过程控制与自动化仪表国家级精品课程申报表.docx

2007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 Ö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14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。 4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）压缩较陈旧的型表、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 “实践出真知”。20042005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。2006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，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。4-2 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知识目标（1）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。理解被控参数、调节参数对系统性能的影响，掌握被控参数与调节参数的合理确定方法。（2）掌握常用过程检测仪表的结构与测量原理；理解各种PID控制规律对系统的作用，掌握其使用方法； 理解SLPC过程控制仪表的组成原理与运行机制，熟悉其功能，掌握功能指令的应用方法。3素质目标：锻炼学生竞争、合作、领导、服从、答辩方面的素质。二、设计思想整个课程设计一个大的总体项目电加热锅炉自动控制系统开发与实施。4名同学一组，各组在整个学期学习过程中必须完成基本篇的四个项目锅炉液位定值控制系统集成与调试、锅炉液位串级控制系统集成与调试、电加热锅炉恒温控制系统集成与调试、电加热锅炉恒温供水控制系统的开发与实施。前三个项目属于学习和探索，每次按项目要求通过“教、学、做”一体化的教学方法，完成系统集成与调试任务，主要是熟悉系统组成原理、学会仪表的使用、掌握系统调试方法、验证实验结论。第四个项目为综合实践项目，要求综合应用知识与各种方法，完成电加热锅炉恒温压供水控制系统开发与实施，以强化综合应用能力的培养，最后每组集体答辩。提高篇的二个训练项目基于SLPC可编程调节器的蒸汽流量温压补偿测量、锅炉二冲量控制系统开发，其主要目的培养用SLPC可编程调节器处理运算控制类问题的能力，同时使学生熟悉温压补偿处理方法和前馈/反馈控制原理。至此，锅炉二冲量实用控制系统的开发与实施已基本完成。4-2-2 内容模块顺序及对应的学时，课程内容选取依据其内容模块的逻辑关系及对应的学时分配如下图所示：本课程课时数为72节（含机动4课时），停课综合实训一周。按照实际控制要求，分为6个项目，二个教学环节基本篇、提高篇，三大教学过程学习与探索、综合实践、提高与总结。项目主要内容见下表所示序号项目子项目主要内容课时1锅炉液位定值控制系统集成与调试控制方案单回路控制原理、常用仪表的图形符号表示方法、信号制。2变送器使用变送器功能、结构及使用，变送器的调零、零点迁移和量程调整操作。3智能PID调节器使用PID调节器的结构和操作方法，调节器的调节规律。4调节阀使用电动调节阀的功能、结构和工作原理。1系统调试与投运计算机监控系统基本操作，控制系统性能评价方法与指标、响应曲线概念，临界比例度系统整定方法。62锅炉液位串级控制系统集成与调试控制方案串级控制原理，串级控制参数确定原则4控制仪表选择与使用仪表精度概念、变送器和调节器的选择2调节阀选择与使用流量系数和流量特性等、选择方法4系统调试与投运控制系统性能评价方法与指标、衰减曲线法系统整定方法。43电加热锅炉恒温控制系统集成与调试控制方案电加热温度控制原理、可控硅调压原理2温度传感器选用测温原理、温度传感器选择与使用方法3控制仪表选择与使用调节器参数设置、可控硅调压器选用1系统调试与投运临界比例度或衰减曲线法系统整定。44恒温供水控制系统的开发与实施恒温压供水综合实践指导书 实训一周5蒸汽温压补偿测量方法孔板流量计流量测定孔板流量计测量原理、操作方法2SLPC可编程调节器的基本使用SLPC可编程调节器结构、功能和工作原理，操作方法。4SLPC*E可编程调节器的程序编制与调试SLPC*E组态方法，SPRG编程器的编程方法及连机调试。66锅炉二冲量控制系统控制方案前馈/反馈控制原理，前馈/反馈控制应用方法2程序编制与调试SLPC可编程调节器的正确使用，SPRG编程器的编程方法及连机调试。6系统调试与投运静态增益法系统整定方法4总结小组答辩4合计68二、课程内容选取依据以一个贯穿性的控制实例电加热锅炉自动控制系统的开发与实施为载体，组织教学内容，依据有四：1、以实际控制任务为依据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。其次，从统计分析表明工业控制80%属单回路控制问题，因此，在课程内容设计上以单回路控制作为重点，并选择典型复杂控制技术串级控制和前馈/反馈控制为支撑。这能满足绝大多数的工业控制要求。2、以高职培养目标为依据高职教育是培养高技能应用人才为目标的，它所培养的学生必须能够有效地完成工作任务。因此，将教学活动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，能突出职业能力的培养，实现零距离就业。3、以人的认识规律为依据人的认识规律是螺旋上升的，必须有反复性。为此，在课程内容设计采用了简单控制复杂控制简单控制综合控制的方式。同时，作为一项实践性技能，不同于纯理论的脑力劳动，它必须手脑并用，正如教育家黄炎培所倡导的技能学习必须“手脑并用、双手万能”。为此，我们在教学方式上采用了“教、学、做”一体化方式。4、以中级仪表工的职业资格要求为依据以中级仪表工的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。4-2-3 课程的重点、难点及解决办法一、课程重点：1、常用仪表的选用与维护2、典型控制系统的调试与投运3、简单控制系统的开发与实施二、课程难点：1、各类控制系统的合理整定；2、按照工艺要求开发出合理的控制系统。3、SLPC单回路控制的操作与应用三、解决办法过程控制系统由于控制方法的多样性及工艺条件的较大差别，试图通过一门课就要掌握各类控制系统的整定技术，显然有一定的困难，也没必要。考虑到工业控制主要是单回路控制问题，为此，在确定教学内容时我们重点讲解单回路的系统整定，并以此为基础，选择典型的串级控制和前馈/反馈控制作为支撑，这能满足绝大多数工业控制的需要，如较复杂的解藕控制技术工业上就是用前馈技术构成的。同时，对于关键技术我们采用了：教师示范学生练习分析总结的方法。如在做串级控制调试实验时，我们首先给出控制要求，由学生自行调试，大多数学生发现系统很难稳定，难于达到预期效果。由此教师及时分析与解释，并作演示，学生很快掌握了技术要领，这此基础上，教师对串级控制系统调试的相关注意事项作进一步的解释与说明。经2届学生的教学实践证明效果很好。控制系统的合理开发是一项较综合的技术，它不仅需要控制理论、仪表知识，同时还涉及较多的工艺知识，是教学的一个难点。对此，我们的方法有二：首先选择典型的工业实际控制问题作为教学的基本内容，以使学生熟悉常见工业控制系统的基本处理方法；其次在教学中总是按照实际的系统开发过程组织教学，以强化能力的提高。本学期的毕业设计显示，由于学生对控制系统的开发步骤与方法较为清楚，分析问题与解决问题的能力明显增强。SLPC单回路控制器的操作与应用，由于其结构较为复杂、参数较多，是教学的难点之一。为此，教学中我们采用：教师示范学生反复训练的方法，对于工作原理不进行过多讨论，而重点放在如何根据控制要求，分析其操作方法与步骤，通过项目的完成来掌握技能。由于选择了2个较为综合的实训项目流量的温压补偿测量和前馈/反馈控制系统，通过这2个项目的训练，SLPC单回路控制器的操作与应用问题能很好的解决。4-2-4 实践教学的设计思想与效果（不含实践教学内容的课程不填）一、实践教学的设计思想本课程采用了“教、学、做”一体化的教学方法，按照实际控制系统开发过程组织教学活动，理论紧紧围绕着实践展开，边讲边练。没有传统意义上的纯理论教学和实验实训教学之分。整个课程设计成一个大的总体项目电加热锅炉自动控制系统开发与实施，并根据控制要求及知识的内在逻辑关系，将其分解成基本篇的锅炉液位定值控制系统集成与调试、锅炉液位串级控制系统集成与调试、电加热锅炉恒温控制系统集成与调试、电加热锅炉恒温供水控制系统的开发与实施和提高篇的基于SLPC可编程调节器的蒸汽流量温压补偿测量、锅炉二冲量控制系统开发。通过这6个项目的训练拟达到如下能力目标要求：（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。二、实践教学的效果本课程从实际出发，紧密配合全国仪表工资格证书考试，立足本地和浙江，放眼全国，重视理论和实际相结合，利用校内实训、实地考察、课外调研等多种方式来丰富教学手段，在激发学生学习兴趣的同时，使学生参与学习项目而锻炼了实践技能，实现了“要我学”到“我要学”的转变，达到学以致用。实践教学充分调动了学生学习的积极性，从而提高学生按专业对口的就业率；实践教学与行业的结合紧密，学生学习兴趣浓厚，课堂氛围活跃，教学效果良好。学生的职业资格参考率连续三年为100%，合格率达96.7%以上，其中30%的学生获得了高级职业资格证书，增强了职业能力与就业竞争力，取得了明显的成效。4-3 教学条件（含教材使用与建设；促进学生自主学习的条件保障及使用情况；配套实训实习教材的教学效果；实践性教学环境与条件；网络教学环境及资源）一、教学大纲、教材建设1、教学大纲2003年完成教学大纲的编写工作， 2006年根据教学实际情况的需要，进行了修订。修订后的大纲，理论教学和实践教学融为一体，突出实践技能的训练。除了对本课程的基本内容提出明确要求外，还根据专业和课程的特点，提出培养学生能力的措施，体现优化理论教学、强化实践环节、激发学生主动学习的精神。2、教材建设由高志宏副教授主编了省重点教材过程控制与自动化仪表（浙江大学出版社），新的教学大纲是在该教材基础上编制的。3、主要参考书为配合本课程教学，课程组为学生提供了多种版本的参考书：1 王再英主编，过程控制系统与仪表，机械工业出版社，2006年2 刘玉梅主编，过程控制技术，化学工业出版社，2002年3 乐建波主编，化工仪表及自动化，化学工业出版社，2005年4 厉玉鸣主编.化工仪表及自动化. 第二版.北京:化学工业出版社.20045 任哲主编.数字调节仪表. 北京:化学工业出版社.19966 国海东主编，自动化装置安装与维修，化学工业出版社，2005年7 张惠荣主编.热工仪表及其维护. 北京:冶金工业出版社.20058 任惠荣主编.仪表识图. 北京:化学工业出版社.20059 乐嘉谦主编.仪表工手册.北京:化学工业出版社.200310 朱炳兴、王森主编.仪表工试题集. 第二版. 北京:化学工业出版社.2002二、促进学生主动学习的扩充性资料使用情况（1）2006年5月完成教师课程主页并上网。通过课程网络资源和网上师生交流，使学生达到自主学习的目的。（2）推荐国内仪表的主要生产厂家及网站地址，积极引导与培养学生学会自主学习、资料查询等能力。（3）引导并鼓励学生充分利用学院图书馆的丰富图书资料，有效激发学生学习兴趣，扩大知识视野。三、配套实验教材的教学效果课程组编写了相应的实验指导书。在内容上，侧重于实际技能的培养，注重了仪表的使用与校验，强化了技术应用能力的培养。该指导书成功地应用于学生实验/实训、课程设计教学中，对学生主动学习起到明显的促进作用，并在毕业设计中也成好“帮手”。四、实践性教学环境1、实践性教学的校内环境：在学校重点扶持和中央财政专项资金的支助下，校内实训基地建设已初具规模，成为集教学、实训、社会培训、职业技能鉴定和科研于一体的多功能实训中心，拥有22个相关实验实训室，教学场所达5000平方米，仪器设备价值1000余万元。与课程实践教学紧密配套的实验/实训室有4个：“过程控制实验室”主要承担课程教学与部分实验；“湖州市过程控制重点实验室”主要承担课程的综合实训，“中达仪表实训室”课程教学与部分实验；“西门子全集成自动化实验室”用于学生的素质拓展课程计算机控制系统和第二课堂教学实践。设备总价值达350万。2、实践性教学的校外环境：为了保证工学结合的实践教学顺利开展，专业广泛开展校企合作，建立校外实训基地。共建立了包括久立集团、巨人电梯、泰仑集团、台达中国集团等在内的10家校外实训基地， 2007上半年合作企业接受实习学生达250人。其中3家为湖州十佳明星企业，4家为湖州骨干企业。4家企业直接参与教学。特别是久立集团不仅积极为学生实习创造条件，同时还在生活给予极大的帮助，专门设置了湖职院学生实习住宿区和教室。五、网络教学环境（1）1999-2002年学校投资300余万元，建成1000个节点的两个校园局域网。（2）包括过程控制与自动化仪表在内等各学科教学资源共享，教师之间在“数字校园”环境中已没有了办公室和学科之间的界线。师生可直接在网上进行交流答疑。（3）校园网中“清华同方CNKI数据库”和“万方数据资源系统”等信息资源。同时利用现代信息技术，对课后作业进行网上批改，及时沟通信息。4-4 教学方法与教学手段（举例说明本课程教学过程使用的各种教学方法的使用目的、实施过程、实施效果；相应的上课学生规模；信息技术手段在教学中的应用及效果；教学方法、作业、考试等改革举措）一、本课程教学过程使用的各种教学方法的使用目的、实施过程、实施效果本课程密切联系我国先进制造业人才市场变化的新趋势，针对企业的需求及仪表工资格证考试的需要，课程组对原有单一的讲授式教学法进行重大的改革和创新，注重理论联系实际，在教学中不断进行教学方法的改革，具体的操作如下：1、一条主线：以职业能力为主线本课程以职业能力为主线，将“知识学习、能力训练和素质培养”贯穿于教学全过程；构建起“理论与实践相结合，实训与资格证考试相结合，学校教学与社会需要相结合”的教学模式，全面体现现代职业教育的新理念。2、两个基点：文厚、技湛根据学校确立的“文厚、技湛、商慧”的育人目标理念，本课程教学立足于两个基点：其一，“文厚”，即“思想情操高尚，内外关系和谐，塑造良好的职业道德和健康人格的文厚品质”。其二，“技湛”，即“能力结构清晰，专业技能娴熟，突出职业标准和岗位需要技湛内涵”。在教学中渗透人文素质、职业道德教育，引导学生掌握作为一名高技能人才应具备的基本文化知识，同时，更加注重将这些知识应用于具体实践之中，以提高人文素养和职业技能。3、三大教学过程：学习与探索综合实践提高与总结（1）学习与探索为了掌握基本的控制理论与应用技术，在教学的初始阶段利用三个项目的“教、学、做”一体化教学，以使知识学习与探索在教与学的互动过程中，通过学生的直观感受与体验加以理解与掌握，变“灌输”为“领悟”， 培养了学生的学习兴趣，提高了教学效果。（2）综合实践要求综合应用所学知识与各种方法，完成电加热锅炉恒温供水控制系统开发与实施。通过这一过程的学习，不仅可有效地巩固所学知识与技能、掌握控制系统开发技术、为进一步学习与提高打下良好的基础，同时，在基于工业应用背景下的实践中，学生的分析问题、解决问题和实践能力，将大大增强。例如，在综合实践中涉及到恒压控制技术，但在先前的三个项目中并没有学习过，这就要求学生能灵活应用单回路反馈控制技术，积极查询有关资料，才能合理地解决问题。有如，在学习与探索阶段，由于是在具有良好安全性能的实验装置上进行的，这使学生对设备的接地概念并不重视，常常忽略。但在综合实践中，由于要用到变频器等干扰较强的装置，如对设备的接地处理不好则系统很难正常运行，甚至有一定的危险性，这必然要求学生应认真处理好设备接地。（3）提高与总结经过以上二个阶段的学习后，最后通过2个实训项目蒸汽流量温压补偿测量、锅炉二冲量控制系统开发，积极培养学生可编程调节器的操作与应用，增强较复杂控制系统的处理能力。同时，教师将所学的知识点、素质点和能力点进行总结，以全面提升职业能力。二、相应的上课学生规模；生产过程自动化技术专业为本校重点专业，目前共三个年级12班（含计算机控制2个班），在校学生507人，每届学生在200人左右。三、信息技术手段在教学中的应用及效果课程组教师充分利用学校 “数字校园”的优势，改变传统的教育观念，变教学生知识为教他们学会学习的方法，树立终身学习的观念，重点教会学生利用现代网络收集与发布信息的方法和技能。从2005年起建立了过程控制与自动化校级精品课程网站，利用论坛进行师生互动教学，将课程整体设计、教学计划、教案、课件、习题、测试卷及拓展学习资料等课程资源都挂在网上，使课程的课内学习与课外学习充分整合，学生随时随地都能进行学习和测试。课外学习使课内学习得到补充完善，进一步拓展了学生的知识面，将课堂延伸到学生生活的每个角落，有利于自主学习习惯的养成。学生直接受益面达500多人，间接受益面近2000人。四、教学方法、作业、考试等改革举措1、教学方法（1）任务引领为了尽早让学生进入工作实践，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，课程的设计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。通过这样的教学方法，不仅由于教学内容直观、具体、生动形象，教学效果好，调动了学生的学习兴趣，提高了教学质量；同时，由于项目的选择来源于工作实际，学生分析与处理实际问题的能力明显增强。例如，工业自动化0403班樊鹤同学在毕业实习中遇到一个奖水恒压充灌问题，原先企业通过一个高位容器进行定压，但由于管路较长和充灌时间不一，压力难于保持恒定。该同学想到了在课堂所学的变频恒压方式，大胆的进行尝试，较好地解决恒压充灌问题。另有我校毕业生乐科科，在宁波的一家企业工作中遇到一个加热控制问题：企业原采用位式控制方式，由于温度波动较大，难于达到工艺要求，该同学积极地提出自己的方法，采用可控硅调压的单回路反馈控制方式，很好地解决了温度波动问题。而该方法正是课堂上所学的温度控制方法。（2）“教、学、做”一体化过程控制技术是一门实践性较强的工程技术，采用“教、学、做”一体化的教学方法，不仅便于理论通过学生手脑并用的实践体验加以理解与掌握，从而达到知识内化之目的，同时，由于教学内容的实用性与直观性，将大大增加学生的学习兴趣、激发学生的求知欲望，教学效果明显增强。例如，在介绍调节器的知识时，传统的方法是以较多的篇幅从理论上分析PID调节原理及应用技术，但由于没有紧密地与实践相联系，学生没有直观的实践体验，往往对PID调节原理及其应用技术一知半解，难于实际工作中合理应用。然而，将PID调节原理及应用技术通过实践后的分析与求证，使理论紧密地与实践相联系，学生不仅能较快的掌握技术要领，而且，由于学生有成功感而培养了学习兴趣，学习的自觉程度也增强了。（3）合作学习过程控制技术是一项涉及面较广的技术，实际项目的实施常常与多个工种协同完成。为此，采用4人/小组合作学习可以积极培养学生的合作、沟通、服从等职业素质。每次实训小组进行分工，各负其职，通过相互探讨、共同合作完成教学任务。而在下一个实训项目时则重新分工、互换角色，通过这样的合作学习，使学生体验了团队合作的责任分工、互助、有效沟通和相互信任。教师一方面作恰当地技术指导，同时，对学生在实训过程中的表现作客观地评价。自2005年在本课程试行合作学习以来，我们不断加以改进与完善，从而取得了显著效果。2006年月11月课程组负责人高志宏副教授就合作学习的教学方法改革在全校进行了汇报，引起不小反响。（4）工学结合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，我们坚持将工学结合贯穿于教学的始终，并着重抓好以下四个方面的工学结合工作：坚持企业指导学校专业建设和课程开发、开展模拟企业环境现场教学、进行企业现场教学和毕业顶岗实习。实行工学结合，充分调动了学生学习的积极性，增加了学生的学习兴趣，而且使学生在实习中获得一定的创业能力教育、综合素质拓展教育、主动服务社会的教育，从而也就大大的增强了学生学习的积极性和服务本领。达到学有所用，能够提高学生按专业对口的就业率。近几年学生就业率保持在90%以上。2、改革考核方式传统的笔试模式并不能真正考核学生的学习情况和专业能力，考试模式的改革势在必行。本课程考核实行以能力为中心的开放式、全程化、项目式的考核方式，“一张试卷定终身”成为了历史。参照仪表工职业资格考核要求，主要进行以下几方面改进：（1）坚持能力本位原则，对学生实行以能力为中心的开发性项目式考核：第一，考核范围开放，以项目作为主要依据；第二，考核方式开放，以项目在学习过程中进行；第三，考试标准开放，以项目要求作为主要评分标准；第四，考核知识点与技能点全面开放，以项目带动知识点的学习。（2）全程化考核：学习过程的全程化考核，考核内容包括学生平时课堂参与状况、作业完成情况、实践教学的表现等；平时考核、项目考核、期末考试各占总分数的20%、50%、30%。（3）考核形式多样化，确立了多样化的考核方式，包括课堂展现、笔试、口试、现场演示，每一种考核形式都赋予了分数，这样可以有利于调动学生平时的学习积极性。五、教学手段丰富为了激发学生的学习热情和兴趣，我们还每周二次将过程控制实验室开放给学生，将实验/实训的主动权交给学生，并由学生与教师共同参与实验/实训室的管理工作，激发了学生的学习兴趣，培养了工作责任性。为了进一步引导与培育学生的创新意识与创新能力，我们还认真组织学生开展课外科技活动、开辟第二课堂。（1）成立了自动化技术和电子创新兴趣小组，由专职教师和企业技术人员进行辅导；（2）开设了“电子创新”、“中达自动化技术”等第二课堂；（3）吸收学生参加教师的科研课题，鼓励指导学生撰写科技论文、读书报告；（4）每年开展一次技能竞赛和优秀作业展活动。由于以提高学生职业素质和职业能力为核心，不断更新教学观念，