《专业基础实验》课程教学大纲.docx

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1、专业基础实验课程教学大纲课程英 文名Basic Experiment of Major课程 代码A0803Z88学分2总学时32理论学时0实验/实践学 时课程类别学科基础课课程 性质限选先修课程检测技术、自动控制理 论、自动化仪表与装置 等适用专业自动化专业开课学院机电工程学院一、课程的地位与任务专业基础实验是自动化专业的一门学科限选课。通过该课程的学习，使学生巩固和 加强自动化专业基础课程（如检测技术、自动控制理论、自动化仪表与装置）的基本概念、 理论和应用，熟悉本专业常用自动化仪表和装置，了解其工作原理和特性，并能正确使用。 能利用力控软件自行开发设计实验，完成一个典型系统的测控全过程，从

2、而具有初步独立地 解决工程中典型系统测控问题的能力。通过该课程的学习，培养学生在自动化专业基础学科 方面的实验技能，掌握常用的测试方法，具有按实验指导书进行设计、调试、测取所需数据、 分析实验结果，得出必要结论的能力。通过加强本专业各科知识的综合运用和分析，提高动 手能力和团队合作能力，培养学生分析问题和解决问题的能力，为学生后续课程设计、毕业 设计打下扎实的实践基础。二、课程目标以及与毕业要求的支撑矩阵1.理解自动化专业基础课程的相关理论，能根据实验要求完成实验，并通过实验结果验 证其理论上的正确性，对实验方法进行评价。2,熟练掌握常用自动化仪表和装置的正确使用，能够针对自动化领域的工程问题

3、进行 实验，获取对象特性。3.理解典型测控系统的结构、组成及工作原理，熟练掌握利用力控软件开发设计典型测 控系统的一般思路与方法。具有使用专业软件工具进行设计、开发、模拟工程问题的能力； 具有运用控制技术设计系统，进行检测、控制及数据分析与处理的能力。在实验分组中，通 过多人合作，使学生能够在团队中承担不同的角色并帮助团队实现目标。表1课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标毕业要求（支撑程度H、M、L）毕业要求2-4毕业要求4-4毕业要求9-2课程目标1M课程目标2M课程目标3MH三、课程主要内容、学时安排及基本要求本课程为独立实验课程，实践环节及基本要求如表2。表2课程实践环节及基本要求序

4、号实验项目名 称学时基本要求学生任务实验 性质实验类 别1典型环吊的 模拟研究3理解和熟悉典型环节的模拟仿 真电路结构和传递函数，掌握典 型切、节的阶跃响应特性完成典型坏节的 阶跃响应测试验证必做2控制系统的 瞬态响应及 其稳定性3熟练掌握控制系统的瞬态响应 测试方法和响应特性，并分析和 实验验证其在理论上的稳定性完成控制系统的 瞬态响应测试，并 分析其稳定性验证必做3二阶系统特 征参数对系 统性能的影 响3熟练掌握二阶系统的特征变量 （无阻尼自然频率和阻尼比）对 系统输出特性的影响,熟练掌握 控制变量（开环增益）对系统输 出特性的影响。完成二阶系统的 特征变量（无阻尼 自然频率和阻尼 比）对

5、系统输出特 性的影响测试,完 成控制变量（开环 增益）对系统输出 特性的影响测试验证选做4频率特性的 测量3熟练掌握控制系统频率特性的 测试方法和响应特性，并用频率 法实验分析和验证系统在理论 上的正确性。完成控制系统的 频率特性测试验证选做5线性系统的 串联校正3熟练掌握控制系统串联校正的 模拟仿真电路结构和设计方法， 并分析和实验验证串联校正方 法对系统稳动态性能的改善利用模拟仿真电 路，完成控制系统 的串联校正验证必做6智能仪表串 口通讯实验3了解典型仪表串口通讯协议的 基本原理，掌握其通讯方法完成典型仪表与 计算机的串口通 讯实验验证必做7数据采集模 块实验3了解数据采集卡的原理与功能

6、， 掌握采样定理以及数据采集卡 的使用方法利用数据采集卡， 完成数据采集验证必做8电动调节阀3了解电动调节阀的结构与工作通过实验，分析电验证必做的特性及应 用实验原理，掌握电动调节阀的流量特 性。动调节阀的流量 特性9智能调节器 特性实验3了解AI808智能工业调节器的功 能和特性,掌握AI808调节器的 PID调节规律及其实现方法通过实验，掌握 AI808调节器的 PID调节规律及其 实现方法验证必做10控制参数整 定实验3掌握控制器参数整定的基本方 法选择一种方法，完 成控制器参数的 整定验证必做11典型测控系 统设计5了解典型测控系统的结构、组成 及工作原理，掌握利用力控软件 开发典型测

7、控系统的一般思路 与方法利用力控组态软 件和实验室现有 装置，开发典型测 控系统。七F 口必做四、达成目标的途径和措施专业基础实验课程教学以实验教学为主，结合自主学习，针对自动化专业基础课程 (如检测技术、自动控制理论、自动化仪表与装置等)的相关理论知识进行了实际应用。培 养学生在自动化专业基础学科方面的实验技能、实际动手能力及分析问题、解决问题的能力。(1)验证性实验：比较容易理解、操作相对简单的验证性实验让学生自学，以培养学 生自主学习的意识、自主学习的能力和抓住要点的能力。其他验证性实验先讲述实验的基本 原理，使学生能够在掌握实验相关理论的基础上，自行拟定实验步骤完成实验，并对实验结 果

8、进行分析，培养学生对实验解决方法进行评价的能力。(2)综合性实验：让同学们在理解典型测控系统的结构、组成及工作原理的基础上， 针对复杂工程问题设计实验，从而掌握利用力控软件开发典型测控系统的一般思路与方法。 在团队协作中培养同学们的综合能力：熟练运用所学知识的能力、收集和提炼信息的能力、 团队合作能力、表达能力等。(3)通过实验分组，培养学生团队合作精神，使学生能够在团队中承担不同的角色并帮 助团队实现目标。五、考核方法及成绩评定(-)考核方式与评价表3考核方法及成绩评定表考核内容考核方式评定标准(依据)占总成绩比例过程考核平时成绩：考核验证性 实验过程中动手能力， 以实验操作过程的表 现及实

9、验结果验证。考 核实验数据处理和分 析能力。以验证性实验报告评价成绩 验证30%综合性实验成绩：考核 综合性实验的设计方 案，实验结果。以综合性实验报告成绩验证。30%期末考核期末考试成绩：考核各 实验的基本概念、原 理、步骤以及实验数据 的处理、分析。开卷考 试，题型为问答题、计 算和分析题。以试卷参考答案和评分标准 为依据40%考核类别考查成绩登记方式百分制（二）课程目标考核环节和达成标准表4课程目标考核环节和达成标准课程目标教学环节考核环节合格标准课程目标1实验平时成绩A0.6期末考试成绩C1目标达成度=AC、0.3x + 0.4x AC1八05。/10x一7课程目标2实验平时成绩A0.6期末考试成绩C2目标达成度= AC2、0.3x + 0.4x A。C2 ,10x 7课程目标3实验综合性实验成绩B0.6期末考试成绩C3目标达成度=/R、0.3x + 0.4x C30 ,10x 7六、推荐教材与主要参考书(1)推荐教材自动化专业基础实验指导书中国计量大学机电分院 自动化专业自编教材，2015年(2)推荐参考书自动化专业实验教程 付艳清主编 北京邮电大学出版社，2010年自动化专业实验王军主编 国防工业出版社，2007年自动化专业课程实验指导书金秀慧编冶金工业出版社2015年