化工设备机械基础大纲.docx
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化工设备机械基础大纲
《化工设备机械基础》课程大纲
课程编号：
课程类型：
技术基础课
学时：
48
适用对象：
精细化工专业
使用教材：
《化工设备机械基础》高安全编著，化学工业出版社出版社
参考书：
1、《化工设备机械基础》赵军等编，化学工业出版社，2000
2、《化工设备机械设计基础》潘永亮主编，科学出版社，1999年
3、《化工轻工机械设计基础》陈经梅等编，浙江大学出版社，1994
第一部分前言
一、课程的性质
本课程是化工工艺类专业一门综合性的机械类技术基础课。
通过本课程的学习，掌握一定的化工机械方面的基础知识，并具备对一般化工设备进行结构分析和设计的初步能力，为今后从事化工工艺过程研究、设计和生产管理奠定必要的基础。
使学生掌握相关的基本理论、基本知识以及设计的基本方法，为从事化工设备机械的设计、使用、管理和维护打下基础。
二、课程基本理念
1.坚持以高职教育培养目标为依据，遵循“结合理论联系实际，以应知、应会”的原则，以培养锻炼职业技能为重点。
2.注重培养学生的专业思维能力和专业实践能力。
3.把创新素质的培养贯穿于教学中。
采用行之有效的教学方法，注意发展学生专业思维和专业应用能力。
4.培养学生分析问题、解决问题的能力
三、课程的设计思路
《化工设备机械基础》课程在设计思想上充分体现一体化，即：
理论与实践内容一体化、知识传授与动手训练场地一体化、理论与实路教师为一人的“一体化”。
《化工设备机械基础》的课程内容要经历由社会调研的行业岗位分析到典型工作任务确定，从典型工作任务对职业核心能力的要求到学习领域的设定，强调学习领域的教学内容是由多个学习专情境的整合，在每个学习情景构建中分成应知知识点、职业能力要点、职业素质训练三个部分，为学生素质能力、职业能力、创新能力培养开拓了新的途径，每一个学习情境对应一个典型工作过程。
第二部分课程目标
一、课程目标
教学目标和总体要求是本课程的学习，掌握一定的化工机械方面的基础知识，并具备对一般化工设备进行结构分析和设计的初步能力，为今后从事化工工艺过程研究、设计和生产管理奠定必要的基础。
使学生掌握相关的基本理论、基本知识以及设计的基本方法，为从事化工设备机械的设计、使用、管理和维护打下基础。
通过行为导向的项目式教学，加强学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养；独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力；与人效、沟通及合作等方面的态度和能力。
二、职业能力目标
（一）知识目标
1.
（1）了解化工设备对金属材料的强度、塑性及韧性等的要求。
（2）了解低温条件对材料韧性的影响，高温对低碳钢屈服极限和强度极限的影响。
理解材料的蠕变、蠕变极限、持久极限等概念。
（3）掌握碳素钢、普通低合金钢、不锈钢及铸铁牌号的意义。
（4）了解铁碳合金的组织结构。
（5）理解铁碳合金状态图。
（6）理解钢的热处理。
（7）了解化工设备用钢
（8）了解有色金属及其合金材料的种类特点及其应用。
（9）了解非金属材料的种类、特点及应用。
（10）理解材料发生化学腐蚀、电化学腐蚀的原理及条件。
（11）了解均匀腐蚀和非均匀腐蚀的区别及设计上的处理方法。
（12）了解防腐蚀的方法
2.构及等面积补强设计。
（5）了解容器各附件。
（1）了解容器的主要分类方法。
（2）了解容器零部件的标准化
（3）了解压力容器的相关法规和标准
（4）了解强度理论及其强度条件
（5）理解内压作用的圆筒、球壳的设计公式及设计参数的选择。
（6）了解容器压力试验的目的、方法，以及试验压力的确定和试验条件下应力应满足的条件。
（7）理解规定容器最壁厚的目的及具体要求。
（8）理解各种封头的结构及其特点，以及各种封头的设计方法。
（7）理解常压容器的设计方法。
3.
（1）了解法兰密封的原理、法兰的结构及法兰标准。
（2）了解容器支座的型式、结构及标准。
（3）理解应力集中和应力集中系数。
（4）了解开孔补强的结
4.
（1）理解固定管板式、浮头式和U型管换热器的特点及使用条件
（2）了解管子与管板连接的方法及特点。
（3）了解折流板、导流筒、挡板等的作用。
（4）了解设置膨胀节的目的与结构。
（5）了解影响固定式换热器管板强度的主要因素，以及浮头式和U型管式换热器管板的计算。
5.
（1）了解板式塔中的整块式和分块式塔盘的结构。
（2）了解填料塔中的液体分布装置的型式及特点，以及填料塔中的液体再分器和填料支承的结构。
（3）了解塔体和裙座的强度计算。
6.
（1）理解罐体几何尺寸的确定方法，以及传热附件（夹套和蛇管）的结构。
（2）了解搅拌器的类型与特点，以及搅拌附件的结构和作用。
（3）了解电机和减速器选型的依据。
（4）了解临界转速、刚性轴、柔性轴等概念。
（5）了解填料密封和机械密封的密封原理、结构及其特点。
（二）能力目标
本课程是工程性和应用性很强的一门课，它必须反映出最新工程应用标准。
教学中主要介绍化工容器与设备机械设计基础知识，共分三部分，即化工设备材料，化工容器设计，典型化工设备的机械设计，其中以化工容器的工程设计方法为主线，以此来分析容器的应力（重点放在中低压容器设计），设备的结构与设计，容器的材料的选择及最新工程应用标准等。
通过本课程的学习，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）素质目标
在以实际操作过程为主的项目教学过程中，锻炼学生的团队合作能力、专业技术交流的表达能力；制定工作计划的方法能力；获取新知识、新技能的学习能力；解决实际问题的工作能力。
第三部分课程内容与要求
通过实际制作过程完成教学内容，课程建议总课时为48，项目内容组织与学时分配如下所示：
学习情境1：
化工设备材料（约学时）
教学目的与要求：
知识点：
（1）了解化工设备对金属材料的强度、塑性及韧性等的要求。
（2）了解低温条件对材料韧性的影响，高温对低碳钢屈服极限和强度极限的影响。
理解材料的蠕变、蠕变极限、持久极限等概念。
（3）掌握碳素钢、普通低合金钢、不锈钢及铸铁牌号的意义。
（4）了解铁碳合金的组织结构。
（5）理解铁碳合金状态图。
（6）理解钢的热处理。
（7）了解化工设备用钢
（8）了解有色金属及其合金材料的种类特点及其应用。
（9）了解非金属材料的种类、特点及应用。
（10）理解材料发生化学腐蚀、电化学腐蚀的原理及条件。
（11）了解均匀腐蚀和非均匀腐蚀的区别及设计上的处理方法。
（12）了解防腐蚀的方法。
技能点：
学会查阅有关材料的国家标准
学习情境2：
化工容器设计
知识点
（1）了解容器的主要分类方法。
（2）了解容器零部件的标准化
（3）了解压力容器的相关法规和标准
（4）了解强度理论及其强度条件
（5）理解内压作用的圆筒、球壳的设计公式及设计参数的选择。
（6）了解容器压力试验的目的、方法，以及试验压力的确定和试验条件下应力应满足的条件。
（7）理解规定容器最壁厚的目的及具体要求。
（8）理解各种封头的结构及其特点，以及各种封头的设计方法。
（7）理解常压容器的设计方法。
（8）了解法兰密封的原理、法兰的结构及法兰标准。
（9）了解容器支座的型式、结构及标准。
（10）理解应力集中和应力集中系数。
（11）了解开孔补强的结
技能点：
会查阅有关压力容器的国家标准，学会阅读和绘制零部件图
学习情境3：
（1）理解固定管板式、浮头式和U型管换热器的特点及使用条件
（2）了解管子与管板连接的方法及特点。
（3）了解折流板、导流筒、挡板等的作用。
（4）了解设置膨胀节的目的与结构。
（5）了解影响固定式换热器管板强度的主要因素，以及浮头式和U型管式换热器管板的计算。
（6）了解板式塔中的整块式和分块式塔盘的结构。
（7）了解填料塔中的液体分布装置的型式及特点，以及填料塔中的液体再分器和填料支承的结构。
（8）了解塔体和裙座的强度计算。
（9）理解罐体几何尺寸的确定方法，以及传热附件（夹套和蛇管）的结构。
（10）了解搅拌器的类型与特点，以及搅拌附件的结构和作用。
（11）了解电机和减速器选型的依据。
（12）了解临界转速、刚性轴、柔性轴等概念。
（13）了解填料密封和机械密封的密封原理、结构及其特点。
技能点：
学会绘制设备装配图
第四部分实施建议
课 时 分 配 表
序号
学习情境内容
总学时
理论学时
实践学时
备注
1
化工容器
3
2
化工设备常用材料及选择
9
3
内压薄壁容器的设计
6
4
压力容器零部件
6
5
搅拌式反应器及其机械设计
6
6
塔设备及其机械设计
9
7
换热设备
9
合计
48
二、教学方法与手段
采用讲授法、案例法、任务驱动法、多媒体教学。
学生更多的思维活动空音，发挥教与学两方面的积极性，提高教学质量和教学水平。
在规定的学时内，保证该标准的贯彻实施。
2.教学过程中，要从高职教育的目标出发，了解学生的基础和情况，结合其实际水平和能力，认真指导。
3.教学中要结合教学内容的特点，培养学生独立学习的习惯，开动脑筋，努力提高学生的自学能力和创新精神，分析原因，找到解决问题的方法和技巧。
4.重视学生之间的团结和协作，培养共同解决问题的团队精神。
5.加强对学生掌握技能的指导，教师要手把手的教，多作示范。
6.教学中注重行为引导式教学方法的应用。
7.在规范的前提下，注重对学生所完成电路工艺及整体美观方面的引导。
8.任课教师根据学生情况及学院条件，可设计相应难度的主题，以达到教学目的。
三、教学评价与考核方式
对学生实行以职业能力为中心的考核，通过各种不同的考试形式激发学生自主学习的积极性，在解决问题的工作能力；获取新知识、新技能的学习能力；团队活动的合作能力；职业语言表达能力等方面得到体现。
1.采用阶段评价，过程性评价与目标评价相结合，项目评价，理论与实践一体化评价模式。
2.关注评价的多元性，结合课堂提问、学生作业、平时测验、学生实践教学体会、施工进度基本技能竞赛及考试情况，综合评价学生成绩。
3.应注意学生实践中分析问题、解决问题能力的考核，对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励，全面综合评价学生能力。
4.考核知识点与技能点全面开放，以项目带动知识点的学习。
（一）对学生的评价
以定量方式呈现评价结果，采用平时成绩和答辩成绩相结合的形式。
考试课考核方式：
考试占70%；平时作业占30%
1.平时成绩（课堂提问、学生作业、平时测验、出勤情况）30%
3.理论考核70%
以上比例可以根据实际情况调整。
（二）对教师的评价
按照学校相关规定进行。
（三）对课程体系的评价
按照《课程建设工作条例》评价。
四、建议教材与主要参考书
1.建议教材
选用中等职业教育国家规划教材， 《化工设备机械基础》 高安全主编由化学工业出版社出版。
2.主要参考书
1、《化工设备机械基础》赵军等编，化学工业出版社，2000
2、《化工设备机械设计基础》潘永亮主编，科学出版社，1999年
3、《化工轻工机械设计基础》陈经梅等编，浙江大学出版社，1994
五、职业资格证书的取得
。
六、课程资源的开发与利用
1.信息技术应用
（1）注重课程资源和现代化教学资源的开发和利用，这些资源有利于创设形象生动的工作情景，激发学生的学习兴趣，促进学生对知识的理解和掌握。
建议加强课程资源的开发，建立多媒体课程资源的数据库，努力实现跨学校多媒体资源的共享，以提高课程资源利用效率。
（2）积极开发和利用网络课程资源，充分利用诸如电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等岗上信息资源，使教学从单一媒体向多种媒体转变；教学活动从信息的单向传递和双向交换转变；学生单独学习向合作学习转变。
（3）运用现代教育技术和虚拟现实技术，建立虚拟社会、虚拟企业、虚拟车间、虚拟项目等仿真教学环境，优化教学过程，提高教学质量和效率，有利于规范学生操作流程，有利于培养学生专业素质。
（4）建立习题库及答案，同时为学生提供了多种版本的参考书，有利于学生复习和巩固知识。
（5）建立学习资料库，推荐国内与专业有关的网站地址，积极引导与培养学生学会自主学习、资料查询等能力。
2.工学结合
（1）产学合作开发课程资源，充分利用本行业典型的生产企业的资源，进行产学合作，建立实习实训基地，实践“工学”交替，满足学生的实习实训，同时为学生的就业创造机会。
（2）建立一支适合本专业的、稳定的、开放性的、具有丰富实路施工经验的兼职教师，实现理论教学与实践教学合一、专职教师与兼职教师合一、课堂教学与生产现场教学合一，满足学生综合职业能力培养的要求。
3.工作规范
（1）认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针，认真落实各项安全措施，坚持安全工作是一切工作的基础，积极完成各项工作任务。
（2）有计划地组织对学生进行安全思想、安全制度和安全技术的教育培训，不断提高学生的安全技能和意识。
（3）进入实训场地，认真组织各种安全活动，构筑安全文化，强化安全意识。
（4）学生应做好预先复习，指导教师不得擅自脱岗，应记好考勤。
（5）在实训中，学生必须服从指导教师，未经允许不得擅自启动电源，使用仪器、设备等。
（6）凡违反操作规程、损坏仪器、设备者，应按规定赔偿损失。
七、说明
1.授课：
理论讲授与实践教学结合在一起进行教学。
2.环境：
多媒体教室
3.能力培养要求：
着重培养学生的自学能力，动手操作能力和分析问题、解决问题的能力。
4.先修课程：
化工原理;化工制图等。
主讲教师根据本课程标准制定具体的授课计划。
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