南大化工原理课程设计

南大化工原理课程设计一、课程目标

知识目标：

1.理解并掌握化工原理中的基本概念，如流体力学、热力学、传质与传热等；

2.学习并掌握化学反应器的类型、工作原理及其在工业应用中的选择依据；

3.了解化工过程中的物料与能量平衡计算方法，并能够运用至实际问题的分析与解决。

技能目标：

1.能够运用流体力学知识，分析并解决化工管道中流体的流动问题；

2.通过案例分析，学会运用热力学原理进行化工过程中的能量优化；

3.掌握传质与传热的基本原理，能够进行相应的计算和设备设计；

4.能够运用物料与能量平衡知识，进行化工生产过程的模拟与优化。

情感态度价值观目标：

1.培养学生对化工原理学科的热爱，激发学生探究化工领域的内在兴趣；

2.培养学生严谨的科学态度，树立实践是检验真理的唯一标准的观念；

3.增强学生的环保意识，使其认识到化学工程在环境保护与可持续发展中的重要作用；

4.培养学生的团队协作能力，使其在学术探讨和工程实践中能够与他人有效沟通与协作。

本课程针对南大化工原理课程设计，结合学生年级特点，注重理论与实际应用相结合，旨在培养学生在化工领域的基本素质和实际操作能力，为未来的学术研究及工程实践奠定坚实基础。

二、教学内容

1.化工原理基本概念：流体力学基础、热力学基础、传质与传热原理；

教材章节：第一章流体力学基础，第二章热力学基础，第三章传质与传热原理。

2.化学反应器类型及工作原理：搅拌反应器、固定床反应器、流化床反应器；

教材章节：第四章化学反应器。

3.化工过程中的物料与能量平衡计算：物料平衡、能量平衡；

教材章节：第五章化工过程物料与能量平衡。

4.流体流动与设备设计：流体流动现象、流体输送设备设计；

教材章节：第六章流体流动与输送。

5.热力学在化工过程中的应用：热力学第一定律、第二定律在化工过程中的应用；

教材章节：第七章热力学在化工过程中的应用。

6.传质与传热设备设计：传质设备、传热设备设计原理；

教材章节：第八章传质与传热设备。

7.化工案例分析：典型化工生产过程分析，如合成氨、氯碱工业等；

教材章节：第九章化工案例分析。

教学内容安排与进度：共安排16周教学，每周2学时，共计32学时。第一至四周，讲解化工原理基本概念；第五至八周，介绍化学反应器类型及工作原理；第九至十二周，讲解化工过程中的物料与能量平衡计算；第十三至十六周，分析流体流动与设备设计、热力学应用、传质与传热设备设计以及化工案例分析。确保教学内容科学性和系统性，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。

三、教学方法

本课程采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性，提高教学效果：

1.讲授法：针对课程中的基本概念、原理和理论知识，采用讲授法进行系统讲解，使学生掌握化工原理的基本框架和核心内容。

-结合教材内容，通过生动的语言和实例，讲解流体力学、热力学、传质与传热等基本概念；

-利用多媒体教学手段，展示化学反应器、流体流动等过程原理，提高学生的学习兴趣。

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，培养学生的思辨能力和团队协作精神。

-教师提出讨论题目，引导学生围绕物料与能量平衡、反应器类型选择等主题展开讨论；

-学生分组进行讨论，鼓励发表不同观点，形成共识。

3.案例分析法：通过分析典型化工案例，使学生学会运用所学知识解决实际问题，提高分析问题和解决问题的能力。

-选择具有代表性的化工案例，如合成氨、氯碱工业等，分析其工艺流程、设备选型等方面的问题；

-学生独立分析案例，提出解决方案，并在课堂上进行分享和讨论。

4.实验法：组织学生进行实验操作，锻炼学生的动手能力，加深对理论知识的理解。

-设计与课程内容相关的实验，如流体流动实验、传质与传热实验等；

-学生在实验过程中观察现象，分析问题，撰写实验报告。

5.模拟教学法：运用化工模拟软件，模拟实际生产过程，让学生在虚拟环境中体验化工生产的全过程。

-结合课程内容，选用合适的化工模拟软件，如AspenPlus、HYSYS等；

-学生在模拟过程中，调整参数，观察结果，提高实际操作能力。

四、教学评估

为确保教学质量和全面反映学生的学习成果，本课程采用以下评估方式：

1.平时表现：占总评成绩的20%。

-课堂出勤情况，积极参与课堂讨论和提问；

-课堂小测验，检验学生对课程知识的掌握程度；

-实验操作表现，评估学生的动手能力和观察能力；

-小组讨论参与度，评价学生的团队协作能力。

2.作业：占总评成绩的30%。

-定期布置课后作业，包括理论知识巩固和实际问题分析；

-要求学生按时提交作业，检查学生的自学能力和对课程内容的理解程度；

-对作业进行批改和反馈，指导学生改进学习方法，提高作业质量。

3.考试：占总评成绩的50%。

-期中考试和期末考试，全面检验学生对课程知识的掌握；

-考试形式包括选择题、填空题、计算题和综合分析题，考查学生的理论知识运用和实际问题解决能力；

-考试内容与教材章节相对应，确保评估的客观性和公正性。

4.实验报告：占总评成绩的10%。

-学生完成实验后，撰写实验报告，总结实验过程和结果；

-评估实验报告的完整性、逻辑性和准确性，考查学生的实验分析能力；

-结合实验操作表现，综合评价学生的实验技能。

5.案例分析报告：占总评成绩的10%。

-学生针对课程中的化工案例，撰写案例分析报告；

-评价报告中的问题分析、解决方案及创新性，了解学生的实际应用能力；

-案例分析报告作为考试之外的补充评估，促使学生将理论知识与实际相结合。

五、教学安排

为确保教学进度和效果，本课程的教学安排如下：

1.教学进度：课程共计16周，每周2学时，总计32学时。

-第一至四周，进行化工原理基本概念的学习；

-第五至八周，学习化学反应器类型及工作原理；

-第九至十二周，讲解化工过程中的物料与能量平衡计算；

-第十三至十六周，分析流体流动与设备设计、热力学应用、传质与传热设备设计以及化工案例分析。

2.教学时间：根据学生作息时间，安排在每周的固定时间进行授课，以利于学生形成稳定的学习节奏。

-具体教学时间可根据学生实际情况进行调整，避免与学生的其他课程或活动冲突；

-实验课程和案例分析课程安排在周末或课后，确保学生有充足的时间进行操作和分析。

3.教学地点：

-理论课程在多媒体教室进行，便于教师使用多媒体教学资源和展示课程内容；

-实验课程在化工实验室进行，确保学生能够动手操作实验设备，观察实验现象；

-案例分析课程可在普通教室或讨论室进行，为学生提供舒适的学习环境。

4.教学资源：

-提供课程教材、参考书、实验指导书等教学资源；

-