过程控制与自动化仪表国家级精品课程申报表

12007年度国家精品课程申报表（高职高专）课程名称过程控制与自动化仪表课程类型□理论课（不含实践）□理论课（含实践）□实践(实训)课所属专业大类名称制造大类所属专业类名称自动化所属专业名称（专业课程填写）生产过程自动化技术课程负责人中华人民共和国教育部制二○○七年四月2填写要求一、以word文档格式如实填写各项。二、表格文本中外文名词第一次出现时，要写清全称和缩写，再次出现时可以使用缩写。三、涉密内容不填写，有可能涉密和不宜大范围公开的内容，请在说明栏中注明。四、除课程负责人外，根据课程实际情况，填写1～4名主讲教师的详细信息。五、本表栏目未涵盖的内容，需要说明的，请在说明栏中注明。34．课程描述4-1本课程校内发展的主要历史沿革，工学结合的改革及实际效果一、课程发展历史沿革90年代初为适应湖州打造化工生产基地的专业人才需求，在《化工工程》专业中开设了《化工仪表及自动化》课程，培养了近500人的毕业生。随着工业自动化高技能型人才需求的日益迫切，我校于2003增设了“工业自动化”专业，课程则更名为《过程控制与自动化仪表》。根据高职自动化人才培养目标要求，课程组对课程教学模式、教学内容与方法、实践教学等方面进行了全面的改革与实践。可分为三个阶段：第一阶段：规划与探索阶段2003年初，我们认真分析了工业自动化的技术特点和湖州经济发展对自动化人才的需求，结合学校原有的课程建设基础，确定了《过程控制与自动化仪表》作为本专业的核心和特色课程进行重点建设，以此带动整个专业的建设水平。为此，对教学内容、实验室建设积极规划与探索。按照传统的“工业自动化”专业的课程设置，过程控制技术与控制仪表技术分为两门课程教学，并且由于缺乏适用的高职教材而沿用本科教材，教学的重点往往着眼于仪表的内部细节，对仪表的具体线路与原理讨论过多、过细，内容要求过高过难，给实际的教学过程带来了困难。在“强基本、重应用”的原则下，对课程与教学内容进行了整合：（1）将控制技术与仪表知识融合在一起，加强系统与仪表的联系，贯通技术应用主线；（2）剥离计算机控制系统内容，强调以常用过程控制系统为核心的基本应用能力；（3）压缩较陈旧的Ⅱ型表、Ⅲ型表的内容，代之以智能PID仪表，以适应科技进步。2004年3月在此基础上编写的《过程控制和自动化仪表》得到了浙江省重点建设教材专项资金支助。湖州市已基本形成冶金、化工和制药三个产业群，随着企业自动化管理和生产水平的提高，过程控制技术有着较广泛的应用。为了加强与企业的交流，增强专业服务社会的能力，努力造就一支技能过硬的师资队伍，在学校、当地政府和企业的共同支持下，2003年12月批准筹建本市第一个重点实验室——湖州市过程控制重点实验室。实践证明，省重点教材和市重点实验室建设对课程建设水平的迅速提高和专业提升起着重要的推动作用。第二阶段：改革与实践阶段4“实践出真知”。2004～2005年期间，我们以浙江省新世纪高等教育教学改革项目“以市场为导向、以能力为核心、构建高职自动化专业新型教学体系”为依托，根据课程建设规划，集中精力对课程建设、实训基地建设和师资队伍建设进行了全面的改革与实践。取得了显著成效。1、“学做合一”教学改革实践过程控制技术是一门较综合的工程应用技术，传统的教学方法——先理论解释、后实验验证，由于理论联系实际不够紧密，学生常常接受困难。为此，2004年9月率先在我校实施了“学做合一”教学改革实践，边讲边练，以直观的方式消化基本概念与理论，通过若干个关键技能的强化训练，突出课程教学的应用性。2、改革成绩评定方法以操作考试为主，采用过程评定与结果考核相结合的实践考核方式代替传统的理论考试，并积极开展“双证融通”的实践探索，对取得中级仪表工及以上职业资格的可免考试(不免修)，实现课程考核标准与职业标准的衔接。3、进一步改善实践条件经多方努力与辛勤工作，2004年12月完成了湖州市过程控制重点实验室的建设工作，同时开通了湖州职业技术学院“过程控制重点实验室”网站。2005年8月实训中心被教育部批准为“电工电子及自动化技术国家职业教育培训基地”，实验实训条件得到了进一步完善与提高，包括西门子工业控制网络技术、分布式控制系统等一批先进实训室先后建立。4、教师科研能力进一步增强师资队伍力量迅速增强，结构也趋合理，形成了以学科带头人高志宏副教授为核心的、包括1名企业技术骨干在内的6人课程组，开展了多项科研和技术服务工作。高志宏等老师与久立集团合作，主持了“辊底式退火炉的自动化改造”“钟罩式加热炉的技术革新方案”等科研项目策划工作，自行设计开发了“流水线炉温控制实验教学系统”、“流量综合控制系统”等基于工业应用背景的实训设备用于教学，并申请了多项国家专利。第三阶段：深化改革与全面提升阶段经过几年的教学改革与实践，课程建设取得了一定成绩，积累了可贵的经验。但是随着改革的不断深入，对于高职自动化教育的特色到底在哪里，课程改革的关键是什么等深层次问题，需要再认识与思考。为此，2006年开始了新一轮以深化改革、全面提高教学质量为目标的改革工作。52006年8月我们与上海华师大的职成教所合作，认真学习先进的职业教育理念和思想，积极开发实践导向的“任务引领式课程”标准——按照实际工作任务、工作过程和工作情境，设计活动、组织教学。它打破了“三段式”学科课程模式，实现教学模式的根本性改变。在此推动下，《过程控制与自动化仪表》的课程改革进一步深化：1、以四大参数控制为线索----组织课程内容过程控制是以四大参数——流量、温度、压力和物位的自动控制为基本目标的，因此，以四大参数控制组织课程内容，能很好的与实际控制任务相匹配，使学生尽快熟悉岗位任务。据此，在设计课程内容时我们围绕着四大参数的控制问题，同时融合简单控制及典型复杂控制技术。2、以实际的工作过程和工作情境----组织教学过程按照实际的控制系统开发过程——控制方案、仪表选择、软硬件开发、系统调试与投运的工作过程，组织教学过程。这样可为学生提供体验完整工作过程的学习机会，逐步实现从学习者到工作者的角色转换。3、以典型产品（服务）为载体----设计教学活动锅炉在工业上有极其广泛的应用，同时也是典型的过程控制问题。其内容不仅涵盖了四大参数，同时融合了各种复杂控制技术。为此，我们将教学内容设计成一个总项目——电加热锅炉自动控制系统的开发与实施，以此建立实际控制任务与知识、技能的联系，增强了学生的直观体验，激发了学生的学习兴趣。4、以职业技能鉴定为参照----强化技能训练在课程开发中，我们紧密结合中级“仪表工”中相关考核项目，科学地融入相关工作模块。如控制仪表的维护与维修，原来的课程一般不作介绍，但按照仪表工考核要求，我们将它融入到仪表使用模块中，并以职业技能鉴定为参照强化技能训练，使学生在获得学历证书的同时，能顺利获得相应职业资格证书。实施“任务引领式课程”改革得到了同行的充分肯定，2007年1月和3月在高职自动化教指委组织召开的全国自动化教育教学改革研讨会上，高志宏副教授就本专业的教学改革分别作了交流和专题发言，并成为教指委生产过程自动化专业标准建设专家。二、工学结合的改革及实际效果过程控制技术是一门较综合的工程应用技术，实施“工学结合”的教学改革，对培养学生的职业能力，为社会输送适用人才，实现毕业生零距离就业，具有重要的意义。为此，6我们将工学结合贯穿于教学过程的始终，并着重抓好四个方面的工作：1、坚持企业指导学校专业建设和课程开发专业成立了绝大多数来自企业的专业指导委员会，并实质性参与人才培养制定和课程开发工作，以使教学内容满足企业的要求，贴近生产实际。如张建斌工程师不仅热心指导实践教学，并共同参与课程设计与建设工作。专业教师还定期到企业了解最新技术信息和提供技术服务。2、模拟企业环境现场教学我们按照工作过程，以典型产品（服务）为载体来设计活动、组织教学，建立工作任务与知识、技能的联系，增强了学生的直观体验，激发了学生的学习兴趣。例如，我们仿照湖州钢管制造行业和水处理行业的生产特点，结合自动化专业技能要求，自行开发了加热炉实训装置和水处理实训装置，以此为载体进行《过程控制与仪表》的综合实践，不仅大大了激发学生的学习兴趣，同时明显增强了学生分析问题与处理问题的能力。例如，在验证性实验中，由于实验装置具有良好的安全性能，学生往往对接地概念淡化。但在综合实践中，由于整个系统完全由学生联接集成，出于安全和系统稳定性能，必须处理好接地问题，学生也自然地重视操作规范。3、企业现场教学根据课程教学要求，综合实践必须有二个一：一天的实训基地参观、调研，一次企业技术人员现场教学。通过这样的形式，使学生熟悉了岗位能力的基本要求，激发了学生的求知欲望。例如，课程中重点介绍智能PID调节器的功能与操作方法，但在现实生活中接触较少，使得不少学生怀疑其真实性，学习兴趣不浓。经过现场参观、企业人员的现场教学后，学生的学习兴趣与自觉程度明显增强，综合实践效果也更好了。4、毕业顶岗实习第六学期的毕业顶岗实习是本专业人才培养方案中必不可少的内容，是专业的重要必修课，也是对学生专业知识与专业思想的一次综合检验和学生走向岗位前的一次综合素质训练。通过实习，学生巩固课堂理论知识，使学生的应用能力得到训练与提高，进一步坚定专业思想，为今后从事专业应用打下坚实的基础。为此，我们制定详细而规范的毕业实习管理制度，并得到了认真执行。在2006年的学校水平评估中，得到了专家的好评。74-2理论课教学内容4-2-1结合本校的办学定位、人才培养目标、岗位需求、前后续课程内容和生源情况，说明本课程在专业培养目标中的定位、课程目标根据湖州市及浙江省努力打造先进制造业的战略，学校确定了做强“电子信息及自动化、商贸、文秘与旅游”专业群的建设计划，从而使自动化专业建设处于优先发展地位。《过程控制与自动化仪表》是本专业的核心课程，随着自动化技术在石油、化工、冶金等行业的广泛应用，培养具备一定的过程控制理论、较强的工程实践能力人才，已成为本专业培养的重要内容。经过这几年的改革与实践，课程组在课程改革、实训基地建设等方面积累了宝贵的经验，取得了一定成绩，不仅有效地培养了学生的能力、为当地企业开展职业培训和技术服务，同时，为其它课程改革及专业建设起到很好的示范作用。在教学中，我们根据学生生源主要来自浙江、江苏、安徽和贵州等不同地区的特点以及自动化技术应用的广泛性，确定了“抓基本、重应用、求能力”的课程建设思路，并以“常用仪表的选用与维护、典型控制系统的调试与运行”作为教学重点，实施了实践导向的“任务引领式课程”教学改革——按照实际工作任务、工作过程和工作情境，设计活动、组织教学。从而使教学内容更加贴切实际应用，学生的技术应用能力进一步增强。一、课程目标《过程控制与自动化仪表》是一门专业必修课，是学习过程控制理论知识、培养学生从事生产自动化技术工作所需的专业基本技能和职业素质的核心课程。课程目标：在掌握过程控制基本理论和常用控制仪表知识的基础上，能熟练地使用与维护常用控制仪表，能熟练地运行与维护常用过程控制系统，较熟练地掌握简单控制系统的开发与组织实施能力。并注重职业素质和职业道德的培养。1．能力目标：（1）能够读懂、并能规范地绘制常用带控制点的工艺流程图。（2）能根据仪表技术说明书的要求正确使用常用检测仪表，能对变送器实施正确地调零、零点迁移、量程扩展操作；能根据工艺和控制要求，合理设置智能PID控制器的相关参数。（3）能根据仪表技术说明书的维护要求，能对仪表的常见故障和线路故障合理分析，并加以排除。（4）能够根据工艺与控制要求合理选择常用的温度、压力、流量和物位检测仪表。（5）能够根据工艺要求，综合运用知识和各种方法，设计出简单控制系统并加以实施。（6）能够根据被控参数和系统特点，运用临界比例度法、衰减曲线法两种工程整定方法，对简单控制、串级控制等控制系统，实施正确地调试，使系统在稳定性、准确性和快速性的三项指标基本优化，满足工艺要求。（7）会SLPC单回路调节器的面板操作及常用功能键的参数设置，能根据工艺要求用SPRG编程器编制简单的用户程序，并调试程序。2