北航自動(dòng)化 課程設(shè)計(jì)

北航自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)一、課程目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：

1.掌握自動(dòng)化基礎(chǔ)理論，理解自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成和原理；

2.學(xué)習(xí)并掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其特性；

3.了解自動(dòng)化技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)。

技能目標(biāo)：

1.能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析；

2.能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)模型對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行描述，并進(jìn)行穩(wěn)定性分析；

3.能夠運(yùn)用自動(dòng)化軟件對(duì)實(shí)際自動(dòng)控制問(wèn)題進(jìn)行模擬和優(yōu)化。

情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：

1.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的興趣，激發(fā)他們探索未知、創(chuàng)新實(shí)踐的熱情；

2.增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，培養(yǎng)他們?cè)趫F(tuán)隊(duì)中溝通、協(xié)作解決問(wèn)題的能力；

3.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，使他們能夠嚴(yán)謹(jǐn)、客觀地對(duì)待學(xué)術(shù)問(wèn)題，形成正確的價(jià)值觀。

本課程針對(duì)北航自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生，結(jié)合課程性質(zhì)、學(xué)生特點(diǎn)和教學(xué)要求，明確以上課程目標(biāo)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，期望學(xué)生能夠達(dá)到以上所述知識(shí)、技能和情感態(tài)度價(jià)值觀的具體學(xué)習(xí)成果，為后續(xù)教學(xué)設(shè)計(jì)和評(píng)估提供依據(jù)。

二、教學(xué)內(nèi)容

1.自動(dòng)控制原理：包括自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念、分類及性能指標(biāo)；自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，如微分方程、傳遞函數(shù)等。

教材章節(jié)：第一章自動(dòng)控制原理

2.自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析：介紹控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性等性能要求；分析常見(jiàn)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性及改善措施。

教材章節(jié)：第二章控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析

3.自動(dòng)控制技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用：以典型航空航天控制系統(tǒng)為例，分析其工作原理及設(shè)計(jì)方法。

教材章節(jié)：第三章自動(dòng)控制技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用

4.自動(dòng)化軟件應(yīng)用：介紹自動(dòng)化軟件（如MATLAB/Simulink）在自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析中的應(yīng)用，進(jìn)行實(shí)例演示和操作指導(dǎo)。

教材章節(jié)：第四章自動(dòng)化軟件及其應(yīng)用

本章節(jié)教學(xué)內(nèi)容依據(jù)課程目標(biāo)，結(jié)合教材內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)、系統(tǒng)地組織和安排。教學(xué)大綱明確了教學(xué)內(nèi)容的進(jìn)度和具體要求，旨在幫助學(xué)生掌握自動(dòng)控制基本原理，提高實(shí)際應(yīng)用能力，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)和實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

三、教學(xué)方法

本章節(jié)將采用以下多樣化的教學(xué)方法，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，提高教學(xué)效果：

1.講授法：通過(guò)系統(tǒng)講解自動(dòng)控制原理、數(shù)學(xué)模型等基礎(chǔ)理論知識(shí)，使學(xué)生掌握課程核心概念和基本方法。結(jié)合多媒體教學(xué)手段，以生動(dòng)形象的方式展示抽象的理論知識(shí)。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：自動(dòng)控制原理、自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

2.討論法：針對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析、應(yīng)用案例等主題，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力，提高他們分析和解決問(wèn)題的能力。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析、自動(dòng)控制技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用

3.案例分析法：挑選典型的自動(dòng)控制系統(tǒng)案例進(jìn)行分析，使學(xué)生更好地理解理論知識(shí)在實(shí)際工程中的應(yīng)用，提高學(xué)生的應(yīng)用能力。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：自動(dòng)控制技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用

4.實(shí)驗(yàn)法：結(jié)合自動(dòng)化軟件（如MATLAB/Simulink）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作，加深對(duì)自動(dòng)控制原理和設(shè)計(jì)方法的理解，培養(yǎng)實(shí)踐能力。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：自動(dòng)化軟件應(yīng)用

5.課堂互動(dòng)：在教學(xué)過(guò)程中，教師提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)，形成良好的課堂氛圍，提高學(xué)生的參與度和興趣。

6.小組合作：課程項(xiàng)目或課后作業(yè)采用小組合作形式，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，提高解決問(wèn)題的能力。

四、教學(xué)評(píng)估

為確保教學(xué)評(píng)估的客觀性、公正性和全面性，本章節(jié)將采用以下評(píng)估方式，全面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)成果：

1.平時(shí)表現(xiàn)：占總評(píng)成績(jī)的20%。包括課堂出勤、課堂紀(jì)律、課堂參與度、小組討論表現(xiàn)等方面。此部分旨在鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂活動(dòng)，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：課堂講授、討論、小組合作等

2.作業(yè)：占總評(píng)成績(jī)的30%。布置與課程內(nèi)容相關(guān)的作業(yè)，旨在鞏固學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握，提高學(xué)生的應(yīng)用能力。作業(yè)包括書面作業(yè)和上機(jī)實(shí)踐作業(yè)。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：自動(dòng)控制原理、數(shù)學(xué)模型、自動(dòng)化軟件應(yīng)用等

3.期中考試：占總評(píng)成績(jī)的20%?？荚噧?nèi)容以課程前半部分的基礎(chǔ)知識(shí)為主，檢測(cè)學(xué)生對(duì)自動(dòng)控制原理和數(shù)學(xué)模型等知識(shí)的掌握程度。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：自動(dòng)控制原理、自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

4.期末考試：占總評(píng)成績(jī)的30%?？荚噧?nèi)容涵蓋課程全部知識(shí)點(diǎn)，重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析、應(yīng)用等知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析、自動(dòng)控制技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用

5.課程項(xiàng)目：設(shè)置課程項(xiàng)目，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。課程項(xiàng)目成績(jī)作為附加分，計(jì)入總評(píng)成績(jī)。此部分旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和創(chuàng)新精神。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：自動(dòng)化軟件應(yīng)用、自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析

五、教學(xué)安排

為確保教學(xué)進(jìn)度和質(zhì)量，本章節(jié)的教學(xué)安排如下：

1.教學(xué)進(jìn)度：課程共計(jì)16周，每周2課時(shí)，共計(jì)32課時(shí)。教學(xué)進(jìn)度根據(jù)教材內(nèi)容和課程目標(biāo)進(jìn)行合理規(guī)劃，確保在有限時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)。

-第1-4周：自動(dòng)控制原理（第一章）

-第5-8周：自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型（第二章）

-第9-12周：自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析、自動(dòng)化軟件應(yīng)用（第三章、第四章）

-第13-16周：課程項(xiàng)目、復(fù)習(xí)及期末考試準(zhǔn)備

2.教學(xué)時(shí)間：根據(jù)學(xué)生的作息時(shí)間，將課程安排在學(xué)生精力充沛的時(shí)段，以保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3.教學(xué)地點(diǎn)：理論課程安排在多媒體教室進(jìn)行，便于教師利用多媒體教學(xué)資源進(jìn)行授課；實(shí)驗(yàn)課程安排在實(shí)驗(yàn)室，確保學(xué)生能夠?qū)嶋H操作并掌握自動(dòng)化軟件。

4.課堂講授與實(shí)驗(yàn)課程相結(jié)合：理論課程與實(shí)驗(yàn)課程交替進(jìn)行，使學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)，及時(shí)進(jìn)行實(shí)踐操作，鞏固所學(xué)內(nèi)容。

5.課后輔導(dǎo)與答疑：安排課后時(shí)間，為學(xué)生提供輔導(dǎo)和答疑機(jī)會(huì)，以滿足學(xué)生的個(gè)性化需求。

6.考試與評(píng)估時(shí)間：期中考試安排在第8周，期末考試安排在第16周。作業(yè)、課程項(xiàng)目等評(píng)估環(huán)節(jié)