《专业实验二》课程教学大纲

《专业实验二》课程教学大纲、课程基本信息Experiments ofMajor CoursesPart英文名称课程代码BEEE1056Two课程性质大类基础课程授课对象能源与动力工程学分

0.5学时36主讲教师王健翔修订日期2021年2月指定教材自编讲义

二、课程目标

（一）总体目标本课程为大类基础课程，专业实验

（二）涵盖了本专业的专业必修课程中动力机械、锅炉原理及设备、热泵技术、热工过程与控制和热力发电厂五门课程涉及到的相关实验本课程为学生提供一个书本知识到实践的落地途径通过实验室设计实验来验证书本中的理论知识，提升学生知识活学活用的能力；通过实验产生的各种效果,提升学生对于学习的兴趣；通过专业知识的实际应用普及和学习，提升学生的专业成就感通过对实验结果和实验内容的分析提升学生发现问题解决问题的能力，使学生具备工科动手能力

（二）课程目标课程目标1:

1.1验证负反馈系统的开环传递函数的阶跃响应；

1.2掌握开环增益系数对系统稳定性的影响；

1.3掌握验证时间常数对系统稳定性的影响；课程目标

22.1掌握制冷（热泵）循环系统的工作原理，观察制冷工质的蒸发、冷凝过程和现象

2.2测定制冷设备的制冷功率，验证能量守恒定律课程目标

33.1验证PID调节系统

3.2掌握应用频率综合法对系统进行PID矫正的方法；

（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系表1:课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表课程目标课程子目标对应课程内容对应毕业要求负反馈系统的开环传递函数的阶跃

1.1毕业耍求

4、

5、

6、

8、12响应验证实验课程目标

11.2开环增益系数对系统稳定性的影响毕业要求

4、

5、

6、

8、12掌握验证时间常数对系统稳定性的

1.3毕业要求

4、

5、

6、

8、12影响

2.1热泵工作演示实验毕业要求

1、2课程目标

22.2毕业要求

4、

5、

6、

8、12制冷功率测定及能量守恒验证实验

3.1PID调节系统验证实验毕业要求

4、

5、

6、

8、12课程目标3掌握应用频率综合法对系统进行

3.2毕业要求

4、

5、

6、

8、12PID矫正的方法；

三、教学内容实验一基于MATLAB-S imu Iink的控制系统时域分析

1.教学目标掌握控制系统的时域分析方法；掌握开环增益系数对系统稳定性的影响；掌握时间常数对系统稳定性的影响；完成编程实现仿真模拟

2.教学重难点负反馈控制系统的编程实现

3.教学内容

（1）Matlab及其仿真工具Simulink的基本应用

（2）调整开环增益系数以分析其对系统稳定性的影响

（3）调整时间常数以分析其对系统稳定性的影响

4.教学方法讲授、演示、探讨、实践能自主完成所有的实验，并能理解每一步操作每一个现象的原因实验二热泵系统演示实验

5.教学目标掌握制冷热泵循环系统的工作原理，观察制冷工质的蒸发、冷凝过程和现象；测定制冷设备的制冷功率，验证能量守恒定律

6.教学重难点工质蒸发、冷凝过程现象；制冷功率的测定及能量守恒验证实验

7.教学内容1制冷热泵循环实验系统的工作原理及组成2工质蒸发现象观察及原因剖析3工质冷凝过程现象观察及原因剖析4制冷功率的测定及能量守恒验证

8.教学方法讲授、演示和讨论

9.教学评价能自主完成所有的实验，并能理解每一步操作每一个现象的原因实验三基于MATLAB的PID校正设计及仿真

1.教学目标掌握PID的实现方法；掌握频率综合法对PID矫正实现；掌握频率综合法矫正PID的原理；完成编程实现仿真的模拟

2.教学重难点编程实现仿真控制的模拟

3.教学内容1PID调节控制的原理2频率综合法矫正的原理3编程实现4分析设计过程及结果

4.教学方法讲授、演示和讨论能自主完成所有的实验，并能理解每一步操作每一个现象的原因U!表2各实验的具体内容和学时分配表（五号宋体）实验实验内容内容学时分配Mat lab软件及其仿真工具2Simulink的基本应用调整开环增益系数以分析其实验一2对系统稳定性的影响调整时间常数以分析其对系2统稳定性的影响热泵工作演示实验2实验二制冷功率测定及能量守恒验证3实验PID调节控制的原理2

（2）频率综合法矫正的原理2实验三编程实现并分析设计过程及2结果

五、教学进度学生自主预约实验，在学期内完成

六、教材及参考书目

1、自编讲义

2、《MATLAB/Simulink与控制系统仿真》，王正林等著，ISBN8

七、教学方法

1.讲授法通过讲授本课程的基本概念与基本原理，帮助学生了解并掌握教育与教育学、教育功能、教育目的、教育制度、教师与学生、课程、课堂教学以及学校德育的相关知识

2.讨论法围绕“当前教育理论前沿”、“教育个体功能与社会功能的冲突与融合”、“当代教师专业成长的实践路径”、“理想师生关系的建立路径”等主题组织学生进行讨论

3.演示法通过课堂展示“我国教育目的价值取向”案例片段、模拟表演从学前教育到高等教育的成长历程等方式帮助学生形成主体体验，依据程序教学的方法步骤分解课堂教学步骤并进行设计、展示

4.实践法通过开展学生自主学习，自主操作仪器进行实验的方式，提供学生落地书本知识，提升动手能力的途径，激发学生自我学习、自我分析和对科学的兴趣

八、考核方式及评定方法-课程考核与课程目标的对应关系表4课程考核与课程目标的对应关系课程目标考核要点考核方式

1、能正确编写程序，实现仿真功能编程实践

2、能否调整正确实验参数，获实验一取正确的结果实验报告

3、能对实验结果做出合理的解释

1、热泵工作原理清晰

2、清晰知道实验的原理，实验实践操作设备的相关信息实验二实验报告

3、能完成各项实验并得出正确实验结果和数据

1、能正确编写程序，实现仿真功能编程实践

2、能否调整正确实验参数，获实验三取正确的结果实验报告

3、能对实验结果做出合理的解释-评定方法

1.评定方法操作成绩70%,实验报告30%

2.课程目标的考核占比与达成度分析表5课程目标的考核占比与达成度分析表考核占比操作实验报告总评达成度课程目标课程目标12812课程目标1+课程目2+课程目课程目标2146标3课程目标32812三评分标准评分标准90-10080-8970-7960-6960课程目标优良中合格不合格A BC DF能说出相关的理论知能说出相关的理论能基本说出相关的能清晰说出相关的理勉强能基本说出相识；能正确编程完成知识；能正确编程理论知识；能编程论知识；能正确编程关的理论知识；勉仿真环境的搭建；能完成仿真环境的搭完成仿真环境的搭完成仿真环境的搭强或不能编程完成准确完成实验的操建；能完成实验的建；能基本完成实建；能准确快速完成仿真环境的搭建；课程作，并获取正确的实操作，并获取实验验的操作，并获取实验的操作，并获取勉强或不能基本完验结果；能书写规范、结果；能书写规范实验结果；能书写目标1正确的实验结果；能成实验的操作，并详尽的实验报告的实验报告较为规范的实验报书写规范、详尽的实获取实验结果；不告验报告能提出实验能书写较为规范的改进的措施方法实验报告评分标准90-10080-8970-7960-6960课程目标优良中合格不合格A BC DF基本不能简说出热能说出热泵工作原能基本说出热泵工能清晰地说出热泵工能简单说出热泵工泵工作原理；大概理；清晰知道实验的作原理；知道实验作原理；非常清晰知作原理或部分说知道实验的原理，原理，实验设备的相的原理，实验设备道实验的原理，实验出；大概知道实验关信息；能完成各项的相关信息；能完实验设备的相关信课程设备的相关信息；能的原理，实验设备实验并得出正确实验成各项实验并得出息；不能完成各项完成各项实验并得出的相关信息；能勉目标2结果和数据实验结果和数据实验并得出实验结正确实验结果和数强完成各项实验并果和数据据能提出实验不足得出实验结果和数和改进之处据能说出相关的理论知能说出相关的理论能基本说出相关的能清晰说出相关的理勉强能基本说出相识；能正确编程完成知识；能正确编程理论知识；能编程论知识；能正确编程关的理论知识；勉仿真环境的搭建；能完成仿真环境的搭完成仿真环境的搭完成仿真环境的搭强或不能编程完成准确完成实验的操建；能完成实验的建；能基本完成实建；能准确快速完成仿真环境的搭建；课程作，并获取正确的实操作，并获取实验验的操作，并获取实验的操作，并获取勉强或不能基本完验结果；能书写规范、结果；能书写规范实验结果；能书写目标3正确的实验结果；能成实验的操作，并详尽的实验报告的实验报告较为规范的实验报书写规范、详尽的实获取实验结果；不告验报告能提出实验能书写较为规范的改进的措施方法实验报告。