《控制技术创新C》教学大纲

《控制技术创新C》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：05177021课程性质：专业创新课程学分：2学分学时：32学时（其中：理论16学时，实践16学时）先修课程：电路、模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理及应用后续课程：综合创新课程等适用专业：测控技术与仪器专业开课单位：电气工程与自动化学院一、课程说明《控制技术创新C》是测控技术与仪器专业必修的一门专业技术创新课。本课程主要是运用已经学习过的创新方法实现测控系统基本设计方法。包括对控制对象的工作原理和控制方法的描述；查阅资料，利用理论知识和专业技能选择合适的技术方案；根据多种因素比较和优化技术方案。通过本课程的学习，使学生掌握控制系统设计方法，提高学生的创新意识、创新精神及创新能力，从而推进素质教育、提高人才培养质量。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：运用理论知识和专业技能对控制对象进行分析评估，能够正确恰当的描述其工作原理、运行特点和控制方法，准确表述复杂技术问题。课程目标2：能够综合运用创新方法、专业基础理论知识和研究方法，借助文献、手册、行业规范或国家标准等技术资料，根据设计方案要求设计系统架构，会使用专业设计工具，开发和实现系统功能，对系统进行运行调试。课程目标3：能够从经济效益和社会效益对技术方案进行分析，优化设计方案，提高团队协作能力，加强集体观念。三、课程目标与毕业要求《控制技术创新C》课程教学目标对测控技术与仪器毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1.3能够将测控技术领域专业知识与数学模型用于测控技术与仪器专业工程问题的推演分析，提出解决复杂工程问题的方案；课程目标1：运用理论知识和专业技能对控制对象进行分析评估，能够正确恰当的描述其工作原理、运行特点和控制方法，准确表述复杂技术问题。M2.问题分析2.3能够根据数学、自然科学和测控领域工程科学的基本原理，并结合文献研究，对测控领域复杂工程问题进行综合分析，并获得有效结论。课程目标2：能够综合运用创新方法、专业基础理论知识和研究方法，借助文献、手册、行业规范或国家标准等技术资料，根据设计方案要求设计系统架构，会使用专业设计工具，开发和实现系统功能，对系统进行运行调试。H3.设计／开发解决方案3.3能够在设计开发环节中综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素对设计进行优化改进，最终实现工程表达，并体现创新意识。课程目标3：能够从经济效益和社会效益对技术方案进行分析，优化设计方案。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实践学时对应的课程目标1.复杂技术问题和复杂工程问题教学要求：使学生理解复杂技术问题和复杂工程问题。重点：复杂技术问题。复杂工程问题。221、22.控制对象的工作原理及其描述教学要求：使学生运用基本理论和专业知识充分了解控制对象和执行机构，掌握其工作原理、运行规律等重要信息，能够用专业的语言和方法表述以上信息。并能够根据控制要求和执行机构的类型型号，查阅技术文献，确定控制方法，接口参数和通信格式等关键信息，明确设计目标。重点：控制对象的工作原理；执行机构控制方法；明确设计目标。难点：查阅技术文献，确定控制方法，接口参数和通信格式等关键信息。221、23.查阅资料，根据设计目标确定技术方案。教学要求：使学生掌握技术文献的获取方法和途径，能够根据设计目标及参数要求选择合适的技术方案。能够使用现代化的开发手段实现设计目标，解决复杂技术问题。重点：获取技术文献。选择合适的技术方案。实现技术方案。系统测试。难点：选择合适的技术方案。61024.系统的比较和优化教学要求：使学生能够根据原材料、经济效益、产品系统风险、开发难度、环保要求、法律法规等因素优化技术方案，解决复杂工程问题。重点：优化技术方案。难点：优化技术方案。622、3合计16162.实践部分实践部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实践项目、实践内容与学时实践项目实践内容和要求实践学时对应的课程目标1.控制对象和执行机构描述实践内容：对控制对象和执行机构进行系统分析。实践要求：对控制对象和执行机构进行全面分析，了解控制对象和执行机构的工作原理、运行特征、控制方法，技术参数等信息。21、22.确定设计目标实践内容：根据控制对象和执行机构特征确定设计目标。实践要求：根据控制对象和执行机构的工作原理、控制方法，技术参数等确定设计目标，能够满足对控制功能的实现。223.设计技术方案实践内容：根据设计目标，设计技术方案。实践要求：根据设计目标需求，查阅技术资料，运用创新方法设计技术方案，实现复杂技术问题。1024.经济效益和社会效益分析实践内容：对技术方案进行经济效益和社会效益的分析。实践要求：从成本效益、系统风险、环境保护、法律法规等角度对技术方案进行分析，实现复杂工程问题。22、3合计16五、教学方法及手段本课程以课堂讲授、课堂讨论为主要形式，将实际案例过程进行分解，按照实际步骤安排教学任务，借助展示、共享等手段，培养学生运用创新方法思考、分析、解决实际问题的能力和相互沟通协作。以“少而精”为原则，以点带面，精选教学内容，精讲多练。学生能够全面系统的明确系统设计中的各个环节主要工作内容，结合相关课程的培养，掌握基本的系统设计的方法，具备初步的解决复杂工程问题的能力。六、课程资源1.教材：主要责任者.文献题名[M].出版地:出版者,出版年.（1）杨毅刚.设计开发流程与工程项目管理的原理及运用[M].北京：人民邮电出版社.2021年.（2）江帆.创新方法系列丛书[M].北京：机械工业出版社.2019年.（3）马立修.创新方法基础[M].北京：高等教育出版社.2021年2.参考书：主要责任者.文献题名[M].出版地:出版者,出版年.（1）彭伟.单片机C语言程序设计实训100例[M].北京：电子工业出版社.2022年．（2）陈书旺.实用电子电路设计及应用实例[M].北京：北京邮电大学出版社.2019年.（3）倪妍婷、程跃.单片机原理及接口技术（Proteus仿真和C51编程）[M].北京：清华大学出版社.2022年.3.期刊：作者.文题.刊名，年，卷号（期号）．或者：刊名，主办单位（1）电子技术应用,\o"华北计算机系统工程研究所(中国电子信息产业集团有限公司第六研究所)"华北计算机系统工程研究所（2）电子技术与软件工程,中国电子学会（3）电子测试,\o"北京自动测试技术研究所"北京自动测试技术研究所（4）科技创新与应用,黑龙江省科学技术学会（5）发明与创新杂志,\o"湖南省科学技术信息研究所"湖南省科学技术信息研究所4.网络资源：网站名，访问路径或者：作者.文题.更新和修改日期.访问路径．（1）ZLG致远电子,/index.html（2）电子发烧友,/（3）IC资料查询网,/（4）21IC电子网,/七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现6（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√222作业6（1）主要考核学生对知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√33分组任务30（1）学生分组完成每个环节的任务，根据每个环节完成情况单独评分，满分100分；（2）每个环节单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以汇报成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√101010课题汇报18（1）从课题立项开始，包括对控制对象功能需求的分析，创新方法应用，技术方案设计，系统硬件和软件设计，满分100分；（2）课题汇报单独评分，作为此环节的最终成绩。（3）以课题汇报成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√666期末考核40（1）大作业成绩100分，以大作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要考核对创新方法的科学运用，创新点的准确表达，对测控系统技术方案的设计过程，包含所有的环节完整性，完整表述设计方案的可行性和合理性，并对技术方案进行全面的经济效益和社会效益分析。√√√102010合计：100分313831八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以考勤、作业、分组任务、课题汇报、大作业等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩组成。其中：大作业为100分（权重40%），内容包含对创新方法的科学运用，创新点的准确表达，对控制系统技术方案的设计过程，包含所有的环节完整性，完整表述设计方案的可行性和合理性，并对技术方案进行全面的经济效益和社会效益分析。考勤、作业、分组任务、课题汇报等过程性考核成绩为100分（权重60%）；过程性考核和内容分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60考勤10完勤，无迟到早退现象。有过迟到，早退现象，能及时改正。无缺课现象，有过迟到早退现象。有缺课现象。多次缺课，无请假。作业10作业分数分组任务50科学运用创新理论和方法，创新点明确，高效查阅参考资料，设计思路规范，正确有效使用设计工具，图例清晰，能够演示设计成果。科学运用创新理论和方法，创新点明确，高效查阅参考资料，设计思路规范，正确有效使用设计工具，图例清晰，但无成果演示。能够运用创新理论和方法，查阅过参考资料