自动化专业本科人才培养质量标准(官方)

1、自动化专业Automation080801一、 专业教育特色面向各自动化应用领域，在专业培养中注重强电与弱电相结合，测量与控制相结合，生产设备与自动化控制系统相结合，节能环保与新能源开发相结合。在专业竞赛中培育创新意识、创新精神和创新能力。二、 专业培养目标培养掌握自动化工程领域的知识和技能并在自动化领域某一方向具有专长，在自动化生产、制造领域，从事自动化工程设计、编程、调试和自动化改造与创新，在自动化装置、装备研究开发领域，从事自动检测、控制装置与装备以及自动化生产管理技术的高级应用型自动化专业人才。三、 专业培养规格1、 知识依据教育部“高等学校本科自动化指导性专业规范”，以现代教育思想和

2、教育教学规律为指导，以提高人才培养质量为核心，加强专业基础教学，强化课程之间的知识联系以及学生实践能力的培养，注重学生综合素质和创新意识培养。2、 能力从加强学生动手能力培养的角度出发，依据相关课程的相互关系，构建了一个完整的理论课程体系、实践课程与能力培养体系。主要体现在基础课程统一规划，专业方向灵活设置，大量增加了选修课程和实践性课程。通过学生电子、电气实训，以及参加“全国电子设计大赛”、“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛和“湖北省电子设计大赛”等比赛，增强学生创新精神和实践动手能力。3、 品格培养德、智、体全面发展和知识、能力、素质协调发展，正确处理政治思想与业务、基础与专业、学习与健

3、康、知识与能力和素质等关系。遵纪守法，尊敬师长，树立爱国主义、集体主义和社会主义思想。具有良好的职业道德观和思想品德。四、 专业教学1、 专业的知识体系（1）通识课程包括毛泽东思想、邓小平理论和三个代表重要思想概、思想道德修养与法律基础、“两课”实践-思修、中国近现代史纲要、马克思主义基本原理、“两课”实践-马原、大学生心理健康教育、大学英语、体育、毛泽东思想概论、邓小平理论概论等五门政治理论课和军事理论，法律基础，管理基础等。（2）学科基础课程包括线性代数、概率论与数理统计、复变函数与积分变换、大学物理、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理及应用等。（3）专业课程包括传感器与检测

4、技术、电机与拖动基础、自动控制原理、运动控制系统、电气与可编程序控制、计算机控制技术、自动化概论、现代控制理论、DSP技术、过程控制、供配电技术等等方面的课程。（4）实践教学包括暑期社会实践、模拟电子课程设计、数字电子课程设计、电气控制系统设计、计算机控制技术课程设计、器件与仪器认知、生产实习、毕业设计、创新等。2、 知识体系的课程教学专业的知识体系与教学类别的关系 表1序号教学类别主要知识领域和知识单元1通识知识大学英语、计算机基础、思想道德修养与法律基础、体育、军事理论与实践等2学科基础知识线性代数、高等数学、概率论与数理统计、大学英语、高等数学、复变函数与积分变换、工程制图、大学物理、大

5、学物理实验、C语言程序设计、电路分析、电路实验技术、模拟电子技术、模拟电子实验技术、Matlab与系统仿真、数字电子技术、数字电子实验技术、电子线路设计CAD、电气工程设计CAD、单片机原理及应用、单片机实验技术3专业知识传感器与检测技术、电力电子技术、电机与拖动基础、自动控制原理、运动控制系统、电气与可编程序控制、计算机控制技术、自动化概论、数据结构、智能科学技术导论、数据库原理及应用、运筹学、EDA原理及应用、信号与线性系统、现代控制理论电源逆变技术、DSP技术、过程控制、智能楼宇控制工程、智能楼宇控制工程、新能源技术、工业控制网络、供配电技术、专业英语4创新训练与素质拓展暑期社会实践、C

6、语言程序课程设计、模拟电子课程设计、数字电子课程设计、单片机课程设计、电气控制系统设计、计算机控制技术课程设计、器件与仪器认知、生产实习、控制系统综合设计、毕业设计3、 知识体系的实践教学专业知识体系实践教学的基本设置 表2序号实践教学类别知识单元基本要求或方案1实验课内实验计算机基础B8学时、数计学院计算机实验室自动控制原理10学时、机械及自动化学院控制实验室电气与可编程序控制8学时、机械及自动化学院控制实验室电机与拖动10学时、机械及自动化学院电机控制与电源技术实验室电力电子技术6学时、机械及自动化学院电机控制与电源技术实验室传感器与检测技术6学时、机械及自动化学院电机控制与电源技术实验室

7、计算机控制技术6学时、机械及自动化学院控制实验室工业控制网络24学时、机械及自动化学院控制实验室现代控制理论8学时、机械及自动化学院控制实验室Matlab与系统仿真12学时、机械及自动化学院计算机实验室数据结构16学时、机械及自动化学院计算机实验室数据库原理及应用12学时、机械及自动化学院计算机实验室DSP技术6学时、机械及自动化学院EDA实验室独立设课实验大学物理实验16学时、电子电气学院大学物理实验室电路实验技术20学时、机械及自动化学院电路实验室模拟电子技术实验20学时、机械及自动化学院模拟电路实验室数字电子技术实验20学时、机械及自动化学院数字电路实验室单片机技术实验20学时、机械及自

8、动化学院微机控制实验室电气工程设计CAD24学时、机械及自动化学院计算机实验室电子线路设计CAD24学时、机械及自动化学院计算机实验室器件与仪器认知1周、机械及自动化学院2课程设计C语言程序课程设计1周、数计学院计算机实验室模拟电子课程设计2周、机械及自动化学院模拟电路实验室数字电子课程设计2周、机械及自动化数字电路实验室单片机课程设计2周、机械及自动化控制实验室电气控制课程设计2周、机械及自动化控制实验室计算机控制技术课程设计2周、机械及自动化控制实验室控制系统综合设计2周、机械及自动化控制实验室3毕业设计涉及自动化生产、运动控制系统、过程控制系统等电气工程领域相关理论研究与分析；装置、设备

9、、系统的软、硬件设计与实现；行业生产、施工、运行、调试及管理方法研究与改进等15周、校内或相关企业4实习生产实习电气设备生产、生产过程控制、自动化装配的工业过程及方法，电器产品及新技术认知等2周、相关企业毕业实习基于毕业设计课题，亲验自动化专业相关企、事单位的组织机构、管理规章及运营模式；产品生产、调试、安装、售后等过程2周、相关企业5实践两课实践社会角色体验、社会热点调查、专业发展调查60学时(16学时（思修）+16学时（马原）+28学时（毛概）)、校外军训爱国主义精神教育、革命品格与精神教育，掌握基本军事知识和技能3周、校内+校外社会实践专业相关的社会调查4周(2周+2周)，校外企业实践专

10、业相关的校企协作，项目开发4周，校外4、 创新训练面向实践的多模块多层次项目式创新训练 表3序号创新单元基本要求或目标1实验(1)优化实验配置，实现资源共享；(2)实验内容实现基础型、技能型、创新型3个层次相互衔接；(3)以基础教学、专业发展、学科融合为主线，设置实验项目；(4)向本专业学生实行开放式实验管理。2课程设计和毕业设计(1)基于专业方向的设计内容的模块化；(2)注重专业知识间的相互衔接，突出设计的综合性、专业性、实用性和创新性；(3)以工程项目的形式推进整个设计过程，其中，“项目式”的形式分多层次递进开展，即认知层次、功能电路及简单装置层次、系统层次，真正让学生以模拟工程师的身份与

11、视角进行独立思考，讨论学习，团队协作和创新进步；(4)重视过程监控和质量管理，强化前期安排、中期检查、期末检查和答辩总结。3课外实践(1)鼓励学生积极参与课外创新活动，如自主立项参加科研训练；参加教师科研项目；参加学科竞赛活动；听课外研学讲座；提交自主研学作品；发表科技论文。(2)建立优秀成果奖励机制。五、 专业课程体系1、 学分制条件下的准入课程和准出课程准入课程：高等数学、工程数学、大学物理、电路分析、自动化概论、单片机原理及应用等。准出课程：模拟电子技术、数字电子技术、传感器与检测技术、自动控制原理、电力电子技术、电机与拖动基础、运动控制系统、电气与可编程序控制、计算机控制技术、控制系统

12、综合设计。2、 专业知识体系和课程体系构建一览表专业知识体系和课程体系的构建 表4序号知识体系课程体系课程/学分1通识知识体系序号知识领域知识单元推荐课程学分1心理素质知识心理健康教育、中国近代史、形势与政策、马克思主义基本原理等182身体素质知识体育、军事理论与训练、身体素质测试6.53文化素质知识大学外语、计算机、就业指导132学科基础知识体系1数学高等数学、工程数学高等数学、线性代数、概率论与数理统计、复变函数与积分变换162物理与工程设计基础力学、电学、电磁学，制图基础大学物理、大学物理实验、工程制图123控制程序编程与芯片开发应用原理与方法设计编程、MCU应用开发、系统仿真C语言程序

13、设计、数据结构、数据库原理及应用、Matlab与系统仿真、单片机原理及应用等14.54电路与电子原理与方法电学理论与技术电路分析、模拟电子技术、数字电子技术等18.55电子、电气设计方法基本工具应用电子线路设计CAD、电气工程设计CAD33专业知识体系1控制基础控制理论、检测技术、拖动基础自动控制原理、现代控制理论、传感器与检测技术、电机与拖动基础、电力电子技术、信号与线性系统、专业英语19.52自动控制运动控制与过程控制运动控制系统、过程控制、控制系统综合设计83数字控制数字控制理论与控制技术与手段电气与可编程序控制、DSP技术、EDA原理及应用、工业控制网络、计算机控制技术、计算机控制技术

14、课程设计124电力、能源与自动化系统电力基础、新能源、监控与管理供配电技术、新能源技术、电源逆变技术、智能楼宇控制、运筹学6.54素质拓展知识体系1素质拓展专业选修课、人文选修课103、 关键专业基础知识单元的核心知识点一览表关键专业基础的知识单元 表5序号知识单元核心知识点1电路分析电路模型和电路定律：电路和电路模型；电流和电压的参考方向；电功率和能量；电路元件；电阻元件；受控电源；基尔霍夫定律。了解：电路和电路模型的基本概念；集总假设。理解：电路模型、电压和电流的参考方向以及关联方向概念；电功率和能量以及受控电源概念。掌握：电功率吸收或发出的判断方法；电阻元件的VCR；基尔霍夫定律。电阻电

15、路的等效变换：电路的等效变换；电阻的串联和并联；电阻的星形联接和三角形联接的等效变换；电压源和电流源的串联和并联；实际电源的两种模型及其等效变换；输入电阻。了解：平衡电桥的概念；等电势的概念；输入电阻概念。理解：电路等效的概念。掌握：电阻的星形联接和三角形联接的等效变换方法；电阻的串联和并联、电压源和电流源的串联和并联方法；实际电源的两种模型及其等效变换；输入电阻的求解。电阻电路的一般分析：电路的图；KCL和KVL的独立方程数；支路电流法；网孔电流法；回路电流法；节点电压法。掌握：结点电压法、网孔电流法；支路电流和回路电流法。理解：KCL和KVL的独立方程数。了解：电路的图的概念；无伴电源的概

16、念。电路定理：叠加定理；替代定理；戴维宁定理和诺顿定理；最大功率传输定理；特勒跟定理；互易定理；对偶原理。掌握：叠加定理、戴维宁定理、诺顿定理、特勒跟定理、最大功率传输定理的基本内容和使用条件，能熟练运用这些定理解决实际问题。理解：替代定理、互易定理。了解：对偶原理的概念。含有运算放大器的电阻电路:运算放大器的电路模型；比例电路的分析；含有理想运放的电路的分析。掌握：理想运算放大器电路模型的特点；含有理想运算放大器电路的分析计算。理解：理想运放的两个基本性质。了解：运算放大器的结构和应用。储能元件:电容元件；电感元件；电容、电感元件的串联与并联。掌握：电容元件、电感元件的定义、性质和特点；电容

17、和电感的伏安关系；电容、电感元件的串联与并联。了解：动态元件的概念。一阶电路和二阶电路的时域分析:动态电路的方程及其初始条件；一阶电路的零输入响应和零状态响应；一阶电路的全响应；二阶电路的零输入相应和零状态响应；二阶电路的全响应；一阶和二阶电路的阶跃响应；一阶和二阶电路的冲激响应。掌握：动态电路的描述方程和求解方法；一阶电路的分析计算；一阶和二阶动态电路的阶跃响应和冲激响应计算方法。理解：二阶电路的分析计算。了解：固有频率、暂态和稳态、强制响应和固有响应、过渡过程等概念。相量法:复数；正弦量；相量法基础；电路定律的相量形式。理解：相量的概念。掌握：正弦量的相量表示方法；KCL、KVL、电路元件

18、VCR的相量形式。正弦稳态电路的分析:阻抗和导纳；电路的相量图；正弦稳态电路的分析；正弦稳态电路的功率；复功率；最大功率传输。掌握：阻抗和导纳的定义；电路的相量图的画法；正弦稳态电路的功率的定义及表示方法；最大功率的计算。理解：动态电路阻抗和导纳的物理意义；平均功率、无功功率和复功率的物理意义。含有耦合电感的电路：互感；含有耦合电感电路的计算；耦合电感的功率；变压器原理；理想变压器。理解：互感的概念。掌握：含有耦合电感电路的计算；含有理想变压器电路的计算。了解：滤波器的原理及应用。电路的频率响应：网络函数；RLC串联电路的谐振；RLC串联电路的频率响应；RLC并联谐振电路。掌握：网络函数和频率

19、响应概念；掌握RLC串联电路的频率响应和谐振；RLC并联电路的谐振。了解：波特图和滤波器。三相电路：三相电路概念；线电压与相电压关系；线电流与相电流关系；对称三相电路计算；不对称三相电路概念；三相电路的功率。掌握：三相电路的基本理论；三相电路中线电压（流）与相电压（流）的关系；对称三相电路的计算。了解：不对称三相电路的概念。非正弦周期电流电路和信号的频谱：教学内容：非正弦周期电流信号；非正弦周期函数分解为傅里叶级数；有效值、平均值和平均功率；非正弦周期电流电路的计算。了解：非正弦周期信号。掌握：周期函数分解为傅里叶级数的方法；有效值、平均值、平均功率的计算方法；非正弦周期电流电路的计算方法。线

20、性动态电路的复频域分析：拉普拉斯变换的定义；拉普拉斯变换的基本性质；拉普拉斯反变换的部分分式展开；运算电路；应用拉普拉斯变换法分析线性电路；网络函数的定义；网络函数的极点和零点。掌握：拉普拉斯变换的定义、基本性质、部分分式展开方法；用拉普拉斯变换法分析线性电路的方法。了解：极点、零点与冲激响应的关系；极点、零点与频率响应的关系；卷积的定义。电路方程的矩阵形式：割集； 关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵；回路电流方程的矩阵形式；结点电压方程的矩阵形式。掌握：割集的基本知识；关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵的定义及表示法；回路电流方程的矩阵形式；节点电压方程的矩阵形式；割集电压方程的矩阵形式。了解：状态方程

21、的表示方法。二端口网络：二端口网络的概念；二端口的方程与参数；二端口的等效电路。掌握：二端口的描述方程与Z参数、Y参数计算方法；各种参数之间转换方法；二端口的等效电路。了解：混合参数和传输参数模型。2模拟电子技术半导体器件基础：半导体的基本知识PN结及二极管、三极管、场效应管。基本放大电路：共射放大电路的组成及放大作用，图解分析法，微变等效电路分析法，放大器工作点的稳定问题，共集和共基放大电路，场效应管放大电路，差动放大电路、多级放大电路。集成运算放大电路：电流源，差动放大电路，集成运放的主要参数及使用注意事项。放大电路的频率响应：频率响应的概念、波特图、晶体管高频等效模型、单级放大电路频率响

22、应、多级放大电路频率响应。反馈放大器：反馈的基本概念及分类，方框图及一般表达式，负反馈，对放大器性能的改善，负反馈电路的分析方法。信号的运算和处理电路:比例电路、加减法电路、微积分电路、误差分析、精密放大电路及低温漂电路、干扰与噪声、有源滤波。波形发生与变换电路：正弦波振荡电路、电压比较器、非正弦波发生电路、波形变换功率放大电路：功放的概念、甲、乙类功率放大、OCL、OTL、BTL放大电路的计算直流电源：整流电路，滤波电路，倍压整流电路，稳压电路，开关稳压电路原理。3数字电子技术数制与码制：理解二进制数特征、表示方式，二进制与十进制之间转换规则；理解十六进制数特征、表示方式，以及与二进制、十进

23、制之间转换规则。掌握原码、反码、补码概念，以及在数字系统中引入补码的原因；掌握BCD码、ASCII表示方法。本章知识点：二进制、十六进制；原码、反码、补码；BCD码、ASCII码。逻辑代数基础与逻辑门电路概念：理解逻辑关系及基本运算(逻辑与、或、非)；理解基本逻辑关系表示方法基本逻辑门电路；理解逻辑函数、逻辑变量概念；掌握逻辑函数表示方法逻辑代数式、真值表、卡诺图、逻辑图、波形图及其相互间转换；理解逻辑代数化简意义以及化简方法熟练掌握4变量以内卡诺图化简法；理解逻辑函数常用的表示方法最小项及其标准式、最大项及其性质、最简“与或”式、最简“与非-与非”式、最简“或非-或非”式、最简“与或非”式；

24、理解反函数概念。本章知识点：逻辑关系、逻辑函数与变量、逻辑代数式、基本逻辑等式、真值表及其应用、逻辑函数化简、卡诺图及其应用、逻辑图及其绘制规则、波形图及其画法、最小项与标准式、最大项及应用、反函数及其应用、最简“与或”式、最简“与非-与非”式、最简“或非-或非”式、最简“与或非”式。常见逻辑门电路：理解MOS场效应管结构、工作原理、主要参数及特点；掌握CMOS反相器结构、工作原理、输入/输出特性、传输特性以及电源特性；理解CMOS与非门、或非门电路结构；理解OD门、三态门结构及其特征；理解CMOS传输门结构、工作原理及其应用；理解标准TTL电路结构及OC门电路特征；理解常用的74HC系列、C

25、D40系列、CD45系列以及7406与7407标准TTL数字IC芯片的内部结构、输入/输出特性；掌握不同种类逻辑门同一单元未用输入端、未用单元输入端的处理规则。本章知识点：CMOS反相器、CMOS与非门、或非门、CMOS传输门、OD门、OC门、三态门、逻辑门未用单元处理、多余引脚处理。组合逻辑电路分析与设计，掌握组合逻辑电路分析方法，理解组合逻辑电路设计规则；理解编码器、2-4译码器、3-8译码器、数字选择、加法器的工作原理及其应用；理解组合逻辑电路竞争冒险概念及其消除方法。触发器：理解电平触发的RS触发器电路构成、工作原理，状态转换表(图)；理解电平触发的D型触发器(即D型锁存器)电路结构、

26、工作原理及其应用；理解主从结构的RS触发器(边沿触发)的电路结构及其特性方程、JK触发器电路及其特性方程；理解D型、T型以及T触发器电路结构及其特性方程；理解JK触发器与D、T、T、RS触发器之间的关系。知识点：电平触发的RS触发器、D型锁存器、主从RS触发器、JK触发器；D、T、T触发器。时序电路分析与设计：理解时序逻辑电路种类，正确区分同步时序与异步时序电路；掌握同步时序逻辑电路分析方法、同步时序逻辑电路设计规则与流程；掌握二进制计数器电路分析与设计方法；掌握移位寄存器电路分析与设计方法。知识点：时序逻辑电路种类及分析、时序逻辑电路设计、二进制计数器、寄存器、移位寄存器。半导体存储器：理解

27、半导体存储器种类，理解常见(PROM、OTPROM、EEPROM；静态RAM)存储器单元结构、工作原理；存储器芯片接口类型(并行接口、I2C总线接口、SPI总线接口)及访问方法，控制信号含义以及与CPU连接方法。知识点：只读存储器、随机读写存储器、存储器芯片接口技术、存储器芯片控制信号含义。脉冲信号产生与整形：掌握施密特触发器结构、工作原理；理解单稳态电路结构、种类、特点及应用；掌握RC多谐振荡器电路结构、种类(对称多谐、非对称多谐、由施密特或滞回比较器构成的多谐振荡器)、工作原理、特点及其应用范围；掌握并联型(不是串联型)石英晶体振荡器电路结构、工作原理、输出信号特征。知识点：施密特触发器、

28、单稳态电路、RC振荡器、石英晶体振荡。数-模转换电路：理解DA转换电路种类、结构、工作原理，掌握倒T型DA转换电路组成与工作原理，理解DA转换误差成因；理解AD转换电路组成（低通滤波、采样、保持、转换、编码等），理解常见AD转换电路结构(包括接口)、工作原理、特征及使用范围，掌握并联比较型、逐次逼近型、双积分型AD转换电路组成、工作原理与典型芯片；理解AD转换误差及构成。知识点：权电阻DA转换器、倒T型DA转换器、开关树DA转换器，并联比较型AD转换器、逐次逼近型AD转换器、双积分型AD转换器。4单片机原理及应用MCS-51系列单片机硬件结构：单片机的内部结构、外部引脚、片外总线、系统时钟与工

29、作方式。了解：单片机内部所包含的硬件资源及其功能特点和使用方法，注意几个概念：振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期的意义及它们之间的关系。理解：单片机时钟电路与时序、输入输出口以及引脚的使用。注意“地址重叠”的问题，注意程序状态字PSW中各位的含义。掌握：单片机芯片的内部组成及存储器结构，特别是片内RAM和四个并行I/O口的使用方法。MCS-51系列单片机编程语言：单片机的汇编和C语言等编程语言的特点、寻址方式和使用。了解：单片机的寻址方式和指令系统功能。理解：汇编语言和C语言的位寻址功能的实现方法。掌握：各种寻址方式，常用指令的功能和使用方法及汇编语言程序设计方法。注意几个中断入口地址在程

30、序存储器中的位置，注意16位数据指针DPTR和两个8位数据R0、R1指针的使用方法。C51的数据类型、运算符及表达式；C51语言程序的基本结构及其流程图；函数及选择语句和循环语句的用法。MCS-51系列单片机内部资源及编程：单片机的并行I/O口、中断系统、定时/计数器和串行接口等内部资源和应用编程。了解：计算机并行I/O口、定时/计数器、串行接口和中断系统的概念。理解：单片机定时/计数器与中断的内部联系。掌握：单片机中断系统的结构、中断源、中断特殊功能寄存器、中断响应过程；串行口功能与结构、工作方式及编程应用；定时/计数器系统的电路结构、特殊功能寄存器及功能和使用方法。MCS-51系列单片机系

31、统功能扩展：单片机的存储器和I/O口的扩展、模/数转换、数/模转换、键盘和显示器的接口技术。了解：接口技术的基本概念以及存储器和I/O口的扩展、模/数转换、数/模转换、键盘和显示器的接口技术的概念。理解：统一编址和独立编址的概念和编址方法以及译码的方法。注意片内RAM、输入/输出口和系统地址空间的使用分配以及一些常用扩展芯片的接口方法和访问控制方法。掌握：程序存储器和数据存储器及输入/输出口扩展的方法；A/D和D/A转换接口电路及其使用方法，单片机与DAC0832和ADC0809的接口电路与程序设计方法；单片机与键盘和显示器的接口原理、技术与方法。单片机串行总线接口：单片机的总线定义、工作原理

32、、分类、技术指标和特点。了解：单片机的总线定义、工作原理、分类、技术指标和特点。理解：各总线的基本结构和特性、时序和传输协议，完成硬件接口和软件编程。掌握：串行总线接口，包括UART、I2C、SPI、CAN、1-Wire等的基本结构、工作原理和应用。单片机应用系统的开发与设计：单片机应用系统的开发工具、一般开发过程、硬件和软件的设计方法和步骤。了解：Keil C51使用方法，包括项目文件的建立、修改、添加、编译和连接等。理解：Keil C51的调试技巧，包括设置和删除断点、查看和修改寄存器内容、并行口和定时器/计数器使用等技巧。掌握：单片机应用系统的基本结构、设计过程、开发工具和使用方法。单片

33、机开发系统的应用实例：抢答器、电子琴和电子密码锁的系统功能要求、系统方案设计、硬件设计和软件设计。了解：抢答器、电子琴和电子密码锁的结构原理、硬件设计和程序设计方法。理解：8人抢答器、16按键的电子琴和带按键和显示的电子密码锁的定时与计数、中断与报警、键盘与显示的具体实现方法。掌握：单片机应用系统的开发过程、设计方法与步骤。单片机应用系统的电磁兼容性问题：电磁兼容的基本概念、基本原理和提高电磁兼容性的措施以及接地。了解：电磁兼容的基本概念、基本原理和常见的电磁兼容性问题。理解：接地的基本概念、原理模型、控制方法与应用设计。掌握：提高电磁兼容性的措施和控制方法，包括消除地电位不均匀、处理接地散热

34、器、电源滤波等。4、 关键专业知识单元的核心知识点一览表关键专业知识单元 表6序号知识单元核心知识点1自动控制原理自动控制的一般概念：自动控制理论发展概况；自动控制的基本概念与方式；自动控制系统分类；对自动控制系统的基本要求；自动控制系统组成和方框图。理解：自动控制的基本概念和分类；掌握：控制系统组成和方框图；综合应用：根据实际控制系统绘制系统方框图。控制系统的数学模型：建立控制系统的微分方程；传递函数的概念和求取；结构图和信号流图的绘制；由结构图等效变换求传递函数；由梅森公式求传递函数。掌握：建立控制系统的微分方程；传递函数的定义；由结构图等效变换求传递函数；用梅森公式求传递函数。理解：三域

35、模型之间的关系了解：信号流图和方框图之间的转换线性系统的时域分析法：时域性能指标的定义；一阶系统的时间响应及动态性能；二阶系统的时间响应及动态性能；二阶系统性能改善的方法；高阶系统的时间响应及动态性能；稳定性的定义和劳斯稳定判据及其应用；稳态误差的分析与计算，减小或消除稳态误差的方法。掌握：性能指标的定义；一阶和二阶系统的数学模型；稳定性的定义；稳定判据；稳态误差的分析与计算。理解：主导极点的概念。了解：减小或消除稳态误差的方法；二阶系统性能改善的方法。线性系统的根轨迹法：根轨迹的概念；根轨迹方程；绘制根轨迹的基本法则；用根轨迹法分析系统性能。掌握：根轨迹的概念；根轨迹方程；常规根轨迹的绘制法

36、则。理解：广义根的轨迹的等效方程。了解：广义根轨迹的绘制法则；用根轨迹法分析系统性能。线性系统的频域分析法：频域特性的基本概念和图形表示方法；典型环节的频率特性；开环频率特性曲线的绘制；由对数幅频特性曲线确定相应系统传递函数；频域稳定判据；稳定裕度；闭环系统的频域性能指标。掌握：频域特性的基本概念和定义；典型环节的频率特性；系统开环频率特性的绘制；频域稳定判据；稳定裕度。理解：奈奎斯特稳定判据的数学基础；系统的频域性能指标与时域性能指标之间关系。线性系统的校正方法：PID控制规律；串联超前校正，串联滞后校正，串联滞后超前校正网络及校正方法；复合校正；反馈校正。掌握：PID控制规律；超前、滞后校

37、正网络特性；串联超前校正方法。理解：串联校正、复合校正和反馈校正思想。线性离散系统的分析与校正：信号的采样与保持；z变换理论；离散系统数学模型；离散系统的稳定性与稳态误差；离散系统的动态性能分析；离散系统的数字校正。掌握：z变换理论；离散系统的开环和闭环脉冲传递函数；离散系统的稳定性的判定；离散系统的稳态误差的计算；最小拍系统设计。非线性控制系统分析：非线性特性对系统的影响；非线性系统的特点；相平面分析法；描述函数法。掌握：相平面和描述函数基本概念；用描述函数法分析非线性系统的稳定性和自激振荡；离散系统的动态性能分析。了解：非线性系统的特点；相平面分析法；2电机与拖动基础直流电机：直流电动机的

38、工作原理；直流电动机的结构；直流电动机的电枢绕组；直流电动机的磁场；直流电动机的感应电动势和电磁转矩；直流电动机稳态时的各种平衡关系式；他励直流电动机的机械特性；直流发电机稳态时的各种平衡关系式。掌握：直流电动机稳态时的各种平衡关系式；他励直流电动机的机械特性；直流发电机稳态时的各种平衡关系式。理解：直流电动机的工作原理；直流电动机的感应电动势和电磁转矩。了解：直流电机的基本结构；直流电动机的电枢绕组；直流电动机的磁场。变压器：变压器的工作原理；变压器的结构和铭牌数据；变压器的空载运行；变压器的负载运行；用实验方法测定变压器的参数；变压器的运行特性；三相变压器及联结组标号；特种变压器。掌握：变

39、压器的空载运行；变压器的负载运行；用实验方法测定变压器的参数；变压器的运行特性；三相变压器及联结组标号；特种变压器。理解：变压器的工作原理；变压器的铭牌数据。了解：变压器的基本结构。交流异步电动机：三相异步电动机的工作原理与结构；三相异步电动机的定子绕组；三相异步电动机定子绕组的感应电动势；三相异步电动机的定子磁动势；三相异步电动机的等值电路和向量图；三相异步电动机的功率和转矩；三相异步电动机的工作特性；三相异步电动机的机械特性。掌握：三相异步电动机的等值电路和向量图；三相异步电动机的功率和转矩；三相异步电动机的工作特性；三相异步电动机的机械特性。 理解：三相异步电动机的工作原理；三相异步电动

40、机定子绕组的感应电动势；三相异步电动机的定子磁动势。 了解：三相异步电动机的基本结构；三相异步电动机的定子绕组。直流电动机的电力拖动：电力拖动系统的运动方程式；工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算；生产机械的负载转矩特性；电力拖动系统静态稳定运行的条件；他励直流电动机的起动；他励直流电动机的制动；他励直流电动机的调速。理解：工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算。了解：生产机械的负载转矩特性。三相异步电动机的电力拖动：三相异步电动机的起动；三相异步电动机的调速；三相异步电动机的制动。3电力电子技术电力电子器件：不可控器件；半控型器件；典型全控型器件；其他新型电力电子器件；电力电子器件的驱动、保护

41、、串并联使用。重点：半控型器件、典型全控型器件的结构、工作原理、基本特性、主要参数及选择原则。难点： 额定电流的计算。了解电力电子器件的概念、特征、应用系统；理解不可控器件、半控型器件、典型全控型器件等的结构、工作原理、基本特性、主要参数；掌握电力电子器件的选择、使用以及驱动、保护和串并联使用。整流电路：单相可控整流电路；三相可控整流电路；变压器漏感对整流电路的影响；电容滤波的不可控整流电路；整流电路的谐波和功率因数；大功率可控整流电路；整流电路的有源逆变工作状态；晶闸管直流电动机系统；相控电路的驱动控制。重点：单相全控桥式整流电路和三相全控桥式整流电路的原理分析与计算、各种负载对整流电路工作

42、情况的影响；三相可控整流电路有源逆变工作状态的分析计算；晶闸管直流电动机系统的工作特性，包括变流器的特性和电机的机械特性等；晶闸管可控整流电路锯齿波移相的触发电路的原理和同步电压信号的选取方法。难点： 晶闸管可控整流电路锯齿波移相的触发电路的原理和同步电压信号的选取方法。直流斩波电路：基本斩波电路；复合斩波电路。重点：降压斩波电路和升压斩波电路的工作原理、输入输出关系、电路解析方法和工作特点。难点：复合斩波电路。交流电力控制电路和交交变频电路：交流调压电路；其他交流电力控制电路；交交变频电路。重点：交流调压电路；交流调功电路；交交变频电路；难点：交交变频电路。逆变电路：换流方式；电压型逆变电路

43、；电流型逆变电路。重点：逆变电路工作原理；难点：电压型逆变电路和电流型逆变电路的工作原理。PWM控制技术：PWM控制的基本原理。重点：PWM控制的基本原理。软开关技术:软开关的基本概念；软开关电路的分类。重点：软开关的基本概念。组合变流电路：间接交流变流电路；间接直流变流电路。重点：间接交流变流电路、间接直流变流电路的构成、特点等。4电气与可编程序控制常用低压控制电器：介绍电气控制中常用的低压电器如接触器、继电器、熔断器、低压开关和低压断路器、主令电器。掌握：电气控制中常用的低压电器的分类以及应用特点。了解：电气控制中常用的低压电器的工作原理，国家标准、选型原则等。电气控制线路的基本原则和基本

44、环节：电气控制线路的绘制；三相异步电动机的启动控制；三相异步电动机的正、反转控制；三相异步电动机的调速控制；三相异步电动机的制动控制；其他典型控制环节；电气控制线路的设计方法等。掌握：三相异步电动机基本控制电路的设计与绘制。可编程控制器基础：可编程控制器概述；可编程控制器的组成；可编程控制器的工作原理；可编程控制器的硬件基础；可编程控制器的软件基础；可编程控制器的性能指标及分类。掌握：可编程控制器的组成以及工作原理。了解：可编程控制器的性能指标及分类。S7200 PLC的系统配置：系统的基本组成；的接口模块；系统配置。掌握：S7200 PLC的系统配置方法。S7200 PIC的指令系统：编程基

45、础；基本指令及编程方法；的功能指令及编程方法。掌握：S7200 PLC的编程指令及编程方法。STEP 7MicroWIN32编程软件：编程软件的安装；编程软件的功能；编程软件的使用；程序的调试及运行监控。掌握：编程软件的使用以及简单控制程序的编写，调试和运行监控方法。可编程控制器系统设计与应用：PLC控制系统设计；PLC控制系统硬件配置；PLC控制系统软件设计；PLC应用程序的典型环节及设计技巧；PLC在工业控制中的应用；提高PLC控制系统可靠性的措施等。掌握：基本PLC控制系统设计以及PLC控制系统硬件配置。理解：PLC在一些工业控制中的应用方法。S7200可编程控制器的通信与网络:通信及网

46、络基础；S7系列PLC的网络类型及配置；S7-200网络及应用。掌握：S7系列PLC的网络类型及配置方法。理解：S7系列PLC的网络通讯协议。5计算机控制技术模拟量输入输出通道的接口技术：多路开关及采用保持器；模拟量输出通道接口技术；模拟量输入通道接口技术。掌握：模拟量、数字量输入输出通道的构成、设计以及在计算机控制系统中的作用。人机交互接口技术：键盘接口技术；LED显示接口技术；LCD显示接口技术。掌握：计算机控制系统人机接口的设计以及在系统中的作用。常用控制程序的设计：报警程序设计；开关量输出接口技术；电动机控制接口技术；步进电机控制接口技术。掌握：计算机控制系统输入、输出接口信号处理方法

47、。总线接口技术：串行通讯基本概念；I2C总线；现场总线技术。掌握：计算机控制系统基本网络通讯的应用与通讯接口设计。过程控制数据处理的方法：查表技术；数字滤波技术；量程自动转化和标度变换；线性插线法；系统误差自动校正。掌握：数字输入信号的处理方法（如滤波、非线性校正）。数字PID及其算法：PID算法的数字实现；数字PID调节中的几个实际问题；几种发展的PID算法；PID参数的整定方法。掌握：模拟PID到数字PID的推导过程。位置型PID与增量型PID的应用特点。 理解：数字PID的改进方法的理论分析。直接数字控制及其算法：最少拍随动系统的设计；最少拍无波纹随动系统的设计；大林（Dahlin）算法

48、；数字控制器D(Z)在计算机控制系统中的实现方法。掌握：最少拍系统设计步骤和要点，数字控制器的两种基本设计方法。理解：大林（Dahlin）算法以及应用场所。计算机控制系统的设计：计算机控制系统的设计方法及步骤；控制系统设计实例（如：自动装箱控制系统；梯度炉温度控制系统等）。掌握：基本数字控制系统的设计方法及步骤。理解：典型数字控制系统的设计。六、 专业实践体系1、 专业实践环节与实践单元一览表专业实践体系中的实践环节与实践单元 表7序号实践类别实践单元实践环节1实验大学物理实验、电路实验技术、模拟电子实验技术、数字电子实验技术、单片机实验技术、C程序设计实验专业基础实验电子线路设计CAD、电气

49、工程设计CAD、计算机仿真、检测技术实验、电力电子技术实验、电机与拖动实验、自动控制实验、运动控制实验、电气与可编程序控制实验、计算机控制实验专业实验2实习器件与仪器认知：专业仪器、仪表及设施、设备、的初步了解，万用便、示波器、数字电源的使用以及基本电子元器件的认知。基本元器件的外观识别、参数测量以及性能判定。自动化装置在纺织行业的应用情况。认识实习了解数控机床及机电设备的结构、组成及工作原理；了解典型零件的加工过程与工艺要求；了解自动控制系统原理和数控编程方法、结合图纸、资料等熟悉设备的结构，找出其特点、深入分析典型零件的工艺过程，做好记录，为撰写实习报告收集资料。内容收集相关资料、有关机械

50、结构，传动系统方面的资料；自动控制控制系统框图，接口，驱动电路；驱动系统，传动结构，装置形式等；工艺卡片及其它相关资料；设计、制作一控制或检测装置、编程、调试等实习内容。生产实习控制系统综合设计。其他3设计C语言程序课程设计：C语言编写功能程序和控制程序。模拟电子课程设计：理解模拟电子电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力；学会查阅技术资料和手册，合理选用方案、器件和电路；初步掌握简单模拟电子系统的安装布线、调试与排除故障等基本技能。进一步熟悉常用电子仪器的正确使用方法；学会撰写规范的课程设计总结报告。数字电子课程设计：让学生初步掌握典型数字电路的试验、设计方法；根据设计任务、技术指标、对

51、课题进行分析；通过查阅资料、理论计算，得到设计方案；选择元器件，搭接线路，实现方案；分析实验结果，写出设计总结报告；通过对典型数字电路设计和仿真，掌握利用EWB软件的分析设计电路；单片机课程设计：理论方案设计、硬件制作与调试及写出总结报告等，其中理论设计又包括选择总体方案、硬件系统设计和软件系统设计。硬件设计包括单元电路、选择元器件及计算参数等；软件设计包括模块化层次结构图、程序流程图等。程序设计是课程设计的关键环节，通过调试，进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标，使理论设计更接近于实际产品。电气控制系统设计：确定某一被控对象，弄清其控制要求；综合运用本专业方向所学知识，构成以可编程序

52、控制器为核心的控制系统；根据被控对象功率以及控制要求，选取合适的电器元件，并用AUTOCAD绘出设计电路图；编写控制系统应用软件，用可编程序控制器仿真软件进行仿真；用户控制程序下转，调试程序，在线监控程序运行情况，验证运行结果。计算机控制技术课程设计：根据被控对象，了解控制要求；综合运用本专业方向所学知识，构成以微机或单片机为核心的控制器(系统)；编写微机控制系统应用软件，用仿真器进行仿真、调试；结合被控对象，用监控软件MCGS编写上位机系统监控程序；掌握微机控制系统综合调整及性能测试基本方法。课程设计毕业设计4其他大学物理实验、电路实验、模拟电子实验、数字电子实验、单片机实验、机械设计实验、

53、电工技术实验、电子技术实验、C程序设计实验2、 实验类核心单元和核心知识技能点一览表实验类核心实践单元和知识技能点 表8序号实践环节知识技能点1专业基础实验（1）物体运动数学表达方法：掌握运动物体的特点以及数学描述。（2）电路分析方法及运用：熟练搭建实验电路，分析电路现象，灵活运用电路基本定理、用所学理论知识解释实验结果和现象。（3）理解模拟电路的工作原理，学习常用电子测量仪器的正确使用，掌握电子电路性能和指标的测量方法，巩固所学理论，培养动手能力及分析问题的能力，学会电子电路安装调试的基本技能。（4）理解数字电路的工作原理，学习常用电子测量仪器的正确使用，掌握电子电路性能和指标的测量方法，巩

54、固所学理论，培养动手能力及分析问题的能力，学会电子电路安装调试的基本技能。（5）提高单片机的综合应用能力，初步增强软硬件设计能力。2专业实验（1）电子线路设计CAD：掌握原理图设计的各工具的作用和用法；元器件封装库的编辑；布线工具的使用及设计输出；数字电路、模拟电路仿真。（2）电气工程设计CAD：掌握绘图环境设置、图层操作、绘图辅助工具；二维图形的绘制方法；图块的特点及使用；基本电气控制线图绘制。（3）电机与拖动：掌握基本的实验方法与操作技能，不同励根据实验目的、实验内容及实验设备来拟定试验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需数据，进行分析研究，得出必要结论。磁方式对电机转动力矩的影响；

55、变压器原付边电量关系验证；电机机械特性曲线获取方法。（4）自控原理：系统时域响应、频域响应曲线获取与分析；系统瞬态响应和稳定性曲线观察与分析；线性系统的校正方法。（5）运动控制：根据实验内容和实验设备，组成运动控制系统。以此掌握开环、闭环系统的特点与控制效果对比；单闭环系统调速指标的获取；提高调速指标的方法；双闭环控制调速指标参数获取以及调速指标分析。（6）电气与可编程序：可编程序开发界面以及基本控制指令输入、编辑技巧；控制程序设计方法；利用仿真软件检验控制程序运行情况。（7）计算机控制：采样频率、保障时间对数据精度和转换时间的影响；数字量输入输出通道数据的传送与数据转换方式及其精度；改进型数字PID的效果。3、 实习类核心实践单元和核心知识技能点一览表实习类核心实践单元和知识技能点 表9序号实践环节知识技能点1认识实习器件与仪器认知：自动化专业学生在学习专业课之前，应该先熟悉常用电子元器件、焊接工具、制版设备、示波器的使用和作用；直流电源等，增加感性认识，并为学生学好专业课、顺利完成专业课实验内容打下扎实的基础。2生产实习1、自动化专业的培养目标是使学生德、智、体全面发展，具有从事自动化装置、系统和控制智能的设计、维护、制造及开发基本能力的应用型专门人才。学生不但要掌握控制理论与控