《计算机控制技术 第2版》_罗文广(教学大纲).docx

“计算机控制技术”课程教学大纲

课程英文名

ComputerControlTechnology

课程编号

课程性质

专业课必修课

课程类别

必修课

学分

3

总学时数

56

开课学院

自动化学院

开课基层教学组织

自动化系

面向专业

自动化

开课学期

6

注:课程性质是指学科通识课/专业基础课/专业课/集中实践课；课程类别是指必修课/选修课。

课程目标

“计算机控制技术”是自动化专业的专业核心课程，是把计算机技术与自动化控制系统融为一体的，为适应工业控制需要而发展起来的的一门综合性技术。课程以微型计算机为控制工具，阐述计算机控制系统的基本结构和组成、计算机控制的基础、过程通道及抗扰措施、常用的计算机控制算法、计算机控制系统的基本设计方法。

课程内容蕴含一定的隐形思政元素，教学过程要结合课程知识内容特点，注重开发和融入思政元素，并实施课程思政教育，做到立德树人。

通过该课程理论和实验实践教学，使学生了解和掌握计算机控制的基本技术，以及计算机控制系统中各种控制算法的实现方法，使学生获得计算机控制技术的基本理论、基本知识和基本技能，为从事与计算机控制有关的工作奠定基础。

课程目标(1):能够通过查阅文献资料，运用计算机控制系统的基本知识和理论，识别实际工程应用中自动化系统的结构，分析系统的功能和工作原理，获得正确的结果结论。

课程目标(2):能够根据控制工程技术指标，正确设计和表达计算机控制系统的解决方案，能对系统器件或部件进行合理选型,设计过程中能考虑安全、环境等因素。

课程目标(3):能够运用计算机控制系统理论知识，对实控制系统设计合理的计算机控制方法或策略，并通过分析、综合对控制算法中的结构和参数进行优选。

课程目标(4):能够设计计算机控制系统的实验，根据要求使用MATLAB软件工具搭建实现仿真实验模型或使用实验设备搭建起硬件实验模型，并能对获取的实验结果进行数据处理、归纳、分析和研究，获得正确的结论。

课程目标与毕业要求对应关系

“计算机控制技术”课程强支撑毕业要求2的指标点2.4、毕业要求3的指标点3.1、3.2、毕业要求4的指标点4.3。课程目标与相关毕业要求及其指标点的对应关系如表1所示。

表1课程目标与毕业要求对应关系

毕业要求

指标点

课程目标

评价依据

毕业要求2问题分析：能够应用数学、自然科学、工程基础基本原理和专业知识，并通过信息收集和文献研究，识别、表达和分析自动化领域复杂工程问题，以获得有效结论。

指标点2.4能认识到解决自动化领域复杂工程问题有多种方案可选择，会通过文献研究寻求可替代的解决方案。

（1）

1、课堂表现

2、作业

3、线上测试

4、线下测试

5、期末考试

毕业要求3设计（开发）解决方案：能够设计针对自动化领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的自动控制系统或单元，包括硬件电路、程序软件等设计，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

指标3.1掌握控制系统工程设计和产品开发全周期、全流程的基本设计方法，能就复杂工程问题进行基本方案设计，方案设计过程中能考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

（2）

1、课堂表现

2、作业

3、线上测试

4、课程设计报告

5、期末考试

指标3.2能够应用专业知识进行系统控制方式、控制策略设计，并通过对控制系统的分析、综合进行算法优选或参数优选。

（3）

1、课堂表现

2、作业

3、线上测试

4、线下测试

5、课程设计报告

6、期末考试

毕业要求4研究：能够基于科学原理,并采用科学方法对自动化领域的复杂工程问题进行研究，包括设计实验、收集、处理、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

指标点4.3能够综合运用所学知识对复杂控制系统工程问题进行研究，包括设计实验内容、实验方案、构建实验系统、并对实验结果进行整理、归纳和分析。

(4)

1、实验预习2、实验过程

3、实验报告

课程目标与教学内容和方法的对应关系

“计算机控制技术”课程目标与教学内容、教学方法的对应关系如表2所示。

表2课程目标与教学内容、教学方法的对应关系

教学内容

教学方法

课程目标

(1)

(2)

(3)

(4)

1.计算机控制系统概述

文献查阅作业、启发式、随堂测试

√

2.计算机控制的理论基础

线上线下混合、案例教学、启发式、问题牵引式、随堂测试、作业、单元测试

√

3.过程通道

线上线下混合、案例教学、启发式、问题牵引式、随堂测试、作业、课程设计作业

√

√

4.常用的计算机控制算法

线上线下混合、案例教学、启发式、问题牵引式、随堂测试、作业、单元测试

√

√

5.计算机控制系统设计

线上线下混合、案例教学、随堂测试、作业、课程设计作业

√

课程实验

线上线下混合、任务驱动、随堂测试