| 课程简介 | 教师队伍 |
| 课程名称： | 控制工程基础 | 一级学科： | 08 工学 |
| 二级学科： | 0804 仪器仪表类 | 教学层次： | 本科 |
| 负责教师： | 董景新 | 学校名称： | 清华大学 |
| 院系名称： | 申报状态： | 已获奖 | |
| 申报级别： | 省级 | 申报文件下载： | 无下载文件 |
| 获奖名称： | 获奖年度： | 2004 | |
| 主页地址： | http://166.111.92.13/apply/teacher/course_preview_index.jsp?curid=84&coursename=控制工程基础&curstyle=sky_ | 是否交换： | 否 |
| 浏览次数： | 10994 | 网上评论： | 没有相关评论 |
| 课程介绍： |
控制工程基础课程是清华大学机械学院的平台课程，通过评审已成为北京市精品课程。
随着机电一体化技术的发展，该课程内容不仅为就业以后的科研创新打下基础，在机械类仪器类专业的毕业设计、SRT活动中也占有较大的比重，并成为研究生入学考试中考生人数最多的专业基础课之一。这些的背后反映了该课程在传统产业的改造、以及新兴产业创新中起到重要的作用。
该课程突出机电控制的特点,内容包括了控制系统的动态数学模型、时域和频域分析方法、判断系统稳定性、误差分析、控制系统的综合与校正、计算机控制系统基本概念、MATLAB软件工具在控制系统分析和综合中的应用等。该课程使学生掌握机电闭环控制系统的基本原理及必要的实用知识。
本课程每年度承担的教学任务为300人左右，48学时。
新教学模式注重理论与实践、理论讲授与实验操作的结合，着眼于学生综合素质的培养。教学过程中强化课程六要素即讲授，讨论，作业，实验，考核，教材。体现教师为主导、学生为主体的学习方式。
课堂讲授突出授课内容的基本思路，着重课程基本概念的建立和解决机电控制问题的基本方法的阐明。除经典内容外，及时把教改和教学研究成果及学科最新发展引入教学，一方面引入MATLAB先进控制软件工具使学生加深对经典控制理论的理解，另一方面突出机械对象的系统控制，使学生深化对机电控制系统的基本原理及必要的实用知识的理解和掌握。对于综合练习，从典型的习题和实验入手，作一定讨论，引导学生的学习兴趣，培养学生获取知识、产生知识的能力。除自编的教材外，另推荐中外相近的8本中文教材、5本英文教材供学生选读，以提高学生自主学习、以及扩展获取知识的能力。
为了适应现代化教学的需要，提高教学效率，课堂上采用多媒体课件，除了基本电子课件，上课时根据技术发展补充新课件内容，及时更新讲课内容，多媒体课件的补充课件以PPT幻灯片形式制作。同时将教材外的补充内容放在网上，便于学生查看。
课组教师经常互相听课，取长补短，促进讲课水平的提高。
我们注意及时更新教材，2003年出版的新教材经评审列选为普通高等教育“十五”国家级规划教材及北京市高等教育精品教材。该教材广泛参考了最新国内外同类教材和其它有关文献, 力图形成以下特点:
?? (1) 突出机械运动作为主要控制对象，并对其数学模型和分析综合重点研究;
??? (2) 对课程内容的表达, 着重基本概念的建立和解决机电控制问题的基本方法的阐明, 简化或略去与机电工程距离较远较艰深的严格数学推导内容;
(3) 引入和编写较多的例题习题, 便于自学;
(4) 反映机电一体化新技术和新分析方法。
同时配套分别编制了讲课版和习题版的电子教材，以形成立体化精品教材配套。
??? 为了促进创新性研究型教学体系的建立，我们在精品课建设过程中，花了较多的时间配合教学内容，进行了实验内容、实验设备和实验手段的更新。一方面，利用先进的MATLAB控制软件进行控制系统数字仿真代替原模拟机仿真，达到熟悉仿真工具、增加实验内容的目的。另一方面，改善电动机驱动的速度闭环控制系统和位置闭环控制系统实验条件，更新了实验装置，同时开发了新实验。
??? 实验一、二是“控制系统的时域分析和频域分析”（3学时），利用学校CAD机房，选用当今国际先进的MATLAB控制系统分析软件进行仿真分析。
实验三“双环调速系统”实验（3学时）、以及实验四“电压－机械工作台位移伺服系统”实验（3学时）两个实验是贯穿整个课程内容的综合性实验，除利用前两个实验的软件工具自行设计进行系统综合校正的仿真外，更重要的是自行设计进行实物系统的综合校正实验。最后完成实验报告。
教学实验装置是我们自行开发建设的，是机械设备运动控制基础性实验。
另外，我们还开发了倒立摆教学实验装置用于演示实验，同时供后续课程和科技活动进一步研究的同学作为实验对象。
除基本教学外，我们利用实验室条件，在学生自愿报名的基础上，选择少数学习基础较好的学生进行深入一步的教学实验研究，平均每人多用20学时左右，相当于额外加一门选修实验课，加强了学生的实验动手能力。
?? 教学实验室曾接纳SRT活动的本科生6名，锻炼了学生科技实践能力。
作业是该课程十分重要的环节，我们采取对于学生作业完全批改的方式。针对其中改作业时发现的较普遍存在的问题，利用课堂时间，进行一定的讲解讨论。
课程总成绩由讨论、作业、实验研究和项目训练和期末考试几部分组成，以闭卷考试成绩为主（占60%）。我们对课程考试作了相应改革，除大部分学生参加闭卷考试外，对于参加教学实验研究的学生，通过现场实验操作+口试给出最后成绩代替书面考试。
??? 该课程涉及机、电交叉学科，要求教师在机、电方面均有扎实的理论基础以及较高专业知识。这些都要求教师不断提高自身业务水平，因此，（1）课程讲员除承担教学任务外，均同时从事前沿科研工作，以适应研究型大学师资本身的素质要求。（2）课程讲员参加实验室改造建设，熟悉课程实验，并亲自带实验。
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