1、化工過程分析與合成課程教學(xué)大綱制定人：吳淑晶教學(xué)團(tuán)隊審核人：門勇開課學(xué)院審核人：饒品華課程名稱：化工過程分析與合成 / Analysis and Synthesis of Chemical Engineering Process 課程代碼:040323適用層次（本/?？疲罕究茖W(xué)時：32學(xué)分：2講課學(xué)時：30上機(jī)/實驗等學(xué)時：2 考核方式：考查先修課程：高等數(shù)學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程適用專業(yè)：化學(xué)工程與工藝教材：張衛(wèi)東，孫巍，劉君騰.化工過程分析與合成（第二版）.國家精品課程教材，北京：化學(xué)化工出版社，2011.主要參考書：1. 姚平經(jīng).過程系統(tǒng)工程.上海：華東理工大學(xué)出版社，20

2、09.2. 王弘軾.化工過程系統(tǒng)工程.北京：清華大學(xué)出版社，2006.3. 都健.化工過程分析與綜合.大連：大連理工大學(xué)出版社，2009.本課程在課程體系中的定位培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用系統(tǒng)工程的觀點和方法研究化工過程系統(tǒng)模擬、分析、優(yōu)化和合成的 基本能力。教學(xué)目標(biāo)1. 培養(yǎng)學(xué)生的工程意識。2. 培養(yǎng)學(xué)生從系統(tǒng)工程的角度分析問題和解決問題的基本能力。3. 培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用系統(tǒng)工程的觀點和方法研究化工過程系統(tǒng)模擬、分析、優(yōu)化和合成的基本能力。三、教學(xué)效果通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可具備：1. 掌握化工工程分析和合成的基本概念和基本內(nèi)容。2. 掌握化工過程系統(tǒng)模擬與分析的基本原理和方法。3. 掌握化工過程系統(tǒng)優(yōu)化與合

3、成的系統(tǒng)工程方法。4. 了解理論知識與工程實際的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識。5. 從系統(tǒng)工程的角度分析問題和解決問題的基本能力。6. 應(yīng)用系統(tǒng)工程的觀點和方法研究化工過程系統(tǒng)模擬、分析、優(yōu)化和合成的基本能力。四、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)效果對照表教學(xué)效果教學(xué)內(nèi)容效果1效果2效果3效果4效果5效果6緒論VVVVVV化工過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析VVVVV化工過程系統(tǒng)動態(tài)模擬與分析VVVVV化工過程系統(tǒng)的優(yōu) 化VVVVVV化工生產(chǎn)過程操作工況調(diào)優(yōu)VVVVVV間歇化工過程VVVVVV換熱網(wǎng)絡(luò)合成VVVVVV分離塔序列的綜合V7V7V7V7V7V7五、教學(xué)內(nèi)容和基本要求第1章緒論教學(xué)內(nèi)容：化工過程；化工過程生產(chǎn)操作控

4、制； 化工過程的分析與合成； 化工過程模擬系統(tǒng)； 化 工企業(yè)CIPS技術(shù)；人工智能技術(shù)在化工過程中的應(yīng)用。教學(xué)要求：了解化工過程生產(chǎn)操作控制；掌握化工過程分析與合成的基本概念及主要研究內(nèi)容；了解化工企業(yè)CIPS技術(shù)；了解人工智能技術(shù)在化工過程中的應(yīng)用。重點難點：【本章重點】化工過程分析與合成的基本概念及主要研究內(nèi)容?！颈菊码y點】化工過程分析與合成的新型手段和方法。第2章化工過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析教學(xué)內(nèi)容：過程系統(tǒng)模擬的三種基本方法；過程系統(tǒng)模擬的序貫?zāi)K法； 過程系統(tǒng)模擬的面向方程法；過程系統(tǒng)模擬的聯(lián)立模塊法；氨合成工藝流程的模擬與分析。教學(xué)要求：掌握過程系統(tǒng)模擬的三種基本方法；掌握序貫?zāi)K法

5、的基本原理及基本方法；掌握面向方程法的基本原理及基本方法；掌握聯(lián)立模塊法的基本原理及基本方法；了解氨合成工藝流程的模擬與分析方法；熟練運(yùn)用回路矩陣表示不可分隔子系統(tǒng)問題。重點難點：【本章重點】過程系統(tǒng)模擬的三種基本方法。【本章難點】氨合成工藝流程的模擬與分析方法。第3章化工過程系統(tǒng)動態(tài)模擬與分析教學(xué)內(nèi)容：化工過程系統(tǒng)的動態(tài)模型； 連續(xù)攪拌罐反應(yīng)器的動態(tài)特性；精儲塔的動態(tài)特性； 變壓吸附過程的模擬與分析。教學(xué)要求：掌握化工過程系統(tǒng)動態(tài)模型的分類；了解確定性動態(tài)模型的數(shù)學(xué)處理；了解連續(xù)攪拌罐反應(yīng)器動態(tài)模型的推導(dǎo)過程；掌握精儲塔動態(tài)模型的數(shù)學(xué)處理與應(yīng)用；了解變壓吸附過程的模擬與分析方法；熟練運(yùn)用多級

6、集中參數(shù)模型對精儲塔的動態(tài)特性進(jìn)行模擬與分析。重點難點：【本章重點】精儲塔動態(tài)模型的數(shù)學(xué)處理與應(yīng)用?！颈菊码y點】動態(tài)模型的數(shù)學(xué)處理與應(yīng)用。第4章化工過程系統(tǒng)的優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容：概述化工過程系統(tǒng)優(yōu)化問題基本概念；化工過程系統(tǒng)最優(yōu)化問題的類型；化工過程中的線性規(guī)劃問題；化工過程中的非線性規(guī)劃問題；化工過程大系統(tǒng)的優(yōu)化。教學(xué)要求：了解化工過程系統(tǒng)優(yōu)化問題基本概念；掌握最優(yōu)化問題的建模方法；掌握化工過程系統(tǒng)最優(yōu)化問題的類型；了解化工過程中的線性規(guī)劃及非線性規(guī)劃問題；了解化工過程大系統(tǒng)的優(yōu)化方法；熟練運(yùn)用有約束條件最優(yōu)化問題的經(jīng)典方法求解燒類催化反應(yīng)器問題。重點難點：【本章重點】最優(yōu)化問題的類型。【本章難點

7、】有約束條件最優(yōu)化問題的經(jīng)典求解方法的應(yīng)用。第5章化工生產(chǎn)過程操作工況調(diào)優(yōu)教學(xué)內(nèi)容：化工生產(chǎn)過程操作工況調(diào)優(yōu)的作用與意義；化工生產(chǎn)過程操作工況離線調(diào)優(yōu)的方法； 機(jī)理模型法一液體空氣精儲塔的操作工況調(diào)優(yōu)；統(tǒng)計模型法一苯酊生產(chǎn)過程的操作工況調(diào) 優(yōu)；智能模型法一乙苯脫氫反應(yīng)過程的操作工況調(diào)優(yōu)。教學(xué)要求：了解化工生產(chǎn)過程操作工況調(diào)優(yōu)的作用與意義；掌握三種調(diào)優(yōu)方式及三種優(yōu)化模型；了解機(jī)理模型法及實際應(yīng)用；了解統(tǒng)計模型法及實際應(yīng)用；了解智能模型法及實際應(yīng)用；熟練運(yùn)用物理化學(xué)及化工原理知識求解液體空氣精儲塔的物性模型問題。重點難點：【本章重點】三種調(diào)優(yōu)方式及三種優(yōu)化模型?！颈菊码y點】三種工況離線調(diào)優(yōu)的實際應(yīng)

8、用。第6章間歇化工過程教學(xué)內(nèi)容：間歇過程與連續(xù)過程； 過程動態(tài)模型及模擬； 間歇過程的最優(yōu)時間表； 多產(chǎn)品間歇過 程的設(shè)備設(shè)計與優(yōu)化；間歇過程的控制模型。教學(xué)要求：掌握間歇過程與連續(xù)過程的區(qū)別；掌握間歇過程的基本概念；了解間歇過程最優(yōu)時間表問題；了解多產(chǎn)品間歇過程的設(shè)備設(shè)計與優(yōu)化；了解間歇過程的控制模型；熟練運(yùn)用設(shè)備優(yōu)化原則解決優(yōu)化設(shè)備的選擇問題。重點難點：【本章重點】間歇過程的最優(yōu)時間表?！颈菊码y點】多產(chǎn)品間歇過程的設(shè)備設(shè)計與優(yōu)化。第7章?lián)Q熱網(wǎng)絡(luò)合成教學(xué)內(nèi)容：化工生產(chǎn)流程中換熱網(wǎng)絡(luò)的作用和意義；換熱網(wǎng)絡(luò)合成問題；換熱網(wǎng)絡(luò)合成一夾點技術(shù)；夾點法設(shè)計能量最優(yōu)的換熱網(wǎng)絡(luò)；換熱網(wǎng)絡(luò)的調(diào)優(yōu)；實際工程項

9、目的換熱網(wǎng)絡(luò)合成。教學(xué)要求：了解化工生產(chǎn)流程中換熱網(wǎng)絡(luò)的作用和意義；掌握換熱網(wǎng)絡(luò)合成問題的描述；掌握夾點的概念及夾點的特性；了解夾點匹配的可行性原則；了解實際工程項目的換熱網(wǎng)絡(luò)合成；熟練運(yùn)用夾點匹配的可行性原則判斷是否需要進(jìn)行流股分割問題。重點難點：【本章重點】夾點的概念及夾點的特性?！颈菊码y點】夾點匹配的可行性原則。第8章分離塔序列的綜合教學(xué)內(nèi)容：精儲塔分離序列綜合概況； 分離序列綜合的基本概念； 動態(tài)規(guī)劃法；分離度系數(shù)有序 探試法；相對費用函數(shù)法；分離序列綜合過程的評價；調(diào)優(yōu)法；復(fù)雜塔的分離順序。教學(xué)要求：了解精儲塔分離序列綜合概況；掌握分離序列綜合的基本概念；掌握動態(tài)規(guī)劃法解決多階段決策

10、過程最優(yōu)化問題的方法；了解分離度系數(shù)有序探試法；了解分離序列綜合過程的評價方法；熟練運(yùn)用動態(tài)規(guī)劃法解決多階段決策過程最優(yōu)化問題。重點難點：【本章重點】分離序列綜合的基本概念?！颈菊码y點】動態(tài)規(guī)劃法解決多階段決策過程最優(yōu)化問題。35六、實驗（習(xí)題、上機(jī)等）內(nèi)容和基本要求本課程除課堂講授外，采取翻轉(zhuǎn)課堂輔助教學(xué)形式。1. 翻轉(zhuǎn)課堂課程教學(xué)內(nèi)容完成后， 課程內(nèi)容總復(fù)習(xí)采取翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式進(jìn)行。可以對自己感興趣的課程內(nèi)容或自認(rèn)為重要的課程內(nèi)容，亦或?qū)λ鶎W(xué)課程內(nèi)容的某個知識點進(jìn)一 步深入探究等等，學(xué)生通過查找資料、 準(zhǔn)備講義、小組討論等方式，在課堂上利用ppt 自主講授相關(guān)內(nèi)容。教師主要負(fù)責(zé)講評。2.

11、 不設(shè)單獨的習(xí)題課，作業(yè)要求學(xué)生課后完成，由教師利用課堂碎片時間講解。七、課時分配教學(xué)內(nèi)容講課習(xí)題課翻轉(zhuǎn)課堂實用案例訓(xùn)練上機(jī)小計緒論22化工過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析66化工過程系統(tǒng)動態(tài)模擬與分析44化工過程系統(tǒng)的優(yōu) 化44化工生產(chǎn)過程操作工況調(diào)優(yōu)44間歇化工過程44換熱網(wǎng)絡(luò)合成44分離塔序列的綜合22課程內(nèi)容總復(fù)習(xí)22共計30232八、課程考核1. 上課的基本要求（不退到、早退、不無故缺課等）占10%2. 平時作業(yè)占5%3. 課堂互動表現(xiàn)占15%4. 翻轉(zhuǎn)課堂表現(xiàn)占10%5. 期末考試占60%JC誨3陽技女人像Shanghai University of Engineering Science教

12、學(xué)大綱專家評審表課程名稱課程代碼適用專業(yè)）丁與評審內(nèi)容評審結(jié)論（請打/）優(yōu)秀良好合格整改1課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)效果定位準(zhǔn)確，符合該課程在專業(yè)課程體系與畢業(yè)要求對照表中，對學(xué)生有關(guān)知識、能力、素質(zhì)的培養(yǎng)要求，能支撐畢業(yè)要求的實現(xiàn)。2教學(xué)內(nèi)容充實合理，重點、難點突出，深度、難度、廣 度能夠支撐課程教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)效果的實現(xiàn)，能夠反映 相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展前沿。3選用近期出版的優(yōu)秀教材，其中，參考教材不礙少于34教學(xué)時數(shù)分配科學(xué)，注重課程之間的聯(lián)系與交叉，與先 修、后續(xù)課程，內(nèi)容上無脫節(jié)、無重復(fù)。5文字描述清晰、意義明確、名詞術(shù)語規(guī)范、定義正確。6課程考核方式科學(xué)合理。專 家 評 審意 見評審專家信息專家姓名

13、職稱/職務(wù)工作單位專業(yè)專家簽名JC誨3陽技女人像Shanghai University of Engineering Science教學(xué)大綱相關(guān)課程任課教師評審表課程名稱課程代碼適用專業(yè)評審內(nèi)容評審結(jié)論（請打/）優(yōu)秀良好合格整改1課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)效果定位準(zhǔn)確，符合該課程在專業(yè)課程體系與畢業(yè)要求對照表中，對學(xué)生有關(guān)知識、能力、素質(zhì)的培養(yǎng)要求，能支撐畢業(yè)要求的實現(xiàn)。2教學(xué)內(nèi)容充實合理，重點、難點突出，深度、難度、廣 度能夠支撐課程教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)效果的實現(xiàn)，能夠反映 相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展前沿。3選用近期出版的優(yōu)秀教材，其中，參考教材不礙少于34教學(xué)時數(shù)分配科學(xué)，注重課程之間的聯(lián)系與交叉，與先 修、后續(xù)課程，內(nèi)容上無脫節(jié)、無重復(fù)。5文字描述清晰、意義明確、名詞術(shù)語規(guī)范、定義正確。6課程考核方式科學(xué)合理。教 帥 評 審意 見評審教師信息姓名職稱單位講授課程與本課程的關(guān)系（前修/后繼/類似）簽名修I JC海事容技太夫巖Shanghai University of Engineering Science課程教學(xué)評價表（學(xué)生用表）課程名稱：授課教師：授課學(xué)期:序號評價內(nèi)容評價等級（數(shù)值越高，效果越好）012345教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)效果的知曉程度（10分）你對教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)效果的知曉程度教學(xué)效果評