过程与控制教学大纲

关键词: 仪表 工艺 化工 控制

过程与控制教学大纲(通用8篇)

篇1:过程与控制教学大纲

《专业英语》(过程装备与控制工程专业)教学大纲 修订单位:机械工程学院化工机械系

执 笔 人:孙铁

一、课程基本信息

1.课程中文名称:专业英语

2.课程英文名称:Specialized English(Process equipment and control engineering)

3.适用专业:过程装备与控制工程专业

4.总学时:96学时

5.总学分:6学分

二、本课程在教学计划中的地位、作用、任务

本课程旨在培养学完基础英语的高年级学生顺利阅读专业英语文献的能力,因此本课程在过程装备与控制工程专业的一体化教学中也是不可缺少的一环。本课程在巩固基础英语的同时,为学生学习新的科学知识与科学技术、查阅本专业英文文献、引进先进技术、掌握国际上本专业发展动态打好语言基础。

三、课程内容与教学基本要求

Lesson 1.(2学时)

Text A Metal

Text B Heat Treatment

掌握全部词汇,讲授重点段落,科技英语语法特点(Ⅰ),其余自学

Lesson 2.(2学时)

Text A Mechanical Properties of Materials

Text B Factor of Safety

掌握全部词汇,讲授重点段落,科技英语语法特点(Ⅱ),其余自学

Lesson 3.(2学时)

Text A Mechanical Vibrations

Text B The Calculation of NaturalFrequency

掌握全部词汇,讲授重点段落,科技英语语法特点(Ⅲ),其余自学

Lesson 4.(2学时)

Text A Gear Drives

Text B Gear Tooth Design

掌握全部词汇,讲授重点段落,科技英语主要修辞特点,其余自学 Lesson5.(2学时)

Text A Types of Corrosion

Text B Stainless Steels

掌握全部词汇,讲授重点段落,科技英语翻译技巧(Ⅰ), 其余自学 Lesson 6.(5学时)

Text A The Bernoulli Equation without Friction

Text B Pipes and Valves

Text A,B全文讲授

辅导学习:科技英语翻译技巧(Ⅱ)

Lesson 7.(5学时)

Text A Design of Welded Equipment

Text B Weld Design

Text A,B全文讲授

辅导学习:科技英语翻译技巧(Ⅲ, Ⅳ)

Lesson 9.(5学时)

Text A Overview of equipment fabrication and design principles

Text B Types of pressure vessel and principles of shell design

Text A,B全文讲授

辅导学习:科技英语翻译技巧(Ⅴ)

Lesson 10.(5学时)

Text A General Theory of Membrane Stresses in Vessels under Internal Pressure Text B Formed Heads

辅导自学:科技英语翻译技巧(Ⅵ)

Lesson 11.(4学时)

Text A Thick Cylinder

Text B Autofrettage of Thick Cylinders

Text A,B全文讲授

辅导学习:怎样写英文摘要(Ⅰ)

Lesson12.(4学时)

Text A The Basic Theory of Thermodynamics(Ⅰ)

Text B The Basic Theory of Thermodynamics(Ⅱ)

Text A,B全文讲授

辅导学习:怎样写英文摘要(Ⅱ)

Lesson13.(4学时)

Text A Compression of Gas and Compressors

Text B The Reciprocating Compressor and the Straight-lobe Compressor Text A,B全文讲授

辅导学习:怎样写英文摘要(Ⅲ)

Lesson14.(4学时)

Text A Compression Cycles and Compressor Staging

Text B Multistaging Compressors

Text A,B全文讲授

辅导学习:怎样写英文摘要(Ⅳ)

Lesson15.(5学时)

Text A Fluid-moving Machinery

Text B Classifications and Characteristics of Pumps

Text A,B全文讲授

辅导学习:怎样写英文摘要(Ⅴ)

Lesson 16.(4学时)

Text A Centrifugal Pumps

Text B Theory of Centrifugal Pump

Text A,B全文讲授

辅导学习:怎样写英文摘要(Ⅵ)

Lesson 17.(5学时)

Text A Agitation Equipment

Text B Agitation of Liquids

Text A,B全文讲授

辅导学习:怎样写英文摘要(Ⅶ)

Lesson 18..(5学时)

Text A Principles of Heat Flow in Fluids

Text BHeatExchanger

Text A,B全文讲授

辅导学习:怎样写英文摘要(Ⅷ)

Lesson19.(5学时)

Text A Drying of Solid

Text B Drying Devices

Text A,B全文讲授

辅导学习:怎样写英文摘要(Ⅸ)

Lesson 20.(4学时)

Text A General Principles of Sedimentation Centrifuges Text B A Solid-bowl Centrifuge

Text A,B全文讲授

自学:科技文献检索概述

Lesson 21.(5学时)

Text A Continuously Fed Centrifuges

Text B Filter Media and Filter Rating

Text A,B全文讲授

自学:我国主要检索工具

Lesson 22.(4学时)

Text A Cyclone Separators

Text B Hydroclones

Text A,B重点讲授

讲授:美国《工程索引》检索

Lesson 23.(5学时)

Text A Mass transfer and its applications

Text B Design of packed Towers

Text A,B全文讲授

辅导自学:美国《化学文摘》检索

Lesson 24.(4学时)

Text A Design of Saddle Supports

Text B Skirt Supports

Text A,B重点讲授

辅导自学:美国专利文献检索

Lesson 25.(4学时)

Text A Stress Categories

Text B Ultrasonic Procedures for Austenitic Welds

重点讲授

辅导自学:《世界专利索引》检索

四、考核方式

考查,平时成绩占30%

五、成绩评定

5级评分制

六、本课程对学生创新能力培养的措施

1、到图书馆现场查阅英文资料

2、给学生关于本专业的最新技术动态的英文资料随堂翻译。

3、上课考需要的专业词汇。

七、教材及参考书

教 材:殷旭伟编《化工机械专业英语阅读》化学工业出版社 参考书:《科技英语教程》化学工业出版社

篇2:过程与控制教学大纲

课程具有实践性强,内容繁杂,名词概念多,教师教学过程容易单调,学生学习遇到枯燥乏味、抽象难懂问题容易失去兴趣。

在教学改革实践中,本文从教学模式、教学方法和能力培养等方面结合创造轻松愉快教学氛围实现教学目标作一些尝试和探索。

关键词:检测与控制 因材施教 教学方法 兴趣

教学

冶金过程检测与控制是实践性很强的学科。

教师要通过以实践为导向进行教学,把枯燥而深奥的书本理论知识转化为丰富多彩的教学活动,打破学生厌学的心理,并充分调动学生学习的积极性与主动性,激发学生学习的兴趣,鼓励学生在实践中解决问题,发现问题,从而提高学生的创造能力和解决检测实际问题的能力,为走向工作岗位打下坚实的基础。

教师必须深入研究,积极探讨教学方法,根据学生特点和教学内容灵活多变,因材施教,提高教学效果。

一、问题式教学

问题式教学,即问题具体化,用提问引导学生的思考,培养思维能力。

古希腊学者普罗塔戈说过:“头脑不是一个要被填满的容器,而是一束需要被点燃的火把。”为了达到教学目标、突出重点、突破难点、解决疑点,根据中职教育和创新教育的精神,结合本课程内容的实际特点,确定本课程教法的指导思想是:想方设法引起学生注意,引导他们积极思维,热情参与,独立自主地解决问题。

具体做法如下:

组织教学内容以问题开始,教师在解答的过程中将一个个知识点讲清、讲透。

比如教师在讲授温度测量课程内容之前,首先向学生提出问题,请两个同学回答测量概念,在搞清楚测量的概念之后,再进入新课的教学内容,以提问方式引导学生的思维。

二、举例式教学

举例式教学,即结合生活物品,讲解教材,吸引学生注意力。

举例教学是贴近学生生活经验的教学方法。

检测与生活是密切相关的,只要注意观察,在日常生活中有很多现象可以与教学内容相联系。

教师首先列举生活中的例子,然后逐渐引入教学内容,这样有利于学生掌握和记忆课本上的相关知识。

例如在讲授温度的概念时,教师可以列举日常生活中常见的天气预报、人体体温、大棚种菜、超市冰柜等温度测量的生活常识进行分析讨论。

然后,笔者引导学生列举一些生活中的检测手段及其使用检测工具的例子,如:电子秤、温度计、加油站等,这样就可以进一步引入教材内容,吸引学生注意力。

三、讨论式教学

讨论式教学,即乏味的问题兴趣化,抓住学习的兴趣点。

结合教学内容采用讨论式教学,这种教学方式有利于培养学生分析问题、解决问题的能力,活跃课堂学习气氛。

温度测量课的重点是认识和了解热电偶测温,所以笔者让学生分别以温度测量的课题组成若干小组,各小组充分预习和讨论,研究解决温度测量的方法。

四、采用现代化教学手段

采用现代化教学手段,使抽象问题形象化、理性知识感性化。

教师运用动态的多媒体影像演示实物、操作、动画等内容,可以形象地表示出一些难以理解和想象的物体空间或运动的情景。

对测温过程的教学内容,教师可以采用多媒体演示,既图文并貌,又占用时间不多,教学效果良好。

利用多媒体,教师就可以把热电偶实体展示给学生,使学生对它们的内部结构产生直观的认识。

五、注意教学内容与生产实际相结合

教师可以把本课程的内容与生产实习相结合,例如在钢铁知识实习课中让学生观察铁水测温的热电偶外部结构。

这样既可以提高学生的学习兴趣,又可以促进和加深学生对难点内容的理解

温度测量这部分内容抽象枯燥,学生容易产生厌烦情绪,因此,教师激发学生的学习兴趣就成了课程教学需解决的首要问题。

教学过程中,教师可先给学生几分钟时间,举出生活中常见的天气,谈谈对温度的认识等,再通过数据、图表说明温度在生活和工业生产中使用的普遍性,使学生充分认识到温度测量在国民生产中的地位和重要性,然后,举出学生比较感兴趣的例子,并提出疑问。

这种开头可以使抽象的内容与生活实际联系起来,大大地提高了学生的学习兴趣,引导学生的求知欲。

教师在教学的过程中应注意观察生活,收集素材,以便在教学中充分使用,从而把抽象的理论知识转化成便于理解的实用知识。

总而言之,在冶金过程检测与控制教学中,教师应围绕兴趣教学这个中心点展开,针对课程中的某些疑难的内容、概念,应尽可能地采用有趣、直观、多样的方式进行教学;多列举生活、生产中的实例,以学生为中心,活跃课堂气氛,将抽象、深奥的知识,用生动形象的语言和实例,深入浅出地讲授给学生,使学生能够相对容易地理解和吸收,且能举一反三应用到实际中去,变被动学习为主动求知。

篇3:过程与控制教学大纲

1 结合课程特点和自动控制技术发展, 精选教学内容

对于高职电气自动化技术专业的学生, 学习“仪表与过程控制”课程的主要目的在于掌握各种常见过程检测仪表和控制仪表的选用及维护知识、熟悉简单控制系统的组成、投运, 了解一些复杂控制系统, 以便配合生产工艺人员完成对工艺过程的控制。一个完整的”仪表与过程控制”课程体系应包括有七章的内容, 而结合高等职业教育和高职学生的特点, 依据教学要求, 本着“理论够用、突出实践”的原则, 我院的“仪表与过程控制”课程教学课时定为理论48学时, 实践40学时。那么, 在如此短的时间内要详细讲授七章的内容显然很不现实, 因此教学当中应强调基础及其应用, 选择工业生产中经常使用的检测仪表和控制系统进行讲解, 突出重点。例如:在讲授各类检测仪表与传感器时, “温度检测仪表”以热电偶和热电阻温度计为主;“压力检测仪表”重点讲解弹性式;“液位检测仪表”重点介绍差压式液位变送器, 而对于工业上常用的差压式流量计和转子式流量计的流量检测仪表, 因为已在前序课程中有所提及, 这部分内容就和其他检测仪表一样, 以简介和自学为主。

目前, 由于自动控制、仪器仪表及计算机领域的快速发展, 新型检测仪表、新的控制技术不断涌现, 一些老型仪表逐步被淘汰, 与之相适应, 教学中也应注意改革教学内容, 使之与将来学生的工作实践相结合, 以适应社会潮流发展的趋势。如在第六章过程控制仪表及装置中, 删减了已经淘汰的DDZ-Ⅱ型仪表, 增加介绍近年来工业中广泛使用的DCS技术。

2 采用行动导向教学法, 提高学生的学习热情

学习兴趣是一种特殊的意识倾向, 是求知的源泉[3]。对学生来讲, 要学好一门课, 就必须对它产生浓厚的兴趣。学习”仪表与过程控制”也是这样, 只有让学生对这门课程产生浓厚的兴趣, 学生学习的主动性才能提高, 学习的热情才能高涨, 才会取得好的教学效果和学习成果。

“仪表与过程控制”是一门实践性很强的课程, 很多学生反映, 特别是过程控制部分, 有很多内容枯燥且难于理解, 学习兴趣不高。目前, 各高职院校纷纷采取行动导向教学, 进行行动导向的教学改革, 电气自动化技术专业在我校率先引入此教学方法, 因此, 在本课程教学中采用行动导向教学法提高教学效果是非常必要的。介于目前教学环境的限制及教学班学生人数较多等原因, 在”仪表与过程控制”的教学中, 对于个别章节和个别项目可借鉴行动导向教学。例如, 在讲解“单回路控制系统”部分时, 通常的教学方法是向学生逐一介绍单回路控制系统的构成、各部分作用和设计原则等。学生通常无法理解这样抽象的术语, 头脑中无法构建“系统”的概念。因此, 在教学中首先列举“人工控制锅炉水温”这一事例, 让学生以检测工人的身份, 说出检测控制锅炉水温的方法。学生在回答的同时, 老师通过提问的方式引导学生得出这种控制方法的组成。学生在回答中说出人工检测控制水温的弊端, 因此教师提出改进方法——使用自动控制。接下来, 学生在教师的引导下, 结合已经学过的知识, 将人工控制方法中的各组成部分进行逐一改变, 最后组成“自动控制锅炉水温”的自动控制系统。通过这样“案例列举”、“角色扮演”和“模拟教学”的方法, 让学生在思考与动手实践的过程中深刻认识单回路控制系统的各组成部分, 同时也让学生在头脑中构建“系统”的概念及基本组成。行动导向教学激发了学生的学习兴趣, 调动了学生内在的学习动力, 提高了学生的理解能力, 通过实践证明, 采用这样的教学方式, 教学效果得到了很大的提高。

同时在教学中要充分利用实物模型等直观教学方式, 将抽象的概念原理讲解形象化。学生在学习”仪表与过程控制”课程前, 很少甚至没有接触过实际工业生产中常用的测量仪表, 对自动控制系统也缺乏感性认识, 即使实习过的学生也不可能看到仪表的内部结构和控制系统的工作状态。因此, 在学习时会感到比较抽象和枯燥, 教师讲授也比较困难。笔者在教学中利用实验室实物模型及在企业锻炼中拍摄的仪表或生产过程照片能激发学生的学习兴趣, 辅助理论教学, 取得了很好的教学效果。

同样, 动画可以将抽象的理论具体化、模糊概念直观化、工作过程形象化, 从而突破学生的空间思维障碍, 增强学生的感性认识, 也可以解决传统教学过程中的疑难问题[5]。在教学过程中, 对那些不易进行实物演示的知识, 通过采用动画制作及多媒体教学, 将在黑板教学中难于表达的仪表工作原理进行动态演示。此外, 教师播放在工厂车间内拍摄的实际操作系统及操作过程视频, 让学生更为直观地了解实际工作程序, 强调实际应用的重要性。

3 注重理论联系实际, 活学活用

在每一章的开始, 教师先给学生介绍这章主要讨论的问题, 让学生对所学内容有整体了解, 带着问题学。并在讲新课前对上次课的主要内容进行提问、讨论, 使学生加深对重点内容的理解。将工厂的仪表、自动控制系统“搬到”课堂, 让学生对它们有更生动、更直观的印象。通过列举大量生活中、工厂里常见的例子, 让学生把课堂学到的仪表、自动控制系统与生活和将来的工作紧密联系, 真正做到学以致用。如:讲温度仪表时以日常使用的饮水机为例, 讲流量仪表时可以从家里常用的水表、天然气表引入, 讲到液位控制系统时列举坐便器水箱的控制系统, 让学生自己观察水位的控制过程, 并亲自动手调节控制水位的高低。通过这样的举例、讨论, 使学生对这门课程产生了浓厚的兴趣, 由被动学习变成主动学习, 这样不仅课堂气氛活跃, 提问的同学也会逐渐增多, 这种教学方式让学生真正感受到了仪表与过程课程的重要性。

此外还应该大胆借鉴国外的先进教育理念, 注重师生间的互动, 以一种平等、相互交流、相互激活的方式生动有趣地组织课堂教学活动, 要求学生主动参与, 自由思考, 随时提出问题、解决问题。并且采用启发式、讨论式、探索式等教学方式, 在实现“授”与“受”统一的同时, 培养学生的创造能力和学习能力。例如在讲解“流量仪表”时, 部分内容如“质量流量计、涡流流量计”等让学生自学, 为防止个别学生不完成自学内容, 将学生分为几个小组, 每组分配一类流量计, 由各组组长分配任务, 各组员共同完成该类流量计原理、常用型号和特点等内容的搜集整理, 最后汇集成书面内容, 同时向大家展示, 并评出等级。通过这样的活动, 促进了本课程的学习, 形成了理论与实践教学的良性循环, 进一步激发了学生积极性, 提高了教学效果。

另外, 在实训课程中再次重温已学知识, 特别是对较难理解掌握的部分, 实际动手操作, 让学生在实践的同时明白其中道理。同时利用我系与个别企业建立的合作关系, 带领学生到企业参观, 让学生在参观中更为具体地了解各类仪表、控制技术和相关岗位知识。

4 结语

在“仪表与过程控制”课程教学中, 把握课程特点、高职学生特点和自动控制技术的发展, 精选教学内容, 研究教学的科学性、艺术性, 把多媒体动画, 生活事例引入课堂教学, 突出趣味性, 使教学生动、有趣。教学过程中可以采用多种教学模式激发学生的学习兴趣和求知欲, 通过直观的感性认识逐步上升为理性认识, 最后对理论知识进行探究、理解和掌握, 进而培养对具体问题的分析和解决的能力, 提高了教学效率和教学效果。

摘要:在当前高职院校教育不断改革和发展的形式下, “仪表与过程控制”作为电气自动化技术专业的专业核心课, 要提高教学质量, 教师必须把握课程特点和过程控制发展的趋势, 精选教学内容, 不断探索教学方法的改进, 采用行动导向教学方法, 注重理论联系实际, 学生通过直观的感性认识逐步上升为理性认识, 最后对理论知识进行探究、理解和掌握, 进而培养学生对具体问题的分析和解决能力, 提高了教学效率和教学效果。

关键词:仪表与过程控制,教学改革,教学方法,行动导向法

参考文献

[1]厉玉鸣.化工仪表及自动化 (第4版) [M].北京:化学工业出版社, 2006:1.

[2]王燕, 方景林.过程检测与控制[M].清华大学出版社, 2006:1.

[3]姚干兵.化工仪表及自动化课程教学改革探讨[J].科技资讯, 2008 (25) :62~63.

[4]俞国, 施玉梅.论行动导向教学法在高职教育中的运用[J].扬州职业大学学报, 2008, 12 (3) :47~49.

[5]肖新敏.化工仪表及自动化课程教学方法探索[J].广东化工, 2009, 36 (5) :222.

篇4:过程与控制教学大纲

关键词:自动检测;过程控制;教学改革

作者简介:刘保军(1968-),男,河南辉县人,电子科技大学中山学院机电工程学院,工程师;黎萍(1981-),女,江西萍乡人,电子科技大学中山学院机电工程学院,讲师。(广东中山528402)

基金项目:本文系电子科技大学中山学院质量工程建设(教学团队)项目(ZLGC2009 JXTD06)、广东省高等教育本科教学改革立项项目(BKJGYB2008107)的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)09-0069-02

当今社会发展对人才素质的要求日益提高,培养理论扎实、知识全面、应用能力强、综合素质高、富有创新能力的复合型和应用型人才已成为高等院校的主要培养目标。专业课作为连接专业基础理论和未来工作应用实践的重要桥梁,其教学质量对于毕业生未来的专业适应能力至关重要。

“自动检测和过程控制”是工科院校自动化、仪表等电类专业的重要专业课程,具有知识面广、理论要求较高、实践性强的特点,[1]其先修课程涉及电子技术、自动控制、计算机控制、可编程控制、电力电子技术等多门学科。为了能够在该课程教学中利用和发挥电子科技大学(以下简称“我校”)独立学院学生思维活跃、乐于实践的长处,按照卓越工程师的要求培养出具有创新性应用型人才,重塑教学观念,进行了一系列教学改革探索和实践。

一、建立新型教学观念,以能力培养为核心

在教学过程中,应当改变以往的“以教师为中心”的灌输式教学方法,而代之以“以教师为主导、以学生为主体”的新型教学观念。针对应用型人才要求和独立学院学生思维活跃的特点,教学始终坚持以增强学生的知识灵活运用能力为核心、培养创新思维和能力为灵魂、造就卓越工程师综合素质为目标,由此要求从教学体系和内容、教学方法、教学手段等多角度着手,对理论教学和实验教学等全方位加以改革。

二、理顺教学体系和内容,把握知识重点

“自动检测与过程控制”课程教学内容相当繁杂,包括三大部分:变送器、调节器和执行器等自动化仪表内容;过程对象特性,简单控制、复杂控制和先进控制系统;集散控制系统和现场总线控制系统等计算机控制系统。[2]

为了适应新世纪人才培养的需要,按照“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的要求,针对本课程知识面广、难度大、综合性高、实践性强的特点,首先必须认真梳理教学体系,精心选择教学内容,在当前越来越少的专业课时中为学生准备更加精良的、更富有营养的课程食粮,注意搞好与相关课程的知识点划分衔接,同时突出本课程的知识重点,掌握检测仪表和过程控制系统课程的灵魂。比如对于检测仪表部分,注意与传感器应用课程在知识点上的衔接;避免重复和缺漏,重点突出变送器的原理、电路组成和使用要点;增加新型智能传感器、智能显示仪表;着重讲解数字传感器和虚拟显示仪表,并介绍与目前正在兴起的物联网相关的无线传感/变送器。调节器部分着重于PID控制理论的讲解及无扰切换理念讲述,模拟调节器的电路分析则要求学生使用模拟电路知识在课余自行学习和分析并在下次课进行扼要讲解,而重点则放在讲解数字式调节器、智能调节器和智能可编程数字调节器等。精简过程控制部分各章节的理论推导过程,强调不同类型系统的应用场合和技术特点分析;重点加强集散控制、特别是现场总线技术和系统集成等新兴技术方面的内容。

三、改进教学方法,提高授课成效

采取有效的教学方法,非常有助于提高课堂收效。

重视第一堂课,力争引人入胜,使学生如临其境。由于多数学生对过程工业没有直接的感性认识,针对课程实践性强的特点,为了让同学第一次课就明白课程的实际应用场合,笔者通过科研联系单位、往届学生工作单位、网络等多种渠道,收集了大量的石化、电厂、化工、水处理、冶金等行业的图片和视频资料,精心编辑,学生们听课有如身临其境之感,极大地提高了同学们对课程知识的憧憬,提高了学习兴趣,为后续学习提供了良好的心理暗示。

平时授课过程中在注重讲授法的同时,巧妙灵活运用更加注重学生主动思维的启发法、讨论法、案例法、项目研究法、自学法等,[3]增加学生主动思考的时间,发挥其主观能动性,让学生做思维和知识的主人,将教师的教和学生的学有机结合,构建全新的课堂师生关系,提高教和学的综合成效。例如,过程控制系统讲解中引入具体的控制系统科研成果案例,如换热器热出温度串级控制系统、汽油发电机前馈-反馈控制系统等,既极大地丰富了学生对系统的感性认识,又深化了对技术特点的理解

上述教学方法的使用增强了学生学习的主动性、积极性和灵活性,授课成效明显提高。

四、丰富教学手段,提升形象理解

建立立体化的多媒体教学系统,构建多样化的教学手段,是提高教学成效的重要措施。

建立立体化的多媒体教学系统,编辑了集文字、图片、视频、动画等于一体的课程PPT课件,不仅极大地丰富了课堂的知识量,又可以使学生的兴奋点始终保持在比较高的状态,非常有益于知识的理解和消化。比如与传统的孔板式流量原理完全靠图片、板书和口述讲解相比,通过增加Flash动画演示,可以很形象地将流束变化、压力分布及流量测量过程展现出来,加深了学生对相关内容的理解。使用视频、动画等可以有效节约课堂上的板书、口头讲述的时间,更容易为学生所理解和吸收,课堂的授课进度和效率明显提高,有利于将更多的时间放在课程的重点和难点的讲解,发掘专业知识的深度,拓宽教学内容的广度。[4]

利用校园网和Blackbloard教学平台制作了课程的教学网站,内容包括教学大纲、教学课件、典型仪表的图片及其功能和技术性能、企业视频、过程自动化网站链接等,同时设置了论坛、答疑空间和bbs平台,增强学生课余自我获取专业有效信息的能力。

引入MatLab/Simulink仿真系统运行。过程控制系统是控制理论在流程工业中应用的提炼,为了更形象地表现系统的动态特性,对各类系统引入Simulink仿真可完成系统模型辨识、建立系统结构方框图、稳定性分析、控制策略选择及闭环参数整定、响应曲线仿真、抗干扰能力分析等任务,仿真各种控制系统实例的不同情形,理论和实践相结合,加深对过程控制理论的理解,对于学生掌握过程系统的分析、设计与整定等技术十分有益,切实缩短了控制理论与实际应用的距离。

仪表中的变送器部分和电子线路技术等密切相关,教师采用实物进课堂和Proteus仿真两种手段来提升教学的形象理解,加强知识融合。各种变送器实物进课堂后,其外观、内部结构等清晰展现在学生面前,直观形象,比图片给学生的印象更为深刻有效;同时采用Proteus先绘制好电路原理图,使用其虚拟示波器等功能可以形象展示变送器的输入/输出特性曲线,学生既理解了变送器的特性,又实现了课程知识和电路仿真技术的融合,达到了事半功倍的收效。

五、加强实践实验教学,增强系统设计能力和创新能力

本课程实践性强,实验教学是其中一个非常重要的环节,应培养学生的综合素质。因而,应能突破传统实验的仅限于验证理论的情形,实验项目需要教师和实验指导人员精心设计,注重能力培养和训练,重新构建实验课体系。

1.精选实验项目,增加综合性设计性实验

根据实验教学内容要求,删减了以往内容单一、验证性强的大量实验项目,改设为综合设计性实验。将检测仪表及变送器的校验、检定实验等分散放入系统部分的实验课,不再单独设置,使学生明白仪表校检是保证系统运行的基础;仅保留过程对象特性的测定与分析这一验证性实验项目,但也提出了在不同的负荷调节阀开度下进行测试和比较的实验要求,加强对比分析能力;液位、流量、串级、先进控制实验等全部改进成为综合设计性试验。

2.发掘实验深度,加强实验对理论知识的理解

实验自身的深度程度对学生的认识深度和收效有明显的影响。加强实验的深度,可以提高学生对课堂理论知识的理解程度,达到拓展理论课空间的目的。

单容液位控制系统实验一改既往单独采用模拟调节器的方法,要求同时采用模拟调节器和先进的智能数字调节仪完成,达到既认识模拟仪表,又熟悉先进智能调节仪表的功能和操作方法,有利于同学们通过对比发现技术的进步和发展趋势;基于单片机的流量控制系统和基于PLC的双容水箱液位PID控制系统实验,则分别要求同学们设计相应的单片机控制程序和PLC控制程序。实验深度明显提高,而且相关课程群知识互相渗透、互相融合,有利于培养学生进行系统设计的基本能力。

3.开设创新实验,增强学生的创新能力

实验课以一个创新实验设计来验证实验课的教学效果,同时训练學生的观察能力和创新思维。在实验课程开始之初,就要求学生在实验时认真观察实验装置模块各部分的结构和功能,告知创新实验的要求:自行搭建一套复杂控制系统的实验系统,提出实验目的和任务,设计实验原理,制订实验内容和步骤,分析实验结果,总结实验系统设计和整个实验效果的经验和教训,允许实验失败。学生听闻自行设计创新实验,兴趣盎然,在平时实验时认真观察装置及功能,留意实验细节,最后设计了基于PLC的液位—流量前馈反馈控制系统、基于可编程调节器的锅炉水位前馈—串级控制系统等创新实验项目,很好地锻炼了实践创新能力。

六、拓展学习空间,开拓视野

安排学生到企业参观和实践,开拓学生的视野,对于学生将自动检测和过程控制的理论知识转化为实践是一个重要环节。为此,特别组织和带领学生到自来水处理厂、发电厂、石化等实习企业,现场观察企业现场的各种设备和控制技术等,与技术人员面对面地交流,企业积极配合安排学生并给技术人员做助手,对学生的实践和应用能力有极大的帮助作用。

同时积极鼓动学生参加传感器、仪器仪表和过程装备等各种展览会,拓展学生课外的知识,了解最新的各种仪表和设备,亲自去发掘和感受技术的发展与进步。

当今是信息网络时代。因此,合理布置题目,由学生充分利用各种网络资源进行学习,查找集散控制系统、现场总线技术以及日益兴起的物联网技术等,并以小论文形式上交作为课外学习的总结,计入总评成绩以提高学习的积极性,对于学生拓展视野和课外学习研究能力、提高搜集资料水平能力等也是非常有益的训练。

七、结束语

建立正确的教学观念,以学生能力培养为目标,通过对“自动检测与过程控制”课程的教学改革探索和实践,以现代的教学内容、先进的教育方法、丰富的教学手段来提升理论课堂的教和学的成效,改进实验教学的项目、增强综合设计性实验,拓展学生的课外学习研究能力,对增强学生的知识灵活运用能力、锻炼其系统设计能力、培养其创新思维和素质有极大的帮助,受到了广大学生的欢迎。实践证明,本课程的教学探索和改革取得了良好的收效。

参考文献:

[1]潘浩.测量仪表与自动化课程教学改革探索与实践[J].自动化与仪器仪表,2010,(6):142-144.

[2]黄学章.自动检测和过程控制课程教学改革与实践[J].湖南医科大学学报(社会科学版),2010,(1):117-118.

[3]薄翠梅,李俊,林锦国.过程控制工程课程教学改革与实践[J].化工高等教育,2006,(5):29-32.

[4]许大宇,黄稳山,何坚强.工业仪表及自动化课程教学模式的探索与实践[J].自动化与仪器仪表,2005,(3):64-66.

(责任编辑:宋秀丽)

篇5:过程与控制教学大纲

化工仪表及过程控制实验教学系统的研制与应用

文章介绍了自制的化工仪表及过程控制实验教学系统的组成、特点及应用.该实验系统由作为广义被控对象的.现场装置和实现控制的过程控制装置两部分组成.

作 者:刘颖 Liu Ying 作者单位:西北师范大学,化学化工学院,甘肃,兰州,730070刊 名:高等理科教育英文刊名:HIGHER EDUCATION OF SCIENCES年,卷(期):2009“”(5)分类号:G642.423关键词:化工仪表 实验系统 现场装置 控制装置

篇6:过程装备与控制工程

中国“过程装备与控制工程专业”的前身是“化工机械专业”,成立于20世纪50年代初期。自成立以来,已曲曲折折地走过了近50年的路程。专业初创时期,以苏联模式为蓝本,我们的前辈呕心沥血,把中国的化工机械专业办得初具规模、培养了一大批化工机械专业教学、科研、设计、制造与使用的中坚力量。

发展历史

1951年大连工学院首先成立“化学生产机器与设备”专业。1952年全国高校大调整,天津大学、浙江大学、华东化工学院、华南工学院、成都工学院、杭州化工学校(中专班)化工学院中一般都设有化工机械系。例如,华东化工学院在1952年建校初期的三个系分别为无机工业系、有机工业系和化工机械系。化工机械系中设有化工机械专业。在1957年增设了化学工程学专业。1958年又增设了化工机械制造和化工自动控制两个专业。在恢复研究生招生后,华东化工学院和浙江大学的化工机械专业成为全国首批硕士点和博士点,定名为化工过程机械专业。华东化工学院

早期的化工机械专业基本上是化工的底子再加上机械。60年代以后化学工程专业兴起,促使不少老学校对化工机械专业淡化了化工的基础。与此同时,西方压力容器技术的空前发展又为化工机械专业展现了一个崭新的、广阔的空间。各校根据自身条件形成了各自的特色。有些学校以研究压力容器为主,有些学校继续拓展过程设备的研究或化工机器的研究。英美国家的化工系一般分成两个专门化方向:一部分搞工艺,一部分搞设备。当时按照苏联的模式,化工与机械并重。既要读机械系的机械课程,又要读化工系的化工课程。专业课要修化工设备课程,但其中化工机械的内容较少。因为苏联有两个专业:化工机械和机械设计制造。1954年,请来了苏联专家杜马什涅夫,在大连工学院讲学。杜马什涅夫(ДОЦЕНТ)是莫斯科化工机械学院副教授。全国各校选派了12位教师和10位研究生去进修,重新修订教学计划。进修班人员认为,不能盲目照抄苏联课程。他们考察了大连、吉林等地的苏联援建项目。由大连工学院出面,召集了天津大学、浙江大学、华东化工学院等校教师与杜马教授一起制定中国第一份化工机械专业的教学计划。中国的化工机械专业并不是完全苏联模式的翻版,它还吸纳了欧美国家化工和机械专业的特点:(1)从美国、英国回来的老一辈教授主持了学科建设。(2)美国麻省理工(MIT)单元操作和英国压力容器技术在课程体系中有所反映。

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一.填志愿,学校为先还是专业为先?

一本院校里有名校、一般重点大学,学校之间的层次和教育资源配置,还是有较大差异的。在一本院校中,选学校可能更重要一些。学校的品牌对学生未来就业会产生一定影响。如果你进了名校,但没能进入自己最喜爱的专业,你还可以通过辅修专业等方式,来完善学科知识结构。而且,如今大学生就业专业对口的比例越来越小了,进入一所积淀深厚、资源丰富的学校,有助于全面提升自己的素质与能力。

二本院校中,大部分学校都有鲜明的单科特色。建议考生结合自己的特长、兴趣爱好,以专业为导向来选择学校。

二.如何看待专业“冷门”“热门”?

专业的热门与冷门,随着经济和社会形势的变化而变化。有些专业,看起来热门,许多学校都开设,招收了许多学生,导致若干年后人才过剩。有的专业,在招生时显得冷门,但毕业生就业时因为社会需求旺盛,学生成了“抢手货”,而且个人收益也不错。家长可以帮助学生,收集多方信息,对一些行业的发展前景进行预测,带着前瞻性的眼光去填当下的高考志愿。同时,学生也要从自己的特长与兴趣出发来选择专业,有兴趣才能学得更好,日后在就业竞争中脱颖而出。

高校新专业的产生有不同的“源头”。有的是在老专业基础上诞生的,专业内容变得更宽泛一些,此类新专业的分数线通常与往年差不多。有的是某一老专业与其他学科交叉而产生的,这类新专业在培养实力方面可能比老专业弱一些。有的是根据社会需求而设置的全新专业,录取分数线可能会在校内处于较低分数段。

三.高考咨询问些什么?

4月下旬起,各高校招生咨询会此起彼伏,密度很大。为了提高现场咨询的效率,咨询前不妨做些“备课”,在相关部委的官方网站、校园网等网站上“预习”一些对外公开的基本情况。

比如对高校办学条件和水平,有了比较才有认识。从高校隶属关系看,既有国家部委所属院校,也有省市所属院校。隶属不同,经费投入、招生范围等也有所不同。目前,全国30多所列入“985工程”的高校都是出类拔萃的高校,而列入“211工程”的高校也有百余所。

篇7:过程与控制教学大纲

业务培养要求:本专业主要学习化学、物理、物理化学、化工计算、工程热力学、化工原理、流体力学、粉体力学、工程力学、机械设计及计算机控制技术方面的基本理论和基本知识,受到工程设计、测控技能和工程科学研究的基本训练,掌握对化工单元设备及成套装备的优化设计、创新改造和新型化工装置技术开发研究的基本能力。

主干学科:化学工程与技术、动力工程及工程热物理主要课程:化学、物理、物理化学、化工计算、化工原理、工程热力学、流体力学、粉体力学、工程力学、机械设计、计算机应用技术、计算机控制技术、化工装置设计、控制与管理技术等

主要实践教学环节:包括金工实习、认识实习、生产实习、机械设计课程设计、化工工艺及设备课程设计、毕业设计(论文)等,一般安排35~45周。

主要专业实验:流体力学实验、热力学实验、粉体力学实验、设备强度实验、微机测量与控制实验、化工装置实验等

修业年限:四年

授予学位:工学学士

篇8:过程与控制教学大纲

化工生产的连续化、大型化、复杂化, 使化工工艺类技术人员必须学习和掌握必要的自动化仪表及控制方面的知识, 《化工过程控制及仪表》课程综合了化工原理、电工电子学及控制技术等学科的理论, 是现代化工工艺控制和化工设计的基础, 其应用范围广、实践性强, 为了适应现代高等教育改革面向未来工艺类人员和未来化工设计类工程师的要求, 为此我校化学工程与工艺 (含卓越实点班) 、油气储运工程、高分子材料与工程和石油化工生产技术等化工工艺类专业均开设了《化工过程控制及仪表》课程。在教学过程中如何体现课程的重要性, 如何提高学生的学习积极性, 如何做到学以致用, 如何把握工艺类学生学习自动化知识的度, 是教学过程中我们不断思考的问题, 也就此展开了一系列的教学改革实践, 取得了一定的成效, 但也还存在一些问题, 亟待深入进行探索。

一、理性分析工艺与仪表的关系, 激发学生的学习积极性

第一堂课务必给学生讲清楚工艺、仪表和控制的关系, 及早给学生植入工艺与自动化仪表不分家的理念至关重要。化工、石油化工企业的生产装置一般都处于高温、高压、有毒的工况之中, 为使生产保持最佳工况, 节约原材料和能源, 保证生产稳定安全运行, 装置中使用了大量仪表和设置了大量的过程控制系统, 因此在装置运行过程中工艺技术人员与仪表技术人员必须相互配合, 才能保证生产装置处于最优的工作状态, 从而产生更好的经济效益;对于将来有可能从事化工工艺设计的学生而言, 更要清楚工艺与仪表的关系, 化工装置的设计是先工艺的设计, 然后才是电气仪表的设计, 电气仪表的设计是在工艺设计基础上进行的, 所以工艺设计时就得考虑应向电气仪表设计人员提供哪些数据、管道设计是否有利于仪表的安装调试和提供的工艺条件能否通过控制来实现等等, 如果不学好这门课自然没有办法做好上述工作, 当然也就不能成为一个合格工艺设计工程师。经过这样一分析, 学生明白不管是以后从事工艺运行还是工艺设计, 学好这门课是必须的, 学习的必要性明确了, 学习的兴趣就自然而然产生了。

二、构建教学内容二条线, 突出学习重点和难点

一个简单的控制系统是由控制对象、测量变送器、控制器和执行器四个环节组成的, 后三个环节其实就是三类仪表, 因此仪表是课程的一条主线, 仪表类型繁多, 不可能面面俱到, 所以教学时只重点选讲目前工程实际中应用较多的二三类仪表, 其他的留给学生自学, 教学中特别强调“师傅领进门, 修行在本人”的教育理念, 如果以后在工作中遇到了不熟悉的仪表, 就应该知道通过向仪表生产厂家索取产品说明书或通过网络查询等方式找资料, 加以学习和研究来达到熟悉设备的目的;工艺技术人员学习仪表只是为使仪表能更好地为工艺服务, 至于仪表是如何生产出来的、制造工艺是什么等并不重要, 所以学生学习仪表应以仪表的结构、工作原理、特点和安装调试等内容为主, 搞清了仪表的这些知识, 以后从事工艺工作就已经足够用了, 因此仪表主线的教学以仪表的结构、工作原理、特点和安装调试等内容作为重点;单独的一个仪表是起不到自动控制作用的, 只有将检测仪表、控制仪表、执行仪表和对象结合起来组成一个系统才能达自动控制的目的, 因此系统是课程的另一条主线, 生产实际中既有简单的控制系统, 也有复杂的控制系统, 复杂系统是以简单系统为基础的, 所以有关系统内容的教学重点是讲透简单控制系统, 从系统的被控变量选择、控制变量的选取、控制方法的确定和调节阀正反作用的选择一直深入控制器参数的整定, 既要让学生知其然, 同时还要让知其所以然, 至于复杂系统重点介绍这类系统能实现何种功能、是如何实现的、有哪些控制方案供选择等内容即可。

三、结合工程实例组织教学

我校过程控制实验装置本身就是一个供水系统的工程实例, 可以进行水位、流量和压力控制实验, 也可以构建前馈、串级和均匀等复杂控制系统, 为了培养学生工程意识, 本课程在第四周就开出第一个实验, 教学内容为熟悉控制系统的组成结构、实验系统中用到了哪些检测仪表和测试水槽对象的特性, 实验过程中要求学生仔细观察实验教学系统, 记录检测仪表和调节阀的型号, 课后要求学生查找资料了解这些仪表的结构、工作原理、特点和安装调试方法等内容, 教学过程中讲解到相关内容时, 让学生回忆实验时看到的、课后查到的和老师讲到的是否相符, 举一反三, 巩固所学的仪表知识;讲授简单控制系统时, 学生已经有了前面实验供水系统的亲身体验, 对系统结构、工作原理和各个部分的作用已了然于身, 不用费多大力气就学会了相关知识;以学生在工艺课程已学过的精馏塔对象质量控制作为工程实例, 讲解被控变量、控制变量的选择原则, 学生有了工艺基础, 学起来就简单易懂;学完PID参数整定后, 再回到实验室做供水压力控制系统实验, 通过实验使学生清楚控制器参数变化时会对系统的过渡过程产生何种影响, 整定出较为合适的PID参数;学习了复杂控制系统后, 让学生在实验室构建一个串级或前馈控制系统, 对比复杂控制系统与简单控制系统的控制效果, 巩固学生所学的复杂控制系统的相关知识。以工程实例组织教学, 增强了学生的学习积极性, 培养了学生的工程意识, 提高了学生分析问题和解决问题的能力。

四、改进实验教学方法, 提高学生的实践动手能力

工艺类专业该课程的实验学时很少, 只有6~8学时, 只能安排三次实验, 第一次是认识实验装置, 熟悉实验设备, 测试对象的特性, 教学中教师采用了启发式的教学方法, 让学生结合所学的知识去了解水位控制系统的结构和系统中所用仪表的型号, 课后查找所用仪表的资料, 提高学生的自主学习能力;第二次是控制器PID参数对系统性能影响及控制器参数整定实验, 要求学生完成水槽水位控制和管道压力控制二个系统的对比实验, 这是一个综合性实验, 要求学生对所学知识了解充分, 实验过程中强调要边实验、边分析、边讨论和边总结, 采用的是讨论式教学方法, 教师在实验过程中设置了一些问题, 引发学生思考和讨论, 寻找问题的解决方案, 并通过实验验证其可行性, 在实验过程中提高学生的分析和解决问题的能力;第三次实验是一个设计性实验, 要求学生根据所学的复杂控制系统知识在实验装置上构建一个串级、前馈或均匀控制系统, 对比简单控制系统分析系统性能在哪些方面得到改善, 采用任务驱动式教学方法, 在实验前二周只给学生布置该次实验的任务, 实验分组进行, 要求学生实验前认真准备, 共同探讨如何完成本组的实验任务, 在实验过程中培养学生从事工程实践的基本能力和团队协作意识。三次实验采用的教学方法各有不同, 但最终考虑的是如何培养学生的实践动手能力, 经近二届学生的教学改革实践, 取得了较好的效果。

五、发挥省级资源共享建设课程优势, 构建一个全新教与学互动平台

我校《化工仪表及自动化》课程2012年获得了广东省资源共享建设课程立项, 二年建设已完成了电子教案、教学课件、授课视频、学习测试系统和教学互动系统等内容的建设, 学生可以上网学习该课程的知识, 也可以上网测试学习效果, 同时可以给教师留言提出学习中的问题, 教师将充分利用这个平台给学生释疑解惑, 为师生的教与学提供了一个全新的平台, 为学生自主学习提供了机会。

总结

经过二年教学改革实践, 发现学生越来越喜欢学习这一课程了, 对教学中的工程案例产生了浓厚的兴趣, 对动手实验的积极性提高了, 工程意识和团队协作精神慢慢增强了, 越来越多学生在网络上与教师互动, 网络平台的桥梁作用逐步发挥作用, 总之, 该课程的教学改革实践取得了较好的效果, 有待于进一步深入进行下去。

参考文献

[1]梁刚峰等化工仪表及自动化课程教学改革的研究与实践[J]广州化工, 2011.18.

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