《自動控制原理》課程建設(shè)總結(jié)報告

PAGEPAGE15《自動控制原理》精品課程建設(shè)總結(jié)報告“自動控制原理”課程組一、項目立項背景《自動控制原理》是自動化專業(yè)及相關(guān)的電類專業(yè)的主干專業(yè)基礎(chǔ)課程.該課程是后續(xù)專業(yè)課程的龍頭，也是自動化專業(yè)研究生必考課程之一。197930該門課程.自動控制理論課程是具有一般方法論特點的技術(shù)基礎(chǔ)課,主要講授單輸件二、建設(shè)思路及總體目標在總結(jié)課題組已取得的教學(xué)成果的基礎(chǔ)上，進一步在教育思想、教學(xué)內(nèi)容、重點是要開展教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、實驗和課程設(shè)計的改革。通過精實施“雙語”教學(xué)的方法；繼續(xù)革新實驗教學(xué)和課程設(shè)計內(nèi)容，不斷提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，以及創(chuàng)新能力。目.課題組決心以這次精品課程建設(shè)為契機，充分調(diào)動教師的積極性，使本課程三、方案制定及實施情況課程建設(shè)實施過程:2008教材建設(shè)、課程內(nèi)容設(shè)計與組織、教學(xué)方法和教學(xué)手段、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、實踐教學(xué)改革與創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面取得了較好的階段性成果。在整個建設(shè)過程中,根據(jù)年度分解目標,積極組織實施，將各項任務(wù)落實到項目組成員，并及時進行階段性小結(jié)，不斷修改和完善建設(shè)材料,最后進行歸類、整理與總結(jié)。解決的關(guān)鍵問題：1。教學(xué)采用我校主編出版的統(tǒng)一教材，并編寫了具有特色的教學(xué)輔助教材本課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，理論性強,學(xué)生學(xué)習(xí)的難度較大，教學(xué)過程易枯（中英文對照)，該教材已由哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社作為高等學(xué)?！笆晃濉币?guī)劃教材正式出版.編寫了《自動控制理論學(xué)習(xí)指導(dǎo)》新輔助教材，突出工程應(yīng)用與船舶行業(yè)特色,體現(xiàn)控制理論在實際工程和船舶自動化中的應(yīng)用。課堂教學(xué)采用先進的教學(xué)方法與現(xiàn)代化的教學(xué)手段MATLAB課本內(nèi)容;結(jié)合雙語教材，繼續(xù)開展“雙語”教學(xué)實踐活動。堅持使用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，提高教學(xué)效果,包括采用統(tǒng)一的自行研制的多媒體教學(xué)課件和基于網(wǎng)絡(luò)平臺的教學(xué),將所有的教學(xué)資源放置在網(wǎng)絡(luò)平臺上，真正實現(xiàn)交互式雙向教學(xué)。此外，完善了自行研制的試題庫，實現(xiàn)了教考分離。實踐教學(xué)改革與創(chuàng)新能力培養(yǎng)修訂實驗教學(xué)和課程設(shè)計大綱，將模擬實驗與數(shù)字仿真實驗有機地結(jié)合起MATLAB設(shè)計性、綜合性以及創(chuàng)新性的項目,提高實驗的質(zhì)量，提高學(xué)生的綜合設(shè)計能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。學(xué)院籌建了的“現(xiàn)代綜合測控系統(tǒng)實驗室”和“船舶綜合電力系統(tǒng)實驗室”(船電自動化特色）四、主要建設(shè)成果3名，博士后34教材建設(shè)取得了一定成果。正式出版高等學(xué)?！笆晃濉币?guī)劃教材1部，校內(nèi)出版自編教材2部。教學(xué)改革與教學(xué)研究取得了一定成果。正式發(fā)表與課程相關(guān)的教研論文 7篇；承擔(dān)與課程相關(guān)的高教研究項目10項。教學(xué)方法和教學(xué)手段改革取得良好成績，獲全國多媒體課件大賽優(yōu)秀獎.5。利用學(xué)校提供的網(wǎng)絡(luò)平臺，建立了較完善的課程網(wǎng)站.6．大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)取得了一定成果，獲全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”課外科技作品大賽全國三等獎1項,江蘇省第三屆大學(xué)生機器人大賽三等獎1項。五、教學(xué)改革創(chuàng)新與實踐1、選用或編寫合適的教材按照內(nèi)容的編排程序，教材可分為教本教材和學(xué)本教材兩類.教本教材強調(diào)教材內(nèi)容的系統(tǒng)性和內(nèi)在邏輯性，適合于教師教;學(xué)本教材是按照學(xué)生的學(xué)習(xí)心《自動控制原理（李道根主編（胡壽松主編出學(xué)習(xí)指導(dǎo)、習(xí)題講解和在工程與船舶自動化中的應(yīng)用。2、教學(xué)內(nèi)容改革《自動控制原理》課是自動化專業(yè)、電氣工程及其自動化、測控技術(shù)等專4的知識體系.,淡化數(shù)學(xué)證明為原則,在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上,,進一步明確課程體系結(jié)構(gòu)、組織方式,使教學(xué)內(nèi)容能夠為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力服務(wù).教學(xué)時數(shù)的限制與教材的滯后。2。1以系統(tǒng)建模、系統(tǒng)分析和綜合設(shè)計為課程主線強調(diào)工程背景涉及面廣,學(xué)生普遍感到有一定的難度。如何在有限的課時內(nèi)讓學(xué)生熟練掌握控從課程的體系出發(fā),以系統(tǒng)建模→系統(tǒng)分析→綜合設(shè)計作為課程主線，強調(diào)船舶工程背景，突出能力的培養(yǎng)。數(shù)學(xué)模型是描述系統(tǒng)內(nèi)部各物理量（關(guān)系的數(shù)學(xué)表達式，建立一個合理的模型是系統(tǒng)分析和設(shè)計的前提。在講述這部信號流圖這些不同的數(shù)學(xué)模型，來建立各模型的聯(lián)系.法、根軌跡法、頻域響應(yīng)法,是控制理論教學(xué)的重點.在控制系統(tǒng)中，穩(wěn)定性、快型范例,突出工程背景，從實際控制系統(tǒng)中去了解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征、工作原理和設(shè)計要求,拓寬學(xué)生的視野,激發(fā)他們的創(chuàng)新欲望。例如以我軍某軍艦上的雷達定位系統(tǒng)為例,假設(shè)給定目標信號，要求學(xué)生設(shè)計控制器使系統(tǒng)在給定輸入下跟蹤學(xué)生感受到了控制理論的魅力,深刻理解了“學(xué)以致用”意義，在分析問題、解決問題的過程中，使課程的學(xué)習(xí)達到知識和能力兩方面的目標.2。2結(jié)合控制理論的發(fā)展更新教學(xué)內(nèi)容近年來，控制理論得到了蓬勃發(fā)展，特別在非線性控制、分布參數(shù)控制、魯棒控制、自適應(yīng)控制、智能控制等方向上取得了重要進展。這就要求教師對本學(xué)科發(fā)展有一個較好的把握，注意處理好經(jīng)典的基本理論和新技術(shù)的關(guān)系,從中選取一些比較符合課程要求的理論知識，在講課過程中及時介紹給學(xué)生,以保持課程內(nèi)容的先進性。例如每章結(jié)束后都開設(shè)一個專題,介紹本學(xué)科的發(fā)展動態(tài)，這種方法擴大了學(xué)生的知識面，培養(yǎng)了他們探索科學(xué)技術(shù)的興趣,深受同學(xué)們的歡迎。技術(shù)等方面的研究開發(fā),取得了突破性的進展，船舶設(shè)備進一步向高可靠、節(jié)能2－33、采用有效的教學(xué)方法和手段3。1采用啟發(fā)式教學(xué)方法對于自動控制原理課程,充分運用了啟發(fā)式教學(xué)方法，注意突出教學(xué)重點、引出控制、開環(huán)控制、閉環(huán)控制以及反饋等基本概念,使學(xué)生認識到學(xué)習(xí)本課程的重要性,并對控制理論在專業(yè)發(fā)展的作用有了一定的了解。另外，還可采用課思考和討論自己解決問題，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。3。2傳統(tǒng)教學(xué)方式和現(xiàn)代化教學(xué)手段結(jié)合MATLAB課堂教學(xué)是一種比較實用的方法.把MATLAB作為一種基本工具與教學(xué)內(nèi)容有MATLABstep,單位脈沖響應(yīng)函數(shù)impulse，零輸入響應(yīng)函數(shù)initialMATLAB繪制系統(tǒng)根軌跡十分方便。直接調(diào)用MATLAB軟件包中的函數(shù)rlocus（num,den），此時增益Krlocus(num,den，k）,直接調(diào)用給定的增益向量k,最后利用plot(rlocus,‘’)可以得到根軌跡圖。而利用MATLABBode（伯德)圖,Nyquist圖，Nichols（尼克爾斯）ControlSystemToolbox中的bode、nyquist、nichols等函數(shù)。采取答疑質(zhì)疑相結(jié)合的輔導(dǎo)方式性問題,采取集體輔導(dǎo)的形式統(tǒng)一解答或進行專門討論.其他教改舉措及效果(1)踐講解比就書本傳授知識,更容易打開學(xué)生的思路，激發(fā)的創(chuàng)造性思維；（2）實施靈活的實驗教學(xué)方法，因材施教,對基礎(chǔ)較差、能力較弱同學(xué)給定的創(chuàng)新能力。（3）采用豐富多彩的教學(xué)方式，對不同的教學(xué)內(nèi)容進行組織，如通過控制系統(tǒng)建模比賽提高學(xué)生的專業(yè)綜合能力;通過參觀工廠體驗實際的工業(yè)控制系統(tǒng)，等等.4實踐教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)實踐教學(xué)是工科院校重要教學(xué)環(huán)節(jié)。本課程理論性很強，要使學(xué)生理解課程內(nèi)容，必須設(shè)置相應(yīng)的實驗、上機等實踐性教學(xué),我們設(shè)置8學(xué)時實驗和上機教學(xué)環(huán)節(jié)，同時還安排了2周的課程設(shè)計，既有物理性模擬實驗,同時又借助于計算機仿真軟件MATLAB進行系統(tǒng)設(shè)計和分析，開展綜合性設(shè)計實驗，輔助學(xué)生理解深奧的理論知識，提高學(xué)生分析、解決問題的能力.修訂實驗教學(xué)和課程設(shè)計大綱,將模擬實驗與數(shù)字仿真實驗有機地結(jié)合起來，采用MATLAB語言作為控制系統(tǒng)的仿真平臺，擴大實驗內(nèi)容，增加具有設(shè)計性、綜合性以及創(chuàng)新性的項目,提高實驗的質(zhì)量，提高學(xué)生的綜合設(shè)計能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。多層次實驗教學(xué)體系的研究實踐，為學(xué)生提供了不同的實驗手段，加深和拓寬了實驗內(nèi)容和實驗層次,增強了實驗的靈活性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手能力和創(chuàng)新能力，能夠滿足專業(yè)人才培養(yǎng)需要.4。1課內(nèi)實驗與課程設(shè)計改革際應(yīng)用為主,為此安排了典型環(huán)節(jié)模擬研究、二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)分析、線性系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差分析、頻率特性測試等實驗項目.在實驗中,減少驗證性的實驗內(nèi)容，增大設(shè)計性、綜合性和研究性的實驗內(nèi)容;在實驗指導(dǎo)書中，只提實驗要求，改變過去學(xué)生按照實驗指導(dǎo)書提供的步驟做實驗的狀況；在每個實驗設(shè)計中,都增加一些加寬、加深的內(nèi)容,希望那些基礎(chǔ)好、動手能力強的學(xué)生學(xué)到更多知識。在在新建的現(xiàn)代控制實驗室和高級過程控制實驗室已經(jīng)實現(xiàn)了開放式教學(xué)，首先學(xué)要是檢查和指導(dǎo)。目前已達到教學(xué)時間、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)備的開放。在課程設(shè)計方面，首先將MATLAB仿真語言貫穿控制類課程設(shè)計體系整過程，跟蹤國際與國內(nèi)重點大學(xué)的主流教學(xué)體系;其次結(jié)合新型實驗教學(xué)設(shè)備,重點加強了綜合性、設(shè)計性項目的開出，提高綜合性設(shè)計項目的比例；最后，結(jié)合新的實驗設(shè)計教學(xué)體系與內(nèi)容，實施更加開放式的教學(xué)，從而更加突出對學(xué)生創(chuàng)新實踐能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。4。2創(chuàng)新能力培養(yǎng)在學(xué)生的“自動控制原理”課程創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面，我們主要采取兩方面的措施:（1實驗,該實驗是在我?，F(xiàn)代控制技術(shù)實驗室的倒立擺實驗裝置（該裝置是由中國XZ2II型旋轉(zhuǎn)式倒立擺）上進行極點配置綜合設(shè)計性實驗。具體安排是先對倒立擺實驗裝置進行數(shù)學(xué)建模，然后采用MATLAB語言仿真設(shè)計,最后在實際的實驗裝置上調(diào)試。（2）新建“現(xiàn)代綜合測控實驗室六、教學(xué)條件1、教材使用與建設(shè)情況2060708為了能更好地適應(yīng)或滿足我校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)需求，編寫了《自動控制原理2、相關(guān)文獻資料指定與利用情況的同學(xué)使用參考書的情況較多，學(xué)習(xí)困難的同學(xué)幾乎不看參考書.3、配套實驗教材的教學(xué)效果修改、補充和完善.實驗開出率均達到100%件實驗和軟件實驗相結(jié)合的多層次、立體化實驗教學(xué)體系，加強學(xué)生實驗動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不斷提高實驗教學(xué)效果。4、實踐性教學(xué)條件與教學(xué)效果目前實驗室硬件設(shè)備較為完善,除了擁有自動控制原理實驗裝置外,還擁有現(xiàn)MATLABMATLAB（5、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境、資源與作用的發(fā)揮20102010年以后,根據(jù)學(xué)校的要七、經(jīng)費使用情況支出科目及金額（元）:版面費調(diào)研差旅費資料費打字復(fù)印費易耗品費試題庫建設(shè)合計余額34008420942.64852552.260016399.813600.2八、課程特色、存在不足與進一步建設(shè)的目標1、課程特色（1）結(jié)合自動化國家特色專業(yè)建設(shè)，以船電自動化為主要特色，培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力重點通過教學(xué)內(nèi)容、實驗和課程設(shè)計改革等教學(xué)環(huán)節(jié),通過開放實驗室、建立大學(xué)生創(chuàng)新基地、充分利用特色專業(yè)實驗室等條件和手段,加強課程教學(xué)的船舶行業(yè)特色,培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力。(2）編寫特色教材、建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、采用多種現(xiàn)代教學(xué)手段善課程教學(xué)網(wǎng)站,依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，采用看錄像、辦講座、開展創(chuàng)新比賽等多種形式的教學(xué)活動.（3“雙語”教學(xué)開展“雙語”教學(xué)實踐活動。2、存在不足之處1979的教學(xué)梯隊.目前的幾位主講教師具有豐富的控制系統(tǒng)與自動化裝置的實際經(jīng)驗。長期以來本課程的教學(xué)十分注重理論緊密聯(lián)系生產(chǎn)實際，重視實驗和課程設(shè)手能力,獲得了用人單位的廣泛好評.與其他