《智能电力设备控制系统实训》教学大纲

《智能电力设备控制系统实训》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：05165013课程性质：集中实践课学分：1学分周数：1周先修课程：C程序设计、模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理及接口技术后续课程：智能电网综合创新适用专业：智能电网信息工程开课单位：电气工程与自动化学院一、课程说明《智能电力设备控制系统实训》是基于《单片机原理及接口技术》和《发电厂电力部分》课程的集中实践性教学环节，将单片机技术应用于电力设备测控领域，实现电力设备信息的监测、传输和控制，培养学生将信息技术应用于电气领域的能力，适应电力系统对复合型人才的需要。本课程的任务是：通过学生的实训锻炼，使学生掌握电力设备嵌入式控制系统的设计的基本流程和方法，使学生具备开展智能电力设备控制系统设计、编程、调试和测试分析的基本能力，开拓学生的思路，增强理论知识与实践相结合的能力，为学生将来从事创新性技术开发工作奠定基础，进一步提升学生的职业能力和职业素养。二、课程目标通过本次实训，使学生达到如下目标：使学生掌握电力设备嵌入式控制系统的设计的基本流程和方法，培养学生将信息技术应用于电气领域的能力，提高学生的动手能力，检验学生对嵌入式系统理论的掌握程度和综合应用能力，具备理论和工程实际相结合的分析和思维能力。课程目标1：掌握基于单片机的电力设备控制设计的基本思路，明确各环节的关键技术要点及解决思路。课程目标2：能够从专业角度对实际工程技术问题进行提炼和描述，确定相应的工程设计目标与设计方案，并能合理运用相关技术资料和专业软件对设计方案进行仿真实现。课程目标3：能够理解并自觉遵守行业的工程职业规范和技术规范，树立正确的劳动观念和团队合作意识，运用专业知识正确客观地评价电力设备控制系统的综合性能。三、课程目标与毕业要求《智能电力设备控制系统实训》课程教学目标对智能电网信息工程专业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持强度1.工程知识1.4能够综合运用智能电网信息工程专业知识，通过对拟定方案的交流、比较和优化，解决复杂工程问题。课程目标1：掌握基于单片机的电力设备控制设计的基本思路，明确各环节的关键技术要点及解决思路。M5.使用现代工具5.2能够针对具体工程问题，利用现代信息技术及工具获取所需设计资源，用于智能电网信息工程领域问题的分析、计算与设计。课程目标2：能够从专业角度对实际工程技术问题进行提炼和描述，确定相应的工程设计目标与设计方案，并能合理运用相关技术资料和专业软件对设计方案进行仿真实现。H9.个人和团队9.2能够在团队中担任负责人，与团队成员进行有效沟通，合理进行复杂工程问题的任务分解和计划实施，并具备团队构建、运作、协调和组织管理能力。课程目标3：能够理解并自觉遵守行业的工程职业规范和技术规范，树立正确的劳动观念和团队合作意识，运用专业知识正确客观地评价小型智能测控系统的综合性能。M11.项目管理11.2熟悉电网工程项目的全寿命周期管理结构及流程，能够针对具体的工程问题提出经济、合理的解决方案，具有开展项目实施运作和组织管理的能力。课程目标3：能够理解并自觉遵守行业的工程职业规范和技术规范，树立正确的劳动观念和团队合作意识，运用专业知识正确客观地评价小型智能测控系统的综合性能。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、教学要求与学时分配教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、教学要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点课时安排对应的课程目标1.系统方案论证教学要求：采用多媒体授课，以电力数据测量系统的设计案例讲解课程设计的过程，并给学生下达任务书。学生根据任务书查阅资料、确定系统的整体设计方案，并进行元器件的选型设计。重点：分析设计任务及要求，确定设计方案。难点：确定设计方案。1天1、22.电路设计与仿真教学要求：根据系统整体设计方案及元器件的选型结果进行电路设计，软件绘制系统的电气原理图，并进行原理图的调试。重点：独立绘制系统电路原理图。难点：电路绘制软件的基本使用方法。1天1、2、33.软件编程教学要求：按照任务书的控制要求，结合系统硬件电路设计的结果，编写控制程序，实现任务要求。难点：控制程序功能性和合理性。1天1、2、34.软硬件整体调试与修改教学要求：将编写的控制程序下载到自行设计制作的硬件电路板上进行功能仿真与调试。重点：说明书编写与图纸绘制。难点：图纸的准确绘制。1天1、2、35.撰写总结报告并进行答辩教学要求：按要求撰写总结报告，并进行答辩。重点考核学生方案设计的合理性、任务要求的达成度，同时考核学生设计过程中的学习态度、工作量、有无违反学术规范现象，兼顾知识运用能力上的收获提高和设计创新性。教师提问的内容包括方案设计依据、元器件选型依据、程序设计思路及调试结果的分析等。重点：相关基本原理与设计的整体考核。难点：实训创新性检验。1天1、2、3合计5天（1周）五、教学方法及手段由于课程实训内容与工程实践紧密结合，学习者应根据实训设计任务书，结合所选元器件的使用说明书，以自学为主、教师讲授为辅，学会综合应用相关理论知识进行智能电力设备控制系统设计的基本方法，初步掌握基于单片机的智能控制系统从系统设计到开发制作的全过程，并养成自觉遵守行业标准的习惯。六、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由：课堂表现、工作量完成情况、设计能力、设计说明书（报告书）和图纸质量、和答辩成绩五部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节分值考核/评价细则课程目标123课堂表现10（1）主要考核学生学习纪律和答疑情况。（2）教师根据课堂整体表现情况评分。√√55工作量完成情况10（1）主要考核学生独立完成设计任务情况。（2）教师根据独立完成任务情况评分。√√√442设计能力40（1）主要考核说明书方案设计、元器件选型、程序编写的合理性。（2）教师根据其合理性评分。√√2020设计说明书（报告书）和图纸质量30（1）主要考核学生的绘图水平高低情况。（2）教师根据绘图质量高低评分。√√√101010答辩成绩10（1）主要考核学生答辩自述和回答问题情况。（2）教师根据答辩自述情况和回答问题正确性与否进行评分。√√√244合计：100414316七、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定实训采用优、良、中、及格、不及格五级评分制。即90分以上为优，80~89分为良，70~79分为中，60~69分为及格，60分以下为不及格。总成绩分五部分：学习态度、工作量完成情况、设计能力、设计说明书（报告书）和图纸质量和答辩成绩。其中：（1）课堂表现占10%，无故旷课达3次取消总成绩；（2）工作量完成情况占10%；（3）设计能力占40%；（4）设计说明书（报告书）和图纸质量占30%；（5）答辩成绩占10%。最后一周的周五进行验收、答辩，由2-3位教师组成答辩考核小组，对每位学生进行口试答辩，要求学生根据设计回答教师所提出的问题。课程设计成绩根据学生设计的合理性、计算的准确性、设计说明书和图纸的规范性、设计中分析与解决问题的能力及设计态度和答辩情况综合评定。2.成绩评定标准考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥90（优秀）90>x≥80（良好）80>x≥70（中等）70>x≥60（及格）x<60（不及格）课堂表现10学习认真、态度端正，遵守纪律,表现优秀。学习认真、态度端正，遵守纪律,表现良好。遵守纪律，学习态度良好，表现中等。遵守纪律，学习态度一般，表现一般。学习纪律较差，表现较差。工作量完成情况10独立完成设计任务的90%以上。独立完成设计任务的80%以上。独立完成设计任务的70%以上。独立完成设计任务的60%以上。独立完成设计任务的60%以下。设计能力40综合运用理论知识、计算机技能较强，能够较好地处理工程实际问题。综合运用理论知识、计算机技能较好，能够处理工程实际问题。综合运用理论知识、计算机技能一般，基本能够处理工程实际问题。综合运用理论知识、计算机技能一般，不能处理工程实际问题。综合运用理论知识、计算机技能较差，不能处理工程实际问题。设计说明书（报告书）和图纸质量30设计方案正确、表达清楚；设计思路、实验（论证）方法科学合理；达到课程设计规定的要求；图纸质量较高。设计方案正确、表达较为清楚；设计思路、实验（论证）方法科学合理；达到课程设计规定的要求；图纸质量良好。设计方案基本正确、表达较为清楚；设计思路、实验（论证）方法基本合理；基本达到课程设计规定的要求；图纸质量一般。设计方案基本正确、表达欠清楚；设计思路、实验