天津大学化工分离工程理论课和理论（含实践）课教学内容.doc

理论课和理论（含实践）课教学内容1 结合本校的办学定位、人才培养目标和生源情况，说明本课程在专业培养目标中的定位与课程目标我省为全国化工第一大省，近期发展目标是成为化工强省。但我省化工行业技术力量远落后于全国平均水平，为我省化工企业提供急需实用型技术人才是我校化学工程与工艺专业教学的主要任务。本课程重视理论和实践，注重技能性和实用性，强调学生能力的培养和素质的提高。通过本课程学习，学生可掌握各种常用分离过程的基本原理，操作特点，简捷和严格计算方法，强化改进操作的途径，了解一些新分离技术，提高学生理论联系实际，解决问题的能力，对同学今后胜任化工方面的生产、研究工作，以及继续深造都是非常重要的。因此，分离工程是化学工程及化学工艺专业和化学制药专业的主干课程之一。2 知识模块顺序及对应的学时第一章 绪论(2学时)：本课程的内容和任务；分离过程在化工生产中的重要性；分离过程的分类和特点；分离方法的选择；分离过程的集成化第二章 单级平衡过程（8学时）：相平衡；多元物系的泡点和露点计算；闪蒸过程的计算第三章 多组分分离过程分析与简捷计算（16学时）：设计变量；多组分精馏过程；萃取精馏和共沸精馏；吸收和蒸出过程；萃取过程第四章多组分多级分离过程的严格计算（8学时）：平衡级的理论模型；三对角矩阵法；逐级计算法第五章 分离设备的处理能力和效率（5学时）：气液传质设备的处理能力和效率；萃取设备的处理能力和效率；传质设备的选择；第六章 分离过程的节能（6学时）：分离过程的最小功和热力学效率；精馏过程的节能技术；分离顺序的选择第七章 其它分离技术和分离过程的选择（5学时）：膜分离技术；吸附分离技术；反应精馏；分离过程的选择实践（验）课教学内容（一）课程设计的思想、效果以及课程目标1、实践性教学的设计思想化学工程与工艺专业的培养目标及就业方向决定了该专业的毕业生应善于将所学理论知识与化工生产实际相结合，应具有较强的解决化工生产实际问题的能力。实践性教学环节是培养学生工程实践能力、全面提高学生素质的重要环节。分离工程课程实践性教学环节包括专业实验、生产实习、毕业实习、和毕业设计等实践活动。在教学实践活动中，我们始终将培养学生的创新意识、工程观点以及提高理论联系实际的能力放在首位，并贯穿于教学的全过程。由于学生都没接触过生产实践，缺乏工程实践的感性认识，往往难于将课程内容与生产实践联系起来，而化工生产过程中的实际问题无法从任何一本教科书中找出一一对应的答案，只有在理论与实践相结合的过程中不断的探索、思考、总结才能培养提高解决实际问题的能力。2、效果在实践性教学环节中，注意根据所涉及的生产装置的特点，结合所学课程的理论知识，出相关的思考题，教师还采用现场提问、指导的方式引导启发学生，激发学生的专业求知欲望，鼓励学生积极思考。使学生在直接与生产实践接触过程中，较快地认识完整的工艺流程、生产装置和典型设备，许多同学还能利用所学知识分析发现所实习装置中存在的一些不足，提出一些颇有见地的改进建议，有的还将建议体现于自己的毕业设计中。从而较好地解决了理论与生产实际结合的问题，培养解决工程实际问题的能力。3、课程目标通过本课程学习并结合毕业实习、毕业设计和专业实验等实践性环节，培养学生运用已学知识去解决实际工程问题的能力，初步具备有生产操作的预判能力，事故及现象的分析能力，工程设计计算能力。（二）课程内容1、毕业实习 实习厂家基本化工（有机或无机）生产厂家，如聚氯乙烯、甲醇、合成氨、尿素等生产装置，其特点是单元过程齐全，代表性强，实习效果好。实习时间：4教学周。2、毕业设计 聚氯乙烯生产装置合成工段工艺设计、聚氯乙烯生产装置分离工段工艺设计、甲醇生产装置工艺设计、合成氨生产装置合成工段工艺设计、尿素生产装置工艺设计等。设计时间，15个教学周左右。3、专业实验 中空纤维超滤膜分离实验，连续流动反应器返混实验，二元组分气液相平衡实验，乙醇催化脱水实验，乙苯催化脱氢实验，乙醇和叔丁基醇脱水缩合制乙基叔丁醚试验。（三）课程组织形式与教师指导方法 1、毕业实习 带队教师带学生下厂，根据实习厂家情况分成若干小组固定工段跟班实习，定期轮换实习工段。指导教师坚持现场指导：带学生跑流程，顺管线，看设备，为学生解难答疑；出一些与生产实际及所学知识有关的思考题，激发学生的学习积极性，启发拓宽学生的思路，引导学生熟悉各种化工单元操作在化工生产中的实际应用情况，逐步树立工程观点，培养理论联系实际和分析问题解决问题的能力；现场提问，考查学生实习情况，检查实习纪律遵守情况，发现问题及时解决；与厂家联系学生工余时间学习的场所，便于学生写实习报告，绘制工艺流程图和设备图，进行其它的业务学习。2、毕业设计 按设计课题分成若干个小组，通常应有固定毕业设计场所，固定指导教师，指导教师给出设计任务书，设计大纲，提出参考书目、设计具体要求和大致思路，跟班指导中注意以个别指导为主，集体辅导为辅，抓大放小，充分发挥学生的主观能动性和创造性，解答问题宜粗不宜细，对学生所提问题不简单判定对或错，对学生的不成熟观点、做法不轻易否定，而是启发学生从工程的观点、从多个角度考虑问题，逐步完善其思路和方案。通过毕业设计使学生掌握综合运用知识，完成所需数据查取、估算和选定，过程和设备的物料衡算和热量衡算，典型化工设备的设计和选型工作，锻炼培养其综合素质和能力。3、专业实验 按实验课题将学生分成若干小组，轮换完成各个试验。指导教师讲解实验要求、方法、步骤及注意事项，实验中注意指导学生准确认真完成实验各个环节，用理论知识预测、分析实验现象，正确解答实验的有关思考题，高质量的完成实验报告。（四）考核内容与方法1、毕业实习考核 考核内容为业务和纪律两方面，业务考核主要三个方面：一是学生实习报告、图纸绘制情况，再是实习期间跑流程、提问题及回答教师所提问题情况，三是实习结束前组织一次检查实习业务掌握情况的考试。纪律考核主要是实习是否无违反学校、厂家和实习队的纪律，与工人师傅相处情况等，其一般占总成绩10。2、毕业设计 考核内容为业务和纪律两方面，业务考核主要三个方面：一是毕业设计说明书、工艺流程图和设备图绘制情况，二是设计中提问题的深度及回答教师所提问题情况，三是毕业答辩情况。纪律考核主要考核设计中遵守纪律情况，其一般占总成绩10。3、专业实验 考核内容为业务和纪律两方面，业务考核主要三个方面：一是学生实验预习情况，二是实验操作、对相关问题的理解及回答教师所提问题情况，三是实验报告编写尤其是相关思考题解答情况。纪律考核主要是实验期间遵纪情况，其一般占总成绩10。三个考核均按优秀、良好、中等、及格和不及格五级记成绩（五）创新与特点化学工程与工艺专业的培养目标及就业方向决定了实践性环节尤其是毕业实习和毕业设计在该专业教学过程的重要性，一是可有机地将理论知识和生产实际相结合，提高学生解决实际问题的能力；二是毕业设计过程几乎涉及到该专业所有的专业基础课和专业课的知识，并且往往是多学科知识的综合应用，这既是对多年所学知识复习、巩固、提高的过程，更是培养综合运用各科知识解决化工实际问题能力的过程；三是该环节对于培养学生科学思维、工程思维、经济思维能力，培养学生创新意识、工程意识和创新能力都是至关重要的。可以说，实践性教学环节对于化学工程与工艺专业是不可替代的。教学条件一、教材使用与建设1、使用天津大学陈洪钫和刘家祺教授1995年主编、已经再版过十几次的化工分离过程为主要教材，选用刘家祺2002年主编的“面向21世纪课程教材”分离过程、华东理工大学邓修和吴俊生2000年主编的化工分离工程及华东理工大学张一安，徐心茹主编的石油化工分离工程等优秀教材为辅助教材，形成一套合理的教材体系。 2、自编了分离工程电子教案。 3、编篡整理了“分离工程习题集及解”。 4、初步形成了“分离工程试题库”以上教材和辅助材料的使用，收到好的效果。二、扩充性资料使用校图书馆网络或馆内图书资料、院资料室资料及工厂相关技术资料等多渠道扩充资料可促进学生主动学习。三、实践性教学环境专业实验室现有实验教学面积300平方米，实验室装置先进，检测手段可靠，可高质量开出超滤、气液相平衡、停留时间分布等8个相关的专业实验，为课程的实践性教学环节提供了良好的条件。走厂校联合的路子，与我省诸多著名化工企业协作，建成了多处实习基地，各实习基地均有生产规模大、效益好，工艺过程先进可靠，单元操作过程齐全，装置设备典型，企业管理好，员工素质高，接待学生实习经验丰富，学生实习效果好的特点，学生通过去生产现场参观、实习，使学生应用了理论知识，获得化工生产的实际知识，为学生能力的培养创造条件。四、网络教学环境校园网络可满足网络教学活动的需要。分离工程课程的发展趋势：1、应用信息技术提高教学质量与教学效率。制作分离工程课程的电子教案和电子教学课件，并应用于教学实践，对多媒体教学的方式进行不断的优化。充分利用现代化的教学手段、条件、工具，采用先进的的教学方法，突出现代化教学手段的先进性、实践性和应用性，引导学生积极主动地学习，给学生创设独立思考、分析和解决问题的机会和条件，培养他们的自学和创新能力。2、探索理论与实践密切结合型教学模式。在课程的讲授、作业、课程设计与讨论、教材、考试等教学环节进行教学模式的探索。(1) 针对分离工程课程工程实用强的特点，除课堂讲授之外，利用生产实习、毕业实习机会组织学生现场参观考察典型的化工生产过程和化工分离装备。并利用多媒体教学的优势，将各种分离设备的结构、特点、适用条件形象生动的展现给学生，提高学生学习兴趣和学习效果。(2) 课程讲授重点在引导学生把握该课程的思维方式和研究方法，讲授核心的知识点。对重点、难点讲深讲透，引导学生多角度、深层次地理解基本原理；讲授内容宽而新，以学科的发展为大背景，了解课程基本原理在大学科中的定位，以及与学科最新发展的联系。(3) 结合毕业实习、毕业设计环节对分离工程知识的应用培养学生独立思考、独立解决问题的能力。毕业实习和毕业设计是学生毕业前对所学各科知识的一次系统训练。需要同学富有创造性地综合运用相关知识完成设计任务，化工分离方面知识是过程中应用最广、最为重要的知识之一。充分利用专业课教师带学生毕业环节的优势，一方面课堂教学注意将所讲内容与毕业环节的应用相联系，另一方面在毕业环节中引导启发同学创造性地运用所学理论知识观察、分析、解决实际问题，有效地提高了同学的综合素质和能力。3、探索作业、考试内容及方法的改革。课程作业避免重复的题海训练，精选作业题，并根据教学内容除相关思考题，激活学生的创新思维，培养学生在自我知识更新与学科发展层面上敢于并善于发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力，变被动接受知识为主动探索知识，考核中综合型的与生产实际联系密切的内容占一定比例。 教学方法与教学手段分离工程课程的教学方法和教学手段中，采用了多媒体电子课件，利用新型的教育媒体，丰富的表现形式，给教学提供了良好的教育平台，提高了教学效率，保证了教育教学质量的提高。分离工程课程的教学中涉及较多的图表，传统教学方法中，图的表述形式和内容受到局限。应用现代教育技术可以通过各种手段将之更加直观、形象地表述出来，从而加强学生实际与理论联系，并结合工程实际，培养学生的工程与创新能力。这也正是培养基础扎实，知识面宽，工程意识和工程能力强，有创新意识和能力的复合型化工类专业人才的教改思想。课堂教学活动是教师引导下学生积极参与的学习过程，教师的引导非常重要和关键，在课堂教学中采用启发式教学，反对“灌输式”、“一言堂”的教学模式，要想法使学生集中注意力，思想始终处在积极思维状态。教师尽量选择一些与生产实际联系紧密的问题进行分析、讨论，注意引导学生从生产性、经济性方面考虑，要对不同的分离方案方案进行对比，得出结论，从中提炼工程观点。在教学内容上，以突出重点，精讲多练为原则。教师在处理教学内容上必须少而精，做到详略得当，不能面面俱到。教师更多的是讲解处理方法，对学生易于掌握和理解的内容可粗讲，讲清思路和处理方法后直接通过习题练习加以巩固。例题和习题是理论联系实际的桥梁。习题的选择，一要加强题目的针对性，使学生在解题过程中加深对基本教学内容的理解。二要加强题目的真实性，应力求反映化工生产中实际，使学生通过例题和习题巩固提炼所学知识，总结出规律性的东西。三是增强分析判断能力的训练，提高学生对过程发展方向和结果作出定性的预测和快速反应的能力。积极利用现代化的教学手段、条件、工具，采用先进的理论联系实际的教学方法和考核制度，提供灵活、宽松和先进的教学与学习环境，突出现代化教