化工原理课程标准

重庆工程职业技术学院

课程标准

(工作过程系统化设计课程)

课程名称:化工原理 适用专业:煤化工生产技术 课程代码: 学 时:134 学 分:8

编制单位:矿业与环境工程学院 编 制 人:陈善全 黄阳全 高丽 审 核 人:黄阳全

编制时间:2012年6月30日

《化工原理》课程标准

1. 课程定位和设计思路 1.1 课程定位

《化工原理》是应用化工技术专业的一门专业核心课,其主要内容是以化工生产中的物理加工过程为背景,依据操作原理的共性,分成为若干单元操作过程,学习各单元操作的基本原理、基本计算、典型设备及选用原则和方法、设备在生产中的操作控制方法。课程所涉的知识和技能在实际生产中具备很高的应用价值,是培养学生专业职业能力的一门必不可少的工程课程。

《化工原理》要求综合运用基础化学、物理化学、力学及物理学、工程制图及CAD 、计算机技术等基础知识来分析和解决化工生产过程中的工程问题,在培养化工技术人才中担负着由理及工、由基础到专业的过渡,在 培养学生运用工程观点分析、解 决化工生产实际问题方面起着十分重要的作用,在煤化工生产技术专业的教学体系中处于承上启下、不可或缺的地位。

表1 课程定位

1.2 设计思路 1.2.1基本理念

(1)以学生为本,注重素质培养

在教学中,以学生为主体,以学生实践为基础,采用引探法教学,通

过教师设置教学情境,引导学生积极主动地参与教学活动,把学生学习的主动性、探究性、参与性、创造性充分地融合到一起。将学生置于一种开放、动态、主动、多元的学习环境中,培养学生的开放性思维、创新的合作精神,获取信息的能力,挖掘学生的内在学习潜能,使他们的素质得到全面和谐的发展。

(2)依据认知规律,提高教学效率

课堂教学是由教学内容、教师、学生和教学环境整合而成的系统,是师生共同探求新知的过程。因此课堂教学要遵循学生的认知心理发展规律,展现知识的生成、发展和形成过程;使学生的获得认知、参加活动、增加体验、发展情感态度和价值观在课程学习过程中和谐统一。在教学中,要依据由浅入深、由表及里、由易到难的认知心理顺序,建立实践——理论再实践——再理论的教学活动过程,不断地、循序渐进地提高学生的认知水平、操作技能、工程素养,使学生进行有效的学习,提高学习效率。

(3)整合课程内容,突出职业能力培养

本课程以“工学结合”课程开发的基本理念为指导,运用工作过程系统化的课程设计方法,基于工作过程序化课程内容、组织教学进程。在各种典型单元操作的教学过程中,突出其共性规律和方法(如速率、推动力、阻力、传质单元数与传质单元高度等),帮助同学们掌握化工单元操作中最基本的知识、规律、概念以及运用数、理、化等基础知识去研究解决实际工程问题的方法,并注重情感态度与价值观等方面的基本要求,突出学生职业素养和职业能力的培养,提高学生的综合素质、就业竞争能力和社会适应能力。

1.2.2设计依据

在企业调研的基础上,根据化工原理这一工作任务对知识和技能的需要,对该课程的内容选择作了模块化的改革,打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,基于工作过程系统化建设该课程。以液体流动与输送、沉降与过滤、传热、蒸发、蒸馏、吸收、干燥、冷冻、萃取、结晶、膜分离共11 个化工生产的操作单元为载体来设计教学情境,且每一载体均是一个相对完整的工作过程。每一模块以化工过程单元操作为主线,结合化工生产常用设备的相关知识,包含每个化工单元操作的简介、技术应用、操作依据、设备构造、操作方法、常见故障分析处理等内容,从而培养学生单元操作的岗位技能和技术应用能力。

在教学子情境的内容的选择中,主要考虑以下几方面因素来培养和建构学生的专业知识和职业技能:

(1)根据科学技术的发展和当前煤化工行业的发展状况对煤化工生产技术专业的要求,充分考虑高等职业教育对理论知识的要求及学生的可持续发展的需要。

(2)融合了煤化工生产技术专业相关职业资格对知识、技能和态度的要求。

(3)突出高职高专的特色,加强实践技能训练和学生生产实际知识的获得,培养学生综合分析和运用知识的能力,培养高素质的技能型人才。

(4)依据煤化工生产技术专业人才培养方案中的“化工原理”课的教学要求与学时来设计。

教学过程中,通过校企合作,校内外实训基地实习等多种途径,采取

工学结合的培养模式,以任务单的方式,让学生在学习过程中构建相关理论知识,并提升职业能力。

教学效果评价采取形成性评价与终结性评价相结合的方式,重点评价学生的职业能力。

2. 课程描述

表2 课程描述

3.学习情境划分及描述 3.1学习情境划分

表3 学习情境划分

3.2学习情境描述

表4 学习情境描述

问题,如:流体流动时流量和流速的确定、设备的相对位置的确定和输送机械功率的确定等。

8. 能陈述牛顿粘性定律,能计算雷诺参数并判断流体的流动形态。 9. 能进行流体在管内阻力的计算,. 能正确进行简单管路的计算和较复杂的管路系统计算。

10. 能绘制化工管路布置图,能正确陈述化工管路布置的一般原则、零部件的主要类型及选用、管路的连接方法。

11. 能使用化学工程设计手册和有关技术规范,会查阅各种工程图表。 12. 能正确理解流速和流量的测定原理,能使用流量计测定管路的流量。 13. 能 正确陈述解离心泵的工作原理、主要部件、主要性能参数、特性曲线及应用。

14. 能正确理解离心泵的安装高度、气蚀现象、离心泵的流量调节和工作点。

15. 能陈述离心泵的类型,正确掌握离心泵的选用、安装调试及操作。

16. 能正确掌握离心泵的流量调节、串并联特征。

17. 能陈述其它类型泵如往复汞,旋转泵的工作原理,简单结构,18. 能正确陈述气体输送机械如离心式通风机,罗茨鼓风机,往复式压缩机的工作原理,简单结构,操作及使用范围。

19能管理常用流体输送机械的正常运转,找出故障的原因并加以解决。 20. 能正确掌握常用气体输送机械的安装及基本操作。

21. 能了解各化工原理实训的基本原理、操作方法及步骤、操作注意事项。 22. 能正确记录、收集、整理和处理数据。

学习内容

任务1 绪论

任务2 流体力学基础 任务3 管内流体流动时的阻力

任务4 简单管路的计算和管路的布置

任务5 流量测定

任务6 液体输送机械 任务7 气体输送机械 任务8 化工管路拆装实训 任务9 雷诺实验 任务10 柏努利方程实验 任务11 流体流动阻力测定 任务12 流量计校正 任务13离心泵特性曲线测定

教学准备和教学建议

任务1绪论

1. 教学准备:教学课件、多媒体教室。 2. 教学建议:讲授、多媒体教学、课堂讨论。 任务2流体力学基础

1. 教学准备:教学课件、多媒体教室、三种压差计实物、任务单

2. 教学建议:讲授、多媒体教学、例题分析、工程案例分析、课堂讨论。

任务3管内流体流动时的阻力

1. 教学准备:教学课件、多媒体教室、三维动画教学视频、任务单、石油化工设计手册、摩擦因素图等工程图表。

2. 教学建议:讲授、例题分析、工程案例分析、提问、分析归纳总结。

任务4简单管路计算和管路的布置

1. 教学准备:教学课件、多媒体教室、化工流程图、化工布置图、化工厂图片或视频、任务单。

2. 教学建议:讲授、例题分析、工程案例分析、讨论归纳总结、工作任务导向。

任务5流量测定

1. 教学准备:流体力学实训室或多媒体教室、教学课件、各种流量计实物、教学视频。

2. 教学建议:行动导向教学法、老师演示、学生实做 任务6液体输送机械

1. 教学准备:教学课件、离心泵往复泵旋涡泵等挂图、教学视频、多媒体教室或流体力学实训室、石油化工设计手册、任务单。

2. 教学建议:讲授、例题分析、工程案例分析、课堂讨论或分组讨论、教师归纳总结。

任务7气体输送机械

1. 教学准备:教学课件和视频、多媒体教室、离心通风机罗茨鼓风机真空泵等挂图、石油化工设计手册、任务单。

2. 教学建议:分组讨论、老师归纳总结。 任务8化工管路拆装

1. 教学准备:流体力学实训室、各种类型和型号管子、阀门等零部件。

2. 教学建议:老师讲解演示、学生实做。 任务9雷诺实验

1. 教学准备:计算机模拟实训室、教学课件、计算机仿真软件。

教学建议:老师讲解演示软件的使用、学生实做、老师使用软件系统就实验原理和操作等问题提问、同学回答。

任务10 柏努利方程实验

1. 教学准备:计算机模拟实训室、教学课件、计算机仿真软件。

教学建议:老师讲解演示软件的使用、学生实做、老师使用软件系统就实验原理和操作等问题提问、同学回答。

任务11 流体流动阻力测定

1. 教学准备:计算机模拟实训室、教学课件、计算机仿真软件。

教学建议:老师讲解演示软件的使用、学生实做、老师使用软件系统就实验原理和操作等问题提问、同学回答。

任务12 流量计校正

1. 教学准备:计算机模拟实训室、教学课件、计算机仿真软件。

教学建议:老师讲解演示软件的使用、学生实做、老师使用软件系统就实验原理和操作等问题提问、同学回答。

任务13离心泵特性曲线测定

1. 教学准备:计算机模拟实训室、教学课件、计算机仿真软件。

教学建议:老师讲解演示软件的使用、学生实做、老师使用软件系统就实验原理和操作等问题提问、同学回答。

教学工具与媒体

学生已有基础

教师所需执教能力要求

多媒体教学设备

东方仿真软件公司购买的化工单元操作仿真软件

教学课件、视频教学资料、网络教学资源

化工设备教学挂图、从化工企业拷贝的化工流程图和化工布置图、工程案例

计算器

化工设计手册、国家标准手册、行业技术规范、操作规程

任务单

高等数学及工程具有较强的实验动手能力 数学知识、较强的计具有一定的生产一线实践经验、具算能力 备较高的工程素养

数学建模知识

工程制图知识及CAD

计算机技术及操作

力学及流体力学等物理知识

普通化学知识

具有相当的教学经验、能根据教学情况和教学内容灵活组织教学,活跃课堂气氛

具有较强 的学习能力

表6 学习情境描述

11

表7 学习情境描述

12

表8 学习情境描述

13

14

表9 学习情境描述

15

16

表10 学习情境描述

17

表11 学习情境描述

18

表12 学习情境描述

19

表13 学习情境描述

20

表14 学习情境描述

4. 实施建议

4.1教学方法

教师在教学中应营造这样一种氛围,教师和学生一起以探究的精神,积极主动地解决生产实际中的问题。在这个过程中老师应注重学生素质的全面培养,关注学生在学习中存在的困难和问题,采取有效的教学策略引导和帮助学生,同时不断发展教师自身对学生和课程本身的理解。在教学过程中,学生是学习的主体,教学必须从学生实际出发,激发他们的学习兴趣和潜力。

4.1.1注重工作任务导向教学和工程案例教学

工作任务导向是学生在课程营造的“真实的虚拟”职业情境中,以生产实际中的一个真实或虚拟的任务为载体,学生运用所学的知识和技能,采用科学的思维方法与合理的途径去探究、寻求与解决问题,从而获得知识、能力和素质的学习过程;关注学生经历探究过程、获得理智和情感体验、积累经验知识和科学知识的方法。教师要引导学生整理获得的信息,应用科学的思维和方法进行分析,通过分析和归纳总结,找出规律,得出结论。要让每个学生在这个过程中发挥主动积极的作用。

工程案例教学是将生产实际中的一个事件、情景或过程作为剖析对象,通过老师的引导、分析,同学间的讨论、沟通、交流,去发现和探究其中所用的知识和理论,分析解决问题的科学研究方法。在这个过程中,老师是一个引导者和参与者,可以提高学生的学习主动性和积极性,培养学生的科学思维,创新思维、团队精神和工程素养。

4.1.2注重学生“动脑”与“动手”的结合

将实际职业情境简化加工成具有普遍意义的学习情境——“真实的虚拟”情境,让学生在实践操作训练中,渗透理论知识的讲解,才能将实践知识和理论知识有机地结合起来,才能全面提高学生知识、能力与素质,既能使学生掌握专业技术知识,又能培养学生的专业实践技能。

4.1.3鼓励学生之间的交流与合作学习

教师应根据不同的教学内容,创造各种条件和形式,开展学生之间的交流。鼓励他们运用口头、书面、讨论、研讨等方式进行交流,鼓励开展开放性的讨论,对彼此的科学解释进行探讨和质疑,要引导学生学会放弃不合理或错误的结论,接受更为科学的解释。对于比较简单的问题,可由学生自己分析解决。对于比较复杂 的问题,鼓励以小组协作的形式,进行合作学习,发挥每一个人的长处,尤其是在实践教学环节中,明确要求同学间的团结协作。培养学生尊重他人、尊重科学的作风和团队精神。

4.1.4利用丰富的教学资源进行教学

化工原理课程所涉及的理论知识抽象难懂且复杂纷繁,需要具备很强的高等数学知识,化工设备又往往结构复杂,学生往往难以接受。多媒体技术和网络技术具有强大 的信息传播功能,是进行课程教学的极为有利条件。利用现代信息技术的根本目的在于促进学生的自主学习,改变传统的学习方式,看到信息时空,通过学习效率。通过多媒体动画讲解那些繁琐、枯燥的基本概念和理论,分析讲解那些看不见、摸不着的化工设备的内部结构及其工作原理,可以让学生能够比较轻松的理解和接受。利用计算机软件模拟仿真系统进行实践教学,是实训条件不足的一个重要补充。

4.2教学组织

4.2.1理论教学采用多媒体教学,扩大信息量,便于学生理解和接受。

4.2.2充分利用网络技术,搭建网络学习交流平台,实现网上模拟操作、网上教学、网上练习、网上答疑和网上考核。

4.2.3充分利用现有条件,建立理论-实践一体化教室,实现学中做、做中学。条件允许的话,应组织学生到企业参观和教学。

4.2.4根据教学内容的不同,采取启发式、研讨式等多种教学方式,促进学生之间的交流与合作学习,激发学生的学习主动性。

4.3考核评价

4.3.1考核评价的方式和要求

理论知识考核采取课堂提问、课堂练习、作业、研究性习题、学习态度考核、阶段性考核和期末综合性考核等多种形式相结合的方式进行。

课程评价要促进学生在科学素养方面的全面发展,也要能有利于学生的个性化发展,积极倡导评价目标多元化和评价方式的多样化。坚持终结性评价与过程性评价相结合,定性评价与定量评价相结合,学生自评、互评与他人评价相结合,努力将评价贯穿于学习过程中。

坚持评价内容的全面性和合理性,坚持评价方式和结果 的公正性及客观性。以利于引导学生的学习方式的转变,培养学生健康的人格。

4.3.2考核评价的结果

(1)形成性评价,是在教学过程中对学生的学习态度和各类作业、任务单完成情况进行的评价;总结性评价,是在教学活动结束时,对学生整体能力情况的评价。建议平时的学习态度占10%、书面作业占40%、课堂讨论、提问情况占20%、实作占10%、最后总结性评价占20%。

(2)本课程按百分制考评,60分为合格。

4.4教学资源

4.4.1利用现代信息技术,逐步开发建立教学资源库,包括教学录像、多媒体课件、电子教案、习题试题库、三维动画视频等,搭建多维、动态、、自主的课程训练平台,使学生的主动性、积极性和创造性得以充分调动。

4.4.2注意仿真软件的开发利用,以从东方仿真软件公司购买的仿真软件和动画素材为蓝本,编写开发化工单元操作软件包和化工设备操作软件包,让学生置身于网络学习平台中,积极自主地完成该课程的学习,为提高学生就业岗位的基本职业能力提供有效途径。

4.4.3搭建产学合作平台,充分利用本行业的企业资源,建设校外实训基地,满足学生观摩、实训和半年以上顶岗实习的需要,并在合作中适时关注学生职业能力的发展和教学内容的调整。

4.4.4积极利用电子书籍、电子期刊、数字图书馆、校园网、各大网站等网络资源,使教学内容从单一化向多元化转变,通过职业指导教师的指导或辅导,使学生知识和能力的拓展成为可能。

4.5其它说明

4.5.1教材使用建议

(1)教材采用陆美娟、张浩勤主编、化学工业出版社出版的《化工原理》(上、下)(第二版)2009年版。

(2)在使用教材时,应根据客观条件的差异、学生现有水平的差异、具体教学情况的差异,结合教学的实际需要,灵活和有创造性地使用教材。对教材内容、编排顺序、教学方法进行取舍调整。

(3)制作本课程的多媒体课件,采用多媒体教学。

4.5.2教材编写建议

本专业是学院根据社会经济发展的需要,于2011年新开办的专业。教学资源相对缺乏,教学实习实训条件相对落后,教材建设也起步较晚。我们准备组织人员,编写一部基于工作过程系统化的《化工设备》教材。对于本课程教材的编写,我有如下建议:

(1)教材应充分体现任务引领、行动导向的课程设计思路。

(2)教材内容选择应体现当前化工行业现状,教材应突出实用性、开放性和职业定向性,应避免把职业能力简单理解为纯粹的技能操作,同时要具有前瞻性,应将本专业领域的发展趋势及当前行业发展中应遵循的新规范、新技术和职业资格标准及时纳入其中。

(3)教材编写中要突出对学生学习方法的指导,教材编写时应设计相应的学习指导语,教材中给予针对性的提示,指导学生进行科学的学习,以帮助学生掌握学习方法,为后续的专业学习打下基础。

(4)编写教材时,课后习题要多样化,不仅要有巩固知识的基础题,还应设计一些开放性习题、研究性习题。教材中的实践教学设计不仅要具有可操作性,还要设计一些创新性的实验,选取一些来自生活和生产实际

中的测试项目和教师的科研课题,让学生自主在课余时间完成,培养学生的实践能力和创新精神。

(5)教材应以学生为本,文字表述要简明扼要,内容展现应图文并茂、突出重点、重在提高学生学习的主动性和积极性。

5. 教参资料

5.1陈敏恒主编. 化工原理上、下册. 化学工业出版社.1999 年6 月第 2 版

5.2姚玉英主编. 化工原理(新版)上、下册. 天津大学出版社. 1999 年8 月第1 版

5.3贾绍义 柴诚敬主编. 化工传质与分离过程. 化学工业出版社. 2001 年第1 版

5.4王绍亭 陈涛 主编. 化工传递过程基础. 化学工业出版社.1987 年11 月第1 版

5.5蒋维钧主编. 化工原理上、下册. 清华大学出版社.2003 年2 月第二版

5.6夏清等 编,《 化工原理(上、下册)》, 天津大学 出版社, 2006 年出版

5.7谭天恩、麦本熙、丁惠华编,《化工原理》,化学工业出版社

5.8周荣琪、雷良恒编,《化工原理学习指引》,化学工业出版社 1996

5.9陈敏恒,丛德兹,方图南编,《化工原理》,化学工业出版社,1990

5.10陈维纽主编,《传递过程与单元操作》,浙江大学出版社,1993

5.11朱有庭著,化工设备设计手册(上、下卷),化学工业出版社,2005。

5.12时钧等著,化学工程手册(上、下),化学工业出版社,2002年出版。

重庆工程职业技术学院

课程标准

(工作过程系统化设计课程)

课程名称:化工原理 适用专业:煤化工生产技术 课程代码: 学 时:134 学 分:8

编制单位:矿业与环境工程学院 编 制 人:陈善全 黄阳全 高丽 审 核 人:黄阳全

编制时间:2012年6月30日

《化工原理》课程标准

1. 课程定位和设计思路 1.1 课程定位

《化工原理》是应用化工技术专业的一门专业核心课,其主要内容是以化工生产中的物理加工过程为背景,依据操作原理的共性,分成为若干单元操作过程,学习各单元操作的基本原理、基本计算、典型设备及选用原则和方法、设备在生产中的操作控制方法。课程所涉的知识和技能在实际生产中具备很高的应用价值,是培养学生专业职业能力的一门必不可少的工程课程。

《化工原理》要求综合运用基础化学、物理化学、力学及物理学、工程制图及CAD 、计算机技术等基础知识来分析和解决化工生产过程中的工程问题,在培养化工技术人才中担负着由理及工、由基础到专业的过渡,在 培养学生运用工程观点分析、解 决化工生产实际问题方面起着十分重要的作用,在煤化工生产技术专业的教学体系中处于承上启下、不可或缺的地位。

表1 课程定位

1.2 设计思路 1.2.1基本理念

(1)以学生为本,注重素质培养

在教学中,以学生为主体,以学生实践为基础,采用引探法教学,通

过教师设置教学情境,引导学生积极主动地参与教学活动,把学生学习的主动性、探究性、参与性、创造性充分地融合到一起。将学生置于一种开放、动态、主动、多元的学习环境中,培养学生的开放性思维、创新的合作精神,获取信息的能力,挖掘学生的内在学习潜能,使他们的素质得到全面和谐的发展。

(2)依据认知规律,提高教学效率

课堂教学是由教学内容、教师、学生和教学环境整合而成的系统,是师生共同探求新知的过程。因此课堂教学要遵循学生的认知心理发展规律,展现知识的生成、发展和形成过程;使学生的获得认知、参加活动、增加体验、发展情感态度和价值观在课程学习过程中和谐统一。在教学中,要依据由浅入深、由表及里、由易到难的认知心理顺序,建立实践——理论再实践——再理论的教学活动过程,不断地、循序渐进地提高学生的认知水平、操作技能、工程素养,使学生进行有效的学习,提高学习效率。

(3)整合课程内容,突出职业能力培养

本课程以“工学结合”课程开发的基本理念为指导,运用工作过程系统化的课程设计方法,基于工作过程序化课程内容、组织教学进程。在各种典型单元操作的教学过程中,突出其共性规律和方法(如速率、推动力、阻力、传质单元数与传质单元高度等),帮助同学们掌握化工单元操作中最基本的知识、规律、概念以及运用数、理、化等基础知识去研究解决实际工程问题的方法,并注重情感态度与价值观等方面的基本要求,突出学生职业素养和职业能力的培养,提高学生的综合素质、就业竞争能力和社会适应能力。

1.2.2设计依据

在企业调研的基础上,根据化工原理这一工作任务对知识和技能的需要,对该课程的内容选择作了模块化的改革,打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,基于工作过程系统化建设该课程。以液体流动与输送、沉降与过滤、传热、蒸发、蒸馏、吸收、干燥、冷冻、萃取、结晶、膜分离共11 个化工生产的操作单元为载体来设计教学情境,且每一载体均是一个相对完整的工作过程。每一模块以化工过程单元操作为主线,结合化工生产常用设备的相关知识,包含每个化工单元操作的简介、技术应用、操作依据、设备构造、操作方法、常见故障分析处理等内容,从而培养学生单元操作的岗位技能和技术应用能力。

在教学子情境的内容的选择中,主要考虑以下几方面因素来培养和建构学生的专业知识和职业技能:

(1)根据科学技术的发展和当前煤化工行业的发展状况对煤化工生产技术专业的要求,充分考虑高等职业教育对理论知识的要求及学生的可持续发展的需要。

(2)融合了煤化工生产技术专业相关职业资格对知识、技能和态度的要求。

(3)突出高职高专的特色,加强实践技能训练和学生生产实际知识的获得,培养学生综合分析和运用知识的能力,培养高素质的技能型人才。

(4)依据煤化工生产技术专业人才培养方案中的“化工原理”课的教学要求与学时来设计。

教学过程中,通过校企合作,校内外实训基地实习等多种途径,采取

工学结合的培养模式,以任务单的方式,让学生在学习过程中构建相关理论知识,并提升职业能力。

教学效果评价采取形成性评价与终结性评价相结合的方式,重点评价学生的职业能力。

2. 课程描述

表2 课程描述

3.学习情境划分及描述 3.1学习情境划分

表3 学习情境划分

3.2学习情境描述

表4 学习情境描述

问题,如:流体流动时流量和流速的确定、设备的相对位置的确定和输送机械功率的确定等。

8. 能陈述牛顿粘性定律,能计算雷诺参数并判断流体的流动形态。 9. 能进行流体在管内阻力的计算,. 能正确进行简单管路的计算和较复杂的管路系统计算。

10. 能绘制化工管路布置图,能正确陈述化工管路布置的一般原则、零部件的主要类型及选用、管路的连接方法。

11. 能使用化学工程设计手册和有关技术规范,会查阅各种工程图表。 12. 能正确理解流速和流量的测定原理,能使用流量计测定管路的流量。 13. 能 正确陈述解离心泵的工作原理、主要部件、主要性能参数、特性曲线及应用。

14. 能正确理解离心泵的安装高度、气蚀现象、离心泵的流量调节和工作点。

15. 能陈述离心泵的类型,正确掌握离心泵的选用、安装调试及操作。

16. 能正确掌握离心泵的流量调节、串并联特征。

17. 能陈述其它类型泵如往复汞,旋转泵的工作原理,简单结构,18. 能正确陈述气体输送机械如离心式通风机,罗茨鼓风机,往复式压缩机的工作原理,简单结构,操作及使用范围。

19能管理常用流体输送机械的正常运转,找出故障的原因并加以解决。 20. 能正确掌握常用气体输送机械的安装及基本操作。

21. 能了解各化工原理实训的基本原理、操作方法及步骤、操作注意事项。 22. 能正确记录、收集、整理和处理数据。

学习内容

任务1 绪论

任务2 流体力学基础 任务3 管内流体流动时的阻力

任务4 简单管路的计算和管路的布置

任务5 流量测定

任务6 液体输送机械 任务7 气体输送机械 任务8 化工管路拆装实训 任务9 雷诺实验 任务10 柏努利方程实验 任务11 流体流动阻力测定 任务12 流量计校正 任务13离心泵特性曲线测定

教学准备和教学建议

任务1绪论

1. 教学准备:教学课件、多媒体教室。 2. 教学建议:讲授、多媒体教学、课堂讨论。 任务2流体力学基础

1. 教学准备:教学课件、多媒体教室、三种压差计实物、任务单

2. 教学建议:讲授、多媒体教学、例题分析、工程案例分析、课堂讨论。

任务3管内流体流动时的阻力

1. 教学准备:教学课件、多媒体教室、三维动画教学视频、任务单、石油化工设计手册、摩擦因素图等工程图表。

2. 教学建议:讲授、例题分析、工程案例分析、提问、分析归纳总结。

任务4简单管路计算和管路的布置

1. 教学准备:教学课件、多媒体教室、化工流程图、化工布置图、化工厂图片或视频、任务单。

2. 教学建议:讲授、例题分析、工程案例分析、讨论归纳总结、工作任务导向。

任务5流量测定

1. 教学准备:流体力学实训室或多媒体教室、教学课件、各种流量计实物、教学视频。

2. 教学建议:行动导向教学法、老师演示、学生实做 任务6液体输送机械

1. 教学准备:教学课件、离心泵往复泵旋涡泵等挂图、教学视频、多媒体教室或流体力学实训室、石油化工设计手册、任务单。

2. 教学建议:讲授、例题分析、工程案例分析、课堂讨论或分组讨论、教师归纳总结。

任务7气体输送机械

1. 教学准备:教学课件和视频、多媒体教室、离心通风机罗茨鼓风机真空泵等挂图、石油化工设计手册、任务单。

2. 教学建议:分组讨论、老师归纳总结。 任务8化工管路拆装

1. 教学准备:流体力学实训室、各种类型和型号管子、阀门等零部件。

2. 教学建议:老师讲解演示、学生实做。 任务9雷诺实验

1. 教学准备:计算机模拟实训室、教学课件、计算机仿真软件。

教学建议:老师讲解演示软件的使用、学生实做、老师使用软件系统就实验原理和操作等问题提问、同学回答。

任务10 柏努利方程实验

1. 教学准备:计算机模拟实训室、教学课件、计算机仿真软件。

教学建议:老师讲解演示软件的使用、学生实做、老师使用软件系统就实验原理和操作等问题提问、同学回答。

任务11 流体流动阻力测定

1. 教学准备:计算机模拟实训室、教学课件、计算机仿真软件。

教学建议:老师讲解演示软件的使用、学生实做、老师使用软件系统就实验原理和操作等问题提问、同学回答。

任务12 流量计校正

1. 教学准备:计算机模拟实训室、教学课件、计算机仿真软件。

教学建议:老师讲解演示软件的使用、学生实做、老师使用软件系统就实验原理和操作等问题提问、同学回答。

任务13离心泵特性曲线测定

1. 教学准备:计算机模拟实训室、教学课件、计算机仿真软件。

教学建议:老师讲解演示软件的使用、学生实做、老师使用软件系统就实验原理和操作等问题提问、同学回答。

教学工具与媒体

学生已有基础

教师所需执教能力要求

多媒体教学设备

东方仿真软件公司购买的化工单元操作仿真软件

教学课件、视频教学资料、网络教学资源

化工设备教学挂图、从化工企业拷贝的化工流程图和化工布置图、工程案例

计算器

化工设计手册、国家标准手册、行业技术规范、操作规程

任务单

高等数学及工程具有较强的实验动手能力 数学知识、较强的计具有一定的生产一线实践经验、具算能力 备较高的工程素养

数学建模知识

工程制图知识及CAD

计算机技术及操作

力学及流体力学等物理知识

普通化学知识

具有相当的教学经验、能根据教学情况和教学内容灵活组织教学,活跃课堂气氛

具有较强 的学习能力

表6 学习情境描述

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表7 学习情境描述

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表8 学习情境描述

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表9 学习情境描述

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表10 学习情境描述

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表11 学习情境描述

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表12 学习情境描述

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表13 学习情境描述

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表14 学习情境描述

4. 实施建议

4.1教学方法

教师在教学中应营造这样一种氛围,教师和学生一起以探究的精神,积极主动地解决生产实际中的问题。在这个过程中老师应注重学生素质的全面培养,关注学生在学习中存在的困难和问题,采取有效的教学策略引导和帮助学生,同时不断发展教师自身对学生和课程本身的理解。在教学过程中,学生是学习的主体,教学必须从学生实际出发,激发他们的学习兴趣和潜力。

4.1.1注重工作任务导向教学和工程案例教学

工作任务导向是学生在课程营造的“真实的虚拟”职业情境中,以生产实际中的一个真实或虚拟的任务为载体,学生运用所学的知识和技能,采用科学的思维方法与合理的途径去探究、寻求与解决问题,从而获得知识、能力和素质的学习过程;关注学生经历探究过程、获得理智和情感体验、积累经验知识和科学知识的方法。教师要引导学生整理获得的信息,应用科学的思维和方法进行分析,通过分析和归纳总结,找出规律,得出结论。要让每个学生在这个过程中发挥主动积极的作用。

工程案例教学是将生产实际中的一个事件、情景或过程作为剖析对象,通过老师的引导、分析,同学间的讨论、沟通、交流,去发现和探究其中所用的知识和理论,分析解决问题的科学研究方法。在这个过程中,老师是一个引导者和参与者,可以提高学生的学习主动性和积极性,培养学生的科学思维,创新思维、团队精神和工程素养。

4.1.2注重学生“动脑”与“动手”的结合

将实际职业情境简化加工成具有普遍意义的学习情境——“真实的虚拟”情境,让学生在实践操作训练中,渗透理论知识的讲解,才能将实践知识和理论知识有机地结合起来,才能全面提高学生知识、能力与素质,既能使学生掌握专业技术知识,又能培养学生的专业实践技能。

4.1.3鼓励学生之间的交流与合作学习

教师应根据不同的教学内容,创造各种条件和形式,开展学生之间的交流。鼓励他们运用口头、书面、讨论、研讨等方式进行交流,鼓励开展开放性的讨论,对彼此的科学解释进行探讨和质疑,要引导学生学会放弃不合理或错误的结论,接受更为科学的解释。对于比较简单的问题,可由学生自己分析解决。对于比较复杂 的问题,鼓励以小组协作的形式,进行合作学习,发挥每一个人的长处,尤其是在实践教学环节中,明确要求同学间的团结协作。培养学生尊重他人、尊重科学的作风和团队精神。

4.1.4利用丰富的教学资源进行教学

化工原理课程所涉及的理论知识抽象难懂且复杂纷繁,需要具备很强的高等数学知识,化工设备又往往结构复杂,学生往往难以接受。多媒体技术和网络技术具有强大 的信息传播功能,是进行课程教学的极为有利条件。利用现代信息技术的根本目的在于促进学生的自主学习,改变传统的学习方式,看到信息时空,通过学习效率。通过多媒体动画讲解那些繁琐、枯燥的基本概念和理论,分析讲解那些看不见、摸不着的化工设备的内部结构及其工作原理,可以让学生能够比较轻松的理解和接受。利用计算机软件模拟仿真系统进行实践教学,是实训条件不足的一个重要补充。

4.2教学组织

4.2.1理论教学采用多媒体教学,扩大信息量,便于学生理解和接受。

4.2.2充分利用网络技术,搭建网络学习交流平台,实现网上模拟操作、网上教学、网上练习、网上答疑和网上考核。

4.2.3充分利用现有条件,建立理论-实践一体化教室,实现学中做、做中学。条件允许的话,应组织学生到企业参观和教学。

4.2.4根据教学内容的不同,采取启发式、研讨式等多种教学方式,促进学生之间的交流与合作学习,激发学生的学习主动性。

4.3考核评价

4.3.1考核评价的方式和要求

理论知识考核采取课堂提问、课堂练习、作业、研究性习题、学习态度考核、阶段性考核和期末综合性考核等多种形式相结合的方式进行。

课程评价要促进学生在科学素养方面的全面发展,也要能有利于学生的个性化发展,积极倡导评价目标多元化和评价方式的多样化。坚持终结性评价与过程性评价相结合,定性评价与定量评价相结合,学生自评、互评与他人评价相结合,努力将评价贯穿于学习过程中。

坚持评价内容的全面性和合理性,坚持评价方式和结果 的公正性及客观性。以利于引导学生的学习方式的转变,培养学生健康的人格。

4.3.2考核评价的结果

(1)形成性评价,是在教学过程中对学生的学习态度和各类作业、任务单完成情况进行的评价;总结性评价,是在教学活动结束时,对学生整体能力情况的评价。建议平时的学习态度占10%、书面作业占40%、课堂讨论、提问情况占20%、实作占10%、最后总结性评价占20%。

(2)本课程按百分制考评,60分为合格。

4.4教学资源

4.4.1利用现代信息技术,逐步开发建立教学资源库,包括教学录像、多媒体课件、电子教案、习题试题库、三维动画视频等,搭建多维、动态、、自主的课程训练平台,使学生的主动性、积极性和创造性得以充分调动。

4.4.2注意仿真软件的开发利用,以从东方仿真软件公司购买的仿真软件和动画素材为蓝本,编写开发化工单元操作软件包和化工设备操作软件包,让学生置身于网络学习平台中,积极自主地完成该课程的学习,为提高学生就业岗位的基本职业能力提供有效途径。

4.4.3搭建产学合作平台,充分利用本行业的企业资源,建设校外实训基地,满足学生观摩、实训和半年以上顶岗实习的需要,并在合作中适时关注学生职业能力的发展和教学内容的调整。

4.4.4积极利用电子书籍、电子期刊、数字图书馆、校园网、各大网站等网络资源,使教学内容从单一化向多元化转变,通过职业指导教师的指导或辅导,使学生知识和能力的拓展成为可能。

4.5其它说明

4.5.1教材使用建议

(1)教材采用陆美娟、张浩勤主编、化学工业出版社出版的《化工原理》(上、下)(第二版)2009年版。

(2)在使用教材时,应根据客观条件的差异、学生现有水平的差异、具体教学情况的差异,结合教学的实际需要,灵活和有创造性地使用教材。对教材内容、编排顺序、教学方法进行取舍调整。

(3)制作本课程的多媒体课件,采用多媒体教学。

4.5.2教材编写建议

本专业是学院根据社会经济发展的需要,于2011年新开办的专业。教学资源相对缺乏,教学实习实训条件相对落后,教材建设也起步较晚。我们准备组织人员,编写一部基于工作过程系统化的《化工设备》教材。对于本课程教材的编写,我有如下建议:

(1)教材应充分体现任务引领、行动导向的课程设计思路。

(2)教材内容选择应体现当前化工行业现状,教材应突出实用性、开放性和职业定向性,应避免把职业能力简单理解为纯粹的技能操作,同时要具有前瞻性,应将本专业领域的发展趋势及当前行业发展中应遵循的新规范、新技术和职业资格标准及时纳入其中。

(3)教材编写中要突出对学生学习方法的指导,教材编写时应设计相应的学习指导语,教材中给予针对性的提示,指导学生进行科学的学习,以帮助学生掌握学习方法,为后续的专业学习打下基础。

(4)编写教材时,课后习题要多样化,不仅要有巩固知识的基础题,还应设计一些开放性习题、研究性习题。教材中的实践教学设计不仅要具有可操作性,还要设计一些创新性的实验,选取一些来自生活和生产实际

中的测试项目和教师的科研课题,让学生自主在课余时间完成,培养学生的实践能力和创新精神。

(5)教材应以学生为本,文字表述要简明扼要,内容展现应图文并茂、突出重点、重在提高学生学习的主动性和积极性。

5. 教参资料

5.1陈敏恒主编. 化工原理上、下册. 化学工业出版社.1999 年6 月第 2 版

5.2姚玉英主编. 化工原理(新版)上、下册. 天津大学出版社. 1999 年8 月第1 版

5.3贾绍义 柴诚敬主编. 化工传质与分离过程. 化学工业出版社. 2001 年第1 版

5.4王绍亭 陈涛 主编. 化工传递过程基础. 化学工业出版社.1987 年11 月第1 版

5.5蒋维钧主编. 化工原理上、下册. 清华大学出版社.2003 年2 月第二版

5.6夏清等 编,《 化工原理(上、下册)》, 天津大学 出版社, 2006 年出版

5.7谭天恩、麦本熙、丁惠华编,《化工原理》,化学工业出版社

5.8周荣琪、雷良恒编,《化工原理学习指引》,化学工业出版社 1996

5.9陈敏恒,丛德兹,方图南编,《化工原理》,化学工业出版社,1990

5.10陈维纽主编,《传递过程与单元操作》,浙江大学出版社,1993

5.11朱有庭著,化工设备设计手册(上、下卷),化学工业出版社,2005。

5.12时钧等著,化学工程手册(上、下),化学工业出版社,2002年出版。


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