《化工单元操作》课程教学实施方案综述.docx
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《化工单元操作》课程教学实施方案综述
上海石化工业学校
《化工单元操作》课程实施方案
上海石化工业学校
二0一三年六月
《化工单元操作》课程实施方案
1.课程性质
本课程是中等职业学校化学工艺专业的一门专业核心课程，是学生在学习了诸多化学和化学工程相关理论课程后获取化工生产操作实战经验的必修课程。
本课程目的在于能使学生独立操作主要化工单元装置，理解相关知识，并达到“化工生产运行员”职业标准（四级）的相关要求，为学习《化学反应操作》、《化工生产装置运行技术》等课程打下扎实基础。
本课程强调工程技术经验和实践技能训练，旨在培养和增强学生的动手能力和工业化工经验。
2.课程设计思路
本课程总体设计思路是以化学工艺专业相关工作任务、职业能力分析和中等职业学校学生的认知特点为依据确定课程目标，设计课程内容，以工作任务为线索构建任务引领型课程。
为了充分体现任务引领、实践导向的课程思想，将课程的教学内容设计以化工单元装置操作的若干个工作任务，以工作任务为中心引出相关专业知识；以化工生产过程为基础，展开化工单元操作教学过程。
教学活动设计由易而难，多采用观察、临摹、实践操作、自主学习、师生互动等课内活动形式，予师生以创新的空间。
本课程要求充分运用现代职教理念与技术，引导学生在学习活动中具有专业能力，养成方法能力，建立社会能力。
3.课程能力目标
3.1课程核心能力目标
（1）能实施QHSE及清洁生产
（2）具有良好职业道德和团队合作精神
（3）能制定安全操作规程、工艺操作规程
（4）会查阅有关工程计算图表和手册
（5）能识读管道安装图和单元装置流程图
（6）会临摹管道安装图和单元装置流程图
（7）会安装与拆卸管道
（8）能投运公用工程（水、电、气、汽等）
（9）能完成主要单元（泵、传热、精馏、吸收、干燥、萃取）装置开、停车
（10）会监控装置运行情况
（11）能调整装置生产负荷
（12）能识别及排除化工单元装置常见异常现象至装置恢复正常工况
（13）会平衡装置物料
（14）会取样并分析检测样品
3.2课程通用能力目标
（1）能联系QHSE及实施清洁生产
（2）具有建立分工协作和相互沟通的团队精神，养成良好的职业素养
（3）会查阅和使用有关工程计算图表和手册
（4）能投运公用工程（水、电、气、汽等）
（5）会平衡装置物料
（6）能论述主要化工单元装置操作及管路安装与拆卸要领
（7）能判断与排除化工单元装置异常现象至装置恢复正常工况
4.课程主要教学内容（总学时：
250）
实训条件：
理实一体化教学立足校内化工单元操作实训室，现场配备多媒体投影教学设备一套，化工单元操作实训装置（传热、精馏、吸收、干燥、萃取）各4套，化工管路拆装装置4套；化工单元操作仿真实训室一个。
结合校外实训基地的实训，实现教学与实训合一，满足学生综合职业能力培养的要求。
课程内容选择标准:
根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求，选取教学内容。
立足于实际能力的培养，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以工作任务为中心组织课程内容，按照学习情境设计教学内容，让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务，构建相关理论知识，发展职业能力，并为学生可持续发展奠定良好的基础。
《化工单元操作》课程内容
单元名称
工作任务
理实一体化教学
学时
理论学时
实践学时
离心泵装置操作
生产准备
12
4
16
装置操作
8
6
14
设备保养与维护
0
2
2
异常现象判断与处理
0
6
6
管路安装与拆卸
生产准备
4
4
8
管路拆装
3
9
12
管路维护与保养
4
4
8
传热装置操作
生产准备
11
3
14
装置操作
4
6
10
设备保养与维护
1
1
2
异常现象判断与处理
1
3
4
精馏装置操作
生产准备
15
5
20
装置操作
8
8
16
设备保养与维护
1
1
2
异常现象判断与处理
1
3
4
吸收-解吸装置操作
生产准备
10
4
14
装置操作
6
6
12
设备保养与维护
1
1
2
异常现象判断与处理
1
1
2
干燥装置操作
生产准备
6
2
8
装置操作
3
5
8
设备保养与维护
1
1
2
异常现象判断与处理
1
1
2
萃取装置操作
生产准备
10
4
14
装置操作
2
6
8
设备保养与维护
1
1
2
异常现象判断与处理
1
1
2
机动
8
复习
14
考核
14
合计
114
100
250
5.课程教学设计
5.1指导思想
本课程以化工生产中单元操作相关工作任务和职业能力为依据确定课程教学目标，选取教学内容；遵循任务引领、实践导向的设计理念，将课程教学内容设计成若干个教学单元和工作任务；以工作任务为中心设计教学活动，活动设计由浅入深、环环相扣，充分体现学生的主体性，在学生的主动学习和师生共同探讨中深化知识的理解，获得技能的提升。
5.2课程教学设计方案（总课时：
250）
单元
工作任务
活动
能力目标
知识目标
教学
方法
课时
离心泵装置操作
一
生产准备
（一）
工艺资料准备
认知流体的密度、相对密度和黏度
使用工具书查阅流体的密度和黏度。
复述流体密度和黏度的基本概念；复述液体相对密度的基本概念；概述流体密度和黏度的影响因素。
讲授法讨论法归纳法
2
认知流体的压力
使用各种测压仪表；灵活运用相关公式进行不同压力类型下不同压力单位之间的换算。
复述流体的压力；推断压力单位之间的换算；归纳绝对压力、相对压力、大气压之间的关系。
讲授法讨论法归纳法
2
认知离心泵装置的工艺流程
临摹离心泵装置的工艺流程图。
列举离心泵装置的主体设备及其作用、类型；概述流程图中图例和符号的含义；撰写离心泵的工艺流程。
讲授法讨论法归纳法
2
认知工艺操作规程和安全操作规程
制定离心泵装置工艺操作规程；制定离心泵装置安全操作规程；模拟填写本岗位当班日志。
计划离心泵装置工艺操作规程；计划离心泵装置安全操作规程；记住填写本岗位当班日志的基本要求。
讲授法讨论法归纳法
2
（二）
设备检查
认知离心泵的结构与工作原理
临摹离心泵的工作过程及工作原理。
列举离心泵的基本构造；概述离心泵主要部件的作用；概述离心泵的工作过程及工作原理。
讲授法讨论法归纳法
2
认识离心泵装置
例证装置的主体设备；例证仪表、设备状况、阀门是否符合开车要求；完成本岗位交接班记录；完成穿戴个人防护用品。
辨认设备、仪表、阀门的状况；列举交接班记录的基本要素；概述离心泵装置的流程。
实操法讨论法、归纳法
2
（三）
开车前准备工作
认知流体静力学基本方程及其应用
使用静力学基本方程。
复述静力学基本方程；复述静力学基本方程的适用范围；概述静力学基本方程的应用。
讲授法、讨论法、归纳法
2
离心泵装置开车前准备工作
完成本装置生产物料的引入；完成投运公用工程-电；完成记录原始数据；完成设定控制工艺参数。
复述常见流体输送的方式；概述准备物料；概述准备动力。
实操法、讨论法归纳法
2
二
装置操作
（一）开车操作
开车操作
按照操作规程要求完成离心泵装置的开车操作。
概述离心泵装置的开车操作规程。
实操法讨论法归纳法
2
（二）运行操作
认知流体流动基本知识流量、流速及流量方程式
使用流量方程式，分析流体流动过程中流动参数变化情况。
复述输送流体的流速、流量；推断质量流量与体积流量之间的关系；概述流量方程式。
讲授法讨论法归纳法
2
认识流体稳定流动系统的物料衡算与能量衡算
完成简单物料衡算。
复述稳定流动与不稳定流动；推断稳定流动系统的物料衡算；概述稳定流动系统的能量衡算。
讲授法讨论法归纳法
2
认知流体阻力
例证流体流动形态的判定。
复述流体阻力产生的原因；归纳流体的流动形态及特点；解释流体流动形态的判定；复述流体阻力的计算原则和减少流体阻力的措施。
讲授法讨论法归纳法
2
认知离心泵的主要性能
识读离心泵的铭牌。
列举离心泵的主要性能；概述离心泵的特性曲线；复述影响离心泵性能的因素。
讲授法讨论法归纳法
2
认知离心泵的工作点及调节方法
完成正常操作的情况下控制生产所需的流量；完成离心泵装置生产负荷的调控；按要求完成记录装置运行的工艺参数。
复述离心泵的工作点；概述离心泵工作点的控制方法。
讲授法讨论法归纳法
2
（三）停车操作
停车操作
按照操作规程要求完成离心泵装置的停车操作。
概述离心泵装置的停车操作规程。
讲授法讨论法归纳法
2
三
设备保养与维护
设备保养
与维护
设备保养与维护
按照操作规程完成离心泵装置设备保养与维护。
概述离心泵装置设备保养与维护的内容。
实操法讨论法归纳法
2
四
异常现象的判断与处理
（一）气缚现象的判断与处理
气缚现象的判断与处理
完成离心泵的异常现象的报告；完成离心泵的气缚现象的识别；完成离心泵的气缚现象的处理。
概述离心泵气缚现象产生的原因；概述处理离心泵气缚现象的措施。
实操法讨论法归纳法
2
（二）气蚀现象的判断与处理
气蚀现象的判断与处理
完成离心泵的异常现象的报告；完成离心泵的气蚀现象的识别；完成离心泵的气蚀现象的处理。
概述离心泵气蚀现象产生的原因；概述处理离心泵气蚀现象的措施。
实操法讨论法归纳法
2
（三）机械故障现象的判断与处理
机械故障现象的判断与处理
完成离心泵异常现象的报告；完成离心泵机械故障现象的识别；完成备用泵的启用。
概述离心泵机械故障现象产生的原因；概述切换备用泵的操作规程。
实操法讨论法归纳法
2
管路安装与拆卸
一
生产准备
管路安装中的HSE
完成工作场所安全隐患的评估并制定处理预案；使用基本的劳保用品，做好个人防护。
归纳基本劳保用品的作用；归纳管路安装中的隐患。
实操法讨论法归纳法
4
管路安装前的准备
识读和绘制轴测图；识读完整的化工装置单管图；完成图纸中所需材料的领取；完成安装所需工具的领取。
解释轴测图、单管图；归纳常见管材的特点；归纳常用管件、阀门等结构、特点和适用场所；归纳管道拆装常用工具的类别、特点和适用场合。
实操法讨论法归纳法
4
二
管路拆装
简单管路安装
使用管路安装工具；根据安装图安装管路；实施QHSE及清洁生产。
归纳安装工具使用方法；概述管路安装规程。
实操法讨论法归纳法
4
简单管路拆卸
使用管道拆卸工具；合理安排管路的拆卸顺序；拆卸管路；实施QHSE及清洁生产。
归纳拆卸工具使用方法；概述管路拆卸的操作规程。
实操法讨论法归纳法
4
简单管路的规范安装与拆卸
规范使用管道装拆工具；合理安排管路的装拆顺序；规范安装与拆卸管路；实施QHSE及清洁生产。
归纳工具使用方法；概述管路安装与拆卸的操作规程。
实操法讨论法归纳法
4
三
管路维护
与保养
管路日常巡检、保养内容及防腐
完成管路完整性的检查；判断管路的非正常状况；对管路进行日常保养维护；完成简单的管路防腐处理；实施QHSE及清洁生产。
归纳管路日常巡检和保养内容；归纳管路简单防腐方法。
实操法讨论法归纳法
4
管路的密封性和水压试验
操作水压试验；检测管路密封性；修复泄漏点；实施QHSE及清洁生产。
归纳管路密封；解释简单的管路试压方法。
实操法讨论法归纳法
4
传热装置操作
一
生产准备
（一）工艺资料准备
知晓传热基本概念及工业换热方法
完成查阅冷、热流体的有关物性图表。
概述冷热流体及其物性；列举工业常用换热方法。
讲授法讨论法归纳法
2
认识传热装置工艺流程
临摹传热装置工艺流程图。
掌识别传热装置工艺流程图中图例和符号；复述和编写传热装置工艺流程。
讲授法讨论法归纳法
2
认知工艺操作规程和安全操作规程
制定传热装置安全操作规程和工艺操作规程；模拟填写岗位当班日志。
计划传热装置的工艺操作规程和安全操作规程；记住岗位当班日志的基本要素。
讲授法讨论法归纳法
2
（二）设备检查
辨识换热器
辨识读换热器的类型。
列举换热器的分类；说明常见换热器的性能特点及使用场合。
讲授法讨论法归纳法
2
知晓传热的基本方式
将书本知识与生活及化工实践中传热方式相结合。
概述传热的基本方式；列举传热在化工生产中的应用。
讲授法讨论法归纳法
2
认识传热装置
联系流程图认识装置主体设备、相关阀门和测量仪表；正确穿戴个人防护用品
掌握传热装置冷热流体的流程。
实操法讨论法归纳法
2
（三）开车前准备工作
开车前准备工作
制定开车前准备工作；确认装置处于正常开车前状态。
计划开车前准备工作。
实操法讨论法归纳法
2
二
装置操作
（一）开车操作
认知间壁传热相关知识
灵活运用换热器传热速率与热负荷的关系。
概述间壁传热；解释传热速率方程及热负荷；归纳热负荷确定方法。
讲授法讨论法归纳法
2
开车操作
制定开车操作规程；完成传热装置的正常开车。
概述传热装置开车操作规程。
实操法讨论法归纳法
2
（二）运行操作
例证强化传热的措施及实施方法
例证强化传热的三种方法。
概述强化传热，归纳强化传热的三种基本方法。
讲授法讨论法归纳法
2
运行操作
完成控制生产所需的空气出口温度；能够按照要求记录装置运行的工艺参数。
归纳传热装置的主要工艺控制参数及其对传热操作的影响。
实操法讨论法归纳法
2
（三）停车操作
停车操作
制定停车操作规程；完成传热装置停车操作。
概述传热装置停车操作规程。
实操法讨论法归纳法
2
三
设备保养与维护
（一）设备保养与维护
设备保养与维护
完成对换热设备进行日常保养和维护。
概述传热设备进行日常保养和维护的常识。
实操法讨论法归纳法
2
四
异常现象判断与处理
（一）异常现象判断与处理
异常现象的判断与处理
判断和排除异常现象至装置恢复正常工况。
推断异常现象产生的原因；归纳处理异常现象的措施。
实操法讨论法归纳法
4
精馏装置操作
一
生产准备
（一）工艺资料准备
认识液体挥发性及精馏相关的基本概念
例证挥发性、饱和蒸汽压和沸点的关系。
推断挥发性、饱和蒸汽压和沸点的关系；论述蒸馏操作的目的和依据；列举蒸馏常见方法。
讲授法讨论法归纳法
2
认识工艺流程
临摹精馏装置工艺流程图。
识别精馏装置工艺流程图中图例和符号；复述和编写精馏装置工艺流程。
讲授法讨论法归纳法
2
知晓工艺操作规程和安全操作规程
制定精馏装置安全操作规程和工艺操作规程；模拟填写岗位当班日志。
计划精馏装置安全操作规程和工艺操作规程；记住岗位当班日志的基本要素。
讲授法讨论法归纳法
2
（二）设备检查
认知精馏设备
辨识板式精馏塔类型。
论述板式精馏塔的基本功能和主要部件；说明常见板式精馏塔的特点及性能。
讲授法讨论法归纳法
2
认知气液相平衡关系
绘制t-x-y相图和y-x相图。
复述拉乌尔定律；说明t-x-y相图和y-x相图。
讲授法讨论法归纳法
2
理解精馏原理及精馏装置作用
使用t-x-y图，解释精馏原理。
论述精馏原理；说明精馏装置的作用。
讲授法讨论法归纳法
2
认识精馏装置
使用个人防护用品；辨认精馏装置；确认相关阀门处于开车前状态；检查本岗位交接班记录。
概述精馏装置工艺流程；检验精馏装置开车前相关阀门的开关状态。
实操法讨论法归纳法
2
（三）开车前准备工作
开车前准备工作
取样并分析检测原料浓度；制定开车前准备工作；确认装置处于正常开车前状态。
检验原料浓度方法；计划开车前准备工作。
实操法讨论法归纳法
4
二
装置操作
（一）开车操作
计算精馏物料平衡
进行简单的物料衡算；算计采出率和回收率。
计算全塔物料衡算；计算采出率和回收率；列举精馏段和提馏段的物料衡算的计算方法。
讲授法讨论法归纳法
2
全回流开车操作
制定全回流开车操作规程；完成全回流开车操作。
归纳全回流的特点；计划全回流开车操作规程。
实操法讨论法归纳法
4
（二）运行操作
认知回流比、操作温度和操作压力对精馏操作影响
灵活应用y-x图和t-x-y图，推断回流比、操作温度和操作压力对精馏操作影响。
列举最小回流比的特点；论述回流比、操作温度和操作压力对精馏操作影响。
讲授法讨论法归纳法
2
认知进料状况对精馏操作影响
灵活应用t-x-y图，推断进料状况对精馏操作影响。
论述进料状况对精馏操作影响。
讲授法讨论法归纳法
2
部分回流操作
制定部分回流操作规程；完成部分回流操作。
计划部分回流操作规程。
实操法讨论法归纳法
4
（三）停车操作
停车操作
制定停车操作规程；完成停车操作。
计划停车操作规程。
实操法讨论法归纳法
2
三
设备保养与维护
设备保养与维护
设备保养与维护
完成设备日常维护和保养。
检验设备保养与维护的日常知识。
实操法讨论法归纳法
2
四
异常判断与处理
异常判断与处理
异常现象判断与处理
判断与排除异常现象至装置恢复正常工况。
推断异常现象产生的原因；设计处理异常现象的措施。
实操法讨论法归纳法
4
吸收-解吸装置操作
一
生产准备
（一）工艺资料准备
知晓温度和压力对气体溶解度影响及吸收-解吸概述
例证温度和压力与气体溶解度关系。
推断温度和压力与气体溶解度关系；论述吸收与解吸操作的目的和原理；列举吸收与解吸方法；概述吸收剂选用原则。
讲授法讨论法归纳法
2
认知吸收-解吸装置工艺流程
临摹吸收-解吸装置工艺流程图。
识别吸收-解吸装置工艺流程图中图例和符号；复述和编写吸收-解吸装置工艺流程。
讲授法讨论法归纳法
2
认知工艺操作规程和安全操作规程
制定吸收-解吸装置安全操作规程和工艺操作规程；模拟填写岗位当班日志。
计划吸收-解吸装置安全操作规程和工艺操作规程；记住岗位当班日志的基本要素。
讲授法讨论法归纳法
2
（二）设备检查
辨识吸收设备
辨识填料。
论述填料吸收塔的基本功能；列举填料的种类及其性能；说明填料塔主要附件及其作用；说出常见吸收塔的优缺点。
讲授法讨论法归纳法
2
认知气液浓度表示，Y-X图识读和应用
能识读Y-X图；能应用Y-X图。
记住气、液组成表示方法；复述相平衡关系；分析和判断过程进行的方向、限度和难易程度。
讲授法讨论法归纳法
2
认识吸收-解吸装置
使用个人防护用品；辨认吸收-解吸装置；确认相关阀门处于开车前状态；检查本岗位交接班记录。
概述吸收-解吸装置工艺流程；检验吸收-解吸装置开车前相关阀门的开关状态。
实操法讨论法归纳法
2
（三）开车前准备工作
开车前准备工作
制定开车前准备工作；确认装置处于正常开车前状态。
计划开车前准备工作。
实操法讨论法归纳法
2
二
装置操作
（一）开车操作
认识吸收速率
例证提高吸收速率的措施。
记住传质基本方式；复述双膜理论；复述吸收速率；解释影响吸收速率的因素。
讲授法讨论法归纳法
2
认识吸收物料衡算
算计吸收率；应用Y-X图，推断吸收塔塔顶塔底推动力。
复述全塔物料衡算；计算吸收率；概述吸收操作线的特点；说明吸收推动力。
讲授法讨论法归纳法
2
开车操作
制定开车操作规程；完成开车操作。
计划开车操作规程。
实操法讨论法归纳法
2
（二）运行操作
分析吸收操作
例证影响吸收操作的因素。
列举最小液气比的特点；推断适宜吸收剂用量；论述影响吸收操作的因素。
讲授法讨论法归纳法
2
运行操作
制定运行操作规程；完成运行操作；完成调整装置生产负荷。
计划运行操作规程；计划调整装置生产负荷。
实操法讨论法归纳法
2
（三）停车操作
停车操作
制定停车操作规程；完成停车操作。
计划停车操作规程。
实操法讨论法归纳法
2
三
设备保养与维护
设备保养与维护
设备保养与维护
完成设备日常维护和保养。
检验设备保养与维护的日常知识。
实操法讨论法归纳法
2
四
异常判断与处理
异常判断与处理
异常现象判断与处理
判断与排除异常现象至装置恢复正常工况。
推断异常现象产生的原因；设计处理异常现象的措施。
实操法讨论法归纳法
2
干燥装置操作
一
生产准备
（一）工艺资料准备
知晓干燥概念及湿空气的性质
例证湿度与相对湿度的区别。
说明干燥的目的；列举干燥类型；推断对流干燥过程的必要条件；论述对流干燥原理；列举湿空气的性质。
讲授法讨论法归纳法
2
认知干燥装置、工艺操作规程和安全操作规程
临摹干燥装置工艺流程图；制定干燥装置安全操作规程和工艺操作规程；模拟填写岗位当班日志。
识别干燥装置工艺流程图中图例和符号；复述和编写干燥装置工艺流程；计划干燥装置安全操作规程和工艺操作规程；记住岗位当班日志的基本要素。
讲授法讨论法归纳法
2
（二）设备检查
认知干燥设备
辨识常见干燥设备。
列举干燥器类型；说明常见干燥器设备的特点及性能。
讲授法讨论法归纳法
2
（三）开车前准备工作
认知干燥装置和开车前准备工作
使用个人防护用品；辨认干燥装置；检查本岗位交接班记录；制定开车前准备工作；确认装置处于正常开车前状态。
概述干燥装置工艺流程；计划开车前准备工作。
实操法讨论法归纳法
2
二
装置操作
（一）开车操作
认识物料中含水量表示的方法、干燥物料衡算和干燥速率
进行简单的物料衡算。
推断湿物料中水分的性质；计算干燥物料衡算；复述干燥速率。
讲授法讨论法归纳法
2
开车操作
制定开车操作规程；完成开车操作。
计划开车操作规程。
实操法讨论法归纳法
2
（二）运行操作
知晓影响干燥速率的因素及干燥过程的操作分析
依据现场采集数据，分析热空气流量对干燥操作影响。
论述影响干燥速率的因素；推断干燥操作条件。
讲授法讨论法归纳法
2
运行操作
制定运行操作规程；完成运行操作。
计划运行操作规程。
实操法讨论法归纳法
2
（三）停车操作
停车操作
制定停车操作规程；完成停车操作。
计划停车操作规程。
实操法讨论法归纳法
1
三
设备保养与维护
设备保养与维护
设备保养与维护的常识
完成设备日常维护和保养。
检验设备保养与维护的日常知识。
实操法讨论法归纳法
1
四
异常判断与处理
异常判断与处理
异常现象判断与处理
判断与排除异常现象至装置恢复正常工况。
推断异常现象产生的原因；设计处理异常现象的措施。
实操法讨论法归纳法
2
萃取装置操作
一
生产准备
（一）工艺资料准备
认知萃取概念及流程
查阅溶质、萃取剂和稀释剂物性的图表。
论述萃取操作的目的和依据；解释溶质、萃取剂和稀释剂；编写轻相、重相、萃取相和萃余相流程；复述萃取方式及工业应用。
讲授法讨论法归纳法
2
认知萃取物系及萃取装置
临摹萃取装置工艺流程图。
识别萃取装置工艺流程图中图例和符号；复述和编写萃取装置工艺流程。
讲授法讨论法归纳法
2
认知工艺操作规程和安全操作规程
制定萃取装置安全操作规程
升级会员 