《化工仪表及自动化》教学大纲 课程名称：化工仪表及自动化 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Chemical Engineering Instrumentation and Automation 总学时/周学时/学分：32/22 其中实验/实战学时：0 先傲课程：高等数学、无机化学、物理化学、大学物理、电工与电子技术、化工原理等 后续课程支撑：化工安全与环保、绿色化工与清洁生产、化工技术经济 授课时间：星期四上午1-2节 授课地点：6B505 授课对象：2019化学工艺1班 开课学院：化学工程与能源技术学院 任课教师姓名职称：郝永超/饼师 答疑时间、地点与方式：(1)微信群；(2)双周周三上午12J311办公室（预约） 课程考核方式：开卷()闭卷（√)课程论文()其它() 使用教材：厉玉鸣编写，化学工业出版社出版的《化工仪表及自动化》 课程简介：自动化技术的进步推动了工业生产的飞速发展，在产业革命中起到了非常重要的作用，尤其是在石油、化工、治金、轻工、能源等部门，由 于采用了自动化仪表和集中控制装置，促进了连续生产过程自动化的发展，大大提高了劳动生产效率，获得了巨大的社会效益和经济效益。该课程的主 要任务是使学生掌握和了解有关的生产过程检测仪表和日新月异的控制技术，以确保在生产过程中，正确地指导生产操作、保证生产安全和生产质量， 并为学习专业知识做好准备。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支排毕业要求指标点 毕业要求 目标1： 14能将工程基础和专业知识用于化工 1、能够将数学、自然科学、工程基础以及化工原理、 过程的控制、改进及优化。 化工类专业基础、重要化工理论基础与工艺等专业
1 《化工仪表及自动化》教学大纲 课程名称：化工仪表及自动化 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Chemical Engineering Instrumentation and Automation 总学时/周学时/学分：32/2/2 其中实验/实践学时：0 先修课程：高等数学、无机化学、物理化学、大学物理、电工与电子技术、化工原理等 后续课程支撑： 化工安全与环保、绿色化工与清洁生产、化工技术经济 授课时间：星期四上午 1-2 节 授课地点：6B505 授课对象： 2019 化学工艺 1 班 开课学院： 化学工程与能源技术学院 任课教师姓名/职称：郝永超/讲师 答疑时间、地点与方式：（1）微信群; （2）双周周三上午 12J311 办公室（预约） 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（ ） 使用教材：厉玉鸣编写，化学工业出版社出版的《化工仪表及自动化》 课程简介：自动化技术的进步推动了工业生产的飞速发展，在产业革命中起到了非常重要的作用，尤其是在石油、化工、冶金、轻工、能源等部门，由 于采用了自动化仪表和集中控制装置，促进了连续生产过程自动化的发展，大大提高了劳动生产效率，获得了巨大的社会效益和经济效益。该课程的主 要任务是使学生掌握和了解有关的生产过程检测仪表和日新月异的控制技术, 以确保在生产过程中，正确地指导生产操作、保证生产安全和生产质量， 并为学习专业知识做好准备。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 1-4 能将工程基础和专业知识用于化工 过程的控制、改进及优化。 1、能够将数学、自然科学、工程基础以及化工原理、 化工类专业基础、重要化工理论基础与工艺等专业
了解化工自动化的基本概念、组成，理解自动控制系统的 知识用于解决化学工程与工艺领域综合性工程实 过渡过程和品质指标，掌握化工过程特性和数学模型 践和复杂工程问题。 目标2： 2、能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原 了解并掌握检测仪表与传感器、自动控制仪表和执行器的 21能识别和判断复杂的化工问题 理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂化学工 基本分类和使用方法 程与工艺问题，以获得有效结论。 目标3： 3、针对化学工程与工艺生产中的复杂工程问题，能 理解简单控制系统、复杂控制系统、新型控制系统和计算 33能够设计和开发满足特定需求的系 够设计解决方案，设计满足特定需求的系统、单元 机控制系统，并具备将相应的自动控制系统投入到化工生 统、单元和工艺流程，并体现创新意识 或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识、 产的基本素养。 考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境因素。 理论教学进程表 授课教 学时 教学模式 周次 教学内容（置点、难点、课程思政融入 教学主题 支排课 师 数 点) 敏学方法 作业安排 (钱上/线下) 程目标 重点：自动控制系统的组成：工艺管道及 控制流程图：自动控制系统的方块图、分 作业：关于对象特 类、过渡过程和品质指标。 性参数计算等。 自动控制系统与化 难点：研究被控对象特性的意义：描述对 目标一 1-3 工过程特性及其数 郝永超 6 线上 课堂讲授 课程思政作业：撰 象特性的基本参数：放大系数、时间常数 写一篇我国化工仪 学模型 和滞后时间。 表（传感器）或自动 思政融入点：介绍自动化的最新进展和 化进展的报告。 自主创新对于实现中华民族伟大复兴的
2 了解化工自动化的基本概念、组成，理解自动控制系统的 过渡过程和品质指标，掌握化工过程特性和数学模型 知识用于解决化学工程与工艺领域综合性工程实 践和复杂工程问题。 目标 2： 了解并掌握检测仪表与传感器、自动控制仪表和执行器的 基本分类和使用方法 2-1 能识别和判断复杂的化工问题 2、能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原 理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂化学工 程与工艺问题，以获得有效结论。 目标 3： 理解简单控制系统、复杂控制系统、新型控制系统和计算 机控制系统，并具备将相应的自动控制系统投入到化工生 产的基本素养。 3-3 能够设计和开发满足特定需求的系 统、单元和工艺流程，并体现创新意识 3、针对化学工程与工艺生产中的复杂工程问题，能 够设计解决方案，设计满足特定需求的系统、单元 或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识、 考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境因素。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/线下） 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1-3 自动控制系统与化 工过程特性及其数 学模型 郝永超 6 重点：自动控制系统的组成；工艺管道及 控制流程图；自动控制系统的方块图、分 类、过渡过程和品质指标。 难点：研究被控对象特性的意义；描述对 象特性的基本参数：放大系数、时间常数 和滞后时间。 思政融入点：介绍自动化的最新进展和 自主创新对于实现中华民族伟大复兴的 线上 课堂讲授 作业：关于对象特 性参数计算等。 课程思政作业：撰 写一篇我国化工仪 表（传感器）或自动 化进展的报告。 目标一
重要作用，激发学生的学习兴趣和爱国 热情。 重点：测量过程和测量误差、测量仪表的 作业：关于压力表、 品质指标及工业仪表的分类：压力表/计 流量计、物位计等 的选择和安装。 计算和应用。课程 难点：差压力、转子和电磁流量计：电容 4.7 检测仪表与传感器 郝永超 8 线上 课堂讲授 思政作业：调研我 目标二 式物位计等：热电偶、热电阻等测温仪表 国传感器领域的重 的选用及安装。 要企业及其主要产 思政融入点：介绍新型传感器的重要作 品 用，激发勇于探索的科学精神。 重点：显示仪表的分类、动圈式显示仪表 作业：关于比例度 8-9 自动控制仪表 郝永超 4 难点：自动电子电位差计和平衡电桥、显 线下 课堂讲授 等计算和控制规律 目标二 示仪表。 应用。 作业：控制阀及相 重点：气动执行器、电动执行器 10 执行器 郝永超 线下 课堂讲授 关流量特性的理解 难点：电一气转换器、阀门定位器。 目标二 与应用 重点：简单控制系统的组成、被控变量和 作业：关于简单控 操纵变量的选择、控制器控制规律的选 11 简单控制系统 郝永超 2 线下 课堂讲授 制系统的理解与应 目标三 择 用 难点：控制器参数的工程整定方法。 作业：关于串级、均 12-13 复杂控制系统 郝永超 4 重点：串级控制系统、均匀控制系统 线下 课堂讲授 目标三 匀、比值、前馈、选
3 重要作用，激发学生的学习兴趣和爱国 热情 。 4 - 7 检测仪表与传感器 郝永超 8 重点：测量过程和测量误差、测量仪表的 品质指标及工业仪表的分类；压力表 / 计 的选择和安装。 难点：差压力、转子和电磁流量计；电容 式物位计等；热电偶、热电阻 等测温仪表 的选用及安装。 思政融入点：介绍新型传感器的重要作 用，激发勇于探索的科学精神 。 线 上 课堂讲授 作业 ：关于压力表、 流量计、物位计等 计算和应用 。课程 思政作业：调研我 国传感器领域的重 要企业及其主要产 品 目标二 8 - 9 自动控制仪表 郝永超 4 重点：显示仪表的分类、动圈式显示仪表 难点：自动电子电位差计 和平衡电桥、显 示仪表。 线下 课堂讲授 作业：关于比例度 等计算和控制规律 应用 。 目标二 1 0 执行器 郝永超 2 重点：气动执行器、电动执行器 难点：电－气转换器、阀门定位器。 线下 课堂讲授 作业：控制阀及相 关流量特性的理解 与应用 目标二 1 1 简单控制系统 郝永超 2 重点：简单控制系统的组成、被控变量和 操纵变量的选择、控制器控制规律的选 择 难点：控制器参数的工程整定方法。 线下 课堂讲授 作业：关于简单控 制系统的理解与应 用 目标三 1 2 -13 复杂控制系统 郝永超 4 重点：串级控制系统、均匀控制系统 线下 课堂讲授 作业：关于串级、均 匀、比值、前馈、选 目标三
难点：比值控制和前馈控制系统等的组 择性和分程控制系 成和特点。 统的理解和应用 作业：关于自适应、 重点：自适应控制系统、神经元网络控制 预测、智能、网络等 系统等 控制系统的理念与 难点：模糊控制系统、控制管理一体化等 新型控制系统与计 应用 14 郝永超 2 概念。 线下 课堂讲授 目标三 算机控制系统 课程思政作业：撰 思政融入点：通过介绍控制系统与国家 写对于工业控制系 安全的案例，培养学生严肃、谨慎的科学 统与国家安全关系 态度和爱国情怀。 的感想 作业：关于典型化 典型化工单元的控 重点：可编程控制器的原理及应用 15-16 郝永超 线下 课堂讲授 工生产控制方案的 目标三 制方案 难点：集散控制系统和现场总线。 应用及注意事项 合计 32
4 难点：比值控制和前馈控制系统等的组 成和特点。 择性和分程控制系 统的理解和应用 14 新型控制系统与计 算机控制系统 郝永超 2 重点：自适应控制系统、神经元网络控制 系统等 难点：模糊控制系统、控制管理一体化等 概念。 思政融入点：通过介绍控制系统与国家 安全的案例，培养学生严肃、谨慎的科学 态度和爱国情怀。 线下 课堂讲授 作业：关于自适应、 预测、智能、网络等 控制系统的理念与 应用 课程思政作业：撰 写对于工业控制系 统与国家安全关系 的感想 目标三 15-16 典型化工单元的控 制方案 郝永超 4 重点：可编程控制器的原理及应用 难点：集散控制系统和现场总线。 线下 课堂讲授 作业：关于典型化 工生产控制方案的 应用及注意事项 目标三 合计 32
课程考核 评价依据及成绩比例(%) 课程目标 支撑毕业要求指标点 作业 课堂展示 考试 目标一 1-4 4 4 11 19 目标二 2-1 9 9 26 44 目标三 3-3 7 7 23 37 总计 20 20 60 100 备注：)根据《东莞理工学院考试管理规定)第十二条规定：旷课3次（或6课时）学生不海参加该课程的期终考核。2)各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2022年2月18日 系（部）审查意见： 我系（专业）课程委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 随3央 日期：2022 年2月22日 5
5 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 作业 课堂展示 考试 目标一 1-4 4 4 11 19 目标二 2-1 9 9 26 44 目标三 3-3 7 7 23 37 总计 20 20 60 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2022 年 2 月 18 日 系（部）审查意见： 我系（专业）课程委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期： 2022 年 2 月 22 日