《化工反应设备》课程标准
一、课程基本信息
课程名称 | 化工反应设备 | 课程编码 | |||||||
建议学时 | 64学时 | 其中实践学时 | 10学时 | 学时/学分 | 64学时/4学分 | ||||
课程类型 | □公共课专业基础课☑专业核心课 | 编制人 | 雷振友 | ||||||
课程性质 | 理论课理实一体□整周实训 | 审定人 | |||||||
制定日期 | 2023年12月28日 | 修订日期 | |||||||
先修课程 | 无机及分析化学、有机化学、物理化学、化工制图与识图、化工单元与操作 | ||||||||
后续课程 | 燃料油生产技术、有机化工生产技术、高聚物生产技术 | ||||||||
课程描述 | 本课程是石油化工技术专业必修的一门专业核心课程,是在专业基础课程基础上开设的一门理论+实践的课程,对接专业人才培养目标,面向典型化工反应工作岗位,培养学生具备作风严谨、操作精细、行为安全的职业素质,具备石油化工典型反应设备的设计计算、典型反应器的操作控制能力,为后续专业课程学习奠定基础的课程。 | ||||||||
课程目标 | 1.知识目标 A1了解不同化学反应过程的特点、分类 A2熟悉不同类型反应的动力学基础知识及催化剂基础知识 A3掌握反应器类型和特点,掌握典型反应器的结构、特点及应用; A4掌握典型反应器的生产原理、基本工艺计算及反应器型式的选择; A5掌握反应器开、停车操作及控制调节方法; A6掌握化工总控工相关理论知识。 2.能力目标 B1能识读反应单元过程带控制点的工艺流程图; B2能完成典型化工反应器的仿真操作; B3能分析、控制反应参数使产品质量达到要求; B4能根据反应要求正确选择反应器及对反应器进行简单的设计计算;
C1践行职业道德行为规范,具有社会责任心、爱岗敬业; C2具有规范操作及安全生产意识,具备节能降耗和环保意识 C3培养分析问题和解决问题能力,具有化工反应岗位生产操作优化、改进、创新意识 C4养成终身学习的意识及严谨求实的科学态度 C5具有良好的团队意识、沟通交流能力; | ||||||||
教学方式 | 讲授□讨论或座谈问题导向学习分组合作学习□专题学习 实作学习□发表学习□实习□参观访问□其他(模拟演练) | ||||||||
学习评价 | 评价项目 | 评价方式 (对应教学目标) | 分值 比例 | 评价标准 | |||||
过程性评价 | 平时评价 | 签到(C1、C5) 课堂活动(C3、C4、C5) | 10% | 出勤(5%) 课堂活动(5%) | |||||
单元评价 | 单元作业(A1、A2、A3、A4、A5、A6、B1、B2、B3、B4、C2、C3、C4) | 5% | 单元作业(5%) | ||||||
期中评价 | 期中测验(A1、A2、A3、A4、A5、A6、B1、B3、B4) | 10% | 理论期中测验成绩(5%) 实践期中测验成绩(5%) | ||||||
实践评价 | 反应器仿真操作(A5、B1、B2、B3、C1、C2、C3、C5) | 15% | 实训装置操作(5%) 危险与可操作性证书(10%)或化工精馏安全操作证书(10%) | ||||||
终结性评价(期末) | 期末考试 | 60% | 期末考试成绩(60%) | ||||||
指定教材 | 《反应过程与设备》(雷振友,化学工业出版社,2019,ISBN978-7-122-17728-5) |
二、课程教学内容与进度
学时 | 章节(情境)名称与内容 | A知识目标代码 | B能力目标代码 | C素质目标代码 | 对应专业人才培养方案毕业能力要求指标C点 |
2 | 绪论 | A1 | B4 | C1 C2 C3 C4 C5 | 熟练操作石化岗位分管设备,熟知设备操作要求、维护措施、技术指标。 |
2 | 模块一 均相反应器 项目一 间歇釜式反应器的设计操作 预备知识1、均相反应动力学基础 | A2 | B4 | C3 C4 | 分析造成石化装置控制参数波动的原因,并且能够提出相应的解决方案。 |
4 | 预备知识2、动力学方程 | A2 | B4 | C3 C4 | 分析造成石化装置控制参数波动的原因,并且能够提出相应的解决方案。 |
2 | 预备知识3、反应器流动模型 | A3 | B4 | C2 C3 C4 | 分析造成石化装置控制参数波动的原因,并且能够提出相应的解决方案。 |
2 | 任务一 认识釜式反应器 | A3 A6 | B4 | C2 C3 | 熟练操作石化岗位分管设备,熟知设备操作要求、维护措施、技术指标。 |
2 | 任务二 间歇釜式反应器的设计 | A4 A6 | B4 B3 | C2 C3 C4 | 分析造成石化装置控制参数波动的原因,并且能够提出相应的解决方案。 |
4 | 任务三 连续釜式反应器的设计 | A4 A6 | B4 B3 | C2 C3 C4 | 分析造成石化装置控制参数波动的原因,并且能够提出相应的解决方案。 |
4 | 釜式反应器操作 | A5 A6 | B2 B3 B1 | C1 C2 C3 C5 | 能够有效、安全实施化工单元和石油化工装置的试车、开停工与稳定运行。 |
2 | 项目二 管式反应器的设计和操作 任务一 认识管式反应器 | A3 A6 | B4 | C2 C3 | 熟练操作石化岗位分管设备,熟知设备操作要求、维护措施、技术指标。 |
2 | 任务二 管式反应器的设计 | A4 A6 | B4 B3 | C2 C3 C4 | 分析造成石化装置控制参数波动的原因,并且能够提出相应的解决方案。 |
2 | 项目三 均相反应器型式和操作方式的评选 任务一简单反应反应器生产能力的比较 | A4 | B4 | C2 C3 | 熟练操作石化岗位分管设备,熟知设备操作要求、维护措施、技术指标。 |
2 | 任务二 复杂反应选择性的比较 | A4 | B4 | C2 C3 | 熟练操作石化岗位分管设备,熟知设备操作要求、维护措施、技术指标。 |
4 | 模块二 气固相催化反应器 项目一 固定床反应器的设计和操作 预备知识1-催化剂 预备知识2-气固相催化反应动力学基础 | A2 A6 | B4 | C3 C4 | 熟练操作石化岗位分管设备,熟知设备操作要求、维护措施、技术指标。 |
2 | 任务一 认识固定床反应器 | A3 A6 | B4 | C2 C3 | 熟练操作石化岗位分管设备,熟知设备操作要求、维护措施、技术指标。 |
2 | 任务二 固定床反应器的设计 | A4 A6 | B4 B3 | C2 C3 C4 | 分析造成石化装置控制参数波动的原因,并且能够提出相应的解决方案。 |
4 | 固定床反应器操作 | A5 A6 | B2 B3 B1 | C1 C2 C3 C5 | 能够有效、安全实施化工单元和石油化工装置的试车、开停工与稳定运行。 |
2 | 项目二 流化床反应器的设计和操作 任务一 认识流化床反应器 | A3 A6 | B4 | C2 C3 | 熟练操作石化岗位分管设备,熟知设备操作要求、维护措施、技术指标。 |
4 | 任务二 流化床反应器的设计 预备知识-流态化 | A4 A6 | B4 | C3 C4 | 分析造成石化装置控制参数波动的原因,并且能够提出相应的解决方案。 |
2 | 流化床反应器的设计 | A4 A6 | B4 B3 | C2 C3 C4 | 分析造成石化装置控制参数波动的原因,并且能够提出相应的解决方案。 |
2 | 流化床反应器的操作 | A5 A6 | B2 B3 B1 | C1 C2 C3 C5 | 能够有效、安全实施化工单元和石油化工装置的试车、开停工与稳定运行。 |
2 | 项目三 气固相催化反应器选择 | A4 | B4 | C2 C3 | 熟练操作石化岗位分管设备,熟知设备操作要求、维护措施、技术指标。 |
2 | 模块三 气液相反应器 项目一 气液相反应器的设计及操作 预备知识 | A2 | B4 | C3 C4 | 分析造成石化装置控制参数波动的原因,并且能够提出相应的解决方案。 |
2 | 任务一 认识气液相反应器 | A3 A6 | B4 | C2 C3 | 熟练操作石化岗位分管设备,熟知设备操作要求、维护措施、技术指标。 |
2 | 任务二 鼓泡塔反应器的设计 | A4 | B4 B3 | C2 C3 C4 | 分析造成石化装置控制参数波动的原因,并且能够提出相应的解决方案。 |
2 | 任务三 鼓泡塔反应器的操作 | A5 | B3 B1 | C1 C2 C3 C5 | 能够有效、安全实施化工单元和石油化工装置的试车、开停工与稳定运行。 |
2 | 项目二 气液相反应器的选择 | A4 | B4 | C2 C3 | 熟练操作石化岗位分管设备,熟知设备操作要求、维护措施、技术指标。 |
注:本课程标准进度表部分可根据教学需要进行±10%调整。
三、课程实施与保障
1.课程思政
通过系列教学活动设计,将课程思政有效融入教学活动中,活动结束教师点评知识应用同时,对学生在完成任务中的出现的错误进行解析,指出学生需要提升或完善的能力和素质目标。例如分析学生测试结果,逐步提升学生的阅读理解力与观察力、分析判断能力;通过讨论、头脑风暴等活动逐步锻炼学生的逻辑思维能力、语言表达能力;通过实践教学环节强化学生的团队协作能力、安全操作意识、求真务实的工匠精神;通过仿真操作,提升学生解决实际问题的能力。
2.教学模式
采用线上线下混合式教学模式,教学过程中以应用案例教学为主。案例教学为学生提供了一种模仿、借鉴和引伸的范例,师生互动性强,充分体现以学生为中心的教育理念。强调从提出问题入手,激发学生学习的兴趣,让学生有针对性地去探索并运用理论知识,以提高分析和解决问题的能力。
3.教学基本条件
(1)教学团队基本要求
专兼职教师9人左右,其中专职教师6人,来自企业的兼职教师3人。教师应充分地掌握化工生产反应过程的知识和技能,具备一定实践技能,具有指导仿真实训及现场实际操作的能力,应全部具备“双师”素质资格,职称和年龄结构合理。专职教师应具有多年从事本门课教学的经验及企业实践经验,兼职教师应是必须是来自生产一线的技术人员,具备化工反应岗位的知识和技能,参与课程教学任务。专、兼职教师理论教学经验和实践技能互补、共进。
(2)教学硬件环境基本要求
校内实训条件:多媒体专业教室、仿真实训室,具有完成典型化学反应器操作的模拟仿真软件、生产实训装置。
校外实训条件:具有对应本课程需要的校外实训基地。根据课程内容的需要,可以在校外真实生产现场完成教学任务。课程教学硬件环境基本要求见下表。
序号 | 名称 | 基本配置要求 | 场地大小/m2 | 功能说明 |
1 | 仿真实训室 | 电脑50台,典型反应器仿真操作软件 | 100 | 识读带控制点流程;学习操作规程;能进行典型反应器开、停车及事故处理的模拟仿真操作 |
2 | 反应器实训装置 | 釜式反应器生产装置 | 50 | 能进行理实一体化教学;认识反应器结构;进行反应器拆装 |
3 | 乙酸乙酯生产实训装置 | 多媒体教学系统、生产装置、中控室、相关仪表 | 300 | 能进行理实一体化教学;认识设备;查模流程;能进行装置投料操作;能进行装置事故判断及处理 |
4 | 苯乙烯仿真工厂 | 半实物装置、中控室、仿真软件 | 300 | 能进行理实一体化教学;认识设备;查模流程;能进行装置仿真操作 |
5 | 模型、实物展室 | 各种典型化工反应设备模型或实物设备 | 120 | 认识设备结构 |
6 | 校外实训基地 | 生产装置(甲醇) | 学习工艺流程、感受真实生产环节和过程 |
教学资源基本要求
①基本教学资源
a化工总控工国家职业技能标准;
b企业生产操作规程资料;
c课程相关的图书、期刊资料。
②数字教学资源:
a《化工反应设备》在线精品课程;
b智能化工虚拟仿真实训基地;
c石油化工技术专业资源库;