丙烷脫氫制丙烯課程設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)

本課程旨在通過丙烷脫氫制丙烯的反應(yīng)原理、工藝流程及工業(yè)應(yīng)用的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握該反應(yīng)的基本化學(xué)原理和工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，培養(yǎng)其分析化學(xué)反應(yīng)過程和解決實際工程問題的能力。知識目標(biāo)包括：理解丙烷脫氫制丙烯的反應(yīng)機理、反應(yīng)熱力學(xué)和動力學(xué)特性，掌握催化劑的種類、作用及影響反應(yīng)效率的因素，熟悉工業(yè)生產(chǎn)中的主要設(shè)備、工藝參數(shù)及安全操作規(guī)范。技能目標(biāo)包括：能夠運用化學(xué)反應(yīng)原理分析丙烷脫氫制丙烯過程中的能量變化和轉(zhuǎn)化效率，學(xué)會繪制反應(yīng)流程并解釋各環(huán)節(jié)的作用，具備初步的工藝優(yōu)化和故障排除能力。情感態(tài)度價值觀目標(biāo)包括：培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和工程思維，增強對綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展的認識，提升團隊協(xié)作和問題解決意識。課程性質(zhì)為化工原理與工業(yè)應(yīng)用的結(jié)合，學(xué)生具備高中化學(xué)基礎(chǔ)和一定的物理化學(xué)知識，但對工業(yè)流程認知有限。教學(xué)要求需注重理論與實踐結(jié)合，通過案例分析、實驗?zāi)M和互動討論，引導(dǎo)學(xué)生深入理解課程內(nèi)容，并形成系統(tǒng)化的知識體系。

二、教學(xué)內(nèi)容

本課程內(nèi)容圍繞丙烷脫氫制丙烯的化學(xué)反應(yīng)原理、工藝流程和工業(yè)應(yīng)用展開，確保知識體系的科學(xué)性和系統(tǒng)性，緊密關(guān)聯(lián)教材相關(guān)章節(jié)，并結(jié)合工業(yè)實際進行教學(xué)設(shè)計。教學(xué)內(nèi)容安排如下：

**1.反應(yīng)原理與化學(xué)基礎(chǔ)（教材第3章）**

-丙烷脫氫反應(yīng)機理：介紹分子軌道理論、過渡態(tài)理論在反應(yīng)機理中的應(yīng)用，分析反應(yīng)中間體和產(chǎn)物分布。

-反應(yīng)熱力學(xué)：講解焓變、熵變和吉布斯自由能的計算，推導(dǎo)反應(yīng)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系，結(jié)合勒夏特列原理分析壓力、溫度對平衡的影響。

-反應(yīng)動力學(xué)：探討反應(yīng)速率方程的建立，介紹活化能、表觀活化能的概念，分析催化劑對反應(yīng)速率的影響。

**2.催化劑與工藝條件（教材第4章）**

-催化劑種類與性能：對比傳統(tǒng)金屬氧化物催化劑（如硅鋁酸催化劑）與新型貴金屬催化劑（如鉑、釕基催化劑）的優(yōu)缺點，分析載體、助劑的作用。

-工藝條件優(yōu)化：討論反應(yīng)溫度（500-600℃）、壓力（0.1-0.5MPa）、空速對產(chǎn)率和選擇性的影響，結(jié)合實驗數(shù)據(jù)講解條件篩選方法。

**3.工業(yè)生產(chǎn)流程（教材第5章）**

-工藝路線：以固定床流化床工藝為例，繪制反應(yīng)-分離聯(lián)合流程，解釋反應(yīng)器、換熱器、分離塔等核心設(shè)備的功能。

-分離與回收：介紹丙烯的精餾分離原理，分析水洗、堿洗脫硫等尾氣處理工藝，強調(diào)安全生產(chǎn)與環(huán)保要求。

-工業(yè)案例：結(jié)合某石化企業(yè)的實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，分析產(chǎn)率損失的原因及改進措施，如反應(yīng)器結(jié)焦、積碳問題的解決方法。

**4.工程應(yīng)用與綠色化學(xué)（教材第6章）**

-能源效率：探討反應(yīng)熱回收技術(shù)（如蒸汽輪機發(fā)電），計算能量綜合利用效率，對比傳統(tǒng)加熱與熱管技術(shù)的優(yōu)劣。

-綠色化改造：介紹催化選擇性改進、碳四副產(chǎn)物利用（如制馬賽克樹脂）等可持續(xù)發(fā)展策略，結(jié)合政策導(dǎo)向講解產(chǎn)業(yè)升級方向。

教學(xué)進度安排：第1-2課時為反應(yīng)原理與化學(xué)基礎(chǔ)，第3-4課時為催化劑與工藝條件，第5-6課時為工業(yè)流程與案例討論，第7課時為工程應(yīng)用與綠色化學(xué)總結(jié)。內(nèi)容覆蓋教材第3-6章核心知識點，通過理論推導(dǎo)、數(shù)據(jù)分析和案例討論，強化學(xué)生對工業(yè)生產(chǎn)過程的系統(tǒng)性理解。

三、教學(xué)方法

為達成課程目標(biāo)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生特點，采用多元化教學(xué)方法，強化知識理解與工程應(yīng)用能力。

**1.講授法**：系統(tǒng)講解反應(yīng)機理、熱力學(xué)與動力學(xué)基礎(chǔ)（教材第3-4章），通過邏輯推導(dǎo)和表展示，構(gòu)建知識框架，確保理論體系的完整性。針對催化劑結(jié)構(gòu)、反應(yīng)速率方程等抽象概念，結(jié)合分子模型動畫演示，增強可視化理解。

**2.案例分析法**：選取典型工業(yè)案例，如某企業(yè)流化床反應(yīng)器結(jié)焦問題（教材第5章），引導(dǎo)學(xué)生分析工藝參數(shù)與設(shè)備性能的關(guān)聯(lián)性，討論故障診斷與優(yōu)化方案。通過對比固定床與流化床工藝的能耗數(shù)據(jù)，培養(yǎng)成本與效率意識。

**3.討論法**：圍繞“提高丙烯選擇性”或“碳四資源化利用”（教材第6章）設(shè)置議題，分組辯論不同催化劑或分離技術(shù)的優(yōu)劣，鼓勵學(xué)生結(jié)合文獻資料提出創(chuàng)新觀點。針對綠色化學(xué)改造方向，“傳統(tǒng)工藝與可持續(xù)發(fā)展”的辯論賽，強化價值觀引導(dǎo)。

**4.實驗?zāi)M法**：利用化工模擬軟件（如AspenPlus）搭建丙烷脫氫流程，學(xué)生通過調(diào)整溫度、壓力、空速等參數(shù)，觀察產(chǎn)率變化，驗證理論計算結(jié)果。模擬尾氣處理過程，直觀理解環(huán)保技術(shù)原理。

**5.項目驅(qū)動法**：以“設(shè)計一套年產(chǎn)50萬噸丙烯的裝置”為任務(wù)（教材第5-6章），要求學(xué)生繪制工藝流程、核算能量效率、提出安全措施，培養(yǎng)綜合設(shè)計能力。通過小組合作完成報告，鍛煉團隊協(xié)作與問題解決能力。

教學(xué)方法搭配原則：理論講授占40%，案例分析占30%，討論與模擬占20%，項目驅(qū)動占10%，確保知識傳授與能力培養(yǎng)并重，激發(fā)學(xué)生主動探究的興趣。

四、教學(xué)資源

為支撐教學(xué)內(nèi)容與多樣化教學(xué)方法的有效實施，需整合多類型教學(xué)資源，豐富學(xué)習(xí)體驗，強化理論與實踐結(jié)合。

**1.教材與參考書**：以指定教材《化工原理》第3-6章為核心，補充《石油化工工藝學(xué)》《催化化學(xué)》中關(guān)于反應(yīng)工程與催化劑的部分章節(jié)，強化理論深度。推薦《丙烯生產(chǎn)技術(shù)進展》等專著，供學(xué)生查閱工業(yè)前沿技術(shù)。

**2.多媒體資料**：構(gòu)建在線資源庫，包含丙烷脫氫反應(yīng)機理的3D分子動力學(xué)模擬視頻（如Gaussian軟件模擬結(jié)果）、工業(yè)裝置實景照片（如中國石化獨山子煉化廠流化床反應(yīng)器）、工藝流程動態(tài)演示動畫（Origin軟件繪制數(shù)據(jù)曲線）。制作PPT課件，集成熱力學(xué)數(shù)據(jù)表、典型工況參數(shù)對比等，輔助課堂講解。

**3.實驗設(shè)備與模擬軟件**：提供小型催化劑活性評價裝置（用于演示溫度對產(chǎn)率的影響），配備氣體分析儀（檢測H?、C?H?組分）。推廣AspenPlus、Pro/II軟件，指導(dǎo)學(xué)生模擬分離塔計算、能量集成優(yōu)化等任務(wù)。

**4.工業(yè)案例庫**：收集國內(nèi)外專利技術(shù)（如中國專利CN11234567A的催化劑改性方案）、事故案例分析（如2018年某廠反應(yīng)器爆炸原因剖析），通過匿名化處理供討論使用。

**5.學(xué)科交叉資源**：鏈接《環(huán)境工程》中尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)（GB31570-2015），講解碳捕獲技術(shù)（如膜分離CO?）；結(jié)合《材料科學(xué)》介紹新型耐高溫合金在反應(yīng)器中的應(yīng)用，拓寬知識邊界。

資源使用策略：教材為主干，參考書為延伸；多媒體強化可視化，軟件模擬提升工程實踐能力；案例庫對接工業(yè)需求，交叉資源培養(yǎng)綜合素養(yǎng)。

五、教學(xué)評估

為全面、客觀地評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果，采用多維度、過程性評估體系，覆蓋知識掌握、技能應(yīng)用與綜合素養(yǎng)，確保評估與教學(xué)目標(biāo)及內(nèi)容緊密關(guān)聯(lián)。

**1.平時表現(xiàn)（30%）**：包括課堂參與度（如提問、討論貢獻）、小組任務(wù)協(xié)作記錄。針對案例分析（如催化劑篩選方案），評估邏輯合理性及對教材原理（第3-4章）的應(yīng)用深度。實驗?zāi)M操作規(guī)范性、數(shù)據(jù)記錄完整性也納入考核，體現(xiàn)動手能力。

**2.作業(yè)（30%）**：布置4次作業(yè)，涵蓋計算題（如反應(yīng)平衡常數(shù)推導(dǎo)、能量衡算）、簡答題（如對比不同催化劑優(yōu)缺點）、流程繪制（要求標(biāo)注關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)，關(guān)聯(lián)教材第5章）。其中2次作業(yè)需結(jié)合最新文獻，如分析某綠色工藝的創(chuàng)新點，檢驗知識遷移能力。

**3.考試（40%）**：

-**理論考試（25%）**：閉卷，包含選擇、填空（如催化劑助劑名稱）、計算（熱力學(xué)參數(shù)估算）、簡答（工藝瓶頸解決措施），覆蓋教材核心概念（如勒夏特列原理在脫氫平衡中的應(yīng)用）。

-**實踐考核（15%）**：開卷，提供工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)（如某裝置運行故障現(xiàn)象），要求學(xué)生結(jié)合教材工藝流程（第5章）與動力學(xué)知識（第3章），提出診斷思路與改進建議，側(cè)重解決實際問題的能力。

**4.評估標(biāo)準(zhǔn)**：制定評分細則，如計算題需步驟完整（關(guān)聯(lián)教材第2章方法）、案例答案需引用至少2篇參考文獻。采用匿名評分與教師評語結(jié)合，確保公正性。期末匯總各部分得分，按權(quán)重計算總評，不合格項需重修補充。

六、教學(xué)安排

本課程總課時為14學(xué)時，采用集中授課模式，教學(xué)安排緊湊且考慮學(xué)生認知規(guī)律，確保在有限時間內(nèi)高效完成教學(xué)任務(wù)。具體安排如下：

**1.教學(xué)進度與時間分配**

-**第1-2學(xué)時**：反應(yīng)原理與化學(xué)基礎(chǔ)（教材第3章）。內(nèi)容涵蓋丙烷脫氫反應(yīng)機理、熱力學(xué)計算（ΔG、ΔH）、動力學(xué)速率方程。安排在課程初期，為后續(xù)工藝理解奠定理論支撐。

-**第3-4學(xué)時**：催化劑與工藝條件（教材第4章）。講解催化劑種類及作用機制，結(jié)合工業(yè)數(shù)據(jù)討論溫度、壓力、空速對產(chǎn)率的影響。通過課堂討論對比固定床與流化床優(yōu)劣勢，強化知識關(guān)聯(lián)性。

-**第5-6學(xué)時**：工業(yè)生產(chǎn)流程（教材第5章）。分析反應(yīng)-分離聯(lián)合流程，重點講解反應(yīng)器、精餾塔的設(shè)計原則。引入某石化企業(yè)案例，分組繪制流程并講解各設(shè)備功能，安排在學(xué)生具備一定理論基礎(chǔ)后進行。

-**第7-8學(xué)時**：工程應(yīng)用與綠色化學(xué)（教材第6章）。探討能量集成技術(shù)（如熱管回收）與碳四資源化方案，結(jié)合政策導(dǎo)向講解產(chǎn)業(yè)趨勢。安排專題辯論賽，激發(fā)學(xué)生環(huán)保意識與創(chuàng)新思維。

-**第9學(xué)時**：實驗?zāi)M與項目驅(qū)動。利用AspenPlus模擬丙烯生產(chǎn)，學(xué)生分組完成工藝參數(shù)優(yōu)化任務(wù)，培養(yǎng)工程實踐能力。

-**第10學(xué)時**：復(fù)習(xí)與答疑。匯總重點難點，解答學(xué)生疑問，為考核做準(zhǔn)備。

**2.教學(xué)地點與形式**

-采用階梯教室進行理論授課，座位安排便于分組討論。第9學(xué)時實驗?zāi)M安排在化工仿真實驗室，配備計算機與軟件。

**3.時間考慮**

-每學(xué)時45分鐘，每日連續(xù)安排2-3學(xué)時，符合大學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣。課間預(yù)留10分鐘休息，避免長時間集中授課導(dǎo)致疲勞。

**4.實際需求調(diào)整**

-若學(xué)生反映某章節(jié)（如動力學(xué)計算）難度較大，可適當(dāng)增加1學(xué)時針對性講解；若工業(yè)案例討論熱烈，可靈活調(diào)整項目驅(qū)動時間分配。通過課前問卷收集學(xué)生興趣點，優(yōu)先講解碳四利用等熱點內(nèi)容。

七、差異化教學(xué)

針對學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格、興趣及能力差異，采用分層教學(xué)、多元活動設(shè)計，實現(xiàn)個性化發(fā)展目標(biāo)。

**1.分層內(nèi)容設(shè)計**

-**基礎(chǔ)層（教材核心內(nèi)容）**：確保所有學(xué)生掌握丙烷脫氫基本原理（教材第3章機理）、催化劑分類（第4章）及工業(yè)流程關(guān)鍵設(shè)備（第5章）。通過標(biāo)準(zhǔn)化講授與練習(xí)題達成。

-**提高層（原理深化）**：針對學(xué)有余力學(xué)生，補充非均相催化表面吸附理論（關(guān)聯(lián)教材第4章）、反應(yīng)器傳遞現(xiàn)象計算（第5章），或布置文獻閱讀任務(wù)，如比較不同國家專利技術(shù)（如美國UOP技術(shù)與中國Sinopec技術(shù)）差異。

-**拓展層（交叉創(chuàng)新）**：鼓勵對綠色化學(xué)感興趣的學(xué)生，研究CO?催化轉(zhuǎn)化制丙烯（教材第6章延伸），或參與碳纖維材料應(yīng)用（關(guān)聯(lián)《材料科學(xué)》）的課題討論，設(shè)計丙烯衍生物產(chǎn)業(yè)鏈方案。

**2.多元活動實施**

-**討論分組**：按能力混合編組，基礎(chǔ)薄弱者與活躍者搭配，共同完成案例分析。對同一案例（如流化床結(jié)焦問題），基礎(chǔ)層側(cè)重原因分析，提高層要求提出改進方案，拓展層需結(jié)合新型材料提出顛覆性建議。

-**作業(yè)彈性**：計算題基礎(chǔ)層要求完成標(biāo)準(zhǔn)版，提高層需附加誤差分析，拓展層需對比不同計算模型（如全量子化學(xué)計算）。流程繪制基礎(chǔ)層要求標(biāo)注關(guān)鍵設(shè)備，提高層需標(biāo)注參數(shù)范圍，拓展層需設(shè)計優(yōu)化版流程。

**3.評估方式適配**

-平時表現(xiàn)：基礎(chǔ)層側(cè)重參與度，提高層關(guān)注回答深度，拓展層評價創(chuàng)新性。

-作業(yè)：采用不同難度梯度題目，允許基礎(chǔ)層重做提高題。

-考試：理論題設(shè)置必做題與選做題，選做題覆蓋拓展層內(nèi)容；實踐考核提供數(shù)據(jù)集難度選項，基礎(chǔ)層數(shù)據(jù)簡單直接，拓展層數(shù)據(jù)包含異常干擾項。

通過動態(tài)調(diào)整教學(xué)資源與要求，確保各層次學(xué)生均能在原有基礎(chǔ)上獲得最大提升。

八、教學(xué)反思和調(diào)整

為持續(xù)優(yōu)化教學(xué)效果，實施常態(tài)化教學(xué)反思與動態(tài)調(diào)整機制，確保教學(xué)活動與學(xué)生學(xué)習(xí)需求高度匹配。

**1.反思周期與內(nèi)容**

-**課時級反思**：每學(xué)時結(jié)束后，教師記錄學(xué)生討論投入度、提問質(zhì)量及案例分析的參與情況。例如，若發(fā)現(xiàn)學(xué)生在分析流化床反應(yīng)器傳熱時（教材第5章內(nèi)容）概念模糊，則標(biāo)記為潛在難點。

-**單元級反思**：完成一個單元（如催化劑章節(jié)）后，通過匿名問卷收集學(xué)生對理論深度、案例相關(guān)性的評價。重點評估“催化劑選擇對能耗影響”等知識點（教材第4章）的可理解性。

-**階段性評估**：期中后結(jié)合作業(yè)錯誤率與模擬操作表現(xiàn)，分析普遍性知識盲點，如熱力學(xué)計算公式誤用、AspenPlus模擬中能量集成模塊設(shè)置錯誤等。

**2.調(diào)整措施**

-**內(nèi)容微調(diào)**：若多數(shù)學(xué)生反映反應(yīng)動力學(xué)內(nèi)容（教材第3章）抽象，增加1課時分子動力學(xué)模擬可視化演示，或引入簡化版速率方程推導(dǎo)實例。針對工業(yè)流程部分，補充工廠操作視頻（如中國石化裝置運行片段），強化感性認識。

-**方法優(yōu)化**：若案例討論效果不佳，改為“角色扮演”模式，讓學(xué)生分別扮演工程師、環(huán)保官員、經(jīng)濟分析師，就丙烯產(chǎn)能擴張?zhí)岢霾煌鲆庖?，關(guān)聯(lián)教材第6章綠色化學(xué)與經(jīng)濟效益平衡。

-**資源補充**：根據(jù)單元級反饋，為提高層學(xué)生推送《在化工流程優(yōu)化中的應(yīng)用》等前沿文獻，拓展層可自主選擇碳捕獲技術(shù)（教材第6章延伸）進行深入研究。

-**個體支持**：建立學(xué)習(xí)小組動態(tài)調(diào)整機制，將平時表現(xiàn)反映為“基礎(chǔ)-提高-拓展”的動態(tài)標(biāo)簽，教師針對性提供輔導(dǎo)資源，如化學(xué)動力學(xué)補充講義或仿真軟件操作技巧短視頻。

通過數(shù)據(jù)驅(qū)動與經(jīng)驗總結(jié)相結(jié)合的反思調(diào)整，確保教學(xué)始終圍繞“丙烷脫氫制丙烯”的核心知識體系（教材第3-6章），并適應(yīng)學(xué)生認知發(fā)展節(jié)奏。

九、教學(xué)創(chuàng)新

積極引入現(xiàn)代科技手段與新穎教學(xué)方法，提升課堂吸引力與學(xué)習(xí)互動性，強化對“丙烷脫氫制丙烯”復(fù)雜系統(tǒng)的沉浸式理解。

**1.虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)融合**：開發(fā)VR教學(xué)模塊，模擬工業(yè)裝置內(nèi)部環(huán)境。學(xué)生可通過VR頭顯“進入”流化床反應(yīng)器（教材第5章核心設(shè)備），觀察催化劑顆粒運動、溫度場分布及結(jié)焦現(xiàn)象，直觀理解抽象概念。結(jié)合手勢交互操作虛擬閥門，模擬工藝參數(shù)調(diào)整過程，增強空間感知與工程直覺。

**2.（）輔助學(xué)習(xí)**：搭建智能問答平臺，學(xué)生可隨時提問“催化劑失活機理”“丙烯分離能效優(yōu)化”等教材相關(guān)問題，獲得即時、個性化的解答與知識點推薦。系統(tǒng)記錄問題頻次與錯誤模式，生成學(xué)情報告，為教師精準(zhǔn)調(diào)整教學(xué)重點（如強化動力學(xué)計算或熱力學(xué)平衡分析）提供數(shù)據(jù)支持。

**3.游戲化競賽**：設(shè)計“丙烯工廠挑戰(zhàn)”在線游戲，將教材知識點（如反應(yīng)器設(shè)計、分離塔計算、安全規(guī)范）融入關(guān)卡任務(wù)。例如，玩家需在限定能耗內(nèi)完成50萬噸/年產(chǎn)能設(shè)計，或在故障模擬中排查反應(yīng)器堵塞問題。設(shè)置排行榜與積分獎勵，激發(fā)競爭意識與學(xué)習(xí)動力。

**4.便攜式分析儀器應(yīng)用**：引入手持式氣相色譜儀（模擬教材第5章丙烯分離檢測），讓學(xué)生在課堂模擬分析混合氣體組分，計算產(chǎn)率?；蚴褂帽銛y式熱分析儀（關(guān)聯(lián)教材第3章熱力學(xué)數(shù)據(jù)），測定不同催化劑的活化能，培養(yǎng)真實實驗操作感。

通過技術(shù)賦能，將靜態(tài)知識轉(zhuǎn)化為動態(tài)體驗，提升學(xué)生主動探索“丙烷脫氫制丙烯”技術(shù)世界的興趣。

十、跨學(xué)科整合

打破學(xué)科壁壘，促進化工原理與相關(guān)學(xué)科知識交叉融合，培養(yǎng)具備系統(tǒng)思維與綜合解決問題能力的工程人才，深化對“丙烷脫氫制丙烯”技術(shù)社會價值與科學(xué)內(nèi)涵的理解。

**1.化學(xué)與材料科學(xué)交叉**：結(jié)合《材料科學(xué)》課程，探討催化劑載體（如二氧化硅、氧化鋁）的表面改性技術(shù)對脫氫活性、選擇性及壽命的影響（教材第4章催化劑內(nèi)容）。分析新型耐高溫合金（教材第6章工業(yè)應(yīng)用）的成分設(shè)計與力學(xué)性能，理解反應(yīng)器材料選擇與工藝極限的關(guān)聯(lián)。

**2.化工與環(huán)境工程結(jié)合**：引入《環(huán)境工程》知識，講解尾氣中CO、C?H?未轉(zhuǎn)化物的催化轉(zhuǎn)化原理（關(guān)聯(lián)教材第5章分離尾氣），或設(shè)計碳捕獲、利用與封存（CCUS）方案，計算丙烯生產(chǎn)全過程碳排放強度，強化綠色化學(xué)理念（教材第6章）。分析環(huán)保法規(guī)（如歐盟工業(yè)排放指令）對企業(yè)工藝優(yōu)化的強制性驅(qū)動作用。

**3.化工與經(jīng)濟學(xué)融合**：結(jié)合《技術(shù)經(jīng)濟學(xué)》課程，分析不同工藝路線（固定床vs流化床，教材第5章）的投資成本、運營費用與產(chǎn)品競爭力。計算裝置能耗占比與熱集成效率的經(jīng)濟效益，探討碳定價政策對丙烯生產(chǎn)技術(shù)路線選擇的影響，培養(yǎng)成本控制與市場決策意識。

**4.化工與信息技術(shù)整合**：結(jié)合《計算機科學(xué)》課程，指導(dǎo)學(xué)生利用Python腳本處理工業(yè)模擬軟件輸出的大量數(shù)據(jù)（如教材第5章能量衡算結(jié)果），繪制趨勢或建立簡易預(yù)測模型。探討大數(shù)據(jù)分析在優(yōu)化反應(yīng)條件、預(yù)測設(shè)備故障（關(guān)聯(lián)教材第6章工業(yè)應(yīng)用）中的潛力。

通過跨學(xué)科項目（如“設(shè)計低碳丙烯生產(chǎn)方案”），要求學(xué)生團隊運用多領(lǐng)域知識，撰寫包含技術(shù)路線、環(huán)境影響評估、經(jīng)濟可行性分析的綜合報告，實現(xiàn)學(xué)科素養(yǎng)的協(xié)同發(fā)展。

十一、社會實踐和應(yīng)用

為強化學(xué)生實踐能力與創(chuàng)新意識，設(shè)計貼近工業(yè)實際的社會實踐和應(yīng)用活動，將理論知識轉(zhuǎn)化為解決實際問題的能力。

**1.企業(yè)參訪與問題診斷**：學(xué)生到石化企業(yè)參訪（如中石化、中海油相關(guān)裝置），實地觀察丙烷脫氫裝置運行狀態(tài)（關(guān)聯(lián)教材第5章工藝流程），與工程師交流操作經(jīng)驗。歸校后，布置“診斷任務(wù)”，要求學(xué)生根據(jù)參訪觀察或模擬數(shù)據(jù)，分析某裝置效率偏低或存在安全隱患的原因，提出改進建議報告。

**2.模擬裝置設(shè)計與優(yōu)化**：利用學(xué)?；ぴ韺嶒炛行?，搭建小型丙烷脫氫反應(yīng)評價裝置。學(xué)生分組設(shè)計實驗方案，測試不同催化劑（如商業(yè)硅鋁酸催化劑、實驗室自制催化劑初步樣品）的活性、選擇性與穩(wěn)定性，分析溫度、空速對結(jié)果的影響（關(guān)聯(lián)教材第3-4章原理）。

**3.綠色工藝創(chuàng)新挑戰(zhàn)賽**：結(jié)合教材第6章綠色化學(xué)內(nèi)容，設(shè)定“丙烯生產(chǎn)碳中和路徑”挑戰(zhàn)賽。要求學(xué)生調(diào)研現(xiàn)有碳捕集技術(shù)（