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1、应用化工技术专业反应过程操作与设备课程标准2009年x月x日应用化工系教研室会议通过2012年x月x日应用化工系教研室会议第一次修订通过2014年9月20日应用化工系教研室会议第二次修订通过1.课程概述1.1课程性质本课程是高职高专应用化工技术专业的一门核心课程、专业必修课程，是一门理论实践一体化课程，学分为3，总学时为48，在第4学期授课。本课程的功能是培养学生化工生产各种反应器的操作和调节能力，在生产操作过程中发生异常现象时排除故障的能力，以及根据生产任务需要进行反应器等设备选型的能力。本课程要以“流体输送过程与设备”、“传热过程与设备”的学习为基础，同时要与“化工生产主控操作”和“分离操
2、作过程与设备”这两门课程相衔接。1.2设计思路 化工生产操作是高职高专应用化工技术专业学生就业后从事的主要工作岗位之一。化工操作工的素质和能力直接关系到化工企业的生存和发展。化工企业需要大批高素质高操作技能的人才。任何化学品的生产，都离不开三个阶段：原料预处理、化学反应、产品精制，其中反应过程是化工生产的核心。本课程的功能是培养化工生产各种反应器的操作和调节能力，故障排除能力及其他相关能力。这些都是化工生产操作岗位的重要能力，因此本课程在应用化工技术专业中处于非常重要的地位，应当作为专业核心课程和必修课程。本课程立足于实际能力培养，因此对课程内容的选择标准作了根本性改革，即紧紧围绕化工生产操作
3、岗位的典型工作任务选择课程内容，以更为有效的培养学生实际工作的能力，提高课程内容的实用性与工作任务的相关性。化工产品种类繁多，不同产品的生产工艺流程有很大的区别，即涉及的反应类型、换热方式、反应器、自动控制方案等各方面都有所不同。因此，本课程最终确定了以典型化工产品的生产作为项目，引入企业真实的生产工艺和操作规程，将反应影响因素分析、反应工艺条件确定、反应器的原理和结构、工艺流程解读、反应器的操作与控制、生产过程故障处理等内容包含其中，以仿真操作和实际操作相结合的方式进行知识的学习和能力的训练，并将素质培养贯穿全过程。按照情境学习理论的观点，只有在实际情境中学生才可能获得真正的职业能力，并获得
4、理论认知水平的发展，因此本课程要求打破纯粹讲述的教学方式，实施项目教学以改变学与教的行为。这是教学模式的一个重大转变，要有力地推动这一转变，需要以项目为载体来组织课程内容。在项目课程设计中，项目载体设计是一个关键环节。本课程确定了以典型化工产品的生产过程作为载体的项目设计思路。化工产品种类繁多，不同产品的生产过程有较大差异，必须选择不同类型的产品来保证化工生产知识技能的完整性。不同产品生产过程设计的知识和技能要互补，也可以存在交叉，使得化工生产知识技能融合到各个产品生产过程中，实现知识体系的重构。通过对典型产品生产过程的提炼，学生可获得比较完整的化工生产操作岗位的能力，可以从事各种化工产品生产
5、操作。由于在校内无法进行真实的生产性实训，本课程的实践部分以仿真教学为主，可采用间歇釜式反应器生产2-巯基苯并噻唑仿真操作、固定床反应器裂解气加氢脱乙炔仿真操作、流化床反应器乙丙共聚物生产仿真操作、鼓泡塔乙醛氧化制醋酸仿真操作四个项目开展教学。在整门课程内容编排上，要考虑到学生的认知水平，由浅入深的安排课程内容，实现能力的递进。几种典型产品按照工艺流程从简单到复杂排列，后面的产品可以用到前面产品的知识和技能，使学生知识和能力得到巩固和提高。在每个产品生产项目内容的编排上，按照实际生产过程进行编排，即按照反应影响因素分析与反应条件确定、工艺流程图的解读、反应器开车操作、反应过程操作与控制、故障处
6、理、停车操作的顺序编排，使学生能够进行化工生产全程的操作。为了更为清楚的表述课程目标，提高课程目标对教学过程的指导价值，本课程采用表现性目标来表达能力目标，即用学生在相关课程内容学习和训练中所能表现出的实际行为来表述能力目标。比如“掌握间歇反应釜的开车步骤”是传统的表述方式，按照表现性目标的要求，它应表述为“能够进行间歇反应釜的开车操作”。表现性目标的基本格式为“能（会）+程度用语+动词+对象”。本课程所涉及的程度用语主要有“熟练”、“准确”、“基本”。“熟练”指能在所规定的较短时间内无错误的完成任务，“准确”指没有任何错误，“基本”指在没有时间要求的情况下，不经过旁人提示，能无错误的完成任务
7、。对于知识性内容，除了传统的“掌握”、“理解”、“了解”等程度用语外，增加了“认识”、“查询”、“阐述”、“分析”、“说出”等表现性目标表达方式。2.课程目标2.1能力目标（1）能够正确解读典型产品的生产工艺流程。（2）能够根据物料类型和反应特点，选择合适的反应器。（3）能够进行均相反应器（搅拌釜式反应器与管式反应器）的选择、操作，能够判断、分析和处理常见的故障。（4）能够进行气固相反应器（固定床、流化床及移动床）的选择与操作，能够判断、分析和处理常见的故障。（5）能够进行气液相反应器（鼓泡塔、填料塔）的选择与操作。2.2知识目标：（1）掌握工艺流程图的组成要素，掌握各种设备、管道、阀门、仪表
8、的绘制和标注方法。（2）理解化学反应动力学的原理，能够分析反应的影响因素。（3）掌握搅拌釜式反应器、管式反应器、固定床反应器、流化床反应器、鼓泡塔反应器、填料塔反应器的基本结构、特点与所适合的反应。（4）理解化学反应动力学，掌握理想流动模型，理解各种反应器的工艺设计方法。（5）理解反应器操作工艺参数的控制方案。2.3素质目标：（1）严格遵守本岗位操作规程。（2）正确做好安全防护措施，安全用电用水，正确防火、防爆、防毒。（3）遵守实训车间“6S”管理，认真执行“清理、整顿、清扫、清洁、安全、素养”的规定。（4）密切关注生产过程（包括实操和仿真操作），服从主控人员指挥，迅速作出反应。（5）本岗位、
9、岗位互相配合，协同操作，培养良好的团队意识。（6）出现故障迅速作出反应，如不能解决及时汇报或报修。3 课程内容和要求序号教学内容技能内容及要求知识内容及要求参考学时理论实践1反应器基础1.能够为化学反应选择合适的反应器类型。2、能够分析温度、压力、催化剂、原料配比等对化学反应速度和化学平衡的影响3、能够计算转化率、选择性、收率、空间时间、空间速度1.掌握反应的类型和反应器器的类型。2.理解反应设计的基本方程。3.掌握转化率、选择性、收率、停留时间、空间时间、空间速度的概念。4.掌握反应器流动模型5.掌握返混的概念、对反应的影响，理解改善返混的措施。6.理解温度、压力、物料配比、停留时间对化学反
10、应速度和化学平衡的影响。7.掌握催化剂的分类、组成和特点。理解催化剂对化学反应速度的影响。902均相反应器操作1能够按照操作规程进行间歇操作反应釜的开车操作2能够按照操作规程控制反应釜内温度和压力。3能够按照操作规程进行间歇操作反应釜的停车操作4能够按照操作规程进行连续操作反应釜的开车操作。5能够按照操作规程进行连续操作反应釜的停车操作6能够根据反应过程中异常现象分析故障原因，排除故障1掌握釜式反应器的结构，理解各部分的作用。2了解搅拌装置的类型及其特点3了解釜式反应器换热装置的类型、特点。4理解间歇操作和连续操作的区别。5. 掌握釜式反应器的操作控制要点。5能够查询反应釜常见故障及其原因表格
11、，并与现场的异常现象正确关联。663固定床反应器操作1能够按照操作规程进行固定床反应器的开车操作。2能够按照操作规程控制反应过程的工艺参数3能够按照操作规程进行固定床反应器的停车操作。4能够根据反应过程中异常现象分析故障原因，排除故障1掌握固定床反应器的概念和所适合的反应。2掌握绝热式固定床和换热器固定床的结构和特点。3 了解固体催化剂的组成。4 掌握固定床反应器的操作控制要点。4了解固定床反应器异常现象的原因和故障处理方法。364流化床反应器操作1能够按照操作规程进行流化床反应器的开停车操作。2能够按照操作规程控制反应过程的工艺参数3能够按照操作规程进行流化床反应器的停车操作。4能够根据反应
12、过程中异常现象分析故障原因，排除故障1掌握流化床反应器的概念和所适合的反应。2了解流化床反应器的结构。3.掌握流化床反应器的操作控制要点。4了解流化床反应器异常现象的原因和故障处理方法。365鼓泡塔反应器操1能够按照操作规程进行鼓泡塔反应器的开停车操作。2能够按照操作规程控制反应过程的工艺参数3能够按照操作规程进行鼓泡塔反应器的停车操作。4能够根据反应过程中异常现象分析故障原因，排除故障1掌握鼓泡塔反应器的概念和所适合的反应。2了解鼓泡塔的结构。3掌握鼓泡塔反应器的操作控制要点。4.了解鼓泡塔反应器异常现象的原因和故障处理方法。364 实施建议4.1 教材教材化工反应原理与设备,杨西萍主编，辅
13、以仿真实训手册、参考书等其他教学材料。本课程为基于典型化工产品生产过程的课程，现有的反应工程学、反应过程与设备等教材不能完全满足本课程教学的需要。因此要编写基于工作过程的反应过程操作与设备项目化教材。教材编写要求如下：1要以典型产品的生产过程作为主线，参照企业生产操作规程，按照化工生产工艺流程编排。2内容要涵盖化工生产过程的主要知识和技能，包括产品生产工艺概述、化学反应、工艺条件、工艺流程、反应设备、反应过程操作与控制等。4.2 教学方法1在教学过程中，为加强学生实际操作能力的培养，采用项目教学，以工作任务引领提高学生学习兴趣，激发学生的成就动机。2如果一些工作任务没有在生产车间进行的条件，可
14、在校内生产性实训车间进行。如果没有相应的生产性实训车间，可以通过仿真操作进行。通过学习型工作任务，训练学生的化工过程现场操作能力。3紧密结合化工工艺操作工职业技能证书的考证，加强考证的实操项目的训练，提高学生的岗位适应能力。4在教学过程中，要广泛应用图片、动画等教学资源辅助教学，帮助学生理解各种反应设备的结构和操作控制的要点。5教学过程中加强安全教育，提高安全意识，培养学生严谨的工作态度。4.3 教学评价考核成绩采用形成性考核和终结性考核相结合的方法。前者体现在每次课堂学习训练过程中，其内容包括学生的出勤、学习态度、实验过程和结果等等；后者终结性考试为期末的笔答考试。考核包括平时成绩、实验和期
15、末考试，其分数比例如下：平时成绩占20%,包括考勤（20%）、课堂纪律（20%）、课堂互动（20%）、课后作业（40%）。课堂训练占30%，包括仿真操作与实际操作。期末考试占50%，可采用开卷或闭卷考试，主要考察运用知识解决实际问题的能力。4.4 教学资源1利用现代信息技术开发多媒体课件，建设网络课堂，方便学生课余自学。2充分利用实验室化工装置，使同学们在操作过程中训练能力，掌握和新知识。3充分利用校外实训基地，满足学生参观、实训和毕业实习的需要，并在合作中关注学生职业能力的发展和教学内容的调整。4通过仿真软件，使同学们熟练进行化工过程仿真操作。5积极利用电子书籍、电子期刊、数字图书馆、各大网站等网络资源，使教学内容从单一化向多元化转变，使学生知识和能力的拓展成为可能。6 / 6文档可自由编辑打印