuǎn)換器、倒T型DA轉(zhuǎn)換器、開關(guān)樹DA轉(zhuǎn)換器，并聯(lián)比較型AD轉(zhuǎn)換器、逐次逼近型AD轉(zhuǎn)換器、雙積分型AD轉(zhuǎn)換器。 4 單片機原理及應(yīng)用 MCS-51系列單片機硬件結(jié)構(gòu)：單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部引腳、片外總線、系統(tǒng)時鐘與工作方式。 了解：單片機內(nèi)部所包含的硬件資源及其功能特點和使用方法，注意幾個概念：振蕩周期、時鐘周期、機器周期和指令周期的意義及它們之間的關(guān)系。 理解：單片機時鐘電路與時序、輸入輸出口以及引腳的使用。注意“地址重疊”的問題，注意程序狀態(tài)字PSW中各位的含義。 掌握：單片機芯片的內(nèi)部組成及存儲器結(jié)構(gòu)，特別是片內(nèi)RAM和四個并行I/O口的使用方法。 MCS-51系列單片機編程語言：單片機的匯編和C語言等編程語言的特點、尋址方式和使用。 了解：單片機的尋址方式和指令系統(tǒng)功能。 理解：匯編語言和C語言的位尋址功能的實現(xiàn)方法。 掌握：各種尋址方式，常用指令的功能和使用方法及匯編語言程序設(shè)計方法。注意幾個中斷入口地址在程序存儲器中的位置，注意16位數(shù)據(jù)指針DPTR和兩個8位數(shù)據(jù)R0、R1指針的使用方法。C51的數(shù)據(jù)類型、運算符及表達式；C51語言程序的基本結(jié)構(gòu)及其流程圖；函數(shù)及選擇語句和循環(huán)語句的用法。 MCS-51系列單片機內(nèi)部資源及編程：單片機的并行I/O口、中斷系統(tǒng)、定時/計數(shù)器和串行接口等內(nèi)部資源和應(yīng)用編程。 了解：計算機并行I/O口、定時/計數(shù)器、串行接口和中斷系統(tǒng)的概念。 理解：單片機定時/計數(shù)器與中斷的內(nèi)部聯(lián)系。 掌握：單片機中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、中斷源、中斷特殊功能寄存器、中斷響應(yīng)過程；串行口功能與結(jié)構(gòu)、工作方式及編程應(yīng)用；定時/計數(shù)器系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)、特殊功能寄存器及功能和使用方法。 MCS-51系列單片機系統(tǒng)功能擴展：單片機的存儲器和I/O口的擴展、模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)/模轉(zhuǎn)換、鍵盤和顯示器的接口技術(shù)。 了解：接口技術(shù)的基本概念以及存儲器和I/O口的擴展、模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)/模轉(zhuǎn)換、鍵盤和顯示器的接口技術(shù)的概念。 理解：統(tǒng)一編址和獨立編址的概念和編址方法以及譯碼的方法。注意片內(nèi)RAM、輸入/輸出口和系統(tǒng)地址空間的使用分配以及一些常用擴展芯片的接口方法和訪問控制方法。 掌握：程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器及輸入/輸出口擴展的方法；A/D和D/A轉(zhuǎn)換接口電路及其使用方法，單片機與DAC0832和ADC0809的接口電路與程序設(shè)計方法；單片機與鍵盤和顯示器的接口原理、技術(shù)與方法。 單片機串行總線接口：單片機的總線定義、工作原理、分類、技術(shù)指標(biāo)和特點。 了解：單片機的總線定義、工作原理、分類、技術(shù)指標(biāo)和特點。 理解：各總線的基本結(jié)構(gòu)和特性、時序和傳輸協(xié)議，完成硬件接口和軟件編程。 掌握：串行總線接口，包括UART、I2C、SPI、CAN、1-Wire等的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和應(yīng)用。 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計：單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)工具、一般開發(fā)過程、硬件和軟件的設(shè)計方法和步驟。 了解：Keil C51使用方法，包括項目文件的建立、修改、添加、編譯和連接等。 理解：Keil C51的調(diào)試技巧，包括設(shè)置和刪除斷點、查看和修改寄存器內(nèi)容、并行口和定時器/計數(shù)器使用等技巧。 掌握：單片機應(yīng)用系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、設(shè)計過程、開發(fā)工具和使用方法。 單片機開發(fā)系統(tǒng)的應(yīng)用實例：搶答器、電子琴和電子密碼鎖的系統(tǒng)功能要求、系統(tǒng)方案設(shè)計、硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。 了解：搶答器、電子琴和電子密碼鎖的結(jié)構(gòu)原理、硬件設(shè)計和程序設(shè)計方法。 理解：8人搶答器、16按鍵的電子琴和帶按鍵和顯示的電子密碼鎖的定時與計數(shù)、中斷與報警、鍵盤與顯示的具體實現(xiàn)方法。 掌握：單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程、設(shè)計方法與步驟。 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的電磁兼容性問題：電磁兼容的基本概念、基本原理和提高電磁兼容性的措施以及接地。 了解：電磁兼容的基本概念、基本原理和常見的電磁兼容性問題。 理解：接地的基本概念、原理模型、控制方法與應(yīng)用設(shè)計。 掌握：提高電磁兼容性的措施和控制方法，包括消除地電位不均勻、處理接地散熱器、電源濾波等。 4、 關(guān)鍵專業(yè)知識單元的核心知識點一覽表 關(guān)鍵專業(yè)知識單元 表6 序號 知識單元 核心知識點 1 自動控制原理 自動控制的一般概念：自動控制理論發(fā)展概況；自動控制的基本概念與方式；自動控制系統(tǒng)分類；對自動控制系統(tǒng)的基本要求；自動控制系統(tǒng)組成和方框圖。 理解：自動控制的基本概念和分類； 掌握：控制系統(tǒng)組成和方框圖； 綜合應(yīng)用：根據(jù)實際控制系統(tǒng)繪制系統(tǒng)方框圖。 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型：建立控制系統(tǒng)的微分方程；傳遞函數(shù)的概念和求取；結(jié)構(gòu)圖和信號流圖的繪制；由結(jié)構(gòu)圖等效變換求傳遞函數(shù)；由梅森公式求傳遞函數(shù)。 掌握：建立控制系統(tǒng)的微分方程；傳遞函數(shù)的定義；由結(jié)構(gòu)圖等效變換求傳遞函數(shù)；用梅森公式求傳遞函數(shù)。 理解：三域模型之間的關(guān)系 了解：信號流圖和方框圖之間的轉(zhuǎn)換 線性系統(tǒng)的時域分析法：時域性能指標(biāo)的定義；一階系統(tǒng)的時間響應(yīng)及動態(tài)性能；二階系統(tǒng)的時間響應(yīng)及動態(tài)性能；二階系統(tǒng)性能改善的方法；高階系統(tǒng)的時間響應(yīng)及動態(tài)性能；穩(wěn)定性的定義和勞斯穩(wěn)定判據(jù)及其應(yīng)用；穩(wěn)態(tài)誤差的分析與計算，減小或消除穩(wěn)態(tài)誤差的方法。 掌握：性能指標(biāo)的定義；一階和二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；穩(wěn)定性的定義；穩(wěn)定判據(jù)；穩(wěn)態(tài)誤差的分析與計算。 理解：主導(dǎo)極點的概念。 了解：減小或消除穩(wěn)態(tài)誤差的方法；二階系統(tǒng)性能改善的方法。 線性系統(tǒng)的根軌跡法：根軌跡的概念；根軌跡方程；繪制根軌跡的基本法則；用根軌跡法分析系統(tǒng)性能。 掌握：根軌跡的概念；根軌跡方程；常規(guī)根軌跡的繪制法則。 理解：廣義根的軌跡的等效方程。 了解：廣義根軌跡的繪制法則；用根軌跡法分析系統(tǒng)性能。 線性系統(tǒng)的頻域分析法：頻域特性的基本概念和圖形表示方法；典型環(huán)節(jié)的頻率特性；開環(huán)頻率特性曲線的繪制；由對數(shù)幅頻特性曲線確定相應(yīng)系統(tǒng)傳遞函數(shù)；頻域穩(wěn)定判據(jù)；穩(wěn)定裕度；閉環(huán)系統(tǒng)的頻域性能指標(biāo)。 掌握：頻域特性的基本概念和定義；典型環(huán)節(jié)的頻率特性；系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的繪制；頻域穩(wěn)定判據(jù)；穩(wěn)定裕度。 理解：奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；系統(tǒng)的頻域性能指標(biāo)與時域性能指標(biāo)之間關(guān)系。 線性系統(tǒng)的校正方法：PID控制規(guī)律；串聯(lián)超前校正，串聯(lián)滯后校正，串聯(lián)滯后－超前校正網(wǎng)絡(luò)及校正方法；復(fù)合校正；反饋校正。 掌握：PID控制規(guī)律；超前、滯后校正網(wǎng)絡(luò)特性；串聯(lián)超前校正方法。 理解：串聯(lián)校正、復(fù)合校正和反饋校正思想。 線性離散系統(tǒng)的分析與校正：信號的采樣與保持；z變換理論；離散系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型；離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差；離散系統(tǒng)的動態(tài)性能分析；離散系統(tǒng)的數(shù)字校正。 掌握：z變換理論；離散系統(tǒng)的開環(huán)和閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)；離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性的判定；離散系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差的計算；最小拍系統(tǒng)設(shè)計。 非線性控制系統(tǒng)分析：非線性特性對系統(tǒng)的影響；非線性系統(tǒng)的特點；相平面分析法；描述函數(shù)法。 掌握：相平面和描述函數(shù)基本概念；用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自激振蕩；離散系統(tǒng)的動態(tài)性能分析。 了解：非線性系統(tǒng)的特點；相平面分析法； 2 電機與拖動基礎(chǔ) 直流電機：直流電動機的工作原理；直流電動機的結(jié)構(gòu)；直流電動機的電樞繞組；直流電動機的磁場；直流電動機的感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩；直流電動機穩(wěn)態(tài)時的各種平衡關(guān)系式；他勵直流電動機的機械特性；直流發(fā)電機穩(wěn)態(tài)時的各種平衡關(guān)系式。 掌握：直流電動機穩(wěn)態(tài)時的各種平衡關(guān)系式；他勵直流電動機的機械特性；直流發(fā)電機穩(wěn)態(tài)時的各種平衡關(guān)系式。 理解：直流電動機的工作原理；直流電動機的感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩。 了解：直流電機的基本結(jié)構(gòu)；直流電動機的電樞繞組；直流電動機的磁場。 變壓器：變壓器的工作原理；變壓器的結(jié)構(gòu)和銘牌數(shù)據(jù)；變壓器的空載運行；變壓器的負(fù)載運行；用實驗方法測定變壓器的參數(shù)；變壓器的運行特性；三相變壓器及聯(lián)結(jié)組標(biāo)號；特種變壓器。 掌握：變壓器的空載運行；變壓器的負(fù)載運行；用實驗方法測定變壓器的參數(shù)；變壓器的運行特性；三相變壓器及聯(lián)結(jié)組標(biāo)號；特種變壓器。 理解：變壓器的工作原理；變壓器的銘牌數(shù)據(jù)。 了解：變壓器的基本結(jié)構(gòu)。 交流異步電動機：三相異步電動機的工作原理與結(jié)構(gòu)；三相異步電動機的定子繞組；三相異步電動機定子繞組的感應(yīng)電動勢；三相異步電動機的定子磁動勢；三相異步電動機的等值電路和向量圖；三相異步電動機的功率和轉(zhuǎn)矩；三相異步電動機的工作特性；三相異步電動機的機械特性。 掌握：三相異步電動機的等值電路和向量圖；三相異步電動機的功率和轉(zhuǎn)矩；三相異步電動機的工作特性；三相異步電動機的機械特性。 理解：三相異步電動機的工作原理；三相異步電動機定子繞組的感應(yīng)電動勢；三相異步電動機的定子磁動勢。 了解：三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)；三相異步電動機的定子繞組。 直流電動機的電力拖動：電力拖動系統(tǒng)的運動方程式；工作機構(gòu)轉(zhuǎn)矩、力、飛輪矩和質(zhì)量的折算；生產(chǎn)機械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性；電力拖動系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定運行的條件；他勵直流電動機的起動；他勵直流電動機的制動；他勵直流電動機的調(diào)速。 理解：工作機構(gòu)轉(zhuǎn)矩、力、飛輪矩和質(zhì)量的折算。 了解：生產(chǎn)機械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性。 三相異步電動機的電力拖動：三相異步電動機的起動；三相異步電動機的調(diào)速；三相異步電動機的制動。 3 電力電子技術(shù) 電力電子器件：不可控器件；半控型器件；典型全控型器件；其他新型電力電子器件；電力電子器件的驅(qū)動、保護、串并聯(lián)使用。 重點：半控型器件、典型全控型器件的結(jié)構(gòu)、工作原理、基本特性、主要參數(shù)及選擇原則。難點： 額定電流的計算。 了解電力電子器件的概念、特征、應(yīng)用系統(tǒng)；理解不可控器件、半控型器件、典型全控型器件等的結(jié)構(gòu)、工作原理、基本特性、主要參數(shù)；掌握電力電子器件的選擇、使用以及驅(qū)動、保護和串并聯(lián)使用。 整流電路：單相可控整流電路；三相可控整流電路；變壓器漏感對整流電路的影響；電容濾波的不可控整流電路；整流電路的諧波和功率因數(shù)；大功率可控整流電路；整流電路的有源逆變工作狀態(tài)；晶閘管直流電動機系統(tǒng)；相控電路的驅(qū)動控制。 重點：單相全控橋式整流電路和三相全控橋式整流電路的原理分析與計算、各種負(fù)載對整流電路工作情況的影響；三相可控整流電路有源逆變工作狀態(tài)的分析計算；晶閘管直流電動機系統(tǒng)的工作特性，包括變流器的特性和電機的機械特性等；晶閘管可控整流電路鋸齒波移相的觸發(fā)電路的原理和同步電壓信號的選取方法。難點： 晶閘管可控整流電路鋸齒波移相的觸發(fā)電路的原理和同步電壓信號的選取方法。 直流斬波電路：基本斬波電路；復(fù)合斬波電路。 重點：降壓斬波電路和升壓斬波電路的工作原理、輸入輸出關(guān)系、電路解析方法和工作特點。難點：復(fù)合斬波電路。 交流電力控制電路和交交變頻電路：交流調(diào)壓電路；其他交流電力控制電路；交交變頻電路。 重點：交流調(diào)壓電路；交流調(diào)功電路；交交變頻電路；難點：交交變頻電路。 逆變電路：換流方式；電壓型逆變電路；電流型逆變電路。 重點：逆變電路工作原理；難點：電壓型逆變電路和電流型逆變電路的工作原理。 PWM控制技術(shù)：PWM控制的基本原理。 重點：PWM控制的基本原理。 軟開關(guān)技術(shù):軟開關(guān)的基本概念；軟開關(guān)電路的分類。 重點：軟開關(guān)的基本概念。 組合變流電路：間接交流變流電路；間接直流變流電路。 重點：間接交流變流電路、間接直流變流電路的構(gòu)成、特點等。 4 電氣與可編程序控制 常用低壓控制電器：介紹電氣控制中常用的低壓電器如接觸器、繼電器、熔斷器、低壓開關(guān)和低壓斷路器、主令電器。 掌握：電氣控制中常用的低壓電器的分類以及應(yīng)用特點。 了解：電氣控制中常用的低壓電器的工作原理，國家標(biāo)準(zhǔn)、選型原則等。 電氣控制線路的基本原則和基本環(huán)節(jié)：電氣控制線路的繪制；三相異步電動機的啟動控制；三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)控制；三相異步電動機的調(diào)速控制；三相異步電動機的制動控制；其他典型控制環(huán)節(jié)；電氣控制線路的設(shè)計方法等。 掌握：三相異步電動機基本控制電路的設(shè)計與繪制。 可編程控制器基礎(chǔ)：可編程控制器概述；可編程控制器的組成；可編程控制器的工作原理；可編程控制器的硬件基礎(chǔ)；可編程控制器的軟件基礎(chǔ)；可編程控制器的性能指標(biāo)及分類。 掌握：可編程控制器的組成以及工作原理。 了解：可編程控制器的性能指標(biāo)及分類。 S7—200 PLC的系統(tǒng)配置：系統(tǒng)的基本組成；的接口模塊；系統(tǒng)配置。 掌握：S7—200 PLC的系統(tǒng)配置方法。 S7—200 PIC的指令系統(tǒng)：編程基礎(chǔ)；基本指令及編程方法；的功能指令及編程方法。 掌握：S7—200 PLC的編程指令及編程方法。 STEP 7—Micro／WIN32編程軟件：編程軟件的安裝；編程軟件的功能；編程軟件的使用；程序的調(diào)試及運行監(jiān)控。 掌握：編程軟件的使用以及簡單控制程序的編寫，調(diào)試和運行監(jiān)控方法。 可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用：PLC控制系統(tǒng)設(shè)計；PLC控制系統(tǒng)硬件配置；PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計；PLC應(yīng)用程序的典型環(huán)節(jié)及設(shè)計技巧；PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用；提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的措施等。 掌握：基本PLC控制系統(tǒng)設(shè)計以及PLC控制系統(tǒng)硬件配置。 理解：PLC在一些工業(yè)控制中的應(yīng)用方法。 S7—200可編程控制器的通信與網(wǎng)絡(luò):通信及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)；S7系列PLC的網(wǎng)絡(luò)類型及配置；S7-200網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用。 掌握：S7系列PLC的網(wǎng)絡(luò)類型及配置方法。 理解：S7系列PLC的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議。 5 計算機控制技術(shù) 模擬量輸入／輸出通道的接口技術(shù)：多路開關(guān)及采用－保持器；模擬量輸出通道接口技術(shù)；模擬量輸入通道接口技術(shù)。 掌握：模擬量、數(shù)字量輸入輸出通道的構(gòu)成、設(shè)計以及在計算機控制系統(tǒng)中的作用。 人機交互接口技術(shù)：鍵盤接口技術(shù)；LED顯示接口技術(shù)；LCD顯示接口技術(shù)。 掌握：計算機控制系統(tǒng)人機接口的設(shè)計以及在系統(tǒng)中的作用。 常用控制程序的設(shè)計：報警程序設(shè)計；開關(guān)量輸出接口技術(shù)；電動機控制接口技術(shù)；步進電機控制接口技術(shù)。 掌握：計算機控制系統(tǒng)輸入、輸出接口信號處理方法。 總線接口技術(shù)：串行通訊基本概念；I2C總線；現(xiàn)場總線技術(shù)。 掌握：計算機控制系統(tǒng)基本網(wǎng)絡(luò)通訊的應(yīng)用與通訊接口設(shè)計。 過程控制數(shù)據(jù)處理的方法：查表技術(shù)；數(shù)字濾波技術(shù)；量程自動轉(zhuǎn)化和標(biāo)度變換；線性插線法；系統(tǒng)誤差自動校正。 掌握：數(shù)字輸入信號的處理方法（如濾波、非線性校正）。 數(shù)字PID及其算法：PID算法的數(shù)字實現(xiàn)；數(shù)字PID調(diào)節(jié)中的幾個實際問題；幾種發(fā)展的PID算法；PID參數(shù)的整定方法。 掌握：模擬PID到數(shù)字PID的推導(dǎo)過程。位置型PID與增量型PID的應(yīng)用特點。 理解：數(shù)字PID的改進方法的理論分析。 直接數(shù)字控制及其算法：最少拍隨動系統(tǒng)的設(shè)計；最少拍無波紋隨動系統(tǒng)的設(shè)計；大林（Dahlin）算法；數(shù)字控制器D(Z)在計算機控制系統(tǒng)中的實現(xiàn)方法。 掌握：最少拍系統(tǒng)設(shè)計步驟和要點，數(shù)字控制器的兩種基本設(shè)計方法。 理解：大林（Dahlin）算法以及應(yīng)用場所。 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計：計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法及步驟；控制系統(tǒng)設(shè)計實例（如：自動裝箱控制系統(tǒng)；梯度爐溫度控制系統(tǒng)等）。 掌握：基本數(shù)字控制系統(tǒng)的設(shè)計方法及步驟。 理解：典型數(shù)字控制系統(tǒng)的設(shè)計。 六、 專業(yè)實踐體系 1、 專業(yè)實踐環(huán)節(jié)與實踐單元一覽表 專業(yè)實踐體系中的實踐環(huán)節(jié)與實踐單元 表7 序號 實踐類別 實踐單元 實踐環(huán)節(jié) 1 實驗 大學(xué)物理實驗、電路實驗技術(shù)、模擬電子實驗技術(shù)、數(shù)字電子實驗技術(shù)、單片機實驗技術(shù)、C程序設(shè)計實驗 專業(yè)基礎(chǔ)實驗 電子線路設(shè)計CAD、電氣工程設(shè)計CAD、計算機仿真、檢測技術(shù)實驗、電力電子技術(shù)實驗、電機與拖動實驗、自動控制實驗、運動控制實驗、電氣與可編程序控制實驗、計算機控制實驗 專業(yè)實驗 2 實習(xí) 器件與儀器認(rèn)知：專業(yè)儀器、儀表及設(shè)施、設(shè)備、的初步了解，萬用便、示波器、數(shù)字電源的使用以及基本電子元器件的認(rèn)知?；驹骷耐庥^識別、參數(shù)測量以及性能判定。自動化裝置在紡織行業(yè)的應(yīng)用情況。 認(rèn)識實習(xí) 了解數(shù)控機床及機電設(shè)備的結(jié)構(gòu)、組成及工作原理；了解典型零件的加工過程與工藝要求；了解自動控制系統(tǒng)原理和數(shù)控編程方法、結(jié)合圖紙、資料等熟悉設(shè)備的結(jié)構(gòu)，找出其特點、深入分析典型零件的工藝過程，做好記錄，為撰寫實習(xí)報告收集資料。內(nèi)容收集相關(guān)資料、有關(guān)機械結(jié)構(gòu)，傳動系統(tǒng)方面的資料；自動控制控制系統(tǒng)框圖，接口，驅(qū)動電路；驅(qū)動系統(tǒng)，傳動結(jié)構(gòu)，裝置形式等；工藝卡片及其它相關(guān)資料；設(shè)計、制作一控制或檢測裝置、編程、調(diào)試等實習(xí)內(nèi)容。 生產(chǎn)實習(xí) 控制系統(tǒng)綜合設(shè)計。 　其他 3 設(shè)計 C語言程序課程設(shè)計：C語言編寫功能程序和控制程序。 模擬電子課程設(shè)計：理解模擬電子電路的一般設(shè)計方法，具備初步的獨立設(shè)計能力；學(xué)會查閱技術(shù)資料和手冊，合理選用方案、器件和電路；初步掌握簡單模擬電子系統(tǒng)的安裝布線、調(diào)試與排除故障等基本技能。進一步熟悉常用電子儀器的正確使用方法；學(xué)會撰寫規(guī)范的課程設(shè)計總結(jié)報告。 數(shù)字電子課程設(shè)計：讓學(xué)生初步掌握典型數(shù)字電路的試驗、設(shè)計方法；根據(jù)設(shè)計任務(wù)、技術(shù)指標(biāo)、對課題進行分析；通過查閱資料、理論計算，得到設(shè)計方案；選擇元器件，搭接線路，實現(xiàn)方案；分析實驗結(jié)果，寫出設(shè)計總結(jié)報告；通過對典型數(shù)字電路設(shè)計和仿真，掌握利用EWB軟件的分析設(shè)計電路； 單片機課程設(shè)計：理論方案設(shè)計、硬件制作與調(diào)試及寫出總結(jié)報告等，其中理論設(shè)計又包括選擇總體方案、硬件系統(tǒng)設(shè)計和軟件系統(tǒng)設(shè)計。硬件設(shè)計包括單元電路、選擇元器件及計算參數(shù)等；軟件設(shè)計包括模塊化層次結(jié)構(gòu)圖、程序流程圖等。程序設(shè)計是課程設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過調(diào)試，進一步完善程序設(shè)計，使之達到課題所要求的指標(biāo)，使理論設(shè)計更接近于實際產(chǎn)品。 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計：確定某一被控對象，弄清其控制要求；綜合運用本專業(yè)方向所學(xué)知識，構(gòu)成以可編程序控制器為核心的控制系統(tǒng)；根據(jù)被控對象功率以及控制要求，選取合適的電器元件，并用AUTOCAD繪出設(shè)計電路圖；編寫控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件，用可編程序控制器仿真軟件進行仿真；用戶控制程序下轉(zhuǎn)，調(diào)試程序，在線監(jiān)控程序運行情況，驗證運行結(jié)果。 計算機控制技術(shù)課程設(shè)計：根據(jù)被控對象，了解控制要求；綜合運用本專業(yè)方向所學(xué)知識，構(gòu)成以微機或單片機為核心的控制器(系統(tǒng))；編寫微機控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件，用仿真器進行仿真、調(diào)試；結(jié)合被控對象，用監(jiān)控軟件MCGS編寫上位機系統(tǒng)監(jiān)控程序；掌握微機控制系統(tǒng)綜合調(diào)整及性能測試基本方法。 課程設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計 4 其他 大學(xué)物理實驗、電路實驗、模擬電子實驗、數(shù)字電子實驗、單片機實驗、機械設(shè)計實驗、電工技術(shù)實驗、電子技術(shù)實驗、C程序設(shè)計實驗 2、 實驗類核心單元和核心知識技能點一覽表 實驗類核心實踐單元和知識技能點 表8 序號 實踐環(huán)節(jié) 知識技能點 1 專業(yè)基礎(chǔ)實驗 （1）物體運動數(shù)學(xué)表達方法：掌握運動物體的特點以及數(shù)學(xué)描述。 （2）電路分析方法及運用：熟練搭建實驗電路，分析電路現(xiàn)象，靈活運用電路基本定理、用所學(xué)理論知識解釋實驗結(jié)果和現(xiàn)象。 （3）理解模擬電路的工作原理，學(xué)習(xí)常用電子測量儀器的正確使用，掌握電子電路性能和指標(biāo)的測量方法，鞏固所學(xué)理論，培養(yǎng)動手能力及分析問題的能力，學(xué)會電子電路安裝調(diào)試的基本技能。 （4）理解數(shù)字電路的工作原理，學(xué)習(xí)常用電子測量儀器的正確使用，掌握電子電路性能和指標(biāo)的測量方法，鞏固所學(xué)理論，培養(yǎng)動手能力及分析問題的能力，學(xué)會電子電路安裝調(diào)試的基本技能。 （5）提高單片機的綜合應(yīng)用能力，初步增強軟硬件設(shè)計能力。 2 專業(yè)實驗 （1）電子線路設(shè)計CAD：掌握原理圖設(shè)計的各工具的作用和用法；元器件封裝庫的編輯；布線工具的使用及設(shè)計輸出；數(shù)字電路、模擬電路仿真。 （2）電氣工程設(shè)計CAD：掌握繪圖環(huán)境設(shè)置、圖層操作、繪圖輔助工具；二維圖形的繪制方法；圖塊的特點及使用；基本電氣控制線圖繪制。 （3）電機與拖動：掌握基本的實驗方法與操作技能，不同勵根據(jù)實驗?zāi)康?、實驗?nèi)容及實驗設(shè)備來擬定試驗線路，選擇所需儀表，確定實驗步驟，測取所需數(shù)據(jù)，進行分析研究，得出必要結(jié)論。磁方式對電機轉(zhuǎn)動力矩的影響；變壓器原付邊電量關(guān)系驗證；電機機械特性曲線獲取方法。 （4）自控原理：系統(tǒng)時域響應(yīng)、頻域響應(yīng)曲線獲取與分析；系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性曲線觀察與分析；線性系統(tǒng)的校正方法。 （5）運動控制：根據(jù)實驗內(nèi)容和實驗設(shè)備，組成運動控制系統(tǒng)。以此掌握開環(huán)、閉環(huán)系統(tǒng)的特點與控制效果對比；單閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)速指標(biāo)的獲??；提高調(diào)速指標(biāo)的方法；雙閉環(huán)控制調(diào)速指標(biāo)參數(shù)獲取以及調(diào)速指標(biāo)分析。 （6）電氣與可編程序：可編程序開發(fā)界面以及基本控制指令輸入、編輯技巧；控制程序設(shè)計方法；利用仿真軟件檢驗控制程序運行情況。 （7）計算機控制：采樣頻率、保障時間對數(shù)據(jù)精度和轉(zhuǎn)換時間的影響；數(shù)字量輸入輸出通道數(shù)據(jù)的傳送與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式及其精度；改進型數(shù)字PID的效果。 3、 實習(xí)類核心實踐單元和核心知識技能點一覽表 實習(xí)類核心實踐單元和知識技能點 表9 序號 實踐環(huán)節(jié) 知識技能點 1 認(rèn)識實習(xí) 器件與儀器認(rèn)知：自動化專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課之前，應(yīng)該先熟悉常用電子元器件、焊接工具、制版設(shè)備、示波器的使用和作用；直流電源等，增加感性認(rèn)識，并為學(xué)生學(xué)好專業(yè)課、順利完成專業(yè)課實驗內(nèi)容打下扎實的基礎(chǔ)。 2 生產(chǎn)實習(xí) 1、自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生德、智、體全面發(fā)展，具有從事自動化裝置、系統(tǒng)和控制智能的設(shè)計、維護、制造及開發(fā)基本能力的應(yīng)用型專門人才。學(xué)生不但要掌握控制理論與控制方法，還要將理論與實踐相結(jié)合，在實踐中提高能力。通過生產(chǎn)實習(xí)，可以進一步鞏固和深化所學(xué)的理論知識，彌補理論教學(xué)的不足，以提高教學(xué)質(zhì)量。 2、通過生產(chǎn)實習(xí)，使學(xué)生了解自動化裝置、設(shè)備，提高對自動化技術(shù)的認(rèn)識，加深自動化技術(shù)在工業(yè)各領(lǐng)域應(yīng)用的感性認(rèn)識，開闊視野，了解相關(guān)控制設(shè)備及技術(shù)資料，熟悉典型自動化生產(chǎn)線、為后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)。 3、通過生產(chǎn)實習(xí)接觸認(rèn)識社會，提高社會交往能力，學(xué)習(xí)工人師傅和工程技術(shù)人員的優(yōu)秀品質(zhì)和敬業(yè)精神，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)，明確自己的社會責(zé)任。 3 控制系統(tǒng)綜合設(shè)計 4、 設(shè)計類核心實踐單元和核心知識技能點一覽表 設(shè)計類的課程設(shè)計環(huán)節(jié)實踐單元和知識技能點 表10 序號 實踐單元 知識技能點 1 模擬電子課程設(shè)計 正確選擇電子器件，設(shè)計簡單模擬電子線路，正確使用電烙鐵、焊接牢固、美觀、正確使用萬用表測量元器件以及直流電源的正確使用。完成以下1-2個電路板的設(shè)計和制作并調(diào)試完成。如：邏輯電平測試儀的設(shè)計；集成直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計；OCL功率放大器的設(shè)計；函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計；多功能鋸齒波發(fā)生器的設(shè)計；語音放大電路的設(shè)計；晶體管輸出特性曲線測試電路的設(shè)計。 2 數(shù)字電子課程設(shè)計 正確使用示波器，制作數(shù)字電路過程中，學(xué)會用示波器分析、觀察不同點的信號輸出，獲取有關(guān)參數(shù)，作為調(diào)整、改進電路的依據(jù)。通過制作智力競賽搶答裝置或多功能數(shù)字鐘，檢驗學(xué)生對數(shù)字電路的設(shè)計情況，以及搭建電路是否合理等。 3 單片機課程設(shè)計 單片機的內(nèi)部功能模塊的應(yīng)用；了解和掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計過程；掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計過程。通過編成、制作、調(diào)試完成以下1-2項的數(shù)字電路設(shè)計、制作。如單片機控制的數(shù)字電壓表設(shè)計、智能數(shù)字頻率計、智能多點溫度計、遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、紅外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。 4 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 根據(jù)被控對象輸出功率大小，按照控制要求，設(shè)計電氣控制原理圖。通過查找電氣設(shè)計手冊，合理選取電氣元件。用電氣AUTOCAD軟件，熟練繪制電氣控制圖。熟練使用Macro-Win32編成軟件編寫控制程序，并且進行離線程序仿真調(diào)試和在線程序調(diào)試，從而掌握多種控制程序調(diào)試方法。 5 計算機控制技術(shù)課程設(shè)計 綜合運用本專業(yè)方向所學(xué)知識，構(gòu)成以可編程序控制器為下位控制既，以PC監(jiān)控機為上位機的控制系統(tǒng)。培養(yǎng)學(xué)生基本控制的設(shè)計能力；下位控制機程序編寫；上位控制機監(jiān)控軟件程序編寫；上下位微機通訊的建立以及數(shù)據(jù)的交換；系統(tǒng)安裝調(diào)試等。 設(shè)計類的畢業(yè)設(shè)計（或畢業(yè)論文）環(huán)節(jié)實踐單元和知識技能點 表11 序號 實踐單元 知識技能點 1 自動化(15周) 以電子電器硬件設(shè)計為主的課題，必須提交電路圖或電氣控制系統(tǒng)圖、PCB板設(shè)計圖。 以軟硬件結(jié)合設(shè)計為主的課題，必須提交電路圖或電氣控制系統(tǒng)圖和程序清單。 以試驗為主的課題，必須提交試驗結(jié)果分析報告。 以仿真計算為主的課題，必須提交仿真結(jié)果分析報告。 上述所有課題內(nèi)容應(yīng)包括題目調(diào)研、資料收集、方案提出與決策、詳細設(shè)計等過程。 以軟件設(shè)計為主的課題，必須通過程序驗收。內(nèi)容應(yīng)符合軟件工程規(guī)范，應(yīng)包括需求分析、總體設(shè)計、詳細設(shè)計與編碼、測試等全過程。 必須掌握一種與課題內(nèi)容相關(guān)的計算機軟件工具。 以自動控制與檢測為主的課題，按照自動化專業(yè)方向要求執(zhí)行。 5、 創(chuàng)新訓(xùn)練與素質(zhì)拓展單元與知識技能點一覽表 創(chuàng)新訓(xùn)練與素質(zhì)拓展單元與知識技能點 表12 序號 創(chuàng)新訓(xùn)練與素質(zhì)拓展單元 知識技能點 1 創(chuàng)新訓(xùn)練單元 工程制圖標(biāo)準(zhǔn)和表示方法。掌握公差配合的選用和標(biāo)注；熟悉常用金屬材料的性能、試驗方法及其選用，掌握鋼的熱處理原理，熟悉常用金屬材料的熱處理方法及其選用。 2 素質(zhì)拓展單元 非智力因素是優(yōu)秀人才的重要特征，為探索大學(xué)生非智力因素培養(yǎng)、切實提高大學(xué)生綜合素質(zhì)的新途徑，本專業(yè)學(xué)生中組建“機電鐵人班”，致力于將學(xué)生錘煉成具有“鐵的身體，鐵的意志，鐵的素質(zhì)”的強大個體，使其畢業(yè)后能為社會承擔(dān)起更多責(zé)任的應(yīng)用型專業(yè)的精英人才?！皺C電鐵人班”除按常規(guī)教學(xué)外，還專門設(shè)計了非智力因素培養(yǎng)計劃，通過講座、自學(xué)、研討、訓(xùn)練、實踐等豐富的形式著力加強意志品質(zhì)、協(xié)作精神、責(zé)任感、文化修養(yǎng)、身體素質(zhì)等方面的培養(yǎng)和訓(xùn)練；同時，實施一對一導(dǎo)師制，著力培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)興趣、學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新思維。 創(chuàng)立“慧博杯”大學(xué)生科技創(chuàng)新活動機制，設(shè)立創(chuàng)新基金激勵廣大學(xué)生開展科技創(chuàng)新活動。內(nèi)容包括“慧博杯”創(chuàng)新設(shè)計大賽、課外科技作品大賽、創(chuàng)業(yè)計劃大賽等系列大學(xué)生科技競賽。