哈理工化工課程設(shè)計(jì)一、課程目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：

1.理解并掌握化學(xué)工程中的基本原理，如質(zhì)量守恒、能量守恒和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等；

2.掌握化工過(guò)程中常見(jiàn)單元操作的基本原理和實(shí)際應(yīng)用，如蒸餾、萃取、吸附等；

3.了解化學(xué)工程中的典型工藝流程，如合成氨工藝、石油裂解工藝等。

技能目標(biāo)：

1.能夠運(yùn)用所學(xué)原理分析和解決實(shí)際問(wèn)題，如根據(jù)給定的物料流量和組成，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的化工流程；

2.能夠熟練使用相關(guān)的化工軟件，如AspenPlus、HYSYS等，進(jìn)行模擬和優(yōu)化；

3.能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能，如儀器的使用、數(shù)據(jù)的采集和處理等。

情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：

1.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)工程的興趣，激發(fā)其探索精神和創(chuàng)新意識(shí)；

2.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，使其在團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮個(gè)人優(yōu)勢(shì)，共同解決問(wèn)題；

3.增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，使其在化工生產(chǎn)過(guò)程中關(guān)注環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展。

本課程針對(duì)哈爾濱理工大學(xué)化工專(zhuān)業(yè)學(xué)生，結(jié)合課程性質(zhì)、學(xué)生特點(diǎn)和教學(xué)要求，明確以上課程目標(biāo)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠掌握化工基本原理，具備一定的實(shí)際操作能力，形成積極的情感態(tài)度和價(jià)值觀。后續(xù)教學(xué)設(shè)計(jì)和評(píng)估將圍繞以上具體學(xué)習(xí)成果展開(kāi)。

二、教學(xué)內(nèi)容

1.化工原理：質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律、反應(yīng)速率與化學(xué)平衡、流體力學(xué)基礎(chǔ)；

2.單元操作：蒸餾、萃取、吸附、離子交換、膜分離等基本原理及設(shè)備；

3.化工工藝：合成氨工藝、石油裂解工藝、生物化工工藝等典型工藝流程分析；

4.化工設(shè)計(jì)與優(yōu)化：工藝流程圖繪制、物料與能量平衡計(jì)算、反應(yīng)器設(shè)計(jì)、設(shè)備選型；

5.化工實(shí)驗(yàn)：基本實(shí)驗(yàn)操作技能、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)；

6.化工軟件應(yīng)用：AspenPlus、HYSYS等軟件的基本操作及在化工過(guò)程中的應(yīng)用。

教學(xué)內(nèi)容根據(jù)課程目標(biāo)，參照教材相關(guān)章節(jié)進(jìn)行組織。教學(xué)大綱明確以下安排和進(jìn)度：

第一周：化工原理（質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律）

第二周：化工原理（反應(yīng)速率與化學(xué)平衡、流體力學(xué)基礎(chǔ)）

第三周：?jiǎn)卧僮鳎ㄕ麴s、萃?。?/p>

第四周：?jiǎn)卧僮鳎ㄎ健㈦x子交換）

第五周：化工工藝（合成氨工藝、石油裂解工藝）

第六周：化工工藝（生物化工工藝）與化工實(shí)驗(yàn)（基本實(shí)驗(yàn)操作）

第七周：化工設(shè)計(jì)與優(yōu)化（工藝流程圖繪制、物料與能量平衡計(jì)算）

第八周：化工設(shè)計(jì)與優(yōu)化（反應(yīng)器設(shè)計(jì)、設(shè)備選型）與化工軟件應(yīng)用

教學(xué)內(nèi)容確?？茖W(xué)性和系統(tǒng)性，符合教學(xué)實(shí)際，使學(xué)生能夠循序漸進(jìn)地掌握化工知識(shí)。

三、教學(xué)方法

本課程將采用以下多樣化的教學(xué)方法，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性：

1.講授法：對(duì)于化工原理、單元操作、化工工藝等基礎(chǔ)理論知識(shí)，采用講授法進(jìn)行系統(tǒng)講解，使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)掌握基本概念、原理和方法。

2.討論法：針對(duì)課程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高課堂互動(dòng)性。

3.案例分析法：結(jié)合實(shí)際化工案例，如化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、安全事故等，讓學(xué)生分析問(wèn)題、提出解決方案，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

4.實(shí)驗(yàn)法：安排化工實(shí)驗(yàn)課程，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能，加深對(duì)理論知識(shí)的理解。

5.模擬軟件教學(xué)：利用AspenPlus、HYSYS等化工軟件，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)和工藝流程設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在實(shí)際操作中掌握軟件使用方法，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

6.翻轉(zhuǎn)課堂：將部分教學(xué)內(nèi)容制作成視頻，讓學(xué)生在課前觀看，課堂上進(jìn)行討論、答疑，提高課堂效率。

7.課后作業(yè)與實(shí)踐：布置課后作業(yè)，要求學(xué)生獨(dú)立完成，鞏固所學(xué)知識(shí)；鼓勵(lì)學(xué)生參加課外實(shí)踐活動(dòng)，如化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽、企業(yè)實(shí)習(xí)等，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

8.考核評(píng)價(jià)：采用多元化考核方式，包括平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課程設(shè)計(jì)、期末考試等，全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

四、教學(xué)評(píng)估

為確保教學(xué)評(píng)估的客觀、公正和全面性，本課程采用以下評(píng)估方式：

1.平時(shí)表現(xiàn)：占總評(píng)成績(jī)的20%，包括課堂出勤、課堂表現(xiàn)、小組討論、翻轉(zhuǎn)課堂等。旨在評(píng)估學(xué)生的課堂參與度、團(tuán)隊(duì)合作能力和積極主動(dòng)性。

2.作業(yè)：占總評(píng)成績(jī)的20%，包括課后作業(yè)、小測(cè)等。作業(yè)布置注重針對(duì)性、實(shí)用性和啟發(fā)性，以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的理解和掌握程度。

3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：占總評(píng)成績(jī)的20%，評(píng)估學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的觀察、分析、總結(jié)能力，以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)能力。

4.課程設(shè)計(jì)：占總評(píng)成績(jī)的20%，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，完成一個(gè)簡(jiǎn)單的化工工藝流程設(shè)計(jì)，評(píng)估學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識(shí)。

5.期末考試：占總評(píng)成績(jī)的20%，采用閉卷考試形式，包括選擇題、計(jì)算題和綜合應(yīng)用題等，全面考察學(xué)生對(duì)本課程知識(shí)的掌握程度。

教學(xué)評(píng)估具體措施如下：

1.制定詳細(xì)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，明確各項(xiàng)評(píng)估內(nèi)容的分值比重和評(píng)分細(xì)則，確保評(píng)估的客觀性和公正性。

2.適時(shí)反饋：對(duì)學(xué)生的作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課程設(shè)計(jì)等進(jìn)行及時(shí)批改和反饋，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)和改正錯(cuò)誤，提高學(xué)習(xí)效果。

3.過(guò)程監(jiān)控：關(guān)注學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)，對(duì)學(xué)習(xí)困難的學(xué)生給予關(guān)心和指導(dǎo)，提高整體教學(xué)效果。

4.期末總結(jié)：在課程結(jié)束時(shí)，對(duì)學(xué)生的整體表現(xiàn)進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià)，提出改進(jìn)意見(jiàn)和建議，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

五、教學(xué)安排

為確保教學(xué)進(jìn)度合理、緊湊，同時(shí)考慮學(xué)生的實(shí)際情況和需求，本課程的教學(xué)安排如下：

1.教學(xué)進(jìn)度：按照教學(xué)大綱，課程共計(jì)16周，每周2課時(shí)，共計(jì)32課時(shí)。具體安排如下：

-第1-4周：化工原理（質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律、反應(yīng)速率與化學(xué)平衡、流體力學(xué)基礎(chǔ)）

-第5-6周：?jiǎn)卧僮鳎ㄕ麴s、萃取、吸附、離子交換）

-第7-8周：化工工藝（合成氨工藝、石油裂解工藝、生物化工工藝）

-第9-10周：化工設(shè)計(jì)與優(yōu)化（工藝流程圖繪制、物料與能量平衡計(jì)算、反應(yīng)器設(shè)計(jì)、設(shè)備選型）

-第11-12周：化工實(shí)驗(yàn)（基本實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)）

-第13-14周：化工軟件應(yīng)用（AspenPlus、HYSYS等軟件的基本操作及在化工過(guò)程中的應(yīng)用）

-第15-16周：復(fù)習(xí)、課程設(shè)計(jì)及期末考試準(zhǔn)備

2.教學(xué)時(shí)間：根據(jù)學(xué)生的作息時(shí)間，安排在每周的固定時(shí)間進(jìn)行授課，確保學(xué)生有足夠的時(shí)間進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。

3.教學(xué)地點(diǎn)：

-理論課：安排在多媒體教室進(jìn)行，便于使用PPT、視頻等教學(xué)資源，提高課堂教學(xué)效果。

-實(shí)驗(yàn)課：安排在化工實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，確保學(xué)