《化工儀表及自動化》課程教學(xué)大綱

《化工儀表及自動化》教學(xué)大綱課程編號：11180023英文名稱：ChemicalIndustryMetersandAutomaticControl學(xué)分：2學(xué)時：總學(xué)時32學(xué)時，其中理論32學(xué)時，實(shí)踐0學(xué)時先修課程：高等數(shù)學(xué)E1、高等數(shù)學(xué)E2、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計、大學(xué)物理C、物理化學(xué)1、物理化學(xué)2、化工原理1A課程類別：專業(yè)主干課程授課對象：應(yīng)用化學(xué)（中本一體化）專業(yè)本科學(xué)生教學(xué)單位：化學(xué)化工學(xué)院修讀學(xué)期：第5學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)通過學(xué)習(xí)本課程，應(yīng)用化學(xué)（中本一體化）專業(yè)的學(xué)生能夠掌握基本的自動控制方面的知識，從而在生產(chǎn)實(shí)踐中能夠根據(jù)生產(chǎn)工藝及自動控制兩方面的要求，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)。本課程擬達(dá)到的課程目標(biāo)：課程目標(biāo)1：對過程的自控系統(tǒng)及相應(yīng)的儀表有一個全面的了解，了解主要工藝參數(shù)（如溫度、壓力、流量及物位）的測量方法及其儀表的工作原理和特點(diǎn)。能根據(jù)工藝要求，正確地選用和使用常見的測量儀表及控制儀表。了解化工自動化的初步知識，理解基本控制規(guī)律，懂得控制器參數(shù)是如何影響控制質(zhì)量的。能夠?yàn)樽钥卦O(shè)計提供正確的工藝條件和數(shù)據(jù)，能夠解決化學(xué)及化工產(chǎn)品在設(shè)計-生產(chǎn)-使用等全過程中所面臨的常見工程問題。課程目標(biāo)2：掌握典型的過程檢測和控制儀表工作原理和工作性能，能根據(jù)生產(chǎn)過程的特點(diǎn)和控制要求，選用適當(dāng)?shù)淖詣踊瘍x表和計算機(jī)組成實(shí)用型過程控制系統(tǒng)。能在生產(chǎn)開車、停車過程中，初步掌握自動控制系統(tǒng)的投運(yùn)及控制器的參數(shù)整定，能夠設(shè)計針對復(fù)雜專業(yè)問題的解決方案。課程目標(biāo)3：養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)合作意識與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，具備有效的溝通交流能力，養(yǎng)成遵守職業(yè)規(guī)范的習(xí)慣，并能夠正確認(rèn)識和評價化工過程的控制與自動化對于客觀世界和社會的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任，掌握預(yù)測與實(shí)際現(xiàn)象之間的差異。二、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重指標(biāo)點(diǎn)1-3.能夠解決化學(xué)及化工產(chǎn)品在設(shè)計-生產(chǎn)-使用等全過程中所面臨的常見工程問題。課程目標(biāo)1M指標(biāo)點(diǎn)3-1.能夠設(shè)計針對復(fù)雜專業(yè)問題的解決方案，包括滿足特定需求的生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計、部署與開發(fā)、測試與驗(yàn)證等，并在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識。課程目標(biāo)2H指標(biāo)點(diǎn)5-2.能夠選擇恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備或方法，對系統(tǒng)問題或技術(shù)解決方案進(jìn)行必要的預(yù)測，并能夠理解預(yù)測與實(shí)際現(xiàn)象之間的差異。課程目標(biāo)3L三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程目標(biāo)1控制原理與控制精度掌握自動控制系統(tǒng)基本概念、方塊圖、過渡過程、品質(zhì)指標(biāo)等內(nèi)容，理解自動控制系統(tǒng)的基本概念、數(shù)學(xué)模型及應(yīng)用場景。重點(diǎn)：自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及應(yīng)用場景。難點(diǎn)：自動控制系統(tǒng)的方塊圖、過渡過程、品質(zhì)指標(biāo)。德育要求：學(xué)生們具備與機(jī)械制造、計算機(jī)、自動控制等專業(yè)人員進(jìn)行溝通交流的能力，牢記化工過程控制系統(tǒng)打破國外技術(shù)壟斷、實(shí)現(xiàn)完全國產(chǎn)化的使命和緊迫感，保障國家戰(zhàn)略安全。10集中講授，現(xiàn)場教學(xué)課程目標(biāo)12化工測量儀表掌握化工儀表的分類、性能指標(biāo)、測試、維修等基本知識。熟悉壓力計、流量計、溫度計、物位計等測量儀器，以及控制器、執(zhí)行器等常見儀器儀表的選用與安裝。了解新型傳感器的研發(fā)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢。能夠?qū)⒗碚撝R運(yùn)用到化工企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際過程中，解決儀器儀表常見的故障，保障安全生產(chǎn)。重點(diǎn)：化工儀表的分類、性能指標(biāo)、測試、維修。難點(diǎn)：熟悉壓力計、流量計、溫度計、物位計等測量儀器，以及控制器、執(zhí)行器等常見儀器儀表的選用與安裝。德育要求：樹立專業(yè)信心和自豪感，并掌握辯證唯物主義思想。16集中講授，現(xiàn)場教學(xué)課程目標(biāo)23自動控制方案掌握雙位控制、比例控制(P)、積分控制(I)、微分控制(D)以及PI、PD、PID等幾種控制規(guī)律及其特點(diǎn)；掌握模擬式控制器的基本原理及構(gòu)成部件，了解被調(diào)參數(shù)、調(diào)節(jié)參數(shù)、調(diào)節(jié)規(guī)律選擇的基本原則、工程整定及工程安裝等自動化基礎(chǔ)知識；了解復(fù)雜控制系統(tǒng)、新型控制系統(tǒng)以及計算機(jī)控制系統(tǒng)的主要概念、核心科學(xué)問題及最近研究進(jìn)展和未來發(fā)展趨勢。重點(diǎn)：被調(diào)參數(shù)、調(diào)節(jié)參數(shù)、調(diào)節(jié)規(guī)律選擇的基本原則、工程整定及工程安裝。難點(diǎn)：雙位控制、比例控制(P)、積分控制(I)、微分控制(D)以及PI、PD、PID等幾種控制規(guī)律及其特點(diǎn)。德育要求：為智能傳感器、智能工廠、先進(jìn)材料、芯片制造等化工相關(guān)行業(yè)提供專業(yè)知識和科學(xué)素質(zhì)方面的支持，助力“中國制造2025”和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。6集中講授，現(xiàn)場教學(xué)課程目標(biāo)3合計32四、課程教學(xué)方法課堂集中講授為主，采用案例教學(xué)法、問題導(dǎo)向型、目標(biāo)導(dǎo)向型、小組討論法，并結(jié)合線上教學(xué)及課后個別指導(dǎo)。五、學(xué)業(yè)評價和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評價相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由平時作業(yè)、課堂表現(xiàn)、期末考核三部分組成，均按百分制計分，其中期末考核成績占50%、平時作業(yè)成績占30%、課堂表現(xiàn)成績占20%。2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評價序號教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）課程目標(biāo)3（分值）合計1平時作業(yè)10155302課堂表現(xiàn)5105203期末考試15251050課程目標(biāo)對應(yīng)分值305020100（二）考核與評價標(biāo)準(zhǔn)1.平時成績考核與評價標(biāo)準(zhǔn)分值觀測點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分平時作業(yè)，至少記錄4次按時完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點(diǎn)理解、掌握到位。能夠利用理論知識識別、分析化工儀表及自動化領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題。按時完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點(diǎn)理解、掌握較到位。能夠較好利用理論知識識別、分析化工儀表及自動化領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題。延時完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點(diǎn)理解、掌握基本到位。利用理論知識對化工儀表及自動化領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題有一定的識別、分析。不交和補(bǔ)交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點(diǎn)理解、掌握有偏差。不能利用理論知識對化工儀表及自動化領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題進(jìn)行識別、分析。2.課堂表現(xiàn)每曠課一次扣2分；根據(jù)課堂回答問題、小組交流討論等表現(xiàn)情況進(jìn)行打分。百分制。3.期末試卷考核與評價標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)課程目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計期末考核試題，綜合檢驗(yàn)學(xué)生對課程相關(guān)知識的掌握、綜合應(yīng)用及解決復(fù)雜問題的能力，根據(jù)考試題目設(shè)計相應(yīng)評分標(biāo)準(zhǔn)。百分制，閉卷考試，兩小時。六、教材與參考書（一）推薦教材1．《化工儀表及自動化》，厲玉鳴主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2018年12月第六版。（二）參考資料