1、化工设备机械基础课程标准一概述（一）课程的性质本课程是化工类专业学生学习和掌握化工容器和设备知识及其基本设计方法的必修课程。本课程的任务是，使学生掌握化工设备常用材料的主要性能、牌号、用途及选材方法；掌握薄壁容器及其零部件的设计和标准选用的基本方法；掌握典型化工设备的结构和机械设计方法，使学生具有化工容器及设备设计的初步能力。（二）课程基本理念1、以学生为本，注重素质教育社会的发展对人才素质提出了更高的要求，高职教育不仅要使学生学会专业技术知识，还要使其具备较高的综合素质，而素质的培养要以学生为中心。在教学中，以学生为主体，以学生实践为基础，采用引探法教学，通过教师设置学习情境，引导学生积极主
2、动地参与教学活动，把学生学习的主动性、探究性、参与性与创造性很好地融合到一起，将学生置于一种动态、开放、主动、多元的学习环境中，着重培养学生的开放性思维、创新的合作精神，获取信息的能力，激发学生学习的兴趣，挖掘学生的内在潜能，使他们的素质全面而和谐地发展。2、依据认知规律，提高教学效率课堂教学是由教学内容、学生、教师、教学环境整合而成的系统，是师生共同探求新知识的过程。因此，课堂教学要遵循学生认知心理发展的规律；要展现知识的生成、发展和形成过程；要使学生的获得认知、参加活动、增加体验、发展情感态度和价值观在仪器分析课程学习中得到和谐统一。在教学中，根据由浅入深，由易到难、由表及里的认知心理顺序
3、建立实践一理论一再实践一再理论的教学活动过程，不断地、循序渐进的提高学生认知水平、操作技能、工作能力，使学生进行最有效的学习，提高教学效率。3、行动导向教学，提高学生的积极性课程教学实施行动导向教学，构建“真实的虚拟”学习情境，遵循为行动而学习原则，让行动成为学习的起始点，尽可能地让学习者通过行动来学习，学生不再是教学的受体，更重要的是学习的主体。以职业能力为目标，构建“理论一实践”一体化的教学过程，教学活动主要在虚拟演示和实物图片完成，整个过程学生基于主动，自调、建构以及情境、引导、社会化意义的“学”，教师基于激励、支持、咨询以及指示、描述、解释性意义的4、工作过程为中心，推进课程融合本课
4、程按照对实际的多个职业工作过程经过归纳、抽象、整合后的职业工作顺序来设计课程体系的每一个子模块。通过一个子模块的学习，学生可以完成职业的一个典型的综合性任务。以情境教学为主，任务驱动，按职业活动顺序的每一个过程环节来传授相关的技术知识，使学生在实施任务过程中传授相应的技术知识，教师在整个教学行动过程中，扮演着一个组织者、协调人的角色，勤于提供咨询、帮助，而不是运动场上的裁判。5、注重过程评价，促进学生发展课程不仅关注学生的学习结果，更重要的是关注完成学习任务的全过程。教学评价做到形成性评价与终结性评价相结合，定性评价与定量评价相结合，注重过程评价，促进学生发展，并更多地关注学生自身的发展。以激
5、发学生潜在的学习动力，提高学习效率为目的，并为学生的终身发展提供服务的发展性教学评价，反对通过单一量化手段进行评价，主张评价主体互动化，评价内容多元化，评价过程动态化。评价过程应注意评价的正面鼓励和激励作用，公正的评价和真诚的激励能使学生获得巨大的动力，从而鼓足前进的勇气，使师生间的情感关系达到质的飞跃。（三）课程设计思路1、课程设计思想以职业分析和职业标准确定课程的职业能力，以职业能力为目标，建构主义理论，多元智能理论为基础，构建由实践情境构成，工作过程为中心，任务驱动的“理论-实践”一体化的教学过程；以职业能力为目标进行课程各环节的评价和调控；以多种教学形式注重学生职业能力的培养，并将素质
6、教育贯穿整个教学过程中。2、课程设计原则课程内容的设计和编排遵循了三个原则：科学性原则、情境性原则、人本性原则。科学性原则是指涉及事实、概念和理解、原理方面的陈述性知识必须是实际存在的客观知识，主要解决“是什么”和“为什么”问题；情境性原则是指课程教学中要帮助学生获取自我建构的主观知识，即涉及经验和策略的过程性知识，主要解决“怎么做”和“怎样做更好”的问题；人本性原则是指学生从科学性原则和情境性原则交叉领域获得的理论和经验双重知识经过“获取一反思一内化一实践”，转化为个体能力，它是实现教育根本目标的保证，在课程开发中具有最高层次。3、课程设计框架整个课程采用模块化结构，每个教学子模块选取来自生
7、活、生产实际的项目，以任务驱动设置若干教学单元。帮助学生获取经验性知识，并渗透理论知识的讲授，在完成数个任务的基础上，再拓展相关技术理论知识，最后以技术理论知识指导各子模块综合项目的兀O二、课程目标1、总目标培养“具有坚实的理论基础、知识面宽、能力强、富有创新精神和竞争意识的现代高级门人才”。培养学生“具有创新思维能力、自我学习获取信息和知识的能力、分析问题及解决实际问题的能力、使用计算机的能力及具有一定的管理能力。”逐步培养学生的辩证思维和严格的科学作风，创新思维和创新能力，以及团队合作精神，为后续的专业职业能力培养打下扎实基础。2、具体目标知识目标：1、掌握内压薄壁容器的应力分析，筒体与封
8、头的强度设计。2、掌握外压圆筒与封头的设计。3、掌握容器设计中主要零部件的结构、工作原理及结构设计。4、掌握管壳式、塔、搅拌器这几种典型设备的结构、工作原理及相关设计知识。能力目标培养大家学会如何全面考虑、分析和解决工程实际问题，初步建立起完整的容器设计思想。三内容标准模块一：力学基础（一）项目任务能够了解基础的力学知识和进行一些简单的力学计算，具体能力要求为：1、掌握从构件的已知外力求取未知外力的基本方法。2、了解金属材料的力学性能。3、掌握强度条件的建立与应用。4、掌握应力的概念与计算。（二）学习目标:了解构件的受力分析、平衡规律及金属材料的力学性能。掌握构件受拉（压）、剪切、弯曲和扭转的
9、强度计算。（三）学习任务：参考学时24学习目标了解构件的受力分析、平衡规律及金属材料的力学性能。掌握构件受拉（压）、剪切、弯曲和扭转的强度计算。相关知识基本知识：1、构件的受力分析以及平衡规律掌握力、力矩、力偶的定义及其性质；约束的特点、约束反力的表达方式；力的平移定律的内容、实质与应用；平面力系的简化；平面力系的平衡及平衡方程的应用；杆件的受力图。2、金属材料的力学性能掌握材料的弹性变形与塑性变形；线应变；内力与应力的概念；虎克定律；反映材料的强度高低、塑性好坏、抵抗弹性变形能力的强弱、韧性、硬度五方面性能指标的含义和表示方法。了解材料变形量的度量；材料的拉（压）、弯曲、冲击和硬度试验。3、
10、构件受拉（压）和剪切的强度计算掌握强度条件的表达方式；构件受拉（压）时的强度计算方法；剪应变和构件受剪切时的强度实用计算。了解构件的挤压强度计算。4、梁的弯曲掌握受弯曲梁截面内的两种内力及其计算；弯曲正应力沿截面的分布情况；梁的弯曲正应力强度条件；矩形、圆轴等截面的轴惯性矩和抗弯截面模量。了解梁的形状、支座及分类；一般常用截面的几何性质和受弯曲构件的合理截面；弯曲梁的变形和刚度条件。弯曲梁中的剪应力。5、圆轴的扭转掌握转速、扭矩与功率的关系；扭转剪应力及其沿截面的分布情况；实心圆轴和空心圆轴截面的极惯性矩和抗扭截面模量；转轴的强度条件；剪切虎克定律。了解搅拌轴的功能；转轴受扭转时的变形与内力；
11、转轴在外力偶作用下的刚度条件。扩展知识：强度计算的多种类型。能力训练在教学中可以采用分组讨论的形式让学生先自己回顾力学基础知识，教师只要对于重点内容进行讲授，对于各项基本操作需要进行强化训练和测试。考核建议对基本概念及构件受拉（压）、剪切、弯曲和扭转的强度计算要进行多次测试。模块二：压力容器（一）项目任务了解压力容器的基本概念以及在生产中的应用，具体能力要求为：1、了解压力容器常用材料的性能。2、了解压力容器的应力分类与强度。3、能在生产中测定外压容器与压杆的稳定性。4、了解压力容器的结构及附件。5、能进行压力容器的管理与检验。（二）学习目标：通过回顾压力容器基础知识的基础上，了解化工设备常用
12、金属材料的性能及选用、外压容器与压杆的稳定。重点掌握压力容器的应力分析和强度计算。（三）学习任务：参考学时32学习目标了解化工设备常用金属材料的性能及选用、外压容器与压杆的稳定。重点掌握压力容器的应力分析和强度计算。相关知识基本知识：1、常用金属材料的性能及选用掌握碳钢的性能、分类和牌号；铸铁的性能、分类和牌号；合金元素在钢铁中的作用，常用的低合金钢和高合金钢。了解金属的晶体结构；钢的热处理方法；锻件的分类与应用；压力容器和化工设备选材的基本原则与规定。2、压力容器的应力分析掌握不同形状回转壳体（筒形、球形、椭圆形、锥形）中的薄膜应力；复杂应力下强度理论的概念。了解回转壳体的几何性质；圆形平板
13、中的弯曲应力与边界区域的二次应力；压力容器三种应力的强度条件的区别。3、内压容器的强度计算掌握内压圆筒形壳体、球形壳体、半球形和标准椭圆形封头的壁厚计算和强度校核。了解压力容器设计参数的确定；其他形式封头的强度计算方法。4、外压容器与压杆的稳定性掌握外压长圆筒与短圆筒的临界压力的计算方法；外压圆筒的计算长度与临界长度的计算方法；加强圈的作用；压杆的柔度；细长压杆的临界应力的计算方法。了解外压容器与压杆的稳定概念；外压圆筒、封头与压杆许用外压的计算。5、压力容器的结构及附件掌握接管附近的应力集中与开孔补强方法；焊接接头结构要素，压力容器焊接接头的分类，焊接检验要点。了解法兰连接的密封原理和受力分
14、析结论；容器的法兰类型、法兰结构和尺寸系列的基本参数，法兰密封垫片种类；容器上开设人孔和手孔的有关规定；视镜和液面计的作用、类型；立式容器支座的种类，鞍式支座；焊条的种类与牌号。6、压力容器的检验与管理掌握压力容器的类别的划分；压力试验与气密试验的方法和要求。了解容规和GB150两法规文件涉及的主要内容和管辖范围；压力容器的设计管理、制造管理和使用管理；压力容器定期检验的类别、期限和内容；压力容器的安全状况等级。扩展知识：压力容器的应力分析和强度计算的多种情况。能力训练运用多媒体课件对压力容器作系统描述和全程演示，也可在有条件的情况下在企业进行操作实践。根据学生操作情况随时作针对性的讲解和分析
15、考核建议对压力容器基础知识和强力计算要进行多次测试。模块三：典型化工设备（一）项目任务能了解管壳式换热器、板式塔和反应釜的组成结构和一些简单计算，具体能力要求为:1、了解管壳式换热器的结构，掌握其主要零部件。2、了解板式塔的组成与结构。3、了解反应釜的结构，掌握其主要部件。（二）学习目标：1、了解管壳式换热器的总体结构。2、掌握管壳式换热器的主要零部件。3、了解板式塔的组成。4、掌握反应釜的结构、主要部件。（三）学习任务：参考学时32学习目标1、了解管壳式换热器的总体结构。2、掌握管壳式换热器的主要零部件。3、了解板式塔的组成。4、掌握反应釜的结构、主要部件。相关知识基本知识：1、管壳式换热
16、器的总体结构了解管壳式换热器的组成结构，四种形式管壳式换热器的结构特点。2、管壳式换热器的主要零部件掌握固定管板换热器产生的轴向热应力及减缓措施；换热管与管板的连接方式；波形膨胀节的结构；折流板的作用、结构与固定方式。了解管箱的结构组成，管束的布置，管板受力的定性分析；裙式支座的结构。3、板式塔的组成了解板式塔的总体结构，塔盘的结构种类，塔顶吊柱的结构，保温装置的固定。掌握裙式支座的结构。4、反应釜的结构、主要部件了解反应釜的总体结构，釜体的容积、壁厚，传热装置的类型、结构，传动装置的系统组成，两种轴封类型的比较、应用，搅拌器的功能；公差与配合的基本知识。掌握釜体的长径比；常用搅拌器的形式和特
17、性。扩展知识：管壳式换热器、板式塔、反应釜在生产中的实际应用。能力训练在师生互动中探讨管壳式换热器、板式塔和反应釜各自的构造和应用上的区别。考核建议对管壳式换热器、板式塔和反应釜概念和基本计算的测试。四、实施建议（一）教学建议1 .参考学时和学分参考学时：88学时（其中实践课28学时）学分：6学分2 .教学方法：教学是创造性的活动。教师应营造这样一种环境，教师和学生一起以探究的精神，积极主动地解决生产中的实际问题。在这个过程中教师应注重学生素质的全面发展，关注学生学习中存在的困难、问题，采取有效的教学策略引导、帮助学生，同时发展教师自身对课程的认识和对学生的理解。在教学过程中，学生是学习的主体
18、教学必须从学生的实际出发，激发他们的学习兴趣。(1)注重行动导向的教学行动导向是学生在课程营造的“真实的虚拟”职业情境中，通过实物观察、发现问题、表达与交流等探究性活动，获得知识、能力、素质的学习过程，关注学生经历探究过程、获得理智和情感体验、积累经验知识和科学知识和方法。教师要引导学生整理收集到的各种信息，并应用科学的思维和方法进行分析，通过分析和归纳，找出规律，从而得出结论。要让每个学生在行动导向的教学中发挥积极主动的作用，对于比较简单的问题可以由学生个人来分析解决，对于比较复杂的问题，则应通过小组活动，甚至全班性的活动进行。(2)注重学生“动手”与“动脑”的结合教师应当认识到，只有对实
19、际职业情境加工成具普遍意义的学习情境一一“真实的虚拟”情境，让学生在实践操作训练过程中，渗透理论知识讲解，才能将实践知识与理论知识有机地结合起来，才能全面提高学生的知识、能力与素质，既能使学生掌握专业技术知识，又能培养学生的专业实践能力。(3)鼓励学生之间的交流与合作学习教师应根据不同的教学内容，创造各种条件和形式，开展学生之间的交流。在实验实训过程中要求学生认真做好观察和实验结果的记录与分析，鼓励他们运用口头、书面、讨论、研讨等多种方式进行交流。在学生之间营造相互尊重、相互信任的气氛，培养学生提出论据、回答质疑的能力，鼓励学生进行开放性的讨论，对彼此的科学解释提出批评和质疑，要引导学生学会放
20、弃错误的观点，接受更合理的科学解释。鼓励学生合作学习，利用协作性的小组形式开展科技创新活动，使每一个人都能参与小组工作，使学生认识到小组的成员在科技创新中各有所长，其知识和技能可以互补，通过这种活动培养学生的协作精神。(4)利用丰富的教学资源课程教学中，设备结构复杂，工作原理抽象，学生往往难以接受，多媒体技术和网络技术具有强大的信息传播功能，为该课程的教学提供了极为有利的条件。使用现代信息技术的根本目的在于促进学生自主学习，改变传统的学习方式，扩大信息时空，提高学习效率。通过制作多媒体动画讲授那些枯燥又讲不清、道不明的基本概念和看不见、摸不着的仪器内部结构，使学生能够比较轻松的理解和掌握。用交
21、互式动画和多媒体课件进行实践教学,充分利用网络课程，构筑网络学习交流平台，实现了网上模拟操作、网上教学、网上练习和网上答疑等，直观且实现了网络在线练习与考核。(二)考核评价建议理论知识考核采用课堂提问、课堂练习、作业、研究性习题，辅助以学习态度考核、阶段性考核、期末综合性考核等多种形式组合。教学评价在课程改革中起着导向和质量监控的重要作用，是推动和促进课程实施的重要环节和保证，能激励学生的学习和促进教师的教学的发展。课程评价既要促进全体学生在科学素养各个方面的共同发展，又要有利于学生的个性发展。积极倡导评价目标多元化和评价方式的多样化，坚持终结性评价与过程性评价相结合、定性评价与定量评价相结合
22、学生自评互评与他人评价相结合，努力将评价贯穿于学习的全过程。1、坚持评价方式多样化课堂教学评价，应采用以质性评价为主，与量化评价相结合；以教师自评为主与他人评价、学生评教相结合的灵活多样的评价形式。课程教学中，每一个教学内容结束后，都进行学生评教，教师同行评价，不断地发现问题，及时改进教学方法。2、坚持评价内容全面性课程教学评价应全面收集课堂教学的各种信息，既要关注学生学习的状态、知识和技能的获取、学习过程中的情感和体验、对教师教学的感受，还要关注教师的教学策略和教学方式，以及在教学过程中的感受和体会等。课程教学评价内容涉及学生的学习心态、学习效果、学习感受、体会等方面，全面考察。3、坚持以
23、学论教原则课堂教学效果评价，强调以学生在课堂教学中呈现的状态为主要参照，根据学生在课堂教学中呈现的六种状态：情绪状态、注意状态、参与状态、交往状态、思维状态、目标达成状态来评价课堂教学效果。(三)教材编写建议1、教材编写建议教材是实现课程目标、实施教学的重要资源。教材应当有利于调动教师的积极性，创造性地进行教学；有利于改进学生的学习方式，促进他们主动地学习和发展，教材的编写应注意以下几个方面：(1)内容的选择体现当前化工行业现状教材内容的选择要体现当前化工行业实际，根据技术的不断改进和更新，充实教材内容。(2)在教材编写中注重对学生学习方法的指导教材不仅要组织好学习的内容，还应根据学生学习课程
24、的特点，突出学习方法的指导。编写教材时应设计相应的学习指导语，教材中给出针对性的提示，指导学生进行科学的学习，有助于学生掌握学习的方法，为进一步学习后续专业方向模块课程打好基础。（3）课后习题要多样化，应增加探究实验和创新实验内容课后实践有助于巩固已学知识与技能，提高运用能力。单一的题型和测试目标限制了学生解决实际问题的能力，不利于激发学生的创造性。编写教材时，知识巩固要在重视基础题的同时，设计一些开放习题、研究性习题。技能巩固与能力提高，要结合全天候开放的实验室，设置一些与课堂实验教学相对应的实验，创新实验选取来自生活、生产实际的测试项目和教师的科研课题，让学生自主选取在课余时间完成，以培养
25、学生的实践能力和创新精神。2、教材的使用建议在教材的使用时，由于客观条件的差异、学生现有水平的差异以及具体教学实际情况的差异教师要善于结合实际教学需要，灵活地和有创造性地使用教材，对教材的内容、编排顺序、教学方法等方面进行适当的取舍和调整。使用现代信息技术的根本目的在于促进学生自主学习，改变传统的学习方式，扩大信息时空，提高学习效率。通过制作多媒体动画讲授那些枯燥又讲不清、道不明的基本概念和看不见、摸不着的仪器内部结构，使学生能够比较轻松的理解和掌握。用交互式动画和多媒体课件进行实践教学，充分利用网络课程，构筑网络学习交流平台，实现了网上模拟操作、网上教学、网上练习和网上答疑等，直观且实现了网络在线练习与考核。（四）实验实训设备配置建议利用化工机械设备基础的多媒体课件进行教学，有条件的学校可以组织学生到企业进行教学实习。（五）课程资源开发与利用建议（教学案例库、学习案例库、考核案例库）1、制作化工机械设备基础的多媒体课件；2、开发综合实训材料；（六）其他1、该课程按照定位要求，采取模块化教学内容体系。2、本课程所列的总学时、模块课时为建议课时，可以根据具体情况作适当的增减。建议课时包括课堂教学课时和实训课时，不包括考核课时。
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