《自动控制理论》青海省高等学校省级精品课程申报表 - 图文

青海省高等学校省级 精品课程申报表

推 荐 单 位 青海大学化工学院

所 属 学 校 青海大学 课 程 名 称 自动控制理论 课程层次（本/专） 本科

课程类型 □ 理论课（不含实践）■ 理论课（含实践）□实践(验)课 所属一级学科名称 控制科学与工程 所属二级学科名称 控制理论与控制工程 课 程 负 责 人 师玉宝 申 报 日 期 2010年10月28日

青海省教育厅

填 写 要 求

一、 以word文档格式如实填写各项。

二、 表格文本中外文名词第一次出现时，要写清全称和缩写，

再次出现时可以使用缩写。

三、 涉密内容不填写，有可能涉密和不宜大范围公开的内容，

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四、 除课程负责人外，根据课程实际情况，填写1～4名主讲

教师的详细信息。

五、 本表栏目未涵盖的内容，需要说明的，请在说明栏中注明。

1.课程负责人情况 姓 名 师玉宝 最终学历 本科 1-1 基本 信息 学 位 学士 性别 职 称 职 务 男 副教授 教 师 出生年月 1967.02 电 话 13709722156 传 真 0971-5310424 所在院系 化工学院化工机械系 E-mail shi-yubao@163.com 通信地址（邮编） 西宁市城北区宁大路251号（810016） 研究方向 控制理论、自动控制技术 一．近五年来讲授的主要课程（含课程名称、课程类别、周学时；届数及学生总人数） 1．《自动控制理论》，专业基础课，周学时4；5 届，450 人； 2．《检测技术及仪表》，专业课，周学时4；4 届120 人。 二．承担的实践性教学（含实验、实习、课程设计、毕业设计/论文，学生总人数） 1．生产实习，1 届，35 人； 2．综合设计型实验，1 届，6 人； 3．毕业设计，5 届，17 人； 4．电子工艺实习，2届，60人。 1-2 三．主持的教学研究课题（含课题名称、来源、年限） 1.《自动控制理论》重点课程建设项目（三类），青海大学，2008； 教学 2．以培养创新人才为目标的自动化专业 “综合设计型实验”教学模式探索与实践，情况 青海大学，2009 四．在国内外公开发行的刊物上发表的教学研究论文（含题目、刊物名称、署名次序及时间） 1．《自动控制理论》课程教学的探索与实践，教育教学实践，1，2009、3； 2．《自动控制理论》课程引入MATLAB软件的教学组织与实施，青海大学学报，1，2009,4 五．获得的教学表彰/奖励 1．干燥特性曲线实验装置的研究与开发，2009年青海大学教学成果一等奖； 2．青海大学2008年国家大学生创新项目优秀指导教师。 一．近五年来承担的学术研究课题（含课题名称、来源、年限、本人所起作用） 1.智能型户用光伏电源控制系统的研究，教育部科学技术研究项目，2006，第三参与人； 2.喷雾干燥设备中的神经网络控制研究，青海大学中青年科研基金项目， 2006，第二参与人； 3.基于组态技术的干燥设备控制系统研究，青海大学中青年科研基金项目，2009，主持； 1-3 4.Cu-Zr-Al非晶合金晶化电特性预测控制研究，青海大学中青年科研基金项目，2010，学术 第二参与人。 研究 二．在国内外公开发行刊物上发表的学术论文（含题目、刊物名称、署名次序与时间） 1．ACS600型变频器在燃油输送系统中应用，油气储运，1，2008.3 2．一种基于单片机控制的变频调速配料系统，粮油加工，1，2008.10 3．带式过滤机PLC控制系统的设计，煤矿机械，1，2009.2 4．组态软件在干燥实验装置上的应用，自动化信息，1，2009.6 5．基于组态技术的干燥设备控制系统，制造业自动化，1，2010.6 6．基于ATMEGA8L单片机的光伏电源设计，自动化应用，1，2010.8 课程类别：公共课、基础课、专业基础课、专业课 课程负责人：主持本门课程的主讲教师

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2. 主讲教师情况⑴

姓 名 最终学历 2⑴-1 基本 信息 学 位 张万宏 研究生 硕士 性别 职 称 职 务 男 讲师 教师 E-mail 出生年月 1983.03 电 话 15009717178 传 真 09715310424 所在院系 化工学院化工机械系 zwh0511@163.com 通信地址（邮编） 青海省西宁市城北区宁大路251号 研究方向 复杂系统建模与控制； 鲁棒优化控制 一．近五年来讲授的主要课程（含课程名称、课程类别、周学时；届数及学生总人数） 1．《自动控制理论》，专业基础课，周学时4；2届，200 人； 2．《专业英语》，专业课，周学时4；3届100 人。 二．承担的实践性教学（含实验、实习、课程设计、毕业设计/论文，学生总人数） 1．运动控制课程设计，1 届，35 人； 2．毕业设计，2 届，4 人； 2⑴-2 三．参与的教学研究课题（含课题名称、来源、年限） 1.《自动控制理论》重点课程建设项目（三类），青海大学，2008； 教学 四．获得的教学表彰/奖励 情况 1．2009年度全省高校教师教学竞赛，荣获第一名； 2．2010年全省第二届高校教师技能大赛，荣获第三名。 一．近五年来承担的学术研究课题（含课题名称、来源、年限、本人所起作用） 1. Cu-Zr-Al非晶合金晶化电特性预测控制研究，青海大学中青年科研基金项目， 2010，主持项目； 2. 基于组态技术的干燥设备控制系统研究，青海大学中青年科研基金项目，2009，参与项目； 二．在国内外公开发行刊物上发表的学术论文（含题目、刊物名称、署名次序与时间） 1． 基于MSP430单片机的晶化监控系统设计与实现，工业仪表与自动化，1，2008.6 2⑴-3 学术 研究 课程类别：公共课、基础课、专业基础课、专业课

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2. 主讲教师情况⑵

姓 名 最终学历 学 位 2⑴-1 基本 信息 所在院系 化工学院化工机械系 E-mail quyingg@163.com 曲瀛 本科 性别 职 称 职 务 女 出生年月 1973．2 电 话 0971-5310424 传 真 副教授 教师 硕士 通信地址（邮编） 青海省西宁市城北区宁大路251号（810016） 研究方向 运动控制、智能控制 2⑴-2 教学 情况 一．近五年来讲授的主要课程（含课程名称、课程类别、周学时；届数及学生总人数） 1.《控制工程基础》，专业基础课，周学时4，2届，60 人； 2．《运动控制》，专业课，周学时4，4 届，173 人； 3．《集散控制系统》，专业课，周学时2，1届 28人 4．《专业英语》，专业课，周学时2，3届 90人 二．承担的实践性教学（含实验、实习、课程设计、毕业设计/论文，学生总人数） 1．生产实习，1 届，31 人； 2．综合设计型实验，1 届，5人； 3．毕业设计，4 届，13 人； 4．课程设计，4届，112人 一．近五年来承担的学术研究课题（含课题名称、来源、年限、本人所起作用） 1. 喷雾干燥设备中的神经网络控制研究，青海大学高层次人才科研项目， 2006，主持； 2. 基于组态技术的干燥设备控制系统研究，青海大学中青年科研基金项目，2009，第6参与人； 2⑴-3 学术 研究 3．受生物群体启发的多个体系统的行为建模与协调控制研究，教育部春晖计划项目，2010，第4参与人。 二．在国内外公开发行刊物上发表的学术论文（含题目、刊物名称、署名次序与时间） 1．自动化专业英语教学初探，科教文汇， 1，2007.5 2．高寒地区城市信号控制参数取值研究在ITS系统中的应用，计量技术，3，2009.6 课程类别：公共课、基础课、专业基础课、专业课

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2. 主讲教师情况⑶

姓 名 最终学历 2⑴-1 基本 信息 学 位 薛志斌 本科 学士 性别 职 称 职 务 男 出生年月 1970.10 电 话 13997004208 副教授 所在院系 化工学院化工机械系 传 真 0971-5310424 教师 E-mail zbxue_jack@163.com 通信地址（邮编） 青海省西宁市城北区宁大路251号（810016） 研究方向 控制理论、系统辨识、群智能控制 一．近五年来讲授的主要课程（含课程名称、课程类别、周学时；届数及学生总人数） 1．《现代控制理论》，专业基础课，周学时2；2 届，66 人； 2．《系统辨识基础》，专业课，周学时2；5 届180 人。 2⑴-2 二．承担的实践性教学（含实验、实习、课程设计、毕业设计/论文，学生总人数） 教学 毕业设计，4 届，13 人； 情况 三．获得的教学表彰/奖励 青海大学2005届毕业生毕业设计（论文）优秀指导教师 一．近五年来承担的学术研究课题（含课题名称、来源、年限、本人所起作用） 受生物群体启发的多个体系统的行为建模与协调控制研究,教育部“春晖计划”项目（Z2009-1-81003）,2010-2012,主持人。 二．在国内外公开发行刊物上发表的学术论文（含题目、刊物名称、署名次序与时间） 1．A novel exponential type swarming of foraging and obstacle-avoidance behaviour modelling and simulating research on collective motion in multi-obstacle environment，LNCS ,v 5370, p 454-460, 2008, ISSN:0302-9743, Accession number: 20090511883906 (EI Compendex)，2008.12，第一作者； 2．Circle formation control of large-scale intelligent swarm systems in a distributed fashion，LNCS ,v 5552, p 1105-1115, 2009, ISNN: 0302-9743, Accession number: 20093712304026 (EI Compendex)，2009.6，第一作者； 3．Formation control numerical simulations of geometric patterns for unmanned autonomous vehicles with swarm dynamical methodologies，ICMTMA 2009, v 1, p 2⑴-3 477-482, 2009, ISBN: 978-0769535838, Accession number: 20094712476089 (EI Compendex)，2009.4，第一作者； 学术 4．Globally asymptotically stable for exponential type stochastic swarms，ISISE 2009, 研究 p 603-607, 2010, ISBN: 978-0-7695-3991-1, Accession number: 20102112956485 (EI Compendex)，2009.12，第一作者； 5．Practical stability analysis for exponential type stochastic swarms，CiSE 2009, p 1-4, 2009, ISBN: 978-1-4244-4507-3, Accession number: 20101212799127 (EI Compendex)，2009.12，第一作者； 6．Aggregation behaviour analysis, modelling and control of anisotropic stochastic swarm systems，International Journal of Modelling, Identification and Control, v 10, n 3-4, p 281-291, August 2010, ISSN:1746-6172, Accession number: 20103313162891 (EI Compendex)，第一作者； 7．有限感知群体的动力学仿真建模与分析，系统仿真学报（国家一级学报）, v 21, n 20, p 6352-6355,2009, ISSN:1004-731X, CN:11-3092/V，2009.10，第一作者； 8．指数型随机群集系统的稳定性分析，重庆大学学报（EI源刊）, v 32, n Special Issue, p 8-13,2009, ISSN:1000-582X, CN:50-1044/N，2009.12，第一作者。 课程类别：公共课、基础课、专业基础课、专业课

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2. 主讲教师情况⑷

姓 名 最终学历 王元莉 本科 性别 职 称 职 务 女 副教授 教师 出生年月 1967.9 电 话 传 真 0971-5210424 学 位 学士 2⑷-1 基本 信息 所在院系 化工学院化工机械系 E-mail 通信地址（邮编） 青海省西宁市城北区宁大路251号（810016） 研究方向 自动控制技术 2⑷-2 教学 情况 一．近五年来讲授的主要课程（含课程名称、课程类别、周学时；届数及学生总人数） 1．《控制工程基础》，专业基础课，周学时4；4 届，120 人； 2．《电机与电力拖动基础》，专业基础课，周学时4；5 届150 人。 二．承担的实践性教学（含实验、实习、课程设计、毕业设计/论文，学生总人数） 1.毕业设计，5 届，13 人； 2.综合型实验，1届，6人； 3.认识实习指导，1届，20人。 近五年来承担的学术研究课题（含课题名称、来源、年限、本人所起作用）（不超 过五项）；在国内外公开发行刊物上发表的学术论文（含题目、刊物名称、署名次 序与时间）（不超过五项）；获得的学术研究表彰/奖励（含奖项名称、授予单位、 署名次序、时间）（不超过五项） 2⑷-3 学术 研究 课程类别：公共课、基础课、专业基础课、专业课

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3. 教学队伍情况

姓 名 性别 出生年月 师玉宝 张万宏 曲瀛 3-1 薛志斌 人员 构成 王元莉 （含外 聘教师） 杨春建 王淑钦 张志福 鲁功 男 女 男 女 男 男 1970.10 1967.9 1966.4 1967.11 1969.9 1983.7 副教授 控制理论与控制工程 主讲教师 副教授 控制理论与控制工程 主讲教师 副教授 控制理论与控制工程 教学管理/实践指导 副教授 控制理论与控制工程 实践指导 副教授 控制理论与控制工程 实验教学/实践指导 助教 控制理论与控制工程 理论辅导/实验指导 职称 学科专业 在教学中承担的工作 男 男 女 1967.2 1983.03 1973.2 副教授 控制理论与控制工程 课程负责人/主讲教师 讲师 控制理论与控制工程 主讲教师 副教授 控制理论与控制工程 主讲教师 教学队伍的学历结构、年龄结构、学缘结构、师资配置情况（含辅导教师或实验教师与学生的比例） 1．队伍的学历结构 学历结构：获得硕士学位的3人，本科学位6人。目前，在读博士1人。 职称结构：副教授职称7人、讲师职称1人、助教职称1人。 2．队伍的年龄结构 20-30岁2人、31-40岁2人、41-50岁 5人。 3-2 教学队 伍整体 结构 3．队伍的学缘结构 自动化专业8人，非自动化专业1人；均是从省外院校毕业，其中1人毕业于青岛化工学院，2人毕业于兰州理工大学，2人毕业于清华大学，1人毕业于西南科技大学，1人毕业于东北工学院，1人毕业于北京化工大学，1人毕业于昆明理工大学；其中在读博士就读于兰州理工大学。 4．师资配置情况 队伍结构合理。教师中,每学期有3位教师担任理论课教学，有1-2位教师协助担任实验课教学，教师和学生的比例为1:16. 主要教学成员的教龄在4-13年之间，教学经历及教学经验丰富。年终考核均在合格以上。多人分别获得过优秀指导教师、优秀党员等奖励。 6

3-3 教学改 革与教 学研究 近五年来教学改革、教学研究成果及其解决的问题（不超过十项） 近五年来，本课程教学团队在课程建设、教学改革与研究中取得了一系列成果，其中代表性成果如下： 1.建立起了模块化的教学体系和多样化的教学方法 根据课程建设规划中的思路，围绕“加强基础建设，丰富教学手段，创新教学方法”的原则。近五年在教改方面，我们主要进行了以下内容的工作：（1）知识结构的调整，根据我校培养目标的定位和加强学生的素质教育对课程教学内容进行了适当调整，将课程的知识体系分为两大部分，即经典控制与现代控制知识两个模块，根据不同专业进行授课，重点突出工程应用的理论知识，同时不容忽视的注重学生知识体系的拓展。（2）改进教学方法，不断激发和培养学生的学习主动性和兴趣，在如何使学生的理论水平与工程实际能力得到提高，培养学生的综合素质方面进行了教学方法的改革与探索。具体做法为：①在课堂教学中采用了启发式教学，明确知识结构体系，强化主线突出重点，注重培养学生的思维方法；②贯彻少而精原则，激发学生的主动性。在课堂教学中注重教与学的互动，教师少讲精讲，鼓励学生自学。通过对课程的重点内容进行适当的课堂提问，对带有普遍意义或难点的问题事先布置，积极展开课堂讨论；③适当引入新知识，采用现代化教学手段，并且将这些年不断完善的教学研究成果应用于教学。在理论和实践教学中适当引入MATLAB语言的介绍，并将教学研究的成果教学仿真软件进一步与理论教学和实验环节结合，帮助学生掌握和理解较复杂的知识，进一步提高学生的学习兴趣，拓展学生的知识面；同时，也是研究探索一种新的教学模式；④实验教学的研究，提高学生的动手能力和创新意识，编制修订实验教学指导书，更新实验内容。在原来实验内容的基础上增加一些综合实验，实验安排次序上由简单到复杂，由验证性实验到综合设计性实验。 2.近五年承担的教学研究项目 序号 1 项目名称 《自动控制理论》重点课程建设项目（三类） 以培养创新人才为目标的自动化专业 “综合设计型实验”教学模式探索与实践 数据挖掘技术在现代化教学管理中的应用 基于数据挖掘技术的师资管理系统开发及应用 论文题目 《自动控制理论》课程教学的探索与实践 《自动控制理论》课程引入MATLAB软件的教学组织与实施 数据挖掘在青海大学教学评估中的应用 多媒体技术在青海大学实验教学中的应用 数据挖掘在高校师资管理中的应用 来源 主持人 年限 2008 完成情况 完成 青海大学 师玉宝 2 青海大学 师玉宝 2009-2010 完成 3 4 青海大学 杨春建 2006 完成 完成 青海大学 杨春建 2009-2010 3.近五年发表的教研论文 序号 1 发表刊物 教育教学实践 日期 2009．3 作者 师玉宝 2 青海大学学报 2009.4 师玉宝 3 4 5

计算机教育 计算机教育 青海民族学院学报 7

2007．9 2007．9 2008．5 杨春建 杨春建 杨春建 4.教学获奖/表彰 序号 1 项目 青海大学教务管理系统的开发及应用 计算机教学辅助软件-控制原理教学仿真系统的开发 干燥特性曲线实验装置的研究与开发 2008年国家大学生创新实验项目 青海省高校青年教师教学竞赛 高校教师技能大赛 大规模智能群体系统的分布式圆形编队控制 全国第一届周立功杯嵌入式系统毕业设计大赛 毕业论文指导 全国大学生电子设计竞赛 小岛奖励金 获奖名称 青海省教学成果二等奖 青海大学优秀教学成果奖 师玉宝 青海大学教学成果一等奖 青海大学2008年国家大学生创新实验项目优秀指导教师 2009年度全省高校青年教师教学竞赛优秀奖 2010年青海省第二届高校教师技能大赛第三名 西宁市第六届自然科学优秀论文一等奖 指导教师优胜奖 青海大学本科毕业论文（设计）优秀指导教师 全国大学生电子设计竞赛青海赛区优秀指导教师 2007年“小岛奖励金” 2005 获奖人 杨春建 获奖时间 2005 2 3 师玉宝 2009 4 师玉宝 2010 5 6 7 8 9 10 11 序号 1 2 张万宏 张万宏 薛志斌 张志福 张志福 张志福 张志福 2009 2010 2010 2006 2010 2009 2009 5.指导学生参与科研项目及获奖情况 名称 基于虚拟技术的自动检测实验装置 来源及时间 学生名单 获奖情况 2008年度国家大学生2010年获青海张翔、刘晓奎 创新性实验计划项目” 大学优秀奖 宁鹏辉 优胜奖 智光伏电源控制系统 广州周立功单片机公司 3-4 师资 培养 近五年培养青年教师的措施与成效 积极对青年教师进行传、帮、带培养。青年教师在正式上课前至少系统地听一遍课，参加辅导、答疑、指导实验等辅助教学环节的全过程并通过试讲。积极鼓励和支持青年教师攻读学位，目前有1名教师在攻读博士学位。青年教师在科研与教学方面都取得了非常优异的成绩，如青年教师张万宏老师在《工业仪表与自动化》杂志发表学术论文1篇，承担了青海大学中青年科研基金项目1 项，参加2009年青海省中青年教师教学竞赛或优秀奖，参加2010年青海省第二届高校教师技能大赛取得第三名奖励。并且，教研室经常组织学术交流，对教学难点进行集体讨论、集体备课。结合教学改革课程、实验建设项目等进行互教互学。逐步建立了一支热爱教学，教学与科研相结合，知识结构、人员构成合理，职能分工合理的教学队伍。 学缘结构：即学缘构成，这里指本课程教学队伍中，从不同学校或科研单位取得相同（或相近）学历（或学位）的人的比例。

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4．课程描述 4-1 本课程校内发展的主要历史沿革 《自动控制理论》课程是我校自动化专业、电气工程及其自动化专业及机电类专业的主要专业基础课程之一。随着科学技术的发展，各学科的交叉和融合，《自动控制理论》课程的授课面将会逐步扩大。 1998年，《自动控制理论》课程的教学在我校开始起步，教学软、硬件资源都很缺乏。但从一开始，我们就注重理论与实践的结合，克服教学资源缺乏的困难，积极进行课程建设。多年来，《自动控制理论》课程组经常开展颇具特色的教研活动。所涉及的内容包括：人才培养方案和课程教学大纲的修订、教学内容与方法的改革与研究、教材建设、实验室建设、多媒体教学研究、实践教学研究以及网络教学资源建设等。开课初期主要是针对自动化专业和过程装备与控制两个专业授课，其中面向自动化专业开设的是《自动控制理论》课程（学时64），面向过程装备与控制工程及机电类专业开设的是《控制工程基础》课程（学时56）。从2008-2009学年后开始逐步面向电气自动化及其他相关专业开课，目前开设该课程及相关课程的专业方向近8个，授课学生人数每学年达到300人。随着今后学校各类学科的发展及资源整合趋势来看，此类课程涉及到的学科专业范围及相关联课程门数将会越来越大，因此课程建设的意义重大。目前，我们已陆续完成自动化、电气工程及其自动化和过程装备与控制专业两个不同学时课程教学大纲和实验指导书的重新修订工作，2000年由主讲教师开发了《自动控制理论》CAI课件和控制原理教学仿真软件并应用于教学。在实验教学方面，积极申报实验室建设项目，2004年后陆续争取到省部共建实验室和日元贷款项目专项资金，建设起“自动化”综合实验室,其中包括课程专门实验室--控制原理实验室，现有配套实验箱30套，解决了实验教学的需要，实验环节的教学开始于2006-2007学年第一学期，起初按修订前大纲要求开设了3个实验。从2008-2009学年开始根据2006年新修订的教学计划和教学大纲该课程实践性环节项目增加到5个实验，其中包含2个设计性实验。师资队伍方面，主讲教师人数由2008年前的1人增加到现在的4人，教学队伍也由原来的1人增加到9人。 经过十多年的建设，《自动控制理论》课程已形成了较完善的理论与实践教学体系。通过引进和培养师资，不断开发和完善教学基础设施；特别是，根据学校办学定位和特色，结合专业的建设，对教材、课件、教学管理文件等软件教学资源不断充实积累，本课程已逐步成为教师结构合理、教学体系完备、教学方法，如仿真教学软件实践于教学的方法具有特色、教学成效显著的校级精品课程。特别是该课程于2008年被确定为青海大学三类重点课程建设项目以来，在教学改革、实验室建设、课程资源建设等方面取得的成效较为显著。 《自动控制理论》作为我校自动化、电气及机电类等专业的主干控制课程，在为培养各相关专业应用型人才发挥重要作用的同时，也具有明显的示范效应。 4-2 理论课和理论（含实践）课教学内容 4-2-1 结合本校的办学定位、人才培养目标和生源情况，说明本课程在专业培养目标中的定位与课程目标 本校的办学定位是以培养应用型人才为主的综合性大学。《自动控制理论》是我校自动化等各专业开设的一门专业基础课。这门课程主要讲授自动控制的基本理论、自动控制系统的分析方法与设计方法。教授的对象是我校自动化、电气工程及其自动化、过程装备与控制及机电各类专业的本科生，每学年授课学生人数在300左右。 本课程的主要任务是培养学生掌握自动控制系统的构成、工作原理和各元件的作用；掌握建立控制系统数学模型的方法；掌握分析与综合线性控制系统的时域法、根轨迹法和频率法；掌握计算机控制系统的工作原理以及分析和综合的方法；了解非线性控制系统的分析和综合方法；建立起以系统的概念、数学模型的概念、动态过程的概念。 通过课程的学习学生能够掌握分析、测试和设计自动控制系统的基本方法。结合实践环节，进行基本工程实践能力的训练。从理论和实践两方面为学生进一步学习自动控制专业的其他专业课程如:过程控制、计算机控制系统、机电控制、智能控制、运动控制、控制系统设计等奠定必要的专业技术基础。同时，也是各专业控制类课程中一门关键课程，因此该课程在各专业的教学计划中占有重要的位置。

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4-2-2 知识模块顺序及对应的学时 本课程的先修课程主要有电路原理、电子技术、电力电子、电机与拖动基础。后续课程主要包括运动控制、过程控制、计算机控制技术、智能控制等专业课程。 课程系统地阐述了自动控制的基本理论及应用，全面地给出了线性控制系统的时域分析方法、频域分析法、根轨迹法，以及控制系统的校正与设计等方法；同时，对非线性控制系统，给出了常用的基于描述函数的分析方法，对线性离散控制系统，在基本概念、数学模型、稳定性、稳态误差等方面进行了讨论。 教学中，通过课堂讲授、实验等环节，能使学生全面了解自动控制系统的组成、分类及其应用概况，掌握自动控制的基本理论、典型的分析方法及线性系统的校正方法，为今后的学习和工作奠定扎实的基础；除在系统建模、系统稳定性及动态分析、系统初步设计等方面能使学生具备必要的知识，同时还能学习计算机辅助分析与设计的基础原理。这些都能为今后的理论研究和工程设计打下坚实的基础。 本课程的知识模块有：概述、系统数学模型、时域分析法、根轨迹分析法、频率分析法、系统的校正与设计、采样系统分析。主要知识模块都配有相应的MATLAB内容和工程实例。 《自动控制理论》理论课教学内容及相应学时安排 内 容 1．自动控制的一般概念 2．控制系统的数学模型 3．线性系统的时域分析方法 4．线性系统的根轨迹法 5．线性系统的频与分析法 6．线性系统的校正方法 7. 线性离散系统的分析与校正 8. 非线性控制系统分析 学 时 4 8 16 6 12 10 6 2 合计64学时 4-2-3 课程的重点、难点及解决办法 本课程的重点、难点主要有： （1）自动控制的基本概念 这是一个重点，因为引出此概念时课程刚开始，对于初学者而言有一定难度，主要是如何快速正确的建立概念。在教学实际中，除了通过实例进行讲解之外，还根据人们在接受新事物时的思维模式，在多媒体课件中，采用图片、动画等资源，由感知到抽象，加深理解“给定值”、“被控量”、“自动控制”以及“控制系统及其组成”等概念。 （2）数学模型和结构图的简化 本课程接触到的数学模型主要包括微分方程、传递函数和结构图。如何将一个物理系统与高等数学中已介绍过的微分方程联系起来，并通过拉氏变换引出传递函数的概念，进而通过系统各环节的传递函数及其相互关系，导出结构图，这是一个重点。讲清模型之间的相互关系，就能理解为什么这些数学模型可以用来表征系统本质的内在特性。 结构图的简化是个难点，在介绍等效变换时，强调综合点与引出点不能任意交换。在介绍某种方法或公式的应用时，一定要精确地指出需要注意的地方，才能取得事半功倍的效果。 （3）时域响应和时域性能指标 通过系统的阶跃响应，引出性能指标的概念，并对这些指标进行计算，或由指标要求来计算系统的参数，这既是课程的重点也是难点。在讲清概念的基础上，通过实例讲解，让学生掌握。 （4）频率特性的概念及应用 频率特性知识是一个重点，也是难点。通过讲解频率特性的定义及其与传递函数的关系，来帮助理解频率特性的数学本质。教学中，借助于多媒体课件和辅助教学软件，通过实例讲解，可以使

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学生较快掌握伯德图的绘制方法以及如何利用它来分析系统性能。 （5）系统的校正 这是一个难点。对此，在讲清原理和方法后，主要让学生利用课余借助MATLAB计算机语言和辅助教学软件了解和掌握系统校正方法。 4-2-4 实践教学的设计思想与效果（不含实践教学内容的课程不填） （1）实践教学的设计思想 《自动控制理论》是一门既有较强的理论性，又不可缺少实践环节的专业基础课程。特别对于应用型本科学生来说，因为注重理论的应用，所以实践环节就显得特别重要，而且实验是自动控制课程重要的实践教学环节，这部分的指导思想是让学生能从实验的角度，对反馈调节、动态过程特征、稳定性等自动控制的核心理论知识有更深的理解；能熟练地用常规的实验仪器进行实验研究；能用先进的仿真平台进行理论分析；掌握运用Matlab 进行控制系统辅助分析设计的基本技能；能逐步地面对教师科研中的实际工程问题，培养学生的工程创新的素养。为此，在实验教学中不仅设计了验证性实验项目，还设计了设计性项目，如MATLAB仿真实验。另外将教学成果-教学仿真软件提供给学生以帮助学生更好地预习实验。 （2）实践教学的主要内容 《自动控制原理》实践教学内容及相应学时安排 实验序号 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 合计 实 验 （上机等）项 目 名 称 学时 一、二阶系统阶跃响应 控制系统稳定性分析 系统频率特性分析 线性系统串联校正 MATLAB及仿真实验 2 2 2 4 4 10 实验类型 备注 （验证、综合、设计） 验证 验证 验证 设计 设计 必做 必做 必做 选做 选做 注：合计项学时数为10，选做实验中至少应选做一个。 （3）实践教学的效果 根据以上设计思想安排的实践教学环节已经在开课班级执行，取得了良好的效果。学生通过实验加深了对所学理论知识的理解；同时，通过实验使他们掌握了利用先进的仿真软件来分析控制问题的方法；更为重要的是，通过实践教学，大大增强了他们的实际动手能力，为后续的专业课程学习、参与大学生科技创新活动、毕业设计乃至毕业之后的职业生涯都打下了坚实的基础。 4-2 实践（验）课教学内容 4-2-1课程设计的思想、效果以及课程目标 11

4-2-2课程内容（详细列出实验或实践项目名称和学时） 4-2-3课程组织形式与教师指导方法 4-2-4考核内容与方法 4-2-5创新与特点 12

4-3 教学条件（含教材使用与建设；促进学生自主学习的扩充性资料使用情况；配套实验教材的教学效果；实践性教学环境；网络教学环境） （1）教材建设 根据培养目标和教学实践，选用由胡寿松主编、科学出版社出版发行的第五版教材《自动控制原理》（国家精品课程骨干教材），该教材是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，1997年被评为国家教学成果二等奖、2003年被指定为国家级精品课程主干教材、2005年国家级教学成果二等奖、2008年普通高等教育国家级精品教材。该教材的主要特点是：以实际工程中要用到的知识为主要内容；突出物理概念的阐述，减少数学推导；引入归纳法教学模式，即从特例讲解出发，推出一般性原理，便于读者接受；通过仿真实例加深理解；强调案例教学，从自动控制原理的角度对工程实例进行分析设计，阐述理论如何应用于实际工程。 （2）扩充性资料使用情况 在主教材的基础上，为了提高学生学习本课程的兴趣，拓展他们的知识面，课程组教师提供了部分扩充性资料如下：①开发了多媒体课件，尽可能使枯燥的理论教学变得形象、生动；②由主讲教师开发了控制原理教学仿真软件，辅助教学帮助学生的学习；③推荐了有关自动控制原理方面的专著、教材三至四册，其中大部分都为我校图书馆藏书；另外，课程组为教师购置了40余册相关参考书和配套习题集；④向学生推荐有关自动控制原理及控制工程方面的专业杂志，学校图书馆和院资料室均有订阅，如：《自动化学报》、《计算机仿真》、《控制与决策》等；链接有关自动控制原理及控制工程方面的行业网站，如：中国工控网http://www.gongkong.com/；仪表自动化杂志网站http://www.paimag.com/CN/volumn/home.shtml。 （3）配套实验教材的教学效果 本科程的实验设备采用的是由计算机、TAP-2型控制理论模拟实验箱和万用表等设备组成的装置，而相应的实验指导书都由主讲教师自己编写，并结合学生的实验情况，适时调整实验内容和方法。该指导书在编排上紧跟理论教学进程，通过一系列基础性实验和若干选做的设计性实验，提高学生的动手能力，培养他们分析和解决问题的能力，取得了良好的效果。 （4）实践性教学环境 ①实验教学环境 与本课程直接相关的实验室是控制原理实验室，目前可使用的实验设备有三十套，同时可以利用实验室的计算机进行MATLAB仿真实验；另外，由主讲教师根据多年的教学经验开发出了控制原理教学仿真软件，在这几年的不断实践和修改过程中，仿真软件得到了进一步完善，在教学中起到有效的辅助作用。 ②工业实践环境 教学团队通过多种渠道在校外与多家企业如省内的青海黄河啤酒有限公司、青海水泥有限公司、西宁市第一污水处理厂、青海宜化公司等建立了良好关系，保证学生实习期间在这些企业能够参观一些自动化程度较高的生产设备和生产过程，了解自动控制系统在工业生产实际中的应用情况，以建立自动控制系统的直接感性认识；深入了解自动控制原理所涉及到的技术与设计方法，巩固所学的知识。 （5）网络教学环境 作为本课程的教学辅助手段，我们建立了《自动控制理论》课程网站http://210.27.176.124/，网站包括教学课件、部分习题、试题及答案、资源下载、在线答疑、友情链接等模块，为学生提供了课前预习、课后复习、交流经验、扩充知识、答疑解惑的平台。 13

4-4 教学方法与教学手段（举例说明本课程教学过程使用的各种教学方法的使用目的、实施过程、实施效果；相应的上课学生规模；信息技术手段在教学中的应用及效果；教学方法、作业、考试等教改举措） 教学方法 （1）课堂理论教学：教师在授课过程中，力求对内容高度熟练，做到深入浅出地讲授，并引导学生逐步理解课程的重点和难点，让学生掌握基本概念、基本理论和基本技术。在具体讲授过程中，尝试采用讨论式教学、推演性及归纳法等教学方法。本课程教学的一个特点就是在多处采用归纳法教学，即从个例到一般。这样能避免直接建立抽象的新概念，使学生的认知过程比较容易一些。对于应用型本科层次的学生来说，采用这一方法教学可以取得较好的效果。例如，在讲授稳定性条件概念之前，讲授二阶系统时域分析知识时根据响应过程可以先分析二阶系统个例稳定的情况，然后总结归纳出二阶系统与稳定性的一般关系。虽然这样得到的结论往往没有经过严格的推理证明，但易于接受，并且当讲授到系统稳定性知识时，学生更能理解和掌握这部分知识。 （2）实验教学：充分利用实验室条件，在保证认知性实验的基础上，适当增加设计性实验；实验教学中结合运用教学仿真软件，增强学生对知识的感性认识和动手能力。 （3）理论联系实际的教学：在讲授部分内容如系统调节内容时，一方面讲解原理，另一方面使用了Matlab仿真软件，动态演示响应过程，形象、生动、直观，增强教学的效果。 （4）作业练习：有选择性地布置一些思考题和练习题，学生通过认真阅读教材和参考书，以掌握课程的基本内容以及重点和难点。 （5）考试方法改革 在考核方式上我们进行了必要的改革，将考试成绩分为平时成绩、实验成绩和考试成绩。平时成绩占30%，主要包括出勤情况、完成作业及运用所学专业知识解决问题的能力等。实验成绩占10%，考试成绩占60%，采用AB卷同时统一命题。在命题中，分为基本要求部分和提高部分，基本要求部分主要考核学生掌握基本知识的情况；提高部分重在考核学生的综合分析能力。在试卷评阅后，科学地对考卷情况进行分析研究，分析学生对课程内容的理解和掌握程度，为调整下一学年度的课堂教学内容和进度提供必要的参考信息。 教学手段 现代化教育技术手段的有效应用，不仅可以精简学时，而且有利于教师增加新知识的讲授，并能有效激发学生的学习兴趣、加强学生创新意识和能力的培养，具体手段有： （1）采用开发的控制原理课程辅助教学软件、促进教学手段的现代化； （2）适当引入Matlab语言知识介绍，督促和引导学生对这部分知识的学习，使其与自动控制理论课协调配合。这样可以使学生通过学习掌握运用计算机进行系统分析设计的基本方法，而且计算机对计算结果显示的直观性、准确性和形象化对学生更深刻准确地理解、掌握和运用课程有关内容起到了促进作用，能提高教学效果； （3）采用多媒体教学与传统教学相结合的方式，不仅可以精简学时，有利于教师增加新知识的讲授；而且避免教学手段的单一性，丰富了教学手段； （4）利用校园精品课程网站平台开发了《自动控制理论》课程网页，为学生提供更多课程教学资源，并且通过网络平台建立教师辅导和答疑的互动渠道。 4-5 教学效果（含校外专家评价、校内教学督导组评价及有关声誉的说明；校内学生评教指标和校内管理部门提供的近三年的学生评价结果；课堂教学录像资料要点） 课程教师爱岗敬业、团结互勉、既教书又育人，以学生为本、关爱学生，精心进行教学，理论联系实际，教学效果较好，深受学生欢迎和同事的好评。 近几年通过校、院、系督导、管理部门、系内同行教师及学生的反馈。对目前课程组的评价大致是：治学严谨，教书育人；备课充分，讲课熟练；重点突出，条理清晰；精讲多练，信息量大；注重启发，培养学生综合能力；注重理论联系实际；积极回复学生的学习需求；合理运用现代化教学手段；近几年的反馈结果显示：任课教师教学态度认真，教学效果良好。尤其2009年度，课程主讲教师张万宏承担该课程参加青海省中青年教师教学竞赛活动获得了省级优秀奖。

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5．自我评价

5-1 本课程的主要特色（限200字以内，不超过三项） （1）理论教学中根据学时适当引入MATLAB语言的介绍，引导学生主要利用课余时间自学，促使学生对专业工具知识内容的学习，拓展了学生的知识面，为后续专业课程和毕业设计铺垫基础； （2）采用传统与现代相结合的教学方式进行授课，适当采用多媒体技术，使课程具有先进性和时代感。 （3）重视教学成果在教学中的应用及网络教学资源的建设。 近年来，课程组不断将获得的教学成果——控制原理教学仿真软件进行修改和完善，并且将其应用于教学过程，发挥其明显的教学辅助作用。同时，开发建设了课程网页，为学生提供了丰富的网络教学资源。 5-2 本课程与国内外同类课程相比，所处的水平 在国内外，《自动控制理论》课程作为专业基础课程是电气、电子信息、计算机及自动化类工科学科的必修课程，是智能控制、自适应控制等研究生课程的基础课。同时，本课程经过校内精品课程建设，充分借鉴国内应用型本科院校同类课程建设的好经验，制定了科学的教学管理文件，理论教学、实验教学规范合理。通过教材建设、实验室建设、实践教学方法的创新以及与国家精品课程建设相适应的课程教学改革，逐步使该课程的建设工作步入到良好、科学和可持续发展的轨道。 5-3本课程目前存在的不足 （1）教学团队需要进一步优化，教师参与教研的积极性需要提高； （2）加强与省外兄弟院校相关院系的交流，尤其在所开展的相关教学研究方面的交流； （3）教学资源如教学设备、试题库等需要不断充实； （4）课程网站的资源有待进一步完善。

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6．课程建设规划

6-1-1 本课程的建设目标、步骤及五年内课程资源上网时间表 课程建设的目标、步骤为：与时俱进，在原有课程建设的基础上继续努力，再接再厉，按国家精品课程评估指标体系继续团结奋斗，力争把本课程建成省级精品课程。具体目标有： （1）师资队伍建设 随着学校学科专业与教学规模的不断发展和提高，在任课教师学历、数量上继续计划分阶段以外派教师读研、进修或引进等培养方式进行提高,计划2012年增加或培养两名年轻骨干教师。 （2）实验室建设 继续完善实验室基础建设，在规模上实验装置的建设既顾及到目前的需求，又要考虑到我校今后可能发展的规模。在资金条件允许的情况下，可以考虑将该课程实验室建设成实验集理论教学环节为一体的综合实验室或网络实验室，为创新教学方法奠定基础。 （3）进一步丰富教学手段，提高教学效果 继续修改完善多媒体课件和教学仿真软件，开发更多教学资源，充分利用网络平台以满足实际教学应用，同时进行试题库的建设。 具体步骤为：①完善网上教学内容和资源，实现网上教学互动系统； ②进一步完善电子课件的内容，编写课程辅导材料及建设试题库； ③完成教学成果总结工作。 五年内课程资源上网时间表如下： 2010年──本课程教学大纲（含实践教学大纲）、课程实验指导书。 2012年──本课程完整版的电子教案、部分习题库和参考试卷等。 2015年──本课程部分主讲教师的教学录像等。 6-1-2 三年内全程授课录像上网时间表 2011年──准备工作（录像条件和脚本等）。 2012年──录像制作与编辑。 2012年──分章节逐步上网并试运行。 2013年──定版完成并验收使用。 6-2 本课程已经上网资源 网上资源名称列表 （1）《自动控制理论》课程教学大纲（含实验指导书）； （2）《自动控制理论》教案； （3）《自动控制理论》部分习题及参考试题； （4）仿真教学软件和动画演示。 课程试卷及参考答案链接（仅供专家评审期间参阅）http://210.27.176.124/ 7. 学校的政策措施

在高校鼓励精品课程建设的政策措施及实施情况 《自动控制理论》课程作为自动化、过程装备与控制工程、电气工程及其自动化及机电类各专业的主干专业基础课程之一，学校和学院一直非常重视精品课程的建设，专门制定了精品课程建设的文件和支持措施，先后筹措经费建设了相应的实验室，最近五年利用省部共建和日元贷款项目累计为自动化专业实验室建设投入经费近200多万元。并且学校又将该课程列入三类重点课程建设项目。 近五年，该课程组师资队伍中有2人晋升为副教授，1人晋升为讲师；完成学校各类教研课题4项，获得省、校级教学成果3项，发表教研论文5篇；完成省部级、学校各类科研课题2项，发表科研论文17篇。 16 8. 说明栏 一、申报材料清单 1．青海省高等学校精品课程申报表 2．《自动控制理论》课程教学组织方案 3．课程教学大纲 4．《自动控制理论》实验指导书 5．控制原理教学仿真软件使用说明与系统软件光盘 6．多媒体课件光盘 7．教学获奖（成果）证书复印件 二、课程网页及已上网教学资源展示网址： http://210.27.176.124/ 三、课程联系人信息 单位：青海大学化工学院化工机械系 地址：西宁市城北区宁大路251号, 邮编：810016 姓名：师玉宝 电话：13709722156、0971-5310424 传真：0971-5310424 邮箱：shi-yubao@163.com 17

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