常州大學(xué)過控課程設(shè)計

常州大學(xué)過控課程設(shè)計一、課程目標

知識目標：

1.理解過程控制的基本概念，掌握過程控制系統(tǒng)的組成、分類及工作原理；

2.學(xué)會分析過程控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，了解被控對象的特點及其對控制性能的影響；

3.掌握常見的過程控制算法，如PID控制、前饋控制、串級控制等，并了解其適用場景。

技能目標：

1.能夠運用所學(xué)知識對實際過程控制系統(tǒng)進行建模、分析和設(shè)計；

2.培養(yǎng)學(xué)生運用計算機輔助工具（如MATLAB、LabVIEW等）進行過程控制系統(tǒng)仿真和實驗的能力；

3.提高學(xué)生團隊協(xié)作和溝通能力，培養(yǎng)他們在項目實施中解決問題的能力。

情感態(tài)度價值觀目標：

1.培養(yǎng)學(xué)生對過程控制技術(shù)的興趣，激發(fā)他們探索新技術(shù)的熱情；

2.增強學(xué)生的環(huán)保意識，讓他們明白過程控制在節(jié)能減排、綠色生產(chǎn)等領(lǐng)域的重要意義；

3.培養(yǎng)學(xué)生嚴謹、認真、負責(zé)的學(xué)習(xí)態(tài)度，提高他們的職業(yè)素養(yǎng)。

本課程針對常州大學(xué)過控專業(yè)學(xué)生，結(jié)合課程性質(zhì)、學(xué)生特點和教學(xué)要求，明確了以上課程目標。在后續(xù)的教學(xué)設(shè)計和評估中，將目標分解為具體的學(xué)習(xí)成果，以確保學(xué)生能夠達到預(yù)期水平。

二、教學(xué)內(nèi)容

1.過程控制基本概念：包括過程控制系統(tǒng)的定義、組成、分類及其在工業(yè)中的應(yīng)用；

教材章節(jié)：第一章

2.過程控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型：介紹被控對象的特性、傳遞函數(shù)、狀態(tài)空間表達式等；

教材章節(jié)：第二章

3.常見過程控制算法：詳細講解PID控制、前饋控制、串級控制等算法的原理及實現(xiàn)；

教材章節(jié)：第三章

4.過程控制系統(tǒng)設(shè)計：分析控制系統(tǒng)設(shè)計原則，介紹控制系統(tǒng)參數(shù)整定方法；

教材章節(jié)：第四章

5.計算機輔助工具在過程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用：介紹MATLAB、LabVIEW等工具在過程控制系統(tǒng)仿真和實驗中的應(yīng)用；

教材章節(jié)：第五章

6.過程控制系統(tǒng)實例分析：分析典型過程控制系統(tǒng)的案例，讓學(xué)生了解實際工程應(yīng)用；

教材章節(jié)：第六章

7.過程控制實驗：組織學(xué)生進行過程控制實驗，鞏固理論知識，提高實際操作能力；

教材章節(jié)：第七章

教學(xué)內(nèi)容按照課程目標進行科學(xué)性和系統(tǒng)性的組織，制定詳細的教學(xué)大綱，明確教學(xué)內(nèi)容的安排和進度。在教學(xué)過程中，注重理論與實踐相結(jié)合，使學(xué)生能夠更好地掌握過程控制技術(shù)。

三、教學(xué)方法

針對過程控制課程的特點，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)興趣和主動性：

1.講授法：在講解過程控制基本概念、數(shù)學(xué)模型和常見控制算法等理論性較強的內(nèi)容時，采用講授法，結(jié)合多媒體課件，使抽象的理論知識形象化、具體化。

2.討論法：針對過程控制系統(tǒng)設(shè)計、案例分析等教學(xué)內(nèi)容，組織學(xué)生進行課堂討論，引導(dǎo)學(xué)生主動思考問題，提高他們分析問題和解決問題的能力。

3.案例分析法：挑選具有代表性的過程控制系統(tǒng)案例，讓學(xué)生分組研究，分析案例中存在的問題，并提出解決方案。這種方法有助于培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力和團隊協(xié)作精神。

4.實驗法：組織過程控制實驗，讓學(xué)生親自動手操作，鞏固理論知識，提高實踐能力。實驗過程中，鼓勵學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析問題、總結(jié)規(guī)律。

5.情境教學(xué)法：創(chuàng)設(shè)實際工程情境，讓學(xué)生在模擬的工程環(huán)境中學(xué)習(xí)，提高他們的學(xué)習(xí)興趣和實際應(yīng)用能力。

6.任務(wù)驅(qū)動法：將過程控制教學(xué)內(nèi)容分解為若干個具體任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生通過完成這些任務(wù)來學(xué)習(xí)，使學(xué)生在完成任務(wù)的過程中掌握所學(xué)知識。

7.對比分析法：對比不同過程控制算法的優(yōu)缺點，讓學(xué)生了解各種算法的適用場景，提高他們的判斷和選擇能力。

8.課后自學(xué)與拓展：布置課后自學(xué)任務(wù)，鼓勵學(xué)生查閱資料、拓展知識，培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力。

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.平時表現(xiàn)：占總評成績的30%。包括課堂出勤、課堂討論、小組協(xié)作、實驗操作等方面。評估標準包括學(xué)生的參與度、積極性和團隊合作能力。

2.作業(yè)：占總評成績的20%。布置與課程內(nèi)容相關(guān)的作業(yè)，旨在鞏固理論知識，提高學(xué)生的應(yīng)用能力。作業(yè)要求學(xué)生獨立完成，按時提交，教師批改后給予反饋。

3.期中考試：占總評成績的20%?？荚噧?nèi)容涵蓋課程前半部分的理論知識，以選擇題、填空題、計算題和簡答題等形式出現(xiàn)，全面考察學(xué)生的理解和掌握程度。

4.期末考試：占總評成績的30%?？荚噧?nèi)容涉及課程全部知識點，包括理論知識和實際應(yīng)用?？荚囆问桨ㄩ]卷考試和開卷考試，旨在綜合評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

5.實驗報告：占總評成績的10%。學(xué)生需完成規(guī)定的實驗項目，并撰寫實驗報告。報告要求內(nèi)容完整、數(shù)據(jù)準確、分析深入，體現(xiàn)學(xué)生的實驗操作和問題分析能力。

6.案例分析與課堂展示：占總評成績的10%。學(xué)生分組進行案例分析和課堂展示，評估標準包括分析深度、解決方案的可行性以及展示效果。

教學(xué)評估方式客觀、公正，全面考慮學(xué)生的知識掌握、技能應(yīng)用和情感態(tài)度價值觀等方面的表現(xiàn)。通過多元化的評估手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)和實際操作能力，提高課程教學(xué)效果。同時，教師根據(jù)評估結(jié)果及時調(diào)整教學(xué)方法和策略，以促進教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)提升。

五、教學(xué)安排

為確保教學(xué)任務(wù)的順利完成，結(jié)合學(xué)生實際情況和需要，制定以下教學(xué)安排：

1.教學(xué)進度：課程共計16周，每周2課時，共計32課時。具體教學(xué)進度安排如下：

-第1-4周：過程控制基本概念、數(shù)學(xué)模型；

-第5-8周：常見過程控制算法；

-第9-12周：過程控制系統(tǒng)設(shè)計、計算機輔助工具應(yīng)用；

-第13-16周：過程控制系統(tǒng)實例分析、實驗操作及總結(jié)。

2.教學(xué)時間：根據(jù)學(xué)生的作息時間，將課程安排在每周一、三的上午或下午進行，每課時45分鐘，保證學(xué)生有充足的休息時間。

3.教學(xué)地點：理論教學(xué)在多媒體教室進行，便于教師利用多媒體課件進行講解；實驗操作在專業(yè)實驗室進行，確保學(xué)生能夠在實際環(huán)境中掌握過程控制技術(shù)。

4.課外輔導(dǎo)：針對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，安排每周二、四下午的課外輔導(dǎo)時間，為學(xué)生提供答疑解惑的機會。

5.作業(yè)與實驗報告：每周五布置作業(yè)，要求學(xué)生在下周二前完成并提交；實驗報告在實驗結(jié)束后一周內(nèi)提交，以便教師及時批改和反饋。

6.考試安排：期中考試安排在課程進行到一半時進行，期末考試在課程結(jié)束后的第二個周進行，為學(xué)生留出充足的復(fù)習(xí)時間。

7.課堂討論與展示：結(jié)合課程內(nèi)容，安排2-3