化工原理课程设计管壳式

化工原理课程设计管壳式一、课程目标

知识目标：

1.理解并掌握管壳式换热器的结构、工作原理及其在化工过程中的应用；

2.学会运用热量平衡方程、传热速率方程等基本理论，进行管壳式换热器的设计计算；

3.掌握管壳式换热器选型、材料选择及流动与换热过程的影响因素。

技能目标：

1.能够运用所学知识，独立完成管壳式换热器的设计计算；

2.培养学生运用CAD等软件绘制简单工程图纸的能力；

3.提高学生分析问题、解决问题的能力，为实际工程应用打下基础。

情感态度价值观目标：

1.培养学生对化工原理课程的学习兴趣，激发学生的求知欲和探索精神；

2.增强学生的团队合作意识，学会在团队中相互协作、共同进步；

3.培养学生的环保意识，了解化工过程对环境的影响，树立绿色化工观念。

课程性质：本课程为化工原理课程设计，结合管壳式换热器的设计计算，具有较强的理论性和实践性。

学生特点：学生已具备一定的化工基础知识和基本技能，但实际工程设计经验不足。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强化实践操作能力培养，提高学生的综合运用能力。通过本课程的学习，使学生能够掌握管壳式换热器设计的基本方法，为后续课程和实际工作打下坚实基础。

二、教学内容

1.管壳式换热器的基本结构及其工作原理：包括管壳式换热器的分类、主要组成部分及其功能，换热器内流体流动和换热的原理。

参考教材章节：第三章换热器，第2节管壳式换热器。

2.管壳式换热器设计计算：热量平衡方程、传热速率方程、对数平均温差等基本理论，以及管壳式换热器的设计计算步骤。

参考教材章节：第三章换热器，第3节换热器的设计计算。

3.管壳式换热器选型与材料选择：介绍不同类型换热器适用场合，以及换热器材料的选择原则。

参考教材章节：第三章换热器，第4节换热器的选型与材料选择。

4.流动与换热过程的影响因素：分析流速、温度、压力等参数对换热效果的影响，以及如何优化换热器设计。

参考教材章节：第三章换热器，第5节流动与换热过程的影响因素。

5.管壳式换热器CAD绘图：结合实际工程案例，指导学生运用CAD软件绘制换热器图纸。

参考教材章节：附录，CAD绘图基本操作。

教学内容安排与进度：共6个课时，第1-2课时介绍管壳式换热器的基本结构及其工作原理；第3-4课时讲解管壳式换热器设计计算；第5课时分析换热器选型与材料选择，以及流动与换热过程的影响因素；第6课时进行CAD绘图实践教学。确保教学内容科学性和系统性，使学生能够循序渐进地掌握换热器设计的相关知识。

三、教学方法

1.讲授法：通过生动的语言和形象的表达，讲解管壳式换热器的基本结构、工作原理以及设计计算方法。结合多媒体课件，展示换热器实物图片和工程案例，帮助学生直观地理解教学内容。

教学环节：第1-2课时，讲解管壳式换热器的基本概念和原理。

2.讨论法：针对换热器设计计算过程中的重点和难点，组织学生进行小组讨论，引导学生主动思考和探究问题，培养学生的解决问题的能力。

教学环节：第3-4课时，讨论换热器设计计算的相关问题。

3.案例分析法：选择具有代表性的工程案例，分析管壳式换热器在实际工程中的应用，使学生了解换热器设计的实际过程，提高学生的实践能力。

教学环节：第5课时，分析换热器选型与材料选择，以及流动与换热过程的影响因素。

4.实验法：组织学生进行换热器实验，让学生亲自动手操作，观察换热过程，验证理论知识的正确性，提高学生的实验操作能力。

教学环节：第6课时，进行换热器实验。

5.互动式教学：在教学过程中，教师引导学生提问、回答问题，增加课堂互动，激发学生的学习兴趣。

教学环节：贯穿整个教学过程。

6.任务驱动法：布置设计任务，要求学生在课后完成换热器设计计算和CAD绘图，培养学生独立解决问题的能力。

教学环节：课后作业和实践环节。

四、教学评估

1.平时表现评估：通过课堂出勤、提问、小组讨论、实验操作等环节，观察学生的参与程度、团队合作能力和实践技能，给予客观、公正的评价。

评估内容：课堂参与度、提问回答、小组讨论表现、实验操作技能。

2.作业评估：针对课后布置的设计任务，检查学生完成的换热器设计计算和CAD图纸，评估学生运用理论知识解决实际问题的能力。

评估内容：设计计算准确性、CAD图纸质量、任务完成度。

3.考试评估：设置期中和期末考试，全面考察学生对管壳式换热器知识点的掌握程度，以及分析问题、解决问题的能力。

评估内容：理论知识掌握、设计计算方法、案例分析、综合应用能力。

4.实践报告评估：要求学生提交换热器实验报告，评估学生在实验过程中的观察能力、分析能力和总结能力。

评估内容：实验报告完整性、数据分析准确性、实验总结深度。

5.小组互评：组织学生进行小组内互评，评估团队成员在项目完成过程中的贡献，培养学生的团队协作能力和公正评价他人的意识。

评估内容：团队合作表现、成员贡献度、互评公正性。

6.教师评价：结合学生在课程中的综合表现，给予全面的评价，鼓励学生发挥优势，指出不足，指导学生改进学习方法。

评估内容：学习态度、知识掌握、技能水平、情感态度价值观。

教学评估将贯穿整个教学过程，采用多元化的评估方式，确保评估结果客观、公正，全面反映学生的学习成果。通过评估，激发学生的学习积极性，促进教学质量的提高。同时，教师应及时向学生反馈评估结果，指导学生调整学习方法，提高学习效果。

五、教学安排

1.教学进度：本课程共计6个课时，每周1课时，每课时2学时，按照以下安排进行教学：

-第1周：管壳式换热器的基本结构及其工作原理（2课时）

-第2周：管壳式换热器设计计算（2课时）

-第3周：换热器选型与材料选择，流动与换热过程的影响因素（2课时）

-第4周：换热器实验及实践报告撰写（2课时）

-第5周：课程复习与答疑（2课时）

-第6周：考试（2课时）

2.教学时间：根据学生作息时间，将课程安排在学生精力充沛的时段，以确保教学效果。

3.教学地点：

-理论教学：教室，配备多媒体设备，方便教师展示课件和案例。

-实践教学：实验室，具备换热器实验设备和相关软件，便于学生进行实验和绘图。

4.教学调整：根据学生的实际情况和反馈，适时调整教学进度和内容，确保教学质量。

5.个性化教学：针对学生的兴趣爱好和特长，教师在教学中适当安排拓展内容，激发学生的学习兴趣。

6.课后辅导：安