《自動控制原理》課程標準.doc

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《自動控制原理》課程標準 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＋實踐課） 是否為精品課程：否 總學時：64（理論學時數(shù)：32，實踐學時數(shù)：32）　學分4分 二、課程定位與設計思路 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習性的工作任務教學方式，采取情境教學方法培養(yǎng)學生具有相應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》、《模擬電子技術》、《傳感器與自動檢測A》的學習，將傳感器的自動控制理念和電學相關的簡單電路知識融合在本課程的教學中，使復雜的理論知識變的簡單，便于學生理解和掌握；通過前修課程《電機與電氣控制B》理論知識的學習，培養(yǎng)學生對直流調速系統(tǒng)理論知識和實踐技能的綜合應用能力。同時為后續(xù)課程《電氣傳動新技術》、《生產(chǎn)過程自動控制實訓》、《電機調速綜合實訓》的學習打下必要的理論知識和實踐基礎。 1．2設計思路 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，確定了課程的設計思路為：根據(jù)本專業(yè)的基礎能力目標、單項能力目標、綜合能力目標，將本課程的學習領域劃分成四個學習項目。學習項目一中，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飾裝配控制系統(tǒng)的認識與描述為載體，學習自動控制系統(tǒng)的常用術語，引導學生學習自動控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程。學習項目二中，以簡單電路為載體，建立自動控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，學習自動控制系統(tǒng)的常見環(huán)節(jié)。學習項目三中，以典型環(huán)節(jié)為載體，引導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，可實現(xiàn)對不良的自動控制系統(tǒng)實行校正，確?？刂频恼＿\行。學習項目四中，以簡易直流調速的組裝、調試、運行與檢修為載體，學習直流調速的方法、簡易調速系統(tǒng)的組裝、調試、運行與基本檢修方法。 學習項目一預計參考學時為6學時，學習項目二預計參考學時為18學時，學習項目三預計參考學時為20學時，學習項目四預計參考學時為20學時。達到本學習領域的能力培養(yǎng)目標可獲3學分。 三、課程目標 以應用為主旨，以強化學生對理論知識的理解為主線，知識點隨著學習項目推進不斷深化,使學生在完成任務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, 有效地達到對自動控制系統(tǒng)知識的建構。 2．1能力目標 能夠具備對常用簡單自動控制系統(tǒng)進行性能分析、測量與結果的整理的能力；并簡單具備不良系統(tǒng)性能上的改良的能力。具備對直流調速系統(tǒng)的組裝、運行、安裝與調試的能力。 2．2知識目標 掌握自動控制的基本概念及相關知識、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)學模型，理解自動控制原理在實際自動控制系統(tǒng)中起到的作用。熟練運用自動控制系統(tǒng)性能分析的常用方法。掌握直流調速系統(tǒng)的工作原理、特點，會處理簡單的直流調速系統(tǒng)控制電路故障。能獨立完成教學基本要求規(guī)定的項目實驗。 2．3素質目標 通過典性的工作任務教學方式，培養(yǎng)學生嚴謹求實的工作態(tài)度，愛崗敬業(yè)，對待工作和學習一絲不茍、精益求精的精神。具備團隊協(xié)作能力，吃苦耐勞、誠實守信的優(yōu)秀品質。具有較強的事業(yè)心和責任感，具有良好的心理素質和身體素質。具有理論聯(lián)系實際的良好學風，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)系實際的能力。 四、課程內容、要求及課時安排 根據(jù)電氣自動化技術專業(yè)在就業(yè)崗位中需要具備的能力，在教學內容選取上由簡單自動控制系統(tǒng)的認識與功能描述作為入門，通過常用電路進行分析實現(xiàn)對自動控制系統(tǒng)中的典型任務的引入。通過對系統(tǒng)性能分析方法的學習，利用校正系統(tǒng)，實現(xiàn)對自動控制系統(tǒng)的合理優(yōu)化的實現(xiàn)。直流調速系統(tǒng)的運行與檢修具有很強的綜合性、系統(tǒng)性和實用性，按照直流電動機的工作原理、直流調速系統(tǒng)特點、直流調速系統(tǒng)控制方式的順序組織教學。學習項目遵守由簡單到復雜、由淺入深的原則，將所學知識劃分四個學習項目。 表1 學習項目描述 序號 學習項目 技能內容與 教學要求 知識內容與 教學要求 素質內容與 教學要求 學時 理論學時 實踐學時 1 簡單控制系統(tǒng)的認識與描述 以簡單控制系統(tǒng)（電爐箱溫度控制、聲控門控制、水位控制）和實際一汽大眾汽車有限公司中汽車內飾裝配生產(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 具有理論聯(lián)系實際的良好學風，具有分析和解決生產(chǎn)實際問題的能力；具備一定的方法能力、團隊協(xié)作能力，以及嚴謹、規(guī)范的工作態(tài)度；吃苦耐勞、誠實守信的優(yōu)秀品質具有較強的事業(yè)心和責任感，具有良好的心理素質和身體素質。具有愛崗敬業(yè)，崇尚科學的精神 6 2 簡單控制電路的數(shù)學模型 以電學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習，能靈活地對較復雜的控制系統(tǒng)進行框圖變換，使其轉化為簡單系統(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、頻域響應、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，學習自動控制系統(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。以長春軌道客車股份有限公司生產(chǎn)控制線路為載體，實現(xiàn)對自動控制系統(tǒng)的合理優(yōu)化的實現(xiàn) 20 4 直流調速系統(tǒng) 直流調速系統(tǒng)實驗：通過直流調速系統(tǒng)，掌握直流電動機的相關信息、直調速系統(tǒng)的組成、直流調速的操作能力 以直流調速器的組裝、調試、運行與檢修為載體，學習直流電動機調速的方法。 16 4 （二）課程教學要求 1師資隊伍 《自動控制原理》課程教學對教師的要求較高，具有較好的電氣自動化方面的專業(yè)知識，同時能將各相關學科的知識融入其中。因此建議配備本科及本科以上學歷、電氣專業(yè)知識基礎好的電氣專業(yè)教師進行教學。兼職教師具備大專以上學歷且具備一定的企業(yè)工作經(jīng)驗，具有扎實的理論基礎知識，一定的語言表達能力。 2教材及相關資源 現(xiàn)有的自動控制系統(tǒng)教材內容過于抽象、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)電氣自動化技術專業(yè)的就業(yè)崗位分析本專業(yè)學生需掌握的知識及能力，將教學內容進行設計整合，降低教材難度，將理論和實踐緊密聯(lián)系，以求在有限的課時內，為學生提供合理的教學內容，滿足專業(yè)需求，使其能夠真正服務于專業(yè)，服務于學生，滿足學生對專業(yè)知識的需求，為學生的未來發(fā)展做好準備。建議可采用適合本專業(yè)特點同時符合學生能力的自編教材進行使用。 參考教材：《電氣自動控制原理與系統(tǒng)》，陳渝光主編，機械工業(yè)出版社。 《自動控制原理與應用》，韓全立主編，西安電子科技大學出版社。 3教學組織模式 普及使用先進的輔助學習工具，如MATLAB軟件包，以進行相關的理論分析工作；作為學生驗證知識點的輔助教學儀器。直流調速系統(tǒng)實驗臺作為學生交直流調速系統(tǒng)知識的硬件設備。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際參觀實習，使學習與實際工作崗位和工作過程緊密聯(lián)系。 表2 教學組織模式描述 理論教學 實踐教學 教學環(huán)境要求 教室：配備多媒體設備 維修電工實訓室：要求配備電路板制作相關設備 教學材料要求 多媒體課件、視頻資料 直流調速相關資料 教學組織模式 集體講授、項目驅動 分組實驗、交叉指導 4教學方法與手段 《自動控制原理》是一門理論性很強的課程，為突出課程的實踐性和職業(yè)性，本課程倡導教學方法的多樣化。力圖通過教師、學生和企業(yè)兼職教師密切配合，綜合運用各種方法共同完成學習目標與任務。本課程主要采用項目導向、任務驅動法方法，輔助采用案例教學、企業(yè)實習、參觀等方法。 （1）項目導向、任務驅動 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)作為學習項目，以此為導向，讓學生獨立完成自動控制系統(tǒng)分析的整個過程，培養(yǎng)學生對自動生產(chǎn)線操作工應有的技能。在課程（工作過程）的每個階段，制定具體任務，使學生根據(jù)指定的要求設計不同的方案，并挑選出最佳方案實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化。 （2）案例教學 在課堂引入大量的案例進行教學，使學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、實習 利用第二課堂，帶領學生到相關企業(yè)參觀，了解自動生產(chǎn)線流程、應用環(huán)境、企業(yè)文化，拓展學生知識面。 5教學考核與評價 學生學習評價采用校內理論考試和校外實踐技能考核相結合；筆試與實際操作相結合；過程性考核與結果性評價相結合。學生評價采用如下方式： 總成績=過程考核40%+終結性考核60%。 其中過程考核總成績?yōu)?00分，各學習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 項目內容 簡單控制系統(tǒng)的認識與描述 簡單控制電路的數(shù)學模型 典型自動控制系統(tǒng)性能分析 直流調速系統(tǒng) 所占比例% 9.4 28.2 31.2 31.2