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关于修订工程教育认证专业教学大纲的通知 各相关学院： 根据 2015 年中国工程教育认证标准与要求，学校目前所需认证 专业的课程教学大纲基本不能满足认证的要求。为进一步深化教学改 革，做好工科教育专业认证前期各项准备工作，学校决定对相关认证 专业的课程教学大纲进行修订，现将有关事宜通知如下： 一、修订范围： 1、相关认证专业。此次修订的专业含已通过认证和准备申请认证 的专业，具体为：交通运输、工程管理、土木工程、电气工程及其自 动化、水利水电工程、机械设计制造及其自动化、车辆工程、港口航 道与海岸工程、交通工程、测绘工程、食品科学与工程、计算机科学 与技术等专业。 2、修订课程范围。所修订的课程为上述专业人才培养方案中涉及 的所有课程，包括通识教育课程（通识教育必修课、通识教育选修 课）、学科基础课程、专业课程（专业必修课、专业选修课）以及实 践教学类课程。 二、工作组织 1、本次课程教学大纲修订工作由教务处负责。教务处主要负责组 织、培训以及验收。 2、各相关学院要成立领导工作小组。由分管教学工作的副院长任 组长，专业负责人和教学骨干为成员的组织机构。全面负责本专业课 程以及跨学院开设课程教学大纲修订的组织、协调、培训和审核工作。 三、时间安排 教务处在 11 月份完成教学大纲的最后审核。 各相关学院要在 2015 年 10 月份完成课程教学大纲的修订和审核工 作，并请于 2015 年 10 月 30 前将定稿材料报送到教务处。 四、工作要求 本次教学大纲修订主要是反映毕业要求二级指标点的部分内容。 1、教学大纲编写或修订应严格按照培养方案所设置的课程规定进 行；同时也要结合工程教育认证标准和专业类标准来进行。 2、专业课程教学大纲的修订由专业所在学院负责。跨学院开设的 课程由专业所在学院牵头与开课学院充分协商讨论，由开课学院组织 修订，并经专业所在学院和开课学院教学指导委员会审定。 3、教学大纲格式请参照理论课程教学大纲和实践教学大纲(见附 件)，力求文字严谨、要求明确、重点突出，指导性和操作性强。 4、修订过的教学大纲须经学院教学委员会批准并报教务处备案后 方可执行。 五、其他工作 1、教学大纲修订工作量的计算参照教学业绩考核办法进行核算。 （1 门课程 20 个教学绩点） 2、如有疑问，请咨询教务处教学质量监控与评估办公室肖老师， 联系电话：85258385。 附件：《机械控制工程基础》教学大纲（模板） 教务处 2015 年 7 月 10 日 附件： 《机械控制工程基础》教学大纲 课程名称：机械控制工程基础 英文名称：Mechanical control Engineering 课程编号：0811000215 课程性质：必修 学分/学时：2.5/40。其中，讲授 34 学时，实验 6 学时，上机 0 学时，实训 0 学时。 课程负责人：唐宏宾 先修课程：高等数学、大学物理、电工与电子技术、理论力学 一、课程目标 机械控制工程基础主要介绍经典控制理论的基本概念、基本原理、基本分析 方法、工程设计方法及控制理论在机械工程中的应用。本课程不仅为学生学习有 关专业课程提供必要的基础理论知识，也为从事相关专业技术工作、科学研究工 作及管理工作提供重要的理论基础。 通过本课程的学习，达到以下教学目标： 1.工程知识 1.1 掌握必要的机械控制工程理论知识。 1.2 能够应用械控制工程理论知识解决复杂工程技术问题。 2.问题分析 2.1 能够理解并恰当表述机械控制工程实际问题。 2.2 能够找到合适的解决机械控制工程实际问题的程序与方法。 2.3 在一定的限制条件下能够合理解决机械控制工程实际问题。 3.设计/开发解决方案 能够运用机械控制工程理论知识进行产品规划与设计并体现创新意识。 4.研究 能够采用机械控制工程理论知识进行研究并合理设计实验方案。 5.使用现代工具 能够有效使用MATLAB软件对机械控制工程实际问题进行模拟、分析与预 测。 二、课程内容及学时分配 如表1所示。 三、教学方法 课程教学以课堂教学、实验教学、课外作业、综合讨论、网络课程等共同实 施。 本课程将以“机械控制系统建模及性能分析”为主线，主要介绍机械控制系 统建模及性能分析的相关知识，重点培养学生应用机械控制工程理论知识并使用 现代工具软件分析、研究、解决复杂工程问题的能力。 表 1 《机械控制工程基础》课程内容及学时分配 知识单元 序号 1 2 3 4 5 6 7 11 描述 绪论 控制系统的 数学模型 控制系统的 时域分析 控制系统的 频率特性分 析 控制系统的 稳定性分析 控制系统的 误差分析 控制系统的 校正设计 总计 知识点 序号 描述 1 自动控制的基本概念 2 控制系统的工作原理和基本组成 3 控制系统的性能要求 4 控制理论的分类 1 数学模型的概念及建立控制系统微分方程 的基本方法 2 拉普拉斯变换、反变换及定理 3 传递函数的概念及求取方法 4 典型环节及其传递函数 5 控制系统方块图的绘制方法及其等效变换 6 梅逊公式求取传递函数的方法 7 实验 1：控制系统的数学模型 1 一阶系统时域分析 2 二阶系统时域分析 3 时域性能指标及求取 4 实验 2：控制系统的时域响应分析 1 频率特性的概念和物理意义 2 频率特性的求取方法 3 典型环节的频率特性图 4 系统开环奈氏图的画法 5 系统开环波德图的画法 6 实验 3：控制系统的频率特性分析 1 控制系统稳定性的概念和物理意义 2 控制系统稳定性的充要条件 3 劳斯稳定判据 4 奈氏稳定判据 5 波德稳定判据 6 稳定性裕量 1 控制系统稳态误差的概念 2 稳态误差的求取方法 3 减小系统稳态误差的方法 1 时域性能指标与频域性能指标的关系 2 校正的概念及常用校正方式的结构和特点 3 PID 控制 4 校正设计的频率响应分析法 5 实验 4：控制系统的校正设计 理论 学时 实验 学时 教学 目标 2 0 1 8 2 1、2、 4、5 5 1 1、2、 4、5 7 1 1、2、 4、5 7 0 1、2、 4 2 0 1、2、 4 3 2 2、3、 4、5 34 6 本课程采用国家“十二五”规划教材，结合学生个性特点，因材施教。本课 程的课堂教学将充分利用数字化技术、网络技术制作丰富多彩的教学课件和辅导 材料，调动学习积极性，提高教学效率。 本课程课堂教学流程如图 1 所示。 图 1 机械控制工程基础课堂教学流程 本课程安排 5 次课外作业： 1.控制系统的数学模型 2.控制系统的时域分析 3.控制系统的频率特性分析 4.控制系统的稳定性分析 5.控制系统的误差分析 四、考核内容及考核方式 1.考核内容 (1)机械控制工程理论基本概念的理解和掌握。如反馈、快速性、稳定性、 准确性、传递函数、频率特性、校正设计等。 (2)控制系统数学模型（微分方程、传递函数、频率特性）的建立方法。 (3)求取复杂控制系统方块图传递函数的方法。 (4)控制系统的时域分析方法及时域性能指标的求取。 (5)控制系统的频域分析方法及开环奈氏图、波德图的画法。 (6)应用劳斯判据、奈氏判据、波德判据判断控制系统的稳定性。 (7)控制系统稳误差的计算。 (8)常用的校正设计方法。 2.考核方式 期末考试+平时成绩+实验成绩。 其中：期末考试占总成绩 80%，采用闭卷考试；平时成绩占总成绩 10%，根 据出勤、作业、质疑、课堂讨论等情况评定；实验成绩占总成绩 10%，根据实验 态度、实验方案、实验技能、实验报告等进行评定。 五、教材与主要参考书 1.推荐教材 [1] 王显正．控制理论基础(第二版) [M]．北京：科学出版社，2008 [2] 韩柳．机械控制工程基础实验教程[M]．北京：国防工业出版社，2010 2.主要参考书 [1] 杨叔子．机械工程控制基础[M]．华中科技大学出版社，2007 [2] 王益群. 控制工程基础[M]．北京：机械工业出版社，2008 [3] 王仲民．机械工程控制基础[M]．北京：国防工业出版社，2010 六、 附《课程教学目标—毕业要求关系表》 如表 2 所示。 表 2 《机械控制工程基础》课程教学目标—毕业要求关系表 序 号 1 2 毕业要求 指标点 1.1 掌握必要的数学与自然科学知识 工程知识：能够将数学、自然科学、 1.2 掌握必要的工程基础与专业知识 工程基础和专业知识用于解决复 1.3 能够应用上述知识去解决机械工 杂工程问题 程复杂工程技术问题 问题分析：能够应用数学、自然科 2.1 能够理解并恰当表述工程实际问 学和工程科学的基本原理，识别、 题 机械控制 工程基础 H M H 序 号 毕业要求 指标点 机械控制 工程基础 表达、并通过文献研究分析复杂工 程问题，以获得有效结论 2.2 能够找到合适的解决问题的程序 与方法 M 2.3 在一定的限制条件下能够合理解 决问题 L 3.1 能够运用机械制造等基本原理进 行工艺规程设计并体现创新意识 3 设计/开发解决方案：能够设计针 3.2 能够运用机械设计等基本理论与 对复杂工程问题的解决方案，设计 方法进行产品设计与开发并体现创新 满足特定需求的系统、单元（部件） 意识 或工艺流程，并能够在设计环节中 3.3 能够运用液压、自动控制等理论 体现创新意识，考虑社会、健康、 进行产品规划与设计并体现创新意识 安全、法律、文化以及环境等因素 3.4 能在设计中考虑社会、健康、安 H 全、法律、文化以及环境等因素的影 响 4 5 研究：能够基于科学原理并采用科 4.1 能够合理采用科学方法进行研究 学方法对复杂工程问题进行研究， 并设计实验方案 包括设计实验、分析与解释数据、 4.2 具备采集有效数据的能力 并通过信息综合得到合理有效的 结论 使用现代工具：能够针对复杂工程 问题，开发、选择与使用恰当的技 术、资源、现代工程工具和信息技 术工具，包括对复杂工程问题的预 测与模拟，并能够理解其局限性 5.1 在工程技术问题中，能够有效地 运用计算机技术、信息资源及工程工 具 M H 5.2 在解决工程实际问题中，能够选 择合适的计算机辅助设计工具 5.3 能够正确运用工具与资源对机械 工程复杂技术工程问题进行预测与模 拟 6.1 熟悉本专业相关的法律法规与安 全管理技术 6 工程与社会：能够基于工程相关背 景知识进行合理分析，评价专业工 程实践和复杂工程问题解决方案 对社会、健康、安全、法律以及文 化的影响，并理解应承担的责任 7 环境和可持续发展：能够理解和评 价针对复杂工程问题的专业工程 实践对环境、社会可持续发展的影 响 7.1 熟悉本专业相关的环境保护和可 持续发展的方针政策 8 职业规范：具有人文社会科学素养、 8.1 了解人文社会科学基本知识，具 社会责任感，能够在工程实践中理 备一定的工程美学素养 解并遵守工程职业道德和规范，履 8.2 了解职业规范，具备正确的社会 行责任 责任感与工程职业伦理价值观 9 个人和团队：能够在多学科背景下 的团队中承担个体、团队成员以及 6.2 能够对机械工程实践与复杂工程 技术问题解决方案的影响进行多维评 价 7.2 能从可持续发展的角度对机械产 品进行评价 9.1 能够在团队中正确发挥个人作用 9.2 能够与团队成员保持协调与合作 M 序 号 毕业要求 指标点 负责人的角色 10 沟通：能够就复杂工程问题与业界 同行及社会公众进行有效沟通和 交流，包括撰写报告和设计文稿、 陈述发言、清晰表达或回应指令。 并具备一定的国际视野，能够在跨 文化背景下进行沟通和交流 11 项目管理：理解并掌握工程管理原 理与经济决策方法，并能在多学科 环境中应用 12 终身学习：具有自主学习和终身学 习的意识，有不断学习和适应发展 的能力 10.1 具有较强的口头表达与沟通交 流能力 10.2 能撰写应用文和科技论文 10.3 了解国外历史文化，具备一定的 跨文化交流能力 11.1 在处理工程问题中能运用正确 的经济与管理思维 11.2 对工程问题能够进行经济分析， 并做出合理的决策 12.1 具有自觉搜集阅读与整理资料 的能力 12.2 了解本专业发展前沿 12.3 具有终身学习的意识与能力 注：表中“H（高）、M（中） 、L（弱） ”表示课程与各项毕业要求的关联度。 机械控制 工程基础