計算機控制技術(shù)教案?一、課程概述1.課程名稱：計算機控制技術(shù)2.課程性質(zhì)：專業(yè)核心課程3.授課對象：自動化、電氣工程及其自動化等相關(guān)專業(yè)本科學生4.課程目標使學生掌握計算機控制技術(shù)的基本概念、原理和方法。培養(yǎng)學生運用計算機實現(xiàn)工業(yè)過程控制的能力。提高學生的系統(tǒng)分析、設(shè)計和調(diào)試能力，為今后從事相關(guān)領(lǐng)域的工作打下堅實基礎(chǔ)。二、教學內(nèi)容與學時安排（一）計算機控制系統(tǒng)概述（2學時）1.教學目標了解計算機控制系統(tǒng)的組成、分類和發(fā)展趨勢。掌握計算機控制系統(tǒng)的基本工作原理。2.教學內(nèi)容計算機控制系統(tǒng)的組成：計算機、接口電路、被控對象、執(zhí)行機構(gòu)等。計算機控制系統(tǒng)的分類：操作指導控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)等。計算機控制系統(tǒng)的工作原理：實時數(shù)據(jù)采集、實時決策、實時控制。3.教學方法講授法：講解計算機控制系統(tǒng)的基本概念和原理。演示法：通過動畫演示計算機控制系統(tǒng)的工作過程。4.考核方式課堂提問課后作業(yè)（二）信號采集與處理（4學時）1.教學目標掌握傳感器的原理和應用。了解信號調(diào)理電路的設(shè)計方法。掌握A/D轉(zhuǎn)換的原理和應用。2.教學內(nèi)容傳感器：傳感器的分類、工作原理、特性參數(shù)。信號調(diào)理電路：放大器、濾波器、采樣保持電路等。A/D轉(zhuǎn)換：A/D轉(zhuǎn)換器的類型、性能指標、接口電路。3.教學方法講授法：講解信號采集與處理的基本概念和原理。實驗法：通過實驗讓學生掌握傳感器和A/D轉(zhuǎn)換的應用。4.考核方式實驗報告課堂提問（三）數(shù)字控制器設(shè)計（6學時）1.教學目標掌握數(shù)字控制器的基本設(shè)計方法。了解數(shù)字控制器的實現(xiàn)方式。2.教學內(nèi)容數(shù)字控制器的數(shù)學模型：差分方程、Z變換等。數(shù)字控制器的設(shè)計方法：PID控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制等。數(shù)字控制器的實現(xiàn)方式：軟件實現(xiàn)、硬件實現(xiàn)。3.教學方法講授法：講解數(shù)字控制器設(shè)計的基本概念和原理。案例分析法：通過實際案例分析數(shù)字控制器的設(shè)計過程。4.考核方式課程作業(yè)課堂討論（四）計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)（6學時）1.教學目標掌握計算機控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方法。了解計算機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件開發(fā)。2.教學內(nèi)容計算機控制系統(tǒng)的總體設(shè)計：系統(tǒng)方案設(shè)計、控制算法選擇、硬件配置設(shè)計等。計算機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計：微處理器選擇、接口電路設(shè)計、通信接口設(shè)計等。計算機控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)：編程語言選擇、程序設(shè)計流程、軟件調(diào)試等。3.教學方法講授法：講解計算機控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的基本概念和原理。課程設(shè)計：讓學生完成一個計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)項目。4.考核方式課程設(shè)計報告答辯（五）計算機控制系統(tǒng)的應用實例（4學時）1.教學目標了解計算機控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應用。掌握典型計算機控制系統(tǒng)的工作原理和應用方法。2.教學內(nèi)容工業(yè)自動化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)智能建筑控制系統(tǒng)機器人控制系統(tǒng)3.教學方法講授法：講解計算機控制系統(tǒng)應用實例的工作原理和應用方法。參觀法：組織學生參觀實際的計算機控制系統(tǒng)應用現(xiàn)場。4.考核方式參觀報告課堂提問三、教學資源1.教材《計算機控制技術(shù)》，[作者姓名]，[出版社名稱]2.參考書籍《計算機控制系統(tǒng)（第4版）》，謝克明等編著，清華大學出版社《現(xiàn)代控制理論（第2版）》，劉豹等編著，機械工業(yè)出版社3.網(wǎng)絡資源中國大學MOOC平臺上的相關(guān)課程相關(guān)學術(shù)期刊網(wǎng)站四、教學方法與手段1.教學方法講授法：講解課程的基本概念、原理和方法。討論法：組織學生進行課堂討論，培養(yǎng)學生的思維能力和團隊合作精神。案例分析法：通過實際案例分析，加深學生對課程知識的理解和應用能力。實驗法：安排實驗課程，讓學生通過實踐掌握課程的實驗技能和方法。2.教學手段多媒體教學：利用PPT、動畫、視頻等多媒體手段，豐富教學內(nèi)容，提高教學效果。網(wǎng)絡教學平臺：利用網(wǎng)絡教學平臺發(fā)布教學資源、布置作業(yè)、進行在線答疑等，方便學生自主學習。五、教學進度安排|周次|教學內(nèi)容|學時||||||1|計算機控制系統(tǒng)概述|2||2|信號采集與處理|4||3|信號采集與處理實驗|2||4|數(shù)字控制器設(shè)計|4||5|數(shù)字控制器設(shè)計|2||6|數(shù)字控制器設(shè)計案例分析|2||7|計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)|4||8|計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)|2||9|課程設(shè)計|6||10|課程設(shè)計|6||11|計算機控制系統(tǒng)的應用實例|4||12|復習與考試|2|六、考核方式1.平時成績（30%）課堂出勤（10%）：曠課一次扣5分，遲到、早退一次扣2分。課堂提問與作業(yè)（10%）：根據(jù)學生的回答情況和作業(yè)完成質(zhì)量評分。實驗報告（10%）：根據(jù)實驗報告的完整性、準確性和創(chuàng)新性評分。2.課程設(shè)計成績（40%）設(shè)計方案合理性（10%）：根據(jù)設(shè)計方案的可行性、創(chuàng)新性等方面評分。設(shè)計過程規(guī)范性（10%）：根據(jù)設(shè)計過程的步驟、方法等方面評分。設(shè)計結(jié)果正確性（10%）：根據(jù)設(shè)計結(jié)果的準確性、可靠性等方面評分。答辯表現(xiàn)（10%）：根據(jù)學生在答辯過程中的表現(xiàn)評分。3.期末考試成績（30%）：采用閉卷考試形式，考核學生對課程知識的掌握程度。七、教學反思在教學過程