《化工设计基础》课程教学大纲(本科).docx
《《化工设计基础》课程教学大纲(本科).docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《化工设计基础》课程教学大纲(本科).docx(20页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、化工设计基础课程教学大纲(Chemical design basis)一、课程概况课程代码:2501050学 分:2学 时:32先修课程:高等数学、无机化学、有机化学、物理化学、化工原理等。适用专业:化学工程与工艺、应用化学教 材:化工设计概论(第二版),李国庭等,北京:化学工业出版社, 2018.2课程归口:化工与材料学院课程的性质与任务:化工设计基础课程是化学工程与工艺专业的一门专业基 础课,强调基础知识工程运用的实践性以及多专业基础课知识的综合性。通过本 课程的学习引导学生使用所学的专业基础知识,进行化工流程的工艺设计以及扩 大到工厂规模设计,为培养从事化工设计、化工生产管理方面的化工人
2、才打下基 础。二、课程目标及对毕业要求观测点的支撑序 号课程目标支撑毕业要求观 测点毕业要求1目标1:理解化工过程中物料和能量 衡算的基本方法和程序,掌握物理、 化学过程的物料和能量衡算,能对化 工设备进行选型和设计,特别是掌握 塔器、反应器、分离设备的设计。掌 握化工“三废”处理一般方法;理解 典型单元设备的控制流程设计。观测点2 2能够 认识到解决复杂 化学工程问题有 多种方案可选 择。毕业要求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化 学工程与工艺领域的复杂工程问 题,以获得有效结论。2目标2:理解化工车间布置设计原则, 理解化工软件作用,能对化
3、工车间设 备、管路进行合理布置;理解公用工 程在产品生产中的作用,掌握供水、 供电、供暖等设备及管路设计;掌握 化工设计概算方法,选择成本较低的观测点3-4:能够 用图纸、设计说 明书等形式呈现 设计结果。毕业要求3:能够设计针对化学工 程与工艺领域复杂工程问题的解 决方案,设计满足特定需求的系 统、单元(部件)、工艺流程或技 术,并能够在设计环节中体现创新 意识,考虑社会、健康、安全、法基聚合(自学)现象及其产生的重点和难点:单体结构 与聚合机理的关系,自 由基聚合反应机理及特 征,主要引发剂类型及 引发机理,低转化率时 自由基聚合动力学,影 响聚合速率和分子量的 因素,高转化率下的自 动加
4、速现象及其产生的 原因,阻聚、缓聚、自 由基寿命、动力学链、 聚合上限温度等基本概 念。原因,阻聚、缓聚、 自由基寿命、动力 学链、聚合上限温 度等基本概念。(2) 了解光、 热、辐射等其他引 发作用,活性自由 基聚合、聚合热力 学及分子量分布。4自由基共聚:(1)引言(2)二元共聚物的组成(3)二元共聚物微结构和 链段序列分布(4)前端末效应(5)多元共聚(6)竞聚率(7)单体活性和自由基活 性(8) Q-e概念(9)共聚速率重点和难点:二元共聚物 瞬时组成与单体组成的关 系,竞聚率的意义,典型的 共聚物瞬时组成曲线类型 以及共聚物组成与转化率 的关系,共聚物组成均一性 的控制方法,自由基及
5、单体 活性与取代基的关系以及 对反应速率的影响。引导学生 理解自由 基共聚的 重要性, 产生兴趣 的同时有 为国家该 领域贡献 力量的意 识。本章内容时 高分子化学的重 点之一。(1)掌握二元 共聚物瞬时组成 与单体组成的关 系,竞聚率的意 义,典型的共聚物 瞬时组成曲线类 型以及共聚物组 成与转化率的关 系,共聚物组成均 一性的控制方法, 自由基及单体活 性与取代基的关 系以及对反应速 率的影响。(2) 了解 Q-e 概念,多元共聚,5讲授/讨 论/实例 教学等目标2共聚合速率。5聚合方法:(1)引言(2)本体聚合(3)溶液聚合(4)悬浮聚合(5)乳液聚合(6)乳液聚合技术进展重点和难点:典
6、型聚合物 的聚合方法及特点。引导学生 了解当前 国家和国 基高分子 行业发展 现状和趋 势,增强 学生的民 族自豪感 和为祖国 发展贡献 力量的意 识。(1)学习一些典型 聚合物的聚合方法 及特点。(2) 了解经典乳液 聚合的机理及其动 力学。2讨 论/PPT 汇 报等目标3、 46离子聚合:(1)引言(2)阴离子聚合(3)阳离子聚合(4)离子聚合与自由基聚 合的比较(5)离子共聚重点和难点:阴阳离子聚 合的单体与其引发剂及其 相互间的匹配,典型的离子 聚合反应体系的组成与聚 合条件,活性种的主要形 式,离子聚合反应机理及其 特征,溶剂、温度及反离子 对反应速率和分子量的定 性影响,离子共聚合
7、。引导学生 理解离子 聚合的重 要性,产 生兴趣的 同时有为 国家该领 域发展突 破贡献力 量的意 识。本章内容是高分子 化学的重点之一。(1)掌握阴阳离子 聚合的单体与其引 发剂及其相互间的 匹配,掌握几种典型 的离子聚合反应体 系的组成与聚合条 件,活性种的主要形 式,离子聚合反应机 理及其特征,溶剂、 温度及反离子对反 应速率和分子量的 定性影响,离子共聚 合。(2) 了解异构化聚 合等。5讲授/讨 论/实例 教学等目标27配位聚合:(1)引言(2)聚合物的立体异构 现象(3) Ziegler-Natta 引发剂(4)丙烯的配位聚合(5)极性单体的配位聚合(6)茂金属引发剂(7)共加二烯
8、烽的配位聚 合。(1)了解聚合物的 立体异构现象,配位 聚合、定向聚合、等 规度等基本概念。(2 ) 了解 Ziegler-Natta 引发 剂。2讲授/讨 论/等目标1重点和难点:聚合物的立 体异构现象,配位聚合、定 向聚合、等规度等基本概 念。8开环聚合:(1)环烷煌开环聚合热 力学(2)杂环开环聚合热力 学和动力学特征(3)三元环酸的阴离子 开环聚合(4)环酸的阳离子开环聚 合(5)粉基化合物和三氧六 环的阳离子开环聚合(6)己内酰胺的阴离子开 环聚合(7)聚硅氧烷(自学)(8)聚磷氮烯(自学)(9)聚氮化硫(自学)重点和难点:开环聚合的 单体,环氧乙烷、环氧丙烷 等典型的开环反应。职业
9、素养 和团队合 作精神的 培养。主要学习开环聚合 的单体,环氧乙烷、 环氧丙烷等典型的 开环反应。2讲授/讨 论 /PPT 汇报等目标3、 49聚合物的化学反应:(1)聚合物化学反应的 特征(2)聚合物的基团反应(3)反应功能高分子(4)接枝共聚(5)嵌段共聚(6)扩链(7)交联(8)辐射与老化重点和难点:聚合物化学 反应特点、活性及其影响因 素,聚合物的相似转变、接 枝、扩链、交联反应原理。以实际的 聚合反应 例子结合 当前发展 现状,灌 输改革创 新为核心 的时代精 神。(1)掌握聚合物化 学反应特点、活性及 其影响因素,聚合物 的相似转变、接枝、 扩链、交联反应原 理。(2) 了解功能高
10、分 子,高分子的降解、 老化及防化原理。2讨 论/PPT 汇 报等等目标3、 4四、课程实施(一)教学方法和教学手段1 .把握主线,引导学生掌握高分子化学中的基本知识、基本理论、基本技 能及学习有机化学的基本思想和方法,帮助学生深刻掌握高分子化学的基本反应 原理、合成方法和生产工艺,并利用文献和各种网络资源,以了解目前高分子材 料的生产现状,培养学生逻辑思维能力以及利用高分子化学基本知识和原理解决 复杂工程中问题的能力,并在此基础上能结合现代文献形成终身学习的能力。2 .采用多媒体教学手段,配合多种教学方法和适度的提问、讨论等教学手 段,保证讲课进度的同时,注意学生的掌握深度广度,并注意调节课
11、堂的气氛。3 .采用案例式教学,引进实际案例,让学生具备相关知识和方法的实际应 用能力。4 .定期进行反馈,并针对学生学习的薄弱环节,可能遇到的难点和重点内 容进行有针对性地辅导答疑。5 .采用现场交流和网上交流沟通等多种方式与学生进行交流沟通。(二)课程实施与保障主要教学环节质量要求1备课(1)掌握本课程教学大纲内容,严格按照教学大纲要求进行课程教学内 容的组织。(2)熟读多种专业书籍资料,熟悉教材各章节,并严格依据教学大纲编 写教学进度,编写每次授课的电子教案和讲稿。教案内容包括章节标题、 教学目的、教法设计、课堂类型、时间分配、授课内容、课后作业、教 学效果分析等方面。(3)根据学生学习
12、情况的反馈及时安排教学方法,并保证与学生沟通畅 通。(4)总结多年的教学经验与教训,揣摩教学技巧,并向同行求经,选择 合适的教学方法和教学手段。2讲授(1)要点准确、条理清晰、重点突出,力求将节和要点解释清晰明了, 让学生能弄懂学会。(2)能够理论联系实际,熟练地解答和讲解例题。(2)采用多种教学方式(如启发式教学、案例分析教学、讨论式教学、 多媒体示范教学等),注重培养学生发现、分析和解决问题的能力。(3)能够采用现代信息技术辅助教学。(4)表达方式应能便于学生理解、接受,力求形象生动,使学生在掌握知识的过程中,保持较为浓厚的学习兴趣。3作业布置与批改学生必须完成规定数量的作业,作业必须达到
13、以下基本要求:(1)按时按量完成作业,不缺交,不抄袭。(2)书写规范、清晰。(3)解题方法和解题要点清晰明了。教师批改和讲评作业要求如下:(1)学生的作业要按时全部批改,并及时进行讲评。(2)教师批改和讲评作业要认真、细致,按百分制评定成绩并写明日期。(3)学生作业的平均成绩应作为本课程总评成绩中平时成绩的重要组成 部分。4课外答疑为了解学生的学习情况,帮助学生更好地理解和消化所学知识、改进学 习方法和思维方式,培养其独立思考问题的能力,任课教师通过网络QQ 群等方式对学生进行课外答疑与辅导,及时交流沟通。5成绩考核本课程考核的方式为开卷笔试。有下列情况之一者,总评成绩为不及格:(1)缺交作业
14、次数达1/3以上者。(2)缺课次数达本学期总授课学时的1/3以上者。五、考核方式(一)课程考核包括期末考试、平时课堂表现、作业情况及小组讨论汇报考 核,期末考试采用开卷笔试。(二)课程成绩=平时成绩xl5%+作业成绩xl5%+小组汇报x20%+期末考试成绩x50%。具体内容和比例如表所示。成绩组成考核/评价环节权重考核/评价细则对应的毕业要 求指标点平时成绩平时作业15%每周课后完成与授课内容对应的课后习题,主 要考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌 握程度,计算全部作业的平均成绩再按15%计 入总成绩。并不定期布置开卷的小测验内容, 以使学生对所学内容熟练掌握巩固。1、 2、 3、 4、1
15、2考勤及 课堂练习15%每堂课上课前及在每小节内容结束后,随堂提 问,检查学生的预习复习情况,并对学生进行 提问或上黑板演练,主要考核学生课堂的听课 效果和课后及时复习消化本章知识的能力,结 合平时考勤,最后按15%计入课程总成绩。1、 2、 3、 4、12期末考试期末考试 卷面成绩50%试卷题型包括填空题、判断题、简答题、计算 题等,以卷面成绩的50%计入课程总成绩。1、 2、 3、 4、12PPT汇报小组汇报 /20%(5-10min)针对本课程教学内容中自学部分以及典型的聚合方法、实施例子、聚合物以小组形式进行412拓展性学习,并汇报学习成果六、有关说明(一)持续改进本课程根据学生作业、
16、课堂课后讨论、平时考核情况和学生、教学督导等的 反馈,及时对教学中的不足之处进行改进,并在下一轮课程教学中整改完善,确 保相应毕业要求指标点达成。(二)参考书目及学习资料.高分子化学导读与题解,贾红兵主编,化学工业出版社,2013.71 .功能高分子材料,赵文元、王亦军,化学工业出版社,2007.2.批准时间:化工与材料学院化学工程S工艺(应用化学(3+4)专业2021公数老大纲工艺设计。律、文化以及环境等因素。三、课程要求及内容序号教学内容思政儿亲预期学习成果教学学时教学方 式支撑课 程目标1化工设计概述:化工设计 指导思想,工程的概念、基 本建设程序,项目立项,化 工设计要求、分类、程序及
17、 内容,质量管理体系和设计 部门与其他部门的关系。重点和难点:化工设计指 导思想,工程与项目的概 念、化工设计要求、分类、 程序及内容。结合工 程、项目 案例,讲 解我国基 础建设方 面取得的 成就,激 发学生的 爱国情 怀。能够理解化工设计 指导思想,化工厂概 况,基本建设程序, 项目立项;掌握化工 设计要求、分类、程 序及内容;了解质量 管理体系和设计部 门与其他部门的关 系。2讲授/讨 论/实例 教学等目标12工艺路线与工艺流程设 计:工艺路线的选择与确 定,工艺流程设计,典型单 元设备的控制流程设计,特 定过程管路的流程设计,辅 助生产流程,工艺流程图设 计实例。重点和难点:工艺路线的
18、 选择与确定,工艺流程设 计,典型单元设备的控制流 程设计。工艺路线 的选择需 需先进、 可靠、结 合国情、 因地制 宜。引导 学生遵守 国家法律 法规进行 规范设 计,弘扬 核心价值 观。能够理解:典型单元 设备的控制流程设 计;掌握:工艺路线的选 择与确定,工艺流程 设计;了解:特定过程管路 的流程设计,辅助生 产流程。6讲授/实 验/讨论 /等目标23化工过程中的物料衡算: 物料衡算的基本方法和基 本程序,物理、化学过程的 物料衡算。重点和难点:物料衡算的 基本方法和基本程序,物理 过程的物料衡算; 化学过程的物料衡算。物料衡算 是进行化 工设计经 济评价的 基本依 据,可定 量评价工
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 化工设计基础 化工 设计 基础 课程 教学大纲 本科
限制150内