电气工程基础教学大纲

第一篇：电气工程基础教学大纲

《工程化学基础》课程教学大纲

授课专业：机械自动化 学时数： 36 学分：2 •

课程的性质和目的

《 工程化学基础 》是非化工类各专业培养现代工程技术和管理人才的必修基础课，是工科非化工类各专业(本科)化学类课程的终结课程，将为工科非化工类各专业的专业课程学习提供必要的化学理论知识基础。本课程从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发，结合工程材料、环境污染、能源开发、信息传递、生命科学等当今五大领域的有关化学问题进行讨论，帮助学生建立物质变化的观点和能量变化的观点，提高学生的基本素质和创新能力。 •

课程教学内容 第一章 绪论( 2学时 )

要求一般理解与掌握的内容：系统、相、物质的量及反应进度的概念。 重点;相的概念。

难点：反应进度的概念和表达式的导出。 第二章 物质的化学组成和聚集状态( 6学时 )

要求一般理解和掌握的内容有：具有复杂化学组成的物质、高分子化合物、配位化合物、生物大分子、晶体与非晶体、固体吸附剂、固体废弃物、石油、表面活性剂、大气相对湿度、酸雨、温室效应和臭氧层空洞、气溶胶、等离子体等概念。水的性质及其应用。稀溶液的依数性。理想气体状态方程式。 重点：稀溶液的依数性;理想气体状态方程式的应用条件和相关计算。 难点：稀溶液依数性的相关计算及应用。 第三章 物质的结构和材料的性质(6学时)

要求一般理解和掌握的内容有： 电子运动的特征。原子轨道和电子云。四个量子数。多电子原子的核外电子排布。金属元素和金属材料。能级跃迁和光谱分析。化学键。分子间力和氢键。分子能级跃迁和分子吸收光谱。高分子的结构和高分子材料。晶体缺陷。能带理论。陶瓷的结构和性能。复合材料。 重点：离子键理论和共价键理论;四个量子数表征的意义和可取数值。 难点：核外电子运动的特征;原子轨道和电子云的涵义。 第四章 化学反应与能源( 8学时 )

要求一般理解和掌握的内容有：热力学能、热效应和焓变、等容过程的热和等压过程的热、标准摩尔焓变、热力学能变和焓变的关系;化学反应的自发性、熵、吉布斯自由能、自由能判据;化学反应速率、影响化学反应速率的因素;化学反应的可逆性、化学平衡和平衡常数、化学平衡的移动;原电池、电极电势的产生、标准电极电势、能斯特方程、电极电势的应用;化学电源、新能源。 重点：化学反应焓变和自由能变的计算、反应自发性的自由能判据;影响化学反应速率的因素(用活化能与活化分子观点进行解释);化学平衡常数的意义和化学平衡移动;标准电极电势及其应用。

难点：熵、自由能的概念;电极电势产生的原因(双电层理论)。 第五章 水溶液中的化学反应和水体保护(自学 )

要求一般理解和掌握的内容有：酸碱理论、酸碱的电离常数、同离子效应和缓冲溶液、溶液 pH值及其计算。溶度积、溶度积和溶解度的关系、溶度积规则及其应用;配合物的稳定常数及其应用。水资源概况、水体质量、水体污染、水体污染的控制与治理。

重点：弱电解质的电离平衡与相关计算(弱酸、弱碱、水解盐、缓冲溶液的 pH 值计算;以溶度积规则判断沉淀的形成和溶解的相关计算。 难点：配合物的稳定常数及其应用的相关计算。 第六章 金属腐蚀和材料保护(6学时 )

要求一般理解和掌握的内容有：金属的化学腐蚀、金属的电化学腐蚀与极化作用、析氢腐蚀和吸氧腐蚀、金属的腐蚀速率、材料和介质的合理选择、电化学保护法、电化学腐蚀的利用;光合作用和氧源、氧自由基、高分子材料的老化;光稳定剂和抗氧剂、氧指数和阻燃剂、填充剂和偶联剂、化学镀和塑料电镀。 重点：金属腐蚀的主要机理及其防止方法 难点：电极的极化作用及其产生的影响。 •

课程教学的基本要求

本课程的教学环节包括课堂讲授、学生自学、习题、期末考查。通过上述的教学环节，要求学生了解和掌握物质结构决定性质的规律，树立能量变化观点，并能利用化学原理和相关知识解释和处理实际问题。考核方式为闭卷考试，平时成绩占 30%，考试成绩占70%。 •

建议教材和主要参考书

[1] 《工程化学基础》 陈林根 编 高等教育出版社出版 [2] 《普通化学》(第四版)

浙江大学普通化学教研组 编 高等教育出版社 出版 [3] 《无机化学》(第四版)

大连理工大学无机化学教研室 编 高等教育出版社 出版 内容简介

本书是为高等学校工程技术类专业(除化工、材料、生物医学类)化学基础课编写的教材。其特点是取材精练，突出化学在生产实践中的实际应用，反映学科发展趋势和最新成果。

全书共10章，包括化学反应基本规律，溶液中单相和麦相平衡，电化学基础，物质结构基础，化学与材料，非化工类生产中的化学知识，化学与环保，能源与化学，危险化学品的管理与消防，化学与日常生活。前4章内容属于化学原理部分，是本书的基础，后6章是在科学技术和社会生活中既重大又贴近生产、生活实际的，属于现代社会文明的几个相对独立的专题，既有专业性，又有科普性。

本书不仅可以作为本科生的基础课教材，也可供自学者、工程技术人员参考。

第二篇：《电气控制技术基础》教学大纲

一 、课程性质

专业核心课

二、 课程的目的和任务

通过本课程的教学(讲课、实验和大量实例分析)，使学生了解一些常用的低压电器和可编程控制器的基本原理和基础知识，掌握常用电气控制线路的设计方法以及可编程控制器的系统设计﹑编程方法和技巧，为进一步学习和工程应用打下坚实的基础。

三、 课程的基本要求

1、要求掌握的内容

(1)电磁式控制电器的工作原理

电磁式控制电器的组成

电弧产生原因、危害及防护措施及吸力特性、 反力特性和剩磁特性及其相互配合

输入输出特性 (2)常用电气控制技术

常用电气控制电路绘制原则

常用电气控制电路设计方法

电动机起动控制 电动机正反转控制

电动机制动控制

电动机循序控制和顺序控制 (3)可编程控制器的基本工作原理 可编程序控制器的定义 可编程控制器基本工作原理 (4)可编程控制器(PLC)的编程

梯形图编程语言

可编程控制器的内存组织

可编程序控制器的编程指令和编程方法

2、正确理解的内容

有触点电器元件的工作原理

典型控制电路的分析、设计 可编程序控制器的工作原理 可编程序控制器的内存组织

可编程序控制器机器扫描周期和工作方式

可编程序控制器控制系统的分析、设计与实现

3、一般了解的内容

常用电器元件的图形文字符号定义、使用领域、使用方法等;可编程序控制、与传统控制线路的比较;S7-200可编程序控制器的结构、配置等;可编程序控制器的通信与网络

四、学时安排

总 学 时：96学时

讲课学时：50学时

实验学时：46学时

五、教学内容及章节课时安排 第一章 常用低压电器(10学时) 1.1电器的基本知识 1.2接触器

1.3继电器 1.4开关电器 1.5熔断器 1.6主令电器

第二章 电气控制线路基础(8学时)

2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则 2.2三相鼠笼式异步电动机的基本控制线路 2.3三相鼠笼式异步电动机降压启动控制线路

2.4三相鼠笼式异步电动机制动控制线路 2.5电气控制线路的简单设计方法 第三章 可编程序控制器概述(36学时)

3.1 PLC的产生和定义 3.2 PLC的特点 3.3 PLC的应用和发展 3.4 PLC的分类 3.5 PLC的系统组成

3.6 PLC与继电器控制系统的区别 3.7 PLC的工作原理

3.8 PLC的编程语言和程序结构 第四章 S7-200系列PLC的硬件系统及内部资源(4学时) 4.1 概述 4.2 S7-200系列PLC的硬件系统 4.2 S7-200系列PLC的内部资源及寻址方式 第五章 PLC的基本指令及程序设计(20学时) 5.1 PLC的基本逻辑指令 5.2 PLC编程简单设计方法

第六章 PLC的网络通信技术及应用(10学时) 6.1 通信网络的基础知识

6.2 S7-200的通信与网络 第七章 综合设计(8学时)

7.1 设计步骤及内容 7.2 综合设计实例

六、教学建议

本课程具有理论性和实践性都很强的特点。因此在教学中应重视每种仪器仪表结构与工作原理的讲解。在此基础上，学生比较容易掌握其使用方法。但又不可太偏重于纯理论推导。建议教学中多采用实物、挂图、课堂演示等直观教学手段，增强学生感性认识，提高学生学习本课程的兴趣。

七、考核与评价

(一) 目的与功能

通过实施不同方式的考核评价，让学生明确学校的培养目标、培养方式，明确自己的专业成长方向和素质结构等，从而自觉地去规划自己的学习生涯并付诸努力;将学校的要求内化为自觉行为，积极主动地学习训练，加快掌握技能。

(二) 原则

科学的评价内容和策略，有利于引导学生进行自我反思，使学生正确认识和完善自我，培养自我教育、自我管理的意识和能力，为将来就业打好基础。

(三) 方法建议

总评成绩按以下要素综合考评：平时成绩及学习表现中考试成绩20%，期末考试成绩40%，实习实训成绩

10%，期30%。

第三篇：2015生物医学工程基础大纲

天津大学硕士研究生入学考试业务课考试大纲

课程编号： 810课程名称：生物医学工程基础

一、考试的总体要求

掌握生物医学工程的基础知识和基本理论，并能合理运用解决实际问题。

二、考试的内容及比例

考试内容分为A、B、C两个模块，考生可任选其中一个模块。A模块为医学成像基础，B模块为医用传感基础，C模块为生物医学信号处理基础。

(一)A模块：医学成像基础

1. 传统X射线成像

(1)X射线物理基础(X线产生条件及性质;韧致辐射、特征辐射与其对应射线谱; X射线管的技术参数;X线与物质的相互作用; X线强度与硬度;X线的硬化;X线透射与衰减)

(2)X射线透视成像(传统X射线成像原理、系统及方式;影响X射线成像质量的主要因素;典型H-D曲线形态，其横纵坐标及各参数含义;原发/客观/主观对比度概念，定义公式，相关性推导;传统X射线成像缺点)

(3)X线影像质量评价(像素、分辨率、对比度的概念)

(4)经典X射线断层成像(X线断层成像的基本原理)

(5)数字减影 (数字剪影原理及方法;时序减影、能量减影、混和剪影原理;K吸收带及K吸收边缘法概念)

(6)数字化X线摄影(CR成像原理、 DR成像原理、二者区别与成像优点)

2. 计算机断层成像

(1)X-CT定义、成像参数和扫描方式(CT成像概念;像素与体元概念;衰减系数与CT值定义;CT与胶片分辨率差异及原因;窗口技术与窗宽、窗位定义;第一代到第五代CT特点)

(2)CT图像重建原理和方法(投影概念与实质;正弦图概念及公式;CT图象重建方法分类及典型代表算法比较;直接反投影重建法原理、计算及“灰雾”成因)

(3)CT图像显示和质量评价方法(CT图像重建显示的代表性图像处理技术;CT图像特点，与X射线透视影像的区别;CT图像质量参数、三种评价参数公式及表征)

(4)CT装置结构(CT装置组成; CT机房要求)

3. 放射性核素成像

(1)放射性同位素及射线检测物理基础(放射性同位素概念、性质、衰变规律、在医学中的应用;粒子探测器各部分组成、定义、分类、特性等;放射线检测前置放大器的作用)

(2)放射性同位素扫描与γ 照相机(放射性核素成像概念;放射性同位素扫描原理、结构;γ照相机结构、工作原理;)

(3)ECT成像(ECT成像原理与分类;SPECT分类、原理、组成、特点; PET原理，符合湮灭测量与飞行时间差作用、探测器类型、成像过程;PET成像优缺点及主要应用)

4. 超声波成像

(1)超声波物理性质(超声波产生及各种物理参数定义、公式;超声波传播和衰减特性;超声辐射声场特性;超声对生物媒质作用)

(2)医用超声换能器(超声辐射声场指向性、近场与远场特性;超声换能器的压电效应原理;超声换能器结构)

(3)超声诊断仪原理(超声波成像基本原理及优势;超声脉冲反射法/脉冲回波法原理;脉冲工作频率(波长)选取考虑因素，与脉冲重复频率间的区别;超声相控阵扫描原理;超声成像基本类型;超声成像回波信号e(t)公式及TGC原理;A超、B超、M超在显示方面的区别)

(4)超声Doppler诊断技术(Doppler效应原理及公式;超声Doppler血流速度测量主要方法;连续波Doppler速度测量基本原理;脉冲波Doppler速度测量基本原理及特点;超声Doppler测量取得血流方向信息;彩色血流映射主要技术思路;运动目标显示技术和相位检测基本知识)

5. 磁共振成像

(1)核磁共振现象(NMR)及其物理基础(原子核磁矩、核磁子、自旋量子数定义;核磁矩与自旋角动量关系;拉莫尔进动概念与进动频率公式;力学动量矩原理;核磁矩的能级分布与核磁共振现象原理)

(2)核磁共振(NMR)信号产生与检测(宏观磁化原理;引入射频RF场原因;自由感应衰减信号FID概念;驰豫时间检测方法)

(3)NMR成像方法(磁共振成像的基本原理;MRI图象重建方法)

(4)MRI装置(磁体系统;NMR波谱仪;图像重建和显示系统)

(5)MRI应用(临床诊断应用范围;MRI 与其它成像方法比较)

参考材料：

[1] 高上凯著, 医学成像技术, 清华大学出版社, 2001年2月

(二)B模块：为医用传感基础

1. 医用传感器基本概念

(1)医用传感器的定义

(2)医用传感器的分类与组成

(3)人体信息检测的特殊性

(4)医用传感器的发展方向

2. 医用传感器的基本特性

(1)传感器信息模型的建立

(2)传感器的静态特性

(3)传感器的动态特性

3. 常用医用传感器工作原理

(1)电阻应变式传感器

(2)电容式传感器(电容式压力传感器、直流极化型电容传感器、测量电路及分布电容消除方法)

(3)变磁阻式传感器(电杆传感器差动变压器式传感器、变磁阻式传感器的应用)

(4)电动式传感器(附有力学系统的电动式传感器、电磁血流量传感器)

(5)压电式传感器和超声换能器(换能器的结构与超声场、压电式传感器、医用压电超声换能器、医学超声仪器)

(6)热敏式传感器(金属热电偶传感器、热敏电阻温度传感器、PN结二极管和集成电路温度传感器、热释电传感器)

(7)光敏式传感器(光电倍增管、光电导元件、光生伏特元件、光敏管、各种光敏传感器的性能比较)

(8)电化学与生物传感器测量基础(参比电极、离子选择性电极及其应用、气敏电极和气体扩散电极)

4. 检测生物电及电刺激生物体用电极

(1)极化现象及对生物电检测的影响、不极化电极、电极的阻抗

(2)电极的运动伪差及市电干扰

(3)生物电检测类宏电极的类型

(4)微电极

5. 生物传感器及在医学中的应用

(1)生物传感器原理及典型应用

(2)酶电极原理及典型应用

(3)微生物传感器原理及典型应用

(4)免疫传感器原理及典型应用

(5)细胞器及组织传感器典型应用

(6)多功能及微型生物片传感器典型应用

参考材料：

[1] 《医用传感器与人体信息检测》，作者：王明时，天津科学技术出版社

(三)C模块：为生物医学信号处理基础

1. 生物医学信号概论

(1)生物医学信号处理目的

(2)典型的生物医学信号及其特点

(3)生物医学信号的数学表达(信号概率描述、数字特征以及信号平稳性与遍历性)

(4)生物医学信号通过线性系统

2. 数字信号处理的基本概念

(1)离散时间信号(典型离散信号、离散信号的运算)

(2)离散时间系统(离散时间系统的基本概念、输入输出关系

(3)Z变换(Z变换定义、Z变换收敛域、Z变换的性质

(4)离散时间系统的转移函数、频率响应、零极点分析

3. 生物医学信号的数字滤波方法

(1)奈奎斯特采样定律(掌握理想采样、频谱混叠、频谱泄露、栅栏效应等概念以及数字频率、归一化频率、频谱分辨率的计算)

(2)线性卷积与循环卷积(图表法、公式法计算卷积)

(3)IIR数字滤波器(掌握基本概念以及给定特性的滤波器设计)

(4)FIR数字滤波器(掌握基本概念以及给定特性的滤波器设计)

(5)匹配滤波器(基本原理和构成、神经传导速度测量用信号模型、非白噪声背景下的匹配滤波器、信号波形未知时的匹配滤波器构造方法)

4. 生物医学信号的现代滤波方法

(1)信号功率谱(定义、非参数估计以及基于DFT的功率谱计算)

(2)维纳滤波(原理及公式推倒、滤波器优化、时间离散的维纳滤波器设计)

(3)参数模型(信号的成形滤波器、AR模型阶次估计、ARMA模型参数估计)

(4)自适应滤波及其应用(自适应的概念和原理、LMS自适应滤波器、自适应消噪声、自适应谱线增强和窄带信号分离、自适应系统辨识)

参考材料：

[1]《数字信号处理导论》，作者：胡广书，清华大学出版社 (2006-07)

[2]《生物医学信号处理》，作者： 杨福生 高上凯编著，高等教育出版社(1998-05)

第四篇：《机械工程控制基础》课程教学大纲

一、本课程性质、地位和任务

性质：《机械工程控制基础》是机电一体化专业本科段计划规定必考的一门专业基础课。其目的在于使考生能以动态的观点而不是静态的观点去看待一个机械工程系统。

地位和任务：其从信息的传递、转换和反馈角度来分析系统的动态行为;为采用控制的观点和思想方法解决生产过程中存在的问题以及为了使系统按预定的规律运动，达到预定的技术指标，实现最佳控制打下基础;也为后续课程以及从事机电一体化系统设计打下理论基础。

二、课程教学的基本要求：

1、深刻理解并熟练掌握采用集中参数法建立机、电系统的数学模型;拉普拉斯变换在工程中的应用;传递函数与方块图的求得、简化和演算等。

2、深刻理解闻熟练掌握典型系统(特别是一阶系统)的时域和频域特性。

3、掌握判别线性系统稳定性的基本概念和常用判据的基本方法，并能判别系统的稳定性。

4、了解系统识别的基本原理及相应的方法。

5、掌握线性系统性能指标以及相应的系统综合校正的方法。

三、本课程与其他课程的关系

学习本课程之前考生应具有一定的数学、力学和电工学基础，同时应具有一定的机械工程基础知识，以便使考生顺利掌握机械工程教学模型的建立以信相应的运算。

四、教学实数分配表

适

用

专

业

章节

序号

章节名称

课堂

讲授

其它

(练习)

小计

机电一体化专业

一

绪论

1

22

二

拉普拉斯变换的数学方法

6

三

系统的数学模型

6

四

系统的瞬态响应与误差分析

6

五

系统的频率特性

6

六

系统的稳定性

5

七

机械工程控制系统的校正与设计

4

合计

34

22

56

五、大纲内容

第1章

绪论

一、教学目的：

通过本章学习了解机械控制工程的基本概念，它的研究对象及任务。了解系统的信息传递、反馈和反馈控制的概念及控制系统的分类。本章中介绍的一些技术上的名词术语、定义等以后章节会经常用到需要熟记。

二、教学内容：

1、机械工程控制的基本含义

2、机械工程系统中信息传递、反馈以信反馈控制的概念

3、本课程特点及内容简介

三、教学重点：

1、机械工程控制的基本含义。

2、信息的传递、反馈及反馈控制的概念。

第2章

拉普拉斯变换的数学方法

一、教学目的：

通过本章的学习明确拉普拉斯(简称拉氏)变换是分析研究线性动态系统的有力工具，通过拉氏变换将时域的微分方程变换为复数域的代数方程，掌握拉氏变换的定义，并用定义求常用函数的拉氏变换，会查拉氏变换表，掌握拉氏变换的重要性质及其应用，掌握用部分分式法求拉氏变换的方法以及了解用拉氏变换求解线性微分方程的方法。

二、教学内容：

1、复数和复变函数

2、拉氏变换及拉氏反变换的定义

3、典型时间函数的拉氏变换

4、拉氏变换的性质

5、拉氏反变换的数学方法

6、用拉氏变换解常微分方程

三、教学重点：

拉氏变换的定义，用拉氏变换的定义求常用函数的拉氏变换，拉氏变换的性质及其应用部分分式法求拉氏反变换的方法，用拉氏变换法解常微分方程。

第3章

系统的数学模型

一、教学目的：

通过本章学习明确为了分析、研究机械工程系统(特别是机、电综合系统)的动态特性，或者对它们进行控制，最重要的一步首先是建立系统的数学模型，明确数学模型的含义，掌握采用解析方法建立一些简单机、电系统的数学模型，传递函数定义、特点及推导方法，方块图及其简化法则。了解信号流图及梅逊公式的应用，以及数学模型传递函数、方块图和信号流程图之间的关系。

二、教学内容：

1、概述

2、系统微分方程的建立

3、传递函数

4、方块图及动态系统的构成

5、机、电系统的传递函数

6、系统的状态空间描述

三、教学重点：

建立简单机电系统的微分方程，运用综合基础知识，对系统正确地取分离体并分析受力，注意力和方向，列写系统微分方程。建立系统传递函数概念，系统构成及其传递函数，方块图简化及其绘制。

第4章

系统的瞬态响应与误差分析

一、教学目的：

通过本章学习明确一个系统，在建立了系统的数学模型(包括微分方程和传递函数)之后就可以采用不同的方法来分析和研究系统的动态性能，时域分析是重要的方法之一，明确系统在外加作用激励下，根据所描述系统的数学模型，求出系统的输出量随时间变化的规律，并由此确定系统的性能，明确系统的时间响应及其组成，脉冲响应函数的概念，掌握一阶、二阶系统的典型时间响应和高阶系统的时间响应以及主导极点的概念，系统的误差与稳态误差的计算以及与系统型次的关系。

二、教学内容：

1、时间响应

2、一阶系统的时间响应

3、二阶系统的时间响应

4、高阶系统动态分析

5、瞬态响应的性能指标

6、系统误差分析

三、教学重点：

本章时间响应的基本概念，一阶系统的时间呼应，二阶系统阶跃响应及性能指标，误差分析，误差及稳态误差的定义，位置误差，速度误差的计算，干扰作用下的系统误差计算。

第5章系统的频率特性

一、教学目的：

通过本章学习明确频率特性的基本概念，频率特性与传递函数的关系，系统的动刚度与动柔度的概念，掌握频率特性的两种表示方法以及频率特性与时间响应之间的关系，各基本环节及系统的极坐标图和伯德衅的画法，闭环频率特性及相应的性能指标，为频域分析系统的稳定性以及综合校正打下基础。

二、教学内容：

1、频率特性

2、频率特性的对数坐标图(伯德图)

3、频率特性的极坐标图(乃奎斯特图)

4、最小相位系统的概念

5、闭环频率特性与频域性能指标

6、系统辨识

三、教学重点：

频率特性的基本概念及其两种表示方法、画法及特点，闭环频率特性的性能指标及其计算方法。

第6章系统的稳定性

一、教学目的：

通过本章学习明确稳定性的概念，掌握判别系统稳定性的基本准则，掌握劳斯一胡尔维茨稳定性判据和乃奎斯特稳定判据以及系统相对稳定性的概念。

二、教学内容：

1、稳定性

2、劳斯一胡尔维茨稳定性判据

3、乃奎斯特稳定性判据

4、系统的相对稳定性

三、教学重点：

系统稳定性的基本概念，劳斯一胡尔维茨判稳的方法，乃奎斯特判稳的方法，相位裕量和幅值程度的概念及计算方法和表示。

第7张机械一程控制系统的技术与设计

一、教学目的：

通过本章学习明确在预先规定了系统的性能指标情况下，如何选择适当的校正环节和参数使系统满足这些要求，因此应掌握系统的时域性能指标、频域性能指标以及它们之间

的相互关系，各种校正方法的实现。

二、教学内容：

1、控制系统的性能指标及校正方式

2、控制系统的串联校正

3、反馈和顺馈校正

4、PID校正器的设计

三、本章重点：

各种性能指标的含义及算法，校正的概念，各种校正环节的传递函数及其特点。

六、教材与主要参考书

1.教材

机械工程控制基础，陈康宁主编，西安交通大学出版社，1999年。

2.主要参考书

[1]机械工程控制基础，王馨、陈康宁主编，西安交通大学出版社，1992年。

[2]机械工程控制基础，杨叔子，杨克冲主编，华中理工大学出版社，1984年。

[3]机械工程控制，阳含和主编，机械工业出版社，1986年。

第五篇：注册化工工程师基础考试大纲

(一) 公共基础考试(上午段考试)科目和主要内容

1.数学(考题比例 20% )

1.1 空间解析几何 向量代数、直线、平面、柱面、旋转曲面、二次曲面和空间曲线等方面知识。

1.2 微分学 极限、连续、导数、微分、偏导数、全微分、导数与微分的应用等方面知识，掌握基本公式，熟悉基本计算方法。

1.3 积分学 不定积分、定积分、广义积分、二重积分、三重积分、平面曲线积分、积分应用等方面知识，掌握基本公式和计算方法。

1.4 无穷级数 数项级数、幂级数、泰勒级数和傅立叶级数等方面的知识。

1.5 微分方程 可分离变量方程、一阶线性方程、可降阶方程及常系数线性方程等方面的知识。

1.6 概率与数理统计 概率论部分，随机事件与概率、古典概率、一维随机变量的分布和数字特征等方面的知识。 数理统计部分，参数估计、假设检验、方差分析及一元回归分析等方面的基本知识。

2.热力学(考题比例 9% )

2.1 气体状态参量、平衡态、理想气体状态方程、理想气体的压力和温度的统计解释。

2.2 功、热量和内能。

2.3 能量按自由度均分原理、理想气体内能、平均碰撞次数和平均自由程、麦克斯韦速率分布律。

2.4 热力学第一定律及其对理想气体等值过程和绝热过程的应用、气体的摩尔热容、焓。

2.5 热力学过程、循环过程。 2.6 热机效率。

2.7 热力学第二定律及其统计意义、可逆过程和不可逆过程、熵。

3.普通化学 (考题比例 14% )

3.1 物质结构与物质状态 原子核外电子分布、原子与离子的电子结构式、原子轨道和电子云概念、离子键特征、共价键特征及类型。 分子结构式、杂化轨道及分子空间构型、极性分子与非极性分子、分子间力与氢键。 分压定律及计算。 液体蒸气压、沸点、汽化热。 晶体类型与物质性质的关系。

3.2 溶液 溶液的浓度及计算。 非电解质稀溶液通性及计算、渗透压概念。 电解质溶液的电离平衡、电离常数及计算、同离子效应和缓冲溶液、水的离子积及pH、盐类水解平衡及溶液的酸碱性。 多相离子平衡及溶液的酸碱性、溶度积常数、溶解度概念及计算。

3.3 周期律 周期表结构：周期与族、原子结构与周期表关系。 元素性质及氧化物及其水化物的酸碱性递变规律。

3.4 化学反应方程式，化学反应速率与化学平衡 化学反应方程式写法及计算、反应热概念、热化学反应方程式写法。 化学反应速率表示方法、浓度与温度对反应速率的影响、速率常数与反应级数、活化能及催化剂概念。 化学平衡特征及平衡常数表达式，化学平衡移动原理及计算，压力熵与化学反应方向判断。

3.5 氧化还原与电化学 氧化剂与还原剂、氧化还原反应方程式写法及配平。 原电池组成及符号、电极反应与电池反应、标准电极电势、能斯特方程及电极电势的应用、电解与金属腐蚀。

3.6 有机化学 有机物特点、分类及命名、官能团及分子结构式。 有机物的重要化学反应：加成、取代、消去、缩合、氧化、加聚与缩聚。 典型的有机物的分子式、性质及用途：甲烷、乙烷、苯、甲苯、乙醇、酚、乙醛、乙酸乙酯、乙胺、苯胺、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯酸酯类、工程塑料(ABS)、橡胶、尼龙66。

4. 工程力学 (考题比例 15% )

4.1 理论力学

4.1.1 静力学 平衡、刚体、力、约束、静力学公理、受力分析、力对点之矩、力对轴之矩、力偶理论、力系的简化、主矢、主矩、力系的平衡、物体系统(含平面静定桁架)的平衡、滑动摩擦、摩擦角、自锁、考虑滑动摩擦时物体系统的平衡、重心。 4.1.2 运动学 点的运动方程、轨迹、速度和加速度、刚体的平动、刚体的定轴转动、转动方程、角速度和加速度、刚体内任意一点的速度和加速度。 4.1.3 动力学 动力学基本定律、质点运动微分方程、动量、冲量、动量定律。 动量守恒的条件、质心、质心运动定理、质心运动守恒的条件。 动量矩、动量矩定律、动量矩守恒的条件、刚体的定轴转动微分方程、转动惯量、回转半径、转动惯量的平行轴定律、功、动能、势能、动能定理、机械能守恒、惯性力、刚体惯性力系的简化、达朗伯原理、单自由度系统线性振动的微分方程、振动周期、频率和振幅、约束、自由度、广义坐标、虚位移、理想约束、虚位移原理。

4.2 材料力学 (建议采用"结构"专业考试大纲"材料力学"科目的内容编写，但应简化以下内容)

4.2.1 轴力和轴力图、拉及压杆横截面和斜截面上的应力、强度条件、虎克定律和位移计算、应变能计算。 4.2.2 剪切和挤压的实用计算、剪切虎克定律、剪应力互等定理。 4.2.3 外力偶矩的计算、扭矩和扭矩图、圆轴扭转剪应力及强度条件、扭转角计算及刚度条件扭转应变能计算。

4.2.4 静矩和形心、惯性矩和惯性积、平行移轴公式、形心主惯矩。

4.2.5 梁的内力方程、剪力图和弯矩图， q、 Q 、M之间的微分关系、弯曲正应力和正应力强度条件、弯曲剪应力和剪应力强度条件、梁的合理截面、弯曲中心概念、求梁变形的积分法、迭加法和卡氏第二定理。

4.2.6 平面应力状态分析的数解法和图解法、一点应力状态的主应力和最大剪应力.广义虎克定律.四个常用的强度理论。

4.2.7 斜弯面、偏心压缩(或拉伸)拉-弯或压-弯组合，扭-弯组合。

4.2.8 细长压杆的临界力公式、欧拉公式的适用范围、临界应力总图和经验公式、压杆的稳定校核。

5. 电工学 (考题比例 10% ) 5.1 电场与磁场：库仑定律、高斯定律、环路定律、电磁感应定律。

5.2 直流电路：电路基本元件、欧姆定律、基尔霍夫定律、叠加原理、戴维南定理。

5.3 正弦交流电路：正弦量三要素、有效值、复阻抗、单相和三相电路计算、功率及功率因素、串联与并联谐振。

5.4 安全用电常识。

5.5 RC和RL电路暂态过程：三要素分析法。

5.6 变压器和电动机：变压器的电压、电流和阻抗变换、三相异步电动机的使用、常用继电-接触器控制电路。

5.7 运算放大器：理想运放组成的比例，加法、减法和积分运算电路。

5.8 变频、调频基本知识。

6.流体力学(考题比例 8%)

6.1 流体的主要物理性质。

6.2 流体静力学。 流体静压强的概念。 重力作用下静水压强的分布规律、总压力的计算。

6.3 流体动力学基础。 以流体为对象描述流动的概念。 流体运动的总流分析、恒定总流连续性方程、能量方程和动量方程。

6.4 流体阻力和水头损失。 实际流体的两种流态-层流和紊流。 圆管中层流运动、紊流运动的特征。 沿程水头损失和局部水头损失。 边界层附面层基本概念和绕流损失。 6.5 孔口、管嘴出流，有压管道恒定流。 6.6 相似原理和量纲分析。

6.7 流体运动参数(流速、流量、压强)的测量。

7. 计算机与数值方法 (考题比例 12% )。

7.1 计算机基础知识：硬件的组成及功能、软件的组成及功能、数制转换。

7.2 Windows 操作系统。

7.3 计算机程序设计语言 程序结构与基本规定、数据、变量、数组、指针、赋值语句、输入输出的语句、转移语句、条件语句、选择语句、循环语句、函数、子程序(或称过程)顺序文件、随机文件。 注：鉴于目前情况，暂采用FORTRAN语言。

7.4 数值方法 误差、多项式插值与曲线拟合、样条插值、数值微分、数值求积的基本原理、牛顿-柯特斯公式、复合求积、龙贝格算法。 常微分方程的欧拉方法、改进的欧拉方式、龙格-库塔方法、方程求根的迭代法、牛顿-雷扶生方法(Newton-Raphson)。 解线性方程组的高斯主元消去法、平方根法、追赶法。

8.工程经济概念 (考题比例 6% )

8.1 熟悉基本原理和方法。 经济效果的评价方法和可比原理。 投资及生产成本的估算方法。 年费用、预期值、破损分析、现值、利-耗分析、价值和贬值。

8.2 熟悉投资方案的选择。 各类投资方案的选择方法。 8.3 熟悉设备更新的经济分析。 设备更新方案的原则。 设备经济寿命的确定方法。

8.4 了解技术经济预测方法。 预测方面的基本概念及各类预测技术。

8.5 了解投资风险与决策。 风险与决策的概念。 各种风险决策方法。

8.6 了解研究开发中的技术经济。 研究开发项目的各种评价方法。

9. 职业道德 (考题比例 6% )

9.1 熟悉工作人员的职业道德和行为准则(个人与同事,个人与单位,个人与用户的关系)。 (二) 专业基础知识考试(下午段考试)科目和主要内容

1.物理化学(考题比例 20%)

1.1 气体的P、V、T性质 (如果在上午考试的"热力学"科目中已经包括,此项可以不列)。

1.2 热力学第一定律 (同上。) 1.3 热力学第二定律(同上)。

1.4 多组分系统热力学(同上,但本内容上午考试的"热力学"科目中不深)。

1.5 化学平衡：理想气体反应的化学平衡、实际反应的化学平衡。 1.6 相平衡：单组分系统二组分系统气液平衡、二组分系统液固平衡、三组分系统。

1.7 电化学：电解池、原电池和法拉第定律、电解质溶液、原电池、电解和极化。

1.8 表面现象：表面张力、润湿现象、弯曲液面的附加压力和毛细现象、固体表面的吸附作用、等温吸附、溶液表面的吸附、表面活性物质。

1.9 化学动力学基础:化学反应的速率方程、复合反应的速率与机理、反应速率理论。

1.10 各类特殊反应的动力学:溶液中反应和多相反应;光化学、催化作用。

1.11 胶体化学。 胶体分散系统及其基本性质、憎液溶胶的稳定与聚沉、乳状液、泡沫、悬浮液和气溶胶、高分子化合物溶液。

2.化工原理(考题比例 50%)

2.1 流体输送机械 液体输送设备，离心泵、其他类型泵。 气体输送和压缩设备。

2.2 非均相物系的分离:流态化和气力输送沉降、过滤、流态化、气力输送。

2.3 液体搅拌 机械搅拌装置和混合机理:搅拌器的性能、搅拌功率、搅拌器的放大。

2.4 传热 热传导、两流体间的热量传递、对流传热系数、热辐射、换热器。

2.5 蒸发 蒸发设备：单效蒸发、多效蒸发。

2.6 气体吸收 气液相平衡、传质机理和吸收速率、吸收塔的计算、填料塔与填料。

2.7 蒸馏 二元系的气液平衡、蒸馏方式、二元系精馏的设计型计算、板式塔、多元系精馏。

2.8 固体干燥 湿空气的性质和湿度图、干燥器的物料衡算、干燥速率和干燥时间、干燥器。

2.9 液液萃取 概念及萃取操作的流程和计算、萃取设备。 2.10 浸取 概念、设备及过程的计算。

3. 过程控制 (考题比例 6%)

3.1 了解过程控制系统的基本概念、熟悉自动控制的组成并能根据工艺需要提出控制方案要求。

3.2 熟悉被控对象的特性。

3.3 熟悉工艺参数的特性及转换技术。 熟悉测量过程，熟悉四大工艺参数(压力、流量、温度、液位)的主要测量及转换方法、原理，了解常用仪表的基本工作原理、特点、性能指标、使用场合，了解误差分析。

3.4 显示仪表 了解自动电子电位差计的测量原理。 了解数字式显示仪表的基本组成及使用方法。

3.5 自动调节仪表 了解基本和常用调节规律的输入-输出的关系特性、特点及应用。

3.6 执行器 了解执行器的基本组成、气动薄膜调节阀的结构特点及应用。 了解调节阀的流量特性。 了解调节阀的气开、气关形式及控制器的正反作用的选择方法。

3.7 熟悉简单控制系统的工艺设计方案。

3.8 了解计算机控制系统的组成及特点，了解过程控制计算机接口技术的知识和过程控制计算机硬件、软件技术的知识。

4. 化工设计基础(考题比例 15%)

4.1 工艺设计 了解工艺设计和工程设计涵义、类型及分类 ，不同设计阶段的工作内容及其主要工作顺序。 了解化工设计的前期工作内容、工作顺序和具体要求，厂址选择、项目建议书、可行性研究和设计任务书。 了解化工工艺设计基础资料收集、设计方案的编制,工艺计算的内容和要求,熟悉物料衡算和能量衡算的基本方法。 了解化工工艺流程设计,明确工艺流程设计的主要任务(技术合理性),了解工艺流程设计的方法和工艺流程图的绘制。 了解车间的平、立面布置图，理解设备布置的基本内容，工艺、建筑、设备对车间布置的基本要求和应综合考虑的事项。 了解管道布置图和管道布置设计的一般要求和基本规范，熟悉管道常用配件、各种管子和阀门的规格材料、性能及用途。 了解工艺对相关专业(化工设备和机械、过程控制、土建、公用工程等)设计的一般性工程知识和设计所提要求的基本内容。 了解工艺设计说明书的编写内容和要求。

4.2 工艺设计安全 熟悉工艺设计安全性涉及的安全因素。 了解消防、防爆、防毒、劳动安全卫生的基本内容和一般性要求，以及应遵循的基本规范。

4.3 工艺设计经济分析 熟悉工艺设计经济合理性应分析的因素,基本内容和一般性要求。 了解设计方案评价的要求和准则，评价的一般方法 。

5. 化工污染防治(考题比例 9%)

5.1 环境污染控制原则 熟悉工业污染控制的基本原则，综合利用知识。

5.2 废水处理 了解废水处理的一般方法。 了解非均相废水的处理技术和有机废水的生物处理技术、焚烧知识。

5.3 废气处理 了解化工废气处理的一般方法 。 了解废气中颗粒污染物的净化技术以及气态污染物的吸收、吸附、催化转化等净化技术和焚烧知识。 5.4 废渣处理 了解固体废物处理处置的一般方法。 了解固体废物预处理技术、污泥浓缩和脱水，有关固化、热解、焚烧技术知识。

5.5 环境噪声控制 了解噪声控制基本概念，声源性质、声压和声速的表示方法,声场中的能量关系。 了解噪声控制的一般方法、吸声、隔声和消声器基本知识。 了解工业区和居民区等各类场所噪声控制的范围和要求。