《化工总控操作技术Ⅱ》课程标准

《化工总控操作技术Ⅱ》课程标准课程代码：X0201840课程类别：核心课程授课系（部）：化学工程系学分学时：5学时、102学时一、课程定位与作用1.课程的定位：本课程是应用化工技术专业的专业核心课程；是校企合作开发的基于工作过程的课程；是“练、学、思、拓”的能力训练模式课程。2.课程的作用：本课程是应用化工技术专业的核心课程之一，以甲醇生产工艺过程为教学主线，通过甲醇典型产品生产学习，掌握化工生产工艺原理、工艺流程、控制方案、主要设备的工作原理构造及其操作、开停车操作、事故分析与处理、安全与环保等知识和DCS操作技能。本课程是针对本专业人才培养目标和专业相关技术领域职业岗位（群）的任职要求，以化工总控工职业能力培养和职业素质养成为目标，设置的工学结合综合实践性课程，为培养目标的实现，起到了强有力的促进作用。3.与其他课程的关系：本课程是专业顶岗实习前的一门专业综合实践性课程，已完成前导课程，如专业基础课程无机化学、有机化学、分析化学、化工仪表及自动化、化工机械设备等，专业课程如化工单元操作、有机化工生产技术、无机化工生产技术、化学反应生产过程与设备等课程，本课程以典型产品工艺生产过程为载体，将前导课程知识和技能应用实践。二、课程目标《化工总控操作技术Ⅱ》课程目标是，参照《化工总控工国家职业技能标准》，以典型化工产品甲醇生产任务为载体，进行课程的整体设计。通过各个工序生产原理、工艺流程、工艺条件、主要设备、操作规程、DCS操作、常见故障处理等内容学习训练，积累现代化DCS控制生产装置的学习方法，构建化工通用能力和DCS操作经验，使学生进入化工企业后，能够快速成为一名合格的化工总控工高技能人才。1.知识目标（1）了解甲醇工业的发展概况，甲醇生产原料的选择与比较；（2）掌握甲醇生产各个工序的基本原理、工艺流程、工艺条件、影响因素以及主要设备的构造；（3）掌握各个工序的操作规程；（4）掌握甲醇生产安全防护、节能措施和清洁生产等方面的基本知识。2.能力目标获得独立解决具体问题所需要的工作方法和学习方法，包括：（1）能按照各生产岗位操作规程的要求进行开停车操作；（2）能对各工序的操作参数进行调节控制；（3）能分析和处理各工序出现的异常现象；（4）初步具备甲醇安全防护和清洁生产的能力；（5）能分析各工序所采取的节能措施。3.素质目标（1）培养学生具有较强的发现问题、分析问题和解决问题的能力；（2）使学生善于表达自己的意见，阐述自己的观点；（3）具有较强的工程意识、安全意识、环保意识、成本意识；（4）培养严谨、细致、规范、认真的工作态度和职业素养；（5）培养学生自主学习的能力；（6）具有团队意识和合作精神；（7）具有规范操作和文明操作意识；（8）具有“6S”管理意识。三、课程设计1.设计基本理念本课程以甲醇生产工艺过程为教学主线，学习甲醇生产的工艺参数的控制、设备的构造及其操作。在教学中注重学生对过程控制及其操作方法的理解，学习必要的原理性知识，把过程原理、工艺过程、操作规程融会贯通，强调的理论性和实践性的有机结合。同时，在教学内容上突出操作技能的训练，如开停车操作；设备的操作规程；常见故障的排除等，为学生可持续发展奠定良好的基础。2.总体设计思路本课程以甲醇生产工艺的三个工段设计学习情境（课程单元），以工艺仿真软件为载体，围绕工艺原理、工艺流程、参数操作与控制、故障分析与处理等内容设计学习项目和训练任务，在项目和任务实施中引入“练、学、思、拓”训练模式，通过任务训练掌握知识，培养技能。课程在实施过程中邀请企业专家进行理论教学、实践指导和技能考核评价。课程教学内容上，注重启发和引导学生，对工艺原理、过程控制的理解，把工艺过程原理、工艺流程、操作规程融会贯通，强调理论性和实践性的有机结合。同时，突出化工总控工职业技能的训练，如工艺流程图的识读、操作规程识读、DCS操作、设备结构及操作、常见故障的分析与处理等。课程教学方法上，依托信息化仿真操作平台、专项资源库，实施项目化教学，将理论教学和操作实践相结合，形成“练、学、思、拓”的能力训练模式：1.课堂以学生为主体、以能力培养为核心、以挖掘学生潜力为宗旨；2.课下以学生自主学习、收集信息、思考问题、自主训练为主；课堂以团队交流、教师答疑、指导训练为主；3.构建学生思考、训练、拓展平台①在线仿真操作平台——学生通过校园网，可以在寝室操作训练，突破时间和空间限制；②专业互动平台——如：“雨课堂”智慧教学、海川化工论坛等专业平台，使学生找准切入点、进入角色、激发兴趣、开拓视野和探究精神；③专项资源库——构建甲醇理论与生产实践资源库，以文字、图片、视频、动画格式，构建本专项课题资源。通过“练、学、思、拓”的能力训练模式，学生构建属于自己的理论与实践应用体系、积累自己的可借鉴的自主学习和解决综合课题的经验。课程开发和学习情境设计，整个学习领域由以下学习情境（课程单元）组成：学习情景1学习情景2学习情景3甲醇原料气的制备甲醇的合成粗甲醇的精制3.课时分配建议本课程课时为102课时，其中理论教学18课时，实践教学84课时。序号课程单元学习任务及教学要求参考学时学习任务教学要求理论教学实践教学1甲醇原料气的制备1.甲醇的理化性质和用途；2.甲醇原料气的要求、固体燃料的性能分析3.德士古水煤浆造气的原理、工艺流程、工艺条件4.德士古煤气发生炉的结构、特点与流程5.德士古水煤浆加压造气工序开停车操作，参数的调节，以及常见事故的分析与处理6.环保节能降耗的措施通过理论学习和项目化实训的训练，教师讲解和仿真实训相结合，以仿真工艺流程图为主线，抓住节点，学会调节气化炉气煤比、气化炉温度控制、煤浆的制备、黑水和灰水的循环利用、炉渣的排放等，强调正常开停车及运行操作的步骤，考核学生对常见事故的判断及处理能力。在仿真实训过程中，发现问题、解决问题、获得知识和能力，培养学生的职业核心能力10302甲醇的合成１.甲醇的工业生产方法—合成气化学合成法；２.合成气的工业规格要求；３.甲醇产品的主要质量指标；４.甲醇合成反应的热力学和动力学分析；5.甲醇合成催化剂的种类、性能；6.低压法甲醇合成的原理、工艺条件、工艺流程；7.合成反应器的结构。8.甲醇合成工序开停车操作，参数的调节，以及常见事故的分析与处理9.节能降耗的措施通过理论教学和甲醇工艺仿真软件的训练，使学生熟悉以煤为原料制合成气的低压法甲醇合成工艺，学会调节合成塔进出口温度、汽包液位、汽包压力、分离器入口温度、分离器液位、系统压力、原料气氢碳比、膨胀槽压力、弛放气压力等工艺参数。从而理解温度对甲醇生产的影响，掌握温度的选择原则；压力对甲醇生产的影响，掌握压力的选择原则；理解掌握合成气的组成和配比对甲醇合成反应的影响。理解循环气中的惰性气体对合成甲醇的影响；学会通过汽包压力来控制合成反应器的温度；掌握甲醇合成的开停车步骤，以及常见故障的分析和处理。4343粗甲醇的精制１.精甲醇的质量标准及分析方法，精制的要求及方法2.精甲醇双效法三塔粗甲醇精馏工艺流程及主要设备，工艺指标以及操作要求3.精馏工序的开停车、调节参数，分析影响精馏操作的因素并调节，进行产品质量的控制等4.判断精馏工序常见事故并分析发生原因，在操作与控制过程中正确处理常见异常现象5．节能降耗的措施通过理论教学与甲醇精馏仿真工艺软件的训练，使学生熟悉双效法三塔精甲醇精馏工艺流程，强调分离过程的主要设备如精馏塔、冷凝器、再沸器等设备的功能与操作；学会调节精馏塔液位、温度、压力；掌握此工艺在节能降耗方面的优点；掌握精甲醇精制的开停车操作，以及常见故障分析和处理。4201884合计1023、课程单元描述课程单元1课程单元名称甲醇原料气的制备课时数理论教学实践教学1030学习目标知识目标1.了解现代化工厂的现场装置、总控室工作环境及工作环境；2.了解甲醇的工业应用；3.了解甲醇生产各种方法的特点；4.了解甲醇工业生产的方法；5.理解甲醇原料气制备的原理、流程、工艺条件、操作参数、主要设备的工作原理及结构；6.掌握水煤浆加压造气工段开停车操作、参数的调节与控制；7.理解水煤浆加压造气常见故障出现的原理；8.了解环保节能降耗的措施；9.了解生产过程中的安全、卫生防护、设备维护和保养知识。能力目标1.能说出德士古水煤浆造气工艺流程，以及各个设备的作用；2.能绘制水煤浆加压造气工段的流程图，正常操作的要点；3.能根据生产操作规程进行开停车操作；4.能对造气工段进行操作参数控制；5.能分析和处理操作常见的故障。素质目标1.经济成本意识；2.工程意识；3.团队意识和合作精神；4.劳动保护和安全意识；5.规范操作和文明操作意识。学习内容1.甲醇生产工艺流程的确定；2.德士古连续气化法的特点；3.德士古连续气化法制水煤气的原理、工艺条件、工艺流程；4.德士古气化法关键设备的结构、特点与流程；5.德士古气化的开停车操作以及故障的处理6.环保节能降耗的措施教学方法和建议教学方法：教学方法：项目化教学、仿真教学法、“练学思拓”训练模式教学建议：1.将原料气的制备作为课程的项目，以水煤浆加压造气工艺仿真软件为载体，对原料气制备的原理、流程、工艺条件、设备结构及操作、参数控制、故障分析与处理进行学习；2.学生通过仿真训练，强化造气工段的操作与控制、在完成项目过程中应用和总结知识、在实际完成项目过程中发现问题、解决问题、获得知识和能力，培养学生的职业核心能力；3.教师应提前准备好学习引导材料，提出学习问题、准备好教学场地和设备。教学条件要求1.课程标准2.授课计划3.授课教案4.仿真软件5.项目任务书6.任务指导书学生已有基础1.原料气制备的方法；2.懂得仿真软件的基本操作；3.具备一定的识图能力；4.节能降耗与环境保护知识；5.化工生产成本知识。教师所需执教能力要求1.具备工程实践经验；2.能进行水煤浆加压造气工艺仿真操作指导；3.能根据工作岗位要求设计教学情境；4.能按照设计的教学情境实施教学；5.能够正确、及时分析和处理学生误操作产生的相关问题及故障。校企双师授课安排建议校内教师授课内容：生产方法的选择；应用生产原理确定工艺条件；生产工艺流程的组织；4.仿真工艺流程的讲解。企业兼职教师授课内容：正常生产操作；2.异常生产现象的判断和处理。课程单元2课程单元名称甲醇的合成课时数理论教学实践教学434学习目标知识目标1.了解甲醇的性质、产品质量指标要求、用途及其生产方法；2.了解原料的来源，合成气的制取方法；3.理解甲醇合成的生产原理和影响因素、工艺条件、催化剂；4.掌握甲醇生产条件的确定、控制及常见异常现象的分析、判断和处理方法；5.掌握工艺流程图及主要设备的基本结构；6.了解生产过程中的安全、卫生防护、设备维护和保养知识。能力目标1.能说出甲醇合成工艺流程，以及各个设备的作用；2.能绘制本工艺的流程图；3.能根据生产操作规程进行开停车操作，正常操作的要点；4.能对合成工艺进行操作参数控制；5.能对故障进行判断、分析和处理；6.能分析惰性气体对合成甲醇的影响。素质目标1.经济成本意识；2.工程意识；3.团队意识和合作精神；4.劳动保护和安全意识；5.规范操作和文明操作意识。学习内容生产方法的选择；生产准备；应用生产原理确定工艺条件；生产工艺流程的组织；正常生产操作；异常生产现象的判断和处理。教学方法和建议教学方法：项目化教学、仿真教学法、“练学思拓”训练模式教学建议：1.将甲醇合成作为课程的项目，以甲醇合成工艺仿真软件为载体，对合成的原理、流程、工艺条件、设备结构及操作、参数控制、故障分析与处理进行学习；2.学生通过仿真训练，强化合成工段的操作与控制、在完成项目过程中应用和总结知识、在实际完成项目过程中发现问题、解决问题、获得知识和能力，培养学生的职业核心能力；3.教师应提前准备好学习引导材料，提出学习问题、准备好教学场地和设备。教学条件要求1.课程标准2.授课计划3.授课教案4.教学案例5.仿真软件6.项目任务书7.任务指导书学生已有基础1．甲醇的理化性质；2.懂得仿真软件的基本操作；3.具备一定的识图能力；4.节能降耗与环境保护知识；5.化工生产成本知识。教师所需执教能力要求1.具备工程实践经验；2.能进行甲醇合成工艺仿真操作指导；3.能根据工作岗位要求设计教学情境；4.能按照设计的教学情境实施教学；5.能够正确、及时分析和处理学生误操作产生的相关问题及故障。校企双师授课安排建议校内教师授课内容：生产方法的选择；应用生产原理确定工艺条件；生产工艺流程的组织；仿真流程的讲解。企业兼职教师授课内容：正常生产操作；异常生产现象的判断和处理。课程单元3课程单元名称粗甲醇的精制课时数理论教学实践教学420学习目标知识目标1.掌握双效法三塔粗甲醇精馏原理及工艺流程；2.掌握粗甲醇精馏的主要设备及操作；3.熟悉粗甲醇主要杂质及分离要求；4.了解精甲醇的质量标准及分析方法；5.了解其他粗甲醇精馏的工艺流程；6.理解精馏中的节能工艺；7.了解生产过程中的安全、卫生防护、设备维护和保养知识。能力目标1.能说出双效法三塔粗甲醇精馏工艺流程中，以及各个设备的作用；2.能绘制本工艺的流程图；3.能根据生产操作规程进行精馏塔的开停车操作；4.能对精馏塔进行操作参数控制；5.能分析和处理操作精馏塔过程中出现的常见故障。素质目标1.经济成本意识；2.工程意识；3.团队意识和合作精神；4.劳动保护和安全意识；5.规范操作和文明操作意识。学习内容1.生产方法的选择2.应用生产原理确定工艺条件3.生产工艺流程的组织4.正常生产操作5.异常生产现象的判断和处理6.工艺中节能降耗的分析教学方法和建议教学方法：项目化教学、仿真教学法、“练学思拓”训练模式教学建议：1.将甲醇精制作为课程的项目，以甲醇精制工艺仿真软件为载体，对精制的原理、流程、工艺条件、设备结构及操作、参数控制、故障分析与处理进行学习；2.学生通过仿真训练，强化精制工段的操作与控制、在完成项目过程中应用和总结知识、在实际完成项目过程中发现问题、解决问题、获得知识和能力，培养学生的职业核心能力；3.教师应提前准备好学习引导材料，提出学习问题、准备好教学场地和设备。教学条件要求1.课程标准2.授课计划3.授课教案4.教学案例5.仿真软件6.项目任务书7.任务指导书学生已有基础1．甲醇的理化性质；2.懂得仿真软件的基本操作；3.具备一定的识图能力；4.节能降耗与环境保护知识；5.化工生产成本知识。教师所需执教能力要求1.具备工程实践经验；2.能进行甲醇精制工艺仿真操作指导；3.能根据工作岗位要求设计教学情境；4.能按照设计的教学情境实施教学；5.能够正确、及时分析和处理学生误操作产生的相关问题及故障。校企双师授课安排建议校内教师授课内容：1.生产方法的选择；2.应用生产原理确定工艺条件；3.生产工艺流程的组织。企业兼职教师授课内容：1.正常生产操作；2.异常生产现象的判断和处理。四、课程评价1.课程评价及方式说明学生的成绩评定以主要根据仿真阶段性考核（占50%）和企业专家技能考核（占20%）评价为主、考勤（占10%），课堂互动（10%）、作业（占10%）等五方面构成。2.课程过程考核说明1.本课程主要以技能培训为主，分三个单元（造气、合成、精制），分别进行考核；2.考核主要以仿真阶段性考核和企业专家技能考核为主，仿真阶段性技能考核是根据学生掌握的技能情况，由工艺仿真软件考核分数为准；企业专家技能考核对理论教学、实践指导和技能考核评价；3.考勤及课堂互动依据是平时学生的上课出勤率、完成训练任务的参与度、回答课堂提问的积极性及正确率；4.作业是指每个教学单元中要求学生完成的作业，以完成的数量和质量给予成绩。表1：考核标准序号考核项目考核内容成绩比例(%)1形成性考核考勤迟到、早退、旷课102课堂提问1.在课堂上回答“学习任务”涉及到的知识点2.工艺流程简述103作业课堂作业或思考题104总结性考核仿真工艺软件操作考核505企业教师技能考核企业专家考核20合计100表2：总结性考核标准序号考核项目考核内容成绩比例(%)1甲醇原料气的制备开停车操作、事故处理302甲醇的合成开停车操作、事故处理403甲醇的精制开停车操作、事故处理30合计100表3：技能考核点序号考