常州大学过控课程设计

常州大学过控课程设计一、课程目标

知识目标：

1.理解过程控制的基本概念，掌握过程控制系统的组成、分类及工作原理；

2.学会分析过程控制系统的数学模型，了解被控对象的特点及其对控制性能的影响；

3.掌握常见的过程控制算法，如PID控制、前馈控制、串级控制等，并了解其适用场景。

技能目标：

1.能够运用所学知识对实际过程控制系统进行建模、分析和设计；

2.培养学生运用计算机辅助工具（如MATLAB、LabVIEW等）进行过程控制系统仿真和实验的能力；

3.提高学生团队协作和沟通能力，培养他们在项目实施中解决问题的能力。

情感态度价值观目标：

1.培养学生对过程控制技术的兴趣，激发他们探索新技术的热情；

2.增强学生的环保意识，让他们明白过程控制在节能减排、绿色生产等领域的重要意义；

3.培养学生严谨、认真、负责的学习态度，提高他们的职业素养。

本课程针对常州大学过控专业学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确了以上课程目标。在后续的教学设计和评估中，将目标分解为具体的学习成果，以确保学生能够达到预期水平。

二、教学内容

1.过程控制基本概念：包括过程控制系统的定义、组成、分类及其在工业中的应用；

教材章节：第一章

2.过程控制系统的数学模型：介绍被控对象的特性、传递函数、状态空间表达式等；

教材章节：第二章

3.常见过程控制算法：详细讲解PID控制、前馈控制、串级控制等算法的原理及实现；

教材章节：第三章

4.过程控制系统设计：分析控制系统设计原则，介绍控制系统参数整定方法；

教材章节：第四章

5.计算机辅助工具在过程控制系统中的应用：介绍MATLAB、LabVIEW等工具在过程控制系统仿真和实验中的应用；

教材章节：第五章

6.过程控制系统实例分析：分析典型过程控制系统的案例，让学生了解实际工程应用；

教材章节：第六章

7.过程控制实验：组织学生进行过程控制实验，巩固理论知识，提高实际操作能力；

教材章节：第七章

教学内容按照课程目标进行科学性和系统性的组织，制定详细的教学大纲，明确教学内容的安排和进度。在教学过程中，注重理论与实践相结合，使学生能够更好地掌握过程控制技术。

三、教学方法

针对过程控制课程的特点，采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：

1.讲授法：在讲解过程控制基本概念、数学模型和常见控制算法等理论性较强的内容时，采用讲授法，结合多媒体课件，使抽象的理论知识形象化、具体化。

2.讨论法：针对过程控制系统设计、案例分析等教学内容，组织学生进行课堂讨论，引导学生主动思考问题，提高他们分析问题和解决问题的能力。

3.案例分析法：挑选具有代表性的过程控制系统案例，让学生分组研究，分析案例中存在的问题，并提出解决方案。这种方法有助于培养学生的实际操作能力和团队协作精神。

4.实验法：组织过程控制实验，让学生亲自动手操作，巩固理论知识，提高实践能力。实验过程中，鼓励学生观察现象、分析问题、总结规律。

5.情境教学法：创设实际工程情境，让学生在模拟的工程环境中学习，提高他们的学习兴趣和实际应用能力。

6.任务驱动法：将过程控制教学内容分解为若干个具体任务，引导学生通过完成这些任务来学习，使学生在完成任务的过程中掌握所学知识。

7.对比分析法：对比不同过程控制算法的优缺点，让学生了解各种算法的适用场景，提高他们的判断和选择能力。

8.课后自学与拓展：布置课后自学任务，鼓励学生查阅资料、拓展知识，培养他们的自主学习能力。

四、教学评估

为确保教学质量和全面反映学生的学习成果，本课程采用以下评估方式：

1.平时表现：占总评成绩的30%。包括课堂出勤、课堂讨论、小组协作、实验操作等方面。评估标准包括学生的参与度、积极性和团队合作能力。

2.作业：占总评成绩的20%。布置与课程内容相关的作业，旨在巩固理论知识，提高学生的应用能力。作业要求学生独立完成，按时提交，教师批改后给予反馈。

3.期中考试：占总评成绩的20%。考试内容涵盖课程前半部分的理论知识，以选择题、填空题、计算题和简答题等形式出现，全面考察学生的理解和掌握程度。

4.期末考试：占总评成绩的30%。考试内容涉及课程全部知识点，包括理论知识和实际应用。考试形式包括闭卷考试和开卷考试，旨在综合评估学生的学习成果。

5.实验报告：占总评成绩的10%。学生需完成规定的实验项目，并撰写实验报告。报告要求内容完整、数据准确、分析深入，体现学生的实验操作和问题分析能力。

6.案例分析与课堂展示：占总评成绩的10%。学生分组进行案例分析和课堂展示，评估标准包括分析深度、解决方案的可行性以及展示效果。

教学评估方式客观、公正，全面考虑学生的知识掌握、技能应用和情感态度价值观等方面的表现。通过多元化的评估手段，激发学生的学习积极性，培养他们自主学习和实际操作能力，提高课程教学效果。同时，教师根据评估结果及时调整教学方法和策略，以促进教学质量的持续提升。

五、教学安排

为确保教学任务的顺利完成，结合学生实际情况和需要，制定以下教学安排：

1.教学进度：课程共计16周，每周2课时，共计32课时。具体教学进度安排如下：

-第1-4周：过程控制基本概念、数学模型；

-第5-8周：常见过程控制算法；

-第9-12周：过程控制系统设计、计算机辅助工具应用；

-第13-16周：过程控制系统实例分析、实验操作及总结。

2.教学时间：根据学生的作息时间，将课程安排在每周一、三的上午或下午进行，每课时45分钟，保证学生有充足的休息时间。

3.教学地点：理论教学在多媒体教室进行，便于教师利用多媒体课件进行讲解；实验操作在专业实验室进行，确保学生能够在实际环境中掌握过程控制技术。

4.课外辅导：针对学生在学习过程中遇到的问题，安排每周二、四下午的课外辅导时间，为学生提供答疑解惑的机会。

5.作业与实验报告：每周五布置作业，要求学生在下周二前完成并提交；实验报告在实验结束后一周内提交，以便教师及时批改和反馈。

6.考试安排：期中考试安排在课程进行到一半时进行，期末考试在课程结束后的第二个周进行，为学生留出充足的复习时间。

7.课堂讨论与展示：结合课程内容，安排2-3