《热工检测与自动控制》课程教学大纲

《热工检测与自动控制》课程教学大纲

一、课程基本情况

课程代码：1011139006

课程名称：热工检测与自动控制/ThermalDetectionandAutomaticControl

课程类别：专业必修课

学分：1.5

总学时：24

理论学时：18

实验学时：6

适用专业：无机非金属材料工程

适用对象：本科

先修课程：大学物理、材料工程基础

教学环境：多媒体教学

开课学院：材料科学与工程学院

二、课程简介

1.课程任务与目的

本课程是无机非金属材料工程专业的重要专业基础必修课程。通过本课程的学习，学生

掌握温度测量和控制的基本方法、掌握常用测控仪表和元件的工作原理和特点；具备正确选

用各种测控仪表，初步具有热工测量的基本技能，增强发现问题和解决问题的能力。在本课

程绪论环节，加入对中国改革开放以来中国在建筑材料研究及生产成果展示，起到激发学生

道路自信，投入建材一线建功立业的热情。在课堂上适时介绍我国在检测领域取得的伟大成

就。

2.对接培养的岗位能力

通过本课程的学习，使学生在学习热工检测与自动控制的基础知识之外，学会如何分

析、解决实际工程问题，建立基本的工程思维方式，为培养未来合格的工程师或研究人员

打下基础。

三、课程教学目标

本课程教学目标对应毕业要求3、5、8、9,具体指内容如下：

教学目标1：能够运用材料制备工艺原理和热工检测及控制知识,参与工厂整体或车间

设计，保证生产工艺和制备流程的合理性和先进性，同时保障生产过程符合相关法律规定的

健康、安全和环保等社会要求。支撑毕业要求的指标点3.3。

教学目标2：通过本课程学习，能根据实际的无机非金属材料工业生产过程中对温度、

压力、流速与流量等工艺参数的具体控制需求，选择合适的热工检测仪表以及检测方案，达

到对相关工业生产流程进行在线检测与控制的目的。支撑毕业要求的指标点5.2。

教学目标3；能运用现代热工检测工具对影响无机非金属材料制品结构与性能、生产与

服役等复杂工程问题进行可能性的分析和判断，并理解其局限性。支撑毕业要求的指标点5.3。

教学目标4：通过本课程学习，学生掌握自动控制的基本知识和过程控制基本规律，遵

照工程师的职责，尊重无机非金属材料工'也生产规律，在工程实践中自觉遵守职业道德与规

范，不弄虚造假，按章操作，履行应尽的责任。支撑毕业要求的指标点8.3。

教学目标5：在实验室进行相关测试实验时能够认识和理解测试团队的重要性，能主动

与其他成员共同协作、共享测试信息，顺利完成测试任务。支撑毕业要求的指标点9.1。

四、教学课时安排

(-)学时分配

主题或总学学时完成课程

教学内容

知识点时讲课实验实践教学目标

主题1热工检测技术基础22课程教学目标1、4

课程教学目标2、3、5

主题2温度测量仪表844

主题3课程教学目标2、3、5

压力检测仪表541

主题4课程教学目标2、3、5

流速与流量检测仪表761

主题5课程教学目标1、3、4

自动控制基础22

合计24186

(-)实践教学安排(指含有实验或实践内容的课程)

序号实验/实践项目名称实验学时实验类型实验要求每组人数备注

1实验一热电偶校正实验4综合性必做2

必做

2实验二风速测定及压力表校验2综合性2

注：

1.实验类型：分“演示性”、“验证性”、“综合性”、“设计性”、“创新性”

2.实验要求：分“必做”、“选做”

3.每组人数：指教学实验项目中在每套仪器设备上同时完成本实验项目的人数。如2人

合用一台热电偶校校验装置，则每组人数为2人；5人合用一台仪器则每组人数为5人。

五、教学内容及教学设计

主题1热工检测技术基础

1.教学内容

热工检测技术发展概况、工程中的应用。测量的概念、测量系统组成、测量误差、测量

仪表基本技术性能。

2.教学重点

测量系统组成、测量误差、测量仪表基本技术性能。

3.教学难点

测量误差、测量仪表基本技术性能C

4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）

以课堂讲授为主，教师可根据教学内容采取问题讨论式教学、案例式教学、启发式教学

等多种教学手段。在知识讲授的过程中，通过误差的内容来引导学生树立严谨的科学杰度

和正确的职业道德。

主题2温度测量仪表

教学内容

温度的基本概念、温度计的分类，膨胀式温度计，热电偶温度计、热电阻温度计，其它

种类温度计的测温原理及使用方法。

2.教学重点

热电偶温度计、热电阻温度计。

3.教学难点

热电偶温度计、热电阻温度计。

4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）

以课堂讲授为主，教师可根据教学内容采取问题讨论式教学、案例式教学、启发式教学

等多种教学手段。在知识讲授的过程中，通过介绍测温原理的演变来帮助学生领悟科学技

术进步是人类文明发展的助力，引导学生投身科技兴国的建设之中。

主题3压力检测仪表

L教学内容

压力的基本概念，测量气体压力仪表，液柱式压力仪表、弹性式压力仪表的工作原理，

压力仪表的选用和安装方法。

2.教学重点

液柱式压力仪表，弹性式压力仪表的工作原理、结构及选用。

3.教学难点

液柱式压力仪表，弹性式压力仪表的工作原理、结构及选用。

4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）

以课堂讲授为主，教师可根据教学内容采取问题讨论式教学、案例式教学、启发式教学

等多种教学手段。在知识讲授的过程中，借助不同压力测量在原理和应用上的差异来教导

学生处理问题应该因地制宜、因势利导，不要超出适用范围。

主题4流速与流量检测仪表

1.教学内容

流速与流量测量的基本概念，差压式流量计、转子式流量计、动压式流量计、容积式流

量计、涡轮式流量计、涡街流量计、电磁流量计、超声波流量计的工作原理、特点及使用

中的注意问题。

2.教学重点

差压式流量计、动压式流量计的原理、特点及使用中的注意问题。

3.教学难点

各流量计的原理、特点及选用。

4教学方案设计（含教学方法、教学手段）

以课堂讲授为主，教师可根据教学内容采取问题讨论式教学、案例式教学、启发式教学

等多种教学手段。在知识讲授的过程中，引导学生理论联系实际，锻炼学生发散思维。

主题5自动控制基础

1.教学内容

自动控制系统发展概况系统的组成、分类和规律。

2.教学重点

自动控制系统的组成、分类。系统的双位控制、PID控制、程序控制和智能控制规律“

3.教学难点

系统的双位控制、PID控制、程序控制和智能控制规律。

4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）

以课堂讲授为主，教师可根据教学内容采取问题讨论式教学、案例式教学、启发式教学

等多种教学手段。在知识讲授的过程中，应引导学生树立正确的工程师职责，自觉遵守职

业道德与规范。

六、学生成绩评定

1.成绩评定方法

本课程成绩考核评定办法为:平时成绩占50%,其中作业与课堂表现、阶段测验共30%.

实验为20%；期末考试占50%。

学生成绩评定表

平时成绩期中

考核期末

作业课堂表现阶段测验答辩项目小论文其他考试

方式考试

VVV实验

成绩

1010102050

比例%

其中平时成绩评定标准如下表所示。

平时成绩评定及考核标准

考核环节考核结果及标准

评估项H优秀（90-100良好（80-90中等（70-80及格（60-70不及格（V60

及权重分）分）分）分）分）

无迟到、早退、偶尔有迟到、有迟到、早退现有迟到、早退、迟到、早退、旷

旷课现象。积极早退现象。较象。能够主动参偶尔有旷课现课较多，不能有

参加课堂讨论，为积极参加课加课堂讨论，能象。参与课堂讨效参加果堂讨

并有自己独到的堂讨论，能够够回答问题论，基本能回答论，回答不出所

课堂表现

见解，能够准确准确回答问相关问题有问题

（10分）

回答问题，并有题，并提出自

自己独到的见解己的见解

作业能够独立完成作能够独立完成能够独立完成作基本能够独立完不能独立完成作

业，作业完成质作业，完成质业，完成质量符成作业，部分题业，存在明显抄

（10分）量优秀，能够灵量较高，能够合要求，能够运目解答存在抄袭袭现象，不具备

活运用所学知识运用所学知识用所学知识和理现象，运用所学运用所学知识和

和理论解决问和理论解决问论解决问题，并知识和理论解决埋论解决问题的

题，并获得正确题，并获得正获得有效结论问题的能力基本能力

结论确结论符合要求

完成所有阶段测完成所有阶段完成所有阶段测完成所有阶段测没有完成阶段测

验，根据参考答测验，根据参验，根据参考答验，根据参考答试，根据参考答

阶段测验

案评分，总评成考答案评定案评分，总评成案评分，总评成案评分，总评成

（10分）

绩为优秀分，总评成绩绩为中等绩为及格绩不及格

为优良

实验报告能够独实验报告能够实验报告能够完实验报告基本能实验报告不能独

立完成，内容完独立完成，内成，内容完整，够独立完成，内立完成，存在抄

整，数据合理，容完整，数据数据基本合理，容完整，数据图袭现象•报告中

数据处理正确，合理，数据处能够进行数据处表齐全，基本完提出的问题没有

图表规范。能够理正确，图表理，图表基本规成实验报告中提或基本曳有回

实验

正确完成实验报基本规范。能范。能够基本完出的问题。答。

告中提出的问够完成实验报成实验报告中中

（20分）

题，并对实验中告中提出的问提出的问题，对

遇到的问题进行题，并对实验实验中遇到的问

深入的讨论，提中遇到的问题题进行讨论。

出自己的见解进行讨论，提

出意见。

（1）课程教学目标考核方式

本课程教学目标与考核方式评价权重如表所示:

考核评价方式权重（％）

课程教学支撑毕业要求指

目标标点课堂阶段期末

作业实验合计

表现测验考试

教学目标1指标点3.32113~77~11

教学目标2指标点5.2477517-3348-54

教学目标3指标点5.3322313-1723〜28

教学目标4指标点8.3156

教学目标5指标点9.177

合计1010102050100

3.课程教学目标评价标准

优良中及格不及格

(90-100)(80-89)(70-79)(60-69)(0-59)

能熟练运用材能正确运用材能运用材料制基本能运用材不能运用材料

料制备工艺原料制备工艺原冬工艺原理和料制备工艺原制备工艺原理

理和热工检测理和热工检测热工检测及控理和热工检测和热工检测及

及控制知识，及控制知识，制知识，参与及控制知识，控制知识，参

参与工厂整体参与工厂整体工厂整体或车参与工厂整体与工厂整体或

或车间设计，或车间设计，间设计，保证或车间设计，车间设计，保

保证生产工艺保证生产工艺生产工艺和制保证生产工艺证生产工艺和

教学目

和制备流程的和制备流程的备流程的合理和制备流程的制备流程的合

标1

合理性和先进合理性和先进性和先进性，合理性和先进理性和先进

性，同时能很性,同时能较同时能保障生性，同时基本性,同时不能

好的保障生产好的保障生产产过程符合相能保障生产过保障生产过程

过程符合相关过程符合相关关法律规定的程符合相关法符合相关法律

法律规定的健法律规定的健健康、安全和律规定的健规定的健康、

康、安全和以康、安全和环环保等社会要康、安全和环安全和环保等

保等社会要求保等社会要求求保等社会要求社会要求

能根据实际的能根据实际的能根据实际的能根据实际的不能根据实际

无机非金属材无机非金属材无机非金属材无机非金属材的无机非金属

料工业生产过料工业生产过料工业生产过料工业生产过材料工业生产

程中对温度、程中对温度、程中对温度、程中对温度、过程中对温

压力、流速与压力、流速与压力、流速与压力、流速与度、压力、流

流量等控制参流量等控制参流量等控制参流量等控制参速与流量等控

数的具体控制数的具体控制数的具体控制数的具体控制制参数的具体

教学目需求，熟练选需求，准确选需求，选择合需求，选择相控制需求，选

标2择合适的热工择合适的热工适的热工检测关热工检测仪择热工检测仪

检测仪表以及检测仪表以及仪表以及检测表以及检测方表以及检测方

检测方案，达检测方案，达方案，达到对案，能对相关案，不能达到

到对相关工业到对相关工业相关工业生产工业生产流程对相关工业生

生产流程进行生产流程进行流程进行在线进行一定程度产流程进行在

合适的在线检较好的在线检检测与控制的的在线检测与线检测与控制

测与控制的目测与控制的目目的控制的目的

的的

能熟练运用现能正确运用现能运用现代热基本能运用现不能运用现代

代热工检测工代热工检测工工检测工具对代热工检测工热工检测工具

教学目具对影响无机具对影响无机影响无机非金具对影响无机对影响无机非

标3非金属材料制非金属材料制属材料制品结非金属材料制金属材料制品

品结构与性品结构与性构与性能、生品结构与性结构与性能、

能、生产与服能、生产与服产与服役等复能、生产与服生产与服役等

役等复杂工程役等复杂工程杂工程问题进役等复杂工程复杂工程问题

问题进行可能问题进行可能行可能性的分问题进行可能进行可能性的

性的分析和判性的分析和判析和判断性的分析和判分析和判断

断断断

能熟练掌握自能准确掌握自能掌握自动控基本能掌握自不能掌握自动

动控制的基本动控制的基本制的基本知贝动控制的基本控制的基本知

知识和过程挖知识和过程控和过程控制基知识和过程控识和过程控制

制基本规律，制基本规律，本规律，遵照制基本规律，基本规律，不

遵照工程师的遵照工程师的工程师的职基本能遵照工能遵照工程师

职责，尊重无职责，较好的责，尊重无机程师的职责，的职责，不能

机非金属材料尊重无机非金非金属材料工基本能尊重无尊重无机非金

教学目工业生产规属材料工业生业生产规律，机非金属材料属材料工业生

标4律，在工程实产规律，在工在工程实践中工业生产规产规律，在工

践中自觉遵守程实践中较好遵守职业道德律，在工程实程实践中不能

职业道德与规的遵守职业道与规范，不弄践中基本遵守遵守职业道德

范，不弄虚造