化工电气与仪表自动化课程设计.doc

化工电气与仪表自动化专业名称：精细化学品生产技术专业（二年级）课程学分：3 总学时：60 课程类型：专业基础课程 一、 课程定位化工电气与仪表自动化课程是为精细化学品生产专业而设的一门专业课程。它的主要任务是使学生掌握生产过程中的电工电子基础知识,化工仪表及自动化知识，并对常用电工器件与电工设备的基本原理要有一定了解,学会常用检测仪表的结构和日新月异的控制技术,以确保在生产过程中，正确地指导生产操作、保证生产安全和生产质量，并为学习专业知识做好准备。二、 课程教学设计理念和思路1、设计理念按照高职院校高技能人才培养的要求，采用项目教学法，教学过程以工作过程为导向、任务为驱动的模式，培养学生的动手能力，充分调动学生学习兴趣和学习动力，使学生理论和实践一体化。同时在项目教学过程中培养学生的职业道德、安全生产意识和团结合作精神。2、设计思路课程设计的思路是以“学生应具有的职业技术应用能力”为主线，以“必需、够用”为度，课程设计要充分体现职业性、实践性和开放性。 具体做法：课程设计为以工学结合为基础，学生要做到边学边做，以工作任务驱动，以工作过程为导向，使学生具有基本的技能训练。采用模块化教学，将教学内容分为若干个知识模块，每个模块以学生应该具有的实战能力为核心，引出相应的理论知识，再进行单项技能的训练。教学单元课次1课次2课次3岗位技能需要基本知识技能训练获得的能力三、 整体课程教学目标通过以任务驱动模式的项目教学活动，使学生掌握电工电子的理论知识及基本技能，化工仪表的使用和维护，自动控制系统的操作。通过课程中的典型工作任务的学习过程，突出学生的实际操作技能，加强分析问题、解决问题的的综合能力，并培养学生善于沟通和合作的品质，树立劳动观念、职业意识及安全意识，为实现学生从学校走向企业的奠定良好的基础。1、职业能力目标化工电气与仪表自动化职业技能包括了基础技能和岗位技能，基础技能主要包括在生产过程中接触到的电器设备操作所需要的技能，而岗位技能主要包括工作岗位操作所需要的技能。因此职业能力目标为：（1）能正确使用万用表测量电压、电流和电阻。（2）能正确连接电路，使用直流电压表、直流电流表、交流电压表和交流电流表。（3）能正确选择电动机，连接电动机，开停电动机。（4）能安全用电，能进行触电急救。（5）能阅读带控制点的工艺流程图。（6）能正确选择仪表、校验仪表。（7）能整定控制器的参数。（8）能操作集散控制系统。2、知识目标（1）掌握直流电路和交流电路的基本概念。（2）掌握三相异步电动机的结构、工作原理和电动机的选择（3）掌握常用低压电器的结构、工作原理，掌握继电接触器控制的基本线路。（4）掌握安全用电知识。（5）掌握自动化控制系统的组成及控制流程图。（6）掌握制压力和温度检测仪表的工作原理、结构和维护。（7）掌握常用的控制规律和掌握控制器的操作。（8）掌握气动执行器的分类、结构和选择、维护。（9）掌握简单控制系统的组成、控制器的工程整定法。（10）掌握可编程控制器及集散控制系统的组成与操作。3职业素质目标（1）培养学生以职业能力为本位，通过专业知识和素质教育相结合，获得现实职业工作场所需要的实践能力，达到课程学习与职业需要接轨。 （2）培养学生的语言表达能力、逻辑思维能力、自主学习能力，与人合作能力、信息技术使用能力和创新能力，拓宽学生的知识面。 （3）培养学生应用各种工具动手能力的兴趣，加强对学生分析问题、解决问题及创造性思维的能力。四、 课程教学内容与学时安排 序号学时单元名称项目名称教学方法与手段考核方式110直流电路的测量电工基本技能老师讲解，学生动手实验，学生总结，老师总结实验操作和实验报告28交流电路的测量交流电路的接线，电流电压电流测量老师讲解，学生动手实验，学生总结，习题练习，习题讲评实验操作和实验报告，作业34电动机的操作与维护三相交流异步电动机绕组的连接及电动机选择老师讲解，动画演示根据老师给出的要求选择一台电动机型号、数据等48继电接触器控制系统的操作与维护电动机直接起动控制电路的连接与操作1、 动画演示2、 动手实验实验报告514压力控制系统的操作与维护项目5：压力控制系统的操作1、 实验2、 仿真、动画实验报告68温度控制系统的操作项目6：温度控制系统的操作练习习题74可编程控制器的操作与维护项目7：可编程控制器的仿真操作实验实验报告84集散控制系统的操作项目8：集散控制系统的仿真操作演示实验操作五、能力训练项目设计编号能力训练项目名称能力训练任务名称拟实现的能力目标相关支撑知识训练方式手段及步骤结果（可展示）1项目1: 电工基本技能任务1-1: 万用表的使用能使用万用表测量电阻值、直流电压直流电流万用表的结构、电路的组成，基本物理量学生动手实验实验数据实验结论2项目2：交流电路的测量任务2-1: 正弦稳态交流电路相量的研究能正确完成日光灯线路的接线正弦交流电路学生动手实验任务2-2: 三相交流电路电压、电流的测量学会三相负载的连接方法，三相交流电路电压电流的测量，认识三相不对负载星型连接时中性线的重要性三相交流电路学生动手实验实验数据实验结论3项目3：三相交流异步电动机绕组的连接及选择任务3-1: 三相交流异步电动机绕组的连接能进行三相交流异步电动机的星型和三角型连接三相异步电动机结构和工作原理学生动手实验实验数据实验结论任务3-2: 电动机选择能选择电动机型号三相异步电动机结构、工作原理、铭牌查资料电动机选型型号4项目4：电动机直接起动控制电路的连接与操作任务4-1:认识常用的低压电器对常用的低压电器有感性的认识，并学会使用接触器、继电器、热电电器、按钮、熔断器等低压电器的结构、工作原理及型号意义学生动手实验作业任务4-2:电动机基本控制电路能完成电动机直接起动电路的连接及操作继电接触器触控制系统学生动手实验实验接线5项目5：压力控制系统的操作任务5-1: 控制流程图的识图能阅读和画带控制点的工艺流程图简单控制系统的组成，图形符号的意义练习：学生详细说明一个工艺过程的控制功能控制流程图任务5-: 压力表使用与校验能进行压力表的校验、定级压力检测仪表分类、普通弹簧管压力表的结构、原理1、老师展示仪表结构2、学生动手实验实验数据任务5-: 压力控制系统的操作能根据工艺对象和工艺要求选择合适的控制规律，整定控制器的参数，操作控制器的方法。能根据工艺对象和工艺要求选择合适的气动调节阀压力变送器、基本控制规律的类型、数学表达式、特点、应用场合老师演示6项目6：温度控制系统的操作任务6-1: 温度控制系统的操作能根据工艺对象和工艺要求选择合适的控制规律，整定控制器的参数，操作控制器的方法。能根据工艺对象和工艺要求选择合适的气动调节阀温度传感器、基本控制规律的类型、数学表达式、特点、应用场合老师演示7项目7：可编程控制器的仿真操作任务7-1: 可编程控制器的仿真操作能对PLC进行开停机操作、设置相关参数可编程控制器原理、结构计算机仿真实验仿真成绩8项目8：集散控制系统的仿真操作任务8-1: 集散控制系统的仿真操作能集散控制系统的操作计算机控制系统的分类、原理，集散控制系统的组成、结构、特点计算机仿真实验仿真成绩六、考核方案设计考核方式设计强调技能操作、体现综合应用能力、加强形成性考核，考核分为形成性考核和终结性考核。其中形成性考核占70%，终结性考核占30%。具体考核内容分配如下：1.形成性考核（1）平时成绩（20%）：考勤（%）、学习态度（6%）、课堂提问与练习（10%）、培养职业道德和素养。（2）实验成绩（50%）：每次实验成绩包括实验接线、实验操作和实验报告，按1：1：1比例打分，培养职业素质。七、教材、资料1、教材： 尹美娟编，化工仪表自动化及补充教材2、参考资料：吕国泰电子技术北京：高等教育出版社，2001董传岱电工与电子基础北京：机械工业出版社，2001 八、教学单元设计示例教学单元名称：继电接触器控制系统的操作与维护授课教师： 授课班级：精化081学时数：8授课日期： 教学场所要求：电工实训室多媒体课室 教学目标能力目标知识目标素质目标1 、能使用常用的电工工具；2 、学会选择和维护常用的各种低压电器；3、能完成电动机直接起动电路的连接及操作。1、理解常用低压电器的结构和工作原理； 2、掌握鼠笼式三相异步电动机起动、正反转控制电路。阅读能力、查找资料能力和组织能力的培养教学重点常用低压电器鼠笼式三相异步电动机直接起动、点动控制电路、点动和连动切换电路、正反转控制电路训练任务或案例任务4-1: 认识常用的低压电器任务4-2: 电动机直接起动控制电路的连接与操作教学准备1、准备一台万用表；2、常用的低压电器如刀开关、熔断器、按钮、继电器等。课后作业1、熟记常用低压电器的图形符号和工作原理2、习题13、基本控制电路的工作原理4、5、教学体会学生使用的电工仪表很多，要求学生先要李了解各种电工仪器的结构和使用，否则会出现短路报警，甚至烧坏仪器。教学过程设计主要步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知（教学内容、目的）教学内容（1）低压电器的定义与分类（2）常用低压电器（3）电动机的基本控制电路教学目的（1）掌握低压电器的基本知识（2）掌握常用低压电器的结构、工作原理和图形符号（3）理解常用的电动机控制电路的组成和工作原理授课课件明确学习目的与要求10分钟引入1（项目引入）生产过程（录像）如何控制设备运转控制电路中常用的低压电器认识低压电器（项目4任务1）任务驱动法录像明确学习方法20分钟实施1（任务驱动）生产过程驱动电动机电路所需的低压电器1、低压电器的定义与分类2、低压刀开关的结构、在电路中的作用3、电熔断器4、断路器5、接触器6、继电器7、主令电器重点讲解课件及实物操作理解教学内容，参与讨论60分钟深化1（加深对基本能力的认识与体会）低压电器故障的判断方法和维护方法项目驱动实验动手操作45分钟引入2（项目引入）生产过程驱动电动机电路电动机电路组成任务驱动法动画明确学习方法10分钟实施2（任务驱动）1、继电接触器控制系统的线路图2、电气控制的保护环节重点讲解课件及实物操作理解教学内容，参与讨论25分钟深化2（加深对基本能力的认识与体会）如何阅读继电接触器控制系统电路图项目驱动课件、讲授讨论10分钟引入3（项目引入）电动机的基本控制电路任务驱动法课件、动画理解教学内容5分钟实施3（任务驱动）手动控制点动控制电路连动控制电路点动和连动切换控制电路正反转控制电路重点讲解课件及实物操作理解教学内容，参与讨论40分钟深化3（加深对基本能力的认识与体会）控制电路的连接项目驱动实验动手操作90分钟归纳（知识/