过程控制技术及应用教学课件

过程控制技术及应用过程控制技术及应用过程控制技术及应用过程装备控制技术及应用前言本课程是过程装备与控制工程专业的专业(基础)课,是集自动控制技术、仪器仪表、化工生产过程与科研自动化于一体的综合性、技术性课程。通过本课程的学习,使同学们①初步掌握过程装备控制系统的基础知识和基本概念;②重点掌握过程检测技术(压力、温度、流量、物位、物料成分等主要工艺参数的测量方法和所用仪器仪表)和过程控制装置的应用;③了解计算机控制等先进过程控制系统的概念和典型应用。在掌握以上基础知识后,结合典型过程控制系统应用方案,培养同学们在专业学习和工作中分析和解决化工实际问题的能力据有关方面的统计数字，目前全国约有1000万左右15岁以下的“留守儿童”，在某些乡村地区，留守儿童的比重甚至占到七成左右。由于长期缺失亲情，这些留守儿童的安全、教育、情感、心理等一系列问题日益突出，已由教育问题演变为一个不可忽视的社会问题。因而有人指出，对于这些“留守子女”的成长和教育，如果不投入更多的关注，他们只能成为父母的完全再版，成为新一代的民工。一、留守儿童教育成长中存在的问题南京师范大学教育科学学院曾组织进行了一项由1000多名心理学、教育学专业本科生参与调研的外来民工子弟心理问题调查报告。有调查显示，有近四分之一的流动儿童出现了心理问题。与此同时安徽省一项历时5年的调查显示，有55.5%的留守儿童表现为任性、冷漠、内向、孤独。这些数据表明,我们对于这个特殊的未成年人群体的教育和培养中存有种种问题，社会中有许多不利于他们成长的因素存在。其一，不是父母而是由亲人来监护，使这些农村留守儿童普遍存在情感上的缺失，使他们成为某种意义上的“孤儿”或“单亲孩子”。很多孩子即便是处于祖父母、亲戚的疼爱甚至溺爱之中，仍不免有“寄人篱下”之感。同时，由于他们正处于成长发育的关键时期，父母之爱的缺失使他们无法享受到父母在思想认识及价值观念上的引导和帮助，由此而极易产生认识、价值上的偏离和个性、心理发展的异常，一些人甚至会因此而走上犯罪道路，成为危害农村社会治安的主要障碍。其二，父母所委托的监护人难以担负监护的重要责任，不利于农村留守儿童的健康成长。留守儿童大多是由隔代监护的，即由其祖父母或外祖父母担当监护的责任。而隔代教育显然存在着种种问题。首先是溺爱现象普遍存在。大多数祖辈对孩子物质上的需要是有求必应，对孩子的行为习惯大多也是持一种宽容甚至放任的态度，从而导致在他们监护下的孩子从小就变得娇气、放任甚至放纵的性格特点。其次是由于年龄差异，监护者与被监护人之间很容易产生代沟，导致这些留守儿童性格孤僻内向，胆怯怕人等。再者农村当前作为祖辈的一代人受教育程度不高，绝大多数是文盲，故而无论是体力还是智力都无法承担起对孙辈的监护和养育重任。在农村，有时几个孙子女一并交由他们监护时，祖辈们更是力不从心，这种情况就等于没有监护。总之，隔代监护及其它监护类型往往都不能给留守儿童提供健康的亲情交流环境，不能给他们营造一种和谐自然的家庭教育氛围。其三，社会环境的变化也对这些留守儿童的教育和成长构成了潜在的威胁。外出打工者们给村里留下“留守儿童”的同时也给村里带回了网吧、舞厅等新潮事物甚至是。它们吸引着这些缺乏父母管教的孩子们幼稚的目光，诱惑着他们还不能完全分辨是非能力的意念，熏染着这些缺少父母亲情滋养的心灵。更有一些从事非法盈利活动的父母，他们带着所沾染的拜金主义和腐化堕落风习回乡，潜移默化地影响着留守儿童们幼小的心灵。于是，一些缺乏亲情和正确的教育引导的孩子开始“堕落”，道德水准开始滑坡，学习成绩也随之一落千丈。凡此种种因素，都使农村留守儿童的教育和成长问题多多，其成长和教育现状令人深忧。二、农村留守儿童成长现状令人深忧由于长期生活在放任自流、教育和情感缺失的环境中，农村留守儿童们生活和教育可谓危机重重。首先是一些儿童的基本权利得不到保障。他们的祖父母等亲属因为年长、经济生活等等因素无法或不能认真行使其监护权，这种情况时有发生。其结果是儿童在健康、教育、文化娱乐等方面的权益屡次受到侵犯。在二零零四年在一些农村发现的“毒奶粉事件”和河南系列杀人案件的受害人中，留守少年儿童都占到相当比例。其次，农村留守儿童辍学、失学现象严重，在读的也经常出现成绩不稳定或下滑退步现象，成为学校教育的一块心病。学校教育离不开社会和家庭的密切配合，但是留守儿童家庭监管的缺位，使学校教育在缺乏与家庭沟通这一重要纬度的情况下，对留守儿童的管理陷入困境。在教育无效时，学校对学生有的采取开除或劝其转学的办法，有的干脆对留守儿童放任不管，让其冷落一边，还有的则严厉管教，迫使其自动提出退学的要求，使之流入社会。最后，这些留守儿童的综合素质和人格培养问题更是不容乐观。他们的性格、心理等因长期缺乏父母关爱而发生不良变化，出现了心理失衡、人格发展不健全和道德水准滑坡等现象。其流入社会后往往无所事事、胡作非为，违法犯罪，从而成为社会治安的难题和农村发展的隐忧。可以这么说，受到损害的不只是留守儿童自身，还有农村社会的治安和今后发展，更是祖国的明天和未来。因此，努力遏止留守儿童的负面影响，关爱留守儿童，让他们健康成长，已经成为一个亟需正视的社会问题。三、教育策略（一）、目前最现实的，是提倡家长尽可能给孩子更多的关爱。有条件的父母要考虑把孩子带在身边，让他们享受到近在咫尺的父母之爱。一时无法把孩子接到城市的，在寻找和确立孩子的监护人时，要慎重考虑被委托人是否具备监护能力，寻找和确立更为合适的监护人，细致地落实孩子的被监护权。同时要创造更多的时间和机会与孩子交流沟通，对孩子的道德发展和精神需求给予更多关注，并力争能“常回家看看”。（二）、对留守儿童来说学校应承担更多的责任，最大限度地发挥其教育作用，以弥补他们家庭教育的不足。学校要充分重视他们的心理教育，把对孩子的亲情教育、人格教育渗透到课程教育中，并争取多开展一些活动，让孩子们更多地感受到友爱、亲情，更好地培养其自尊、自立、自强的人格。在整体上，学校要做到确保每一位农村留守儿童能完成九年制义务教育，不把一个“问题学生”推给家长和社会。学校工作要采取综合措施来帮助留守儿童克服面临的各种困难,如加强寄宿管理,包括保育员的选用、培训,管理方式的改进,相关制度的落实等。大力加强农村学校的心理健康教育工作,如重视学生的心理咨询与辅导,建立留守儿童心理发展档案,及时发现和诊治学生出现的心理健康问题。学校应以丰富多彩的有益身心的活动来引导学生的兴趣和爱好,以良好的教育来留住学生的人和心。学校要关注和改善农村未成年人生活的社会环境,利用中小学的现有条件,在节假日为学生提供“夏令营”之类学习活动机会,会大大有益于“留守儿童”的健康成长。（三）、留守儿童问题的根本出路在于社会保障机制的完善和健全。如果我们能把城乡儿童放置在同一个平台上，赋予他们包括受教育权等同样平等的权利，那么我们的这些留守儿童就有更多机会陪伴在自己父母身边，享受到完全的父母之爱。我们期待着各级政府对农村留守儿童这一社会问题重视起来，从政策法规的制定、出台及其落实上，为切实解决这一问题做出更多更大的努力。此外,组织“青年志愿者”等社会资源和大型活动,积极参与农村外出打工人员子女的教育;在城市教育管理体制中充分考虑进城务工人员子女就学问题,采取积极措施鼓励务工人员携带子女进城上学,也将有助于解决农村留守儿童的教育问题。农村留守儿童可能是相当长时期都会存在的一个现象,是社会转型期农村发展中的一个重要的现实题,需要各个层面的关注和切实可行的措施。信息技术学科具有工具性、实践性等特点，信息技术教师在学校中又往往身兼数职，“技术活儿”可能比课堂任务还多，很多教师因此分散了精力，上课时往往只注重传授操作技能，大刀阔斧地完成教学任务，很少会去关注教学细节，从而使信息技术课堂教学多了一份缺憾，少了一份精彩。关注细节、处理好细节，就是关注教学行为是否符合新课程的理念和要求，它体现了对教学合理化、智慧化、精确化的追求，是教学水平达到一定境界的教师表现出来的品位。●正确示范，教师要为学生做表率教师上课用的计算机，主要用于教学演示和对电子教室进行屏幕广播控制等。为图方便快捷，有的教师在教学中把教学素材直接堆放在桌面上，给文件、文件夹随意命名，在需要输入内容时随意输入一些不相关内容等。上述行为说明教师忽视了规范操作的教育意义，但是要知道不注意这些小节恰恰是信息素养缺失的表现。文件、文件夹命名规范直观，可以方便信息的检索查找，资料不随意存放于桌面是信息安全的要求，这些都是疏忽不得的。对学生进行教育，让学生逐渐养成良好的操作习惯，教师应该从自身做起，“其身正，不令而行”，教师的表率作用会对学生产生重要的影响。●从容释疑，尽量让计算机回答学生的问题信息技术课上，学生不但问题多，而且只要求教师帮助解决，不问“为什么”。“老师，你看，怎么办？”“老师，快来帮帮我。”……叫声此起彼伏，教师应接不暇，忙得团团转。出现这种情况与学生年龄小、动手能力差有关，但主要原因还是他们没有养成跟计算机打交道的习惯，依赖教师已经成为他们的行为定势，一有问题就急得不得了，不管三七二十一，先找教师帮忙解决。长此以往，对学生信息素养的养成是不利的，这种现状必须改变。教师应该从学生开始学习信息技术起就逐步渗透人机对话的思想，告诉学生进行计算机操作，要学会与计算机进行交流，让计算机回答问题，应耐心看清楚屏幕上的提示语，如“确定”、“取消”、“下一步”等，根据提示做出相应操作。教师鼓励学生自己尝试解决问题，一试不成再试，直到自己实在解决不了时，再请教教师。如果从一开始就对学生进行与计算机对话的教育，学生对计算机的神秘感和恐惧感就会大大减轻，信息技术能力会提高得更快。●精讲多练，培养学生良好的倾听习惯信息技术课一般有“讲授—练习—评价交流—小结”等几个主要教学环节，以任务驱动的方式来开展教学。无论哪一个教学环节，教师都要进行必要的讲授。由于信息技术课一般都在计算机房进行，学生一走进机房，心思全被面前的计算机所吸引，常常耐不住性子来倾听教师讲解，更不愿意倾听同学的发言。于是，教师不得不用电子教室软件的黑屏控制学生机。但即使如此也控制不住学生的心思，特别是在问题导入阶段和评价交流阶段，学生心猿意马，很难听得进教师的讲解和同学的发言，只等教师解除控制，恢复自由。事实上，这种做法十分消极。对学生不愿倾听的现象，教师要进行心理分析。教育专家认为，一方面，中小学生在机房的注意力集中时间约为15分钟，所以教师讲解的时间不要超过l5分钟，多讲无益；另一方面，喜欢动手操作是学生的天性。要解决学生对听讲感到不耐烦的难题，关键是教师的讲解要事先精心设计，在任务分析、方法讨论、交流评价时力求精讲，点到为止，相信学生“心有灵犀一点通”，自有一套理解计算机的独特方式；同时，要求学生在倾听中参与讨论，这样有助于他们集中注意力。另一方面，根据信息技术实践性强的特点，要为学生的创新实践预留更多时间，让他们自由探索，通过操作来理解教师讲授的要旨、体验发现的快乐。使学生养成良好的倾听习惯，非一日之功，需要教师坚持不懈、持之以恒的努力。●记住名字，让学生对你感到亲切信息技术教师一般授课的班级多、课时少。有些教师甚至认为这门学科不是主课，因此常常忽略对学生的了解，连学生名字都叫不出。于是，在信息技术课堂上，经常听到“请你来说一下”、“让这位女同学来说”等语言，师生关系变得如此疏远，如同是初次见面。这些教师往往认为这无所谓，但这恰恰在无形中成了师生交流的一个障碍。其实，教师记住了学生的名字，学生就会觉得教师在乎他、重视他、关心他，就会愿意认真学习、积极进取。俗话说“亲其师，信其道”，教师如果熟记并且能随时叫出学生的名字，学生在感到获得尊重的同时，会对教师产生信任感、亲切感。●锤炼语言，用准确生动的讲解吸引学生有这样一句俄罗斯名谚：“语言不是蜜，却可以粘住一切东西。”信息技术课堂教学要善用教学语言。教师的语言充满激情、令人回味，课堂气氛才不会像白开水一样索然无味。很多信息技术教师只关注技术层面上的探讨研究，对教法的研究并不是很热心，特别是课前准备不充分，教学中随意性较大，想到哪儿讲到哪儿。这样的话，要让学生在计算机操作与听讲之间进行选择，会有多少学生愿意认真聆听呢？因此，信息技术教师要有意识地研究教法和锤炼语言，尽量备详案，使教学语言有的放矢、条理清楚，牢牢吸引学生，以提高教学效率。●用好教材，使学生养成阅读理解教材的习惯信息技术课经常出现学生不带教材、几乎不需要学生打开教材的现象。这是教师在利用教材这一细节上的缺失造成的。教材是一份很好的教学资源，教师讲得再规范、演示得再具体，有时也不如学生自己看一会儿教材，并尝试一下阅读所得来的效果好。教材是沟通已知与未知的一座桥梁，是学生获取知识与技能、体验过程与方法、进行情感交流与价值判断的载体，是教学活动的媒介。通过阅读获得知识的能力是现代社会十分重要的一种能力，是终身学习的基础。教学中不妨让学生边看书边操作，充分利用好已有的教学资源，开展自主学习。●课堂延伸，完成课内未制作完成的作品受教学时间及学生操作能力的限制，学生大多不能够在课内完成作品制作任务。出现这种情况，是草草收场，还是另谋出路？教师应该拓展信息技术课堂教学的时空，使教学向课外延伸。可以要求未完成任务的学生把自己的半成品上传到“学科教育平台”的资源空间，或发送到自己的邮箱，在家中继续完成制作任务。值得注意的是，学生在课后完成了作业，下节课应再次组织展示和交流，以保证完整的教学过程。这样做，既能促使每位学生积累成长过程中的点滴作品，又有利于他们养成自觉完成学习任务的习惯。在教学活动中，细节稍纵即逝，但教师没有理由忽视它们。捕捉每一个细节，发现它的教育价值，教学就会有充满生命力的律动，课堂就会因之而精彩纷呈。许多教学失败是因为教师不注意细节造成的，从这个意义上说，“细节决定成败”这一管理学上的观点，对信息技术教学也是至理名言。过程装备控制技术及应用前言本课程是过程装备与控制工程专业的专业(基础)课,是集自动控制技术、仪器仪表、化工生产过程与科研自动化于一体的综合性、技术性课程。通过本课程的学习,使同学们①初步掌握过程装备控制系统的基础知识和基本概念;②重点掌握过程检测技术(压力、温度、流量、物位、物料成分等主要工艺参数的测量方法和所用仪器仪表)和过程控制装置的应用;③了解计算机控制等先进过程控制系统的概念和典型应用。在掌握以上基础知识后,结合典型过程控制系统应用方案,培养同学们在专业学习和工作中分析和解决化工实际问题的能力课程总学时:64课时(其中讲授52、实验12)总学分:4考核方式:期末考试(70%)实验成绩(10%)平时成绩(20%)第一章控制系统的基本概念社会经济过程中的全部产品通常分为三类即硬件产品、软件产品和流程性材料产品。在上世纪初,世界各国都把“先进制造技术”列为优先发展的战略性高技术之一。先进制造技术主要是指硬件产品的先进制造技术和流程性材料产品的先进制造技术。所谓“流程性材料”是指以流体(气、液、粉粒体等)形态为主的材料。过程工业就是加工制造流程性材料产品的产业之一。过程工业产品主要是利用成套的过程装置来生产的,它通常是由一系列的过程机器和过程设备,按一定的流程方式用管道、阀门等连接起来的一个独立的密闭连续系统,再配以必要的控制仪表第一章控制系统的基本概念1、概述和设备,即能平稳连续地把以流体为主的各种流程性材料,让其在装置内部经历必要的物理化学过程,制造出人们需要的新的流程性材料产品。过程设备(如塔、换热器、反应器与储罐等)与过程机器(如压缩机、泵与分离机等)二者的统称为过程装备。过程装备控制是指在过程设备上,配上一些自动化装置以及合适的自动控制系统来代替操作人员的部分或全部的直接劳动,使设计、制造、装配、安装等在不同程度上自动地进行。这种利用自动化装置来管理生产过程的方法就是生产过程自动化。过程装备控制是生产过程自动化最重要的一部分。第一章控制系统的基本概念1、概述总之,生产过程自动化是提高社会生产力的有力工具,它能够稳定生产、提高产品质量、降低生产成本,改善劳动条件。自20世纪30年代以来,随着自动控制理论的不断发展以及电子计算机的出现,自动化技术已取得了惊人的成就,自动化装置已成为大型设备不可分割的重要组成部分。可以说,如果不配置合适的自动控制系统,大型生产过程是根本无法运行的。实际上,生产过程自动化的程