《检测技术与自动控制工程基础》课程教学大纲

《检测技术与自动控制工程基础》课程教学大纲一、课程简介课程中文名检测技术与自动控制工程基础课程英文名FundamentalsofTestingTechnologyandAutomaticControlEngineering双语授课□是否课程代码21112011课程学分2总学时数32课程类别□通识教育课程□公共基础课程专业教育课程□综合实践课程□教师教育课程课程性质必修□选修□其他课程形态□线上线下□线上线下混合式□社会实践□虚拟仿真实验教学考核方式闭卷□开卷□课程论文□课程作品□汇报展示□报告课堂表现阶段性测试平时作业□其他（可多选）开课学院材料科学与工程学院开课系(教研室)材料加工系面向专业材料成型及控制工程开课学期第5学期先修课程大学物理，电工电子技术，材料科学基础，材料成型原理等后续课程材料分析测试技术，毕业实习，毕业设计（论文）选用教材1.严学华,司乃潮编著.检测技术与自动控制工程基础[M].北京:化学工业出版社,2006.参考书目1.叶湘滨,张文娜等编著.传感器与测试技术[M].北京:国防工业出版社,2018.2.胡向东编著.传感器与检测技术（第3版）[M].北京:机械工业出版社,2018.3.林锦实,宋艳丽.检测技术及仪表（第2版）[M].北京:机械工业出版社,2017.课程资源/spoc/course/hdju-1452785166课程简介检测技术与自动控制工程基础是一门专业基础课程，主要内容包括检测系统与传感器的组成与基本功能、检测系统的特性分析、应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器、光纤传感器、温度传感器、检测技术在材料加工工程领域中的应用、控制系统理论基础、控制仪表与装置以及典型的自动控制理论等。通过本课程的学习，学生能够学到各种传感器的工作原理、特点和用途，以及自动控制工程基础理论；具备辨识不同检测技术局限性的能力和初步解决材料加工成型工艺监测及成品筛查等相关问题的能力，同时养成系统辩证思维。二、课程目标表1课程目标序号具体课程目标课程目标1能概述检测系统的基本组成与工作原理；能够运用大学物理、电工电子技术等基础理论表达各种传感器的工作原理，区分不同传感器和检测技术的特点和用途；能概述控制系统的基本组成、分类及工作原理；能阐述控制仪表与装置的组成与分类；能解释典型自动控制理论，具备求真务实的科学精神。能熟悉应用材料加工工程中的温度检测技术及各种先进的无损探伤检测技术，具备逻辑推理能力。课程目标2能概括不同检测技术的局限性，具备开展材料加工领域材料性能检测分析的能力，并具备辩证思维。能够基于自动控制理论与检测技术相关传感器原理，对材料加工成型工艺进行简单初步设计，并能对成型产品进行合格筛查，具备系统思维。表2课程目标与毕业要求对应关系毕业要求指标点课程目标毕业要求1：问题分析【H】2.1能运用相关科学原理，识别和判断复杂工程问题的关键环节。12.4能运用基本原理，借助文献研究，并从可持续发展的角度分析工程活动过程的影响因素，获得有效结论。1毕业要求2：使用现代工具【H】5.1了解专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性。25.3能够针对具体的工程问题对象，通过组合、选配、改进、二次开发等方式创造性地使用现代工具进行模拟和预测，满足特定需求，并能够分析其局限性。2三、课程学习内容与方法（一）理论学习内容及要求表3-1课程目标、学习内容和教学方法对应关系序号课程模块学习内容学习任务课程目标学习重点难点教学方法学时1检测系统概论1.检测系统的作用及发展趋势1.拓展阅读：/video/av71189196/2.个人作业：章节习题3.线上学习：/spoc/course/hdju2重点：1.检测系统的作用、组成与特性2.信号及其分类难点：3.信号的传递形式与标准化讲授法：搭建物理学与检测系统之间的桥梁，引导学生认识测试技术，提升学习兴趣，促进学生思考。22.检测系统的组成13.信号及其分类14.检测系统的特性1，22传感器技术1.传感器的构成与分类1.个人作业：章节习题2.线上学习：/spoc/course/hdju点：1.传感器的构成2.常用传感器技术难点：3.传感器的工作原理1.讲授法：引导学生高效理解传感器基本理论；2.案例教学：能够促进学生掌握传感器构成与工作原理。42.常用传感器技术1，23.传感器的集成化和智能化技术13温度检测技术1.温标和测温法分类1.个人作业：章节习题2.线上学习：/spoc/course/hdju点：1.温标的基本概念2.接触式和非接触式测温法难点：3.测温法原理1.讲授法：引导学生高效理解温度检测基本理论；2.讨论法：促进学生掌握不同温度检测技术的基本原理及特征差异。22.接触式和非接触式测温法13.温度检测技术在材料成型中的应用24检测技术在材料加工工程领域中的应用1.磁粉探伤1.个人作业：章节习题2.线上学习：/spoc/course/hdju2重点：1.无损检测在抗磨铸铁中的应用2.复合材料的常用无损检测方法3.焊缝的无损检测技术难点：4.各种探伤法原理1.讲授法：引导学生高效理解各种无损检测基本方法；2.案例教学：能够促进学生掌握不同无损检测技术工作原理。102.超声波探伤法1，23.X射线探伤1，24.液体渗透剂探伤1，25.其他微波无损检测技术1，26.无损检测在抗磨铸铁中的应用27.复合材料的常用无损检测方法28.焊缝的无损检测技术25控制系统理论基础1.控制系统的发展历史1.个人作业：章节习题2.线上学习：/spoc/course/hdju点：1.控制系统的基本组成及工作原理2.控制系统的分类与性能分析难点：3.控制系统的工作原理1.讲授法：引导学生高效理解控制系统基本组成与原理；2.案例教学：能够促进学生掌握控制系统的分类与性能。42.控制系统的基本组成及工作原理13.控制系统的分类与性能分析1，24.控制系统的计算机辅助设计16控制仪表与装置1.控制仪表与装置的分类与发展1.个人作业：章节习题2.线上学习：/spoc/course/hdju点：1.控制仪表与装置的分类2.控制仪表与装置的基本组成难点：3.控制仪表与装置的工作原理讲授法：引导学生高效理解控制仪表与装置的基本组成与原理。22.调节器、执行器和变送器17典型的自动控制理论1.神经控制1.个人作业：章节习题2.线上学习：/spoc/course/hdju点：1.各种自动控制的概念2.各种自动控制的结构与特点难点：3.各种自动控制的一般原理讲授法：针对第1节自主学习法：针对第2、3、4节42.模糊控制13.专家控制14.分级递阶智能控制18自动控制在材料热加工领域的应用1.模糊控制在冲天炉上的应用1.个人作业：章节习题2.线上学习：/spoc/course/hdju点：1.各种自动控制在材料热加工领域的应用难点：2.各种自动控制的优缺点自主学习法：促进学生掌握各种自动控制在材料热加工领域的应用。42.人工神经网络在铸造工业中的应用23.虚拟制造在铸造生产中的应用24.专家系统在铸造工艺设计中的应用2四、课程考核（一）考核内容与考核方式表4-1课程目标、考核内容与考核方式对应关系课程目标考核内容所属学习模块/项目考核占比考核方式课程目标11.检测系统基本理论的领悟水平和综合分析能力。（1）检测系统的组成与信号分类；（2）传感器的构成与分类；（3）温标及常用测温法；（4）常用无损检测技术的工作原理、特点与用途。1-464%课堂参与、平时作业、阶段性测验、闭卷考试2.控制系统基本理论的领悟水平和综合分析能力。（1）控制系统的组成、分类与工作原理；（2）控制仪表与装置的组成及分类；（3）常用典型自动控制类型。5-8课程目标21.检测技术的综合运用能力。（1）检测系统的特性；（2）常用传感器技术；（3）温度检测技术在材料成型中的应用；（4）无损检测技术在材料加工领域的应用。1-436%课堂参与、平时作业、阶段性测验、闭卷考试2.自动控制的综合运用能力。（1）控制系统的分类与性能分析；（2）自动控制在材料热加工领域的应用。5-8表4-2课程目标与考核方式矩阵关系课程目标考核方式考核占比期末考试成绩比例60%课堂参与成绩比例16%平时作业成绩比例16%阶段性测验成绩比例8%课程目标170%70%40%60%64%课程目标230%30%60%40%36%（二）成绩评定1.平时成绩评定（1）课堂参与（40%）：通过学生在课堂上阐明知识的情况及相关能力水平进行评价。包括课堂提问、讨论、回答问题、练习等。（2）平时作业（40%）：线下章节作业，主要考核学生知识的理解情况和综合运用知识的能力。（3）阶段性测验（20%）：通过课堂中穿插的线上测验，评估学生对知识的理解掌握情况。2.期末成绩评定期末考试以闭卷的方式进行。试题类型包括判断、填空、名词解释、简述和计算分析。主要考察学生对检测技术与自动控制基础相关基本概念和原理的辨识、对不同检测技术特点与用途的理解以及应用等。3.总成绩评定总成绩由平时考核成绩和期末考核成绩构成，按百分制计分。其构成比例：总成绩（100%）=平时成绩（40%）+期末成绩（60%）（三）评分标准表5评分标准（非试卷考核项目）考核项目评分标准优秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)课堂参与（1）课堂纸练习、回答问题正确，且能进行解释（50%）。（2）提问、讨论发言观点正确，问题有深度、有创新（50%）。（1）课堂纸练习、回答问题正确，但解释欠清楚（50%）。（2）提问、讨论发言观点正确，但问题无深度或无创新（50%）。（1）课堂纸练习、回答问题大部分正确，且不能解释（50%）。（2）提问、讨论发言观点基本正确，但问题无深度、无创新（50%）。（1）课堂纸练习、回答问题错误率在30~50%之间，且不能解释（50%）。（2）提问、讨论发言观点有部分错误，或逻辑不严密（50%）。（1）课堂纸练习、回答问题错误率超过50%，且不能解释（50%）。（2）提问、讨论发言观点错误，思路不清晰，逻辑不严密（50%）。如出现错误价值观、反党反社会言论，记为0。平时作业（1）答案正确率超过90%（80%）。（2）部分作业完成方法、思路有创新（10%）。（3）书写规范，无抄袭，态度端正（10%）。（1）作业正确率在80%~89%（80%）。（2）整个作业完成方法、思路无创新（10%）。（3）书写规范，无抄袭，态度端正（10%）。（1）作业正确率在70%-79%（80%）。（2）整个作业完成方法、思路无创新（10%）。（3）书写较规范，无抄袭，态度基本端正（10%）。（1）作业正确率在60%-69%（80%）。（2）整个作业完成方法、思路无创新（10%）。（3）书写不够规范，或有少量抄袭痕迹（10%）。（1）作业正确率在60%以下（80%）。（2）整个作业完成方法、思路无创新（10%）。（3）书写不规范，有明显抄袭，或有部分作业未完成（10%）。未提交作业记0分阶段性测验（1）按时提交所有线上测验题（30%）。（2）完成全部测验，正确率在90－100%（60%）。（3）完成了全部平台讨论，观点正确，问题有深度、有创新（10%）。（1）按时提交80%-89%线上测验题（30%）。（2）完成全部测验，正确率在80%-89%（60%）。（3）完成了全部平台讨论，观点正确，但问题深度、创新性不够（10%）。（1）按时提交70%-79%线上测验题（30%）。（2）完成全部测验，正确率在70%-79%（60%）。（3）完成了全部平台讨论，观点基本正确，但问题深度、创新性不够（10%）。（1）按时提交60%-69%线上测验题（30%）。（2）完成全部测验，正确率在60%-69%（