甲醇水板式塔课程设计

甲醇水板式塔课程设计一、课程目标

知识目标：

1.让学生掌握甲醇水板式塔的基本原理和结构，理解其在化工生产中的应用。

2.使学生了解甲醇与水的相平衡关系，掌握相关热力学公式的运用。

3.帮助学生掌握板式塔的物料和能量平衡计算方法。

技能目标：

1.培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，如根据给定的工艺条件，设计合理的甲醇水板式塔。

2.提高学生进行实验操作和数据处理的技能，通过实验分析甲醇水分离效果。

3.培养学生团队合作和沟通能力，以小组形式完成课程设计。

情感态度价值观目标：

1.培养学生对化学工程学科的兴趣，激发他们探索未知、追求真理的精神。

2.引导学生关注环保和资源利用，从课程设计中认识到节能减排的重要性。

3.培养学生严谨、务实的学习态度，提高他们面对实际工程问题的责任感。

本课程针对高年级化学工程与工艺专业学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标。将目标分解为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。通过本课程的学习，使学生能够在理论知识与实践操作相结合的基础上，具备解决实际工程问题的能力。

二、教学内容

1.甲醇水相平衡原理：讲解甲醇与水相平衡的基本概念、热力学模型，包括拉乌尔定律、安东诺夫方程等。

教材章节：第三章相平衡与相图。

2.板式塔结构及设计原理：介绍板式塔的结构类型、设计参数，以及影响分离效果的因素。

教材章节：第四章塔设备及其设计。

3.物料和能量平衡计算：讲解在甲醇水板式塔中的物料和能量平衡计算方法，包括质量守恒、热量守恒等。

教材章节：第五章化工过程物料和能量平衡。

4.实验操作与数据处理：指导学生进行甲醇水板式塔实验操作，收集数据并进行分析，评估分离效果。

教材章节：第六章化工实验技术。

5.课程设计与实践：结合所学理论知识，以小组形式进行甲醇水板式塔设计，包括工艺参数计算、设备选型等。

教材章节：第七章化工过程设计与优化。

教学内容安排和进度：共16学时，分为4周完成。第一周讲解甲醇水相平衡原理（2学时），第二周介绍板式塔结构及设计原理（4学时），第三周进行物料和能量平衡计算教学（4学时），第四周进行实验操作与数据处理以及课程设计与实践（6学时）。确保教学内容科学性、系统性和实践性，使学生在理论学习与实践操作中掌握相关知识点。

三、教学方法

本课程采用多样化的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高主动性和实践能力。

1.讲授法：在讲解基本原理和理论知识时，采用讲授法，如甲醇水相平衡原理、板式塔结构及设计原理等。通过教师清晰、生动的讲解，使学生快速掌握课程核心内容。

相关课本章节：第三章相平衡与相图；第四章塔设备及其设计。

2.讨论法：针对课程设计中遇到的问题，组织学生进行小组讨论。鼓励学生发表见解，培养学生的批判性思维和解决问题的能力。

相关课本章节：第五章化工过程物料和能量平衡；第七章化工过程设计与优化。

3.案例分析法：通过分析典型甲醇水板式塔案例，使学生了解实际工程问题的解决方法，提高学生的分析能力和实践经验。

相关课本章节：第六章化工实验技术；第七章化工过程设计与优化。

4.实验法：组织学生进行甲醇水板式塔实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象，收集和处理数据，从而加深对理论知识的理解。

相关课本章节：第六章化工实验技术。

5.任务驱动法：在课程设计与实践中，将学生分为小组，完成具体的任务。激发学生的团队协作精神，培养解决实际问题的能力。

相关课本章节：第七章化工过程设计与优化。

6.反馈与评价法：在课程设计过程中，定期组织学生汇报进度，教师和其他学生给予反馈。通过评价，帮助学生发现不足，提高设计质量。

教学方法实施：讲授法（4学时）、讨论法（4学时）、案例分析法和任务驱动法（6学时）、实验法（2学时）。根据课程内容和学生的特点，灵活运用多种教学方法，确保教学质量。

四、教学评估

教学评估旨在客观、公正地全面反映学生的学习成果，采用以下方式进行评估：

1.平时表现：占总评成绩的20%。包括课堂出勤、提问回答、小组讨论、实验操作等方面。此部分评估学生课堂参与度、团队合作能力和实践技能。

相关课本章节：全书各章节。

2.作业：占总评成绩的30%。布置与课程内容相关的作业，如计算题、设计题等，以检验学生对理论知识的掌握和应用能力。

相关课本章节：第三章、第四章、第五章。

3.课程设计：占总评成绩的30%。以小组形式完成甲醇水板式塔设计，评估学生在设计过程中的分析、计算、实践和团队协作能力。

相关课本章节：第七章化工过程设计与优化。

4.考试：占总评成绩的20%。期末进行闭卷考试，包括选择题、填空题、计算题和简答题等，全面检验学生对课程知识的掌握程度。

教学评估实施：

（1）平时表现：教师记录每次课堂表现，按学期末汇总评分。

（2）作业：每次作业按质量评分，学期末计算平均分。

（3）课程设计：设置多个评价环节，如中期检查、成果汇报等，由教师和其他小组共同评分。

（4）考试：学期末进行统一考试，按照标准答案评分。

五、教学安排

为确保教学进度和质量，本课程的教学安排如下：

1.教学进度：课程共16学时，分为4周完成。第一周进行甲醇水相平衡原理的学习，第二周学习板式塔结构及设计原理，第三周进行物料和能量平衡计算的教学，第四周进行实验操作、课程设计与实践及总结评价。

相关课本章节：第三章、第四章、第五章、第六章、第七章。

2.教学时间：根据学生作息时间和课程安排，每周安排4学时，分别为周一、周三、周五的上午或下午，确保学生有足够的时间进行理论学习与实践操作。

3.教学地点：

-理论教学：校内多媒体教室，便于教师运用多媒体教学资源进行讲解。

-实验教学：化工实验室，提供必要的实验设备和材料，便于学生进行实验操作。

-课程设计：指定教室或实验室，为学生提供安静、舒适的环境进行设计和讨论。

教学安排考虑因素：

1.学生实际情况：结合学生的年级和专业背景，安排合适的教学内容和进度。

2.学生兴