《计算机控制技术》课程教学大纲（Computer Control Technology）一、课程说明1.课程概况课程名称：计算机控制技术课程编码：08301280课程性质：专业选修课【核心课】开课时期：第6学期课程学分：3课程学时：（理论学时/实践学时）54（36/18）周学时：（理论学时/实践学时）4考核方式：考查课（平时+作业+实验+笔试测试课程负责人：申海2.课程简介本课程是电子信息工程专业本科生的专业核心课之一，在专业课程体系中占有非常重要的地位。其将前序多个电子信息类课程的内容进行了应用层面的整合，是一门综合性非常强的课程。该课程主要介绍如何利用计算机控制技术设计出满足控制系统设计目标和性能指标所要求的计算机控制系统。课程教学内容从控制系统控制策略，硬件设计，软件设计和通信设计出发，系统阐述计算机控制系统的设计技术与工程实现方法。3.课程目标总体目标：坚持立德树人，培养学生正确的人文素养，科学素养和工程素养。通过本课程的学习，培养学生掌握计算机控制的基本概念知识，基本工作原理、基本控制策略等相关应用技术、计算机控制系统的基本分析方法和设计方法，提高学生具备有效地分析和设计计算机控制系统所需的必要的洞察力、知识和理解力。同时，通过项目驱动式的教学活动，使学生受到较好的工程实践训练，使学生具备求解复杂工程问题能力，包括复杂工程问题的研究、分析、设计和调试等综合实践能力，为学生后续的学习和工作打下坚实基础。课程目标1：通过介绍控制技术领域名人名事和中国制造的发展史等内容，培养学生树立正确的世界观、人生观和价值观，保持辨证唯物主义观点，激发学生的爱国情怀和创新精神，以及为祖1
1 《计算机控制技术》课程教学大纲 （Computer Control Technology） 一、课程说明 1. 课程概况 课程名称：计算机控制技术 课程编码：08301280 课程性质：专业选修课【核心课】 开课时期：第 6 学期 课程学分：3 课程学时：（理论学时/实践学时）54（36/18） 周学时：（理论学时/实践学时）4 考核方式：考查课（平时+作业+实验+笔试测试） 课程负责人：申海 2. 课程简介 本课程是电子信息工程专业本科生的专业核心课之一，在专业课程体系中占有非常重要的地位。 其将前序多个电子信息类课程的内容进行了应用层面的整合，是一门综合性非常强的课程。该课程 主要介绍如何利用计算机控制技术设计出满足控制系统设计目标和性能指标所要求的计算机控制系 统。课程教学内容从控制系统控制策略，硬件设计，软件设计和通信设计出发，系统阐述计算机控 制系统的设计技术与工程实现方法。 3. 课程目标 总体目标：坚持立德树人，培养学生正确的人文素养，科学素养和工程素养。通过本课程的学 习，培养学生掌握计算机控制的基本概念知识，基本工作原理、基本控制策略等相关应用技术、计 算机控制系统的基本分析方法和设计方法，提高学生具备有效地分析和设计计算机控制系统所需的 必要的洞察力、知识和理解力。同时，通过项目驱动式的教学活动，使学生受到较好的工程实践训 练，使学生具备求解复杂工程问题能力，包括复杂工程问题的研究、分析、设计和调试等综合实践 能力，为学生后续的学习和工作打下坚实基础。 课程目标 1：通过介绍控制技术领域名人名事和中国制造的发展史等内容，培养学生树立正确 的世界观、人生观和价值观，保持辨证唯物主义观点，激发学生的爱国情怀和创新精神，以及为祖
国振兴做贡献意识。课程目标2：通过课堂讲授、实践训练并结合教学中讨论等环节，渗透科学素养和工程素养的培养。培养学生实事求是的科学态度，对待科学工作保持认真严谨和探索创新精神，遵守工程职业规范与良好职业道德，具备团结协作和积极向上精神。课程目标3：通过课程讲授与项目式训练，使学生掌握计算机控制技术的基础理论知识，包括计算机控制原理、典型形式、常规控制策略和复杂控制策略、数据处理方法、过程通道技术、数字控制技术，网络化控制系统基本知识、控制系统硬件电路模块及实验方案，系统总体设计原则和设计步骤。课程目标4：结合配套课程实验和项目训练，能够使用工业辅助软件设计控制策略并进行实际应用，包括使用组态软件开发计算机监控系统，使用MATLAB软件模拟控制过程和分析控制效果等。能够搭建计算机控制硬软件实验系统、进行开发和测试，通过过程通道采集实验数据、分析数据、通过控制策略、最终输出控制信号。课程目标5：通过计算机控制在实际生产中应用的复杂工程项目训练，培养学生从需求出发，针对计算机控制领域复杂控制问题提出的系统功能、性能指标和设计目标，基于整体到细化、化繁为简的思想，进行研究、定义与分析，制定控制系统方案，并设计开发满足特定需求的控制系统以提高学生分析复杂问题和解决复杂问题的能力4.课程目标与毕业要求的关系（1）课程目标与毕业要求指标点对应关系毕业要求课程目标毕业要求分解指标点1.具备良好的思想道德素1-3具有人文素养和社会责任感，具有良好的表达能力和人际交往能力，能积极课程目标1质和人文社服务国家与社会。会素养。2-1.能正确认识电子信息技术对客观世界和社会的影响，具有科学精神、创新精神和敬业精神。2.具备正确的2-2.能够在电子信息工程领域的工程实践中理解并遵守职业道德和规范，履行责科学素养和课程目标2任，具有良好的工程素养工程素养。2-3.能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人等不同的角色，具有良好的团队协作精神，具有良好的质量、安全、效益、环保、职业健康和服务等意识。5.掌握从事本课程目标35-1.掌握电子信号获取与处理等方面知识，工程设计与实现知识。专业的基础2
2 国振兴做贡献意识。 课程目标 2：通过课堂讲授、实践训练并结合教学中讨论等环节，渗透科学素养和工程素养的 培养。培养学生实事求是的科学态度，对待科学工作保持认真严谨和探索创新精神，遵守工程职业 规范与良好职业道德，具备团结协作和积极向上精神。 课程目标 3：通过课程讲授与项目式训练，使学生掌握计算机控制技术的基础理论知识，包括 计算机控制原理、典型形式、常规控制策略和复杂控制策略、数据处理方法、过程通道技术、数字 控制技术，网络化控制系统基本知识、控制系统硬件电路模块及实验方案，系统总体设计原则和设 计步骤。 课程目标 4：结合配套课程实验和项目训练，能够使用工业辅助软件设计控制策略并进行实际 应用，包括使用组态软件开发计算机监控系统，使用 MATLAB 软件模拟控制过程和分析控制效果等。 能够搭建计算机控制硬软件实验系统、进行开发和测试，通过过程通道采集实验数据、分析数据、 通过控制策略、最终输出控制信号。 课程目标 5：通过计算机控制在实际生产中应用的复杂工程项目训练，培养学生从需求出发， 针对计算机控制领域复杂控制问题提出的系统功能、性能指标和设计目标，基于整体到细化、化繁 为简的思想，进行研究、定义与分析，制定控制系统方案，并设计开发满足特定需求的控制系统， 以提高学生分析复杂问题和解决复杂问题的能力。 4. 课程目标与毕业要求的关系 （1）课程目标与毕业要求指标点对应关系 毕业要求 毕业要求分解指标点 课程目标 1.具备良好的 思想道德素 质和人文社 会素养。 1-3 具有人文素养和社会责任感，具有良好的表达能力和人际交往能力，能积极 服务国家与社会。 课程目标 1 2.具备正确的 科学素养和 工程素养。 2-1.能正确认识电子信息技术对客观世界和社会的影响，具有科学精神、创新精 神和敬业精神。 课程目标 2 2-2.能够在电子信息工程领域的工程实践中理解并遵守职业道德和规范，履行责 任，具有良好的工程素养。 2-3.能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人等不同的角 色，具有良好的团队协作精神，具有良好的质量、安全、效益、环保、职业健 康和服务等意识。 5.掌握从事本 专业的基础 5-1.掌握电子信号获取与处理等方面知识，工程设计与实现知识。 课程目标 3
理论知识与5-2.掌握电子信息工程专业相关的工程实践技术与方法，了解生产工艺、设备与技术。制造系统，了解电子信息类专业发展现状及趋势。6-1.具备初步的专业实验设计与实施能力。6.具备初级实课程目标46-2.具有分析、提出方案并解决电子信息领域理论或工程实际问题的基本能力，践能力。可参与相关系统的设计、运行与维护。课程目标37-1.掌握解决复杂工程问题的理论知识和方法。课程目标57.具备解决复杂工程问题7-2.具备电子信息领域中的综合类实践/实验进行独立设计，分析和调试能力以及课程目标4能力。进行产品开发与设计、技术改造与创新、工程设计与分析等解决复杂工程问题课程目标5的能力。8.具备独立知8-1.具有自主学习和终身学习的意识与能力，能够通过继续教育或其他学习渠道识获取，不断更新知识，实现能力和技术水平的提升。课程目标2学习和适应课程目标58-2.具备创新创业精神，掌握创新创业思维方法，具备一定的创新思维和创业发展的能力。探索能力等。（2）课程目标与毕业要求的矩阵关系图课毕业要毕业要毕业要毕业要毕业要求1毕业要求2毕业要求3毕业要求5程求4求6求7求8A1-1 1-28-18-22-12-22-34-17-21-33-5-3-4-3-3--40-标课程目标1课程MLL目标2课程HHM目标3课程HHM目标4课程HHL1目标5（注：H代表课程分目标与毕业要求分指标点为高支撑，M代表中支撑，L代表低支撑。）（3）课程教学内容与课程目标的对应关系3
3 理论知识与 技术。 5-2.掌握电子信息工程专业相关的工程实践技术与方法，了解生产工艺、设备与 制造系统，了解电子信息类专业发展现状及趋势。 6.具备初级实 践能力。 6-1.具备初步的专业实验设计与实施能力。 课程目标 4 6-2.具有分析、提出方案并解决电子信息领域理论或工程实际问题的基本能力， 可参与相关系统的设计、运行与维护。 7.具备解决复 杂工程问题 能力。 7-1.掌握解决复杂工程问题的理论知识和方法。 课程目标 3 课程目标 5 7-2.具备电子信息领域中的综合类实践/实验进行独立设计，分析和调试能力以及 进行产品开发与设计、技术改造与创新、工程设计与分析等解决复杂工程问题 的能力。 课程目标 4 课程目标 5 8.具备独立知 识获取，不断 学 习 和 适 应 发展的能力。 8-1.具有自主学习和终身学习的意识与能力，能够通过继续教育或其他学习渠道 更新知识，实现能力和技术水平的提升。 课程目标 2 8-2. 具备创新创业精神，掌握创新创业思维方法，具备一定的创新思维和创业 课程目标 5 探索能力等。 （2）课程目标与毕业要求的矩阵关系图 课 程 目 标 毕业要求 1 毕业要求 2 毕业要求 3 毕业要 求 4 毕业要求 5 毕业要 求 6 毕业要 求 7 毕业要 求 8 1-1 1-2 1-3 2-1 2-2 2-3 3-1 3-2 3-3 4-1 4-2 5-1 5-2 5-3 5-4 6-1 6-2 7-1 7-2 8-1 8-2 课 程 目 标 1 L 课 程 目 标 2 L L L M L L 课 程 目 标 3 H H M 课 程 目 标 4 H H M 课 程 目 标 5 H H L L （注：H 代表课程分目标与毕业要求分指标点为高支撑，M 代表中支撑，L 代表低支撑。） （3）课程教学内容与课程目标的对应关系
章次内容支撑课程目标-绪论课程目标1、2、5=输入输出接口与过程通道课程目标1、2、3三数字控制技术课程目标1、2、3四常规及复杂控制技术课程目标1、2、3、5五现代控制技术课程目标1、2、3六应用程序设计与实现技术课程目标1、2、4七人机接口技术与监控组态软件课程目标1、2、4、5八分布式测控网络技术课程目标1、2、3九计算机控制系统设计与实现课程目标1、2、55.适用专业与学时分配适用于电子信息工程专业。教学内容与时间安排表章次内容总课时理论课时实验课时40-绪论4三660输入输出接口与过程通道三1064数字控制技术四2108常规及复杂控制技术五自学现代控制技术六440应用程序设计与实现技术012 七12人机接口技术与监控组态软件八440分布式测控网络技术40九4计算机控制系统设计与实现36合计54186.课程教学目的与要求本课程是学习和掌握现代化控制系统设计方法的课程，通过本课程的教学，使学生掌握工业控制系统设计所需的基本理论、基本知识和基本技能，包括计算机控制系统工作原理、典型形式、插补原理、PID控制技术、模拟量和数字量过程通道、程序设计技术和DCS/FCS系统设计等，同时能够运用所学知识和技能分析及解决复杂工程问题。要求学生要从应用角度出发，掌握计算机控制基本知识和技能，实现最终可进行复杂工程控制系统设计的学习目标。4
4 章 次 内 容 支撑课程目标 一 绪论 课程目标 1、2、5 二 输入输出接口与过程通道 课程目标 1、2、3 三 数字控制技术 课程目标 1、2、3 四 常规及复杂控制技术 课程目标 1、2、3、5 五 现代控制技术 课程目标 1、2、3 六 应用程序设计与实现技术 课程目标 1、2、4 七 人机接口技术与监控组态软件 课程目标 1、2、4、5 八 分布式测控网络技术 课程目标 1、2、3 九 计算机控制系统设计与实现 课程目标 1、2、5 5. 适用专业与学时分配 适用于电子信息工程专业。教 学 内 容 与 时 间 安 排 表 章 次 内 容 总课时 理论课时 实验课时 一 绪论 4 4 0 二 输入输出接口与过程通道 6 6 0 三 数字控制技术 10 6 4 四 常规及复杂控制技术 10 8 2 五 现代控制技术 自学 六 应用程序设计与实现技术 4 4 0 七 人机接口技术与监控组态软件 12 0 12 八 分布式测控网络技术 4 4 0 九 计算机控制系统设计与实现 4 4 0 合计 54 36 18 6. 课程教学目的与要求 本课程是学习和掌握现代化控制系统设计方法的课程，通过本课程的教学，使学生掌握工业控 制系统设计所需的基本理论、基本知识和基本技能，包括计算机控制系统工作原理、典型形式、插 补原理、PID 控制技术、模拟量和数字量过程通道、程序设计技术和 DCS/FCS 系统设计等，同时能 够运用所学知识和技能分析及解决复杂工程问题。要求学生要从应用角度出发，掌握计算机控制基 本知识和技能，实现最终可进行复杂工程控制系统设计的学习目标
7.本门课程与其它课程关系（1）本课程先修课程为模拟电路、数字电路、单片机原理、C程序设计、可编程控制器和控制原理等课程。课程将前序多个电子信息类课程的内容进行了应用层面的整合，是一门综合性非常强的课程。（2）本课程是本专业综合课程设计和毕业论文等后续课程及教学环节的重要基础。培养学生具备控制系统整体工程设计及开发能力，包括分析、设计和开发复杂工程问题的能力，为专业培养目标中的应用型人才奠定重要基础。8推荐教材及参考书推荐教材：（1）主要采用教材2017年5月《微型计算机控制技术》（第3版）于海生等著清华大学出版社（国家精品课程配套教材，“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材）（2）辅助教材《计算机控制技术及其应用》丁建强清华大学出版社2017年2月（教育部高等学校电子信息类专业教学指导委员会规划教材）（3）辅助教材2016年2月《计算机控制技术》刘川来等著机械工业出版社（21世纪高等院校电气信息类系列教材）参考书：（1）《计算机控制技术》（第2版）于海生等著清华大学出版社2016年11月（2）《计算机控制技术》顾德英等著北京邮电大学出版社2012年6月（3）《计算机控制系统》张德江等著机械工业出版社2007年8月（本课程第二阶段教学采用教材）（4）《实用微机与单片机控制技术》陈汝全等著电子科技大学出版社1998年9月（本课程第一阶段教学（最早期课程教学）采用教材）9.课程教学方法与手段（1）本课程采用课堂讲授法、项目驱动法、启发式和互动讨论式等多种教学方法。采用项目驱动教学方法：以典型工业项目案例为载体，将理论教学与工程实践相结合，引导学生将工艺需求分析、硬件架构分析和软件设计等内容进行整体有机融合，提高学生项目分析能力和综合设计能力。5
5 7. 本门课程与其它课程关系 （1）本课程先修课程为模拟电路、数字电路、单片机原理、C 程序设计、可编程控制器和控制原 理等课程。课程将前序多个电子信息类课程的内容进行了应用层面的整合，是一门综合性非常强的课程。 （2）本课程是本专业综合课程设计和毕业论文等后续课程及教学环节的重要基础。培养学生具备 控制系统整体工程设计及开发能力，包括分析、设计和开发复杂工程问题的能力，为专业培养目标中的 应用型人才奠定重要基础。 8. 推荐教材及参考书 推荐教材： （1）主要采用教材 《微型计算机控制技术》（第 3 版） 于海生等著 清华大学出版社 2017 年 5 月 （国家精品课程配套教材，“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材） （2）辅助教材 《计算机控制技术及其应用》 丁建强 清华大学出版社 2017 年 2 月 （教育部高等学校电子信息类专业教学指导委员会规划教材） （3）辅助教材 《计算机控制技术》 刘川来等著 机械工业出版社 2016 年 2 月 （21 世纪高等院校电气信息类系列教材） 参考书： （1）《计算机控制技术》（第 2 版） 于海生等著 清华大学出版社 2016 年 11 月 （2）《计算机控制技术》 顾德英等著 北京邮电大学出版社 2012 年 6 月 （3）《计算机控制系统》 张德江等著 机械工业出版社 2007 年 8 月 （本课程第二阶段教学采用教材） （4）《实用微机与单片机控制技术》 陈汝全等著 电子科技大学出版社 1998 年 9 月 （本课程第一阶段教学（最早期课程教学）采用教材） 9. 课程教学方法与手段 （1）本课程采用课堂讲授法、项目驱动法、启发式和互动讨论式等多种教学方法。采用项目驱 动教学方法：以典型工业项目案例为载体，将理论教学与工程实践相结合，引导学生将工艺需求分 析、硬件架构分析和软件设计等内容进行整体有机融合，提高学生项目分析能力和综合设计能力
采用启发式教学方法：激发学生主动学习兴趣，引导学生通过实践和自学获得相应的知识，培养学生建立自身知识体系，提高独立思考问题、分析问题和解决问题的能力。采用互动讨论式教学方法：课内课堂提问、课内小组讨论和课外答疑相结合，培养学生表达和团队协作、以及自学习的能力。（2）本课程采用现代信息技术手段进行教学。如采用多媒体课件进行教学，如将复杂知识点采用思维导图进行教学，如将实际工程采用虚拟教学法进行教学（将静止内容动态化，抽象思维直观化等）等，以优化教学过程，增强教学直观性，提高教学效率和教学质量。（3）本课程采用线上线下混合教学，通过线上平台的预习、自学、讨论、问卷、测试、作业讲解、沟通和交流等教学环节的实施，使教学活动充分，提升学生学习主动性和教学有效性，提高教学质量。10.课程考试方法与要求本课程考试性质为考查课。课程成绩注重过程考核，多元化多角度进行考核，包括考核学生的学习态度、知识掌握情况、基本能力达标情况和复杂工程项目解决能力等。（1）具体考核办法如下分值结构：总评成绩=平时表现*30%+作业*10%+实验*20%+阶段性笔试测试*40%。①平时表现：包括线上预习、自学、讨论和问卷等；线下学生出勤，小组讨论和发言等考核。②作业：考核学生对本课程基本知识的掌握情况和基本能力达标情况。③实验：考核学生本课程实践能力达标情况。④阶段性笔试测试：考核学生本课程的知识掌握情况，及解决复杂工程问题等能力情况。（2）课程分目标达成评价方法评定方式平时表现占作业占分实验占分阶段性笔试测试比例课程分目标达成评价方法分比例比例比例占分比例课程目标分目标达成度=ai×（分目标105课程目标155平时表现平均成绩/分目标平时表现总分）+ai2×（分目标作业平均成绩/分目标作业成10201015课程目标2绩总分）+asx（分目标实验平均成绩/分目标实验总分）30301025课程目标3+ai4（分目标阶段性笔试测试平均成绩/分目标阶段性笔试测试总分）。其中，a表示20203520课程目标4评定方式j在课程目标i达成
6 采用启发式教学方法：激发学生主动学习兴趣，引导学生通过实践和自学获得相应的知识，培养学 生建立自身知识体系，提高独立思考问题、分析问题和解决问题的能力。采用互动讨论式教学方法： 课内课堂提问、课内小组讨论和课外答疑相结合，培养学生表达和团队协作、以及自学习的能力。 （2）本课程采用现代信息技术手段进行教学。如采用多媒体课件进行教学，如将复杂知识点采 用思维导图进行教学，如将实际工程采用虚拟教学法进行教学（将静止内容动态化，抽象思维直观 化等）等，以优化教学过程，增强教学直观性，提高教学效率和教学质量。 （3）本课程采用线上线下混合教学，通过线上平台的预习、自学、讨论、问卷、测试、作业讲 解、沟通和交流等教学环节的实施，使教学活动充分，提升学生学习主动性和教学有效性，提高教 学质量。 10. 课程考试方法与要求 本课程考试性质为考查课。课程成绩注重过程考核，多元化多角度进行考核，包括考核学生的学 习态度、知识掌握情况、基本能力达标情况和复杂工程项目解决能力等。 （1）具体考核办法如下 分值结构：总评成绩=平时表现*30%+作业*10%+实验*20%+阶段性笔试测试*40%。 1 平时表现：包括线上预习、自学、讨论和问卷等；线下学生出勤，小组讨论和发言等考核。 2 作业：考核学生对本课程基本知识的掌握情况和基本能力达标情况。 3 实验：考核学生本课程实践能力达标情况。 4 阶段性笔试测试：考核学生本课程的知识掌握情况，及解决复杂工程问题等能力情况。 （2）课程分目标达成评价方法 评定方式 比例 课程目标 平时表现占 分比例 作业 占分 比例 实验占分 比例 阶段性笔试测试 占分比例 课程分目标达成评价方法 课程目标 1 10 5 5 5 分目标达成度=ai1×（分目标 平时表现平均成绩/分目标平 时表现总分）+ai2×（分目标 作业平均成绩/分目标作业成 绩总分）+ai3×（分目标实验 平均成绩/分目标实验总分） +ai4（分目标阶段性笔试测试 平均成绩/分目标阶段性笔试 测试总分）。其中，aij 表示 评定方式 j 在课程目标 i 达成 的占比。 课程目标 2 20 10 15 10 课程目标 3 30 30 10 25 课程目标 4 20 20 35 20
203535课程目标540（3）课程分目标评分标准评分标准90-10080-8960-690-59课程目标70-79中优良及格不及格具有良好的人具有正确的人具有良好的人人文素养有待文素养，但与表文素养，但与表不具备正确的课程目标1文素养，且与表现行为稍有偏现行为相差较加强。人文素养。现行为相符。差。多。具有良好的科科学素养或工科学素养和工不具备良好的不具备正确的学素养和工程科学素养和工课程目标2程素养有待加程素养均需加科学素养或工素养。强。强。程素养。程素养。掌握课程全部能够掌握大部能够掌握大部仅能掌握主要未能掌握课程课程目标3知识并热练运分课程知识并分课程知识但知识点。知识。用。熟练运用。不能熟练运用。高效和优质完按时且优质完按时完成课程勉强完成课程不能完成课程课程目标4成课程实践项成课程实践项实践项目训练。实践项目训练。实践项目训练。目训练。目训练。能够对复杂工优质完成复杂程项目进行总仅能对复杂工不能完成复杂基本完成复杂工程项目的设课程目标5工程项目的设体和详细设计，程项目进行总工程项目的设计及开发，且满计及开发工作。体设计。计和开发工作。但无法进行开足控制要求。发工作。11.实践教学内容安排（1）实验目的与任务通过实验项目的操作，加深对控制系统软硬件设计方法的理解，并熟练掌握工业控制组态类软件操作方法、工业监控系统设计实现方法、过程通道设计实现方法和控制技术实现方法。（2）主要实验教材（指导书）及参考用书实验指导书：《计算机控制实验指导书》（自编）2013年参考用书：《组态王初级培训教程》北京亚控科技有限公司2017年北京亚控科技有限公司2017年《组态王中级培训教程》《组态王命令语言函数速查手册》北京亚控科技有限公司2017年（3）成绩考核及评分标准实验课成绩以实验报告和实验操作成绩为主。7
7 课程目标 5 20 35 35 40 （3）课程分目标评分标准 课程目标 评分标准 90-100 80-89 70-79 60-69 0-59 优 良 中 及格 不及格 课程目标 1 具有良好的人 文素养，且与表 现行为相符。 具有良好的人 文素养，但与表 现行为稍有偏 差。 具有正确的人 文素养，但与表 现行为相差较 多。 人文素养有待 加强。 不具备正确的 人文素养。 课程目标 2 具有良好的科 学素养和工程 素养。 科学素养或工 程素养有待加 强。 科学素养和工 程素养均需加 强。 不具备良好的 科学素养或工 程素养。 不具备正确的 科学素养和工 程素养。 课程目标 3 掌握课程全部 知识并熟练运 用。 能够掌握大部 分课程知识并 熟练运用。 能够掌握大部 分课程知识但 不能熟练运用。 仅能掌握主要 知识点。 未能掌握课程 知识。 课程目标 4 高效和优质完 成课程实践项 目训练。 按时且优质完 成课程实践项 目训练。 按时完成课程 实践项目训练。 勉强完成课程 实践项目训练。 不能完成课程 实践项目训练。 课程目标 5 优质完成复杂 工程项目的设 计及开发，且满 足控制要求。 基本完成复杂 工程项目的设 计及开发工作。 能够对复杂工 程项目进行总 体和详细设计， 但无法进行开 发工作。 仅能对复杂工 程项目进行总 体设计。 不能完成复杂 工程项目的设 计和开发工作。 11. 实践教学内容安排 （1）实验目的与任务 通过实验项目的操作，加深对控制系统软硬件设计方法的理解，并熟练掌握工业控制组态类软件操 作方法、工业监控系统设计实现方法、过程通道设计实现方法和控制技术实现方法。 （2）主要实验教材（指导书）及参考用书 实验指导书：《计算机控制实验指导书》（自编）2013 年 参考用书：《组态王初级培训教程》 北京亚控科技有限公司 2017 年 《组态王中级培训教程》 北京亚控科技有限公司 2017 年 《组态王命令语言函数速查手册》 北京亚控科技有限公司 2017 年 （3）成绩考核及评分标准 实验课成绩以实验报告和实验操作成绩为主
（4）实验项目与要求项项目序时目目每台 (套）主要设备及实验耗材实验项目名称目的要求号性数要类仪器人数定额（按自然班）求质型验加深对逐点比较法必硬件：计算机逐点比较法直线插补实操2证原理的理解，掌握具验修作软件：Matlab型体实现方法。设加深对逐点比较法逐点比较法圆弧插补实必硬件：计算机操22计1原理的理解，掌握具验修作软件：Matlab型体实现方法。验加深对数字PID控必操硬件：计算机数字PID控制技术实验证制技术的理解，掌握22-修作软件：Matlab型具体实现方法。熟悉组态王软件使验必操用环境，掌握建立监硬件：计算机证4初步了解组态软件2修作控系统工程的一般软件：组态王软件型过程。验掌握监控系统动画必硬件：计算机反应车间监控系统组态操证设计方法和一些常521修作设计：初级软件：组态王软件型用功能的使用方法。验掌握监控系统曲线反应车间监控系统组态必操硬件：计算机证和报警的设计及使26修作设计：中级一软件：组态王软件型用方法。验反应车间监控系统组态必操掌握监控系统报表硬件：计算机证2-7修作设计：中级二的设计及使用方法。软件：组态王软件型设计掌握监控系统数据必反应车间监控系统组态操硬件：计算机型库的设计及使用方82修作软件：组态王软件设计：高级实法。验综合单容水箱监控系统的设必操掌握典型监控系统硬件：计算机设9修作计与实现的设计方法。软件：组态王软件计型创新选双容水箱监控系统的设操掌握典型监控系统硬件：计算机研8香计与实现作的设计方法。软件：组态王软件究型8
8 （4）实验项目与要求 序 号 实验项目名称 时 数 项 目 要 求 项 目 类 型 项 目 性 质 每台（套） 仪器人数 目的要求 主要设备及实验耗材 定额（按自然班） 1 逐点比较法直线插补实 验 2 必 修 操 作 验 证 型 1 加深对逐点比较法 原理的理解，掌握具 体实现方法。 硬件：计算机 软件：Matlab 2 逐点比较法圆弧插补实 验 2 必 修 操 作 设 计 型 1 加深对逐点比较法 原理的理解，掌握具 体实现方法。 硬件：计算机 软件：Matlab 3 数字 PID 控制技术实验 2 必 修 操 作 验 证 型 1 加深对数字 PID 控 制技术的理解，掌握 具体实现方法。 硬件：计算机 软件：Matlab 4 初步了解组态软件 2 必 修 操 作 验 证 型 1 熟悉组态王软件使 用环境，掌握建立监 控系统工程的一般 过程。 硬件：计算机 软件：组态王软件 5 反应车间监控系统组态 设计：初级 2 必 修 操 作 验 证 型 1 掌握监控系统动画 设计方法和一些常 用功能的使用方法。 硬件：计算机 软件：组态王软件 6 反应车间监控系统组态 设计：中级一 2 必 修 操 作 验 证 型 1 掌握监控系统曲线 和报警的设计及使 用方法。 硬件：计算机 软件：组态王软件 7 反应车间监控系统组态 设计：中级二 2 必 修 操 作 验 证 型 1 掌握监控系统报表 的设计及使用方法。 硬件：计算机 软件：组态王软件 8 反应车间监控系统组态 设计：高级 2 必 修 操 作 设 计 型 实 验 1 掌握监控系统数据 库的设计及使用方 法。 硬件：计算机 软件：组态王软件 9 单容水箱监控系统的设 计与实现 2 必 修 操 作 综 合 设 计 型 1 掌握典型监控系统 的设计方法。 硬件：计算机 软件：组态王软件 8 双容水箱监控系统的设 计与实现 2 选 修 操 作 创 新 研 究 型 1 掌握典型监控系统 的设计方法。 硬件：计算机 软件：组态王软件
综合操掌握组态王与数据硬件：计算机组态王与数据库间的数设据通信修作库间数据通信方法。软件：组态王软件计型综基于监控电机运转合硬件：计算机电机运转监控系统的设楼实例，掌握控制系统操设软件：组态王软件计与实现作上位机与下位机通计Step7软件信实现方法。型创新掌握典型离散监控硬件：计算机机械手监控系统的设计选操10E系统的设计实现方软件：组态王软件与实现修作究法。Step7软件型创新掌握典型连续监控硬件：计算机液体混合搅拌监控系统选操研11系统的设计实现方软件：组态王软件修作的设计与实现究法。Step7软件型二、教学内容纲要第一章绪论（理论4学时）（支撑课程目标1、2、5）1.教学目的与要求（1）了解本课程授课内容、知识体系结构及特点、行业背景、明确本课程学习目标及学习要求。（2）掌握计算机控制系统定义、系统结构、工作原理和应用领域。（3）熟悉计算机控制系统组成，熟悉常用计算机控制系统主机方式及特点。了解计算机控制系统的发展过程和发展趋势。（4）掌握计算机控制系统的典型形式，掌握DDC、DCS和FCS三种典型形式特点。（5）本章教学重点是计算机控制系统工作原理和计算机控制系统各典型形式。本章教学难点是计算机控制系统典型形式特点。2.主要内容课程介绍1学时第一节计算机控制系统概述1学时1学时第二节计算机控制系统的典型型式第三节工业控制机的组成结构及特点0.5学时9
9 8 组态王与数据库间的数 据通信 2 选 修 操 作 综 合 设 计 型 1 掌握组态王与数据 库间数据通信方法。 硬件：计算机 软件：组态王软件 9 电机运转监控系统的设 计与实现 4 选 修 操 作 综 合 设 计 型 1 基于监控电机运转 实例，掌握控制系统 上位机与下位机通 信实现方法。 硬件：计算机 软件：组态王软件 Step7 软件 10 机械手监控系统的设计 与实现 4 选 修 操 作 创 新 研 究 型 1 掌握典型离散监控 系统的设计实现方 法。 硬件：计算机 软件：组态王软件 Step7 软件 11 液体混合搅拌监控系统 的设计与实现 4 选 修 操 作 创 新 研 究 型 1 掌握典型连续监控 系统的设计实现方 法。 硬件：计算机 软件：组态王软件 Step7 软件 二、教学内容纲要 第一章 绪论（理论 4 学时）（支撑课程目标 1、2、5） 1. 教学目的与要求 （1）了解本课程授课内容、知识体系结构及特点、行业背景、明确本课程学习目标及学习要求。 （2）掌握计算机控制系统定义、系统结构、工作原理和应用领域。 （3）熟悉计算机控制系统组成，熟悉常用计算机控制系统主机方式及特点。了解计算机控制系 统的发展过程和发展趋势。 （4）掌握计算机控制系统的典型形式，掌握 DDC、DCS 和 FCS 三种典型形式特点。 （5）本章教学重点是计算机控制系统工作原理和计算机控制系统各典型形式。本章教学难点是 计算机控制系统典型形式特点。 2. 主要内容 课程介绍 1 学时 第一节 计算机控制系统概述 1 学时 第二节 计算机控制系统的典型型式 1 学时 第三节 工业控制机的组成结构及特点 0.5 学时
第四节计算机控制系统的发展概况和趋势0.5 学时第二章输入输出接口与过程通道（理论6学时）（支撑课程目标1、2、3）1．教学目的与要求（1）熟悉常用总线接口扩展技术，掌握RS232和RS485总线技术特点及应用方法。（2）掌握数字量输入输出接口与过程通道结构，及通道各部分功能作用。（3）掌握模拟量输入输出接口与过程通道结构，及通道各部分功能作用。（4）熟悉基于总线技术的计算机控制系统硬件设计方法，并可对典型控制系统的硬件部分进行总体研究、分析和设计。（5）本章教学重点是数字量输入输出过程通道和模拟量输入输出过程通道的结构及设计方法。本章教学难点是A/D转换技术和D/A转换技术作用及原理。2.主要内容1学时第一节总线接口扩展技术第二节输入输出接口与过程通道设计原理3学时第三节基于系统总线的计算机控制系统硬件设计1学时第四节基于外部总线的计算机控制系统硬件设计1学时第三章数字控制技术（理论6学时，实验4学时）（支撑课程目标1、2、3）1.教学目的与要求（1）明确掌握数字控制原理和控制方式，熟悉数字控制技术发展过程及应用背景。了解开环数字控制系统和闭环控制系统特点和数控系统分类。（2）掌握直线逐点比较法插补技术及实现方法，并可进行实践应用。（3）掌握圆弧逐点比较法插补技术及实现方法，并可进行实践应用。（4）了解多种电机驱动原理，掌握步进电机驱动原理和技术，并可进行实践应用。（5）本章教学重点是数字控制原理、逐点比较法插补原理，电机驱动原理及作用。本章教学难点是圆弧逐点比较法插补技术和步进电机驱动原理，2.主要内容第一节数字控制基础2学时第二节运动轨迹插补原理2学时第三节电机驱动控制与位置伺服系统2学时10
10 第四节 计算机控制系统的发展概况和趋势 0.5 学时 第二章 输入输出接口与过程通道（理论 6 学时）（支撑课程目标 1、2、3） 1．教学目的与要求 （1）熟悉常用总线接口扩展技术，掌握 RS232 和 RS485 总线技术特点及应用方法。 （2）掌握数字量输入输出接口与过程通道结构，及通道各部分功能作用。 （3）掌握模拟量输入输出接口与过程通道结构，及通道各部分功能作用。 （4）熟悉基于总线技术的计算机控制系统硬件设计方法，并可对典型控制系统的硬件部分进行 总体研究、分析和设计。 （5）本章教学重点是数字量输入输出过程通道和模拟量输入输出过程通道的结构及设计方法。 本章教学难点是 A/D 转换技术和 D/A 转换技术作用及原理。 2. 主要内容 第一节 总线接口扩展技术 1 学时 第二节 输入输出接口与过程通道设计原理 3 学时 第三节 基于系统总线的计算机控制系统硬件设计 1 学时 第四节 基于外部总线的计算机控制系统硬件设计 1 学时 第三章 数字控制技术（理论 6 学时，实验 4 学时）（支撑课程目标 1、2、3） 1. 教学目的与要求 （1）明确掌握数字控制原理和控制方式，熟悉数字控制技术发展过程及应用背景。了解开环数 字控制系统和闭环控制系统特点和数控系统分类。 （2）掌握直线逐点比较法插补技术及实现方法，并可进行实践应用。 （3）掌握圆弧逐点比较法插补技术及实现方法，并可进行实践应用。 （4）了解多种电机驱动原理，掌握步进电机驱动原理和技术，并可进行实践应用。 （5）本章教学重点是数字控制原理、逐点比较法插补原理，电机驱动原理及作用。本章教学难 点是圆弧逐点比较法插补技术和步进电机驱动原理。 2. 主要内容 第一节 数字控制基础 2 学时 第二节 运动轨迹插补原理 2 学时 第三节 电机驱动控制与位置伺服系统 2 学时