电气自动化技术专业《智能化工生产技术》课程标准

《智能化工生产技术》课程标准二级学院：智能制造与信息工程学院执笔人：宋军旺审核人：孟卓制定日期：2022年7月陕西能源职业技术学院一、课程信息表1课程信息表课程名称智能化工生产技术开课院部煤炭与化工产业学院课程代码考核性质考试前导课程工程制图及CAD、自动检测与控制技术后续课程跟岗实习、顶岗实习总学时24课程类型理论课是eq\o\ac(□)实践课是□理论+实践是R理实一体化是□适用专业应用化工技术二、课程性质1.本课程是电气自动化技术专业必修的一门专业拓展课程，是在学习了《工程制图及CAD》、《自动检测与控制技术》课程，具备了化工识图、管路拆装、常用仪表选用及安装维护的基础上，开设的一门理论、实践结合的课程，其功能是对接专业人才培养目标，面向化工生产操作岗位（外操）、化工生产操作岗位（内操）工作岗位，培养利用自动仪表及控制、服务于应用化工生产的能力，为后续《跟岗实习》、《顶岗实习》课程学习奠定基础的专业核心课程。2.课程功能定位。表2课程功能定位分析对接的工作岗位对接培养的职业岗位能力化工生产操作岗位（外操）能按要求进行设备和生产工艺操作能看懂仪表并实施操作能发现故障并上报能填写生产记录能操作总控仪表、计算机控制系统对本岗位的全部工艺参数进行跟踪监控化工生产操作岗位（内操）能根据仪表显示的数据观察和分析生产设备的运行状态能根据操作现象和中控指标熟练地进行工艺参数的调节，能根据中控分析结果和质量要求调整本岗位的操作能对生产中出现的常见故障进行判断和处理能填写生产记录；能参与技术改造工作三、课程目标与内容1.课程总目标通过本课程的学习，使学生能够了解化工自动化的基础知识，初步掌握它们在化工生产中的基本应用，培养学生工程实践能力和创新能力，拓宽知识面，使学生进一步了解本专业，为今后从事化工生产和科研工作打下坚实的基础。2.课程具体目标表3课程教学目标与内容序号毕业要求指标点知识目标技能目标素质目标教学内容11.1能在分组汇报和问题研讨的过程中准确表达自己的观点1.2能撰写规范的报告2.1能够熟练操作计算机2.2能够熟练使用办公软件及化学化工相关软件3.1能利用各类检索工具，收集各类信息6.2能看懂工艺流程图纸，完成初始设备和管线的布局安装6.3对照工艺流程图，进行工艺控制了解化工仪表及自动化主要内容；掌握自动控制的主要内容；熟练掌握自动控制系统方块图的书写及自动控制系统的过渡过程的品质指标能正确绘制控制系统方块图并分析控制过程；能分析过渡过程；能计算过渡过程品质指标；会识读自动控制系统的PID图1.养成良好的职业道德，科学态度2.能按照生产安全操作规程规范操作1.认知化工自动控制系统2.控制方案组成及控制系统连接3.自动控制的过渡过程及品质指标4.工艺管路及控制流程图23.2能利用各种现代技术，进行自主学习4.1能用数学、自然科学、工程基础等知识分析生产中的问题，并进行解决4.2通用数学、工程基础等知识解决生产中的各种平衡问题了解基本控制规律方程；知道控制器参数对控制过程的影响。能根据控制要求正确选择控制规律；能分析PID参数对控制过程的影响趋势1.养成良好的职业道德，能用科学的方法处理实际问题；2.会用本节学到的相关知识解决化工生产中的实际问题。1.位式控制与比例控制的特点及调节。2.积分控制与微分控制特点及调节。36.3对照工艺流程图，进行工艺控制7.1能读懂仪表并实施DCS操作调节了解DDZ-Ⅲ型电动调节器的特点、工作原理；了解可编程调节器的基本构造及原理。能说出控制仪表的分类及其特点，能说出控制仪表的结构形式、信号形式；能说出模拟式控制仪表的基本结构；能说出可编程调节器的主要特点。1.养成良好的职业道德，能用科学的方法处理实际问题；2.会把本节学到的相关知识运用到化工生产中。典型控制器的特点、结构组成。47.1能读懂仪表并实施DCS操作调节9.1熟悉班组岗位运行管理的基础知识，能制定相关的制度文件9.2能配合各个部门的质量安全监管工作，保证安全生产9.3完成生产过程运行情况报表记录了解控制系统的组成及工作过程；掌握工艺参数的整定方法；理解控制器的控制规律和正反作用选择能正确控制器的控制规律和正反作用选择；能熟练使用简单控制系统；控制系统在投运时应注意的事项及控制系统在操作过程中易出现的常见问题及解决方法1.养成良好的职业道德，能用科学的方法处理实际问题；2.会把本节学到的相关知识运用到化工生产中。1.构建简单控制系统2.构建复杂控制系统55.1遵守生产过程中的安全、环保规范制度5.2形成安全、环保的意识，实现安全生产6.3对照工艺流程图，进行工艺控制7.1能读懂仪表并实施DCS操作调节9.1熟悉班组岗位运行管理的基础知识，能制定相关的制度文件9.2能配合各个部门的质量安全监管工作，保证安全生产9.3完成生产过程运行情况报表记录能分析精馏塔工作原理和控制指标；能指出化学反应器工作原理和控制指标；能分析化学反应器控制方案会设计流体输送设备、传热设备的自动控制方案；会设计离心泵的自动控制方案；能进行往复泵的自动控制方案优化设计1.养成良好的职业道德，能用科学的方法处理实际问题；2.会把本节学到的相关知识运用到化工生产中。1.典型化工单元的控制方案表4课程教学安排序号模块单元教学内容重点、难点课程思政元素学时1模块一化工自动化基本知识单元1认知化工自动控制系统1.1.1化工仪表及自动化定义1.1.2化工仪表发展过程及分类1.1.3自动化控制系统分类重点：自动化的特点难点：自动化的分类我国化工自动化的发展过程，增强国家自豪感。2单元2控制方案组成及控制系统1.2.1自动控制系统的组成1.2.2自动控制系统的表示形式1.2.3.自动控制系统的方框图重点：自动控制系统的表示形式难点：自动控制系统的方框图讲解“控制系统把误差信号反馈到控制器，控制器根据误差的大小进行调整。”时，引入“《论语》曾子曰：吾日三省吾身，为人谋而不忠，教育学生做人讲诚信，做事要尽心，学习态度要端正。2单元3自动控制的过渡过程及品质指标1.3.1控制系统的静态、动态1.3.2过渡过程1.3.3品质指标难点：过渡过程重点：品质指标引入“《礼记·经解》:《易》曰:君子慎始,差若毫厘,缪以千里。”使学生重视仪表检测过程中的误差。2单元4工艺管路及控制流程图1.4.1图形符号1.4.2字母代号1.4.3仪表位号重点:控制系统的图例画法难点：字母代号融入制图标准规范，培养学生的标准意识22模块二基本控制规律单元1位式控制与比例控制2.1.1自动控制系统中最基本的控制规律，位式控制的分类及控制原理；2.1.2比例控制规律及特点，比例度及其对控制过程的影响；重点：位式控制规律的特点及对控制过程的影响；难点：比例控制规律的特点及对控制过程的影响；比例度讲解比例控制以产生余差为代价达到控制的目的时，融入关于取舍的哲学思考。2单元2积分控制与微分控制2.2.1积分控制规律及其特点；2.2.2微分控制规律及其特点重点：积分时间和微分时间对控制器输出的影响难点：如何根据实际需要选择合适的控制规律，从而制定合理的控制方案讲解微分超前控制的特点时，结合我国在防控新冠肺炎疫情的成功案例，使学生认识到前瞻性谋划和规律性思考的重要性。23模块三执行器单元1认识执行器3.2.1气动执行器的结构和分类；3.2.2气动执行器的选用和安装；3.2.3气动执行器的正反作用确认重点：气动执行器的结构、选用、正反作用确认；难点：气动执行器的正反作用确认。通过化工安全事故案例，引导学生要严格遵守岗位操作规范，培养学生的安全意识。26模块四过程参数的控制单元1构建简单控制系统4.1.1简单控制系统的结构与组成；4.1.2简单控制系统的设计；4.1.3调节系统的投运及操作中常见问题；4.1.4调节器调节规律的选择，控制器参数的工程整定。重点：简单控制系统的设计；控制器参数的工程整定。难点：1.被控变量与操纵变量的选择；2.控制器控制规律的选择及参数整定。讲解参数整定经验凑试法时，教育学生在工作岗位上要具有踏实肯干、认真钻研的精神。4单元2构建复杂控制系统4.2.1串级控制系统主副控制器正反作用的选择；4.2.2均匀控制系统的特点、控制方案及应用；4.2.3比值控制系统的特点、控制方案及应用；4.2.4选择性控制系统；4.2.5分程控制系统和多冲量控制系统的特点、控制方案及应用。重点1.各种控制系统的投运；2.各种控制系统参数的整定；3.控制规律的正确选择。难点：1.各种控制系统的运用规律；2.各种控制系统的参数整定与投运；在讲解均匀控制系统的相互矛盾、相互制约的两个被控参数时，引入矛盾的对立与统一的思想。47模块五典型化工单元的控制方案单元1典型化工单元的控制方案5.1.1流体输送设备的控制方案；传热设备的自动控制；5.1.2精馏塔的自动控制；化学反应器的自动控制；5.1.3离心泵、离心式压缩机的防喘控制；冷却剂进行汽化的冷却器自动控制；5.1.4精馏塔的温差控制及双温差控制；釜式反应器的温度自动控制。重点：典型的化工单元控制方案的制定；难点：化工单元中流量、温度、压力、液位的自动控制；结合实操内容，培养学生团队合作及爱岗敬业的精神。2四、课程考核课程考核采用形成性考核（即过程考核）和终结性考核相结合。（1）注重学生的学习过程的考核，考核项目包括平时的出勤率，在课堂提问、情景模拟、角色扮演等教学活动中的参与度。（2）考核中体现对学生素质的培养，注重学生的合作意识、沟通能力、创新思维等评价指标。主要考核学生对化工仪表及自动化理论知识方面的掌握程度，同时也考查学生独立分析问题、解决问题的能力。学习项目评分项目比率（%）评分要点形成性考核60课堂纪律、平时作业、课堂提问等终结性考核40期末考试，按试卷标准答案评分五、实施要求1.授课教师基本要求任课教师要求是本科以上学历、双师型教师，具有扎实的化工设备构造理论知识，具有较为丰富的化工设备及化工仪表维修实践经验，具有以工作过程为导向的课程设计能力及课堂组织、管理和监控能力，具有较强的沟通能力和团队协作能力。企业兼职教师要求是既有一定的化工理论知识、又有丰富的化工设备及仪表维修经验的企业技术骨干，较好的语言表达能力和较好的团队协作能力。2.实践教学条件要求（1）校内实训室（一个实训室一张表）表5化工仿真实训室实训室（中心）名称化工仿真实训室面积70m2序号核心设备数量备注1化工工艺仿真软件32学员站40（2）校外实习基地表6化工仪表及自动化课程校外实习基地序号校外实训基地名称合作企业名称校外实训基地功能接纳学生人数备注1陕西渭河煤化有限公司实习基地陕西渭河煤化有限公司生产实习；学生就业402陕西陕化化工有限公司实习基地陕西陕化化工有限公司顶岗实习；学生就业403陕西润中清洁能源有限公司实习基地陕西润中清洁能源有限公司生产实习；学生就业403.教学方法与策略采用启发式教学，增加讨论课、现场课以及答疑质疑等教学环节，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生查阅资料的能力，培养学生的动手能力和创新能力，充分尊重学生在教学中的主体地位，充分发挥教师在教学中的主导作用，引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，充分调动学生的主观能动性。4.教材、数字化资源选用表7智能化工生产技术课程教材选用表序号教材名称ISBN教材类型编者出版社出版日期1化工仪表及自动化978-7-122-20949-8教育部高职高专规划教材厉玉明化学工业出版社2020.01表8智能化工生产技术课程参考教材选用表序号教材名称ISBN教材类型编者出版社出版日期1化工