《计算机控制系统》课程标准

（适用于三年制工业自动化仪表技术专业）

一、制定课程标准的依据

   本课程标准依据工业过程自动化技术专业标准中的人才培养目标和培养规格以及对《计算机控制系统》课程教学目标要求而制订，用于指导《计算机控制系统》课程教学与课程建设。

二、课程的性质与作用

《计算机控制系统》是工业自动化仪表技术专业的核心课程。学生应掌握计算机控制系统的体系结构、基本功能、硬件选型和网络连接等方面的知识，能读懂控制系统施工图并绘制控制流程图，具备从事计算机控制系统的安装、组态、调试、维护、及简单故障判断、处理等专业技能，通过学习不仅使学生掌握了专业岗位技能知识，而且培养了学生良好的职业素质和修养，为学生毕业后能胜任过程控制自动化技术专业技术岗位工作打下坚实基础。

三、本课程与其他课程的关系（见表1）

表1  本课程与其他课程的关系

四、课程的教学目标

通过本课程的几个典型的化工装置的DCS控制项目的学习和实践，以项目设施过程为导向，使学生不仅仅掌握集散型控制系统的概念、设计思想及特点、发展概况、层次化体系结构和过程控制级的硬件结构及软件组态。更重要的使学生在做中学、学中做，逐渐提高学生利用掌握计算机控制系统解决控制工程项目的能力、方法。

（一）知识目标

1.掌握计算机控制系统项目一般流程、组态方法、实时监控操作与调试的基本知识和日常维护及常见故障处理的相关知识。

2.理解计算机控制系统控制站、操作站基本硬件构成与主要功能和数据通信的基本知识。

3.了解计算机控制系统的设计思想与发展趋势、体系结构以及石化企业管理、生产质量管理、节能减排、安全环保等方面的基本知识。

（二）能力目标

1.能识读控制系统施工图并绘制控制流程图。

2.能初步具备计算机控制系统硬件配置和安装技术能力。

3.能熟悉绘制计算机控制系统流程图和制作简单报表。

4.能熟练使用组态软件对计算机控制系统进行系统组态、回路组态等。

5.能用其他组态方法进行简单控制方案的设计。

6.能熟练对计算机控制系统进行监控和调试。

7.能运用所掌握的知识和技术分析计算机控制系统的应用案例。

8.能够遵守操作规范，使用相关技术资料。

9.能够用资料说明、核查、评价自身的工作成果。

10.能够分析故障原因，并做出解释，并提出合理化建议。

11.能在完成工作任务中培养学生获取新知识的方法，为学生的后续独立学习新知识、新技术做好基础。

12.能独立制定工作计划并进行实施，培养学生具有解决实际问题的思路。

13.能够查找中英文资料与文献已取得有用的知识，不断提升自己的能力。

（三）素质目标

1.通过操作站组态、控制站组态以及对集散控制系统进行监控和调试，培养具备严谨细致、认真务实的职业素质。

2.通过常见故障排除，培养具备注重事故保护和工作安全的职业规范。

3.通过不同厂家的DCS组态，培养具备自我学习，不断更新知识结构的意识和应用创新能力。

4.通过集散控制系统的学习引导学生从不同角度看问题，提升学生的思想境界，树立良好的世界观、人生观、价值观。

5.通过小组合作，具有团队合作、沟通和项目管理能力。

五、课程的教学内容与建议学时（见表2）

表2《计算机控制系统》课程的教学内容与建议学时

六、课程教学设计指导框架（见表3）

表3  《计算机控制系统》课程教学设计指导框架

七、教学基本条件

（一）教学团队基本要求

1．团队规模：基于每届2-3个教学班的规模，专兼职教师3名左右。

2．课程负责人：熟悉DCS发展和高职教育规律、实践经验丰富、教学效果好，具有中高级技术职称的“双师”素质型教师。

3．教师的能力要求：熟悉DCS安装、使用、维护及故障处理等DCS系统工程师的工作流程，具有从事DCS岗位的经历与能力，具有实时理论教学和实践教学的能力，具有强力的工作责任心和认真负责的工作态度，建议选用企业兼职教师担任教学或具有丰富工程实践经历的“双师”素质型教师担任教学。

（二）教学硬件环境基本要求

建议配置浙大中控JX-300XP DCS一套;日本横河CS3000 DCS一套;工程师站40台（配备电子狗或硬件仿真器）;DCS实物样品若干个；DCS资源库；多媒体教学设备1套（计算机、打印机、扫描仪、投影仪、音响等）见表4。

表4 《计算机控制系统》课程教学硬件环境基本要求

（三）教学资源基本要求

1．DCS说明书库。

2．DCS工程手册．

3．DCS学习库。

4．DCS经典案例库。

5．DCS题库。

6．横河CS3000真实装置

7．浙大中控JX-300XP真实装置

8．DCS仿真机房

9．化工生产装置安装与施工标准

八、其他说明

（一）学生基本要求

1．已完成过程检测仪表的构成与联校相关课程的学习和训练，熟悉常见检测仪表的信号类型及使用方法。

2．已完成仪表控制系统的构成与操作相关课程的学习和训练，具备能够读懂带控制点工艺流程图的能力及进行参数整定的能力。

（二）校企合作要求

《计算机控制系统》是专业核心课程，其课程教学的载体大多是以石化企业的实际工程为案例的，因此课程的开发设计、课程的教学实施必须与企业紧密合作，校企合作共同开发课程是必由之路。

此外，由于对实施课程教学的教师的工程实践技能要求较高，建议校企合作共同建设专兼职组合的教师团队。如果条件允许，建议校企合作建设企业实训基地。

（三）实施要求

1．教学建议

（1）以市场为导向，以岗位能力需要为基础，以培养技术技能型、复合技能型、应用技能型人才为目标的教育指导思想。

（2）注意“教、学、做”一体化教学模式的贯彻和执行，尽可能利用各种手段和条件使教、学、做合理衔接。　　

（3）以掌握岗位技能为核心，注重学生学习过程和方法，使学生学会学习。鼓励学生通过独立思考和分组合作，培养发现问题和解决问题的能力， 养成探究式学习的习惯。

（4）根据"内容标准"对知识与能力的不同层次要求组织教学。

（5）要注意培养学生学习迁移习惯的养成。特别要注意相关知识的横向联系和渗透，帮助学生建构自己的知识体系结构，使其网络化。

（6）提倡教学形式的多样化，积极探索多种教学途径，组织丰富多彩的教学活动，充分开发和利用课程教育资源，例如：开展课堂讨论，分组项目实施，查找企业应用案例，企业专家讲座、参观实习、技能测试等。

（7）注意教学方法、教学手段的多样化和现代化。应积极运用幻灯、投影、录音、录像、影片、实训设备等，进行形象直观的教学；要努力创造条件，利用多媒体、网络组织教学，开发和制作课件，开展计算机辅助教学。

（8）要注重拓宽本课程的情感教育功能，在进行知识传授和能力、技能培养的同时，充分利用成功人士案例潜移默化地对学生进行情感态度与价值观方面的熏陶。

2.课程思政

通过系列教学活动设计，将课程思政有效融入教学活动中，活动结束教师点评知识应用同时，对学生在完成任务中的出现的错误进行解析，指出学生需要提升或完善的能力和素质目标。例如分析学生测试结果，逐步提升学生的阅读理解力与观察力、分析判断能力；通过讨论、头脑风暴等活动逐步锻炼学生的逻辑思维能力、语言表达能力；通过实践教学环节强化学生的团队协作能力、安全操作意识、求真务实的工匠精神；通过实操应用，提升学生解决实际问题的能力。

3.评价建议

（1）评价的性质与功能

教学评价是教学环节的重要组成部分，对改进教学、提高教学质量具有重要的意义。在教学过程中要充分发挥教学评价的导向功能、诊断功能、激励功能和促进功能，促进学生学习能力和创新意识的提高。

（2）评价的主要对象、内容和依据

评价方法与过程，应以学生为中心，要注意学生的个性差异，并引导学生参与评价过程，以便发挥学生的主体作用。评价不仅要考察学生在知识与技能的掌握是否达到《标准》的要求，还要注意考察学生学习的过程与方法以及情感态度与价值观的变化等方面是否符合《标准》要求。

（3）评价方法

评价方法应具有科学性、灵活性和实践性。要综合采用观察、记录、调查、讨论、作业、测试、考试、评议、自我评价、小组评价等多种方法进行评价。评价结果应及时反馈给学生，以便及时改进学生的学习。

4.考核方案设计

本课程的考核评价分为理论教学考核与过程教学考核两部分，其中，理论教学考核占成绩的50%，过程教学考核占成绩的50%，分别按百分制计分，如表5所示。

表5 考核方案

5.课程资源的开发与利用

新技术、新工艺、新产品的频繁使用，使得《计算机控制系统课程》课程资源相对贫乏和滞后。因此，要求教师与企业密切合作，在企业的帮助下获取这些资源包括文字资料、影像资料、图表资料等，并通过与企业专业技术人员共同研究确定教学内容与技能要求。具体可从以下几个方面来做。

（1）教学内容由企业专家和教师共同选择和确定，技能要求由企业给出，同时由专业教师执笔编写出与企业接轨的教材，并定期修订。

（2）充分开发和利用企业培训课程资源。企业培训资源对学生掌握技能更有针对性，还应邀请企业中有丰富经验的人给学生讲解，他们能够在不同层面，从多种角度为学生提供工作经验。

（3）利用校园网和互联网实现资源共享和信息交流。开发课程网站，学生可以通过网络课堂随时随地获取课程学习资源，并可进行师生互动，自我测试，提高自主学习的能力。