《制药工程自动化技术》课程教学大纲全套

《制药工程自动化技术》课程教学大纲全套课程代码53310307编写时间2016.8课程名称制药工程自动化技术英文名称PharmaceuticalEngineeringAutomationTechnology学分数2总学时数36理论讲授学时36实验实践学时0任课教师开课学院*化学与制药工程学院课程类型□通识教育核心课□通识教育拓展课□学科基础必修课□学科基础选修课□专业核心课R个性化课程□实践类课程预修课程药物化学自动化原理1.课程教学目标本课程主要向学生教授制药工程自动化技术的基本原理以及各个控制过程的基本操作系统。知识目标：培养学生理解自动调节系统的组成、基本原理、各环节的作用，能根据工艺的需要提出合理的自动控制方案，为自控设计正确提供合理的、准确的工艺条件和数据;具备一定的自动化应用能力；了解主要工业参数的基本测量方法和仪表的工作原理及特点，能根据工艺实际情况正确地选用和使用常见测量仪表和调节仪表。能力目标：掌握自动化技术课程学习的基本方法，培养学生独立、自主学习能力；通过实例教学和案例分析调动学生学习积极性、主动性，培养学生利用课堂教学中的理论解决实际问题的能力，培养学生探求知识的思维能力和思维习惯，培养善于分析、归纳总结、迁移及知识应用的能力，提高学生的认知能力，培养学生的创新能力。素质目标：教书与育人相结合，结合教学内容进行辩证唯物主义教育、思想品德教育，使学生树立正确的人生观、价值观；注重培养学生严谨认真、实事求是的科学态度。2.课程教学目的与任务本课程的教学任务为使学生了解主要工业参数的基本测量方法和仪表的工作原理及特点，能根据工艺实际情况正确地选用和使用常见测量仪表和调节仪表;理解自动调节系统的组成、基本原理、各环节的作用，能根据工艺的需要提出合理的自动控制方案，为自控设计正确提供合理的、准确的工艺条件和数据;能够分析和处理控制系统运行中出现的一些现象和问题;使学生具备一定的自动化应用能力。3.课程内容简介《制药工程自动化技术》是制药工程的专业必修课。制药工程自动化技术从自动控制系统的基本概念入手，系统地讲述构成自动控制系统的各个基本环节;以及由被控对象、检测仪表与传感器、控制器和执行器这些基本环节组成的简单控制系统;并结合化工生产过程讲述几种典型化工单元操作的控制方案。4.理论教学基本要求通过该课程的学习要求学XX到以下基本要求：了解主要工业参数的基本测量方法和仪表的工作原理及特点，能根据工艺实际情况正确地选用和使用常见测量仪表和调节仪表;理解自动调节系统的组成、基本原理、各环节的作用，能根据工艺的需要提出合理的自动控制方案，为自控设计正确提供合理的、准确的工艺条件和数据;具备一定的自动化应用能力。5.教学方式与方法本课程主要采取课堂讲授为主要教学方式，配合自学导读、课堂讨论等形式进行教学。采用多媒体等现代教学手段和传统教学手段相结合。6.主讲教师简介和团队成员情况主讲教师简介：简历：XX师范学院化学与制药工程学院讲师（2015-）理学学士（XX大学2009），理学博士（XX大学2014），理学博士后（XX大学2014-2015）研究方向：导向有机合成的金属有机化学：在基于碳氢键活化构筑含氮稠杂环，后过渡金属配合物化学以及金催化研究方面开展了一系列系统性的研究，部分相关成果以第一或通讯作者在国际重要化学刊物Organometallics，ChemComm.，Org.Lett.，JOrgChem.，

ChemCatChem.，Chem.Asian.J.，JournalofOrganometallicChemistry等刊物上发表。主持国家自然科学基金青年项目1项，XX省高等学校重点科研项目1项，XX师范学院专项项目1项，参与国家自然科学基金面上项目2项。教学团队成员姓名性别职称学院在教学中承担的职责7.学时分配表：教学模块内容学时一绪论2二自动控制系统基本概念4三过程特性及其数学模型4四检测仪表与传感器10五自动控制仪表4六执行器6七简单控制系统4机动2总计368.教学内容安排第一讲（部分）绪论R理论/□实践学时2教学要求：了解本课程的基本内容、特点、目的要求。1.一级知识点1）化工自动化系统在现代化工生产中的重要作用;2）化工自动化及其在工业生产中的重要意义;3）自动化系统的内容。2.二级知识点化工自动化系统课程的基本内容、特点、目的要求。3.三级知识点化工自动化系统课程的重要性。第二讲（部分）自动控制系统基本概念R理论/□实践学时4教学要求：掌握自动控制系统的组成，系统的动态与静态，闭环控制系统在阶跃干扰作用下，过渡过程的几种基本形式及过渡过程标的含义;理解自动控制系统中常用的各种术语;熟悉管道及控制流程图上常用符号的意义;了解控制系统的几种分类形式，各组成部分的作用及相互影响和联系。1.一级知识点1）自动化的主要内容;2）自动控制系统的组成及方块图;3）自动控制系统的分类;4）自动控制系统的过渡过程和品质指标;5）工艺管道及控制流程图。2.二级知识点1）自动控制系统的动态与静态;2）闭环控制系统在阶跃干扰作用下，过渡过程的几种基本形式及过渡过程标的含义。3.三级知识点1）自动控制系统中常用的各种术语;2）管道及控制流程图上常用符号的意义;3）了解控制系统的几种分类形式，各组成部分的作用及相互影响和联系。第三讲（部分）过程特性及其数学模型R理论/□实践学时4教学要求：掌握用机理建模的方法建立简单对象的数学模型，表征被控对象特性的三个参数:放大系数、时间常数、滞后时间的意义及其对控制质量的影响;了解建立被控对象数学模型的意义及数学模型的建立方法。1.一级知识点1）被控对象的特点及其描述方法;2）对象数学模型的建立;3）描述对象特性的参数。2.二级知识点控对象数学模型的意义及数学模型的建立方法。3.三级知识点1）掌握常用机理建模的方法建立简单对象的数学模型;2）表征被控对象特性的三个参数:放大系数、时间常数、滞后时间的意义及其对控制质量的影响;。第四讲（部分）检测仪表与传感器R理论/□实践学时10教学要求：掌握仪表精度的意义及与测量误差的关系，各种压力检测仪表的基本原理及压力表的选用方法，液位测量中零点迁移的意义及计算方法，各种热电偶温度计及热电阻温度计的测温原理;熟悉热电偶温度计测量中冷X温度补偿的作用及方法;了解仪表的性能指标，各种流量计的测量原理，重点是压差式流量计及转子流量计，各种液位测量方法，电动温度变送器的作用及原理。1.一级知识点1）测量过程与测量误差;2）仪表的性能指标与仪表的分类;3）压力检测及仪表;4）流量检测及仪表;5）物位检测及仪表;6）温度检测及仪表。2.二级知识点1）仪表精度的意义及与测量误差的关系，各种压力检测仪表的基本原理及压力表的选用方法，液位测量中零点迁移的意义及计算方法，各种热电偶温度计及热电阻温度计的测温原理;2）仪表的性能指标，各种流量计的测量原理，重点是压差式流量计及转子流量计。3.三级知识点1）热电偶温度计测量中冷X温度补偿的作用及方法;2）各种液位测量方法，电动温度变送器的作用及原理。第五讲（部分）自动控制仪表R理论/□实践学时4教学要求：掌握各种基本控制规律及其特点;理解比例度、积分时间、微分时间对控制系统的影响;了解电动控制器的特点和基本组成。1.一级知识点1）基本控制规律及其对系统过渡过程的影响;2）模拟式控制器。2.二级知识点1）各种基本控制规律及其特点;2）比例度、积分时间、微分时间对控制系统的影响。3.三级知识点电动控制器的特点和基本组成。第六讲（部分）执行器R理论/□实践学时6教学要求：

掌握控制阀的流量特性的意义，了解串联管道中阻力比和并联管道中分流比对流量特性的影响;理解气动执行器的气开、气关型式及其选择原则;了解气动膜控制阀的基本结构、主要类型及使用场合，电－气转换器及电气阀门定位器的用途及工作原理，电动执行器的基本原理。1.一级知识点1）气动执行器;2）电动执行器;3）电气转换器;4）电气阀门定位器。2.二级知识点1）掌握控制阀的流量特性的意义，了解串联管道中阻力比和并联管道中分流比对流量特性的影响;2）理解气动执行器的气开、气关型式及其选择原则。3.三级知识点了解气动膜控制阀的基本结构、主要类型及使用场合，电－气转换器及电气阀门定位器的用途及工作原理，电动执行器的基本原理。第七讲（部分）简单控制系统R理论/□实践学时4教学要求：掌握简单控制系统中被控变量、操纵变量选择的一般原则，控制器正、反作用的确定方法，控制器参数工程整定的方法;理解各种基本控制规律的特点及应用场合，简单控制系统的结构、组成及作用。1.一级知识点1）简单控制系统的结构与组成;2）简单控制系统的设计;3）控制器参数的工程整定。2.二级知识点简单控制系统中被控变量、操纵变量选择的一般原则，控制器正、反作用的确定方法，控制器参数工程整定的方法。3.三级知识点各种基本控制规律的特点及应用场合，简单控制系统的结构、组成及作用。9.课内外讨论或练习、实践、体验等环节设计结合课程特点，教师通过价值实现、兴趣提升、信息交流等不同视觉，引导学生将自身需求由潜在状态转入活动状态，使学生产生强烈的学习愿望或意向，形成学习活动动机。按照知识特点将教学内容分为精讲内容、导学内容和研讨内容，导学内容和研讨内容部分均安排课内外讨论或练习环节。课堂上通过介绍生自动化技术实例和视频，激发学生研究的兴趣，加深学生对相关理论知识的理解，调动学生运用课堂学习的知识解决实际问题的积极性，提高学生分析解决问题的能力。10.考核和评价方式对学生学习效果采取多种形式的教学评价方法和考查方式，综合评价学生的知识掌握、素质培养等情况。结合课程特点，其评价方式采取平时成绩（占30%）、期末考