《化工设备机械基础》教学大纲 课程名称：化工设备机械基础 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Mechanical Basis of Chemical Equipment 总学时/周学时/学分：32/22 其中实验/实战学时：0/0 先修课程：工程力学、化工原理、物理化学 后续课程支撑：储能原理与技术、氢能源技术 授课时间：1-16周三3-4节 授课地点：松山湖校区7B314 授课对象：2020化学工艺1班 开课学院：化学工程与能源技术 任课教师姓名职称：钟国玉/讲师 答疑时间、地点与方式：周一一周五，课间，课后，12L303 课程考核方式：开卷()闭卷（√)课程论文()其它() 使用教材： 喻健良等主编，《化工设备机械基础》，大连理工出版社，第七版 教学参考资料： 课程简介：本课程是化工、应用化学、环境、安全类专业跨专业大类课程之一，也是化工大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，具有很强的工程性和实用性。本课程的任务是，使学生掌握工程力学基础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。能够为为 工艺生产提出合理的设备要求，为从事化工设备的设计、使用、管理打下坚实的基础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：
1 《化工设备机械基础》教学大纲 课程名称：化工设备机械基础 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Mechanical Basis of Chemical Equipment 总学时/周学时/学分：32/2/2 其中实验/实践学时：0/0 先修课程：工程力学、化工原理、物理化学 后续课程支撑：储能原理与技术、氢能源技术 授课时间： 1-16 周三 3-4 节 授课地点：松山湖校区 7B-314 授课对象： 2020 化学工艺 1 班; 开课学院： 化学工程与能源技术 任课教师姓名/职称： 钟国玉/讲师 答疑时间、地点与方式：周一~周五，课间，课后，12L303 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（ ） 使用教材： 喻健良等主编，《化工设备机械基础》，大连理工出版社，第七版 教学参考资料： 课程简介：本课程是化工、应用化学、环境、安全类专业跨专业大类课程之一，也是化工大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, 具有很强的工程性和实用性。本课程的任务是，使学生掌握工程力学基础,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。能够为为 工艺生产提出合理的设备要求，为从事化工设备的设计、使用、管理打下坚实的基础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：
课程教学目标 支排毕业要求指标点 毕业要求 目标1（知识目标）： 1掌化工设备的基本力学知识，掌握化工设备的应力分 2能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原 析方法： 2.1： 能识别和判断复杂的化工问题： 理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂化学工 2.掌握化工常用设备的结构及其转点，掌强化工设备常用 程与工艺问题，以获得有效结论。 的材料及其特点，掌握常用化工设备的维修方法及对故障 的诊断。 目标2（能力目标）： 53:能恰当使用计算机软、硬件技术 51 能够针对化工生产中的复杂工程问题，开发、选 1.运用典型化工设备机械知识，总结规律、开拓创新，初 及仿真工具，完成对产品开发和生产中 择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息 步建立设备设计的能力： 复杂工程问题的预测与模拟，并能够理 技术工具，包括对产品开发和生产中的复杂工程问 2.分析、评价各种化工机械设备的能力，培养学生的工 解其局限性。 题的预测与模拟，并能够理解其局限性。 程意识，分析问题和解决问愿的能力。 目标3（素质目标）： 3、针对化学工程与工艺生产中的复杂工程问题， 1.激发学生专业兴趣，培养精细化工行业之职业及伦理规 能够设计解决方案，设计满足特定需求的系统、单 32:能够针对复杂工程问题进行工艺 范，使学生初步具备涂料工程师的专业素质和职业道德规 元或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意 计算和设备设计计算： 范。 识、考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境 因素。 理论教学进程表 2
2 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1（知识目标）： 1.掌握化工设备的基本力学知识，掌握化工设备的应力分 析方法； 2. 掌握化工常用设备的结构及其特点，掌握化工设备常用 的材料及其特点，掌握常用化工设备的维修方法及对故障 的诊断。 2-1：能识别和判断复杂的化工问题； 2 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原 理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂化学工 程与工艺问题，以获得有效结论。 目标 2（能力目标）： 1. 运用典型化工设备机械知识，总结规律、开拓创新，初 步建立设备设计的能力； 2. 分析、 评价各种化工机械设备的能力， 培养学生的工 程意识， 分析问题和解决问题的能力。 5-3：能恰当使用计算机软、硬件技术 及仿真工具，完成对产品开发和生产中 复杂工程问题的预测与模拟，并能够理 解其局限性。 5 能够针对化工生产中的复杂工程问题，开发、选 择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息 技术工具，包括对产品开发和生产中的复杂工程问 题的预测与模拟，并能够理解其局限性。 目标 3（素质目标）： 1. 激发学生专业兴趣，培养精细化工行业之职业及伦理规 范，使学生初步具备涂料工程师的专业素质和职业道德规 范。 3-2：能够针对复杂工程问题进行工艺 计算和设备设计计算； 3、针对化学工程与工艺生产中的复杂工程问题， 能够设计解决方案，设计满足特定需求的系统、单 元或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意 识、考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境 因素。 理论教学进程表
教学模式 授课教 学时 教学内容（重点、难点、课程思政融入 周次 教学主题 支撑课 师 数 点) (钱上/混合式 教学方法 作业安排 程目标 /线下 重点：材料的性能：金属材料的分类及 牌号：碳钢与铸铁：低合金钢： 难点：化工设备材料的选择 课堂作业：钢铁牌 课堂讲授 化工设备材料及其 课程思政融入点：通过视频介绍因为化 号及材料选择 目标一 1.4 钟国玉 8 线下 和小组讨 选择 工设备设计、选材、操作上存在的问愿 论 小组讨论：化工专 导致的安全事故。通过化工设备安全的 业职业道德 重要性，融入安全、规范的化工设备设 计理念，培养学生工程伦理道德。 重点：容器的分类与结构：容器零部件 课堂作业：化工 容器设计的基本知 5 钟国玉 2 的标准化 线下 课堂讲授 设备材料及容器分 目标三 识 难点：容器的分类 类 重点：薄膜理论及其应用，内压圆筒的 边缘应力 内压薄壁容器的应 难点：边缘应力的计算 5-6 钟国玉 线下 课堂讲授 目标一 力分析 课程思政融入点：介绍力学简史、著名力 学家、特别是我国知名科学家、培养爱 国精神
3 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/混合式 /线下 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1-4 化工设备材料及其 选择 钟国玉 8 重点：材料的性能；金属材料的分类及 牌号；碳钢与铸铁；低合金钢； 难点：化工设备材料的选择 课程思政融入点:通过视频介绍因为化 工设备设计、选材、操作上存在的问题 导致的安全事故。通过化工设备安全的 重要性，融入安全、规范的化工设备设 计理念，培养学生工程伦理道德。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂作业：钢铁牌 号及材料选择 小组讨论：化工专 业职业道德 目标一 5 容器设计的基本知 识 钟国玉 2 重点：容器的分类与结构；容器零部件 的标准化 难点：容器的分类 线下 课堂讲授 课堂作业 : 化工 设备材料及容器分 类 目标三 5-6 内压薄壁容器的应 力分析 钟国玉 4 重点：薄膜理论及其应用，内压圆筒的 边缘应力 难点：边缘应力的计算 课程思政融入点:介绍力学简史、著名力 学家、特别是我国知名科学家、培养爱 国精神。 线下 课堂讲授 目标一
重点：强度设计的基本知识，内压薄壁 课堂作业：内压薄 内压薄壁圆筒与封 7-9 钟国玉 6 圆筒壳与球壳的强度设计，封头设计 线下 课堂讲授 壁圆筒壳与球壳的 目标二 头的强度设计 难点：内压容器圆筒与封头设计 强度设计 重点：临界压力，外压圆筒、球壳、封 课堂作业：外压圆 外压圆筒与封头的 10-11 钟国玉 头的设计，外压圆筒加强圈的设计 线下 课堂讲授 筒、球壳、封头的 目标二 设计 难点：外压容器圆筒与封头设计 设计 重点：法兰，容器支座，开孔补强，附 件。 难点：开孔补强 课程思政融入点：法兰密封连接设计的 关键在于连接爆栓的可靠性，小小的螺 课堂作业：法兰， 栓松动引发的泄漏可能导致整个工艺系 12-14 容器零部件 钟国玉 6 线下 课堂讲授 容器支座，开孔补 目标三 统停车、人员伤亡的风险。幅丝钉精神 强的设计 及其在新时代中的体现和发展，从螺钉、 螺栓的作用讲起，关联思想上的螺钉失 效和工程上的螺钉失效，让学生明白小 螺钉，大作用，更需要看到螺丝钉精神 的本质，如何永襟纯洁。 重点：塔体与裙座的机械设计，板式塔 15-16塔设备的机械设计 钟国玉 4 结构，填料塔结构 线下 课堂讲授 目标二 难点：塔体的机械设计
4 7-9 内压薄壁圆筒与封 头的强度设计 钟国玉 6 重点：强度设计的基本知识，内压薄壁 圆筒壳与球壳的强度设计，封头设计 难点：内压容器圆筒与封头设计 线下 课堂讲授 课堂作业：内压薄 壁圆筒壳与球壳的 强度设计 目标二 10-11 外压圆筒与封头的 设计 钟国玉 4 重点：临界压力，外压圆筒、球壳、封 头的设计，外压圆筒加强圈的设计 难点：外压容器圆筒与封头设计 线下 课堂讲授 课堂作业：外压圆 筒、球壳、封头的 设计 目标二 12-14 容器零部件 钟国玉 6 重点：法兰，容器支座，开孔补强，附 件。 难点：开孔补强 课程思政融入点:法兰密封连接设计的 关键在于连接螺栓的可靠性，小小的螺 栓松动引发的泄漏可能导致整个工艺系 统停车、人员伤亡的风险。螺丝钉精神 及其在新时代中的体现和发展，从螺钉、 螺栓的作用讲起，关联思想上的螺钉失 效和工程上的螺钉失效，让学生明白小 螺钉，大作用，更需要看到螺丝钉精神 的本质，如何永葆纯洁。 线下 课堂讲授 课堂作业：法兰， 容器支座，开孔补 强的设计 目标三 15-16 塔设备的机械设计 钟国玉 4 重点：塔体与裙座的机械设计，板式塔 结构，填料塔结构 难点：塔体的机械设计 线下 课堂讲授 目标二
合计 课程考核 评价依据及成绩比例(%) 课程目标 支撑单业要求指标点 作业 考试 权重 目标一 2-1 8 20 28 目标二 5.3 16 30 46 目标三 3-2 16 10 26 总计 40 60 100 备注：)根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课3次（或6课时）学生不得参加该课程的期终考核。2)各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2022年8月26日 系（部)审查意见： 我系（专业）课程委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 佰2 系（部）主任签名 日期：2022年9月1日 备注： 5
5 合计 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 作业 考试 权重 目标一 2-1 8 20 28 目标二 5-3 16 30 46 目标三 3-2 16 10 26 总计 40 60 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2022 年 8 月 26 日 系（部）审查意见： 我系（专业）课程委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名 ： 日期：2022 年 9 月 1 日 备注：
附录：各类考核评分标准表（仅供参考） 作业评分标准 评分标准 观测点 A(100) B(85) c(70) D0) 概念比较清楚，作业比较认真， 概念基本清楚，答题基本正 概念不太清楚，答题错误 基本概念掌握程度 概念清楚，答题正确。 答题比较正确。 确。 较多。 概念比较清楚，作业比较认真， 概念基本清楚，答题基本正 概念不太清楚，答题错误 解决问题的方案正确性 解题思路清晰，计算正确 答题比较正确。 确。 较多。 按时完成，书写较为一般， 未交作业或后期补交，不 按时完成，书写工整、清晰， 按时完成，书写清晰，主要符号、 作业完成态度 部分符号、单位按照规范执 能辨识，符号、单位等不 符号、单位等按规范要求执行 单位按照规范执行 行 按照规范执行 6
6 附录：各类考核评分标准表（仅供参考） 作业评分标准 观测点 评分标准 A(100) B(85) C(70) D(0) 基本概念掌握程度 概念清楚，答题正确。 概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题错误 较多。 解决问题的方案正确性 解题思路清晰，计算正确 概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题错误 较多。 作业完成态度 按时完成，书写工整、清晰， 符号、单位等按规范要求执行 按时完成，书写清晰，主要符号、 单位按照规范执行 按时完成，书写较为一般， 部分符号、单位按照规范执 行 未交作业或后期补交，不 能辨识，符号、单位等不 按照规范执行