工業(yè)過程控制智能儀表課程單元教學設(shè)計

1、工業(yè)過程控制智能儀表課程單元教學設(shè)計本次課標題1走進流程工業(yè)授課班級電氣3121/3122上課時間周一第1/2節(jié) 周三第3/4節(jié)（以進度最前的電氣3121班為例）上課地點5413教學目的本課程主要介紹過程控制系統(tǒng)涉及到的各類儀表的原理與應(yīng)用，包含補充部分自動控制原理的基礎(chǔ)。儀表應(yīng)用是研究如何獲取流程工業(yè)生產(chǎn)過程中的信息，自控理論是研究如何對生產(chǎn)過程進行有效控制。在內(nèi)容的安排上以自動控制系統(tǒng)為主線，按工藝參數(shù)的檢測方法及其儀表的工作原理及特點，按照控制規(guī)律設(shè)計控制方案來建立課程的整體結(jié)構(gòu)；以各種控制系統(tǒng)的應(yīng)用為重點，以工藝參數(shù)的檢測方法及其儀表的工作原理及特點為依托，以控制系統(tǒng)的建立為目的來安排

2、整個課程內(nèi)容。教學目標能力（技能）目標知識目標1、能夠?qū)^程的自控系統(tǒng)及相應(yīng)的儀表有一個全面的了解；2、能夠根據(jù)工業(yè)過程被控對象特點，正確選用傳感器，執(zhí)行器，過程控制通道，正確選擇控制方案，設(shè)計控制規(guī)律，初步掌握建立實際工業(yè)過程控制系統(tǒng)的方法，初步了解工業(yè)過程控制系統(tǒng)的實現(xiàn)和整定方法，提高對工業(yè)過程控制系統(tǒng)分析和實踐能力；3、能夠查閱自動檢測與控制資料，跟蹤新技術(shù)的應(yīng)用；4、對計算機控制有初步認識。1、 熟悉過程特性分析方法，各種測控儀表的基本工作原理和應(yīng)用；2、 理解自動控制系統(tǒng)的基本概念，組成、分類、工作原理及性能指標；3、 掌握簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計、投運及參數(shù)整定方法；4、 了解計算機控制

3、的基本組成、典型應(yīng)用方式;了解自動控制系統(tǒng)的典型應(yīng)用。重點難點及解決方法1、 溫度、壓力、流量和物位的檢測儀表和控制儀表工作原理及性能指標；2、 理解基本控制規(guī)律，分析控制參數(shù)；3、 根據(jù)控制要求選擇合適的控制方案；4、 常用檢測儀表和控制儀表的應(yīng)用，包括看懂說明書，正確地完成接線、安裝、調(diào)試和故障處理；分析典型控制方案的應(yīng)用。5、 結(jié)合圖片、模型、實物和動畫對比講授，掌握常規(guī)傳感器的結(jié)構(gòu)、原理、特性和轉(zhuǎn)換電路；6、 列舉典型應(yīng)用實例進行的分析；7、 通過理論題練習、實驗和實訓，讓學生動手、動腦直至設(shè)計簡單檢測系統(tǒng)；8、 課外輔導、答疑。培養(yǎng)學生學會查閱各種器件手冊和相關(guān)資料，并熟悉查找器件的

4、各種途徑。參考資料1、過程控制儀表及裝置丁煒主編，電子工業(yè)出版社，20112、過程自動化儀表 孫自強主編，華東理工大學出版社，1993。3 常規(guī)工業(yè)產(chǎn)品說明書步驟教學內(nèi)容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹（自動化儀表重要性）課程介紹課程設(shè)置培養(yǎng)目標學習內(nèi)容課程目標考核方法評分標準教師講授-本門課程的重要性板書教師提問課件演示個別回答15分鐘告知-1（教學內(nèi)容、目的）自動控制系統(tǒng)的組成、表示方法、過度過程和系統(tǒng)品質(zhì)指標能夠判斷系統(tǒng)品質(zhì)，能夠讀懂系統(tǒng)流程圖。圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答10分鐘知識點引入理解自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成實例一 液位調(diào)節(jié) 人工操作與自動操作比較，總結(jié)自動

5、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成。實物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發(fā)言個別回答15分鐘（二）20分鐘操練表示方法方塊圖表示方法流程圖表示方法符號意義字母意義教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示20分鐘內(nèi)容深化過度過程過度過程動態(tài)特性靜態(tài)特性實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答（三）15分鐘訓練項目1：過渡過程四種形式項目2：五種品質(zhì)指標啟發(fā)誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組討論代表發(fā)言20分鐘總結(jié)品質(zhì)指標是衡量控制系統(tǒng)的重要標準。教師講授提問課件5分鐘作業(yè)后記步驟教學內(nèi)容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹（壓力檢測重要性）壓力是日常生活、工業(yè)生產(chǎn)非

6、常關(guān)鍵的參數(shù)，是工業(yè)控制的重要指標。教師講授-本門課程的重要性板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內(nèi)容、目的）壓力單位與壓力的三種表達方式常用的壓力測量方式，重點是電氣測量當今常用的智能壓力變送器的應(yīng)用壓力計的選擇與安裝達到能夠正確測量壓力，使用壓力變送器圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入壓力測量實例一 各種車輛的輪胎壓力，壓力鍋 合適的壓力可以保證正常工作，否則將造成危害。實物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發(fā)言個別回答5分鐘操練表示方法壓力表示絕對、相對、真空壓力單位國際單位為帕斯卡單位轉(zhuǎn)換教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練

7、習教師提示15分鐘內(nèi)容深化壓力測量方法 液柱式壓力計 活塞式壓力計 彈性式壓力計 電氣式壓力計實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答25分鐘訓練項目1：對所舉例子進行壓力測量項目2：智能壓力變送器與手持編程器項目3： 壓力計的選擇與安裝啟發(fā)誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發(fā)言25分鐘總結(jié)品質(zhì)指標是衡量控制系統(tǒng)的重要標準。教師講授提問課件5分鐘作業(yè)5分鐘步驟教學內(nèi)容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹（流量檢測概念）流量是日常生活、工業(yè)生產(chǎn)非常關(guān)鍵的參數(shù)，是工業(yè)控制的重要指標。教師講授-本門課程的重要性板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內(nèi)容、目的）流量

8、單位與流量的三類測量方式，重點是差壓測量當今常用的差壓變送器的應(yīng)用、選擇與安裝達到能夠正確測量流量，使用流量計圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入流量測量實例一 家庭自來水流量檢測體積流量、質(zhì)量流量與瞬時流量、累計流量。實物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發(fā)言個別回答5分鐘操練流量概念練習差壓變送器練習安裝方式練習教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示60分鐘內(nèi)容深化轉(zhuǎn)子流量計電磁流量計容積流量計質(zhì)量流量計實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答45分鐘訓練項目1：對所舉例子進行流量測量項目2：差壓變送器的安裝項目3：流

9、量計的選擇與安裝啟發(fā)誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發(fā)言45分鐘總結(jié)流量測量有三大類，根據(jù)不同對象選擇合適的方法教師講授提問課件5分鐘作業(yè)5分鐘后記步驟教學內(nèi)容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹（物位檢測概念）物位是日常生活、工業(yè)生產(chǎn)非常關(guān)鍵的參數(shù)，是工業(yè)控制的重要指標。教師講授-本門課程的重要性板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內(nèi)容、目的）物位單位與物位的七類測量方式，重點是差壓測量當今常用的差壓變送器的應(yīng)用、選擇與安裝達到能夠正確測量物位，使用物位計圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入物位測量實例一 家庭抽水馬桶水位檢測體積物

10、位、質(zhì)量物位與瞬時物位、累計物位。實物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發(fā)言個別回答5分鐘操練物位概念練習差壓變送器練習安裝方式練習教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示30分鐘內(nèi)容深化電容式物位計核輻射物位計雷達式物位計稱重式物位計實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答25分鐘訓練項目1：對所舉例子進行物位測量項目2：差壓變送器的安裝項目3：物位計的選擇與安裝啟發(fā)誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發(fā)言10分鐘總結(jié)物位測量有七大類，根據(jù)不同對象選擇合適的方法教師講授提問課件5分鐘作業(yè)作業(yè) P57-6，8 5分鐘后記步驟教學內(nèi)容教學方法

11、教學手段學生活動時間分配介紹（溫度檢測概念）溫度是日常生活、工業(yè)生產(chǎn)非常關(guān)鍵的參數(shù)，是工業(yè)控制的重要指標。教師講授-本門課程的重要性板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內(nèi)容、目的）溫度單位與溫度的三類測量方式，重點是電偶、電阻測量當今常用溫度計的應(yīng)用、選擇與安裝達到能夠正確測量溫度，使用溫度計圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入溫度測量實例一 體溫、水杯、CPU風扇溫度檢測實物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發(fā)言個別回答5分鐘操練溫度概念練習膨脹式溫度計壓力式溫度計輻射式溫度計教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示60分鐘內(nèi)

12、容深化熱電偶溫度計熱電阻溫度計電動溫度計的二次儀表實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答45分鐘訓練項目1：對所舉例子進行溫度測量項目2：溫度變送器的應(yīng)用項目3：溫度計的選擇與安裝啟發(fā)誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發(fā)言45分鐘總結(jié)溫度測量有三大類，根據(jù)不同對象選擇合適的方法教師講授提問課件5分鐘作業(yè) 5分鐘后記步驟教學內(nèi)容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹模擬儀表是常見的的簡單測量儀表，展示動圈儀表和記錄儀。教師講授-本門課程的重要性板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內(nèi)容、目的）了解顯示儀表種類掌握模擬儀表的測量方法會選用模擬儀表圖片展示講授（口

13、述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入-1溫度測量實例一 常見的顯示儀表實物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發(fā)言個別回答5分鐘操練-1動圈顯示基本原理溫度補償電壓、電流顯示教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示20分鐘內(nèi)容深化-1熱電偶顯示熱電偶接線熱電阻顯示熱電阻接線注意事項實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答15分鐘訓練-1項目1：型號分析項目2：測量信號選擇項目3：儀表應(yīng)用啟發(fā)誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發(fā)言20分鐘操練-2電子電位差計熱電偶測量電路圖電子電橋熱電阻測量電路圖教師示范同學練習教師點評實物展

14、示實際操作課件分組練習教師提示15分鐘內(nèi)容深化-2以上兩種測量比較實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答5分鐘總結(jié)模擬顯示測量有兩大類，根據(jù)不同對象選擇合適的方法教師講授提問課件5分鐘步驟教學內(nèi)容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹展示數(shù)字顯示儀表的幾種形式和計算機控制系統(tǒng)。展示實際各類儀表選型和使用說明。教師講授-本門課程的重要性板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內(nèi)容、目的）l 了解數(shù)字儀表的測量原理l 會選用數(shù)字儀表l 會使用數(shù)字儀表l 了解計算機測量顯示圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入溫度測量實例一 光柱顯示儀表和數(shù)字顯示儀表實

15、物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發(fā)言個別回答5分鐘操練A/D轉(zhuǎn)換電子計數(shù)器寄存器非線形補償標度變換譯碼器顯示器教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示65分鐘內(nèi)容深化無紙無筆記錄儀虛擬儀表PLC顯示實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答45分鐘訓練項目1：光柱儀表項目2：顯示儀表項目3：無紙無筆記錄儀啟發(fā)誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發(fā)言45分鐘總結(jié)根據(jù)不同對象選擇合適的顯示方法教師講授提問課件5分鐘作業(yè) 5分鐘后記步驟教學內(nèi)容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹展示水位雙位控制系統(tǒng)教師講授板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知

16、（教學內(nèi)容、目的）1、掌握控制儀表的作用2、掌握雙位控制規(guī)律，實現(xiàn)雙位控制。圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入實例一 抽水馬桶水位控制實物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發(fā)言個別回答5分鐘操練控制儀表的作用給定值測量值基地控制儀表單元控制儀表計算機控制儀表教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示25分鐘內(nèi)容深化雙位控制系統(tǒng)雙位控制特點雙位控制示意雙位控制過程實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答15分鐘訓練項目1：水位控制項目2：溫度控制啟發(fā)誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發(fā)言15分鐘總結(jié)常用簡單控

17、制方法教師講授提問課件5分鐘作業(yè) 5分鐘后記步驟教學內(nèi)容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹介紹幾種比例控制產(chǎn)品教師講授板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內(nèi)容、目的）1、掌握比例控制規(guī)律和比例度2、掌握比例控制過程3、了解比例度對控制過程的影響4、會正確分析控制規(guī)律5、會計算比例控制輸出圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入實例一 水位控制動畫實物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發(fā)言個別回答5分鐘操練比例控制概念給定值測量值偏差比例度練習教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示65分鐘內(nèi)容深化比例度對過渡過程的影響。過大過小合

18、適實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答45分鐘訓練放大倍數(shù)與比例度1、 比例度大2、 比例度小啟發(fā)誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發(fā)言45分鐘總結(jié)比例控制的特點教師講授提問課件5分鐘作業(yè) P143-5，85分鐘后記步驟教學內(nèi)容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹介紹幾種積分控制產(chǎn)品教師講授板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內(nèi)容、目的）1、掌握積分控制規(guī)律2、掌握積分控制過程3、了解積分度對控制過程的影響4、會正確分析控制規(guī)律5、會計算積分控制輸出圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入實例一 水位控制動畫實物展示教師演示

19、實物展示課件動畫小組討論代表發(fā)言個別回答5分鐘操練積分控制概念給定值測量值偏差積分練習教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示65分鐘內(nèi)容深化積分對過渡過程的影響。過大過小合適實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答45分鐘訓練積分時間啟發(fā)誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發(fā)言45分鐘總結(jié)積分控制的特點教師講授提問課件5分鐘作業(yè) P143-10，125分鐘后記步驟教學內(nèi)容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹介紹幾種微分控制產(chǎn)品教師講授板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內(nèi)容、目的）1、掌握微分控制規(guī)律2、掌握微分控制過程3、了解微分度對

20、控制過程的影響4、會正確分析控制規(guī)律5、會計算微分控制輸出圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入實例一 水位控制動畫實物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發(fā)言個別回答5分鐘操練微分控制概念給定值測量值偏差微分練習教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示65分鐘內(nèi)容深化微分對過渡過程的影響。過大過小合適實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答45分鐘訓練微分時間啟發(fā)誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發(fā)言45分鐘總結(jié)微分控制的特點教師講授提問課件5分鐘作業(yè) P143-15，165分鐘后記步驟教學內(nèi)容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹介紹幾種調(diào)節(jié)器產(chǎn)品教師講授板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內(nèi)容、目的）1、掌握模擬調(diào)節(jié)器2、掌握數(shù)字調(diào)節(jié)器3、了解計算機調(diào)節(jié)器4、能