《熱工檢測與自動控制》課程教學大綱

《熱工檢測與自動控制》課程教學大綱一、課程基本情況課程代碼：101134223005課程名稱（中/英文）：熱工檢測與自動控制/ThermalDetectionandAutomaticControl課程類別：專業(yè)必修課學分：1.5總學時：24理論學時：18實驗/實踐學時：6適用專業(yè)：無機非金屬材料工程適用對象：本科先修課程：大學物理、材料工程基礎教學環(huán)境：多媒體教學開課學院：材料科學與工程學院二、課程簡介1.課程任務與目的本課程是無機非金屬材料工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎必修課程。通過本課程的學習，學生掌握溫度測量和控制的基本方法、掌握常用測控儀表和元件的工作原理和特點；具備正確選用各種測控儀表，初步具有熱工測量的基本技能，增強發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。在本課程緒論環(huán)節(jié)，加入對中國改革開放以來中國在建筑材料研究及生產(chǎn)成果展示，起到激發(fā)學生道路自信，投入建材一線建功立業(yè)的熱情。在課堂上適時介紹我國在檢測領域取得的偉大成就。2.對接培養(yǎng)的崗位能力通過本課程的學習，使學生在學習熱工檢測與自動控制的基礎知識之外，學會如何分析、解決實際工程問題，建立基本的工程思維方式，為培養(yǎng)未來合格的工程師或研究人員打下基礎。三、課程教學目標1.課程對畢業(yè)要求的支撐[畢業(yè)要求指標點4.4]能夠運用科學的方法正確采集、整理實驗數(shù)據(jù)，對實驗結果進行分析和解釋，并通過信息綜合獲得合理有效的結論。[畢業(yè)要求指標點5.2]能夠選擇與使用恰當?shù)膬x器、信息資源、工程工具和專業(yè)模擬軟件，對無機非金屬材料領域復雜工程問題進行分析、計算與設計。[畢業(yè)要求指標點5.3]能夠針對無機非金屬材料研發(fā)、生產(chǎn)與應用中的具體工程問題，通過組合、選配、改進、二次開發(fā)等方式創(chuàng)造性地使用現(xiàn)代工具進行模擬和預測，滿足特定需求，并能夠分析其局限性。2.課程教學目標對應畢業(yè)要求指標點，具體內(nèi)容如下教學目標1：能夠運用科學的方法對無機非金屬材料工程專業(yè)相關熱工設備的溫度、壓力、流量等生產(chǎn)工藝要素進行正確采集、整理相關測試數(shù)據(jù)，對測試結果進行分析和解釋，并通過信息綜合獲得合理有效的檢測結論。（支撐畢業(yè)要求指標點4.4）教學目標2：能夠選擇與使用恰當?shù)膬x器和工程工具，對無機非金屬材料領域溫度、壓力、流量等熱工相關生產(chǎn)工藝參數(shù)進行測量、分析與控制。（支撐畢業(yè)要求指標點5.2）教學目標3：能夠針對無機非金屬材料研發(fā)、生產(chǎn)與應用中溫度、壓力、流量等熱工問題，通過組合、選配、改進、二次開發(fā)等方式創(chuàng)造性地使用檢測工具進行測量和分析，并能夠分析其局限性。（支撐畢業(yè)要求指標點5.3）四、教學課時安排（一）學時分配主題或知識點教學內(nèi)容總學時學時完成課程教學目標講課實驗實踐主題1熱工檢測技術基礎2200課程教學目標1主題2溫度測量儀表8440課程教學目標2、3主題3壓力檢測儀表5410課程教學目標2、3主題4流速與流量檢測儀表7610課程教學目標2、3主題5自動控制基礎2200課程教學目標1、3合計241860（二）實踐教學安排（指含有實驗或?qū)嵺`內(nèi)容的課程）序號實驗/實踐項目名稱實驗/實踐學時實驗/實類型實驗/實要求每組人數(shù)備注1實驗一熱電偶校正實驗4綜合性必做22實驗二風速測定及壓力表校驗2綜合性必做2注：上表填寫完成后刪除1．實驗類型：分“演示性”、“驗證性”、“綜合性”、“設計性”、“創(chuàng)新性”2．實驗要求：分“必做”、“選做”3．每組人數(shù)：指教學實驗項目中在每套儀器設備上同時完成本實驗項目的人數(shù)。如2人合用一臺顯微鏡，則每組人數(shù)為2人；5人合用一臺儀器則每組人數(shù)為5。五、教學內(nèi)容及教學設計主題1熱工檢測技術基礎1.教學內(nèi)容熱工檢測技術發(fā)展概況、工程中的應用。測量的概念、測量系統(tǒng)組成、測量誤差、測量儀表基本技術性能。2.教學重點測量系統(tǒng)組成、測量誤差、測量儀表基本技術性能。3.教學難點測量誤差、測量儀表基本技術性能。4.教學方案設計（含教學方法、教學手段）以課堂講授為主，教師可根據(jù)教學內(nèi)容采取問題討論式教學、案例式教學、啟發(fā)式教學等多種教學手段。在知識講授的過程中，通過誤差的內(nèi)容來引導學生樹立嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和正確的職業(yè)道德。主題2溫度測量儀表1.教學內(nèi)容溫度的基本概念、溫度計的分類，膨脹式溫度計，熱電偶溫度計、熱電阻溫度計，其它種類溫度計的測溫原理及使用方法。2.教學重點熱電偶溫度計、熱電阻溫度計。3.教學難點熱電偶溫度計、熱電阻溫度計。4.教學方案設計（含教學方法、教學手段）以課堂講授為主，教師可根據(jù)教學內(nèi)容采取問題討論式教學、案例式教學、啟發(fā)式教學等多種教學手段。在知識講授的過程中，通過介紹測溫原理的演變來幫助學生領悟科學技術進步是人類文明發(fā)展的助力，引導學生投身科技興國的建設之中。主題3壓力檢測儀表1.教學內(nèi)容壓力的基本概念，測量氣體壓力儀表，液柱式壓力儀表、彈性式壓力儀表的工作原理，壓力儀表的選用和安裝方法。2.教學重點液柱式壓力儀表，彈性式壓力儀表的工作原理、結構及選用。3.教學難點液柱式壓力儀表，彈性式壓力儀表的工作原理、結構及選用。4.教學方案設計（含教學方法、教學手段）以課堂講授為主，教師可根據(jù)教學內(nèi)容采取問題討論式教學、案例式教學、啟發(fā)式教學等多種教學手段。在知識講授的過程中，借助不同壓力測量在原理和應用上的差異來教導學生處理問題應該因地制宜、因勢利導，不要超出適用范圍。主題4流速與流量檢測儀表1.教學內(nèi)容流速與流量測量的基本概念，差壓式流量計、轉子式流量計、動壓式流量計、容積式流量計、渦輪式流量計、渦街流量計、電磁流量計、超聲波流量計的工作原理、特點及使用中的注意問題。2.教學重點差壓式流量計、動壓式流量計的原理、特點及使用中的注意問題。3.教學難點各流量計的原理、特點及選用。4.教學方案設計（含教學方法、教學手段）以課堂講授為主，教師可根據(jù)教學內(nèi)容采取問題討論式教學、案例式教學、啟發(fā)式教學等多種教學手段。在知識講授的過程中，引導學生理論聯(lián)系實際，鍛煉學生發(fā)散思維。主題5自動控制基礎1.教學內(nèi)容自動控制系統(tǒng)發(fā)展概況，系統(tǒng)的組成、分類和規(guī)律。2.教學重點自動控制系統(tǒng)的組成、分類。系統(tǒng)的雙位控制、PID控制、程序控制和智能控制規(guī)律。3.教學難點系統(tǒng)的雙位控制、PID控制、程序控制和智能控制規(guī)律。4.教學方案設計（含教學方法、教學手段）以課堂講授為主，教師可根據(jù)教學內(nèi)容采取問題討論式教學、案例式教學、啟發(fā)式教學等多種教學手段。在知識講授的過程中，應引導學生樹立正確的工程師職責，自覺遵守職業(yè)道德與規(guī)范。六、學生成績評定《熱工檢測與自動控制》作為無機非金屬材料工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課，其內(nèi)容主要涵蓋無機非金屬材料生產(chǎn)過程中所涉及的熱工參數(shù)測量與控制，該課程是在掌握大學物理和工程原理的基礎上為進一步學習無機非金屬材料的生產(chǎn)與制備的基礎性課程。本課程采用過程性考核（50%）和期末考試（50%）相結合的方式，重點考察學生對溫度、壓力和流量/流速等熱工參數(shù)的測量原理、測量方法及其檢測元件的認識與理解，考核方式涉及課堂演講、階段測驗、作業(yè)測評、實驗操作和期末考試等全過程考核。1.課程考核方式及比例本課程考核學生獲取知識的能力、應用所學知識分析問題和解決問題能力、實踐動手能力和創(chuàng)新能力等；考核方式采用作業(yè)評測、課堂活動與表現(xiàn)、平時階段測驗等多種形式、多個階段等全過程的考核，使學生成績評定更加合理多樣，優(yōu)化課程評價體系，進一步提升本課程教學效果。學生成績評定表考核方式平時成績期中考試期末考試出勤作業(yè)課堂活動與表現(xiàn)階段測驗答辯項目小論文實驗√√√√成績比例%1010102050注：（說明，上表編寫完成刪除）1.過程考核包括平時成績和期中考試，根據(jù)本課程要求在所采取的考核方式下方打“√”；2.期末考試為必修選，且占總成績的比例不低于40%；3.采用“其他”考核的要寫明具體形式。2.課程教學目標的考核內(nèi)容2.課程考核方式評價權重本課程教學目標與考核方式評價權重如表所示：課程教學目標支撐畢業(yè)要求指標點考核評價方式權重（%）過程性考核實驗期末考試合計課堂活動與表現(xiàn)作業(yè)及階段測驗教學目標1指標點4.4011125~10教學目標2指標點5.2577520~30教學目標3指標點5.3522310~15合計102010601003.課程成績評價標準平時成績評定及考核標準（樣例）考核環(huán)節(jié)考核結果及標準評估項目及權重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）課堂活動與表現(xiàn)（10%）積極參加課堂活動、討論和匯報，并有自己獨到的見解，能夠準確回答問題，并有自己獨到的見解較為積極參加課堂活動、討論和匯報，能夠準確回答問題，并提出自己的見解能夠主動參加課堂活動、討論和匯報，能夠回答問題參與課堂活動、討論和匯報，基本能回答相關問題不能有效參加課堂活動、討論和匯報，回答不出所有問題作業(yè)（10%）能夠獨立完成作業(yè)，作業(yè)完成質(zhì)量優(yōu)秀，能夠靈活運用所學知識和理論解決問題，并獲得正確結論能夠獨立完成作業(yè)，完成質(zhì)量較高，能夠運用所學知識和理論解決問題，并獲得正確結論能夠獨立完成作業(yè)，完成質(zhì)量符合要求，能夠運用所學知識和理論解決問題，并獲得有效結論基本能夠獨立完成作業(yè)，部分題目解答存在抄襲現(xiàn)象，運用所學知識和理論解決問題的能力基本符合要求不能獨立完成作業(yè)，存在明顯抄襲現(xiàn)象，不具備運用所學知識和理論解決問題的能力階段測驗（10%）完成所有階段測驗，根據(jù)參考答案評分，總評成績?yōu)閮?yōu)秀完成所有階段測驗，根據(jù)參考答案評定分，總評成績?yōu)閮?yōu)良完成所有階段測驗，根據(jù)參考答案評分，總評成績?yōu)橹械韧瓿伤须A段測驗，根據(jù)參考答案評分，總評成績?yōu)榧案駴]有完成階段測試，根據(jù)參考答案評分，總評成績不及格實驗（20分%）實驗報告能夠獨立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表規(guī)范。能夠正確完成實驗報告中提出的問題，并對實驗中遇到的問題進行深入的討論，提出自己的見解。實驗報告能夠獨立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表基本規(guī)范。能夠完成實驗報告中提出的問題，并對實驗中遇到的問題進行討論，提出意見。實驗報告能夠完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)基本合理，能夠進行數(shù)據(jù)處理，圖表基本規(guī)范。能夠基本完成實驗報告中中提出的問題，對實驗中遇到的問題進行討論。實驗報告基本能夠獨立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)圖表齊全，基本完成實驗報告中提出的問題。實驗報告不能獨立完成，存在抄襲現(xiàn)象，報告中提出的問題沒有或基本沒有回答。課程教學目標評價標準（樣例）考核環(huán)節(jié)考核結果及標準評估項目及權重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教學目標1能運用科學的方法對無機非金屬材料工程專業(yè)相關熱工設備的溫度、壓力、流量等生產(chǎn)工藝要素進行正確采集、整理相關測試數(shù)據(jù)，對測試結果能很好地進行分析和解釋，并通過信息綜合獲得合理有效的檢測結論能運用科學的方法對無機非金屬材料工程專業(yè)相關熱工設備的溫度、壓力、流量等生產(chǎn)工藝要素進行較為準確采集、整理相關測試數(shù)據(jù)，對測試結果能較好地進行分析和解釋，并通過信息綜合獲得較為有效的檢測結論能對無機非金屬材料工程專業(yè)相關熱工設備的溫度、壓力、流量等生產(chǎn)工藝要素進行采集、整理相關測試數(shù)據(jù)，對測試結果進行分析和解釋，并通過信息綜合獲得檢測結論能對無機非金屬材料工程專業(yè)相關熱工設備的溫度、壓力、流量等進行檢測，對測試結果進行分析和解釋，并獲得相關結論不能運用科學的方法對無機非金屬材料工程專業(yè)相關熱工設備的溫度、壓力、流量等生產(chǎn)工藝要素進行采集、整理相關測試數(shù)據(jù)，對測試結果不能進行分析和解釋，不能獲得檢測結論教學目標2能夠很好地選擇與使用恰當?shù)膬x器和工程工具，能很好地對無機非金屬材料領域溫度、壓力、流量等熱工相關生產(chǎn)工藝參數(shù)進行測量、分析與控制能夠較好地選擇與使用恰當?shù)膬x器和工程工具，能較好地對無機非金屬材料領域溫度、壓力、流量等熱工相關生產(chǎn)工藝參數(shù)進行測量、分析與控制能夠選擇與使用儀器和工程工具，對無機非金屬材料領域溫度、壓力、流量等熱工相關生產(chǎn)工藝參數(shù)進行測量、分析與控制能對無機非金屬材料領域溫度、壓力、流量等熱工相關生產(chǎn)工藝參數(shù)進行測量、分析與控制不能選擇與使用儀器和工程工具，不能對無機非金屬材料領域溫度、壓力、流量等熱工相關生產(chǎn)工藝參數(shù)進行測量、分析與控制教學目標3針對無機非金屬材料研發(fā)、生產(chǎn)與應用中溫度、壓力、流量等熱工問題，能通過很好地組合、選配、改進、二次開發(fā)等方式創(chuàng)造性地使用檢測工具進行測量和分析，并能夠很好地分析其局限性針對無機非金屬材料研發(fā)、生產(chǎn)與應用中溫度、壓力、流量等熱工問題，能通過較好地組合、選配、改進、二次開發(fā)等方式創(chuàng)造性地使用檢測工具進行測量和分析，并能夠較好地分析其局限性針對無機非金屬材料研發(fā)、生產(chǎn)與應用中溫度、壓力、流量等熱工問題，通過相關方式使用檢測工具進行測量和分析，并分析其局限性能夠針對熱工問題，通過使用檢測工具進行測量和分析，并分析其局限性針對無機非金屬材料研發(fā)、生產(chǎn)與應用中溫度、壓力、流量等熱工問題，不能通過組合、選配、改進、二次開發(fā)等方式進行測量和分析，不能分析其局限性七、教材、參考書目、重要文獻以及課程網(wǎng)絡資源建議教材：（1）劉自放等主編.熱工檢測與自動控制.中國電力出版社,2006（2）杜維等主編.過程檢測技術及儀表(第3版).化學工業(yè)出版社,2018主要參考書：（1）趙恒俠等主編.熱工儀表與自動調(diào)節(jié).中國建筑工業(yè)出版社，1996（2）何適生主編.熱工測量.電力工業(yè)出版社，1980（3）王玲生主編.熱工檢測儀表.冶金工業(yè)出版社，1994（4）張毅主編.自動檢測技術及儀表控制系統(tǒng).化學工業(yè)出版社，2005重要文獻：（1）王浩.短型鉑銠30-鉑銠6熱電偶測試方法研究[J]