《轮机自动化》课程标准（操作级）.docx

轮机自动化课程标准（操作级）（项目化课程）课程代码：课程类型：理实一体化课程性质：必修课适用专业：轮机工程技术专业总学时：106一、课程性质与作用轮机自动化是轮机工程技术专业的一门重要的职业技术课程，旨在为学生掌握必需的自动化知识和技能、顺利通过海事局适任考试、适应日后工作奠定坚实的理论和实践基础。通过本课程的学习，使学生初步具备五个方面的能力：自动控制基础知识和自动化仪表、传感器的理解和应用能力；典型的机舱自动控制系统的操作和管理能力；主机遥控系统的操作和管理能力；监视与报警系统的操作和管理能力；火灾报警系统的操作和管理能力。结合课程教学，培养学生的思维能力、科学精神、创新意识以及学习新技术的能力。本课程在培养高素质技能型轮机工程技术人才方面起着综合提高的作用，对学生的职业能力培养和职业素养的养成起着支撑或促进作用。本课程宜在主推进动力装置、船舶辅机和电工与电子技术、船舶电气等课程之后开设。二、课程目标（一）知识目标 能表述自动控制系统的基本组成和动态过程形式； 能表述调节规律的类型、作用和特点； 能表述常用传感器、变送器、调节器、执行机构的作用、基本原理和特点； 能表述典型的机舱自动控制系统的作用、组成和工作原理； 能表述主机遥控系统的类型、组成和主要功能； 能表述机舱监视与报警系统的类型和主要功能； 能表述火灾自动报警系统的类型、主要功能和特点。（二）能力目标 具备变送器、调节器、执行机构等自动化仪表的使用操作与调整的能力； 具备冷却水温度、燃油供油单元、燃油净油单元、燃油辅锅炉、自清滤器、阀门遥控及液舱遥测等自动控制系统的操作与管理能力； 具备主机遥控系统的操作与管理能力； 具备机舱监视与报警系统的操作与管理能力； 能表述自动控制系统典型故障的成因和排除故障的基本思路。（三）素质目标 养成善于动脑、勤于思考、及时发现问题的学习习惯； 培养理论联系实际、善于分析和解决工程实际问题的能力； 培养理性思维能力和科学求实的精神； 培养学习新技术的能力，增强创新意识。三、课程设计理念与思路本课程的教学过程设计是建立在实船调研基础上的，根据轮机员在船舶自动化机舱设备维护管理的工作过程中的行动，对工作任务进行分类和细化，将行动领域的项目内容转化为学习领域的课程内容，构建课程全新的基于工作过程的课程体系，形成职业活动导向的课程标准。本课程从船舶实际工作需要和高职教学特点出发，以无人机舱船舶为背景，介绍轮机自动化的基本原理、典型系统和实际应用。本课程以培养学生能力为重点，以模块化方式开展教学活动。根据轮机员的任职要求、轮机自动化的主流技术和发展趋势，可以将课程划分为五个项目模块：反馈控制系统基础、机舱辅助控制系统、主机遥控系统、机舱监测与报警系统、火灾自动报警系统。通过深入浅出、循序渐进的教学方法，逐步提高学生的学习能力和知识应用能力。轮机自动化是实践性较强的课程，要充分重视和利用诸如轮机模拟器、自动化机舱和自动控制实训室等各种教学设施设备，保证足够课时的现场教学，让学生学会最基本的自动化技能，并通过实践发现问题进而促进理论学习。鉴于轮机自动化技术发展迅速、课程教学课时有限，因而要注重对控制系统的分析思路和方法进行指导，使学生能举一反三、触类旁通。四、教学进程安排表一学习内容学习项目学习任务课时1船舶反馈控制系统基础任务一反馈控制系统的认识24任务二自动化仪表的基本知识任务三调节器及其调节作用规律任务四传感器与变送器任务五执行机构任务六反馈控制系统的参数调整2船舶机舱辅助控制系统任务一冷却水温度控制系统24任务二燃油供油单元自动控制系统任务三燃油净油单元自动控制系统任务四自清洗滤器的自动控制任务五阀门遥控及液舱遥测系统任务六船舶蒸汽锅炉的自动控制3船舶主机遥控系统任务一主机遥控系统的组成、功能及类型18任务二主机遥控系统的主要气动阀件及气源任务三车钟系统及操纵部位的转换任务四主机遥控系统的逻辑控制*任务五主机转速与负荷的控制和限制*任务六MANB&W主机气动操纵系统4船舶机舱监测与报警系统任务一船舶机舱监测与报警系统基础知识1()任务二单元组合式监测与报警系统任务三曲轴箱油雾浓度监视报警系统5船舶火灾自动报警系统任务一火灾自动报警系统的基本功能及工作原理6任务二火灾探测器任务三干货舱自动探火及报警系统任务四易燃气体探测系统6评估实操训练任务一电动差压变送器的使用操作与调整24任务二气动调节器的使用操作与调整任务三数字式调节器的使用操作与调整任务四冷却水温度控制系统的操作与管理任务五燃油黏度控制系统的操作与管理任务六辅锅炉燃烧时序控制系统的操作任务七分油机自动控制系统的操作任务八机舱监视与报警系统的使用操作任务九火警探测装置的使用操作总计106说明：标注的内容属于拓展提高的内容。五、教学内容与要求项目名称船舶反馈控制系统基础课时24教学目标知识目标1、熟悉自动控制系统的组成、方框图和品质指标；2、会表述位式、比例、比例积分、比例微分、比例积分微分调节规律的作用、机理和特点；3、了解气动仪表的元部件，能表述气动差压变送器、气动调节器的组成、基本原理及调整方法；4、理解温度、压力、液位、流量、转速等传感器的工作原理和特点，能表述电动差压变送器的组成与特点；5、熟悉执行机构的类型及特点。能力目标1、理解比例带、积分时间和微分时间大小对于系统动态过程的影响；2、具备使用操作与调整差压变送器、PID调节器的能力；3、熟悉机舱常用传感器的工作原理和特点。素质目标1、养成善于动脑、勤于思考、及时发现问题的学习习惯；2、培养理论联系实际、善于分析和解决工程实际问题的能力；3、培养理性思维能力和科学求实的精神；4、培养学习新技术的能力，增强创新意识。学习任务任务一反馈控制系统的基本概念任务二自动化仪表的基本知识任务三调节器及其调节作用规律任务四传感器与变送器任务五执行机构相关知识电工与电子技术。教学设备、工具与媒体各类传感器、气动差压变送器、电动差压变送器、调节器等；多媒体教室。考核评价理论考试与实训考核结合。项目名称船舶机舱辅助控制系统课时24教学目标知识目标1、能表述冷却水温度控制系统的组成及工作原理，了解中央冷却水温度控制系统的基本概念；2、能表述燃油供油单元自动控制系统、测黏计、燃油黏度控制系统的工作原理；3、能表述燃油净油单元自动控制系统的组成及工作原理，熟悉EPC-50控制系统的面板操作及I/O信号；4、能表述自清洗滤器的组成及工作原理；5、能表述阀门遥控系统和液舱遥测系统的组成及工作原理；6、能表述辅锅炉水位控制、蒸汽压力控制的实现方案及控制系统的组成、工作原理，熟悉辅锅炉燃烧时序控制系统的功能及常用元部件，熟悉辅锅炉的安全保护功能。能力目标1、具备冷却水温度自动控制系统的操作与管理能力；2、熟悉燃油供油单元的综合控制，具备燃油供油单元自动控制系统的操作与管理能力；3、具备燃油净油单元自动控制系统的操作与管理能力；4、具备自清洗滤器控制系统的操作与管理能力；5、具备阀门遥控及液舱遥测系统的操作与管理能力；6、具备辅锅炉自动控制系统的操作与管理能力，清楚大型油轮辅锅炉水位、蒸汽压力控制的特点；具备分析和排除辅锅炉系统常见故障的能力。素质目标1、养成善于动脑、勤于思考、及时发现问题的学习习惯；2、培养理论联系实际、善于分析和解决工程实际问题的能力；3、培养理性思维能力和科学求实的精神；4、培养学习新技术的能力，增强创新意识。学习任务任务一冷却水温度控制系统任务二燃油供油单元自动控制系统任务三燃油净油单元自动控制系统任务四自清洗滤器的自动控制任务五阀门遥控及液舱遥测系统任务六船舶蒸汽锅炉的自动控制相关知识船舶辅机、船舶电气。教学设备、工具与媒体自动化机舱、轮机模拟器、自动控制系统实训室；多媒体教室。考核评价理论考试结合实训考核。项目名称船舶主机遥控系统课时18教学目标知识目标1、熟悉主机遥控系统的组成、主要功能及类型；2、熟悉气动操纵系统中的主要元部件；3、熟悉车钟系统及操纵部位转换的条件和方法；4、理解主机逻辑控制（换向、起动、停油、制动等）的条件；5、理解主机转速与负荷的控制和限制功能；6、读懂MANB&W主机气动操纵系统图。能力目标1、理解主机起动、换向、制动的实现方法2、能区分转速限制、转速控制和燃油限制的三者的不同之处；3、知道主机气动操纵系统的作用和管理要点，并能分析系统的典型故障。素质目标1、养成善于动脑、勤于思考、及时发现问题的学习习惯；2、提高理论联系实际的能力，培养善于分析和解决工程实际问题的能力；3、培养理性思维能力和科学求实的精神；4、培养学习新技术的能力，增强创新意识。学习任务任务一主机遥控系统的组成、功能及类型任务二主机遥控系统的主要气动阀件及气源任务三车钟系统及操纵部位的转换任务四主机遥控系统的逻辑控制*任务五主机转速与负荷的控制和限制*任务六MANB&W主机气动操纵系统相关知识船舶主推进装置。教学设备、工具与媒体自动化机舱、轮机模拟器；多媒体教室。考核评价理论考试结合实训考核。项目名称船舶机舱监测与报警系统课时10教学目标知识目标1、熟悉船舶机舱监测与报警系统的参数类型、监测方式和主要功能；2、能表述单元组合式系统的概念、特点和组成，了解开关量和模拟量报警控制单元的故障报警原理，理解报警值的调整方法；3、能表述曲轴箱油雾浓度监测原理，熟悉Mark5、Mark6型系统的结构组成、操作与维护管理。能力目标1、通过使用船舶机舱监测与报警系统，熟悉系统的主要功能；2、会调整模拟量和开关量的报警值；3、能表述Mark-5.Mark-6型曲轴箱油雾浓度监视报警系统的结构组成特点，会判断系统的典型故障。素质目标1、养成善于动脑、勤于思考、及时发现问题的学习习惯；2、提高理论联系实际的能力，培养善于分析和解决工程实际问题的能力；3、培养理性思维能力和科学求实的精神；4、培养学习新技术的能力，增强创新意识。学习任务任务一船舶机舱监测与报警系统基础知识任务二单元组合式监测与报警系统任务三曲轴箱油雾浓度监视报警系统相关知识电工与电子技术。教学设备、工具与媒体机舱监测与报警系统、曲轴箱油雾浓度监视器；多媒体教室。考核评价理论考试结合实训考核。项目名称船舶火灾自动报警系统课时6教学目标知识目标1、熟悉火灾自动报警系统的基本类别及基本功能2、了解火灾探测的方法及特点，熟悉各种火灾探测器的工作原理及特点；3、熟悉干货舱自动探火及报警系统的组成及工作原理；4、了解易燃气体探测系统的组成和基本原理。能力目标1、理解火灾探测器的接线方式及特点；2、理解火灾探测器故障的原因并能采取相应措施；3、熟悉典型火灾报警系统的组成、工作原理及特点。素质目标1、养成善于动脑、勤于思考、及时发现问题的学习习惯；2、培养理论联系实际、善于分析和解决工程实际问题的能力；3、培养理性思维能力和科学求实的精神；4、培养学习新技术的能力，增强创新意识。学习任务任务一火灾自动报警系统的基本类别及基本功能任务二火灾探测器任务三干货舱自动探火及报警系统任务四易燃气体探测系统相关知识电工与电子技术教学设备、工具与媒体火灾探测器、火灾自动报警装置；多媒体教室。考核评价理论考试结合实训考核。项目名称评估训练课时24教学目标知识目标1、熟悉差压变送器的组成及使用方法；2、熟悉调节器的功能和参数整定方法；3、了解冷却水温度控制系统、燃油黏度控制系统、分油机自动控制系统、燃油辅锅控制系统的控制过程及特点；4、熟悉机舱集中监视报警系统的组成及基本功能；5、了解火灾报警系统的组成和基本功能。能力目标1、熟悉差压变送器的零点、量程调整及零点迁移操作；2、熟悉调节器的PID参数调整方法；3、学会冷却水温度控制系统、燃油黏度控制系统、分油机自动控制系统、燃油辅锅控制系统的基本操作；4、能正确使用机舱集中监视报警系统；5、熟悉火灾报警系统的测试、屏蔽、登录等操作，熟悉火警探测器的试验方法。素质目标1、养成善于动脑、勤于思考、及时发现问题的学习习惯；2、培养理论联系实际、善于分析和解决工程实际问题的能力；3、培养理性思维能力和科学求实的精神；4、培养学习新技术的能力，增强创新意识。学习任务任务一电动差压变送器的使用操作与调整任务二气动调节器的使用操作与调整任务三数字式调节器的使用操作与调整任务四冷却水温度控制系统的操作与管理任务五燃油黏度控制系统的操作与管理任务六辅锅炉燃烧时序控制系统的操作任务七分油机自动控制系统的操作任务八机舱监视与报警系统的使用操作任务九火警探测装置的使用操作相关知识反馈控制系统基础；机舱辅助控制系统；机舱监视与报警；船舶火灾报警系统。教学设备、工具与媒体自动化仪表实训室、自动控制系统实训室、轮机模拟器或模拟机舱。考核评价三管轮适任评估考试。说明：标注的内容属于拓展提高的内容。六、考核评价（一）关注评价的多元性改革传统的学生评价手段和方法，探索理论与实践一体化的评价模式。本课程总评成绩由期末考试和平时成绩两部分构成，采用百分制。期末考试成绩占总评成绩的60乐平时成绩占总评成绩的40机应重视学生平时的学习表现，平时成绩综合课堂表现、平时作业、实训成绩等要素构成。在条件允许的情况下，期末考试可以采取理论考试与实训考核相结合的方式，并逐步加大后者在期末成绩中的权重。（二）全面综合评价学生的能力对在学习和应用上有创新的学生应予以特别鼓励。七、教学条件（一）实践条件应充分利用自动控制实训室、轮机模拟器、自动化机舱等设施设备进行实践教学，注重实训项目的开发和应用。（二）师资条件任课教师应满足海事局对于轮机自动化课程教学人员资格的要求，积极争取参加船舶或工厂实践活动，努力跟踪轮机自动化技术的发展，切实提高实践技能和学术水平。（三）其它1、本课程应尽量选用高职高专教材进行教学。教材内容应体现先进性、通用性、实用性，能够反映轮机自动化的主流技术和新技术发展趋势，贴近船舶实际。教材表达必须精炼、准确、科学、图文并茂、通俗易懂。2、注意向学生推荐合适的教学参考书。3、建立并逐步完善课程试题库。八、实施建议（1）从培养合格轮机员的目标出发，切实做到因材施教，理论知识的教学应遵循“以必需、够用为度”的原则。（2）应采取适合高职教育特点的教学方式，注意激发学生的学习兴趣。重视对学生学习方法的指导，注意给学生留有一定的思维活动空间，发挥教与学两方面的积极性，提高教学质量和教学水平。（4）重视解题方法的指导，引导学生通过习题练习理解和巩固基本概念，切忌“背题库”。（5）切实重视实践环节的教学，搞好评估实操培训，安排一定数量的课内实训，使学生切实掌握轮机自动化的基本技能，顺利通过三管轮适任评估考试。（6）加强与船公司、船员及机务人员的联系，课堂教学中可以结合教学内容，适当引入典型故障案例，组织、引导学生分析与探讨故障原因，培养学生分析、排除故障的能力。（7）建立数字化教学平台，实现跨学校多媒体资源（包括电子教案、多媒体课件、习题库等）的共享，以提高课程资源利用效率。（8）注重现代化教学手段的应用和现代化教学资源的开发和利用，注意船舶设备资料的利用，增加教学信息量、提高教学效率。