《检测与过程控制技术》课程标准

1、检测与过程控制技术课程标准课程代码：03010261 总学时：70 学分：4.0一、课程性质与定位本课程是高职高专自动化类专业的核心课程，其目标是培养学生在自动化系统安装调试维护及管理岗位上，从事过程检测仪表和自控系统安装调试、检定、管理等工作的专项职业技能，同时培养学生的精益求精、吃苦耐劳、团结协作的职业素质和日后从事自动化工作所需的知识、能力、素质。 本课程以计算机网络技术、单片机原理与接口技术等课程学习为基础，也是进一步学习变频调速系统安装调试与运行维护、组态软件控制技术、DCS系统安装调试与运行维护等后续专业课程的基础。二、课程设计思路引入自动化仪表与装置行业标准，以工程项目和企业自动

2、化技术员职业成长过程所对应的典型工作任务为学习内容（仪表维修员-自控技术员），将职业素质培养融入课程，实施教学做一体化的过程性评价方法，具体设计思路如下：（一）组建以学院专任教师、广西部分糖业企业专家的课程开发和实施团队，分析电气自动化技术在专业职业岗位的工作任务，按照一定的逻辑关系进行排序，对完成任务应具备的知识、能力、素质做出较为详细的描述，形成团队成员认可、线索清晰、层次分明的工作任务分析表；（二）根据能力复杂程度，整合典型工作任务。召开有教学专家、课程建设团队人员参与的课程标准建设会议，形成课程标准；（三）引入自动化仪表与装置行业标准，校企共同进行课程整体设计、单元设计、教学组织设计、

3、教学情景设计；（四）以东亚糖业集团、广西农垦糖业集团、广西冠桂糖业有限公司、南宁糖业股份有限公司、南宁化工股份有限公司等企业的自动化控制系统安装、调试、维修、管理职业岗位的工作过程为导向，从初级到高级，从简单到复杂，设计（糖厂）自动检测技术认知、（糖厂）生产过程控制规律及控制系统应用、典型复杂控制系统应用三个学习项目，包含蔗糖厂检测技术与过程控制认知、蔗糖厂计算机过程控制系统应用、蔗糖厂锅炉车间自控系统设计安装调试等15个情境和三个阶段的企业实习，分别在每个学习项目结束后，安排一次企业实习，递进式提升学生的实践能力；（五）根据教学规律及认知过程，构建教学计划、考核评价办法、课程考核标准及题库、

4、多媒体教学资源建设，按照资讯计划、决策实施、评价反馈等步骤组织教学。三、课程目标（一）总体目标通过本课程学习，使学生掌握生产过程自动化技术的理论知识、操作技能，并具备过程自控系统的安装、调试、维护能力，为从事自控技术员等工作岗位打下基础，并注重职业素养和诚信教育，提高学生的综合素质。（二）具体目标1.知识目标（1）掌握自动检测及过程控制技术的基本知识，了解过程控制前沿技术；（2）掌握物位、流量、压力、温度、成分等过程参数的检测方法及检测仪表的原理； （3）掌握常用控制器、计算机控制系统、集散控制系统的基础知识，了解电动执行器、液动执行器、气动执行器的基本结构及选用方法； （4）了解糖厂锅炉生产

5、过程及控制系统组成，了解糖厂压榨车间生产工艺及过程控制基础知识。2.能力目标（1）熟悉测量误差的计算、检测仪表精度计算、检测仪表精度选择； （2）掌握物位、流量、压力、温度、成分等检测仪表的选用、安装、调试； （3）具备常用过程控制器、计算机控制系统、集散控制系统选用、安装、调试、维护能力，具备PID控制规律参数工程整定技能；（4）能绘制控制点工艺流程图；（5）具备糖厂锅炉汽包水位三冲量控制系统设计、安装、调试、维护能力；（6）具备糖厂压榨车间生产过程控制系统设计、安装、调试、维护能力；（7）能熟练分析典型复杂的控制系统。3.素质目标（1）具备自我管理、团队精神、交往能力； （2）诚实守信，具

6、有完成任务和解决问题的能力； （3）创新能力和自我学习能力；（4）具有吃苦精神和责任心，勇于承担责任，良好的沟通能力。四、课程内容与要求检测与过程控制技术课程的学习项目、情境、要求以及对应的学时数，如下表3-7所示。表3-7 检测与过程控制技术课程内容表项目名称学习情境知识、技能内容与要求教学活动设计参考学时项目一：（糖厂）自动检测技术认知情境1:蔗糖厂检测技术与过程控制认知了解检测与过程控制技术发展各阶段的特点及发展趋势；明确过程控制系统特点及其分类、组成及控制指标；掌握前馈控制系统、反馈控制系统及前馈-反馈控制系统的原理分析；测量误差、精度计算；了解蔗糖生产工艺及过程控制。接受测量误差计算

7、任务，在工业仪表检测技术实训室，使用纸和笔、计算器等工具，进行检测技术与过程控制学习。3情境2:压力测量仪表的应用掌握压力测量的基本知识；掌握弹簧管压力表的选用及检定方法；掌握压力变送器的选用及校准；掌握压力表安装方法。给出一个工业用压力表检定规程，到工业仪表检测技术实训室使用扳手、压力校验仪、标准压力表等工具及仪器，进行压力表检定。5情境3:物位测量仪表的应用了解物位和液位测量方法及测量仪表；掌握差压式液位测量原理；掌握差压式液位测量系统的安装方法；掌握仪表选型方法；掌握零点迁移计算方法；掌握液位变送器校准方法。给出差压式液位测量系统设计安装调试任务，到制糖过程控制技术实训室使用扳手、万用表

8、、电工工具、差压变送器及安装配件，设计出储水槽液位参量系统，并进行安装调试。5情境4:流量测量仪表的应用了解流量测量方法及测量仪表；掌握差压式流量测量原理；掌握差压式流量测量系统的安装方法；掌握仪表选型方法；掌握流量变送器校准方法。给出设计安装调试差压式流量测量系统任务，到工业仪表检测技术实训室使用扳手、万用表、环室取压标准孔板、电工工具等，设计出流量测量系统，并安装调试。5情境5:温度测量仪表的应用掌握温标基本知识；掌握工业热电偶和热电阻的测量原理、分类、适用范围及安装要求；掌握智能仪表的原理、选用、安装调试及校准；培养学生组织管理能力、团队合作能力、提高自学能力。根据温度测量的基本要求，给

9、出热电偶、热电阻温度测量系统设计安装调试任务，到工业仪表检测技术实训室使用K热电偶、Pt100热电阻、智能仪表、万用表、电工工具、扳手等，设计出热水槽温度测量系统，并安装调试。5情境6:成份测量仪表的应用了解成份测量的基本知识；了解成份分析仪表的种类及工作方式；掌握PH计工作原理及使用方法培养学生组织管理能力、团队合作能力、提高自学能力；掌握数字显示仪表应用。布置糖厂制炼车间PH计安装调试工程施工任务，到制糖过程控制技术实训室使用扳手、万用表、电工工具等，在制糖实训装置上安装调试PH测量系统。3情境7:传感器的应用了解常用传感器的分类及工作原理；了解常见传感器的使用方法；掌握常用传感器的安装调

10、试方法；培养学生组织管理能力、团队合作能力、提高自学能力。布置一项施工任务-位置传感器的的选用安装调试，到自动化技术实训室使用万用表、电工工具、扳手等，在柔性制造生产线上，进行传感器的安装调试。3阶段一实习了解压力、液位、流量、温度、成份等参数的检测方法在企业中真实使用；了解企业过程测量系统的构成和检测元件的安装方法；培养学生组织管理能力、团队合作能力、提高自学能力。布置生产工艺参数检测方法应用任务，携带笔记本、笔、相机等，学生分组到糖业企业实习，学习企业安全生产内容、压力、液位、流量、温度、成份测量系统的选用、安装及校准方法在企业中的实用。2天项目二：（糖厂）生产过程控制规律及控制系统应用情

11、境1:常用控制规律的应用掌握双位式控制基本知识；掌握比例（P）控制的基本知识；掌握积分（I）控制基本知识；掌握微分（D）控制的基本知识；掌握控制系统比例度计算方法。接受PID控制规律选用任务，到制糖过程控制技术实训室使用电工工具、万用表等，在制糖控制实训装置上，设定锅炉汽包水位自动控制系统的控制规律。3情境2:控制仪表及其应用了解常用的控制器（系统）知识；掌握基本型控制器的操作；掌握比例（P）、积分（I）、微分（D）参数的工程整定方法。接受PID控制参数整定任务，到制糖过程控制技术实训室领取电工工具、万用表等，在制糖控制实训装置上，通过工程整定方式，在控制器里设定锅炉汽包水位自动控制系统的PI

12、D参数值。3情境3:执行器的选用与安装调试了解常用执行器的类型及工作原理；掌握气动执行器的工作方式；掌握气动执行器的选用与安装调试方法。根据气动执行器的选用要求，给出一个执行器安装调试任务，到制糖过程控制技术实训室使用电工工具、扳手等，在制糖控制装置上进行执行器的安装调试。3情境4:工业过程控制系统的应用了解工业过程自动检测系统和自动控制系统；了解过程自动控制系统的各个环节；掌握过程控制符号图；能读懂和绘制控制点工艺流程图；能确定过程控制系统的控制方案、选择合适的控制规律。布置绘制锅炉汽包水位带控制点工艺流程图绘制任务，到制糖过程控制技术实训室，使用电脑、纸和笔等，设计绘制出锅炉汽包水位三冲量

13、自动控制系统图。4情境5:过程控制系统的投运掌握简单控制系统投运的步骤、注意事项；会判断构成控制系统各个环节的作用方向；验证过程控制系统的负反馈；能分析、判断、处理过程控制系统常见的故障；能操作控制器投入运行。给出水箱水位控制系统投运任务，到工业仪表检测技术实训室，使用电工工具、万用表、差压式变送器等，调试运行水箱水位自动控制系统。4情境6:蔗糖厂计算机过程控制系统应用了解计算机控制系统的结构；了解工业总线控制系统结构；掌握集散控制系统在蔗糖生产企业中的应用。布置糖厂计算机过程控制系统应用任务，到制糖过程控制技术实训室，使用计算机、DCS系统等，利用制糖过程控制实训装置，学习集散控制系统在制糖

14、过程应用。10阶段二实习掌握企业安全生产知识；了解锅炉参数测量原件的安装、调试；了解锅炉控制系统安装调试方法；培养学生组织管理能力、团队合作能力、提高自学能力。布置生产过程控制系统应用任务，携带笔记本、笔、相机等，学生分组到理事分会合作单位实习，特别是到热电厂，学习企业安全生产内容、热电厂的工艺流程及过程控制系统。7天项目三：典型复杂控制系统应用情境1:蔗糖厂锅炉车间自控系统设计安装调试了解糖厂锅炉过程控制的基本知识；掌握糖厂锅炉汽包水位控制系统的构成、原理、使用；掌握糖厂汽包水位三冲量控制系统安装、调试、投运。根据实习企业热电厂锅炉车间的生产工艺及过程控制，在制糖过程控制技术实训室，使用电脑

15、、扳手、万用表、电工工具等，在制糖过程控制实训装置上安装调试锅炉汽包过程控制系统。8情境2:精馏塔生产过程控制系统的应用了解精馏塔工艺的基本知识；掌握精馏塔提留段温度控制系统设计、安装、调试、维护。给出精馏塔自控系统应用任务，在工业仪表检测技术实训室，使用计算机、纸和笔等，设计精馏塔提馏段和精馏段温度 控制系统，并实施。6阶段三实习掌握企业安全生产知识；了解糖厂压榨车间、锅炉汽包水位过程控制系统设计、安装、调试、维护；培养学生组织管理能力、团队合作能力、提高自学能力。安排学生进入理事分会成员单位实习，分组参与技术改造项目自控系统安装调试。学习企业安全生产知识、糖厂压榨车间、锅炉汽包水位过程控制

16、系统设计、安装、调试、维护。8天合计70五、课程实施的建议（一）教学方法以学生为教学主体，教师引导，实施行动导向教学法，学生以小组形式，在教师（含企业兼职教师）的引导下，通过完成工作任务，达到专业知识的学习和专业技能训练的目的。创建有利于学生知识构建的教学措施，在教学项目下布置学习情境，学生分小组独立思考、共同探索、协作完成，教师从知识传授者的角色转为学生学习过程的组织者、咨询者和引导者，使教学过程向学生自觉学习过程转化，每项情境完成后，各小组提交一份学习总结。针对不同的学习项目，选用不同特点的教学方法，主要教学方法如下表3-8所示。表3-8 检测与过程控制技术课程教学方法表项目名称情境主要教

17、学方法项目一:（糖厂）自动检测技术认知情境1:蔗糖厂检测技术与过程控制认知引导文教学法、演示教学法。情境2:压力测量仪表的应用项目教学法、演示教学法、实训。情境3:物位测量仪表的应用项目教学法、演示教学法、实训。情境4:流量测量仪表的应用项目教学法、演示教学法、实训。情境5:温度测量仪表的应用项目教学法、演示教学法、实训。情境6:成份测量仪表的应用演示教学法、引导文教学法。情境7:传感器的应用演示教学法、引导文教学法。阶段一实习项目教学法、企业现场教学法。项目二：（糖厂）生产过程控制规律及控制系统应用情境1:常用控制规律的应用项目教学法、案例教学法。情境2:控制仪表及其应用项目教学法、案例教学

18、法、实训。情境3:执行器的选用与安装调试项目教学法、案例教学法、实训。情境4:工业过程控制系统的应用项目教学法、案例教学法、实训。情境5:过程控制系统的投运项目教学法、案例教学法。情境6:蔗糖厂计算机过程控制系统应用项目教学法、案例教学法。阶段二实习项目教学法、企业现场教学法。项目三：典型复杂控制系统应用情境1:蔗糖厂锅炉车间自控系统设计安装调试案例教学法、任务驱动教学法。情境2:精馏塔生产过程控制系统的应用案例教学法、任务驱动教学法。阶段三实习项目教学法、企业现场教学法。（二）教学评价由注重知识考核，转变为注重能力和过程考核，采取笔试、口试、实操、作业展示、实习报告等多种方式进行考核，将过程

19、考核与结果考核结合起来，其中过程考核占总成绩60%，结果考核占总成绩40%。注重对学生能力的考核，过程考核采用教师（含企业兼职教师）评价和学生自评相结合的方式，每个学习情境（含企业实习）完成后，由各小组提交一份工作总结，教师根据总结的内容和内涵进行评分，并进行小组答辩，对学习的完成提出创新的小组适当加分，小组成绩由教师先给出各小组得分，组长再根据组员在工作完成中所起的作用和表现状况，给出各组员的得分，教师将每个学生的个人成绩与小组分配成绩相加，得出课程过程考核的最终考核成绩，如下表3-9所示。表3-9 检测与过程控制技术程考核评价标准表考核方式过程考核（60分）结果考核（40分）素质考核（10

20、分）项目或实训考核（50分）实施方法教师评价+小组评价教师评价+小组评价教师评价+小组评价考核标准安全文明（4分）；时间分配（2分）；团队合作（2分）；出勤率（2分）。项目一（15分）；项目二（15分）；项目三（15分）；操作规范（5分）。笔试（30分）；实习报告（10分）。（三）师资条件组成一支职称结构、学历结构、年龄结构、专兼比例合理的课程教学团队，主讲教师由校内专任教师担任，应具有硕士以上学历或中级以上职称，能综合运用行动导向教学法，并掌握计算机技术、过程控制技术、网络技术等新知识和新技能，动手能力强；辅讲教师由企业兼职教师担任，应具有较强的现场仪表和自控系统安装调试维护技能，具有5年以上的企业一线工作经验，良好的语言表达能力，主要承担课程实训项目教学。（四）教学条件1.校内实训条件为满足课程教学需要，建设工业仪表检测技术、（制糖）过程控制技术实训室，提供足够的实训工位，学生3至5人一组。采用先进的集散控制系统，配备制糖工业过程控制对象、各种工业过程控制实训装置、常用电工工具等。并具备多媒体教学的环境条件，可以实现“教、学、做”一体化教学。2.校外实习条件由于课程教学中所涉及的控制对象比