目录 自动化专业 《自动化专业导论》 《专业引领实战训练》 《专业认识与实践》 .12 《控制工程数学基础》 《计算机软件基础》 19 《工程技术创新导论》 25 《电机与拖动》 31 《微控制器技术课程设计》 36 《单片微机控制技术》 42 《专业开放实验》 《专业综合实战训练1)2)》 52 《电力电子技术》 《自动控制原理》 62 《微机原理与接口技术》 《供电技术》 96 《工业计算机网络与通信》 102 《系统工程导论》 107 《系统误差分析与标准》 113 《DSP原理及应用》 119 《现代控制理论》 125 《检测技术与仪表 132 《计算机控制系统》 …145 《自动控制系统仿直第 157 《运动控制系统》 167 《讨程控制》 182 《自动控制系统综合实验(1)(2)》 .202 《基于LabVIEW的虚拟仪器设计》 202 《数字信号处理》 .212 《电气控制与PLC技术》 217 《现场总线技术》 223 《创新创业竞赛实战》 229 《惯性导航技术》 233 《物联网系统基础与应用》 238 《毕业实习》 ..244 《嵌入式系统》 254
I 目 录 自动化专业 《自动化专业导论》.....................................................................................................................1 《专业引领实战训练》.................................................................................................................7 《专业认识与实践》...................................................................................................................12 《控制工程数学基础》...............................................................................................................14 《计算机软件基础》...................................................................................................................19 《工程技术创新导论》...............................................................................................................25 《电机与拖动》...........................................................................................................................31 《微控制器技术课程设计》.......................................................................................................36 《单片微机控制技术》...............................................................................................................42 《专业开放实验》.......................................................................................................................47 《专业综合实战训练(1)(2)》..................................................................................................... 52 《电力电子技术》.......................................................................................................................56 《自动控制原理》.......................................................................................................................62 《微机原理与接口技术》...........................................................................................................85 《供电技术》...............................................................................................................................96 《工业计算机网络与通信》.....................................................................................................102 《系统工程导论》.....................................................................................................................107 《系统误差分析与标准》.........................................................................................................113 《DSP 原理及应用》.................................................................................................................119 《现代控制理论》.....................................................................................................................125 《检测技术与仪表》.................................................................................................................132 《计算机控制系统》.................................................................................................................145 《自动控制系统仿真》.............................................................................................................157 《运动控制系统》.....................................................................................................................167 《过程控制》.............................................................................................................................182 《自动控制系统综合实验(1)(2)》........................................................................................... 202 《基于 LabVIEW 的虚拟仪器设计》......................................................................................207 《数字信号处理》.....................................................................................................................212 《电气控制与 PLC 技术》....................................................................................................... 217 《现场总线技术》.....................................................................................................................223 《创新创业竞赛实战》.............................................................................................................229 《惯性导航技术》.....................................................................................................................233 《物联网系统基础与应用》.....................................................................................................238 《毕业实习》.............................................................................................................................244 《嵌入式系统》.........................................................................................................................254
《系统辨识》 261 《集散控制系统》 266 《先进控制理论》 272 《楼宇自动化》 .278 《应用自适应控制》 284 《专业英语》 289 《毕业设计》 293 自动化专业(卓越计划) 《企业认知实习》 33 《专业引领实战训练》 315 《学业规划》 320 《计算机软件基础》 325 《工程技术创新导论》 331 《自动化专颗讲座》 331 《电机与拖动》 ..336 《微控制器技术综合设计》 343 《单片微机控制技术》 .348 《数字媒体技术》 354 《专业开放实验》 359 《专业综合实战训练(1)2)》 6 《电气控制与PLC技术》 368 《电力电子技术》 368 《虚拟仪器项目实战》 .374 《自动控制原理》 380 《微机原理与接口技术》 387 《系统供电设计》 393 《系统误茅分析与标准》 .399 《DSP原理及应用》 399 《自动化职业规划》 .406 《嵌入式系统核心设计与项目实战》 .412 《现代控制理论》 .419 《检测技术与仪表》 424 《计算机控制系统》 437 《自动控制系统仿真》 .4 《运动体自主定位定向原理》 449 《过程控制》 .455 《基于PC架构的可编程序控制器项目实战》 462 《现场总线技术》 .470
II 《系统辨识》.............................................................................................................................261 《集散控制系统》.....................................................................................................................266 《先进控制理论》.....................................................................................................................272 《楼宇自动化》.........................................................................................................................278 《应用自适应控制》.................................................................................................................284 《专业英语》.............................................................................................................................289 《毕业设计》.............................................................................................................................293 自动化专业(卓越计划) 《企业认知实习》.....................................................................................................................313 《专业引领实战训练》.............................................................................................................315 《学业规划》.............................................................................................................................320 《计算机软件基础》.................................................................................................................325 《工程技术创新导论》.............................................................................................................331 《自动化专题讲座》.................................................................................................................331 《电机与拖动》.........................................................................................................................336 《微控制器技术综合设计》.....................................................................................................343 《单片微机控制技术》.............................................................................................................348 《数字媒体技术》.....................................................................................................................354 《专业开放实验》.....................................................................................................................359 《专业综合实战训练(1)(2)》................................................................................................... 364 《电气控制与 PLC 技术》....................................................................................................... 368 《电力电子技术》.....................................................................................................................368 《虚拟仪器项目实战》.............................................................................................................374 《自动控制原理》.....................................................................................................................380 《微机原理与接口技术》.........................................................................................................387 《系统供电设计》.....................................................................................................................393 《系统误差分析与标准》.........................................................................................................399 《DSP 原理及应用》.................................................................................................................399 《自动化职业规划》.................................................................................................................406 《嵌入式系统核心设计与项目实战》.................................................................................... 412 《现代控制理论》.....................................................................................................................419 《检测技术与仪表》.................................................................................................................424 《计算机控制系统》.................................................................................................................437 《自动控制系统仿真》.............................................................................................................444 《运动体自主定位定向原理》.................................................................................................449 《过程控制》.............................................................................................................................455 《基于 PC 架构的可编程序控制器项目实战》......................................................................462 《现场总线技术》.....................................................................................................................470
《创新创业竞赛实战》 476 《运动控制系统》 476 《智能物联与感知技术》 483 《自动控制系统综合实验》 490 《毕业实习》 94 《工业以太网联网设计与项目实战》 501 《自动测试设备系统集成与项目实战》 507 《智能建筑》 .512 《应用自适应控制》 518 《专业英语》 524 《集散控制系统》 528 《物联网技术应用与开发》 534 《毕业设计》 .539
III 《创新创业竞赛实战》.............................................................................................................476 《运动控制系统》.....................................................................................................................476 《智能物联与感知技术》.........................................................................................................483 《自动控制系统综合实验》.....................................................................................................490 《毕业实习》.............................................................................................................................494 《工业以太网联网设计与项目实战》.................................................................................... 501 《自动测试设备系统集成与项目实战》................................................................................ 507 《智能建筑》.............................................................................................................................512 《应用自适应控制》.................................................................................................................518 《专业英语》.............................................................................................................................524 《集散控制系统》.....................................................................................................................528 《物联网技术应用与开发》.....................................................................................................534 《毕业设计》.............................................................................................................................539
自动化专业 《自动化专业导论》 课程编号 0RL03104 学分 1.5 总学时 24 实验/上机学时 实验:0学时,上机:0学时 课程名称 自动化专业导论 英文名称 Introduction to Automation Speciality 课程类别 选修 适用专业 自动化 执笔人 曹荣敏 审核人 苏中 先修课程 大一第一学期开设 一、课程性质与定位 20世纪以来,控制科学与技术为解决人类面临的许多挑战性问题提供了一种科学的思 想方法论,为许多产业领域实现自动化提供了先进的生产技术和先进的控制仪器及装备 等。特别是以数字计算机和各类微处理器为基本工具的现代控制技术正成为诸如家用电 器、汽车、运输系统、航空航天系统、大规模制造系统、化工系统、民用与环保系统、生 物、经济和医药等领域新的自动化革命的基石。控制与自动化技术在解决21世纪的社会复 杂问题上及跨学科问题方面同样具有不可替代的重要作用,更是带动社会新型工业化和信 息化的关键技术之一。 按照国家普通高等院校本科专业目录和人才培养要求,本课程面向自动化专业大一新 生,是专业限选课程,自动化专业(信息与控制方向)学生必选课程,通过大量来自生 活、生产和科技活动过程的案例,讲授自动化技术的内涵、自动化技术与信息科学技术的 关系、自动化科学与技术学科发展的主要特征、知识结构与体系、本专业的培养目标和特 色以及本专业对学生知识结构的要求。强调对控制学科和自动化技术的基本认知,为自动 化专业学生大学四年的知识学习过程提供一种适当的导引和基本的知识体系。 通过课程讲授、自学和实验室参观讲解,使学生对自动化专业具有初步而较全面的认 识,了解本专业的培养目标和知识体系,明确本专业的学习任务,培养正确的学习方法, 为今后四年乃至更长时间内的学习与研究打下基础 对专业认识较少是不少新生入学时找不到学习方向和目标的一个重要原因。在高考填 报志愿时,有很多学生是由家长安排或亲戚朋友推荐专业,有些学生则是根据招生宣传或 专业名称,凭自我感觉填报的专业。这些学生入学后对自己所学专业几乎不了解。在大学 新生中开设专业导论课有积极的现实意义。作为新生的专业教有入门课程,其目的是引导 学生正确认识和理解自动化专业的性质、特点以及自动化技术的地位、作用和应用,了解 专业的培养目标、人才素质要求以及教学内容和教学安排,从而引导学生树立正确的专业 学习目标、掌握正确的大学学习方法,帮助学生形成健康的心理素养,激发学生在学习过 程中的主动性和创造性,为大学生度过一个目标明确、充实而有意义的大学生活打下良好 的思想和方法基础, 1
1 自动化专业 《自动化专业导论》 课程编号 0RL03104 学 分 1.5 总 学 时 24 实验/上机学时 实验: 0 学时,上机: 0 学时 课程名称 自动化专业导论 英文名称 Introduction to Automation Speciality 课程类别 选修 适用专业 自动化 执 笔 人 曹荣敏 审 核 人 苏中 先修课程 大一第一学期开设 一、课程性质与定位 20 世纪以来,控制科学与技术为解决人类面临的许多挑战性问题提供了一种科学的思 想方法论,为许多产业领域实现自动化提供了先进的生产技术和先进的控制仪器及装备 等。特别是以数字计算机和各类微处理器为基本工具的现代控制技术正成为诸如家用电 器、汽车、运输系统、航空航天系统、大规模制造系统、化工系统、民用与环保系统、生 物、经济和医药等领域新的自动化革命的基石。控制与自动化技术在解决 21 世纪的社会复 杂问题上及跨学科问题方面同样具有不可替代的重要作用,更是带动社会新型工业化和信 息化的关键技术之一。 按照国家普通高等院校本科专业目录和人才培养要求,本课程面向自动化专业大一新 生,是专业限选课程,自动化专业(信息与控制方向)学生必选课程,通过大量来自生 活、生产和科技活动过程的案例,讲授自动化技术的内涵、自动化技术与信息科学技术的 关系、自动化科学与技术学科发展的主要特征、知识结构与体系、本专业的培养目标和特 色以及本专业对学生知识结构的要求。强调对控制学科和自动化技术的基本认知,为自动 化专业学生大学四年的知识学习过程提供一种适当的导引和基本的知识体系。 通过课程讲授、自学和实验室参观讲解,使学生对自动化专业具有初步而较全面的认 识,了解本专业的培养目标和知识体系,明确本专业的学习任务,培养正确的学习方法, 为今后四年乃至更长时间内的学习与研究打下基础。 对专业认识较少是不少新生入学时找不到学习方向和目标的一个重要原因。在高考填 报志愿时,有很多学生是由家长安排或亲戚朋友推荐专业,有些学生则是根据招生宣传或 专业名称,凭自我感觉填报的专业。这些学生入学后对自己所学专业几乎不了解。在大学 新生中开设专业导论课有积极的现实意义。作为新生的专业教育入门课程,其目的是引导 学生正确认识和理解自动化专业的性质、特点以及自动化技术的地位、作用和应用,了解 专业的培养目标、人才素质要求以及教学内容和教学安排,从而引导学生树立正确的专业 学习目标、掌握正确的大学学习方法,帮助学生形成健康的心理素养,激发学生在学习过 程中的主动性和创造性,为大学生度过一个目标明确、充实而有意义的大学生活打下良好 的思想和方法基础
二、课程教学目标与达成途径 1知识:作为一门专业导论课,课程的内容和体系具有“自动化专业”、“高等教有学 和“大学学习”三学科交叉的特点,因此,在教学内容的安排和取舍上,我们注意到了要体 现教育、教学的双重目标。根据新生的实际情况,在选择教学内容时要有针对性和适用 性,既要有专业知识介绍,更要注重专业培养目标、人才素质要求、教学内容安排以及学 习方法引导。教学内容包括:专业培养日标和人才素质要求、自动化的发展简史、自动控 制系统的类型和组成、基本的控制方法、自动化技术的应用范畴、自动化的展望以及专业 的教学内容安排、学习原理和学习方法等。由于教学内容多而学时有限,为了达到好的教 学效果和教学目的,在实际教学过程中,授课内容不完全依掩教材,注重根据学生己有的 基础知识,并考虑刚入学新生的认知和接受能力的实际情况,合理取舍教材内容、编排内 容体系结构,既考虑课程知识的系统性,又兼顾课程安排的科学性和授课效果的高效性 2.能力:大学的教学过程是教师“教”和学生“学”的有机结合,教师起主导者、引导者 的作用,而学生侧是学习的主体。长期的教学实践使笔者深深感悟到,运用教学方法和教 学手段都要贯彻以人为本的教学指导思想,否则便会因缺乏针对性和可行性而不能达到预 期的目的。根据本课程的教学目标要求,并综合考虑新生的认知基础、教学内容多、学时 有限以及大班课堂教学的实际情况,为了使学生在较短时间内获得大量系统的科学知识以 及便于控制教学进程,我们主要采用讲授法,把板书与多媒体技术结合使用。 本课程重点支持以下毕业要求指标点, 对应的课程教学目标如下表: 专业毕业要求 指标点 课程教学目标 达成途径 最适宜的教学方法。例如,在介绍自动化技术的 17在解决自动化 通过本课程教学,使学 领域工程问题时 应用时,借助生产、装配、包装等自动化设备以 生通过证讲的内容。通 能够考虑自动化技 过工程实践不同角度初 及机器人的视频录像,把最先进的自动化技术介 术和行业的发展现 步接触和了解自动化领 绍给学生,教学内容直观、形象、丰富,有效吸 状和趋势。 域发展现状和趋势。 引了学生的注意力,激发了学生的学习兴趣,启 积被思考, 激发了学生的创 适宜的教学方 动化 2.4能够运用相关 知识对自动化 自动化设 和自动化系统工程 化立 自动化系统工 ,把最先进的自动化技术介 的文献进行整理和 程的最新发展,完成学 绍给学生,教学内容直观、形象、 富,有效吸 研究。 习结题报告。 引了学生的注意力,激发了学生的学习兴趣,启 发学生积极思考,激发了学生的创新精神。在运 用各种教学方法的过程中,要贳彻启发式的教学 思想,并充分关注学生的参与性。 71了解安全与健 康、经济、环境等生通过每讲的内容,通教具等多种教学方法与手段进行优化组合,选择
2 二、课程教学目标与达成途径 1.知识:作为一门专业导论课,课程的内容和体系具有“自动化专业”、“高等教育学” 和“大学学习”三学科交叉的特点,因此,在教学内容的安排和取舍上,我们注意到了要体 现教育、教学的双重目标。根据新生的实际情况,在选择教学内容时要有针对性和适用 性,既要有专业知识介绍,更要注重专业培养目标、人才素质要求、教学内容安排以及学 习方法引导。教学内容包括:专业培养目标和人才素质要求、自动化的发展简史、自动控 制系统的类型和组成、基本的控制方法、自动化技术的应用范畴、自动化的展望以及专业 的教学内容安排、学习原理和学习方法等。由于教学内容多而学时有限,为了达到好的教 学效果和教学目的,在实际教学过程中,授课内容不完全依赖教材,注重根据学生已有的 基础知识,并考虑刚入学新生的认知和接受能力的实际情况,合理取舍教材内容、编排内 容体系结构,既考虑课程知识的系统性,又兼顾课程安排的科学性和授课效果的高效性。 2.能力:大学的教学过程是教师“教”和学生“学”的有机结合,教师起主导者、引导者 的作用,而学生则是学习的主体。长期的教学实践使笔者深深感悟到,运用教学方法和教 学手段都要贯彻以人为本的教学指导思想,否则便会因缺乏针对性和可行性而不能达到预 期的目的。根据本课程的教学目标要求,并综合考虑新生的认知基础、教学内容多、学时 有限以及大班课堂教学的实际情况,为了使学生在较短时间内获得大量系统的科学知识以 及便于控制教学进程,我们主要采用讲授法,把板书与多媒体技术结合使用。 本课程重点支持以下毕业要求指标点, 对应的课程教学目标如下表: 专业毕业要求 指标点 课程教学目标 达成途径 1.7 在解决自动化 领域工程问题时, 能够考虑自动化技 术和行业的发展现 状和趋势。 通过本课程教学,使学 生通过每讲的内容,通 过工程实践不同角度初 步接触和了解自动化领 域发展现状和趋势。 课堂讲授:把课堂提问、讨论、视频演示、实物 教具等多种教学方法与手段进行优化组合,选择 最适宜的教学方法。例如,在介绍自动化技术的 应用时,借助生产、装配、包装等自动化设备以 及机器人的视频录像,把最先进的自动化技术介 绍给学生,教学内容直观、形象、丰富,有效吸 引了学生的注意力,激发了学生的学习兴趣,启 发学生积极思考,激发了学生的创新精神。在运 用各种教学方法的过程中,要贯彻启发式的教学 思想,并充分关注学生的参与性。 2.4 能够运用相关 知识对自动化产品 和自动化系统工程 的文献进行整理和 研究。 通过查阅文献、了解课 程讲解中所涉及的自动 化产品、自动化系统工 程的最新发展,完成学 习结题报告。 课堂讲授:把课堂提问、讨论、视频演示、实物 教具等多种教学方法与手段进行优化组合,选择 最适宜的教学方法。例如,在介绍自动化技术的 应用时,借助生产、装配、包装等自动化设备以 及机器人的视频录像,把最先进的自动化技术介 绍给学生,教学内容直观、形象、丰富,有效吸 引了学生的注意力,激发了学生的学习兴趣,启 发学生积极思考,激发了学生的创新精神。在运 用各种教学方法的过程中,要贯彻启发式的教学 思想,并充分关注学生的参与性。 7.1 了解安全与健 康、经济、环境等 通过本课程教学,使学 生通过每讲的内容,通 课堂讲授:把课堂提问、讨论、视频演示、实物 教具等多种教学方法与手段进行优化组合,选择