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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(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(chǔ)》、《模擬電子技術(shù)》、《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(guān)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(diào)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(shù)》、《生產(chǎn)過程自動控制實訓》、《電機調(diào)速綜合實訓》的學習打下必要的理論知識和實踐基礎(chǔ)。 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(chǔ)能力目標、單項能力目標、綜合能力目標，將本課程的學習領(lǐng)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(nèi)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(shù)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(diào)速的組裝、調(diào)試、運行與檢修為載體，學習直流調(diào)速的方法、簡易調(diào)速系統(tǒng)的組裝、調(diào)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(lǐng)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(gòu)。 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(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、運行、安裝與調(diào)試的能力。 2．2知識目標 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(diào)速系統(tǒng)的工作原理、特點，會處理簡單的直流調(diào)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(zhì)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(zhì)。具有較強的事業(yè)心和責任感，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(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，在教學內(nèi)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(diào)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(diào)速系統(tǒng)特點、直流調(diào)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(nèi)容與 教學要求 知識內(nèi)容與 教學要求 素質(zhì)內(nèi)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(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 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(zhì)具有較強的事業(yè)心和責任感，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(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、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(diào)速系統(tǒng) 直流調(diào)速系統(tǒng)實驗：通過直流調(diào)速系統(tǒng)，掌握直流電動機的相關(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、運行與檢修為載體，學習直流電動機調(diào)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(guān)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(chǔ)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(chǔ)知識，一定的語言表達能力。 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)學生需掌握的知識及能力，將教學內(nèi)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(nèi)，為學生提供合理的教學內(nèi)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(guān)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(diào)速系統(tǒng)實驗臺作為學生交直流調(diào)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(guān)設備 教學材料要求 多媒體課件、視頻資料 直流調(diào)速相關(guān)資料 教學組織模式 集體講授、項目驅(qū)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(qū)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(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(lǐng)學生到相關(guān)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(nèi)理論考試和校外實踐技能考核相結(jié)合；筆試與實際操作相結(jié)合；過程性考核與結(jié)果性評價相結(jié)合。學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(nèi)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(diào)速系統(tǒng) 所占比例% 9.4 28.2 31.2 31.2