化工单元操作及设备课程标准

化工单元操作及设备课程标准课程名称化工单元操作及设备课程编码课程类别专业核心课适用专业应用化工技术专业学 制三年制学 时128执笔人拟定单位系（部）意见：学院审核意见： 年 月 日 一、课程定位和课程设计（一）课程性质与作用化工单元操作及设备是应用化工技术专业进行岗位能力培养的一门专业核心课程。该课程体系符合高技能人才培养目标和专业技术领域职业岗位的任职要求，对学生职业能力的培养和职业素养的养成起到关键作用，课程所涉及的知识和技能在实际生产中具备很高的应用价值，为学生进行化工单元操作的学习提供技能训练，为岗位需求提供职业能力，为培养高素质技能型人才提供保障，是培养学生职业技能的一门必不可少的课程。本课程要求学生在学习了高等数学、无机化学、有机化学、化工制图等前续课程的基础上开设，使学生掌握基本的化工单元操作知识和原理，具备相应的设备操作能力，为化工工艺学、化工仪表及自动化、单元操作实训、化工顶岗实习等后续课程的学习打下坚实的基础。同时注重培养学生的方法能力、社会能力，最终培养学生的化工生产职业综合能力。（二）课程设计理念本课程通过对单元操作的基本理论、单元设备设计与选型、单元设备操作与控制，工艺指标与评价的合理整合，使学生理解单元操作的基本理论，掌握化工单元操作设备的选型与设计、操作与维护及单元过程的控制等核心职业能力。在此基础上，通过生产实习和短期培训，使学生具备初级化工操作工的基本素质，将理论与实践相结合，体现职业教育“以就业为导向，以能力为本位”的培养理念。本课程着重于奠定学生的化工基本理论知识，在此基础上培养学生的化工职业素养和基本操作技能，以提高综合职业能力为核心。（三）课程设计思路从人才培养目标出发，认真剖析人才培养的知识、能力、素质目标三个层面的相互关系，积极进行教学改革，优化课程体系与教学内容，注重能力培养。本课程将理论知识进行模块化划分，采用课堂讲授法、启发引导法等教学方法，让学生首先掌握本门课程中的基本概念、基础理论知识，夯实基础，为培养学生化工单元操作的岗位技能、技术应用能力打好基础。在此基础之上，结合校内、校外教学资源，通过对校内单元操作实训设备的认知学习，校外工厂的认知学习，使学生建立用工程技术观点、技术经济观点观察、分析、解决单元操作中的操作问题，将理论与实践相结合，以“必须够用”为原则，重点培养学生的工程技术观点。二、课程目标1、知识目标(1)理解流体动力学的基本概念、原理及基本计算方法；(2)熟悉流量和液位测量方法及离心泵的选型、安装、操作；(3)了解非均相物系分离的基本原理，重力沉降和过滤的基本概念;(4)掌握热量传递过程中的传热单元操作的基本概念及传热基本方程；(5)掌握气体吸收的基本原理及其相关计算；(6)掌握两组分溶液精馏的原理和流程，精馏塔的操作及设计计算方法；(7)掌握干燥过程的基本概念，熟悉湿空气的性质，干燥过程的物料衡算、热量衡算及干燥速率曲线；(8)熟悉各工艺参数对化工单元操作设备的影响；(9)熟悉各单元操作设备的操作与自动控制。2、能力目标(1)会查阅有关工程计算图表和手册，能借助工程计算图表和手册进行简单的操作型和设计型计算。(2)能根据流体流动的基本原理，选择和设计管路及设备并正确安装操作。(3)能根据热传递的基本原理，选择和设计换热器，并探讨化工生产中的节能降耗问题，并形成报告提交。(4)能根据物系的不同特点选择不同的分离方法，根据传质的基本原理，选择和设计传质设备并正确操作。(5)能操作基本的精馏分离设备，能根据各项指标分析精馏过程运行是否正常，能熟悉的对各项工艺参数和指标进行控制。(6)能操作基本的吸收解吸分离设备，能根据各项指标分析吸收-解吸过程运行是否正常，能熟悉的对各项工艺参数和指标进行控制。3、素质目标(1)具有良好的政治素养、行为规范和职业道德素质。(2)具有组织和协调能力。(3)具有团队精神和与他人交流沟通能力。(4)具有诚实守信、敬业精神。(5)具有强烈的社会责任感。(6)具有查找资料获取信息的能力。(7)具有较强的逻辑思维能力。三、课程内容与教学要求课程内容以典型单元操作为主线，进行模块划分，每一模块包含化工单元操作及设备的简介、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，从而培养学生在职业技术岗位的技能和应用能力。通过本课程学习，培养学生应用已学过的基础理论解决实际工程问题的能力，使学生掌握化工生产的基本原理和方法。课时分配表：1.理论教学序号项目名称（单元名称）学习任务教学内容学习目标教 学设 计学时知识要求能力要求素质要求1模块一流体输送流体的基本性质及流体输送设备的结构、原理、选用、安装、操作；流体的基本性质；伯努利方程；离心泵的结构、原理类型及特性曲线；熟悉流体的基本性质；掌握伯努利方程及其应用；掌握管路的选择和安装； 掌握离心泵的结构、原理类型及特性曲线；会基本的化工管路的布置与安装；能进行离心泵的选型、安装与操作；会离心泵常见故障分析与排除；培养学生严谨的工作态度和规范性；培养学生自学、思考、判断的能力；理论实践相结合202模块二传热传热的基本概念、传热系数的获取方法及换热器的结构、选用、操作和维护；传热的概念；传热系数的计算方法；强化传热的基本途径；换热器的结构、类型、选用原则及操作维护；熟悉传热单元操作的基本概念及方式；掌握传热系数的计算方法；掌握强化传热的基本途径；掌握换热器的结构、类型、特点及选用与设计原则；会正确选择及设计换热器；能知道换热过程的强化、节能的方法；能正确操作换热器，并会保养、检查、排除换热器故障；培养学生环境保护意识，节能减排、清洁生产的意识；培养学生查找资料获取信息的能力；培养学生安全操作的意识；理论实践相结合223模块三非均相物系分离非均相物系的分离方法和沉降、过滤的基本原理、设备结构以及分离方法的选择；沉降的基本原理、影响因素；降沉室、旋风分离器的结构、工作原理、应用条件；过滤的基本知识；板框过滤机的工作原理和特点；熟悉非均相物系的分离方法；掌握沉降的基本原理，降沉室、旋风分离器等设备的结构和工作原理；熟悉过滤基本概念，了解板框过滤机的工作原理和特点；能根据沉降、过滤的原理，正确合理的选择除尘器、过滤器；能正确操作板框过滤机；培养学生较高的学习积极性和团队精神；培养学生的思考、判断与分析能力；理论实践相结合84模块四蒸发蒸发的概念、类型、特点、应用以及蒸发设备的结构特点和操作；蒸发的概念；蒸发与传热的区别；单效蒸发的原理，多效蒸发的流程及节能意义；蒸发设备的结构、特点；了解蒸发的概念及应用；掌握单效蒸发的原理和多效蒸发的流程；掌握蒸发设备的结构、特点；会典型蒸发器的操作步骤；能够知道蒸发器常见故障与处理方法；培养学生环境保护，节能减排的意识；培养学生安全操作的意识；理论实践相结合85模块五干燥干燥过程中的湿空气、湿物料中水分的性质，干燥设备的结构、特点、选用原则、操作及工艺参数的调控；干燥的概念及对流干燥的原理；湿度、相对湿度的概念、计算；湿物料中水分的性质；干燥速率及影响因素；了解干燥的概念及对流干燥的原理；掌握湿空气的性质及湿物料中水分的性质；掌握干燥速率曲线；掌握干燥设备的结构、特点、选用原则；能掌握干燥器的操作及工艺参数的调节；能够对干燥器进行合理选择并处理常见故障；培养学生行为规范和职业道德素质；培养学生组织和协调能力；培养学生获取和分析信息的素质和能力理论实践相结合106模块六精馏精馏分离过程的原理以及板式塔的组成结构、操作步骤、工艺指标控；精馏分离的概念、分离原理；精馏物料衡算及塔板数的确定方法；精馏操作控制参数对精馏的影响；板式塔的结构、塔板上的不正常现象； 熟悉精馏分离的概念原理；掌握相平衡原理；掌握精馏操作控制参数对精馏的影响；掌握板式塔的结构、塔板上的不正常现象；熟悉板式塔辅助设备的作用；会操作板式精馏塔；能够正确控制、调节精馏过程中的工艺参数；能够正确处理精馏过程中的不正常现象；培养学生理论联系实际，分析化工生产实际问题并解决问题的能力；培养学生诚实守信、敬业精神；培养学生查找资料获取信息的能力；培养学生团队精神和与他人交流沟通能力；理论实践相结合227模块七吸收吸收的概念、吸收速率的确定以及吸收设备的结构、填料的类型和填料吸收塔的操作；吸收原理及亨利定律；吸收速率方程及其意义；吸收塔的结构、填料的类型及其特点；掌握吸收原理及亨利定律；熟悉吸收速率方程及其意义；掌握吸收塔的结构、填料的类型及其特点；会操作填料吸收塔；能够正确调控工艺参数；培养学生严格执行操作规程的素质；培养学生诚实守信、敬业精神；培养学生查找资料获取信息的能力；培养学生团队精神和与他人交流沟通能力；理论实践相结合142.实验教学（这部分课时包含于理论教学课时内）序号教学内容知识内容与要求（必备的知识）技能内容与要求（应具备的技能）参考学时1实验一雷诺演示掌握流体在管内流动的不同形态；熟悉流体流动型态与雷诺数的关系；了解层流与湍流速度分布规律；能够通过流线形状判断圆管内流体流动形态；会通过流体速度来控制流体形态；22实验二流线演示实验了解流体流动过程中流线的概念；观察在定态流动时，流体流过不同结构体的流线情况；能操作仪器使流体流过弯曲、突然扩大、突然缩小的流道而形成漩涡；定性考察流线与流速的关系。23实验三非均相物系分离观察旋风分离器气固分离的现象；了解非均相分离的运行流程；.掌握旋风分离器的作用原理会使用旋风分离器来分离气固混合物；44实验四恒压过滤常数测定熟悉板框压滤机的构造和操作方法；通过恒压过滤实验，验证过滤基本理论；了解过滤压力对过滤速率的影响；能完成板框压滤机的装合、过滤、洗涤、卸渣、整理等操作过程；45实验五能量转换实验了解流体在管内流动时静压能、动能、位能之间的转换关系；观察流体流经扩大收缩段和位置改变时，各截面上静压头和冲压头的变化；能正确记录实验数据并进行数据处理；能够正确操作实验装置中的流量计、离心泵；46实验六固体流化态实验掌握固定床压降和流化床临界流化速度的计算公式；掌握测定流化曲线和临界流化速度；能通过实验观察固定床向流化床转变的过程；能通过实验掌握聚式流化床和散式流化床流动特性的差异；27实验七板式塔操作演示掌握板式塔极限操作状态、漏液点、液泛点；掌握板式塔各类型塔板的结构，比较各类塔板上的气液接触状况；会正确操作板式塔；能掌握不同类型塔板上气液接触状况；28实验八化工流体综合实验掌握光滑管、粗糙管的阻力系数与雷诺数的关系；掌握测量阀门局部阻力的方法；能正确记录实验数据并进行数据处理；能够正确操作实验装置中的流量计、离心泵；4四、课程实施条件1.专任教师要求在专业背景方面要求主讲教师熟知本课程在应用化工技术专业人才培养中的地位和作用，对该课程体系有足够的了解，特别是本课程与前后续课程间的关系。在专业知识方面要求主讲教师具有扎实的化工单元操作理论基础知识，具备与岗位职业要求相符的职业技能，有具较强的教学方法设计能力、课堂组织实施能力、良好的职业道德和责任心。与此同时，要求主讲教师熟悉化工生产的基本特点，对工学结合有较深刻的认识，具有研究生以上学历，同时必须经过校内外的相关教学项目的实践指导培训。2.课程资源的开发与利用（1）校内实训基地校内建有化工实训车间，有流体输送、传热、精馏、干燥、吸收-解吸等典型单元操作的实训设备。实训设备具有工厂情景化的特点，通过应用DCS控制系统，尽量贴近工厂实际，便于培养学生的岗位职业技能。学生通过对实训设备的认知学习，对装置的操作规程、工艺指标控制的学习，更能加深学生对理论知识的理解和记忆，明确理论知识的应用方向，提升职业技能素养。因此，化工单元操作实训设备能够满足学生在知识、技能、素质方面的培养目标。（2）校内模型、仿真软件校内拥有化工单元模型室，化工单元仿真软件等校内教学资源。典型单元操作设备的模型能够满足教学过程中学生对设备结构的认知学习，将抽象问题形象化，利于学生理解记忆，便于教师讲授。化工单元仿真软件利用现代多媒体技术再现真实的生产工艺，不仅提高了学生的学习兴趣，同时为学生提供了模拟真实的操作场景，对提高教学效果和操作技能创造了条件。（3）校外实习基地除了校内课程资源，学校也积极与企业签订校企合作项目，成立校外实习基地。在课程开设过程中，让学生参加短期工厂认知实习，使学生对本专业的知识领域及相关概念有了初步的认识和宏观上的把握，学生通过观摩实际生产环节，一方面可以对所学专业的性质、内容及其在工厂生产中的地位、作用有一定的认识，建立起对本专业相关知识的感性认识，在实践中了解专业、熟悉专业、热爱专业，培养学生对化工专业学习的兴趣；另一方面，使学生了解实际生产过程，提升学生对专业知识学习的自觉性，为学生学习本课程奠定基础。3.教材的选用与编写（1）教材选用化工单元操作及设备，冷士良主编，化学工业出版社。该教材为普通高等教育“十一五”国家级规划（高职高专）教材，该教材从职业岗位需要出发，以能力培养主线组织内容，始终贯彻了“了解概念、理论够用、强化应用”的职业教育理念。各章节中的流程及操作举例均由企业提供，再将概念、理论与之结合起来编写，因此教材既符合岗位工作需要，又符合认知规