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化工仪表与远程控制
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spContent=化工自动化是化工类生产过程自动化的简称,由于自动化技术的发展,化工行业生产工艺、设备、控制与管理已逐渐成为一个有机的整体。化工仪表远程控制主要培养化工工艺控制岗位需要的工艺检测和远程控制能力,课程内容主要围绕化工检测仪表和化工工艺控制系统设计开展。
—— 课程团队
课程概述

   《化工仪表与远程控制》是一门面向化工类专业群的专业核心课。 对培养应用化工技术专业核心技能,进行化工总控工、有机合成工职业技能鉴定,立德树人,锤炼智能化工生产控制本领具有重要作用。

定位与目标:本课程的目标是培养具有创新意识和精益求精的工匠精神,对化工行业认同感强,自觉践行绿色化工安全生产理念的;知道化工工艺参数检测原理,掌握控制系统设计基础的;能熟练使用常用检测仪表监测工艺运行情况,能对典型化工生产单元进行远程控制,能判断处理仪表和控制系统常见故障的高素质技术技能人才。

结构与内容:课程对接天津1+3+4产业体系石化优势产业需求,结合专业育人目标,参照化工总控工职业技能标准,紧贴化工生产工艺控制岗位群的典型工作任务,有机融入思政元素,设计3个模块13个任务。以化工生产工艺控制岗位的典型工作任务为切入点,有机结合课程目标,以典型化工生产单元(反应、换热、分离)为载体构建“工艺检测简单控制复杂控制”递进式教学情境。 分别是反应器工艺检测、换热器简单温度控制、精馏塔复杂控制系统。工作任务难度逐渐加大,知识技能由浅入深,由点到面,由简单到复杂,逐层递进。

教学实施:围绕任务特点细化教学目标,层层深入设计教学活动,用工程实践任务导入课程,任务驱动贯穿课前-课中-课后一体化教学全程。课前,教师充分准备在线资源,学生由任务驱动充分学习。课中,针对课程重点难点灵活采用小组讨论、教学演示、动画、虚实结合教学法进行突破。3D虚拟仿真系统真实模拟生产实境,交互操作破解化工实训难题。课后,任务驱动学生自主或合作完成延伸性课堂任务和拓展训练。完成知识输入、内化和巩固过程。

资源建设:匹配教学内容,精心设计在线资源。持续更新的微课、实操指导、动画、虚拟仿真、演示文稿、测验和作业等教学资源全覆盖3个教学模块13个任务。动画、视频、虚拟仿真等类型资源占资源总数的80%以上。设置4个讨论区供学生讨论、答疑、交流学习经验和课堂评价反馈。

教学服务:在这里,您的学习不局限于时间和空间,可根据自身学习情况自主安排学习进程,教师团队会及时参与讨论,给您答疑释惑,批改作业,收集和评估学习数据,精准开展因材施教和个体辅导,定期更新教学资源。

考核评价:大数据进行教学全程监控,回溯教学全程进行多维度教学评价,客观反映学生学习情况。建立多元化学习评价体系,综合在线学习时长,活跃度,发帖讨论情况,作业和测试成绩,回答问题、交流讨论、小组展示和操作实践情况等进行过程性评价。题库随机组卷对学生进行结果性评价。

课程建设历程:本课程经过示范校、能力提升项目和双高校项目持续支持建设,依托云实训室建立“互联网+”虚拟实训平台,智慧化工产教融合实训基地,建设《化工仪表与远程控制》模块化课程,开发数字化教学资源。

教学团队:教学团队由具有丰富的化工仪表相关工作经验或教学经验的,由中国石油和化工教育优秀教学团队、天津市教学创新团队骨干成员为核心构成的双师型教学团队,含企业生产一线兼职教师1人。正高级以上职称3人,高级技师4人,老中青教师比例合理,是一个朝气蓬勃、教学能力优秀,师德师风优良的教学团队。团队注重学生创新实践能力的培养,在国家创新创业类比赛屡获佳绩。

示范引领:对比同类课程,我们的在线教学资源丰富理论仿真和实操相结合,线上线下混合课堂,建设经验辐射多所院校。课程资源除用于化工类专业群课堂教学,还将服务于企业员工岗位培训、社会技能培训。面向全市化工企业安全负责人、专职安全管理人员、企业班组长进行安全生产和过程控制培训。通过暑期培训、视频会议交流等形式,与深职院、宁波职业等兄弟院校进行交流,课程建设获得高度认可。

特色创新:我们的特色是将创新创业教育有机融入专业教育,培养创新型化工人才。虚实结合交互式操作,破解化工专业实训难题。教学内容延展性强,有效满足灵活教学模式需求。大数据进行教学全程监控,灵活调整教学进程。全程多维度教学评价,客观反映学生学习情况。


授课目标

素质目标:具有严谨求实的科学态度,具有工匠精神,科技强国的爱国主义精神;具有爱岗敬业、甘于奉献的优良品质;能正确认识化工行业对社会发展和人类生活等的重要意义,行业认同感强;具有沟通协作能力,自主学习创新能力;具有创新意识和创新精神;具有安全生产意识和绿色环保可持续发展理念;社会责任感强。

知识目标:知道几种典型检测仪表及传感器的结构,熟悉其工作原理和安装注意事项;掌握常用工业过程控制系统的组成原理与性能特点,熟悉其适用场合。知道简单控制系统的组成,理解被控参数、操作变量对系统性能的影响,掌握被控参数与操作变量的合理确定方法,理解检测仪表特性对控制效果的影响,理解各种PID控制规律对系统的作用,知道控制系统投运和维护的基本知识。知道串级和其他复杂控制系统的组成和特点,熟悉典型化工过程串级及其他控制系统典型案例,理解其设计依据。

能力目标:能够使用几种典型检测仪表及传感器对化工典型单元操作进行工艺参数检测;能根据检测仪表的构造及工作原理,合理选择工艺检测仪表,并进行仪表巡检和维护。能根据工艺控制需求,设计典型化工生产过程简单控制系统,能够根据工艺需要选择适当的调节阀,能够进行控制系统投运,整定控制参数并进行日常系统监测和故障处理;能够根据工艺需要选择和设计复杂控制系统,能正确理解和分析化工生产整体工艺流程的控制系统,能进行自控仪表、计算机控制系统的台面操作;能利用总控仪表和计算机控制系统对现场进行遥控操作及远程控制。



成绩 要求

    总评成绩由过程性评价(50%)和结果性评价(50%)构成,总评成绩大于等于60分成绩合格。

    线上线下课程教学同管理,将过程性评价(50%)分为平时成绩(30%)+实训成绩(20%)。其中平时成绩(30%)包括线上线下作业和测评成绩(10%)+小组项目综合成绩(5%)+个人项目综合成绩(5%)+线上教学资源阅读量(3%)+线上活跃度和发帖讨论互动情况(3%)+混合课堂回答问题和参与讨论情况(4%)。实训成绩(20%)由实训项目综合成绩评定,即虚拟仿真(4%)、操作要点测验(4%)、线下实操(6%)和实训总结(6%)综合评定。

    结果性考核采用线上(50%)+线下(50%)的形式进行。

其线上考核随机组卷,考试时间60分钟,试题类型包括单选题(20道)、多选题(10道)、判断题(10道)和填空题(10道)。考核知识要点覆盖全部教学内容知识点。

其线下考核为随机抽题方式进行,考试时间60分钟,试题包括实操技能要点问答和控制系统操作分析。评价指标按照试题评分标准进行。

 




课程大纲
预备知识

本课程可以零基础学习,但是具备高等数学、工程制图和化工单元操作基础(流体输送与非均相分离、化工传热、传质与分离)有助于您更深入的理解控制系统的设计原理。


参考资料

教材:

国家职业教育规划教材:《化工仪表及自动化》(化工类专业适用),厉玉鸣主编,化学工业出版社,2020年2月北京第6版。

《化工仪表与远程控制》校本教材,吴静主编。

主要参考资料:

《化工自动化及仪表》,张蕴端编,上海交通大学出版社。

《化工自动化》上、下册,化工自动化编写组,化学工业出版社。

《化工过程控制工程》,王骥程主编,化学工业出版社。