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1、自动化专业课程教学大纲汇编 （2014 版） 电气与新能源学院电气与新能源学院 二二 一四年九月一四年九月 目 录 自动化学科概论（一）课程教学大纲.1 自动化学科概论（二）课程教学大纲.4 自动控制理论（一）课程教学大纲.7 自动控制理论（二）课程教学大纲.11 电路原理(一）/(二）课程教学大纲.14 电路实验课程教学大纲.21 电子技术基础（一）课程教学大纲.23 电子技术基础（二）课程教学大纲.29 电子实验课程教学大纲.33 单片机原理及应用课程教学大纲.35 电机与拖动课程教学大纲.39 电力电子技术课程教学大纲.44 传感器与检测技术 I课程教学大纲 49 单片机课程设计课程教学
2、大纲.54 控制系统综合实验课程教学大纲.56 过程控制课程教学大纲.58 运动控制课程教学大纲.61 计算机控制技术 I课程教学大纲 65 计算机控制系统课程设计课程教学大纲.69 电子线路设计课程教学大纲.71 CPLD 及电子 CAD课程教学大纲73 毕业实习课程教学大纲.75 毕业设计课程教学大纲.77 嵌入式系统课程教学大纲.81 智能仪表的原理及设计课程教学大纲.85 虚拟仪器技术课程教学大纲.89 开关电源技术课程教学大纲.93 新能源控制技术课程教学大纲.97 MSP430 单片机原理与设计课程教学大纲101 “西门子”杯竞赛实训课程教学大纲.104 供电技术课程教学大纲.10
3、7 电子技术综合设计 1课程教学大纲110 电子技术综合设计 2课程教学大纲113 电子技术综合设计 3课程教学大纲116 电子技术综合设计 4课程教学大纲119 自动化学科概论（一）课程教学大纲 课程中文名称：课程中文名称：自动化学科概论(一) 课程英文名称：课程英文名称：An Introduction to Automation 课程编号：课程编号：C1269 应开课学期：应开课学期：1 学学 时时 数：数：8 学学 分分 数：数：0.5 适用专业：适用专业：自动化 课程类型：课程类型：专业基础课/必修 先修课程：先修课程：无 1、课程性质课程性质 自动化学科概论(一)课程是自动化专业学生
4、的必修课。是为帮助自动化专业一年级学生 了解本专业学科情况的一门考查课程。学生通过学习本大纲规定的内容，将对自动化专业有较 全面的了解，对所学专业的应用、学科的发展、本专业的课程体系有全面了解，为自动化专业 学生学习后续课程打下必要的基础。 2、课程目标：课程目标： 通过对该课程的学习和讨论，使学生从低年级就能对自动化学科/专业及技术方法、自动化 技术在交叉学科应用中的科学方法和手段有初步而较全面科学的了解，并对国内和本校自动化 专业的教学环境和教学思想有初步的认识，以便为今后四年乃至更长时间内的专业学习、交叉 学科应用和研究打下基础，使学习工程技术课程的方法更合理，针对性更强，学习更主动。同
5、 时，进一步促使学生热爱本专业，注重学科交叉应用，正确应用自动化新技术。 3、支撑的毕业要求支撑的毕业要求 课程对毕业要求的支撑课程对毕业要求的支撑课程教学目标、达成途径课程教学目标、达成途径 毕业要求 2：能够应用数学和物理等自然科 学、工程科学的基本原理，识别、表达、 并通过文献研究分析与自动化有关的复杂 工程问题，以获得有效结论。 教学目标：教学目标：理解自动化理论与技术的基本原理；掌握自 动化技术在工程控制系统中应用的技能；通过实际应用 案例将理论课程内容与实际工程问题相结合，培养学生 解决自动化工程问题的能力。 达成途径：达成途径：课堂讲解；网上查阅资料；专题讨论。 毕业要求 6：熟
6、悉国家和地方涉及智能制造、 电力装备行业的政策和法律法规，能够基 于工程相关背景知识进行合理分析，评价 控制系统复杂工程问题的解决方案对社会、 健康、安全、法律以及文化的影响，并理 解应承担的责任。 教学目标：教学目标：理解自动化理论与技术的基本原理；掌握自 动化技术在工程控制系统中应用的技能；通过实际应用 案例将理论课程内容与实际工程问题相结合，培养学生 解决自动化工程问题的能力。 达成途径：达成途径：课堂讲解；网上查阅资料；专题讨论。 毕业要求 7：能够理解和评价针对控制系统 复杂工程问题的工程实践对自然环境可持 续发展的影响。 教学目标：教学目标：理解自动化理论与技术的基本原理；掌握自
7、动化技术在工程控制系统中应用的技能；通过实际应用 案例将理论课程内容与实际工程问题相结合，培养学生 解决自动化工程问题的能力。 达成途径：达成途径：课堂讲解；网上查阅资料；专题讨论。 毕业要求 8： 能够在工程实践中理解并遵 守工程职业道德和规范，履行责任。 教学目标：教学目标：理解自动化理论与技术的基本原理；掌握自 动化技术在电力系统中应用的技能；通过实际应用案例 将理论课程内容与实际工程问题相结合，培养学生解决 自动化工程问题的能力。 达成途径：达成途径：课堂讲解；网上查阅资料；专题讨论。 毕业要求 12：能够通过自主学习和终身学 习，不断适应职业发展和社会发展的需要。 教学目标：教学目标
8、：理解自动化理论与技术的基本原理；掌握自 动化技术在工程控制系统中应用的技能；通过实际应用 案例将理论课程内容与实际工程问题相结合，培养学生 解决自动化工程问题的能力。 达成途径：达成途径：课堂讲解；网上查阅资料；专题讨论。 四、四、教学内容、学时安排和基本要求 第一章 自动化的发展历史及基本概念 （1.5 学时） （1）了解自动化的概念；了解自动化的过去、现在和将来； （2）了解自动化与信息化及信息技术的关系； 重、难点: 自动化与信息技术的关系 自动化技术的核心-自动控制 （1.5 学时） 自动控制系统的基本控制方式； 基本的控制方法PID 控制； （3）热门的控制方法智能控制； （4）自
9、动控制的发展状况 重、难点：自动控制系统的基本控制方式；基本的控制方法PID 控制；热门的控制方法 智能控制。 机器人、先进制造技术及航空航天等领域的自动化技术介绍（2 学时） （1）家庭自动化； （2）汽车中的自动化系统； （3）智能交通； （4）电力系统自动化； （5）形形色色的机器人； （6）先进制造技术与自动化； （7）军事与国防的现代化； （8）宇宙飞行与自动化。 重、难点：电力系统自动化；机器人；先进制造技术与自动化。 第四章 自动化教育的内涵与体系（1 学时） 1）国外自动化教育的现状及发展； 2）我国自动化教育的发展历程和发展趋势； 3）自动化教育的培养目标与定位； 4）自动化
10、专业的知识结构与课程体系。 重、难点：无 五、课程的其它教学环节五、课程的其它教学环节 序号教学环节教学内容学时 1讨论 专题讨论一：举例阐述自动控制系统概念、自 动化与非自动化的区别 1 学时 2讨论 专题讨论二：举例说明自动化的优势及实现自 动化的意义 1 学时 六、教学方法与手段六、教学方法与手段 本课程教学主要采用讲授、多媒体教学、课堂讨论、课下作业等教学方法与手段。 要求教师在授课过程中，能够联系到一些自然界的现象和工业生产过程中的自动化设备进 行论述，提高学生的认识能力。 七、推荐教材和教学参考资源七、推荐教材和教学参考资源 教材：赵耀. 自动化概论；北京：机械工业出版社，2014
11、 参考书： 1 汪晋宽等. 自动化概论. 北京：北京邮电大学出版社，2006 年 2 月第 1 版. 2 万百五等. 自动化（专业）概论. 武汉：武汉理工大学出版社，2002 年. 3 戴先中. 自动化科学与技术学科的内容、地位与体系. 北京：高等教育出版社，2003. 4 国家自然科学基金委员会. 自动化科学与技术. 北京：科学出版社，1995. 八、考核内容及方式八、考核内容及方式 平时成绩占 50%（其中考勤成绩占 20%，平时作业和课堂提问讨论成绩占 30%），研究报 告成绩占 50%。 大纲修订人：王仁明修订日期：2014-6 大纲审定人：审定日期： 主管院长： 自动化学科概论（二）
12、课程教学大纲 课程中文名称：课程中文名称：自动化学科概论(二) 课程英文名称：课程英文名称：An Introduction to Automation 课程编号：课程编号：C1270 应开课学期：应开课学期：6 学学 时时 数：数：8 学学 分分 数：数：0.5 适用专业：适用专业：自动化课程类型：课程类型：专业基础课/必修 先修课程：先修课程：高等数学、自动控制理论、电机与拖动 一、课程性质一、课程性质 自动化学科概论(二)课程是自动化专业学生的必修课。是为自动化专业三年级学生介绍 自动化理论与技术在某些主要领域的应用以及自动化的前沿理论与技术，以增宽学生的知识面 与专业视野。学生通过学习本
13、大纲规定的内容，将对自动化专业有更深刻的了解，对所学专业 的应用、学科的发展、本专业的课程体系有更深刻的了解，为自动化专业学生以后的学习与深 造打下必要的基础。 二、课程目标：二、课程目标： 通过对该课程的学习和讨论，使得学生能够分析和归纳自动化领域的复杂工程问题，建立 问题的模型并求解，制定仿真计算或实验验证的方案。理解自己在自动化行业实践和解决自动 化领域复杂工程问题中的角色，以及应承担的责任。 具备自动化工程技术人员的基本素质和能 力。 课程以电力系统自动化为核心内容，要求学生选择某个子课题，通过讨论和协作，综合运 用相关课程知识和技能，对所提出的问题进行分析、归纳和建模、求解。最后，通
14、过仿真验证 结论。完成报告并汇报。 三、支撑的毕业要求三、支撑的毕业要求 课程对毕业要求的支撑课程对毕业要求的支撑课程教学目标、达成途径课程教学目标、达成途径 毕业要求 2：能够应用数学和物理等自 然科学、工程科学的基本原理，识别、表达、 并通过文献研究分析与自动化有关的复杂工 程问题，以获得有效结论 教学目标：教学目标：理解自动化理论与技术的基本原理；掌 握自动化技术在工程控制系统中应用的技能；通过实际 应用案例将理论课程内容与实际工程问题相结合，培养 学生解决如电力系统监控、保护及调度自动化等工程问 题的能力； 达成途径：达成途径：课堂讲解；网上查阅资料；专题讨论。 毕业要求 6：熟悉国家
15、和地方涉及智能 制造、电力装备行业的政策和法律法规，能 够基于工程相关背景知识进行合理分析，评 价控制系统复杂工程问题的解决方案对社会、 健康、安全、法律以及文化的影响，并理解 应承担的责任。 教学目标：教学目标：理解自动化理论与技术的基本原理；掌 握自动化技术在工程控制系统中应用的技能；通过实际 应用案例将理论课程内容与实际工程问题相结合，培养 学生解决如电力系统监控、保护及调度自动化等工程问 题的能力； 达成途径：达成途径：课堂讲解；网上查阅资料；专题讨论。 毕业要求 7：能够理解和评价针对控制教学目标：教学目标：理解自动化理论与技术的基本原理；掌 系统复杂工程问题的工程实践对自然环境可
16、持续发展的影响。 握自动化技术在工程控制系统中应用的技能；通过实际 应用案例将理论课程内容与实际工程问题相结合，培养 学生解决如电力系统监控、保护及调度自动化等工程问 题的能力； 达成途径：达成途径：课堂讲解；网上查阅资料；专题讨论。 毕业要求 8： 能够在工程实践中理解 并遵守工程职业道德和规范，履行责任。 教学目标：教学目标：理解自动化理论与技术的基本原理；掌 握自动化技术在电力系统中应用的技能；通过实际应用 案例将理论课程内容与实际工程问题相结合，培养学生 解决工程控制系统监控、保护及调度自动化等工程问题 的能力； 达成途径：课堂讲解；网上查阅资料；专题讨论。 毕业要求 12：能够通过自主学习和终 身学习，不断适应职业发展和社会发展的需 要。 教学目标：教学目
