1、 西安建筑科技大学校级精品课程建设项目申请书学 院 名 称 信 控 学 院 课 程 名 称 运 动 控 制 系 统 课程层次（本/专） 本 科 所属一级学科名称 控制科学与控制工程 所属二级学科名称 控制理论与控制工程 课 程 负 责 人 嵇启春 申 报 日 期 2006-4-25 西安建筑科技大学教务处制二 OO 五年三月二十日1填 写 要 求一、请严格按表中要求如实填写各项。二、申报表文中外文名词第一次出现时，要写清全称和缩写，再次出现同一词时可以使用缩写。三、请以 Word 文档格式填写表中各栏目。四、凡涉密内容不得填写，需要说明的， 请在本表说明栏中注明。凡有可能涉密和不宜大范围公开的
2、内容，请在说明栏中注明。21课程负责人 1情况姓 名 嵇启春 性别 女 出生年月 1963.04最终学历 研究生 职 称 教授 电 话 13186001263学 位 硕士 职 务 信控学院 副院长 传 真所在院（系） 信控学院 E-mail 1-1基本信息通信地址（邮编） 西安建筑科技大学信控学院 7100551-2教学情况近五年来讲授的主要课程（含课题名称、课程类别、周学 时；届数及学生 总人数）（不超过五门）；承担的实践性教学（含实验、实习、课程设计、毕业论文、毕业设计的年限、学生总人数）；主持的教学研究课题（含课题名称、来源、年限、本人所起作用）（不超过五项）；作为第一署名人在国内外主要
3、刊物上发表的教学相关论文（含题目、刊物名称与级别、 时间）（不超 过十项）；获得的教学表彰/奖励（含奖项名称、授予 单位、署名次序、时间）（不超过五项）。近五年来讲授的主要课程：控制系统数字仿真（64 课时/届）本科，学科专业课，6 学时/周，3 届， 总人数 360 人自控概论（180 课时/届） 本科，学科基 础课， 4 学时/周，3 届，总人数 270 人计算机文化基础（52 课时/届）本科，通修课，4 学时/ 周， 4 届，总人数 340 人线性系统理论基础（54 课时/届）本科，学科方向课，4 学时/周，5 届， 总人数 620 人线性系统理论（60 课时/届）硕 研，学位 课，4
4、学时/ 周， 5 届，总人数 140 人模式识别（40 课时/届）硕研，选修课，4 学时/ 周， 2 届， 总人数 35 人近五年承担的实践性教学：电力拖动控制系统课程设计（五届）：362 人， 2 周/ 每届指导生产实习（四届）： 40 人， 6 周/ 每届指导毕业实习（五届）： 49 人， 3 周/ 每届指导毕业设计（五届）： 49 人， 13 周/ 每届线性系统理论基础实验（五届）：620 人， 6 学时/ 每届指导研究生（四届）： 8 人近五年主持和参加的教学研究课题：加强教学管理，确保人才培养 质量，学校，05.01，主持智能建筑与楼宇自动化新专业方向的课程体系构建与教学内容改革，学
5、校，05.01，主要参加控制理论校级精品课程建设，学校，05.06，主要参加基于网络环境非计算机专业本科计算机文化基础课程体系建设与研究，学校，306.01，主要参加出版的教材和教学辅导书：电工与电子技术基础，主编，机械工业出版社，2004.02现代控制理论基础，第二编者，北大出版社，2006.02自动控制概论，参编，中国建材出版社，2002.01在国内外主要刊物上发表的教学相关论文： 浅论建立教育质量保证体系的理念问题，探索与 实践，探索与实践，05.07以教育教学水平评估为契机，推 动我校自动化专业的建设 ，西安科技大学高教研究，05.05近五年来获得的教学表彰/奖 励： 2001 年，获
6、 2001 年度优秀教学成果三等 奖，西安建筑科技大学，排名第二2003 年，获 2003 年度优秀教学成果三等 奖，西安建筑科技大学，排名第二2003 年，获校师德标兵，西安建筑科技大学2005 年，获 2005 年度教学优 秀成果一等奖，西安建筑科技大学，排名第一2005 年，获 2002 年度优秀教学成果三等 奖，西安建筑科技大学，排名第三2005 年，获 2005 年度研究生 优秀指导教师奖，西安建筑科技大学1-3学术研究近五年来承担的学术研究课题（含课题名称、课题类别、来源、年限、本人所起作用）（不超 过五项）；在国内外主要刊物上发表的学术论文（含题目、刊物名称与级别、 时间 、署名
7、次序）（不超过十项）；获得的学术研究表彰/奖励（含奖项名称、授予单位、 时间、署名次序）（不超过五项）。近五年来承担的学术研究课题：05.08，基于嵌入式 Web 的数字视频监控系统研究，项目负责人2002，多媒体数字水印技术的研究与 应用 2001X29，主要参加03.01，基于仿生学和智能理论 的数字水印信息安全系统的 应用与研究 02JC40，主要参加05.08，陕西省智能建筑重点实验 室组建，主要参加04.01，CABLEMODEM 系统信号完整性分析研究 2003F04，参加在国内外主要刊物上发表的学术论文：基于 S7600A 的电量远抄表系统的设计，西安建筑科技大学学报， 05.0
8、9一种新的数字音频水印算法，西安建筑科技大学学报， 04.03焦炉集气管压力智能控制系统与仿真，西安科技大学学 报 ，05.09焦炉集气管压力系统建模与仿真，系 统仿真学报， 05.10一种数字水印技术反攻击系统的研究， 计算机应用研究， 04.08基于 simulink 焦炉集气管 压力系统仿真模型，冶金自动化，05.08，USB On-The-Go 技术概述和应用研究，工 业控制计算机，05.08 41 课程负责人指主持本门课程建设的主讲教师。2教学队伍情况姓 名 性别 出生年月 职称 学科专业 在教学中承担的工作嵇启春 女 1963.04 教授 自动化自动 控制系统、 现代控制理论、控制
9、系统仿真席爱民 男 1945.08 教授 自动化 自动控制系统、计算机控制系统段中兴 男 1969.12 副教授 自动化 电 力电子技术、交流调速佟 威 男 1970.10 讲师 自动化 自动控制系统、过程控制及仪表何 波 男 1973.04 讲师 自动化 自 动控制系统、交流调速2-1人员构成(含外聘教师)冯兴志 女 1951.8 高工 自动化 自动控制系统实验2-2教学队伍整体情 况概述教学队伍的知识结构、年龄结 构、 师资配置情况（含辅导教师或 实验教师与学生的比例）；主要成员的教学经历、年终考核成 绩以及中青年教师培养计划与效果。多年来，自动化专业一直重 视师资队伍建设， 该课程的教
10、师队伍已经形成一支学历、职称、年龄结构合理、学术水平高、教学科研能力强、成果显著、 热心教育事业的相对稳定的师资队伍，并根据 课程需要配备了辅导教 师和助课教师，几年来，学院有计划的培养了硕士 3 人，博士 3 人，逐 渐形成了精干的教 师梯队，从而大大地促进了该学科建设的发展。运 动控制学科组由 6 名骨干教 师组成，其中教授 2人、副教授 1 人、高工 1 人、讲师 2 人。主讲教师具有相当丰富的理论教学与实践教学经验，并具有鲜明的教学特色。在教学中注意理 论联系 实际，将科研成果引入教学，使该课程教学一直处于 较高水平，受到学生的好 评。2-3教学改革与教学研究近五年来教学队伍教研活动涉
11、及的领域、提出的教改 项目和措施、已经解决的问题和取得的教改成果；在国内外主要刊物上发表的教改教研论文（含题目、刊物名称与级别、时间、署名次序）（不超过十项）（不含第一署名人 为课程负责人的成果）；获得的教学研究表彰/ 奖励（含奖项名称、授予 单位、时间、署名次序）（不超过五项）。学院和教研室高度重视教学改革和教学研究，多次召开教研教改和科研工作会议，探讨教育教学规律，加大工作力度，积极开展科研活动和教研教改活动，支持教师搞科研，成绩显著。积极开展教学研究，大胆推行教学改革和考试改革。教研室通过教学法活动开展一些有针对性的教研活动，深入 进行教学研究， 积极探 讨课堂教学艺术、教学规律、教学内
12、容、教学方法和手段的改革等问题。在教学方法和手段上，为了改变过去单一的课堂讲授模式，课 程教师队伍成员进行了一些有益的 尝试，如案例教学、多媒体课件与黑板板书相 结合等。目前，在课程教学中，讨论式教学、 专题式教学、实践性教学等手段已被广泛采用，既 扩大了信息量，又调动了学生的学习积5极性，取得了较好的教学效果。积极推行考试改革，改革传统闭卷考试方式，注重培养学生解决问题、分析问题 的能力。近五年来，发表教研教改方面的 论文 10 余篇， 课题立项 3 项，教学成果奖近10 项。3课程描述3-1 课程发展的主要历史沿革本课程始设于 1984 年，是自动 化专业本科生培养的专业方向 课。其目 标
13、是“ 注重理论与工程实际结合，培养具有创新精神、 坚实的控制系统理论基 础、较强的控制系统分析和设计能力的工程应用型人才”。最初，由于我校 归属于冶金部，毕业生主要面向冶金行业，因此该课程主要讲授的内容为直流拖动自动控制系统及随动控制系统，近年来随着电力电子技术的发展，PWM 调速系统在电力拖动控制系统中所占的比重越来越高，同时其他各种先进的控制技术也应用到电力拖动系统中，从 1996 年起为适应国家教育部“面向 21 世纪教学内容和课程体系改革计划”的要求，将 课程内容拓展为运动控制系统，以适应自动化专业人才培养的需要。 2003 年运动控制系统被列为学院重点建设课程。通 过借 鉴国内外有关
14、大学自动控制系统及Control Systems and Engineering等的经验， 结合我院自动化专业的人才培养要求，制定了运动控制系统课程的中长期建设规划，并按照 规 划全面开展对运动控制系统课程的建设，包括进一步明确自动化专业人才培养目标、 专业课 程体系教材建设、试卷库建设、课程内容分析和实验改革等。在取得一定成果的基础上，该课 程于 2005 年被评为学院精品 课程。在建 设过程中主要进行了运动控制系统课程 CAI 课件开发、进一步完善了试卷库、设计了网络课堂以及网上辅导答疑系统，有计划地对辅导教师进行英语口语培训， 积极做好开展双语教学的准备工作，加强了辅导教师力量，积极引导
15、和鼓励学生参加学校课外科技创新活动，培养学生的 创新意识和工程实践动手能力。在建设过程中，主要抓了如下工作：1）加强课程的师资队伍建设。送出 5 人在职攻读博士， 2 人在 职攻读硕士学位。2）依托学院“电力拖动控制研究室”、 “综合自动化研究室”、 “非线性系统与图形处理研究室”、 “智能系统与工业控制研究室”等科研平台，通过加强科研工作，提高教学队伍的水平，利用科研成果来充实教学内容、激发学生对运动控制系统课 程学习的兴趣。教学 队伍成员近 5年来作为子项目负责人参与国家自然科学基金项目 2 项、 陕西省自然科学基金项目 3 项、 陕西省教育厅科技攻关项目 2 项、横向科研 项目 5 项。
16、通 过从事科学技术研究，师资队伍水平和素质得到进一步提高，讲课时注重将科研成果和方法引入教学过程，使 讲课内容更充实、更生动，给学生更多启迪。3）注重课堂教学与课外创新实践活动相结合。在 课堂上鼓励学生 积极思考、提 问和回答问题；在实验课将理论验证与综合设计、自主 创新结合起来，给学生更多发挥个人创造力的机会；在课外积极鼓励、指导学生参加学校 “大学生科技创新基地”的科技活动和学生“机器人和倒立摆研发”的科研和科技制作活动，通过此类活动反过来促进课堂教学，有 46 人次参加了各类课外科技创新实践活动，学生的 创新实践能力得到加 强，取得明 显的效果。63-2 教学内容（含课程内容体系结构；教
17、学内容组织方式与目的；实践性教学的设计思想与效果）该课程为自动化专业的专业方向课，课程教学内容分为课 堂教学与课程设计及综合实验两部分，课堂教学 48 学时， 课程设计及综合实验两周。在内容的安排上，避免与前期课程简单的重复， 对前期课程的交叉点、复合面，结合本课程的需要做必要的论述，引 导学生综合利用前期基础知 识，分析与解决新的 问题。课程的教学目的：以电机为对象，以 电力电子功率变换器为弱电控制 强电的媒质，以自 动控制理论为分析和设计基础，以电子线路或计算机为控制手段，掌握运动控制系统的控制规律及设计方法，通过课程设计及综合实验课程巩固理论知识， 验证设计 方法，提高学生的综合能力。以
18、控制规律为主线，根据实际学时，按照循序 渐进的原则组织 教学内容。自动化专业课堂教学为 48 学时，在 讲授直流调速系统的基本内容的基 础上，增加了数字控制的内容，考虑到直流电机调速的发展，加 强了 PWM 系统教学内容，具体内容和学时如下：（一）闭环控制的直流调速系统（12 学时）1直流调速系统用的可控直流 电源(1 学时) ；2V-M 系统 的特殊问题(1 学时)；3脉宽调制变换器及调速系统的特殊问题（2 学时）；4反 馈控制 闭环调速系统的稳态分析和设计(3学时) ；5反馈控制闭环调速系统的动态分析和设计(2 学时 )；6无静差 调速系统和积分、比例积分控制规律（1.5 学时）；7 电压
19、反馈、 电流补偿控制的 调速系统（1.5 学时）（二）多环控制的直流调速系统（16 学时）1转速、电流双闭环调速系统及其静态特性和动态性能(4 学时) ；2调节器的工程设计方法(6 学时) ；3按工程设计方法 设计双闭环调速系统的转 速调节器和电流调节器(4 学时)；4弱磁控制的直流调速系统(2 学时)（三）直流调速系统的数字控制（8 学时）1微型计算机数字控制的主要特点 (1 学时)；2微机数字控制双闭环直流调速系统的硬件和软件(2 学时)；3数字 测速 (1.5 学时)；4数字 PI 调节器 (1.5 学时)；5按离散系统设计数字控制器(2 学时)（四）可逆调速系统和位置随动系统（12 学
20、时）1可逆调速系统的可逆线路、制动问题及其环流问题(3 学时)；2有环流可逆调速系统(3 学时)；3无环流可逆调速系统(2 学时) ；4位置随 动系统(4 学 时)实践性教学环节设计思想与效果：该课程是一门实践性很强的课程， 实践环节是该课程非常重要的 组成部分。 实践性教学环节着重培养学生分析问题、解决 问题及实际对手能力。本课程的实践性教学环节为两周的课程设计及综合实验，要求学生 针对设计要求，利用 课堂所学知识及实验室实测来的系统数据采用工程设计法进行转速、 电流双闭环调速系统设计， 绘 制原理图，编写设计报告，同时进实验室进行实验,检验设计结果，分析数据，编写实验报告。目的是使学生掌握
21、运动控制系统设计的一般步骤及方法。该课程实践环节基本设计思想为：1）紧扣教学大纲，使学生掌握基本系统的组成、 设计及实验。2）课程设计与实际实验相结合。 进实验室前首先进 行工程设计法的设计，加深学生的系统设计的概念。3）仿真与实际实验相结合。在 实际实验 前，学生应对所设计系统进行仿真设计，应用 MATLAB 等仿真软件， 对系统进行仿真，研究不同参数下的系统响应，巩固所学理论知识。 7效果：通过课程设计与实际实验相结合，使学生在掌握 实验 基础上， 对系统设计的概念更清楚，对系统设计的步骤更熟悉，对工程设计法掌握更熟练，为今后实际工作打下良好基础。 3-3 教学条件（含教材使用与建设；促进
22、学生主动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）教材使用与建设：现使用由陈伯时教授主编的教材， 电力拖动自动控制系统 运动控制系统第 3 版促进学生主动学习的扩充性资料使用情况：鼓励和支持学有余力的学生做相对难度较大的选做性的实验，通过实验扩大知识面，加大理解的深度与广度。布置若干计算机仿真与辅助设计类的大作业，以提高学生计算机软件的应用能力。利用网络教学环境，建立虚拟课 堂，虚 拟课堂的内容应适当多于 实际课堂的教学内容，便于学生自学。配套实验教材的教学效果：本校自己编写的课程设计指导书，实验指导书， 经过使用，取得良好教学效果。实践性教学环境：实验环
23、境包括仿真实验环境和实际实验环境。仿真实验环境主要基于 MATLAB。实际实验环境主要基于 MCLII 新型电力电子及电气传动教学实验平台。该实验平台充分考虑学生的特点，强调学生的动手能力，加深 对 理论的理解。网络教学环境：本校已建成完备的校园网络，具 备运行机制良好的硬件环 境，能 够对网络教学提供充分的支持。并能经常保持更新；选编、制作了系列 软件资源。此外，信控学院建有设备完善的网站，并自主研发了多媒体课件和网络教学资源。学院建有计算机室，除配有全套的投影、显示设备外，还备有 60 余台高配置电脑，供学生利用校园网在电脑上主动自学， 讨论，或与教 师交流、讨论。本课程还将教学计划、教学
24、大 纲、教案、虚拟课堂、演示 实验、 习题等有关的教学内容全部在网站上为学生提供。为本课程教学提供了有效的信息和技术的支持。3-4 教学方法与教学手段（含多种教学方法灵活使用的形式与目的；现代教育技术应用与教学改革）本课程在教学组织上力求理论与实践相结合，教育 规律的科学性与 讲课的艺术性相结合，充分利用先进的教学工具，使课堂教学生动活泼，富有生气。 结合本课程的特点，不断完善教学方法，提高教学质量。1 以控制规律为主线、结合 应用实例组织教学内容，教 师应 将自己的体会与经验融入课堂教学，以科研促进教学。基本概念要求正确 简练，课堂语言要求通俗易懂，在基本符合教学大纲和教学要求的前提下，允
25、许教师有自已的特色，以充分调动教师的积极性。2 利用多媒体等先进的教学手段，采用 电子课件和课堂板 书相结合的方法，既 节约板书时间，又使教学资料更详实 ，内容更丰 满，并逐步加大电子课件的比重，使学生适应现代教学方式。3利用网络资源，建立虚拟课堂，进行网上自测、网上答疑和 BBS 论谈，便于学生进行预习、复习和自学。4实验课以学生自已动手为主，教师指导为辅的方式，要求学生用已掌握的知识，对实8验内容作必要的分析与设计，以 实验验证理论分析与设计结 果。根据 实验室设备和人员条件，逐步建立开放性实验 室。3-5 教学效果（含校内同事举证评价、校外专家评价及有关声誉的说明；近三年学生的评价结果；
26、课堂教学录像资料评价）主讲教师嵇启春教授、席爱民教授，在自动控制系统等课 程讲授过程中，采用启发式教学方法，将科研成果引入教学，结合自动控制的工程实例，理论联系实际，充分调动了学生学习的兴趣和积极性，受到学生好 评。在教学手段上引 进了多媒体教学，使教学过程更加生动活泼。在近三年学生教学评 价中成绩均为优良，在我院名列前茅，被学生称 为好老师。校内同事举证评价：教室队伍结构合理，任课教师 工作认真负责，教学内容合理，教学资料完备，应用电子课件与网络资源的先进的手段，使 课堂教学内容更为直观 ，节省了板书时间，充实了教学内容。以科研促进教学，与时俱进，紧跟技术与时代的发展，根据社会对人才的需要，
27、不断充实和完善教材与教学内容。教 书育人，除了向学生 传授专业 知识外，还从其它方面关心学生的成长。课堂教学与实验教学相辅相成，以理 论知识指导实验，以 实验验证 理论，体现了理论联系实际的教学思路，提高了学生的 综合能力。 (西安建筑科技大学 郭芳瑞 教授)校外专家评价（1）坚持理论联系实际的学风。从背景介 绍、内容 选择和展开、实验课的配置都可看出这一特点；（2）坚持抓主要矛盾、揭示事物的本质，将知 识和思维方法 结合，以培养学生的创新能力；（3）坚持由浅入深、有点有面，坚持培养学风严谨、不断创新、勤勤恳恳的教师团队，（4）将控制理论与实际工程系统的分析、 设计紧密结合。工程设计方法在我国
28、实际工程设计中已被广泛采用。多年的教学效果证明学习这些内容的 过程也有效地培养和训练了学生理论联系工程实际的学风。 （西北工 业大学 张洪才 教授）学生的评价：教材综合利用前期基础知识，并注重 结合实际分析和在生 产实践中如何解决新问题来展开，对巩固和提高我们已学的知 识很有好处；教师在教学中能以自 动控制理论为分析和设计基础，以电子线路或计算机 为控制手段来讲述掌握运动 控制系统的控制规律及设计方法，很直观和实用对提高我们综合能力帮助极大。94自我评价4-1 本课程的主要特色（不超 过三项）1、充分考虑当前科学研究的 发展趋势以全新观念组织教学内容教学内容注重以电力拖动控制规律为主线，由 简
29、入繁、由物理概念到数学表述、由从模拟控制到数学控制、由相控到高频 PWM 控制，依次分析、论述电力传动自动控制系统的各种特性。教材中凡涉及到介绍本专业领域中复杂问题 或有重大应用前景的问题时， 给出明确的物理概念并启 发学生的思路。将控制理论与实际工程系统的分析、 设计紧密结合、相互促进，教材中总结归纳的工程设计方法比国外书刊上现今推荐的同类方法更清晰、简明、 实用、有效、有 创造性。2、运用现代信息技术手段完善多媒体 课件制作 长期以来，靠黑板来学习运动 控制系统，学生 难以理解，尤其对动态过程更难以理解，采用多媒体进行教学能形象描述 动态的运动过程使学生在最短 时间内实现知识的积累。本课程
30、目标通过多媒体 课件的建设来实现动态形象教学目的。3、课程设计与综合实验相结合，加强实践性教学环节。该课程是一门实践性很强的课程， 实践环节是该课程非常重要的 组成部分。 实践性教学环节着重培养学生分析问题、解决 问题及实际对手能力。本课程的实践性教学环节为两周的课程设计及综合实验，要求学生 针对设计要求，利用课堂所学知识及实验室实测来的系统数据采用工程设计法进行转速、 电流双 闭环调速系统设计， 绘制原理图， 编写设计报告，同时进实验室进行实验检验设计结果，分析数据，编写实验报告。目的是使学生掌握运动控制系统设计的一般步骤及方法。4-2 本课程在省内外同类课 程中的地位我们是开设本课程是比较早的院校之一，从一开始我 们 就注重理论必须紧密联系生产实际，加强实验这个实践性环节。特 别在生产实习中要求学生能运用控制理 论的思想和方法熟悉现场的自动控制系统，并能解 释或解决生产过程出现的问题 。如自 动化专业学生在武钢实习期间，为厂方提出了许多有关系 统控制方面的合理化建议 ，受到厂方的好 评。本课程在省内外同类课程中处于上等的水平。4-3 目前本课程还存在的不足之 处
