自动化专业培养方案和课程介绍

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1、 自动化专业 培养方案及课程介绍 1、自动化专业培养方案一、培养目标培养的学生应具备电工技术、电子技术、控制理论及智能控制理论、计算机技术及应用、自动检测与仪表、系统工程、信息获取与处理技术等较宽广领域的工程技术基础知识和一定的专业知识，能在运动控制、工业过程控制、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理技术、电力电子技术、管理与决策领域从事系统分析、设计、运行、科技开发及研究等方面工作，并具有相关学科交叉知识基础的高级工程技术人才。 二、基本要求学生主要学习电工技术、电子技术、控制理论、信息处理、系统工程、自动检测与仪表、计算机技术与应用、网络技术等方面的基本理论和基本知识，受到较好的工

2、程实践基本训练，具有系统分析、设计、开发与研究的基本能力。毕业生应具备如下要求：掌握本专业领域必需的较宽广的基础理论知识，主要包括电路理论、电子技术、控制理论、信息处理、计算机软硬件知识及应用；较好地掌握运动控制、工业过程控制、检测与自动化仪表、信息处理、电力电子技术 等方面的知识，了解本专业本学科的前沿和发展趋势；具有较扎实的自然科学基础知识，较好的人文社会基础和外语综合能力；获得较好的系统分析、系统设计及系统开发方面的工程实践训练；具有较强的工作适应能力，具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力；掌握一门外国语，具有一定的听、说、读、写、译的能力。 三、标准学制、毕业最低学分、学位标准学

3、制：4年毕业最低学分：164学分学位：工学学士第二课堂：2学分四、课程体系课程体系由第一课堂与第二课堂组成。第一课堂包括通识课程、学科基础课程、专业课程及个性课程。第二课堂由学校大学生素质拓展中心负责，主要包括思想政治素质教育、创新创业能力训练、职业生存能力培养、身心健康素质提升四大类。主要课程：高等数学、线性代数、大学物理、C程序设计、电路、电子技术(I)、电子技术()、自动控制理论、现代控制理论、工厂供电、电气与PLC控制、单片机原理与应用、电力电子技术基础和计算机控制技术等。 五、各类课程学分比例 课程类别学分百分比（%）学 时备 注通识课程类38 23.20 700+3周类10 6.1

4、0 学科基础课程49 29.90 816+3周专业课程专业主干课程40.5 24.60 432+20周专业选修课程20.5 12.50 个性课程6 3.70 总计164 100 六、各类课程设置、学分分配及教学计划进程表（一）通识课程1、I类通识课程序号课程编码课程名称课程名称（英文）学分教学学时开课学期理论实验实践（周）课内课外1 T5130F1001大学英语(1) College English(1) 3 481 2 T5130F2001大学英语(2) College English(2) 3 4823 T5130F3001大学英语(3) College English(3) 3 4834

5、 T5130F4001学术英语English for Academic Purposes 2 3245 T6150C0001计算机应用基础Essentials of Computer Application 1.5 2426 T615SC0001计算机应用基础实验Essentials of Computer Application Experiment 13227 T6210J1001体育(1) Physical Education(1) 1 321 8 T6210J2001体育(2) Physical Education(2) 1 3229 T6210J3001体育(3) Physical

6、Education(3) 1 32310 T6210J4001体育(4) Physical Education(4) 1 32411 T6230J0001军事理论Military Theory and Training 1.5 24 12212 T623KJ0001军事技能训练Military Skills Training3 113 T7210P0001中国近现代史纲要Outline of Contemporary Chinese History 2 321 3 T5130F3001大学英语(3) College English(3) 3 4834 T5130F4001学术英语English

7、 for Academic Purposes 2 3245 T6150C0001计算机应用基础Essentials of Computer Application 1.5 2426 T615SC0001计算机应用基础实验Essentials of Computer Application Experiment 13227 T6210J1001体育(1) Physical Education(1) 1 3218 T6210J2001体育(2) Physical Education(2) 1 3229 T6210J3001体育(3) Physical Education(3) 1 32310 T6

8、210J4001体育(4) Physical Education(4) 1 32411 T6230J0001军事理论Military Theory and Training 1.5 24 122 12 T623KJ0001军事技能训练Military Skills Training3 113 T7210P0001中国近现代史纲要Outline of Contemporary Chinese History 2 32114 T7210P0002马克思主义基本原理General Principles of Marxism 3 32 16315 T7210P0003思想道德修养与法律基础Ethics

9、 and Essentials of Laws 3 32 16216 T7210P0004毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论Essentials of Mao Tsetungs Thoughts, Deng Xiaopings Theories and the Three On-behalves 6 64 32317 T7210P1006形势与政策(1) Situation 如何分析系统的性能;如何设计控制器使系统达到较高的性能指标; 掌握伺服系统设计的基本方法，通过实际伺服系统的设计，培养学生进行系统分析、综合和调试的能力。主要讲授：主要讲授伺服系统的基本结构；执行电动机的选择；伺服系

10、统中信号的检测、放大、转换电路；伺服系统的特性及提高系统品质的方法；常用的线性补偿方法；设计补偿装置的对数频率法；降低灵敏度的设计；按误差和扰动复合控制的系统设计；讨论系统的稳态设计、及其动态设计方法； 介绍伺服系统设计实例。 课程名称（中文）：面向对象技术课程名称（英文）：Object-oriented Technology预修课程：无适用对象和学科方向：电子信息类主要内容：面向对象方法的产生，是计算机科学发展的要求。“面向对象”不仅仅作为一种技术，更作为一种方法论贯穿于软件设计的各个阶段。面向对象技术在系统程序设计、数据库及多媒体开发等领域都得到广泛应用。面向对象技术是从事计算机应用，特别

11、是软件工作者的一门必备基础。主要讲授：面向对象分析、设计和实现的基础知识，类图的UML标记法，类的构造函数和析构函数，派生和继承，虚函数和多态性，运算符重载，特殊成员函数和流类库，模板机制，STL库，容器及范型算法，Windows的消息处理机制，Windows可视化程序结构，文档/视结构及其编程原理。 课程名称（中文）：模式识别导论课程名称（英文）：Introduction to Pattern Recognition预修课程：MA02504概率论与数理统计、MA01003线性代数适用对象和学科方向：电子信息类主要内容：本课程是我校自动化专业选修课之一。该课程是一个导论性质的课，只介绍一些模式

12、识别中最基本的内容，通过该课程的学习，使得学生了解模式识别的基本概念，基本方法和算法原理，为将来研究和利用模式识别奠定一个良好的基础。主要讲授：模式识别的发展概况和应用前景。2.几何分类法（判别函数、线性判别函数、线性判别函数的性质、线性分类器的设计、广义线性判别函数、非线性判别函数、非线形分类器的设计）。3.概率分类法（最小错误率判决规则、最小风险判决规则、最大似然比判决规则、Neyman-Pearsen判决规则、最小最大判决规则、分类器设计、正态分布时的统计决策、参数估计与非参数估计）。4.聚类方法（相似性准则、聚类准则函数、两种简单的聚类算法、系统 聚类、分解聚类、动态聚类、最小张树聚类

13、）。5.句法模式识别（形式语言理论基础、自动机理论、基元提取、句法分析）。 课程名称（中文）：嵌入式微处理器系统课程名称（英文）：Embedded Microprocessor Systems预修课程：无适用对象和学科方向：自动化主要内容：本课程是自动化专业主要专业课之一，通过本课程的学习，可以了解嵌入式微处理器特性、功能和应用以及多用户操作系统平台。本课程以16位单片机为基础，介绍嵌入式微处理器与PC机微处理器的区别；各种I/O、A/D、PWM原理和使用方法；单片机RAM、ROM的扩展；单片机中断系统特点和编程；单片机多用户操作系统；近年来发展及其在单片机系统中的意义。教材：凌阳16位单片机

14、应用基础北航出版社 罗亚非 编。 课程名称（中文）：过程控制系统课程名称（英文）：Process Control System预修课程 ：CN23001自动控制原理适用对象和学科方向：自动化专业主要内容：过程控制研究如何利用控制技术改善生产过程，被控过程包括石化、电力、冶金、轻工、医药、食品等生产系统。本课程系统阐述运用经典和现代控制理论与计算机控制技术，结合过程对象机理，进行过程系统分析、控制方案设计和运行调试的基本方法，着重讨论结合具体过程工艺从系统的角度进行控制方案的设计问题。通过本课程的学习，学生不仅掌握各种复杂控制系统的结构、设计与实现，还包括典型过程单元的分析与控制以及计算机控制与

15、集散控制系统的相关知识。 课程名称（中文）：模糊控制理论及应用课程名称（英文）：Fuzzy Control Theory and Applications预修课程：MA01002多变量微积分适用对象和学科方向：自动化主要内容：模糊控制是以模糊集合论、模糊语言变量以及模糊推理为基础的一种计算机控制方法。也是与传统控制不同的一种新的语言型控制方法。由于模糊控制主要是模仿人的控制经验，而不是依赖于控制对象的模型，因此模糊控制实现了人类的某些智能，是一种典型智能控制，代表了新时代极有生命的智能自动化发展方向，发展迅速，应用广泛，实效显著。本课程介绍模糊控制的主要理论、技术、方法和应用：学习和掌握模糊控

16、制技术，已成为相关领域人们迫切需要。主要讲授：主要讲授模糊数学基础知识、模糊集合及其运算；截集与分解定理；模糊关系与模糊矩阵；模糊关系的合成；模糊逻辑与模糊语言；模糊控制的基本思想；模糊控制的基本原理；模糊控制器设计的基本方法；模糊控制器的结构设计；模糊控制规则的建立和隶属函数的选取；精确量与模糊量的相互转换；模糊控制器的论域、量化因子及比例因子的选择；模糊控制器的算法的实现； 模糊控制器规则的自调整与自寻优；带有自调整因子的模糊控制器；改善模糊控制系统稳态性能的方法与新进展；以典型的例子介绍模糊控制的实际应用。 课程名称（中文）：模糊控制理论及应用(实验)课程名称（英文）：Experimen

17、t of Fuzzy Control Theory and Applications预修课程：CN23110模糊控制理论及应用适用对象和学科方向：自动化主要内容：了解模糊控制系统的组成及基本特点；掌握模糊控制原理及模糊控制系统的调整方法；学习用计算机语言编写模糊控制程序并在一个实际控制装置上调试运行通过。学会用计算机作为模糊控制器，组成模糊控制系统，解决模糊控制器的设计问题，包括最大最小推理；查询表法；具有调整因子的模糊控制器设计；具有调整因子自寻优的模糊控制器设计及各种算法的实际调试。主要实验内容：模糊控制器的设计与调整实验；输入、输出变量的隶属度函数与系统特性的关系研究；模糊控制器的论域、

18、量化因子及比例因子与系统特性的关系研究；调整控制规则表；查询表法；具有调整因子的模糊控制器设计；具有调整因子自寻优的模糊控制器设计。 课程名称（中文）：智能仪器课程名称（英文）：Intelligent Instrument预修课程：无适用对象和学科方向：自动化主要内容：本课程是我校自动化专业的专业选修课程。通过本课程的学习，使学生熟悉单片机的结构和指令系统；了解智能仪器的接口及总线技术；掌握智能仪器的设计方法和常见技术问题的处理方法；熟悉虚拟仪器的概念及其编程开发环境，掌握利用LabVIEW及配套硬件系统实现虚拟仪器一般功能的方法；在此基础上基本能够独立进行一般智能仪器的设计和开发。课程总学时

19、为40学时，学分2个，秋（第七）学期开课。教学重点：单片机的结构特点、指令系统特点、接口技术的运用和扩展，常用集成器件及应用设计；智能仪器的一般硬件结构和软件的设计方法。教学难点：通讯接口、智能仪器的系统设计。 课程名称（中文）：控制网络技术课程名称（英文）：Control Network Technology预修课程：无适用对象和学科方向：自动化主要内容：本课程是我校自动化专业的专业选修课程。通过本课程的学习，使学生了解目前控制网络技术发展的现状及趋势；熟悉目前主流的现场总线技术和以太控制网络的开放系统互联参考模型、系统组成、实时操作系统与管理系统等；进一步了解控制网络与信息网络的互联技术；

20、通过对相关接口芯片和设备的介绍，掌握系统互联的一般方法，为进一步深入开展控制网络技术的研究及实际应用打下一个良好的基础。课程总学时为40学时，学分2个，秋（第七）学期开课。教学重点：各种控制网络的结构特点、参考模型、接口实现技术，网络互联技术及设备；基于网络的控制系统设计。教学难点：系统通信协议参考模型及具体实现、接口实现技术、系统设计。 课程名称（中文）：最优化方法课程名称（英文）：Optimization Methods预修课程：MA01002多变量微积分、MA01003线性代数、CN23001自动控制原理适用对象和学科方向：自动化主要内容：本课程是我校自动化专业的专业选修课。通过本课程的学习，使学生初步掌握最优化的基本原理和方法，试验优化的基本原理、步骤和方法，以及应用和实施工程优化的一般方法和步骤，为进一步深入研究优化理论、方法和工程应用打下初步基础。课程教学重点是经典最优化方法、线性规划和非线性规划，课程教学难点是有约束的非线性规划。