广工自动化课程设计

广工自动化课程设计一、课程目标

知识目标：

1.学生能够理解并掌握自动化基本原理，包括传感器的应用、执行器的种类和功能。

2.学生能够描述并分析典型自动化控制系统的组成和工作原理。

3.学生能够运用所学知识，对简单的自动化系统进行设计和计算。

技能目标：

1.学生能够运用自动化软件进行模拟和仿真，验证自动化系统的设计方案。

2.学生能够通过团队合作，完成一个自动化项目的设计、搭建和调试。

3.学生能够运用工程图纸和报告，准确表达自己的设计思想和成果。

情感态度价值观目标：

1.培养学生对自动化技术的兴趣，激发探索精神和创新意识。

2.培养学生严谨的科学态度，注重实践和理论相结合。

3.培养学生团队协作精神，学会尊重、沟通和合作。

课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论知识，培养学生动手操作和实际应用能力。

学生特点：高中生具有一定的物理和数学基础，对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手实践。

教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，充分调动学生的积极性和创造性。通过课程学习，使学生能够将所学知识运用到实际中，提高解决实际问题的能力。同时，关注学生的情感态度价值观培养，全面提高学生的综合素质。将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。

二、教学内容

本课程教学内容紧密结合课程目标，涵盖以下方面：

1.自动化基本原理：包括传感器的工作原理、类型及应用，执行器的种类、特性及选用。

2.自动化控制系统：分析典型自动化控制系统的组成、工作原理及性能指标，如反馈控制系统、PID控制算法等。

3.自动化设计方法：介绍自动化系统设计的基本流程、方法和技巧，以及自动化设备选型和参数计算。

4.自动化软件应用：教授学生使用自动化软件（如CAD、MATLAB等）进行系统模拟、仿真和优化。

5.实践项目：分组进行自动化项目设计与搭建，涵盖方案论证、电路设计、程序编写、调试与优化等环节。

教学内容安排如下：

1.自动化基本原理（第1-2周）：传感器、执行器及相关基础知识。

2.自动化控制系统（第3-4周）：控制系统组成、工作原理，PID控制算法。

3.自动化设计方法（第5-6周）：设计流程、设备选型和参数计算。

4.自动化软件应用（第7-8周）：软件操作、系统模拟与仿真。

5.实践项目（第9-12周）：项目设计与搭建，成果展示与评价。

教材章节关联：

1.自动化基本原理：《自动化原理与应用》第1、2章。

2.自动化控制系统：《自动化原理与应用》第3、4章。

3.自动化设计方法：《自动化设计基础》第1、2章。

4.自动化软件应用：《自动化软件教程》第1、2章。

教学内容注重科学性和系统性，结合实践项目，使学生能够掌握自动化技术的基本知识和技能。

三、教学方法

针对本课程的教学目标、内容和学生特点，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：用于传授自动化基本原理、概念和理论。结合多媒体教学手段，通过生动的图片、动画和实例，帮助学生理解和记忆抽象的理论知识。

2.讨论法：针对自动化控制系统中的关键技术和实际问题，组织学生进行课堂讨论，引导学生运用所学知识分析问题、提出解决方案，培养学生的批判性思维和创新能力。

3.案例分析法：挑选具有代表性的自动化项目案例，让学生分析、讨论案例中的设计思路、方法及存在的问题。通过案例教学，使学生更好地将理论知识与实际应用相结合。

4.实验法：设置实验课程，让学生亲自动手操作，进行传感器、执行器的认知与调试，以及自动化控制系统的搭建与优化。通过实验，培养学生的动手能力和实际操作技能。

5.项目教学法：将学生分组进行实践项目的设计与搭建，从方案论证、电路设计、程序编写到调试优化，全程参与。项目教学法有助于培养学生的团队协作、沟通能力和解决实际问题的能力。

6.课后自主学习：鼓励学生在课后利用网络资源、教材等，进行自主学习，拓展知识面。

具体教学方法运用如下：

1.讲授法（第1-4周）：结合教材内容，进行基础知识讲解，每周2课时。

2.讨论法（第5-8周）：针对课程重难点，组织课堂讨论，每周1课时。

3.案例分析法（第5-8周）：引入案例，让学生分析、讨论，每周1课时。

4.实验法（第9-12周）：开展实验课程，每周2课时。

5.项目教学法（第9-12周）：实施实践项目，每周2课时。

6.课后自主学习：贯穿整个课程，鼓励学生自主探索、拓展知识。

四、教学评估

为确保教学评估的客观性、公正性和全面性，本课程采用以下评估方式，全面反映学生的学习成果：

1.平时表现：占课程总评的30%。包括课堂出勤、纪律、参与讨论和回答问题的积极性等。通过课堂表现，评估学生在学习过程中的态度和参与度。

2.作业：占课程总评的20%。布置与课程内容相关的作业，包括理论知识巩固和实践操作技能训练。通过作业完成情况，评估学生对知识的掌握程度和实际应用能力。

3.实验报告：占课程总评的20%。要求学生在实验课程结束后提交实验报告，内容包括实验目的、过程、结果及分析。通过实验报告，评估学生的实验操作技能和问题分析能力。

4.项目评价：占课程总评的30%。对学生在实践项目中的表现进行综合评价，包括项目设计、实施、调试和成果展示。评估学生在项目中的团队协作、沟通能力和解决实际问题的能力。

具体评估方式如下：

1.平时表现：教师记录每次课程的出勤、纪律和课堂参与情况，学期末进行综合评价。

2.作业：每2周布置一次作业，共计4次。作业要求按时提交，由教师批改后给予评分。

3.实验报告：每次实验后，学生需在规定时间内提交实验报告。教师对实验报告进行批改，给出实验成绩。

4.项目评价：实践项目完成后，组织项目评审，由教师和其他小组学生对项目进行评价，给出项目成绩。

此外，学期末进行一次闭卷考试，占课程总评的10%。考试内容涵盖整个课程的知识点，以检验学生对自动化知识的掌握程度。

五、教学安排

为确保教学进度合理、紧凑，同时考虑学生的实际情况和需求，本课程的教学安排如下：

1.教学进度：

-第1-2周：自动化基本原理（传感器、执行器）

-第3-4周：自动化控制系统（组成、工作原理、PID控制算法）

-第5-6周：自动化设计方法（设计流程、设备选型与参数计算）

-第7-8周：自动化软件应用（软件操作、模拟与仿真）

-第9-12周：实践项目（项目设计与搭建、成果展示与评价）

2.教学时间：

-每周2课时，共计24课时。

-课余时间安排：实验课程、项目讨论、课后自主学习等。

-考试安排：学期末进行闭卷考试。

3.教学地点：

-理论课程：普通教室或多媒体教室。

-实验课程：自动化实验室。

-项目讨论：教室或实验室，根据需要安排。

4.考虑学生实际情况：

-教学时间安排在学生作息时间较为充沛