自動化學(xué)科概論二課程教學(xué)大綱

自動化學(xué)科概論二課程教學(xué)大綱課程中文名稱：自動化學(xué)科概論二課程英文名稱：IntroductiontoAutomation（Ⅱ）課程編號：204T0328學(xué)分：0.5學(xué)時(shí)：8（其中：講課學(xué)時(shí)：8實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：實(shí)踐學(xué)時(shí)：）先修課程：無適用專業(yè)：自動化專業(yè)課程類別：專業(yè)核心/必修使用教材：趙耀.自動化概論（第2版），北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016開課單位：電氣與新能源學(xué)院課程簡介：本課程介紹自動化類專業(yè)的性質(zhì)、特點(diǎn)、作用和地位，自動化原理和基本技術(shù)以及專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系和教學(xué)內(nèi)容。包括自動化科學(xué)與技術(shù)的基本概念和發(fā)展簡史、自動控制系統(tǒng)的類型和組成、基本的控制方法、自動化科學(xué)與技術(shù)的應(yīng)用范疇和發(fā)展展望，以及自動化類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)人才的素質(zhì)要求、專業(yè)的教學(xué)安排和學(xué)習(xí)原理和方法等。一、課程性質(zhì)《自動化學(xué)科概論（二）》是自動化專業(yè)學(xué)生的專業(yè)核心必修課。是為自動化專業(yè)學(xué)生介紹自動化理論與技術(shù)在某些主要領(lǐng)域的應(yīng)用以及自動化的前沿理論與技術(shù)，以拓寬學(xué)生的知識面與專業(yè)視野。學(xué)生通過學(xué)習(xí)本大綱規(guī)定的內(nèi)容，將對自動化專業(yè)有更深刻的了解，對所學(xué)專業(yè)的應(yīng)用、學(xué)科的發(fā)展、本專業(yè)的課程體系有更深刻的認(rèn)識，為自動化專業(yè)學(xué)生以后的學(xué)習(xí)與深造打下必要的基礎(chǔ)?；趯鴥?nèi)自動化學(xué)科的了解，從而對我國基本國情的認(rèn)識與分析，能夠強(qiáng)化學(xué)生努力學(xué)習(xí)的意識和奮斗精神。在我國急需大力發(fā)展信息化技術(shù)這一偉大歷史進(jìn)程中，使得廣大青年學(xué)子了解面臨的建功立業(yè)人生際遇，“路雖遠(yuǎn)，行則至；事雖難，做則成?！倍⒄n程目標(biāo)：課程目標(biāo)1：能夠培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的理念，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和探索習(xí)慣，逐步形成行之有效的方法論。課程目標(biāo)2：能夠使學(xué)生從課程的內(nèi)容、方法、思維多個層面來塑造正確的價(jià)值觀。形成愛國情懷。課程目標(biāo)3：能夠促使學(xué)生熱愛專業(yè)，注重學(xué)科交叉應(yīng)用，能夠正確應(yīng)用自動化新技術(shù)。課程目標(biāo)4：能夠通過對該課程的學(xué)習(xí)和討論，使學(xué)生了解自動化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展前景，學(xué)會分析和歸納自動化領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題，建立問題的模型并求解，制定仿真計(jì)算或?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證的方案的自我學(xué)習(xí)的認(rèn)知。課程目標(biāo)5：能夠使學(xué)生理解自己在自動化行業(yè)實(shí)踐和解決自動化領(lǐng)域復(fù)雜工程問題中的角色，以及應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。具備自動化工程技術(shù)人員的基本素質(zhì)和能力。三、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系7環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)點(diǎn)7.1：知曉和理解環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的理念和內(nèi)涵。指標(biāo)點(diǎn)7.2：能夠站在環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的角度思考專業(yè)工程實(shí)踐的可持續(xù)性，評價(jià)產(chǎn)品周期中可能對人類和環(huán)境造成的損害和隱患。課程目標(biāo)18職業(yè)規(guī)范指標(biāo)點(diǎn)8.1：有正確價(jià)值觀，理解個人與社會的關(guān)系，了解中國國情。指標(biāo)點(diǎn)8.2：理解誠實(shí)公正、誠信守則的工程職業(yè)道德和規(guī)范，并能在工程實(shí)踐中自覺遵守。指標(biāo)點(diǎn)8.3：理解工程師對公眾的安全、健康和福祉，以及環(huán)境保護(hù)的社會責(zé)任，能夠在工程實(shí)踐中自覺履行責(zé)任。課程目標(biāo)2課程目標(biāo)312終身學(xué)習(xí)12.1能在社會發(fā)展的大背景下，認(rèn)識到自主和終身學(xué)習(xí)的必要性。12.2具有自主學(xué)習(xí)的能力，包括對技術(shù)問題的理解能力，歸納總結(jié)的能力和提出問題的能力等。課程目標(biāo)4、課程目標(biāo)5四、教學(xué)內(nèi)容及要求第一部分自動化技術(shù)的核心---先進(jìn)自動控制技術(shù) 1.教學(xué)內(nèi)容（1）自動控制系統(tǒng)的先進(jìn)控制方式；（2）熱門的控制方法——智能控制，專家控制，魯棒控制等；（3）計(jì)算機(jī)控制技術(shù)簡介2.重、難點(diǎn)熱門的控制方法，建模過程以及分析。3.課程思政融入點(diǎn)（方法論）以時(shí)事新聞和視頻結(jié)合的方式，培養(yǎng)學(xué)生與時(shí)俱進(jìn)的態(tài)度，滿足視野拓展的要求。提醒學(xué)生在工程實(shí)踐中，重視理論和實(shí)踐的關(guān)系。理論研究往往抓住的是問題的本質(zhì)和關(guān)鍵因素，忽略了應(yīng)用場景下的某些次要因素、關(guān)聯(lián)因素或環(huán)境因素。因此，理論分析的結(jié)果在工程應(yīng)用時(shí)可能出現(xiàn)偏差，需要通過工程實(shí)踐來進(jìn)一步完善理論，論證其可行性。恰如“實(shí)踐檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。

4.考核要點(diǎn)自動控制系統(tǒng)的基本控制方式；基本的控制方法—PID控制。5.教學(xué)方法課堂講解6.作業(yè)安排簡答題第二部分非線性系統(tǒng)控制問題1.教學(xué)內(nèi)容1）了解非線性控制系統(tǒng)的基本理論；2）了解非線性控制的背景及主要應(yīng)用領(lǐng)域；以具體案例闡述非線性控制方法的應(yīng)用；如：飛行器控制、發(fā)電機(jī)非線性控制等；2.重、難點(diǎn):非線性控制方法的應(yīng)用。3.課程思政融入點(diǎn)在學(xué)習(xí)平臺，以新聞和視頻結(jié)合的方式，培養(yǎng)學(xué)生的與時(shí)俱進(jìn)的態(tài)度，滿足視野拓展的要求。培養(yǎng)學(xué)生要目標(biāo)明確，有強(qiáng)烈的敬業(yè)精神，堅(jiān)持不懈的品質(zhì)。4.考核要點(diǎn)：典型的非線性控制系統(tǒng)，非線性控制方法的應(yīng)用。5.教學(xué)方法：課堂講解及討論。6.作業(yè)安排：查找資料，做大致了解。第三部分自動化的典型應(yīng)用1.教學(xué)內(nèi)容（內(nèi)容不拘泥于書本）（1）電力系統(tǒng)自動化；（2）形形色色的機(jī)器人；（3）先進(jìn)制造技術(shù)與自動化；（4）軍事與國防的現(xiàn)代化；（5）宇宙飛行與自動化等。2.重、難點(diǎn)機(jī)器人技術(shù)；先進(jìn)制造技術(shù)與自動化。3.課程思政融入點(diǎn)介紹自動化學(xué)科技術(shù)在工業(yè)控制、日常生活、軍事領(lǐng)域等方面的應(yīng)用和技術(shù)支撐作用，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。4.考核要點(diǎn)（1）自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用；（2）機(jī)器人技術(shù)。5.教學(xué)方法課堂講解，課堂討論，平時(shí)作業(yè)6.作業(yè)安排：匯報(bào)內(nèi)容確定，形式為分組匯報(bào)論述題：自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用第四部分匯報(bào)、評價(jià)成果1.教學(xué)內(nèi)容:前期課程內(nèi)容的匯報(bào)及成績評定。2.重、難點(diǎn):報(bào)告的深度，講解的條例性，與自身的結(jié)合性等。3.課程思政融入：能與其他學(xué)科的人員有效溝通，合作共事。學(xué)業(yè)之美在德行，不僅文章。從自身做起，從每一個項(xiàng)目做起，樹立良好的個人形象、職業(yè)操守和社會風(fēng)氣。工程師對社會進(jìn)步有著重要的推動作用，如果每一個人在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)都從尊重生命開始，以所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不違背公序良俗和工程倫理為基本原則，人性向善，給科技賦予人性，將價(jià)值觀注入技術(shù)之中，并融人家國情懷，精益求精，排斥損人利己，社會因我而進(jìn)步，中華民族偉大復(fù)興的“中國夢”是不是可以更早得到實(shí)現(xiàn)?4考核要點(diǎn):學(xué)生的合作體現(xiàn)，學(xué)生講解的熟練程度，報(bào)告的質(zhì)量。5.教學(xué)方法:共同探討五、教學(xué)內(nèi)容對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系章節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配支撐的課程目標(biāo)講課討論實(shí)踐第一部分先進(jìn)自動控制技術(shù) （1）自動控制系統(tǒng)的先進(jìn)控制方式；（2）熱門的控制方法——智能控制，專家控制，魯棒控制等；（3）計(jì)算機(jī)控制技術(shù)簡介2課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2第二部分非線性系統(tǒng)控制問題 1）了解非線性控制系統(tǒng)的基本理論；2）了解非線性控制的背景及主要應(yīng)用領(lǐng)域；以具體案例闡述非線性控制方法的應(yīng)用；如：飛行器控制、發(fā)電機(jī)非線性控制等；2課程目標(biāo)4課程目標(biāo)5第三部分自動化的典型應(yīng)用電力系統(tǒng)自動化；機(jī)器人技術(shù)；先進(jìn)制造技術(shù)與自動化；軍事與國防自動化；宇宙飛行與自動化。11課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4課程目標(biāo)5第四部分匯報(bào)、評價(jià)成果課程內(nèi)容的匯報(bào)及成績評定。11課程目標(biāo)4課程目標(biāo)5六、考核方式及成績評定標(biāo)準(zhǔn)1.課程考核方式：考查（課程匯報(bào)占60%；平時(shí)表現(xiàn)占25%;小作業(yè)占15%）支撐畢業(yè)要求課程目標(biāo)考核與評價(jià)方式合計(jì)平時(shí)表現(xiàn)小作業(yè)課程匯報(bào)指標(biāo)點(diǎn)7.1課程目標(biāo)1001010指標(biāo)點(diǎn)7.2課程目標(biāo)1001010指標(biāo)點(diǎn)8.1課程目標(biāo)25005指標(biāo)點(diǎn)8.2課程目標(biāo)21001020指標(biāo)點(diǎn)8.3課程目標(biāo)3001010指標(biāo)點(diǎn)12.1課程目標(biāo)4501015指標(biāo)點(diǎn)12.2課程目標(biāo)55151040總分占比%2515601002.課程考核評分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)考核要求評分標(biāo)準(zhǔn)高于預(yù)期達(dá)到預(yù)期低于預(yù)期優(yōu)秀良好合格不合格課程目標(biāo)1-5課程匯報(bào)（百分制）90-10080-8970-79<60課程目標(biāo)2課程目標(biāo)4課程目標(biāo)5平時(shí)表現(xiàn)22-2518-2115-17<15課程目標(biāo)5小作業(yè)14-1512-139-11<9七、參考書目：[1]汪晉