《电气控制课程设计与实践》教学大纲

《电气控制课程设计与实践》教学大纲课程编号：13180420英文名称：DesignProjectsofElectricalControl学分：2.0学时：总学时（4）周，其中实践（4）周先修课程：电气控制与PLC课程类别：专业主干课程授课对象：电气工程及其自动化专业学生教学单位：机械与电气工程学院修读学期：第6学期一、课程描述和目标本课程是电气工程及其自动化专业的一门重要的实践教学环节。课程以面向工业实际应用的电气控制系统的设计、实施为主要内容，培养学生具备工程设计、项目研究和管理工作等方面能力，具备方案论证、实施调试等实践技能和综合应用能力。本课程拟达到的课程目标:课程目标1：掌握过程控制、电机驱动等自动化项目工程的设计开发流程，熟练应用软硬件开发方法和技术，能根据具体目标和任务要求分析和克服项目影响因素。课程目标2：能从系统安全、设备功耗和使用寿命等角度考虑过程控制、电机驱动等项目设计与实施，并对其可能对人类和环境造成的损害和隐患进行评价。课程目标3：能针对复杂交叉学科项目应用背景的情况下，运用项目管理和成本控制等知识和方案，优化过程实施方案。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求观测点课程目标权重3.1掌握电气工程相关领域工程设计和产品开发全周期、全流程的设计开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素；课程目标1H7.2能够站在环境保护和可持续发展的角度思考电气工程相关领域的工程实践的可持续性，评价产品周期中可能对人类和环境造成的影响。课程目标2H11.3能在多学科环境下，在针对电气工程相关领域具体问题设计开发解决方案的过程中，运用工程管理与经济决策方法。课程目标3M三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1任务讲解：项目设计流程讲解、任务讲解与分配基本要求：了解工程项目设计流程，根据任务查阅资料，并进行分析总结重点难点：项目设计方法的掌握与灵活应用德育要求：工匠精神（2）天集中讲授、文献阅读课程目标12方案论证：根据指标要求，论证最优方案基本要求：能从可靠性、稳定性、实施难度、成本、社会影响等方面综合考虑，确定最优方案与原理图。重点难点：方案的设计与优化德育要求：创新驱动（4）天文献阅读、现场汇报课程目标1课程目标2课程目标33硬件设计：确定硬件系统，包括参数计算、元件选型与硬件连接等基本要求：能根据设计方案完成硬件设计，具备安全开展工程实践的意识与能力重点难点：系统低功耗设计与安全规范德育要求：社会责任（6）天自主设计、个别答疑课程目标1课程目标34软件调试:完成PLC、上位机程序编制与调试基本要求：能利用软件实现软件编程，并通过软件仿真、模拟等方式优化实施方案，并分析效果重点难点：软件安全与规范德育要求：职业规范（6）天自主设计、个别答疑课程目标1课程目标2课程目标35汇报演示：撰写项目说明书，并文字或口头汇报演示功能基本要求：能文字或口头汇报项目工作，分析项目对可持续发展影响、管理/经济决策方法及其应用方式重点难点：项目社会影响，管理与经济决策分析德育要求：职业规范（2）天集中讲授、现场汇报课程目标2课程目标3合计（20）天四、课程教学方法实践环节以半开放的形式组织，学生在规定的时间和地点完成规定的设计任务，教师为学生提供答疑等技术支持。学生以小组的形式组织完成设计任务，每组2人以上，组内成员进行具体任务分配，各有侧重，共同完成设计任务。五、学业评价和课程考核（一）考核方式及具体要求1.课程成绩构成与要求课程考核注重形成性和终结性评价相结合，考核内容主要由设计方案、系统性能、现场答辩和设计报告组成，其中设计方案占15%、系统性能占35%、现场答辩占20%、设计报告占30%。2.课程目标达成考核与评价序号教学环节课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）合计1设计方案1050152系统性能101510353现场答辩1055204设计报告10101030课程目标对应分值403525100（二）考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分设计方案设计方案合理，研究方法和技术线路正确，团队分工合理，能从安全、功耗、实用等角度选择正确元件和控制策略。设计方案总体合理，研究方法和技术线路正确，有从安全、功耗、实用等角度考虑系统方案。设计方案基本合理，研究方法和技术线路基本正确，有从安全、功耗、实用等若干角度考虑系统方案。设计方案不可行或不够合理，研究方法和技术线路存在偏差，流程安排不合理，没有能从安全、功耗、实用等角度考虑方案合理性。系统性能能从安全、功耗、成本和管理等方面选型，性能指标达到任务要求，在用电保护、节能降耗等方面效果达标性能指标达到任务要求，但没有在保护、节能、降耗等方面进行选型和管理优化。50%以上的性能指标达到任务要求，未做到选型和管理优化。50%以上的性能指标不合格，没有从安全、功耗、成本和管理等方面进行选型和管理优化。现场答辩能从设计开发流程、影响因素分析及其克服办法、系统环境影响、项目管理和成本控制方面准确分析和阐述项目方案和实施效果能从设计开发流程、影响因素分析及其克服办法、系统环境影响、项目管理和成本控制方面基本准确分析和阐述项目方案和实施效果在项目方案阐述和现场提问过程中总体现开发流程、影响因素、项目管理和成本控制等方面的考虑和理解项目方案阐述不清，无法从项目管理、影响因素分析与克服、成本控制等方面回答现场提问设计报告对系统方案、性能效果、项目安排、管理和成本控制、项目社会影响等方面进行准确描述和合理讨论对系统方案、性能效果、项目安排、管理和成本控制、项目社会影响等多于3个方面进行准确描述和讨论对系统方案、性能效果、项目安排、管理和成本控制、项目社会影响等<3个方面准确描述和讨论，报告要素规范设计报告内容缺失，特别未从系统方案、进程安排、管理和成本控制、社会影响等进行描述和讨论六、教材与参考书（一）参考资料1．《电气控制与可编程控制器技术（第四版）》