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《化工仪表及自动化》课程教学大纲

一、课程基本信息

英文名称

ChemicalInstrumentsandAutomation

课程代码

241212216

适用专业

化学工程与工艺

课程类型

专业核心课程

学时/学分

32时/2分

考核方式

闭卷考试

先修课程

电工学、化工原理Ⅰ

后续课程

化工设计、化工专业实验、化工综合创新设计

使用教材

厉玉鸣.化工仪表及自动化（第六版），化学工业出版社，2019.

二、课程简介（性质、任务）

《化工仪表及自动化》是化学工程与工艺专业的一门专业核心课。利用自动控制学科、仪器仪表学科及计算机学科的理论和技术服务于化学工程学科的，是化工工艺人员和化工过程自动化人员必须掌握的一门专业课，它介绍自动控制系统的基本组成、原理及合理自动控制方案的确定方法。课程的任务是使学生初步掌握自动化及仪表方面的基础知识和技能，掌握化工仪表是化工生产过程中获取信息的工具，自控技术是实现生产过程自动化的必要手段。将本课程与化工课程知识融贯一体，开拓思维和知识面，增强适应性，有利于创新型人才的培养。

三、课程目标

通过本课程的学习，使学生具备以下能力：

课程目标1.记住化工仪表自动化的基本知识，理解自动控制系统的组成、基本原理及各环节的作用，应用自控系统与数学等自然学科结合进行建模，用于解决复杂工程问题，总结自动控制发展演变历程，归纳我国古代自动控制技术的应用及故事，形成民族自信感；（支撑毕业要求1.4）

课程目标2.对比主要工艺参数的检测方法及其仪表的工作原理及特点；能根据工艺要求和环保条件，依据合理的计算正确地选用合适的检测仪表及控制仪表；对于仪表选用规律，用数学公式进行总结归纳，展现发现问题解决问题的能力；具备工程师基本素质；（支撑毕业要求2.1）

课程目标3.辨别基本控制规律，探究控制器参数是如何影响控制质量的；能够根据工艺需要，与自控设计人员协作为自控设计制定正确的工艺条件和数据，设计合理、创新、环保的自动控制方案；具备严肃认真的优秀工作品质；（支撑毕业要求3.3）

课程目标4.能初步确定自动控制系统的投运及控制器的参数整定；阐释检测技术和控制技术的发展趋势和必威体育精装版发展动态；能在处理各类技术问题时应用控制论、系统论信息论的观点分析思考，考虑事物间的相互关联。（支撑毕业要求5.2）

四、课程目标与毕业要求指标点的对应关系

表2课程目标与毕业要求指标点的对应关系

课程目标

毕业要求

毕业要求指标点

支撑强度

课程目标1

1工程知识

1.4具有系统思维的能力，能够将工程知识用于化工过程工程问题解决方案的比较与综合，并体现化工相关领域先进的技术。

H

课程目标2

2问题分析

2.1能够应用数学、自然科学和工程科学的第一性原理，识别和判断化工过程的复杂工程问题的关键环节与参数。

H

课程目标3

3设计/开发解决方方案

3.3能够进行化工过程系统或工艺流程设计，并在设计中体现创新意识。

M

课程目标4

5使用现代工具

5.2能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，对化工过程的复杂工程问题进行分析、计算与设计

L

五、课程目标与教学内容、学时分配

表3课程内容对课程目标的支撑关系

课程内容（章）

课程内容

（节）

支撑课程目标

教学方法

学时分配

考核方式

第一章

自动调节系统的基本概念

1.1化工自动化的主要内容

1.2自动控制系统的基本组成及表示形式

1.3自动控制系统的分类

1.4自动控制系统的过渡过程和品质指标

问题探究：（自动化的组成与分类）

课程思政设计：（1.钱学森与自动化；2.“稳定”在自动控制系统与社会大系统中的意义；3.高新尖端行业传感器发展情况。）

课程目标1

混合式教学、研讨式教学、项目式教学

4

考试

课堂测验

第二章

过程特性及其数学模型

2.1化工过程的特点及其描述方法

2.2对象数学模型的建立

2.3描述对象特性的参数

问题探究：（过程特性的数学建模）

课程思政设计：（借助榜样案例向学生传递创新创业精神；数学建模蕴含的深邃哲学思想与优秀价值观；数学模型与自由、平等、诚信、友爱、公正）

课程目标1

研讨式教学、项目式教学

4

考试

课堂测验

第三章

检测仪表及传感器

3.1概述

3.2压力检测及仪表

3.3流量检测及仪表

3.4物位检测及仪表

3.5温度检测及仪表

3.6现代检测技术及传感器的发展

3.7显示仪表

问题探究：（传感器与变送器的区别与联系；各仪表的区别与联系。）

课程思政设计：（讲授测试技术的发展历史厚植学生家国情怀；介绍测试系统在我国的应用培养学生工匠精神；介绍测试系统在我国的应用培养学生工匠精神；分析测试技术国内外发展现状，激发学生社会责任感）

课程目标2

混合式教学、情景教学

12

考试

课堂测