沈陽大學(xué)自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)

沈陽大學(xué)自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)一、課程目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：

1.理解并掌握自動(dòng)化基礎(chǔ)理論知識(shí)，包括自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、傳遞函數(shù)及狀態(tài)空間表示。

2.學(xué)習(xí)并了解自動(dòng)化設(shè)備的工作原理及其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

3.掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、瞬態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

技能目標(biāo)：

1.能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析具體的自動(dòng)控制問題，建立數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行性能分析。

2.能夠設(shè)計(jì)簡單的自動(dòng)控制回路，進(jìn)行參數(shù)調(diào)試和系統(tǒng)優(yōu)化。

3.能夠使用自動(dòng)化軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，對結(jié)果進(jìn)行解讀和評價(jià)。

情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：

1.培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)，使其認(rèn)識(shí)到自動(dòng)化技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要作用。

2.激發(fā)學(xué)生對自動(dòng)化領(lǐng)域的興趣，鼓勵(lì)創(chuàng)新思維和探究精神。

3.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通技巧，提高其在實(shí)際問題解決中的責(zé)任感。

課程性質(zhì)分析：

本課程為沈陽大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)核心課程，旨在通過理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方式，使學(xué)生全面掌握自動(dòng)化基本原理和技術(shù)。

學(xué)生特點(diǎn)分析：

學(xué)生具備一定的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)，具有較強(qiáng)的邏輯思維能力和動(dòng)手實(shí)踐能力，但對自動(dòng)化領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)了解有限。

教學(xué)要求：

1.結(jié)合實(shí)際案例，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。

2.通過小組討論、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等形式，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新能力。

3.強(qiáng)化過程評價(jià)，關(guān)注學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中的成長和進(jìn)步，確保課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

二、教學(xué)內(nèi)容

本課程教學(xué)內(nèi)容主要包括以下幾部分：

1.自動(dòng)控制原理：涵蓋自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念、數(shù)學(xué)模型、傳遞函數(shù)、狀態(tài)空間表示等，參考教材相關(guān)章節(jié)，通過實(shí)例分析使學(xué)生理解自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本原理。

2.自動(dòng)控制設(shè)備：介紹常用自動(dòng)化設(shè)備的工作原理、性能參數(shù)及其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，結(jié)合實(shí)際設(shè)備進(jìn)行講解，提高學(xué)生的認(rèn)識(shí)。

3.控制系統(tǒng)性能分析：講解穩(wěn)定性、瞬態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能的評價(jià)指標(biāo)，使學(xué)生掌握分析自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的方法。

4.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：學(xué)習(xí)自動(dòng)控制回路的設(shè)計(jì)方法，包括控制器參數(shù)整定、系統(tǒng)優(yōu)化等，結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行教學(xué)。

5.自動(dòng)化軟件應(yīng)用：教授學(xué)生使用自動(dòng)化軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力。

6.實(shí)踐教學(xué)：組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)際操作，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，鞏固理論知識(shí)。

教學(xué)內(nèi)容安排和進(jìn)度如下：

1.自動(dòng)控制原理（第1-4周）

2.自動(dòng)控制設(shè)備（第5-8周）

3.控制系統(tǒng)性能分析（第9-12周）

4.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（第13-16周）

5.自動(dòng)化軟件應(yīng)用（第17-18周）

6.實(shí)踐教學(xué)（貫穿整個(gè)學(xué)期）

教學(xué)內(nèi)容與教材緊密關(guān)聯(lián)，確?？茖W(xué)性和系統(tǒng)性，使學(xué)生能夠循序漸進(jìn)地掌握自動(dòng)化相關(guān)知識(shí)。

三、教學(xué)方法

為確保教學(xué)效果，本課程將采用以下多樣化的教學(xué)方法：

1.講授法：通過教師系統(tǒng)、深入地講解自動(dòng)化基礎(chǔ)理論、控制系統(tǒng)性能分析等抽象、難理解的知識(shí)點(diǎn)，使學(xué)生建立完整的知識(shí)體系。結(jié)合多媒體教學(xué)手段，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

2.討論法：針對自動(dòng)化設(shè)備、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等實(shí)際問題，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和問題解決能力。通過討論，使學(xué)生深入理解自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

3.案例分析法：選擇具有代表性的實(shí)際案例，如工業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)化控制系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)等，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)分析、解決實(shí)際問題，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。

4.實(shí)驗(yàn)法：組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)際操作，使學(xué)生在實(shí)踐中掌握自動(dòng)化設(shè)備的原理、性能及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。實(shí)驗(yàn)過程中，鼓勵(lì)學(xué)生自主探究，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。

5.任務(wù)驅(qū)動(dòng)法：將課程內(nèi)容分解為若干個(gè)具體任務(wù)，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。通過完成任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

6.情境教學(xué)法：創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生在模擬的工程環(huán)境中學(xué)習(xí)，如模擬自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試等，提高學(xué)生的工程意識(shí)和實(shí)際操作能力。

7.翻轉(zhuǎn)課堂：鼓勵(lì)學(xué)生在課外學(xué)習(xí)理論知識(shí)，課堂時(shí)間主要用于討論、答疑和實(shí)踐操作。提高課堂效率，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

8.教學(xué)評價(jià)：采用形成性評價(jià)和終結(jié)性評價(jià)相結(jié)合的方式，關(guān)注學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)，及時(shí)給予反饋，指導(dǎo)學(xué)生調(diào)整學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)效果。

四、教學(xué)評估

為確保教學(xué)質(zhì)量和全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，本課程采用以下評估方式：

1.平時(shí)表現(xiàn)：占總評成績的30%。包括課堂出勤、參與討論的積極程度、小組合作表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)操作態(tài)度等方面。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)合作精神。

2.作業(yè)：占總評成績的20%。布置與課程內(nèi)容緊密相關(guān)的作業(yè)，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。通過作業(yè)，檢驗(yàn)學(xué)生對理論知識(shí)的掌握程度，提高學(xué)生的獨(dú)立思考能力。

3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：占總評成績的20%。要求學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、過程、結(jié)果分析等。此部分旨在評估學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和分析問題的能力。

4.期中考試：占總評成績的10%。以閉卷形式進(jìn)行，主要測試學(xué)生對課程前半部分知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，促使學(xué)生及時(shí)復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)。

5.期末考試：占總評成績的20%。以閉卷形式進(jìn)行，全面考察學(xué)生對整個(gè)課程知識(shí)的掌握程度，以及運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

6.附加分：為鼓勵(lì)學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出色，設(shè)置附加分項(xiàng)目，如參加自動(dòng)化相關(guān)競賽、發(fā)表學(xué)術(shù)論文等，根據(jù)成果給予適當(dāng)加分。

教學(xué)評估設(shè)計(jì)原則：

1.客觀公正：評估標(biāo)準(zhǔn)明確，確保評估結(jié)果客觀、公正，體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)成果。

2.多元化：采用多種評估方式，全面考察學(xué)生的知識(shí)掌握、技能應(yīng)用、情感態(tài)度等方面。

3.過程與結(jié)果并重：注重學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)，同時(shí)關(guān)注學(xué)習(xí)成果，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

4.反饋與指導(dǎo)：及時(shí)給予學(xué)生評估反饋，指導(dǎo)學(xué)生調(diào)整學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)效果。

五、教學(xué)安排

為確保課程教學(xué)任務(wù)的順利完成，本課程的教學(xué)安排如下：

1.教學(xué)進(jìn)度：整個(gè)課程共計(jì)18周，每周安排2課時(shí)理論教學(xué)和2課時(shí)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)。理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)同步進(jìn)行，以確保學(xué)生能夠及時(shí)將所學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中。

-第1-4周：自動(dòng)控制原理

-第5-8周：自動(dòng)控制設(shè)備

-第9-12周：控制系統(tǒng)性能分析

-第13-16周：控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

-第17-18周：自動(dòng)化軟件應(yīng)用及課程總結(jié)

2.教學(xué)時(shí)間：根據(jù)學(xué)生的作息時(shí)間，理論教學(xué)安排在每周的上午，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)安排在每周的下午。具體時(shí)間安排如下：

-理論教學(xué)：每周一、三上午

-實(shí)踐教學(xué)：每周二、四下午

3.教學(xué)地點(diǎn)：

-理論教學(xué)：學(xué)校多媒體教室，配備必要的投影設(shè)備和音響系統(tǒng)，確保教學(xué)效果。

-實(shí)踐教學(xué)：學(xué)校自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室，配備完善的自動(dòng)化設(shè)備、實(shí)驗(yàn)器材和計(jì)算機(jī)等，為學(xué)生提供良好的實(shí)踐環(huán)境。

4.考慮學(xué)生實(shí)際