《材料化工课程设计》课程教学大纲

《材料化工课程设计》课程设计教学大纲一、课程基本信息中文名称：材料化工课程设计英文名称：CourseDesignofMaterialsChemicalEngineering课程代码：16047204课程性质：以周开设的独立实践教学环节学分：2总学时：2周适用学院及专业：材料科学与工程学院高分子材料与工程专业先修课程：材料化工基础、机械图学B开课单位：材料科学与工程学院材料化学系二、课程设计性质、目的课程设计性质：材料化工课程设计是针对高分子材料与工程专业开设的专业设计技能实践，是综合运用《材料化工基础》课程和有关先修课程所学知识，完成以化工单元操作为主的设计实践。通过课程设计，对学生进行设计技能的基本训练，使学生巩固和加深对材料化工设计有关理论的认识，提高设计计算、制图和查阅参考资料的能力，培养学生综合运用所学的书本知识解决实际问题的能力，也为毕业设计打下基础。通过本课程设计，学生能熟练掌握材料化工设计程序，正确应用计算机辅助材料化工设计的基本理论和方法，具备对材料化工生产设备的设计能力。我国是化工生产的大国与强国，在我国化工理论与实践发展的过程中，涌现了侯德榜等享誉世界的化工学家，为我国乃至世界化工行业的发展做出了巨大贡献。而改革开放以来，我国在化工生产领域取得的成就更是举世瞩目。化工设计恰恰是化工过程最核心最基本的内容之一。本课程设计是高分子材料与工程专业本科生认识专业、热爱专业，树立专业自信的重要载体。通过本课程设计实践内容的学习，结合改革开放以来的我国化工领域的成就和标志性人物，激发学生的爱国热情、民族自豪感，进一步坚定“四个自信”，培养学生的工程思维意识、工程创新意识和工匠精神。课程设计目的：学生通过该课程设计的学习，了解典型化工设备的构造、性能和操作原理，以及设备选型及校核的基本知识；理解“三传一反”过程中的基本计算公式的物理意义、应用方法和适用范围；掌握化工生产中主要单元操作过程及设备的基本计算方法，查阅和使用常用工程计算图表、手册、资料的基本方法，利用现代化设计软件开展化工单元的设计与模拟，使学生具备选择适宜操作条件、探索强化过程途径和提高设备效能的初步能力，以及运用工程技术观点分析和解决化工单元操作一般问题的能力。为日后从事材料研究与开发、化工工程师深造奠定基础。通过本课程基础理论与实践内容的学习，结合改革开放以来的我国化工领域的成就和标志性人物，激发学生的爱国热情、民族自豪感，进一步坚定“四个自信”，培养学生的工程思维意识、工程创新意识和工匠精神；同时本课程的核心内涵是国家注册化工工程师的必修内容，通过学习注册化工工程师的权利义务与责任，培养学生“热爱本职、敬业奉献”精神。三、课程设计教学目标本课程支撑毕业要求指标点1.3、1.4、2.1、3.1、8.2、8.3、9.2、10.1。本课程紧密围绕“立德树人”的根本任务，帮助学生树立正确人生观、世界观和价值观，激发学生的爱国热情、民族自豪感，进一步坚定“四个自信”，培养学生的工程思维意识、工程创新意识和工匠精神。通过课程学习使学生了解化工设计的基本原则，典型化工设备的构造、性能和操作原理，以及设备选型及校核的基本知识；理解“三传一反”过程中的基本计算公式的物理意义、应用方法和适用范围；掌握化工生产中主要单元操作过程及设备的基本计算方法，查阅和使用常用工程计算图表、手册、资料的基本方法；具备利用现代化设计软件开展化工单元的设计与模拟，选择适宜操作条件、探索强化过程途径和提高设备效能的初步能力，以及运用工程技术观点分析和解决化工单元操作一般问题的能力。为日后从事材料研究与开发、化工工程师深造奠定基础。通过本课程的学习，学生应具备以下能力：目标1：掌握材料化工基础专业知识，并能将其应用于分析、设计和解决一般化工设计工程问题。（支撑毕业要求指标点1.3、1.4）目标2：能够运用材料化工基础基本原理、文献、标准规范等对化工工艺流程等复杂工程问题进行分析和评价，得到有效的结论。（支撑毕业要求指标点2.1）目标3：掌握化工工程设计基础知识，能够对高分子材料的合成的化工工艺等环节提出合理的设计方案。（支撑毕业要求指标点3.1）目标4：了解国家注册化工工程师执业规范，能够自觉遵守职业道德和规范，并具备在工程实践中履行岗位责任的能力。树立牢固的社会主义核心价值观、道德观，具有辩证唯物主义思维。（支撑毕业要求指标点8.2、8.3）目标5：通过实践环节的教学，使学生具有良好的团队合作意识和协作组织能力，能够发挥团队作用。（支撑毕业要求指标点9.2）目标6：通过实践环节的教学与考核，使学生具备撰写符合工程规范的报告及设计文稿的能力。（支撑毕业要求指标点10.1）课程教学目标与毕业要求的关系矩阵教学目标毕业要求指标点教学方式考核方式目标11.3掌握高分子材料与工程专业知识，并能将其应用于解决复杂工程问题。典型案例、先进事迹设计计算说明书、设计图纸的质量1.4掌握工程基础知识，并能针对高分子材料相关工程问题进行分析与设计。树立正确热人生观、世界观和价值观，激发学生的爱国热情、民族自豪感。典型案例、先进事迹设计计算说明书、设计图纸的质量目标22.1能够运用基本原理、文献、标准规范等对高分子材料的工艺流程、结构设计及材料开发等复杂工程问题进行分析和评价，得到有效的结论。树立正确热人生观、世界观和价值观，激发学生的爱国热情、民族自豪感。典型案例、成就、先进事迹、课后讨论、上网查阅相关资料设计计算说明书、设计图纸的质量目标33.1掌握工程设计基础知识，能够对高分子材料的合成、加工及复合等环节提出合理的设计方案。思维意识、工程创新意识和工匠精神。成就、课后讨论设计计算说明书、设计图纸的质量目标48.2能够自觉遵守职业道德和规范，并具备在工程实践中履行岗位责任的能力。思维意识、工程创新意识和工匠精神。典型案例、先进事迹、课后讨论、上网查阅相关资料设计计算说明书、设计图纸的质量8.3树立牢固的社会主义核心价值观、道德观，具有辩证唯物主义思维。树立正确热人生观、世界观和价值观。典型案例、成就、先进事迹、课后讨论设计计算说明书、设计图纸的质量目标59.2具有良好的团队合作意识和协作组织能力，能够发挥团队作用。思维意识、工程创新意识和工匠精神。典型案例、成就、先进事迹、课后答疑、课后讨论、上网查阅相关资料和课程作业，平时表现、课堂交流目标610.1具备撰写符合工程规范的报告及设计文稿的能力。培养学生的工程思维意识、工程创新意识和工匠精神。课上网查阅相关资料和课程作业，平时表现、课堂交流四、课程设计内容与要求通过范旭东、侯德榜等我国化工先驱创立民族制碱工业的艰难历程和伟大成就为切入点，展现化工设计对工业化发展的重要性，帮助学生树立民族意识，培养实干精神和工匠精神，引出本设计内容。设计内容：1、以精馏等典型的化工单元操作为设计对象，课程设计的题目主要从科研和生产实际中选题。（支撑毕业要求指标点1.1、1.4、2.1）2、根据任务书规定设备的产量、产品质量和能耗要求，进行相关设计与计算，包括工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、设备的工艺尺寸计算等。（支撑毕业要求指标点3.1）3、查阅行业相关文献资料，充分了解国内外的新设备、新设计思路和趋势，确保所设计的设备有一定的先进性、环保性和节能性；严格按照相应的设计标准和规范，并充分考虑加工工艺，安装与调整，使用与维护，经济和安全等问题对设备和零部件进行设计计算，所选用的计算公式要合理先进；在充分了解同类型设备的的实际生产数据和经验的基础上，有一定创新性的确定设备的主要工作参数。（支撑毕业要求指标点8.1、8.2）设计要求：1、工艺流程设计中标明工艺参数，CAD绘图结构表达清楚，符合制图标准，技术要求合理。单元设备设计中标明设计尺寸和工艺参数，手绘结构表达清楚，符合制图规范，技术要求合理。工艺流程图1张，（A1图纸）；设备剖面图1-2张（A1图纸，手绘图）。（支撑毕业要求指标点9.1、9.2）2、撰写设计说明书。设计说明书包括设计任务、目录、设计方案简介与评述、工艺设计、计算过程、主要设备设计、工艺流程示意图，设计结果总汇，设计结果的自我评价和参考文献等，要求整个设计说明书内容全部用计算机打字排版、打印。（支撑毕业要求指标点9.1、9.2）3、根据说明书、图纸内容进行设计答辩。（支撑毕业要求指标点9.1、9.2）五、考核和成绩评定方式本课程从平时表现、设计说明书、图纸和答辩四方面综合考核，评定成绩，采用五级制。总成绩由出勤及平时表现成绩（30%）、图纸成绩（30%）、设计说明书成绩（20%）、答辩成绩（20%）综合构成。六