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1、,兰州资源环境职业技术学院 机电工程系 王燕,课程说课,温度,压力,流量,液位,过程控制是指广泛运用于化工，电力， 冶金，石油等行业生产线的自动控制。,过程控制与自动化仪表课程是生产过程自动化专业的 一门专业核心课程，专业必修课程。,通过学习性的工作任务教学方式，采取情境教学方法培养学生具有相应 的构建过程控制系统和综合分析能力。使学生能够从事生产线调试，操 作，数据处理等工作。,本课程是高等职业技术学校自动化专业的主干课程，是本专业 学生必修的专业技术课程，是学生专业能力的重要组成部分。,课程定位,自控原理,电子技术基础,检测与传感技术,过程控制与自动化仪表,生产实训,前导与后续课程,高等数
2、学,电路基础,教学目标,（1）能够读懂、并能规范地绘制常用带控制点的工艺流程图。 （2）能根据仪表技术说明书的要求正确使用常用检测仪表，能对变送器实施正确地调零、零点迁移、量程扩展操作；能根据工艺和控制要求，合理设置智能PID控制器的相关参数。 （3）能根据仪表技术说明书的维护要求，能对仪表的常见故障和线路故障合理分析，并加以排除。 （4）能够根据工艺与控制要求合理选择常用的温度、压力、流量和物位检测仪表。 （5）能够根据工艺要求，综合运用知识和各种方法，设计出简单控制系统并加以实施。 （6）能够根据被控参数和系统特点，运用临界比例度法、衰减曲线法两种工程整定方法，对简单控制、串级控制、比值控
3、制系统等控制系统，实施正确地调试，使系统在稳定性、准确性和快速性的三项指标基本优化，满足工艺要求。,整个课程设计一个大的总体项目自动控制系统开发与实施。设计自动化仪表与过程控制系统的认识与描述、检测变送仪表、控制仪表、执行器及安全栅、被控过程的数学模型、简单控制系统的设计、提高控制质量的控制系统、满足特定要求的过程控制系统共计六个教学环节。,通过“教、学、做”一体化的教学方法，熟悉过程控制系统组成原理、学会仪表的使用、掌握系统调试方法，综合应用知识与各种方法，最终具备能够分析设计符合各种要求的综合过程控制系统的能力。,设计思路,根据生产过程自动化专业在就业岗位中需要具备的能力，以一个贯穿性的控
4、制实例自动控制系统的开发与实施为载体组织教学内容，以四大参数控制组织课程内容，很好的与实际控制任务相匹配，使学生尽快熟悉岗位任务；为满足绝大多数的工业控制要求，课程内容设计上以单回路控制作为重点，并选择典型复杂控制技术串级控制和前馈/反馈控制为支撑；以高职培养目标为依据，教学活动按照实际的控制系统开发过程控制方案、仪表选择、软硬件开发、系统调试与投运的工作过程，组织教学过程，能突出职业能力的培养，实现零距离就业。,教学内容选取依据,课时分配,学习项目一预计参考学时为4学时，学习项目二预计参考学时为12学时，学习项目三预计参考学时为4学时，学习项目四预计参考学时为14学时。学习项目五预计参考学时
5、为12学时，学习项目六预计参考学时为8学时。 共计48学时，其中理论学时44学时，实践学时4学时。,重点与难点,重点,简单控制系统的组成与设计,控制阀的选择,热电偶的校正与补偿,串级控制系统的组成与设计,难点,传递函数的计算,检测仪表工作原理,热电偶的校正与补偿,分程控制系统的组成与设计,解决方法,1.开展教学做一体化教学 2.增加实践操作能力 3.设计学习情境，进行项目驱动教学。 4.增加课程设计,教学方法与手段,（1）“教、学、做”一体化 过程控制是一门实践性较强的工程技术，采用“教、学、做”一体化的教学方法，不仅便于理论通过学生手脑并用的实践体验加以理解与掌握，从而达到知识内化之目的，同
6、时，由于教学内容的实用性与直观性，将大大增加学生的学习兴趣、激发学生的求知欲望，教学效果明显增强。例如，在介绍调节器的知识时，传统的方法是以较多的篇幅从理论上分析PID调节原理及应用技术，但由于没有紧密地与实践相联系，学生没有直观的实践体验，往往对PID调节原理及其应用技术一知半解，难于实际工作中合理应用。计划将PID调节原理及应用技术通过实践后的分析与求证，使理论紧密地与实践相联系，学生不仅能较快的掌握技术要领，学习的自觉程度也会增强。 （2）工学结合 过程控制技术是一门较综合的工程应用技术，实施“工学结合”的教学改革，对培养学生的职业能力，为社会输送适用人才，实现毕业生零距离就业，具有重要
7、的意义。为此，我们坚持将工学结合贯穿于教学的始终，并着重抓好以下四个方面的工学结合工作：坚持企业指导学校专业建设和课程开发、开展模拟企业环境现场教学、进行企业现场教学和毕业顶岗实习。 （3）企业参观、实习 利用第二课堂，带领学生到相关企业参观，了解自动生产线流程、应用环境、企业文化，拓展学生知识面。,考核标准,课程考核注重学生职业能力的培养和职业素养的养成，采用过程考核和终结性考核相结合的方法。采用自评、组评、师评三方面评价相结合，多角度考核学生的理论知识、职业能力和职业素养。 （1）过程考核 以平时多角度评价的方式，全面考核学生的理论知识、职业能力和职业素养。总成绩为100分。 （2）终结性
8、考核 以期末笔试为主，从主观和客观两方面进行理论知识的考核。总成绩为100分。 （3）总成绩 总成绩=过程考核50%+终结性考核50%。,教材,高职高专“十一五”规划教材 作 者：武平丽 主编 出 版 社：化学工业出版社 出版时间：2007-6-1 本书以控制系统为体系，将过程参数检测变送、显示记录及控制仪表作为组成系统的相应环节，力求完整体现过程控制的整体内容。在参数检测方面，深入浅出地介绍了检测原理及方法；依据其代表性及发展趋势，介绍了目前生产中广泛应用的检测仪表。在控制仪表方面，根据生产实际情况，介绍了模拟、数字控制器和电动、气动执行器。在控制系统方面，着重介绍简单控制系统和几种常用复杂
9、控制系统的设计，以及分布式控制系统（DCS）的硬件和软件体系构成与目前国内常见的几种分布式控制系统（DCS）。此外，还简要介绍了显示记录仪表。最后介绍了典型工业过程的控制。,师资队伍,教学条件,自动化专业现有专职教师5名，兼职教师3名。其中副教授2名，高级工程师1名，讲师3名，工程师1名，完全满足理论与实践教学需要。,过程控制与仪表现有检测实验室，化工仪表实训室，仿真机房，以及多媒体教室，完全满足教学需要。 与新疆金特，广汇等企业进行合作，建立各种实训基地，满足学生实习需求。,（1）掌握常用工业过程控制系统的组成原理与性能特点，熟悉其适用场合。理解被控参数、调节参数对系统性能的影响，掌握被控参
10、数与调节参数的合理确定方法。 （2）掌握常用过程检测仪表的结构与测量原理；理解各种PID控制规律对系统的作用，掌握其使用方法；理解过程控制仪表的组成原理与运行机制，熟悉其功能，掌握功能指令的应用方法。,能力目标,素质目标,锻炼学生竞争、合作、领导、服从、答辩方面的素质,由于采用了体验式教学，学生学习兴趣逐渐提高，考核通过率上升到百分之九十五。 灵活的教学方式得到了教学督导及各位同仁肯定，多次上各种公开课。 学训一体的训练方式，使学生增强了专业知识，锻炼了吃苦耐劳品质，受到同行业好评。,学生在学习完本门课程后可以参加仪表操作工 职业技能培训，由于理论扎实，几乎全部合格，获取 证书。,自动化仪表与
11、过程控制是一门理论性及应用性很强的课程，为突出课程的实践性和职业性，本课程倡导教学方法的多样化。力图通过教师、学生和企业兼职教师密切配合，综合运用各种方法共同完成学习目标与任务。本课程主要采用项目导向、任务驱动法方法，辅助采用案例教学、企业实习、参观等方法。,改革思路,全面推广体验式教学,增强实训环节,增设课程设计,与挑战杯等各种竞赛紧密结合,加强校外实训基地建设,课时说课,内容选取,本次说课内容选取第六章第一节的内容： 系统被控变量和操纵变量的选择 整个课程围绕着总体项目过程自动控制系统开发与实施。,在学习本节课内容之前，学生已经掌握了测量变送器的基本知识， 常见的控制器及其工作原理，过程控
12、制系统常见的执行机构，对过 程控制系统的四个重要环节已经有了全面了解。 通过本节课学习，了解变量选择，更加熟悉过程自动控制系统。,素质目标,能力目标,知识目标,教学目标,知识目标,掌握过程控制系统设计原则,掌握被控变量的选择原则,掌握操作变量的选择原则,掌握干扰量的选择原则,能力目标,学会设计过程控制系统,学会被控变量的选择,学会操作变量的选择,学会工艺图的画法,学会竞争意识,拥有团队协作精神,具有宏观把握的能力,拥有答辩思想,素质目标,系统设计原则,操作变量的选择,被控变量的选择,干扰量的排除,操作变量的选择,负荷的选择,主干扰量的选择,重点,难点,教学的重点和难点,Dick Vaughn - FCB,方法,教,老师怎么教？,学,做,学生怎么学？,学生如何做？,案例,教法,图片，视频,实训,软件仿真,案例设计,软件仿真,习题练习,使理论知识更巩固,使书本东西更生动。,使理论结果更直观。,学,组织讨论,通过传授，探讨方式， 练习使学生接受知识点,引入问题,归纳总结,使学生产生疑问，激发兴趣,通过归纳、整理、总结。使学生掌握知识点,?,!,教学过程,引入问题,约需10分钟,讲授,约需30分钟,练 习,约需20分钟,小 结,约需20分钟,通过本课学习，使学生掌握单回路过程控制系统设计，学会了操纵变量与控制变量的选择，为以后控制系统分析打下基础。,作业,设计化学反应器的温度控制系统。,
