一、课程基本概况
课程名称：控制工程基础 课程负责人：钱华
学分学时：2学分，32学时 所属学院：机械学院
教学对象：机械专业本科生 课程类别：专业必修课
二、课程思政典型案例
案例名称:优秀校友金德华——大国工匠精神的展现
1.课程章节及名称：第2章数学模型建立第2节常用系统微分方程的建立
2.教学目标
知识目标：
能够将高等数学、力学、电磁学等知识，正确表述机电系统的自动控制系统问题；
能够使用高等数学、力学、电磁学、时域分析法、频域分析法，针对机电工程中的自动控制系统进行分析和归纳，建立判断其稳定性和动态性能；
能够运用控制工程基础的基本原理对系统进行评价和校正，改进系统的性能，实现设计的目标；
通过计算机仿真软件，可对实际工程问题进行建模、模拟及校正。
能力目标：
通过使用机械与控制设计软件、工具，对复杂机电工程问题进行预测与模拟，并能够理解其局限性。
能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别和表达机电工程领域的复杂工程问题。
针对机电工程领域的复杂工程问题，能够确定设计目标，提出解决方案。
通过使用机械与控制设计软件、工具，对复杂机电工程问题进行预测与模拟，并能够理解其局限性。
育人目标：
作为机电专业核心课程，必须遵循价值塑造、知识传授、能力培养“三位一体”的人才培养目标，把思想教育融入到理论教学和生产实践全过程，培养学生的爱国情怀，爱岗敬业精神。
3.教学思想
授课学生为大三学生，已经有两年的大学生活经历，根据前两年的学习情况，班级成绩会出现差距，有部分同学会有多门重修课程，好的学生准备着手考研。在教学中要注意调动学生的积极性。情感认知方面正在形成自己的人生观价值观，更应该这个时候给同学树立爱岗敬业精神。
现代教育理念强调各类课程与思政课程同向同行。对于“控制工程基础”这样的“硬核”课程，如何在教学中渗透育人元素，将思想政治教育与课程内容有机融合。
根据学校专业培养方案，“控制工程基础”支撑机电工程专业 12项毕业要 求中的4项。根据毕业要求制定了4个课程目标，在每个课程目标中思考课程思政目标，在课程内容中挖掘思政映射与融入点，探索课程思政的教学新模式。
4.课程思政教学实施
数学模型是通过数学表达式来描述系统动态特性。控制工程数学建模的一般两种方法：方法1.分析方法：根据系统或元件所遵循的有关物理定律来建立数学模型；方法2.实验方法：根据实验数据整理拟合数模。
建立数学模型首先确定系统的输入量和输出量。按信息传递顺序，从系统输入端出发，根据各变量所遵循的物理定律，列写系统中各环节的动态微分方程。消除中间变量，得到只包含输入量和输出量的微分方程。
以机械、电气举例模型建立的过程，而现实世界的模型更是复杂的交叉的。
在系统微分方程建立教学过程中， 以上海海派工匠——金德华在工作中的数学模型建立来分析问题。金德华是云顶集团yd222校友 7855班校友，现任上海锅炉厂有限公司设备能源部副部长。 在其工作中针对数控多功能相贯线切割机（重型容器车间制造汽包管座的关键设备）进行建模分析完成数控多功能相贯线切割机的电气控制系统改造。根据建立的数学模型。采用三菱小型PLC和相关的特殊功能模块来改造相贯线切割机控制系统。整个系统中有机械结构、电气系统、触摸屏及控制软件，最后实现了管端相接、平面管子相接及大小管相接等3种相贯方式的切割控制。编制控制软件，使打包参数控制极为方便，波纹不重叠控制系统大大简化。最终切割机改造投用后，工作可靠、性能良好，加工的管孔切割产品尺寸正确、割口光滑， 生产效率得到提高， 完全符合质量要求。 该设备的电气故障率大大降低，让设备焕发了新的青春。
案例的思考
谈论数学模型是如何建立出来的？金德华校友是如何一步一步成长的？金德华是国家级技能大师、高级工程师，上海电气集团总公司首席技师，上海锅炉厂有限公司设备能源部副部长，曾获“上海市劳动模范”“全国技术能手” “上海市十大工人发明家”及“上海工匠”等荣誉称号。通过网上查找上海电机人的故事 ，讲述他们的工作学习生活带给我们的启发。踏实努力的工匠精神，这是带给我们的财富。所以历届校友人不分男女性别，不分学修专业，不分管理技术创业，都勤奋努力，做出了成绩，获得了成就。有的人在技术岗位上颇有建树，成果累累；有的人在管理岗位上施展才华，成绩斐然；有的人在创业路上一路向前，事业有成；更多的人在平凡的岗位上专注工作，创造价值，这都是工匠精神的表现。
可以看出一个案例的引入，即和课程的内容有相关性，也扩展了人文思政教育的内容。这种在工程实际中建立数学模型具有实践性，广泛的应用性。而建立出数学模型的人又是一直从事生产实际，一步一个脚印的干出来的工匠精神。
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