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东莞理工学院:《化工原理》课程教学资源(教学大纲)教学大纲-何运兵-2020应化卓越1-2班

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《化工原理》教学大纲 课程名称:化工原理 课程类别(必修选修):必修 课程英文名称:Principles of Chemical Engineering 总学时/周学时/学分:40/32.5 其中实验/实践学时:0 先修课程:物理化学、高等数学、大学物理、无机化学等课程 后续课程支撑:化学反应工程、化工仪表及自动化、化工设计、化工分离工程等课程 授课时间:1-14周周三(5-7) 授课地点:6F201 授课对象:2020应化卓越1-2班 开课学院:化能学院 任课教师姓名职称:何运兵/副教授 答疑时间、地点与方式:(1)课前课后停留在教室,对有疑问的同学进行答疑:(2)教师办公室(12L303)进行答疑:(3)电子邮件或电话联系答 疑。 课程考核方式:开卷()闭卷()课程论文()其它() 使用教材:王志魁.化工原理.第五版.北京:化学工业出版社,2017. 救学参考资料:无 课程简介:化工原理是化学化工类专业的学科基础课程。本课程的教学目标是使学生掌握各种典型化工过程及其主要设备的基本原理、基本概念、基本 知识的熟练应用及其计算方法,培养学生分析和解决有关单元操作各种问题的能力。开设本门课程,旨在使学生全面系统地了解流体流动过程、传热过 程、传质过程(动量传递、热量传递、质量传递)的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、过程计算、设备选型及实验研究方法等,锻 炼学生的工程技能及培养学生的创新实践精神,以适应生产建设的需要。 课程教学目标及对半业要求指标点的支撑 课程教学目标 支撑单业要求指标点 华业要求

1 《化工原理》教学大纲 课程名称:化工原理 课程类别(必修/选修):必修 课程英文名称:Principles of Chemical Engineering 总学时/周学时/学分:40/3/2.5 其中实验/实践学时:0 先修课程:物理化学、高等数学、大学物理、无机化学等课程 后续课程支撑:化学反应工程、化工仪表及自动化、化工设计、化工分离工程等课程 授课时间:1-14 周周三(5-7) 授课地点:6F201 授课对象:2020 应化卓越 1-2 班 开课学院:化能学院 任课教师姓名/职称:何运兵/副教授 答疑时间、地点与方式:(1)课前课后停留在教室,对有疑问的同学进行答疑;(2)教师办公室(12L303)进行答疑;(3)电子邮件或电话联系答 疑。 课程考核方式:开卷()闭卷()课程论文()其它() 使用教材:王志魁. 化工原理. 第五版. 北京:化学工业出版社,2017. 教学参考资料:无 课程简介:化工原理是化学化工类专业的学科基础课程。本课程的教学目标是使学生掌握各种典型化工过程及其主要设备的基本原理、基本概念、基本 知识的熟练应用及其计算方法,培养学生分析和解决有关单元操作各种问题的能力。开设本门课程,旨在使学生全面系统地了解流体流动过程、传热过 程、传质过程(动量传递、热量传递、质量传递)的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、过程计算、设备选型及实验研究方法等,锻 炼学生的工程技能及培养学生的创新实践精神,以适应生产建设的需要。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求

目标1: 1-2掌握扎实的化学领域的工程基础知识,包 掌握动量传递、热量传递和质量 具备从事化学化工领域工作所需的自然科学、工程基础和专业知 括应用化学方面复杂问题应涉及到的基础理 传递的基本理论知识,具备通过 识,能够用于解决复杂工程问题。 论和技术: 自学获取新知识的能力: 目标2: 掌握单元操作的工艺计算和典 3-1能够设计针对复杂化学工程问题的解决方 3能够初步设计针对化学相关的复杂工程问题的解决方案,设计满足 型设备结构与设计,具备单元过 案,能够设计相关实验和方案以获得和实现分 特定需求的系统、功能单元,并体现创新意识和人文知识,考虑社会、 程和设备选择、过程的计算和设 析数据采集、数据处理、生产流程: 健康、安全、法律法规、工程伦理等因素。 备设计的能力: 目标3: 掌握化工过程主要研究方法、典 4-3能够对实验过程加以控制,可以及时发现 4能够采用科学方法对化学领域工程问题进行研究和分析,包括设计 型设备的操作和调节,具备单元 和理解实验问题,合理地分析和处理实验结 实验、处理与解释数据得到合理有效的结论。 过程的操作和调节以适应不同 果,并得到有效的结论: 生产要求的能力: 目标4: 7-2能针对实际的精细化工、能源利用等方 了解化工行业对社会发展和环 能够理解和评价化学化工相关问题的解决方案对环境和社会可持 面,分析研究项目对环境、人类生存、社会发 境的影响,理解学生应具备的职 续发展的影响。 展产生的可能影响和损害: 业和伦理规范。 理论散学进程表 授课救 学时 散学模式 周次 教学主题 教学内容(重点、难点、课程思政融入点) 教学方 支撑课 师 数 作业安排 (线上/线下) 法 程目标

2 目标 1: 掌握动量传递、热量传递和质量 传递的基本理论知识,具备通过 自学获取新知识的能力; 1-2 掌握扎实的化学领域的工程基础知识,包 括应用化学方面复杂问题应涉及到的基础理 论和技术; 1 具备从事化学化工领域工作所需的自然科学、工程基础和专业知 识,能够用于解决复杂工程问题。 目标 2: 掌握单元操作的工艺计算和典 型设备结构与设计,具备单元过 程和设备选择、过程的计算和设 备设计的能力; 3-1 能够设计针对复杂化学工程问题的解决方 案,能够设计相关实验和方案以获得和实现分 析数据采集、数据处理、生产流程; 3 能够初步设计针对化学相关的复杂工程问题的解决方案,设计满足 特定需求的系统、功能单元,并体现创新意识和人文知识,考虑社会、 健康、安全、法律法规、工程伦理等因素。 目标 3: 掌握化工过程主要研究方法、典 型设备的操作和调节,具备单元 过程的操作和调节以适应不同 生产要求的能力; 4-3 能够对实验过程加以控制,可以及时发现 和理解实验问题,合理地分析和处理实验结 果,并得到有效的结论; 4 能够采用科学方法对化学领域工程问题进行研究和分析,包括设计 实验、处理与解释数据得到合理有效的结论。 目标 4: 了解化工行业对社会发展和环 境的影响,理解学生应具备的职 业和伦理规范。 7-2 能针对实际的精细化工、能源利用等方 面,分析研究项目对环境、人类生存、社会发 展产生的可能影响和损害; 7 能够理解和评价化学化工相关问题的解决方案对环境和社会可持 续发展的影响。 理论教学进程表 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/线下) 教学方 法 作业安排 支撑课 程目标

课程思政作业: 重点:单元操作概念、三传、单位换算:难点: 要求学生至少阅 绪论 何运兵 2 单位换算:课程思政融入点:介绍课程发展史, 线上 讲授 目标4 读两篇与化工原 激发学生兴趣 理有关的文献 重点:静压强和静力学基本方程:难点:静力 目标1 2 流体静力学 何运兵 3 线上/线下 讲授 学基本方程式的应用。 目标2 伯努利方程应用 重点:流量流速、连续性和柏努力、牛顿粘性 课程思政作业: 管内流体流动的基 讲授、小 目标1 3 何运兵 定律、雷诺实验等:难点:柏努力方程的应用: 线上/线下 组讨论 寻找生活中与伯 本方程 课程思政融入点:融入科学精神、中国元素 目标2 努利方程有关现 C919等课程思政教育。 象 目标2 4 流体流动摩擦阻力 何运兵 3 重点:直管阻力和局部阻力的计算:难点:管 线下 讲授 路局部阻力和总阻力的计算。 目标3 重点:管路设计型和操作型计算、简单和复杂 混合式 讲授、小 目标2 5 管路计算 何运兵 3 管路计算 管路计算:难点:试差方法、复杂管路计算。 优学院 组讨论 目标3 重点:毕托管、孔板流量计、文丘里流量计、 转子流量计等:滩点:各种流量计的测量原理 6 流量的测定 何运兵 3 线下 讲授 目标2 与特点:课程思政融入点:引入警示性案例, 培养学生严谨、细致的工作作风。 7 流体输送机械 何运兵 6 重点:离心泵的基本结构、工作原理、泵和管 线下 讲授 工作点流量计算 目标2

3 1 绪论 何运兵 2 重点:单元操作概念、三传、单位换算;难点: 单位换算;课程思政融入点:介绍课程发展史, 激发学生兴趣 线上 讲授 课程思政作业: 要求学生至少阅 读两篇与化工原 理有关的文献 目标 4 2 流体静力学 何运兵 3 重点:静压强和静力学基本方程;难点:静力 学基本方程式的应用。 线上/线下 讲授 目标 1 目标 2 3 管内流体流动的基 本方程 何运兵 3 重点:流量流速、连续性和柏努力、牛顿粘性 定律、雷诺实验等;难点:柏努力方程的应用; 课程思政融入点:融入科学精神、中国元素 C919 等课程思政教育。 线上/线下 讲授、小 组讨论 伯努利方程应用 课程思政作业: 寻找生活中与伯 努利方程有关现 象 目标 1 目标 2 4 流体流动摩擦阻力 何运兵 3 重点:直管阻力和局部阻力的计算;难点:管 路局部阻力和总阻力的计算。 线下 讲授 目标 2 目标 3 5 管路计算 何运兵 3 重点:管路设计型和操作型计算、简单和复杂 管路计算;难点:试差方法、复杂管路计算。 混合式 优学院 讲授、小 组讨论 管路计算 目标 2 目标 3 6 流量的测定 何运兵 3 重点:毕托管、孔板流量计、文丘里流量计、 转子流量计等;难点:各种流量计的测量原理 与特点;课程思政融入点:引入警示性案例, 培养学生严谨、细致的工作作风。 线下 讲授 目标 2 7 流体输送机械 何运兵 6 重点:离心泵的基本结构、工作原理、泵和管 线下 讲授 工作点流量计算 目标 2

的特性曲线、离心泵的类型和选择、其他机械 目标3 的原理等:难点:泵的组合、工作点流量的调 节等。 重点:沉降速度计算、降尘室的构造、工作原 降尘室计算 理及计算:难点:降尘室结构及处理能力等计 目标1 重力沉降及沉降设 混合式 讲授、小 何运兵 课程思政作业: 9 4 算:课程思政融入点:引入P2.5等降尘室无 目标2 备 优学院 组讨论 阅读两篇有关除 法分离的颗粒物,侣导生命共同体理念,践行 目标4 尘的文献 绿色发展观 重点:过滤基本方程式、板框压滤机的结构及 混合式 目标2 10 过滤过程及设备 何运兵 工作原理:难点:过滤速率基本方程式的应用、 讲授 恒压过滤计算 目标3 优学院 恒压过滤计算。 目标4 重点:热量传递的基本方式、传热速率、热流 密度、傅里叶定律、导热系数、热阻:难点: 传热速率方程式及 混合式 目标1 11 何运兵 4 平壁、圆筒壁温度热传导:课程思政融入点: 讲授 热传导计算 目标2 热传导 优学院 引入生活中的传热现象,解析现象与本质之间 的关系,激发学生兴趣。 重点:对流传热方程、对流传热系数a:难点: 目标3 13 对流传热 何运兵 3 线下 影响a的因素、不同状况下的a。 讲授 传热计算 目标4 14 总复习 何运兵 2 合计 40 备注:实际教学进程可根据实际情况和疫情发展灵活调整,线上或线下授课视疫情情况调整

4 的特性曲线、离心泵的类型和选择、其他机械 的原理等;难点:泵的组合、工作点流量的调 节等。 目标 3 9 重力沉降及沉降设 备 何运兵 4 重点:沉降速度计算、降尘室的构造、工作原 理及计算;难点:降尘室结构及处理能力等计 算;课程思政融入点:引入 PM2.5 等降尘室无 法分离的颗粒物,倡导生命共同体理念,践行 绿色发展观 混合式 优学院 讲授、小 组讨论 降尘室计算 课程思政作业: 阅读两篇有关除 尘的文献 目标 1 目标 2 目标 4 10 过滤过程及设备 何运兵 4 重点:过滤基本方程式、板框压滤机的结构及 工作原理;难点:过滤速率基本方程式的应用、 恒压过滤计算。 混合式 优学院 讲授 恒压过滤计算 目标 2 目标 3 目标 4 11 传热速率方程式及 热传导 何运兵 4 重点:热量传递的基本方式、传热速率、热流 密度、傅里叶定律、导热系数、热阻;难点: 平壁、圆筒壁温度热传导;课程思政融入点: 引入生活中的传热现象,解析现象与本质之间 的关系,激发学生兴趣。 混合式 优学院 讲授 热传导计算 目标 1 目标 2 13 对流传热 何运兵 3 重点:对流传热方程、对流传热系数 α;难点: 影响 α 的因素、不同状况下的 α。 线下 讲授 传热计算 目标 3 目标 4 14 总复习 何运兵 2 合计 40 备注:实际教学进程可根据实际情况和疫情发展灵活调整,线上或线下授课视疫情情况调整

课程考核 评价依据及成绩比例(%) 课程目标 支撑毕业要求指标点 作业 课堂讨论 专题研讨 期末考试 目标一 12 0 5 3 7 15 目标二 3-1 8 0 25 38 目标三 4-3 5 5 0 25 35 目标四 7-2 0 2 1 3 12 总计 b 20 10 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27日 系(部)审查意见: 我系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: 孝起 日期:2022年8月30日 5

5 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 课堂讨论 专题研讨 期末考试 目标一 1-2 0 5 3 7 15 目标二 3-1 5 8 0 25 38 目标三 4-3 5 5 0 25 35 目标四 7-2 0 2 7 3 12 总计 10 20 10 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 27 日 系(部)审查意见: 我系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 8 月 30 日

附录:各类考核评分标准表 作业评分标准 评分标准 观测点 A(100) B(85) G(70) D(0) 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 基本概念学握程度 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 符号、单位等按规范要求执行 能辨识,符号、单位等不 单位按照规范执行 行 按照规范执行 课堂讨论成绩评分标准 评分标准 90-100 80-89 60-79 0-59 概念比较清楚,总结比较认真, 概念不太清楚,总结不太认 概念清楚,总结认真,回答正确, 概念基本清楚,逻辑基本清晰,讲 逻辑比较清晰讲解比较流畅。回 真,逻辑不太清晰,讲解不太 逻辑清晰,讲解流畅: 解基本流畅,回答基本正确: 答正确比较正确: 流畅。 6

6 附录:各类考核评分标准表 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 课堂讨论成绩评分标准 评分标准 90-100 80-89 60-79 0-59 概念清楚,总结认真,回答正确, 逻辑清晰,讲解流畅; 概念比较清楚,总结比较认真, 逻辑比较清晰讲解比较流畅。回 答正确比较正确; 概念基本清楚,逻辑基本清晰,讲 解基本流畅,回答基本正确; 概念不太清楚,总结不太认 真,逻辑不太清晰,讲解不太 流畅

专题研讨成绩评分标准 评分标准 90-100 80-89 60-79 0-59 概念比较清楚,总结比较认真, 概念不太清楚,总结不太认 概念清楚,总结认真,回答正确, 概念基本清楚,逻辑基本清晰,回 逻辑清晰: 逻辑比较清晰,回答正确比较正 真,逻辑不太清晰,回答错误 答基本正确: 确: 较多,未参与按零分处理。 7

7 专题研讨成绩评分标准 评分标准 90-100 80-89 60-79 0-59 概念清楚,总结认真,回答正确, 逻辑清晰; 概念比较清楚,总结比较认真, 逻辑比较清晰,回答正确比较正 确; 概念基本清楚,逻辑基本清晰,回 答基本正确; 概念不太清楚,总结不太认 真,逻辑不太清晰,回答错误 较多,未参与按零分处理

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