常州大學過控課程設計

常州大學過控課程設計一、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.學會分析過程控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，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.能夠運用所學知識對實際過程控制系統(tǒng)進行建模、分析和設計；

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

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

3.培養(yǎng)學生嚴謹、認真、負責的學習態(tài)度，提高他們的職業(yè)素養(yǎng)。

本課程針對常州大學過控專業(yè)學生，結合課程性質、學生特點和教學要求，明確了以上課程目標。在后續(xù)的教學設計和評估中，將目標分解為具體的學習成果，以確保學生能夠達到預期水平。

二、教學內容

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)中的應用；

教材章節(jié)：第一章

2.過程控制系統(tǒng)的數(shù)學模型：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)設計：分析控制系統(tǒng)設計原則，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)中的應用：介紹MATLAB、LabVIEW等工具在過程控制系統(tǒng)仿真和實驗中的應用；

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，讓學生了解實際工程應用；

教材章節(jié)：第六章

7.過程控制實驗：組織學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

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

三、教學方法

針對過程控制課程的特點，采用以下多樣化的教學方法，以激發(fā)學生的學習興趣和主動性：

1.講授法：在講解過程控制基本概念、數(shù)學模型和常見控制算法等理論性較強的內容時，采用講授法，結合多媒體課件，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)設計、案例分析等教學內容，組織學生進行課堂討論，引導學生主動思考問題，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，鼓勵學生觀察現(xiàn)象、分析問題、總結規(guī)律。

5.情境教學法：創(chuàng)設實際工程情境，讓學生在模擬的工程環(huán)境中學習，提高他們的學習興趣和實際應用能力。

6.任務驅動法：將過程控制教學內容分解為若干個具體任務，引導學生通過完成這些任務來學習，使學生在完成任務的過程中掌握所學知識。

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.課后自學與拓展：布置課后自學任務，鼓勵學生查閱資料、拓展知識，培養(yǎng)他們的自主學習能力。

四、教學評估

為確保教學質量和全面反映學生的學習成果，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%。布置與課程內容相關的作業(yè)，旨在鞏固理論知識，提高學生的應用能力。作業(yè)要求學生獨立完成，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%。考試內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)，全面考察學生的理解和掌握程度。

4.期末考試：占總評成績的30%。考試內容涉及課程全部知識點，包括理論知識和實際應用?？荚囆问桨ㄩ]卷考試和開卷考試，旨在綜合評估學生的學習成果。

5.實驗報告：占總評成績的10%。學生需完成規(guī)定的實驗項目，并撰寫實驗報告。報告要求內容完整、數(shù)據(jù)準確、分析深入，體現(xiàn)學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。

教學評估方式客觀、公正，全面考慮學生的知識掌握、技能應用和情感態(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)學生的學習積極性，培養(yǎng)他們自主學習和實際操作能力，提高課程教學效果。同時，教師根據(jù)評估結果及時調整教學方法和策略，以促進教學質量的持續(xù)提升。

五、教學安排

為確保教學任務的順利完成，結合學生實際情況和需要，制定以下教學安排：

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

-第1-4周：過程控制基本概念、數(shù)學模型；

-第5-8周：常見過程控制算法；

-第9-12周：過程控制系統(tǒng)設計、計算機輔助工具應用；

-第13-16周：過程控制系統(tǒng)實例分析、實驗操作及總結。

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

3.教學地點：理論教學在多媒體教室進行，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，確保學生能夠在實際環(huán)境中掌握過程控制技術。

4.課外輔導：針對學生在學習過程中遇到的問題，安排每周二、四下午的課外輔導時間，為學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)，要求學生在下周二前完成并提交；實驗報告在實驗結束后一周內提交，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，期末考試在課程結束后的第二個周進行，為學生留出充足的復習時間。

7.課堂討論與展示：結合課程內容，安排2-3