化工儀表及自動化課程標(biāo)準(zhǔn)2016

鄭 州 工 程 技 術(shù) 學(xué) 院課 程 標(biāo) 準(zhǔn) 制 定 審 批 表學(xué) 院 化工食品學(xué)院 教 研 室 精細化工 課程名稱 化工儀表及自動化 課程代碼 26060231 負 責(zé) 人 霍麗 申請時間 2014-03-12 二 O 一四 年 03 月 12 日學(xué)院 化工食品學(xué)院 負責(zé)人 霍麗課程名稱 化工儀表及自動化 E-mail 電話、手機準(zhǔn)內(nèi)容及擬達到目標(biāo)化工儀表及自動化是化工類專業(yè)的一門必修課。該課程從自動控制系統(tǒng)的基本概念入手，系統(tǒng)地講述構(gòu)成自動控制系統(tǒng)的各個基本環(huán)節(jié)，包括被控對象、測量元件及變送器、顯示儀表、自動控制儀表、執(zhí)行器等；以及簡單控制系統(tǒng)、復(fù)雜控制系統(tǒng)、新型控制系統(tǒng)與計算機控制系統(tǒng)；最后結(jié)合化工生產(chǎn)過程講述幾種典型化工單元操作的控制方案。通過對本門課程的學(xué)習(xí)，（1）使學(xué)生掌握基本的自動控制方面的知識；（2）通過對常見熱工參數(shù)的測量原理、常規(guī)儀表的基本功能、自動控制系統(tǒng)基于微分方程的基本分析方法等有一個基本性的及系統(tǒng)性的了解，從而便于在生產(chǎn)實踐中能根據(jù)生產(chǎn)工藝及自動控制兩個方面的要求，為自動控制系統(tǒng)的設(shè)計提供合理的、準(zhǔn)確的工藝條件及數(shù)據(jù)。（3）了解簡單控制系統(tǒng)、復(fù)雜控制系統(tǒng)、新型控制系統(tǒng)與計算機控制系統(tǒng) 姓名 職稱 分工霍麗 副教授 課程內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)制定張鵬 高工 課程內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)制定,昊華宇航化工李靖靖 教授 課程內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)制定蓋艷書 高工 課程內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)制定,石家莊制藥股份公司王嵐 講師 課程內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)審核制定組成員教研室意見簽字： 年 月 日專業(yè)建設(shè)指導(dǎo)委員會意見 簽字： 年 月 日學(xué)院意見簽字： 年 月 日化工儀表及自動化課程標(biāo)準(zhǔn) 課程編號： 26060231課程類型：技術(shù)基礎(chǔ)課課程名稱：化工儀表及自動化計劃學(xué)時：42適用專業(yè)：精細化學(xué)品生產(chǎn)技術(shù)、煤炭深加工與利用、應(yīng)用化工技術(shù)教學(xué)模式：“教、學(xué)、做 ”一體化教學(xué)使用教材：化工儀表及自動化 厲玉鳴主編 化學(xué)工業(yè)出版社教務(wù)處意見簽字： 年 月 日教學(xué)工作委員意見 簽字： 年 月 日第一部分 前言一、課程的性質(zhì)化工儀表及自動化是化工類專業(yè)的一門必修課。該課程從自動控制系統(tǒng)的基本概念入手，系統(tǒng)地講述構(gòu)成自動控制系統(tǒng)的各個基本環(huán)節(jié)，包括被控對象、測量元件及變送器、顯示儀表、自動控制儀表、執(zhí)行器等；以及簡單控制系統(tǒng)、復(fù)雜控制系統(tǒng)、新型控制系統(tǒng)與計算機控制系統(tǒng)；最后結(jié)合化工生產(chǎn)過程講述幾種典型化工單元操作的控制方案。通過對本門課程的學(xué)習(xí)，（1）使學(xué)生掌握基本的自動控制方面的知識；（2）通過對常見熱工參數(shù)的測量原理、常規(guī)儀表的基本功能、自動控制系統(tǒng)基于微分方程的基本分析方法等有一個基本性的及系統(tǒng)性的了解，從而便于在生產(chǎn)實踐中能根據(jù)生產(chǎn)工藝及自動控制兩個方面的要求，為自動控制系統(tǒng)的設(shè)計提供合理的、準(zhǔn)確的工藝條件及數(shù)據(jù)。（3）了解簡單控制系統(tǒng)、復(fù)雜控制系統(tǒng)、新型控制系統(tǒng)與計算機控制系統(tǒng) 先修課：無機化學(xué)；物理化學(xué)等。后續(xù)課：化工原理；化工設(shè)備機械基礎(chǔ);反應(yīng)工程二、課程的基本理念1.堅持以高職教育培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)，遵循“結(jié)合理論聯(lián)系實際，以應(yīng)知、應(yīng)會”的原則，以培養(yǎng)鍛煉職業(yè)技能為重點。2.注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)思維能力和專業(yè)實踐能力。3.把創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)貫穿于教學(xué)中。采用行之有效的教學(xué)方法，注意發(fā)展學(xué)生專業(yè)思維和專業(yè)應(yīng)用能力。4.培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。三、課程的設(shè)計思路化工儀表及自動化課程在設(shè)計思想上充分體現(xiàn)一體化，即：理論與實踐內(nèi)容一體化、知識傳授與動手訓(xùn)練場地一體化、理論與實路教師為一人的“一體化” ?；x表及自動化的課程內(nèi)容要經(jīng)歷由社會調(diào)研的行業(yè)崗位分析到典型工作任務(wù)確定，從典型工作任務(wù)對職業(yè)核心能力的要求到學(xué)習(xí)領(lǐng)域的設(shè)定，強調(diào)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的教學(xué)內(nèi)容是由多個學(xué)習(xí)專情境的整合，在每個學(xué)習(xí)情景構(gòu)建中分成應(yīng)知知識點、職業(yè)能力要點、職業(yè)素質(zhì)訓(xùn)練三個部分，為學(xué)生素質(zhì)能力、職業(yè)能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)開拓了新的途徑，每一個學(xué)習(xí)情境對應(yīng)一個典型工作過程。第二部分 課程目標(biāo)一、課程目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)和總體要求是讓學(xué)生熟悉化工儀表元器件及其使用和它的選擇方法；讓學(xué)生掌握自動控制系統(tǒng)的基本控制環(huán)節(jié)；要求學(xué)生具有對自動控制系統(tǒng)分析能力；具有自動控制系統(tǒng)設(shè)計的基本能力；具有典型儀表的安裝與調(diào)試的能力。通過行為導(dǎo)向的項目式教學(xué)，加強學(xué)生實踐技能的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)；獨立學(xué)習(xí)及獲取新知識、新技能、新方法的能力；與人效、溝通及合作等方面的態(tài)度和能力。二、職業(yè)能力目標(biāo)（一）知識目標(biāo)1.熟悉自動控制的基本知識。2.掌握檢測儀表與傳感器測量過程與測量誤差、儀表的性能指標(biāo)與儀表的分類 壓力檢測及儀表、流量檢測及儀表 物位檢測及儀表、溫度檢測及儀表 3. 顯示儀表動圈式顯示儀表、自動電子電位差計、自動電子平衡電橋 DDZ型顯示儀表、數(shù)字式顯示儀表新型顯示記錄儀表 4. 自動控制儀表基本控制規(guī)律及其對系統(tǒng)過渡過程的影響 模擬式控制器、數(shù)字式控制器 5. 執(zhí)行器 氣動執(zhí)行器、電動執(zhí)行器6. 自動控制系統(tǒng)基本概念 自動化的主要內(nèi)容、自動控制系統(tǒng)的組成工藝管道及控制流程圖、自動控制系統(tǒng)方塊圖 自動控制系統(tǒng)的分類、自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 7. 被控對象的數(shù)學(xué)模型被控對象的特點及其描述方法 對象數(shù)學(xué)模型的建立、描述對象特性的參數(shù) 8. 簡單控制系統(tǒng) 簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成、被控變量的選擇操縱變量的選擇測量元件特性的影響 控制器控制規(guī)律的選擇、控制器參數(shù)的工程整定 （二）能力目標(biāo)1.熟練掌握正確識讀自動控制線圖的方法。2.能正確辨識自動控制圖的檢測儀表，會按照電氣元件說明書查找型號，技術(shù)指標(biāo)，接線方式。3.能按檢測儀表電氣控制線路原理圖正確繪制電氣元件布置圖和電氣元件接線圖。4.能夠按照檢測儀表電氣原理圖檢查所需電器元器件的數(shù)量、型號、質(zhì)量是否與圖紙要求相符。5.能夠按照工藝要求在控制板上進行電器元器件的安裝。6.能夠根據(jù)工藝要求設(shè)計簡單自動控制系統(tǒng)。（三）素質(zhì)目標(biāo)在以實際操作過程為主的項目教學(xué)過程中，鍛煉學(xué)生的團隊合作能力、專業(yè)技術(shù)交流的表達能力；制定工作計劃的方法能力；獲取新知識、新技能的學(xué)習(xí)能力；解決實際問題的工作能力。第三部分 課程內(nèi)容與要求通過實際制作過程完成教學(xué)內(nèi)容，課程建議總課時為 42，項目內(nèi)容組織與學(xué)時分配如下所示：學(xué)習(xí)情境1：檢測與顯示儀表教學(xué)目的及要求：知識點：1、測量過程與測量誤差、儀表的性能指標(biāo)與儀表的分類2、掌握壓力檢測及儀表，了解彈性式壓力計及電器式壓力計的測量原理及結(jié)構(gòu)，掌握壓力檢測儀表的選用原則，及其安裝維護。3、掌握差壓式流量計檢測原理，差壓式變送器的結(jié)構(gòu)，及安裝使用規(guī)定。了解轉(zhuǎn)子流量計、漩渦流流量計、質(zhì)量流量計等。4、掌握物位檢測的意義及主要類型。5、掌握溫度檢測的基本原理，熱電偶溫度計及熱電阻溫度計的測量原理及使用要求。6、掌握顯示儀表的結(jié)構(gòu)原理，了解教學(xué)目的與要求：數(shù)字式顯示儀表和新型顯示儀表。技能點：1、能根據(jù)工藝要求選用合適的檢測儀表。2、會安裝、調(diào)試儀表。學(xué)習(xí)情境 2：化工自動化基礎(chǔ)知識點：1、了解自動控制系統(tǒng)組成，掌握自控系統(tǒng)過度過程及其品質(zhì)指標(biāo)。2、了解自動控制系統(tǒng)對象特性及數(shù)學(xué)建模方法。3、掌握比例、積分、微分控制規(guī)律。4、了解自動控制儀表的類型。5、掌握執(zhí)行器的組成及分類，控制閥的特性及安裝選擇。6、掌握簡單控制系統(tǒng)的組成，掌握被控變量及操縱變量的選擇，了解簡單控制系統(tǒng)控制規(guī)律的選擇及參數(shù)正定。技能點：1、學(xué)會根據(jù)工藝要求設(shè)計簡單控制系統(tǒng)。2、能閱讀并能繪制自動控制系統(tǒng)方塊圖。第四部分 實施建議一、學(xué)時分配學(xué)時分配表序號學(xué)習(xí)情境內(nèi)容 總學(xué)時理論學(xué)時實踐學(xué)時備注1 緒論 32 自動控制系統(tǒng)基本概念 4 3 被控對象的數(shù)學(xué)模型 4 4 檢測儀表與傳感器 10 5 顯示儀表 6 6 自動控制儀表 8 7 執(zhí)行器 3 8 簡單控制系統(tǒng) 4 合計 42 二、教學(xué)方法與手段采用講授法、案例法、任務(wù)驅(qū)動法、多媒體教學(xué)。學(xué)生更多的思維活動空音，發(fā)揮教與學(xué)兩方面的積極性，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平。在規(guī)定的學(xué)時內(nèi)，保證該標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實施。2.教學(xué)過程中，要從高職教育的目標(biāo)出發(fā)，了解學(xué)生的基礎(chǔ)和情況，結(jié)合其實際水平和能力，認真指導(dǎo)。3.教學(xué)中要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的特點，培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)的習(xí)慣，開動腦筋，努力提高學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新精神，分析原因，找到解決問題的方法和技巧。4.重視學(xué)生之間的團結(jié)和協(xié)作，培養(yǎng)共同解決問題的團隊精神。5.加強對學(xué)生掌握技能的指導(dǎo)，教師要手把手的教，多作示范。6.教學(xué)中注重行為引導(dǎo)式教學(xué)方法的應(yīng)用。7.在規(guī)范的前提下，注重對學(xué)生所完成電路工藝及整體美觀方面的引導(dǎo)。8.任課教師根據(jù)學(xué)生情況及學(xué)院條件，可設(shè)計相應(yīng)難度的主題，以達到教學(xué)目的。三、教學(xué)評價與考核方式對學(xué)生實行以職業(yè)能力為中心的考核，通過各種不同的考試形式激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，在解決問題的工作能力；獲取新知識、新技能的學(xué)習(xí)能力；團隊活動的合作能力；職業(yè)語言表達能力等方面得到體現(xiàn)。1.采用階段評價，過程性評價與目標(biāo)評價相結(jié)合，項目評價，理論與實踐一體化評價模式。2.關(guān)注評價的多元性，結(jié)合課堂提問、學(xué)生作業(yè)、平時測驗、學(xué)生實踐教學(xué)體會、施工進度基本技能競賽及考試情況，綜合評價學(xué)生成績。3.應(yīng)注意學(xué)生實踐中分析問題、解決問題能力的考核，對在學(xué)習(xí)和應(yīng)用上有創(chuàng)新的學(xué)生應(yīng)予特別鼓勵，全面綜合評價學(xué)生能力。4.考核知識點與技能點全面開放，以項目帶動知識點的學(xué)習(xí)。（一）對學(xué)生的評價考式課 考核方式：平時占 20%；理論考試占 80%；1.平時成績（課堂提問、學(xué)生作業(yè)、平時測驗、出勤情況）20%3.理論考核 70%以上比例可以根據(jù)實際情況調(diào)整。（二）對教師的評價按照學(xué)校相關(guān)規(guī)定進行。（三）對課程體系的評價按照課程建設(shè)工作條例評價。四、建議教材與主要參考書1.建議教材化工儀表及自動化 厲玉鳴主編 化學(xué)工業(yè)出版社 20092.主要參考書化工自動化及儀表 ，張?zhí)N端編，上海交通大學(xué)出版社化工自動化上、下冊，化工自動化編寫組，化學(xué)工業(yè)出版社五、職業(yè)資格證書的取得六、課程資源的開發(fā)與利用1.信息技術(shù)應(yīng)用（1）注重課程資源和現(xiàn)代化教學(xué)資源的開發(fā)和利用，這些資源有利于創(chuàng)設(shè)形象生動的工作情景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)生對知識的理解和掌握。建議加強課程資源的開發(fā)，建立多媒體課程資源的數(shù)據(jù)庫，努力實現(xiàn)跨學(xué)校多媒體資源的共享，以提高課程資源利用效率。（2）積極開發(fā)和利用網(wǎng)絡(luò)課程資源，充分利用諸如電子書籍、電子期刊、數(shù)據(jù)庫、數(shù)字圖書館、教育網(wǎng)站和電子論壇等崗上信息資源，使教學(xué)從單一媒體向多種媒體轉(zhuǎn)變；教學(xué)活動從信息的單向傳遞和雙向交換轉(zhuǎn)變；學(xué)生單獨學(xué)習(xí)向合作學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。（3）運用現(xiàn)代教育技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，建立虛擬社會、虛擬企業(yè)、虛擬車間、虛擬項目等仿真教學(xué)環(huán)境，優(yōu)化教學(xué)過程，提高教學(xué)質(zhì)量和效率，有利于規(guī)范學(xué)生操作流程，有利于培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)。（4）建立習(xí)題庫及答案，同時為學(xué)生提供了多種版本的參考書，有利于學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固知識。（5）建立學(xué)習(xí)資料庫，推薦國內(nèi)與專業(yè)有關(guān)的網(wǎng)站地址，積極引導(dǎo)與培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)、資料查詢等能力。2.工學(xué)結(jié)合（1）產(chǎn)學(xué)合作開發(fā)課程資源，充分利用本行業(yè)典型的生產(chǎn)企業(yè)的資源，進行產(chǎn)學(xué)合作，建立實習(xí)實訓(xùn)基地，實踐“工學(xué)”交替，滿足學(xué)生的實習(xí)實訓(xùn)，同時為學(xué)生的就業(yè)創(chuàng)造機會。（2）建立一支適合本專業(yè)的、穩(wěn)定的、開放性的、具有豐富實路施工經(jīng)驗的兼職教師，實現(xiàn)理論教學(xué)與實踐教學(xué)合一、專職教師與兼職教師合一、課堂教學(xué)與生產(chǎn)現(xiàn)場教學(xué)合一，滿足學(xué)生綜合職業(yè)能力培養(yǎng)的要求。3.工作規(guī)范（1）認真貫徹“安全第一、預(yù)防為主 ”的方針，認真落實各項安全措施，堅持安全工作是一切工作的基礎(chǔ)，積極完成各項工作任務(wù)。（2）有計劃地組織對學(xué)生進行安全思想、安全制度和安全技術(shù)的教育培訓(xùn)，不斷提高學(xué)生的安全技能和意