安徽建筑大學(xué)自控課程設(shè)計(jì)

安徽建筑大學(xué)自控課程設(shè)計(jì)一、課程目標(biāo)

知識目標(biāo)：

1.讓學(xué)生掌握自動(dòng)控制理論的基本概念和原理，理解自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和性能指標(biāo)。

2.使學(xué)生能夠運(yùn)用控制理論知識分析簡單的自動(dòng)控制系統(tǒng)，并能進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和參數(shù)調(diào)整。

3.引導(dǎo)學(xué)生了解自動(dòng)控制技術(shù)在工程領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是與建筑自動(dòng)化相關(guān)的內(nèi)容。

技能目標(biāo)：

1.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的能力。

2.提高學(xué)生使用專業(yè)軟件對自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行模擬和仿真的技能。

3.培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊(duì)協(xié)作和項(xiàng)目實(shí)踐的能力，通過課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目，讓學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)和問題解決。

情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：

1.培養(yǎng)學(xué)生對自動(dòng)控制技術(shù)及其在建筑領(lǐng)域應(yīng)用的興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索精神。

2.強(qiáng)化學(xué)生的工程意識，讓學(xué)生認(rèn)識到理論知識在實(shí)際工程中的重要性。

3.培養(yǎng)學(xué)生具有良好的職業(yè)道德和責(zé)任意識，使其在今后的工作中能夠?qū)ι鐣铜h(huán)境負(fù)責(zé)。

課程性質(zhì)分析：本課程為專業(yè)性較強(qiáng)的自控課程設(shè)計(jì)，旨在通過實(shí)際操作和項(xiàng)目實(shí)踐，使學(xué)生將理論知識與工程實(shí)際相結(jié)合。

學(xué)生特點(diǎn)分析：學(xué)生為大學(xué)本科高年級學(xué)生，具有一定的基礎(chǔ)知識和動(dòng)手能力，需要在此基礎(chǔ)上進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)和技能提升。

教學(xué)要求：結(jié)合課程性質(zhì)和學(xué)生特點(diǎn)，教學(xué)應(yīng)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論和實(shí)踐，提高其解決實(shí)際問題的能力。通過具體的學(xué)習(xí)成果分解，為教學(xué)設(shè)計(jì)和評估提供明確依據(jù)。

二、教學(xué)內(nèi)容

1.自動(dòng)控制原理：控制系統(tǒng)概述、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、線性系統(tǒng)的時(shí)域分析、穩(wěn)定性分析。

2.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：控制器設(shè)計(jì)原理、PID控制算法、控制器參數(shù)整定、先進(jìn)控制策略簡介。

3.建筑自動(dòng)化：建筑自動(dòng)化系統(tǒng)概述、建筑自動(dòng)化系統(tǒng)組成、典型應(yīng)用案例分析。

4.實(shí)踐項(xiàng)目：自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模、控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、建筑自動(dòng)化系統(tǒng)模擬與仿真。

教學(xué)大綱安排：

第一周：自動(dòng)控制原理學(xué)習(xí)，包括控制系統(tǒng)概述和控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。

第二周：線性系統(tǒng)的時(shí)域分析、穩(wěn)定性分析及控制器設(shè)計(jì)原理。

第三周：PID控制算法、控制器參數(shù)整定及先進(jìn)控制策略簡介。

第四周：建筑自動(dòng)化系統(tǒng)概述、組成及典型應(yīng)用案例分析。

第五周：實(shí)踐項(xiàng)目開展，包括自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模、控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

第六周：實(shí)踐項(xiàng)目總結(jié)，進(jìn)行建筑自動(dòng)化系統(tǒng)模擬與仿真。

教學(xué)內(nèi)容與教材關(guān)聯(lián)性：教學(xué)內(nèi)容緊密圍繞教材《自動(dòng)控制原理》和《建筑自動(dòng)化》相關(guān)章節(jié)，結(jié)合實(shí)際工程案例，確保學(xué)生所學(xué)知識的科學(xué)性和系統(tǒng)性。同時(shí)，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。

三、教學(xué)方法

為實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，本課程將采用以下多樣化的教學(xué)方法：

1.講授法：通過系統(tǒng)講解自動(dòng)控制基本原理、控制算法和建筑自動(dòng)化系統(tǒng)等理論知識，為學(xué)生奠定扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。講授過程中注重與實(shí)際工程案例相結(jié)合，提高學(xué)生對知識點(diǎn)的理解和記憶。

2.討論法：針對課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的思考能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。討論過程中，引導(dǎo)學(xué)生積極提問、發(fā)表觀點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.案例分析法：選擇具有代表性的建筑自動(dòng)化系統(tǒng)案例，引導(dǎo)學(xué)生分析、討論案例中的關(guān)鍵技術(shù)和解決方案，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

4.實(shí)驗(yàn)法：組織學(xué)生進(jìn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模、控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在實(shí)踐中掌握理論知識，提高動(dòng)手能力。

5.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法：以實(shí)踐項(xiàng)目為主線，引導(dǎo)學(xué)生自主探究、協(xié)同合作，完成項(xiàng)目任務(wù)。通過項(xiàng)目實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力。

6.情境教學(xué)法：創(chuàng)設(shè)實(shí)際工程情境，讓學(xué)生在情境中學(xué)習(xí)、體驗(yàn)，提高學(xué)生對知識的應(yīng)用能力。

7.互動(dòng)式教學(xué)法：教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間開展互動(dòng)交流，提高課堂氛圍，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

8.反饋與評價(jià)：在教學(xué)過程中，及時(shí)給予學(xué)生反饋，指導(dǎo)學(xué)生調(diào)整學(xué)習(xí)方法和策略。同時(shí)，開展多元化的評價(jià)方式，如小組匯報(bào)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、項(xiàng)目總結(jié)等，全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

四、教學(xué)評估

為確保教學(xué)評估的客觀性、公正性和全面性，本課程設(shè)計(jì)以下評估方式，以全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果：

1.平時(shí)表現(xiàn)：占課程總評的30%。包括課堂出勤、課堂表現(xiàn)、小組討論及實(shí)驗(yàn)操作等。注重評估學(xué)生在課堂上的參與度、積極性和合作精神。

-課堂出勤：評估學(xué)生出勤情況，鼓勵(lì)學(xué)生按時(shí)參加課程。

-課堂表現(xiàn)：評估學(xué)生在課堂上的發(fā)言、提問和互動(dòng)情況，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂討論。

-小組討論：評估學(xué)生在小組討論中的貢獻(xiàn)，包括觀點(diǎn)闡述、問題分析等，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。

-實(shí)驗(yàn)操作：評估學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的動(dòng)手能力和問題解決能力，鼓勵(lì)學(xué)生通過實(shí)踐掌握理論知識。

2.作業(yè)：占課程總評的20%。包括課后習(xí)題、小論文和設(shè)計(jì)作業(yè)等。作業(yè)旨在鞏固學(xué)生對理論知識的掌握，提高學(xué)生的分析能力和應(yīng)用能力。

3.考試：占課程總評的50%。分為期中考試和期末考試，考試形式包括閉卷筆試和開卷實(shí)踐操作。

-期中考試：主要測試學(xué)生對自動(dòng)控制基本原理、控制算法等理論知識的掌握。

-期末考試：全面評估學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中的理論知識掌握、實(shí)踐操作能力和綜合應(yīng)用能力。

4.項(xiàng)目評價(jià)：對實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)行評估，包括項(xiàng)目報(bào)告、項(xiàng)目演示和項(xiàng)目總結(jié)。評估學(xué)生在項(xiàng)目過程中的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、問題解決和技術(shù)應(yīng)用能力。

5.課堂反饋：教師根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)、作業(yè)和考試情況，給予及時(shí)反饋，幫助學(xué)生調(diào)整學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)效果。

6.同伴評價(jià)：鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行同伴評價(jià)，培養(yǎng)學(xué)生的評價(jià)能力和自我反思能力。

五、教學(xué)安排

為確保教學(xué)進(jìn)度合理、緊湊，同時(shí)考慮學(xué)生的實(shí)際情況和需求，本課程的教學(xué)安排如下：

1.教學(xué)進(jìn)度：

-第一周：自動(dòng)控制原理概述、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。

-第二周：線性系統(tǒng)的時(shí)域分析、穩(wěn)定性分析。

-第三周：控制器設(shè)計(jì)原理、PID控制算法。

-第四周：控制器參數(shù)整定、先進(jìn)控制策略簡介。

-第五周：建筑自動(dòng)化系統(tǒng)概述、組成及應(yīng)用案例。

-第六周：實(shí)踐項(xiàng)目一：自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模。

-第七周：實(shí)踐項(xiàng)目二：控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

-第八周：實(shí)踐項(xiàng)目三：建筑自動(dòng)化系統(tǒng)模擬與仿真。

-第九周：課程復(fù)習(xí)、期中考試。

-第十周：項(xiàng)目總結(jié)、課堂反饋與同伴評價(jià)。

-第十一周：期末考試復(fù)習(xí)。

-第十二周：期末考試。

2.教學(xué)時(shí)間：

-每周2課時(shí)，共計(jì)24課時(shí)理論教學(xué)。

-實(shí)踐項(xiàng)目共計(jì)12課時(shí)。

-期中考試2課時(shí)，期末考試2課時(shí)。

3.教學(xué)地點(diǎn)：

-理論教學(xué)：安徽建筑大學(xué)教學(xué)樓XX教室。

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