南京师范大学精品课程.docx
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南京师范大学精品课程
南京师范大学精品课程
申报表
推荐单位南师大电气与自动化工程学院
课程名称《电气控制与可编程控制器技术》
课程层次本科
所属一级学科名称电气工程
所属二级学科名称电气工程及其自动化
课程负责人王 恩 荣
申报日期2006年5月10日
南京师范大学
二ΟΟ六年五月十日
填写要求
一、请严格按表中要求如实填写各项。
二、申报表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内容,请在说明栏中注明。
1.课程负责人[1]情况
1-1
基本
信息
姓名
王恩荣
性别
男
出生年月
1962.12
最终学历
研究生
职称
教授
电话
025-
学位
工学博士
职务
院长
传真
025-
所在院系
电气与自动化
工程学院电气工程系
erwang@
通信地址(邮编)
南京市板仓街78号,,南京
1-2
教学
情况
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)(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)。
1、讲授的主要课程
(1)“电子技术”(含数字和模拟):
专业必修课,6学时/周,3届,150人。
(2)“微机原理及接口技术”:
专业必修课,6学时/周,2届,90人。
(3)“网络技术”:
专业选修课,2学时/周,1届,110人。
2、实践性教学
(1)“电子技术”(含数字和模拟)课程实验,课程设计和课程实习,150人。
(2)“微机原理及接口技术”课程实验,课程设计和课程实习,90人。
(3)指导本科生毕业设计:
2届,15人。
(4)指导研究生:
2届,2人。
3、教学研究课题
(1)2005.6-2006.6:
主持“楼宇自动化课程群建设”,校重点课程建设课题。
(2)2005.6-2005.12:
主持“电机实验室新建设”,校实验室建设课题。
(3)2003.6-2003.12:
主持“楼宇自动化实验装置研发及实验室建设”,校课题。
(4)2001.6-2001.12:
主持“工厂供电实验装置研发及实验室建设”,校课题。
(5)2001.12-2003.12:
主持“PLC控制变频调速实验系统的开发研制”,江苏省教委自然科学研究基金(00KJB)。
4、教研论文发表
(1)王恩荣,等。
《自动控制原理》。
化学工业出版社,2002.1。
(主编)
(2)王恩荣,等。
《MCS-51单片机原理应用技术》。
化学工业出版社,2001.8。
(主编)
(3)王恩荣,等。
《最新实用电工手册》”。
化学工业出版社,2001.8。
(参编)
(4)王恩荣,等。
“自研实验设备,推进工科专业实验教学改革”,南京师范大学实践教学改革与实验室管理探索2003.10:
172-176。
5、教学表彰/奖励
(1)2004.12:
“楼宇自动化专业仿真实验系统的研制与实践”,获江苏省优秀教学成果“二等奖”,主持人。
(2)2004.8:
“楼宇自动化”课程群,校第12届优秀教学成果“一等奖”,主持人。
(3)2002.12:
“DG-II型低压电器与工厂供电实验装置”,获江苏省教育系统自制实验设备评比“三等奖”,主持人。
(4)2002.5:
“DG-II低压电器与工厂供电实验装置研制及教学应用”,校第11届优秀教学成果“一等奖”,主持人。
(5)2001.6:
“自动控制原理重点课程建设展评”,校“一类优秀课程”,主持人。
(6)2000.9“基于学分制教学改革下的工业电气自动化专业的特色建设”获校级第10届优秀教学成果“一等奖”。
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)。
1、科研项目
(1)2006.3:
“对用新型磁流液阻尼器驱动的车辆悬挂减振系统的控制研究”,校留学回国人员科研启动经费,3.0万元,与ConcordiaUniversity,Canada合作科研课题,主持人。
(2)2004.12:
“由磁流液阻尼器驱动的车辆悬架系统半主动控制研究”,江苏省国际合作交流重点项目(B042),1.0万元,主持人。
(3)2003.6:
“新型磁流液阻尼器在振动抑制中的应用研究”,江苏省高校自然科学研究基金(03KJB),3.0万元,主持人。
(4)2004.9:
“楼宇自动化综合实验系统的开发研制及实验室建设”,南京工业职业技术学院,合同额134.8万元,主持人。
(5)2004.7:
“智能楼宇电梯自控系统的开发研制及实验室建设”,南京工程学院,合同额36万元,主持人。
2、科研论文
[1]WangER,etal.SkyhookBsedSemi-ActiveControlofVehicleSuspensionwithSymmetricMR-Damper.InternationalConferenceonSensing,ComputingandAutomation(ICSCA’2006),May8-11,2006,ChongQing,China(Accepted).
[2]WangER,etal.ResearchongenerationofasymmetricF-vcharacteristicsforsymmetricMR-damper.ChineseJ.ofMechanicalEngineering,2006,19
(2):
239-244.(EI)
[3]王恩荣,等。
可控磁流液阻尼器控制与滞环特性相分离的模型研究。
中国机械工程学报,2005,41(7):
186-191.(EI)
[4]WangER,etal.Generalizedasymmetrichysteresismodelofcontrollablemagneto-rheologicaldamperforvehiclesuspensionattenuation.J.ofChineseMechanicalEngineering,2004,17
(2):
146-150.(EI)
[5]WangER,etal.ModelinghystereticcharacteristicsofanMR-fluiddamper.Procs.oftheInst.ofMech.Engrs.,J.ofAutomobileEngineering,2003,217(D7):
537-550.(SCI,EI)
[6]WangER,etal.Semi-activecontrolforvibrationattenuationofvehiclesuspensionwithsymmetryMR-damper.J.ofSoutheastUniversity,2003,19(3):
264-269.(EI)
[7]WangER,etal.ForcetrackingcontrolofvehiclevibrationwithMR-dampers.Proc.ofIEEEJoint2005InternationalSymposiumonIntelligentControl&13thMediterraneanConferenceonControlandAutomation(ISIC-MEDInvitedpaper),Limassol,Cyprus,June27-29,2005:
4643-4648.(EI)
[8]WangER,etal.ModelingasymmetrichystereticpropertiesofanMRfluiddamper.Proc.of43rdIEEEConf.onDecisionandControl,Dec.14-17,Atlantis,ParadiseIsland,Bahamas,Dec.14-17,2004:
4643-4648.(EI)
[9]WangER,etal.Semi-activecontrolofvehiclevibrationwithMR-damper.Proc.of42ndIEEEConf.onDecisionandControl,Dec.9-12,Maui,Hawaii,2003:
2270-2275.(EI)
[10]WangER,etal.Analysisofasemi-activelyMR-damperwithhysteresisandasymmetricproperties.Proc.oftheAmericanControlConference,June4-6,Denver,Colorado,USA,2003:
4920-4925.(EI)
3、学术研究获奖
(1)2004.12:
“楼宇自动化专业仿真实验系统的研制与实践”,获江苏省优秀教学成果“二等奖”,主持人。
(2)2002.12:
“DG-II型低压电器与工厂供电实验装置”,获江苏省教育系统自制实验设备评比“三等奖”,主持人。
[1]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
2-1
人员
构成(含外聘
教师)
姓名
性别
出生年月
职称
学科专业
在教学中承担的工作
史国生
男
51.8
副教授
电气工程
负责《电气控制与可编程控制器技术》课程建设总体规划及特色建设
赵瑾
女
61.2
副教授
自动化
负责课程教学手段及特色建设等
鞠勇
女
63.2
高级
实验师
电气工程
负责课程的实践教学和实验室改革与建设等工作
曹弋
女
71.5
讲师
电气工程
负责课程多媒体课件制作、网络课程等建设工作
曹保国
男
67.9
讲师
电气工程
负责课程的教学改革与建设等工作
陈敏
男
62.4
高级
实验师
自动化
负责课程的实验、实训教学和实验室改革与建设工作
姜宁秋
女
75.9
讲师
电气工程
负责课程教学管理与特色建设工作
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。
本课程师资队伍经过近几年的建设,整体政治思想素质和业务素质均得到了极大的提高。
包括课程负责人在内的8位教师中,有3位是中共党员。
建设前,仅有副教授1人,硕士1人,实验师是中级职称。
经过有计划的在职培养和人才引进,,师资结构得到了合理的改善。
每人授课门数都在3门及以上。
(1)职称结构:
教授1人;副教授4人(包含2位高级实验师);讲师3人。
(2)学历结构:
博士1人;硕士2人,本科5人。
(3)年龄结构:
35岁以下2人;36-45岁5人;46-55岁1人。
(4)教龄结构:
20年以下:
4人;20年以上:
4人。
(5)进修情况:
在职读博1人,在职读硕1人;
(6)年终考核:
01年年度考核“优”2人,其他均为“良”;02年年度考核“优”3人,其他均为“良”;03年年度考核“优”5人,其他均为“良”。
04年年度考核“优”4人,其他均为“良”。
05年年度考核“优”5人,其他均为“良”;
(7)资源配置:
具有40台套设备的可编程控制器实验室180M2,每届教学生源约320人,师生比为1:
40。
(8)骨干教师:
国家级“优秀教师”1人(史国生),江苏省优秀青年骨干教师/南师大跨世纪学术带头1人(王恩荣),青年教师教学“十佳”、教书育人奖1人(姜宁秋)。
2-3
教学改革与教学研究
近五年来教学队伍教研活动涉及的领域、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)。
1.教研工作
本教学队伍近几年来在教学方面、教材改革、多媒体CAI课件研发等方面积极开展了以下方面的研究工作。
(1)多媒体CAI课件研发和教学辅助资料的完善:
①史国生、曹弋、赵瑾、曹保国:
《电气控制与可编程控制器技术》powerpoint课件。
②史国生:
《电力传动自动控制系统》powerpoint课件。
③曹弋:
《MATLAB程序设计》powerpoint课件;
《VBforWindows》powerpoint课件。
(2)网络教材制作:
《电气控制与可编程控制器技术》多媒体网络课件
(3)课程建设:
见“《电气控制与可编程控制器技术》课程建设总结”材料
(4)《电气控制与可编程控制器技术》教材教学参考资料编写:
①教材部分习题解参考(史国生编写)
②PLC实验实习控制系统程序设计参考(史国生编写)
③课程设计指导书(史国生编写)
2.教改项目
(1)史国生:
校“十五”重点建设教材项目《电气控制与PLC》宁师教(2001)第43号
(2)史国生:
校教学实验室开放项目:
《微机控制的多功能伺服电机系统》,2002.6
(3)曹弋:
网络课程《MATLAB程序设计》《电气控制与PLC》宁师教(2003)第12号
3.近五年来发表的教研论文
(1)鞠勇:
在实践教学中提高学生使用PLC移位寄存器的技能电气电子教学学报,2001.4(第一作者)
(2)赵瑾:
一种新型的继电器——可编程控制继电器在长丝后纺加弹机上的应用化工自动化及仪表2001.28卷(4)
(3)史国生:
超节点超网孔在电路分析中的应用东南大学学报,2001.6(第一作者)
(4)史国生:
PLC在机械手步进控制中的应用《组合机床与自动化加工技术》2001.8.25第8期(第一作者)
(5)鞠勇:
面向实际工程应用的PLC实验室建设实验室研究与探索,2002.1Vol.21(第一作者)
(6)赵瑾:
可编程控制器在码头起重机控制系统中的应用自动化仪表vol.23No.52002(第一作者)
(7)史国生:
教学艺术的实践与探讨职业技术教育2003.1(第一作者)
(8)鞠勇:
智能楼宇中电梯监控系统的设计电工技术杂志2004.4(第二作者)
(9)赵瑾:
S7-300PLC实现水环境生态修复系统实时监控与控制南师大学报(工程技术版)2005.9(第一作者)
(10)史国生:
可编程控制器在化工过程控制中的应用南师大学报(工程技术版)2005.9(第一作者)
4.教研获奖
(1)2000.6“工业电气自动化专业”被教育部授予“有特色的专业”教高司[2000]28号
(2)2001.6:
“自动控制原理重点课程”,获南师大“一类优秀课程”(王恩荣史国生、王思聪、曹保国、曹弋等)
(3)2004.9:
《电气控制与可编程控制器技术》教材获南师大第12届校级优秀教学成果三等奖(史国生、曹保国、曹弋、鞠勇)
3.课程描述
3-1课程发展的主要历史沿革
目前,随着科技的发展,电气控制与可编程控制器技术已是综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术的一门新兴学科,是实现工业生产、科学研究以及其他各个领域自动化的重要手段之一,应用十分广泛,掌握这方面知识的人才也比较奇缺。
我院在电气工程专业刚成立时就设置了《逻辑控制系统》的课程(现改为电气控制与可编程控制器技术),是最早开设本课程的高等专科学校之一。
几十年来,本课程经过几代教师的教学与改革,积累了大量的教学经验,培养的大批人才深受用人单位好评,并在各个领域做出了积极的贡献。
“电气控制与可编程控制器技术”课程内容包含有“继电接触电气控制”和“可编程控制器技术”两部分,教材采用我校“十五”重点教材建设立项,史国生主编的《电气控制与可编程控制器技术》(2004.2化学工业出版社出版)。
是我院电气工程及其自动化专业“工业电气自动化”专业方向的必修课程,其中“可编程序控制器技术”部分也是电气工程及其自动化专业“楼宇自动化”专业方向、测控技术与仪器专业智能测控技术专业方向和自动控制专业的专业必修课程,其它专业的选修课程。
因此,本课程每年担负的教学人数多达300多人,是专业课程中学生人数最多的一门课程。
《逻辑控制系统》课程建设之前一直是以“继电接触电气控制”和“OMRON可编程控制器应用”为内容进行教学的,存在的主要问题是教学与实践的矛盾十分突出。
例如“继电接触电气控制”的教学实践是采用老师自研的五台电气控制柜让学生设计控制线路进行接线操作,台数少,实验周期长,并且长期使用,设备损坏得不到维修,安全性较差,现已报废;“OMRON可编程控制器应用”的教学实践是以小型C系列机为主,只有十台,可设计的控制系统少,PLC的指令少,目前也不能适应人才培养的需要。
2000年6月,经学校立项,重点对“工业自动化课程群”的建设,包括《自动控制原理》(经典部分)、《逻辑控制系统》、《自动控制系统》和《现代控制理论》四门课程。
其中,《逻辑控制系统》课程是作为“电气工程及自动化”大类本科专业“工业自动化”专业方向的特色来建设的,以突出加强学生工业自动化控制基础知识和工程应用能力的培养。
五年来,本课程的大纲多次进行了修订,内容体系也作了较大的改革与更新、教材重新进行了编写、现代化教学手段的研究与应用、实验与实践教学环节的探索与创新、师资队伍建设等,做了大量的工作,取得了一些成绩,促进了学生优良专业素质培养的质量提高,推动了我院“电气工程及其自动化”大类专业的特色建设。
从2000年起,学校投入到特色专业建设的专项建设经费已达61万元,实验室的专项建设经费达到305.4万元,其中PLC实验室设备进行了更新,购置了工业上广泛应用的三菱可编程控制器和模拟控制系统40台套,面积由90M2扩大为180M2。
为了配合更新的实验室设备进行教学内容更新,经校“十五”教材规划立项,编写并公开出版了《电气控制与可编程控制器技术》教材,为了课程名称与教材一致,从2006级起,《逻辑控制系统》课程改名为《电气控制与可编程控制器技术》。
在课程实验、实习和课程设计的实践环节建设中,为了弥补“继电接触电气控制”的教学实践环节,要求学生根据电气控制线路图,用PLC编程实现控制要求,学生通过系统的实践训练,提高了用PLC控制各种电气控制系统的能力,也保证了本课程的教学质量,推动了“工程技术应用和创新能力”的人才培养目标实现。
社会对应用人才的需要,已迫使我们从探索传统的以“专业基础课程群”为重点的建设向以“专业方向课程群”为重点的建设转变,这是当前教育改革的必然趋势,在这方面尚缺乏成功的经验下我们进行了大胆尝试,以课程中“可编程控制器技术”为核心内容,作为我院电类及自动控制专业人才培养的必修专业知识,加强工程自动控制应用能力训练是人才培养质量的关键。
学生通过对各种模拟控制系统的编程控制,培养学生创新思维能力和工程控制处理能力方面形成了本课程的特色,在全国有了一定的影响,2000年6月我院经教育部教改试点专业立项的“工业电气自动化”专业建设被教育部命名为全国高工专“有特色专业”(高教司[2000]28号);2000年6月“基于学分制教学改革下工业电气自动化专业的特色建设”被评为校第10届“优秀教学成果一等奖”。
3-2教学内容(含课程内容体系结构;教学内容组织方式与目的;实践性教学的设计思想与效果)
针对目前社会需要电气控制与可编程控制器技术的人才数量的供求矛盾日益突出,面对国内外使用较广泛的PLC缺少较全面、系统介绍其原理与工程设计应用的教材的现状,为了紧跟本课程技术的最新发展,让学生真正掌握PLC控制技术,课程组在以下六个方面进行了建设,取得了一些教学成果,形成了本课程的教学特色,从各个环节上确保了专业控制技能培养的质量,提高了学生就业竞争力,提升了我校教学质量的社会影响力。
(1)根据本课程的技术发展,不断更新课程内容,编写出版有特色的教材,使学生真正掌握先进的PLC控制技术,了解最新知识;多次进行了教学大纲修订和学时数调整.
(2)制作与教材相配套的教学课件和网络课程,开创“立体教学”新模式,让学生学的明白,学的有兴趣,培养个性思维想象力,激发控制方式的新思想,促进教学质量的提高;
(3)以课程组教师队伍的建设为抓手,通过观摩听课、教学研讨和实践教学交流等活动,促进整体教学水平的不断提高。
(4)编写与教材相配套的实习、课程设计等辅导材料,为学生创造丰富的实验、实习内容,激发学生的控制激情,开发学生的创新思维能力,提高学生的编程控制水平;
(5)不断更新、开发各种模拟控制系统,及时补充新的实验、实习内容,编写大型、综合性设计课题材料,强化综合性工程实践训练,提高学生综合分析问题、解决问题能力。
(6)坚持课程组教师参与实验、实习、课程设计全过程指导,从中不断提高实践指导水平,吸取开发新的控制系统源泉,提高科研能力。
3-3教学条件(含教材使用与建设;促进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)
1.课程教材、教学资料等建设
教材选用课程组史国生主编的《电气控制与可编程控制器技术》(该书为南师大十五规划教材),化学工业出版社,2004年2月第1版。
教材内容分为三篇,第一篇电气控制技术(四章),第二篇可编程控制器技术(六章),第三篇电气控制与可编程控制器技术实验(二章)。
教材出版二年来,面向全国发行,已被多所高校选作专业教材,2005年再版并第三次印刷,累计发行了二万多册。
本书2004年9月,南师大第12届校级优秀教学成果评比获三等奖。
配合教材编写的教学参考资料有:
①教材部分习题解(教师参考用)②PLC实验实习控制系统程序设计(教师参考用)③课程设计指导书(学生/教师用)。
配合教材制作的:
《电气控制与可编程控制器技术》powerpoint课件。
2.实验实习基地建设
2001年改造了10套PLC综合实验装置(30万元),含有三菱FX2N和欧姆龙C型两种机型和多达十二种模拟工业控制对象;2005.9,院系合并进行了实验室扩建,PLC综合实验装置达到了40套,面积扩大到180M2,模拟工业控制系统达到了十五种,满足了《PLC电气控制实习》、《课程实习》、《课程设计》和《毕业设计》的实践需要。
教材中有实验、实习讲义,有自编的课程设计讲义,使用效果较好。
目前,PLC各厂
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