化工仪表及自动化课程课程标准
《化工仪表及自动化》课程标准
《化工仪表及自动化》课程标准一、课程基本信息1.课程名称：化工仪表及自动化2.课程编码：3.适用专业：应用化工技术、煤化工技术4.课程学时：345.所属教学单位：化工学院二、课程性质与定位本课程是应用化工技术专业的专业基础课程，属于必修课程。
在整个专业人才培养方案中起到重要的基础和支撑作用，是帮助学生掌握生产工艺及设备控制操作的基础。
该课程从自动控制系统的基本概念入手，讲述自动控制系统的各个基本环节，包括被控对象、测量元件及变送器、显示仪表、自动控制仪表、执行器等；最后结合化工生产过程讲述几种典型常用仪表的使用与安装。
通过对本门课程的学习，应能了解化工仪表及自动控制的基本知识，理解自动控制系统的组成、基本原理及各环节的作用；能根据工艺要求，能了解化工对象的基本特性及其对控制过程的影响；能了解基本控制规律及其控制其参数与被控过程的控制质量之间的关系；能了解主要工艺参数（温度、压力、流量及物位）的基本测量方法和仪表的工作原理及其特点；在生产控制、管理和调度中，能正确地选用和使用常用的测量仪表和控制装置，使它们充分发挥作用；能在生产开停过程中，初步掌握自动控制系统的投运及控制器的参数整定；能在自动控制系统运行过程中，发现和分析出现的一些问题和现象，以便提出正确的解决方法。
通过本门课程及其先修课程的学习，取得化工总控工以及燃料检验工的相应技能证书，具备从事应用化工技术职业岗位的基本职业能力。
三、课程目标四、课程内容及学习任务设计1.课程整体设计五、考核与评价六、教学实施条件1.教学团队配备专兼职教师5人，其中双师型教师3 名，企业兼职教师2名，职称结构合理，分别负责依托校内实训室的理论实践教学，以及依托企业的实际工程案例教学，互补性强。
2.实践教学条件本课程采用“教、学、做”一体的教学方式，因此教室也是实训室，要求具有常用传感器、相应电子元件，电源、检测设备、并能容纳40人同时学习和实训的场地。
3.教材及主要参考文献高职高专规划教材《化工仪表及自动化》（第三版，厉玉鸣主编）4.其他条件《化工仪表及自动化》网络课程资源，包括电子教案、课件、部分教学视频、案例库、习题库等相关参考资料。
《化工仪表及自动化》课程教学大纲(2024)
详细介绍常见化工仪表的选型方法，如温度仪表 、压力仪表、流量仪表等的选型依据和注意事项 。
化工仪表的安装与调试
3
讲解化工仪表的安装步骤和调试方法，包括安装 位置的选择、安装前的准备工作、安装过程中的 注意事项以及调试方法等。
2024/1/29
10
03 自动化控制系统原理
2024/1/29
控ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ系统设计原则
确保系统稳定性、可靠性、经济性和可扩展性 。
设计方法
基于被控对象特性，采用经典控制理论或现代 控制理论进行设计。
2024/1/29
设计流程
需求分析、系统建模、控制器设计、系统仿真与优化。
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控制系统硬件设计
硬件选型
根据系统需求选择合适的传感器、执行器、控制 器等硬件设备。
硬件接口设计
执行器性能评价
讲解执行器性能的评价指标，如灵敏度、线性度、回差等，以及执行 器的选型和调试方法。
2024/1/29
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控制仪表与执行器的选用与安装
01
控制仪表的选用
根据被控对象的特性和控制要求，选择合适的测量仪表、显示仪表、控
制仪表等，组成完整的控制系统。
02
执行器的选用
根据控制系统的输出信号和执行器的输入信号，选择合适的执行器类型
讲解控制器性能的评价 指标，如稳定性、准确 性、快速性等，以及控 制器参数的整定方法。
21
执行器类型及工作原理
执行器类型
介绍气动执行器、电动执行器、液动执行器等不同类型的执行器， 以及它们各自的特点和适用场合。
工作原理
详细阐述执行器的工作原理，包括执行器的输入信号、输出信号、 动力源和执行机构等部分的作用和工作过程。
2024版年度《化工仪表自动化》课程教学大纲
学大纲•课程介绍与教学目标•化工仪表基础知识•自动化控制系统原理•常见化工仪表及其工作原理•自动化控制技术在化工生产中的应用•实验课程设计与实践操作•课程总结与展望目录01课程介绍与教学目标课程背景及意义化工行业自动化发展趋势随着科技的不断进步，化工行业正朝着自动化、智能化的方向发展，化工仪表自动化是实现这一目标的关键技术之一。
化工仪表在工业生产中的重要性化工仪表是化工生产过程中不可或缺的一部分，它们能够实时监测和控制生产过程中的各种参数，确保生产安全、稳定和高效。
培养专业人才的需求为了满足化工行业对自动化技术的需求，培养具备化工仪表自动化知识和技能的专业人才至关重要。
1 2 3掌握化工仪表的基本原理、结构、性能和使用方法；了解化工自动化的基本概念、原理和系统组成。
知识目标能够正确选型和使用化工仪表；具备化工自动化系统的设计和维护能力；能够分析和解决化工生产过程中的自动化问题。
能力目标培养学生的工程实践能力和创新意识；提高学生的团队协作和沟通能力；增强学生的职业道德和社会责任感。
素质目标教学目标与要求0102化工仪表基础知识介绍化工仪表的分类、基本原理、结构和使用方法，包括温度、压力、流量、液位等测量仪表。
化工自动化基础知识阐述化工自动化的基本概念、原理和系统组成，包括自动控制系统、自动调节系统、自动保护系统等。
化工仪表的选型与使用讲解如何根据生产需求正确选型和使用化工仪表，包括仪表的精度、稳定性、可靠性等方面的考虑。
化工自动化系统的设计与…介绍化工自动化系统的设计方法、维护流程和故障排除技巧，包括控制系统的硬件设计、软件编程和调试等。
实验与实训通过实验和实训环节，让学生亲身感受化工仪表和自动化系统的实际操作过程，提高学生的实践能力和动手能力。
030405课程内容及安排02化工仪表基础知识03化工仪表的发展历程与趋势介绍化工仪表从传统到现代的演变过程，以及未来化工仪表的发展趋势。
01化工仪表的定义与分类介绍化工仪表在化工生产中的作用，以及按照测量原理、使用场合等分类方式。
《化工仪表及自动化》课程标准
《化工仪表及自动化》课程标准（课程代码：100005，适用专业：化工工艺、工业分析、有色冶炼石油炼制等专业）一、课程性质与任务本课程是专门为培养和培训工艺操作人员开设的综合性较强的一门专业课程。
课程任务是培养学生了解化工变量的测量方法，熟悉常用仪表的结构、原理和使用方法，掌握化工自动化的基础知识，了解集散型控制系统的基本概念，能协助仪表及自动化技术人员分析和解决仪表运行中的一些实际问题。
二、课程目标通过本课程的学习，使学生学会测量误差的分析与计算方法；理解生产过程中压力、液位、流量、温度四大参数检测的原理；熟悉常用检测仪表的工作原理及其适用场合和使用方法，掌握自动控制理论；掌握自动控制系统的组成、术语、品质指标等基本知识；了解自动控制系统的安装、投运与调试过程；了解复杂控制系统的组成及工作过程；能与相关人员进行专业技术方面的沟通交流。
（一）知识目标1.能了解主要工艺参数（温度、压力、流量及物位）的检测方法及其仪表的工作原理及特点；2.能了解化工自动化的初步知识，理解基本控制规律，懂得控制器参数是如何影响控制质量的；3.能为自控设计提供正确的工艺条件和数据；4.能在生产开停车过程中，初步掌握自动控制系统的投运及控制器的参数整定；5.能了解检测技术和控制技术的发展趋势和最新发展动态。
（二）能力目标1.能了解主要工艺参数（温度、压力、流量及物位）的检测方法及其仪表的工作原理及特点；2.能根据工艺要求，正确地选用和使用常见的检测仪表及控制仪表；3.能了解化工自动化的初步知识，理解基本控制规律，懂得控制器参数是如何影响控制质量的；4.能根据工艺的需要，和自控设计人员共同讨论和提出合理的自动控制方案；5.能为自控设计提供正确的工艺条件和数据；6.能在生产开停车过程中，初步掌握自动控制系统的投运及控制器的参数整定；7.能了解检测技术和控制技术的发展趋势和最新发展动态。
（三）素质目标1．对运用本课程专业知识从事相应工作，充满热情。
化工仪表及自动化课程课程规范标准
《化工仪表及自动化课程课程标准》课程名称：化工仪表及自动化学时数：64 学分：4一、课程性质和任务（一）课程的性质本课程是制浆造纸专业的一门专业必修课程。
（二）课程标准的设计思路本课程采用了综合化、模块化的设计方法，每个模块均采用了理论实践一体化的思路，力求体现“做中学”、“学中做”的教学理念；本课程内容的选择上降低理论重心，突出实际应用，注重培养学生的应用能力和解决问题的实际工作能力；本课程的内容组织形式上强调学生的主体性，在每个模块实施时，先提出学习目标，再进行任务分析，使学生在开始就知道学习的任务和要求，引起学生的注意，利于学生在任务驱动下，自主学习、自我实践。
以制浆造纸厂为主，选择典型的仪表配置和控制方案。
通过学习该课程，了解制浆造纸厂生产过程常用的仪表的种类、结构和性能，掌握仪表流程图的绘制和仪表的配置，能为制浆造纸厂以及相关的行业进行生产过程的自动化控制构思和开发自动调节的方案。
（三）课程任务本课程介绍常用化工仪表的基本常识、自动控制中基本规律和控制方法。
主要内容有：仪表的种类、控制方法、自控方案的制定等。
通过本课程的学习，使学生能够了解化工自动化的基础知识，初步掌握它们在化工中的基本应用，培养学生工程实践能力和创新能力，拓宽知识面。
二、课程目标以职业能力培养为核心，确定课程的教学目标，注重对学生理论知识、职业技能、职业素质的培养，培养既懂制浆造纸专业理论知识,又具备操作技能骨干技术人员。
（一）在理论知识方面1、了解化工自动化的主要内容。
2、牚握自动调节系统的组成及自动调节系统方块图及其分类。
3、掌握自动调节系统的过渡过程及品质指标。
4、了解化工对象的特点及其描述方法，掌握描述对象特性的参数。
5、掌握测量各种参数仪表的性能和原理,如:压力测量及变送，流量的测量及变送，液位的测量及变送，温度检测仪表及选用。
6、了解自动电子电位差计和自动电子平衡电桥的作用原理。
7、理解自动控制仪表基本控制规律及其对系统过渡过程的影响。
化工专业《化工仪表及自动化》教学大纲
《化工仪表及自动化》教学大纲课程编码：0412101203课程名称：化工仪表及自动化学时/学分：48/3先修课程：《电工学》、《化工原理》、《化学反应工程》适用专业：化学工程与工艺开课教研室：化工教研室一、课程性质与任务1．课程性质：本课程是一门理论联系实际，应用性较强的专业课程，是化学工程与工艺专业的必修课。
2．课程任务：通过本课程教学，使学生比较全面地掌握化工过程自动化系统的构成、功能及其控制系统分析和设计；重点掌握化工过程自动化仪表的工作原理、特点和适用场合；培养学生自动控制系统设计、开发以及现场操作能力。
二、课程教学基本要求本课程是一门理论与工程实践密切相关的课程，教学内容以化工仪表及自动化的基本知识和基本技能为主，注重学生分析问题、解决实际问题的能力培养。
通过本课程的学习，让学生了解主要工业参数的基本测量方法和仪表的工作原理及特点，能根据工艺实际情况正确地选用和使用常见测量仪表和调节仪表；理解自动调节系统的组成、基本原理、各环节的作用，能根据工艺的需要提出合理的自动控制方案，为自控设计正确提供合理的、准确的工艺条件和数据；能够分析和处理控制系统运行中出现的一些现象和问题；使学生具备一定的自动化应用能力。
成绩考核形式：期末成绩（闭卷考试）（70%）＋平时成绩（作业、期中考试等）（30%)。
成绩评定采用百分制，60分为及格。
三、课程教学内容第一章绪论1.教学基本要求理解化工自动化的意义及目的；了解化工自动化的发展概况和本学科的作用。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学，使学生掌握化工自动化的狭义概念和实现化工过程自动化的目的。
3.教学重点和难点教学重点是化工自动化的意义及目的。
4.教学内容（1）化工自动化的定义主要知识点：化工自动化的广义概念、狭义概念。
（2）化工自动化的目的主要知识点：实现化工自动化的目的。
（3）化工自动化的发展概况主要知识点：化工自动化的发展历程及特点。
（4）本学科的作用主要知识点：学习仪表及自动化相关知识的作用。
化工仪表及自动化课程课程标准
式及其流量特性。
9、掌握简单控制系统的设计原则及调节规律的选择原则和参数的整定方法。
10、理解并掌握各种复杂控制系统的特点及应用,如:串级控制系统，比值控制系统，分程控制系统，选择控制系统，前馈控制系统。
11、掌握典型化工操作的控制方案,如流体输送设备的控制方案，传热设备的控制方案，锅炉设备的控制方案，化学反应器设备的控制方案，精馏塔设备的控制方案。
动控制系统的基本知识，包括系统的组成，控制规律，对象2022-4-7特性，简单控制系统及复杂控制系统。能读懂简单自控方案图纸。
5.掌握实现自动控制系统的控制仪表及装置的原理、结构、功能及如何选用。6.了解自控技术的新发展及新型的检测和控制装置。
(三)在职业素质方面
学生通过该课程的学习，对自动化系统及仪表在生产过程中的应用有正确的认识，为今后从事工艺生产操作，提高生产操作水平打下一定的基础。
三、以工作任务为核心的课程结构
根据制浆造纸专业的培养目标对课程教学内容进行解构和重构，各部份知识内容要求及能力内容要求如下表所示。
1.1附件1：ace与GBT19011-2022标准主要差异性分析
项目一绪论
项目二自动控制系统的基本概念
项目三过程我及其数字模型
项目四检测仪表与传感器
化工自动化的发展状况、意义及目的
以制浆造纸厂为主，选择典型的仪表配置和控制方案。通过学习该课程，了解制浆造纸厂生产过程常用的仪表的种类、结构和性能，掌握仪表流程图的绘制和仪表的配置，能为制浆造纸厂以及相关的行业进行生产过程的自动化控制构思和开辟自动调节的方案。
(三)课程任务
本课程介绍常用化工仪表的基本常识、自动控制中基本规律和控制方法。主要内容有：仪表的种类、控制方法、自控方案的制定等。通过本课程的学习，使学生能够了解化工自动化的基础知识，初步掌握它们在化工中的基本应用，培养学生工程实践能力和创新能力，拓宽知识面。
化工仪表与自动化课程课程标准
《化工仪表及自动化课程课程标准》课程名称：化工仪表及自动化学时数：64 学分：4一、课程性质和任务（一）课程的性质本课程是制浆造纸专业的一门专业必修课程。
（二）课程标准的设计思路本课程采用了综合化、模块化的设计方法，每个模块均采用了理论实践一体化的思路，力求体现“做中学”、“学中做”的教学理念；本课程内容的选择上降低理论重心，突出实际应用，注重培养学生的应用能力和解决问题的实际工作能力；本课程的内容组织形式上强调学生的主体性，在每个模块实施时，先提出学习目标，再进行任务分析，使学生在开始就知道学习的任务和要求，引起学生的注意，利于学生在任务驱动下，自主学习、自我实践。
以制浆造纸厂为主，选择典型的仪表配置和控制方案。
通过学习该课程，了解制浆造纸厂生产过程常用的仪表的种类、结构和性能，掌握仪表流程图的绘制和仪表的配置，能为制浆造纸厂以及相关的行业进行生产过程的自动化控制构思和开发自动调节的方案。
（三）课程任务本课程介绍常用化工仪表的基本常识、自动控制中基本规律和控制方法。
主要内容有：仪表的种类、控制方法、自控方案的制定等。
通过本课程的学习，使学生能够了解化工自动化的基础知识，初步掌握它们在化工中的基本应用，培养学生工程实践能力和创新能力，拓宽知识面。
二、课程目标以职业能力培养为核心，确定课程的教学目标，注重对学生理论知识、职业技能、职业素质的培养，培养既懂制浆造纸专业理论知识,又具备操作技能骨干技术人员。
（一）在理论知识方面1、了解化工自动化的主要内容。
2、牚握自动调节系统的组成及自动调节系统方块图及其分类。
3、掌握自动调节系统的过渡过程及品质指标。
4、了解化工对象的特点及其描述方法，掌握描述对象特性的参数。
5、掌握测量各种参数仪表的性能和原理,如:压力测量及变送，流量的测量及变送，液位的测量及变送，温度检测仪表及选用。
6、了解自动电子电位差计和自动电子平衡电桥的作用原理。
7、理解自动控制仪表基本控制规律及其对系统过渡过程的影响。
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《化工仪表及自动化课程课程标准》课程名称：化工仪表及自动化??? 学时数：64 学分：4
一、课程性质和任务
（一）课程的性质
本课程是制浆造纸专业的一门专业必修课程。
（二）课程标准的设计思路
本课程采用了综合化、模块化的设计方法，每个模块均采用了理论实践一体化的思路，力求体现“做中学”、“学中做”的教学理念；本课程内容的选择上降低理论重心，突出实际应用，注重培养学生的应用能力和解决问题的实际工作能力；本课程的内容组织形式上强调学生的主体性，在每个模块实施时，先提出学习目标，再进行任务分析，使学生在开始就知道学习的任务和要求，引起学生的注意，利于学生在任务驱动下，自主学习、自我实践。
以制浆造纸厂为主，选择典型的仪表配置和控制方案。
通过学习该课程，了解制浆造纸厂生产过程常用的仪表的种类、结构和性能，掌握仪表流程图的绘制和仪表的配置，能为制浆造纸厂以及相关的行业进行生产过程的自动化控制构思和开发自动调节的方案。
（三）课程任务
本课程介绍常用化工仪表的基本常识、自动控制中基本规律和控制方法。
主要内容有：仪表的种类、控制方法、自控方案的制定等。
通过本课程的学习，使学生能够了解化工自动化的基础知识，初步掌握它们在化工中的基本应用，培养学生工程实践能力和创新能力，拓宽知识面。
二、课程目标
以职业能力培养为核心，确定课程的教学目标，注重对学生理论知识、职业技能、职业素质的培养，培养既懂制浆造纸专业理论知识,又具备操作技能骨干技术人员。
（一）在理论知识方面
1、了解化工自动化的主要内容。
2、牚握自动调节系统的组成及自动调节系统方块图及其分类。
3、掌握自动调节系统的过渡过程及品质指标。
4、了解化工对象的特点及其描述方法，掌握描述对象特性的参数。
5、掌握测量各种参数仪表的性能和原理,如:压力测量及变送，流量的测量及变送，液位的测量及变送，温度检测仪表及选用。
6、了解自动电子电位差计和自动电子平衡电桥的作用原理。
7、理解自动控制仪表基本控制规律及其对系统过渡过程的影响。
8、掌握气动执行器、电动执行器、电-气转换器及电-气阀门定位器
的作用方式及其流量特性。
9、掌握简单控制系统的设计原则及调节规律的选择原则和参数的整定方法。
10、理解并掌握各种复杂控制系统的特点及应用,如:串级控制系统，比值控制系统，分程控制系统，选择控制系统，前馈控制系统。
11、掌握典型化工操作的控制方案,如流体输送设备的控制方案，传热设备的控制方案，锅炉设备的控制方案，化学反应器设备的控制方案，精馏塔设备的控制方案。
（二）在职业技能方面
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，并掌握其使用方法。
3.掌握各种化工测量仪表的原理，结构，功能，进而会选用仪表。
4.掌握自动控制系统的基本知识，包括系统的组成，控制规律，对象2011-4-7特性，简单控制系统及复杂控制系统。
能读懂简单自控方案图纸。
5.掌握实现自动控制系统的控制仪表及装置的原理、结构、功能及如何选用。
6.了解自控技术的新发展及新型的检测和控制装置。
（三）在职业素质方面
学生通过该课程的学习，对自动化系统及仪表在生产过程中的应用有正确的认识，为今后从事工艺生产操作，提高生产操作水平打下一定的基础。
当学生毕业后成为工艺专业技术操作人员时，能在生产控制、管理和调度中，能正确地选用和使用常见的测量仪表和控制装置，面对大量先进的自动化生产成套设备及装置，能在生产开、停车过程中了解自控系统的投运方法和参数整定，并对生产过程自动化及仪表的现状和发展有所认识，以促进生产操作水平的提高。
并了解制浆造纸厂常用的仪器的特性及使用性能，了解制浆造纸厂各工段常用的自动化仪表的应用及控制方案，分析说明制浆造纸生产过程中各种变量的检测和控制的依据，熟练掌握仪表代号，会看仪表图纸。
三、以工作任务为核心的课程结构
根据制浆造纸专业的培养目标对课程教学内容进行解构和重构，各部分知识内容要求及能力内容要求如下表所示。
四、实施建议
（一）教学建议
1、课程组织形式
在教学过程中，对于不同的教学内容，按递进关系和难度级别，以确保本课程教学目标的实现。
本课程从应用的角度出发，基于过程过程采取“阶段性、梯次递进”的由简到难的原则，以项目为向导，以典型工作任务为主，设立课程教学项目，通过教师指导学生展开自立学习完
成工作任务或项目，驱动对象，实现对工作过程的认识和对完成工作任务的体验，从而形成职业岗位能力。
2、教学方法
《化工仪表及自动化》课程的学习，以教师讲授为主，采用多媒休教学，教学中灵活运用启发式、问题式、讨论式教学，增强教学互动，调动学生学习的主动性和积极性。
逐步提高他们发现问题、分析问题和解决问题的综合能力。
（二）教材编写
1．根据专业人才培养方案的总体设计思想及本课程的教学目标要求选用合适的理论实践一体化课程教材。
2．根据高职高校教学特点及专业人才培养方案和本课程标准，开发院本教材。
教材开发的建议为：
（1）组织开发专业主干课程系列教材，以更好地实现专业人才培养目标；
（2）开发教材的主编和主审，须是直接参与人才培养方案和课程标准制订的骨干教师；
（3）教材结构和内容须符合人才培养方案和课程标准提出的要求，讲究“实在”、“实效”，编排时要符合五年制高职教学的特点和要求；
（4）选取的项目或课题应将企业的实际应用和学校的实际有机结合，由浅入深，由简到繁，循序渐进，符合学生的学习基础和认知规律的原则；
（5）教材编写应充分体现理论实践一体化教学的特点，理论知识和实践操作有机结合，内容的选择力求明确，可操作性强，便于贯彻“做中学、学中做”的理念；
（6）教材语言平实、图文并茂，便于学生自主学习。
注重新技术、新知识、新方法的介绍，适度关注学生的可持续发展，为学有余力的学生留下进一步拓展知识能力的内容和空间。
教材：依据本课程教学标准要求，教材采用
《化工仪表及自动化》主编：厉玉鸣化学工业出版社 2009年9月出版
主要参考书：
1、化工过程控制工程? 王骥程主编? 化学工业出版社
2、化工自动化及仪表? 杨丽明/张光新编着? 化学工业出版社
3、过程自动化及仪表? 俞金寿主编化学工业出版社
（三）教学评价
1、评教
在任课教师中定期展开互评与自评，以听课、说课、集体备课为途径，鼓励创新，注重典型，营造良好的学术教学范围。
定期召开学生评教座谈会，了解学生对课程的要求、意见和建议，将学生的客观准确评价和学习效果纳入评价体系中，促进教学改革。
2、评学
开发试题库，出题原则倡导“根据原理分析实际，根据实际寻找原理。
在考试内容上减少”死题，增加活题；在试题内容上分为两部分，：课上内容占70%，课外内容占30%（课程相关内容的讨论及课外作业）。
以期末考试、期中考试、阶段性测试、平时作业及课堂提问等综合考核学生综合分析、推理、判断及自主学习的能力。
3、考核方法和成绩评定
闭卷考试。
按百分制计分，总评成绩按平时成绩占30%，考试成绩占70%计算。
其中平时成绩主要根据出勤情况和平时作业情况评定。
五、本课程的说明
前导课程：电工电子技术、化工原理
后续课程：制浆造纸毕业设计。