《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业生产规律，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（一）学时分配主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实验实践主题1热工检测技术基础22课程教学目标1、4主题2温度测量仪表844课程教学目标2、3、5主题3压力检测仪表541课程教学目标2、3、5主题4流速与流量检测仪表761课程教学目标2、3、5主题5自动控制基础22课程教学目标1、3、4合计24186（二）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22实验二风速测定及压力表校验2综合性必做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。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态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1.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%。学生成绩评定表考核方式平时成绩期中考试期末考试作业课堂表现阶段测验答辩项目小论文其他√√√实验成绩比例%1010102050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目及权重优秀（90~100分）良好（80~90分）中等（70~80分）及格（60~70分）不及格（＜60分）课堂表现（10分）无迟到、早退、旷课现象。积极参加课堂讨论，并有自己独到的见解，能够准确回答问题，并有自己独到的见解偶尔有迟到、早退现象。较为积极参加课堂讨论，能够准确回答问题，并提出自己的见解有迟到、早退现象。能够主动参加课堂讨论，能够回答问题有迟到、早退、偶尔有旷课现象。参与课堂讨论，基本能回答相关问题迟到、早退、旷课较多。不能有效参加课堂讨论，回答不出所有问题作业（10分）能够独立完成作业，作业完成质量优秀，能够灵活运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量较高，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量符合要求，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得有效结论基本能够独立完成作业，部分题目解答存在抄袭现象，运用所学知识和理论解决问题的能力基本符合要求不能独立完成作业，存在明显抄袭现象，不具备运用所学知识和理论解决问题的能力阶段测验（10分）完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为优秀完成所有阶段测验，根据参考答案评定分，总评成绩为优良完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为中等完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为及格没有完成阶段测试，根据参考答案评分，总评成绩不及格实验（20分）实验报告能够独立完成，内容完整，数据合理，数据处理正确，图表规范。能够正确完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行深入的讨论，提出自己的见解。实验报告能够独立完成，内容完整，数据合理，数据处理正确，图表基本规范。能够完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行讨论，提出意见。实验报告能够完成，内容完整，数据基本合理，能够进行数据处理，图表基本规范。能够基本完成实验报告中中提出的问题，对实验中遇到的问题进行讨论。实验报告基本能够独立完成，内容完整，数据图表齐全，基本完成实验报告中提出的问题。实验报告不能独立完成，存在抄袭现象，报告中提出的问题没有或基本没有回答。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：课程教学目标支撑毕业要求指标点考核评价方式权重（%）课堂表现作业阶段测验实验期末考试合计教学目标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10101020501003.课程教学目标评价标准优（90-100）良（80-89）中（70-79）及格（60-69）不及格（0-59）教学目标1能熟练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，同时能很好的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能正确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，同时能较好的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能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，同时能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基本能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，同时基本能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不能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，同时不能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教学目标2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、流速与流量等控制参数的具体控制需求，熟练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合适的在线检测与控制的目的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、流速与流量等控制参数的具体控制需求，准确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较好的在线检测与控制的目的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、流速与流量等控制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、流速与流量等控制参数的具体控制需求，选择相关热工检测仪表以及检测方案，能对相关工业生产流程进行一定程度的在线检测与控制不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、流速与流量等控制参数的具体控制需求，选择热工检测仪表以及检测方案，不能达到对相关工业生产流程进行在线检测与控制的目的教学目标3能熟练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能正确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基本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不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教学目标4能熟练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业生产规律，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，履行应尽的责任能准确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，较好的尊重无机非金属材料工业生产规律，在工程实践中较好的遵守职业道德与规范，不弄虚造假，按章操作，较好的履行应尽的责任能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业生产规律，在工程实践中遵守职业道德与规范，不弄虚造假，按章操作，履行应尽的责任基本能掌握自动控制的基本知识和过程控制基本规律，基本能遵照工程师的职责，基本能尊重无机非金属材料工业生产规律，在工程实践中基本遵守职业道德与规范，不弄虚造假，按章操作，基本能履行应尽的责任