北化化工原理课程设计

北化化工原理课程设计一、课程目标

知识目标：

1.掌握化工原理中流体流动与输送、热量传递和质量传递的基本理论；

2.了解北化化工原理课程中涉及的单元操作原理及其应用；

3.掌握化学工程中的典型工艺流程及设备。

技能目标：

1.能够运用流体力学、传热学和传质学原理分析化工过程中的实际问题；

2.学会运用单元操作原理设计简单的化工工艺流程；

3.培养运用化工原理解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标：

1.培养学生对化工原理学科的兴趣，激发学习热情；

2.培养学生的团队协作精神和沟通能力，提高合作解决问题的能力；

3.增强学生的环保意识，认识到化工技术在可持续发展中的重要性。

课程性质：本课程为化学工程与工艺专业核心课程，旨在使学生掌握化工原理的基本理论、方法和技能。

学生特点：学生具备一定的化学基础，具有较强的逻辑思维能力和动手能力。

教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力和工程观念。通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工作中，为我国化工行业的发展贡献力量。后续教学设计和评估将围绕上述具体学习成果展开。

二、教学内容

1.流体流动与输送：涵盖流体静力学、流体动力学、管道与阀门等内容，结合课本第二章进行教学。

-流体静力学：压力、压强、流体作用力等概念；

-流体动力学：流体运动方程、伯努利方程、流体阻力等；

-管道与阀门：管道类型、流体输送设备、阀门种类及选用。

2.热量传递：包括热传导、对流和辐射等原理，结合课本第三章进行教学。

-热传导：热传导方程、热阻、热绝缘材料等；

-对流：对流换热量、Nu数、流体与固体表面的对流换热；

-辐射：辐射定律、热辐射计算、辐射换热器。

3.质量传递：涉及传质方程、扩散、对流传质等，结合课本第四章进行教学。

-传质方程：质量守恒方程、Fick定律；

-扩散：扩散系数、扩散传质计算；

-对流传质：对流传质系数、对流传质计算。

4.单元操作原理及设备：包括沉降、过滤、吸收、蒸馏等，结合课本第五章进行教学。

-沉降：沉降速度、沉降设备；

-过滤：过滤速率、过滤设备；

-吸收：吸收塔、吸收剂选择；

-蒸馏：蒸馏原理、塔设备。

5.化工工艺流程及设备：结合课本第六章，介绍典型化工工艺流程及设备。

教学内容安排和进度：根据教学大纲，每章节分配4学时，共计20学时。教学内容需在16周内完成，每周1次课。通过以上教学内容，使学生掌握化工原理的基本知识，为后续课程和实践环节打下基础。

三、教学方法

本课程将采用以下多样化的教学方法，以提高学生的学习兴趣和主动性：

1.讲授法：结合课本内容，对基本理论和知识点进行系统讲解，使学生掌握化工原理的基础知识。讲授过程中注重启发式教学，引导学生思考问题，提高课堂互动性。

2.讨论法：针对课程中的重点和难点问题，组织学生进行课堂讨论。鼓励学生发表自己的观点，培养学生的逻辑思维和表达能力。

3.案例分析法：选取具有代表性的化工案例，分析其工艺流程、设备选型等方面的问题。通过案例教学，使学生将理论知识与实际应用相结合，提高解决问题的能力。

4.实验法：组织学生进行化工原理实验，包括流体流动、热量传递、质量传递等方面的实验。通过实验，使学生亲身感受化工过程，加深对理论知识的理解。

5.小组合作法：将学生分成若干小组，针对特定问题进行合作研究。小组成员共同探讨、分析问题，提高团队协作能力和沟通能力。

6.模拟教学法：利用化工模拟软件，如AspenPlus、HYSYS等，进行工艺流程模拟。使学生通过模拟实验，了解化工过程的设计和优化方法。

7.现场教学法：组织学生参观化工企业，了解实际生产过程中的设备、工艺和管理。通过现场教学，使学生更好地将所学知识应用于实际工作中。

8.课后自主学习：鼓励学生在课后查阅相关资料，进行自主学习。培养学生独立思考和解决问题的能力。

9.评价与反馈：采用过程性评价与总结性评价相结合的方式，对学生的学习成果进行评估。及时给予学生反馈，指导学生改进学习方法，提高学习效果。

四、教学评估

为确保教学评估的客观、公正和全面性，本课程采用以下评估方式：

1.平时表现：占总评成绩的30%。包括课堂出勤、课堂表现、小组讨论和回答问题等。评估学生在课堂中的积极参与程度、团队合作精神和沟通能力。

2.作业：占总评成绩的20%。布置与课本内容相关的作业，要求学生在规定时间内完成。通过作业评估学生对课程知识点的掌握和应用能力。

-流体流动与输送：完成相关习题，巩固流体力学知识；

-热量传递：完成传热学相关习题，掌握热量传递原理；

-质量传递：完成传质学相关习题，了解质量传递过程；

-单元操作原理及设备：分析特定单元操作实例，提高实际应用能力。

3.实验报告：占总评成绩的20%。要求学生完成实验后撰写实验报告，评估学生在实验过程中的观察能力、分析问题和总结能力。

4.期中考试：占总评成绩的20%。考试内容涵盖课程前半部分的知识点，以选择题、填空题、计算题和简答题等形式出现，全面考察学生的理论知识掌握程度。

5.期末考试：占总评成绩的30%。考试内容涵盖整个课程的知识点，采用闭卷形式，以选择题、计算题、分析题和综合应用题等形式出现，评估学生的综合运用能力。

教学评估具体措施如下：

1.定期检查作业完成情况，及时给予反馈，指导学生改进；

2.课堂表现和小组讨论由教师进行记录，每学期进行一次总体评估；

3.实验报告和期中、期末考试成绩作为评估依据，确保评估的客观性和公正性；

4.鼓励学生在评估过程中自我反思，提高学习方法和能力；

5.在课程结束后，对评估结果进行汇总分析，为教学改进提供依据。

五、教学安排

为确保教学进度合理、紧凑，同时考虑到学生的实际情况和需求，本课程的教学安排如下：

1.教学进度：

-流体流动与输送：2周，共计8学时；

-热量传递：2周，共计8学时；

-质量传递：2周，共计8学时；

-单元操作原理及设备：3周，共计12学时；

-化工工艺流程及设备：3周，共计12学时；

-期中复习与考试：1周，共计4学时；

-期末复习与考试：2周，共计8学时。

2.教学时间：

-每周安排一次课程，每次课程2学时；

-期中考试安排在课程进行到一半时，即第8周；

-期末考试安排在课程结束后，即第20周。

3.教学地点：

-理论课：学校教学楼指定教室；

-实验课：学校实验室。

4.考虑学生实际情况：

-根据学生的作息时间，将课程安排在学生精力充沛的时段，以提高学习效果；

-考虑学生的兴趣爱好，结合课程内容，设计相关案