《化工原理1 A》課程教學(xué)大綱

《化工原理1A》教學(xué)大綱課程編號(hào)：11220061英文名稱：PrinciplesofChemicalEngineering(1A)學(xué)分：2.5學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)40學(xué)時(shí)，其中理論40學(xué)時(shí)，實(shí)踐0學(xué)時(shí)先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、物理化學(xué)課程類別：專業(yè)主干課程授課對(duì)象：應(yīng)用化學(xué)專業(yè)（中本一體化）學(xué)生教學(xué)單位：化學(xué)化工學(xué)院修讀學(xué)期：第4學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)本課程是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)平臺(tái)課程，它在基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間起著承上啟下的作用，是自然科學(xué)領(lǐng)域基礎(chǔ)課向工程科學(xué)專業(yè)課過渡的入門課程。其主要任務(wù)是介紹動(dòng)量傳遞和熱量傳遞的基本原理及主要單元操作（流體流動(dòng)、流體輸送機(jī)械、沉降與過濾、傳熱及蒸發(fā)等）的典型設(shè)備構(gòu)造、操作原理、過程計(jì)算、設(shè)備選型、實(shí)驗(yàn)研究方法及工程應(yīng)用等。密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，強(qiáng)調(diào)工程觀點(diǎn)、定量運(yùn)算和設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練，以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用基本原理分析和解決化工單元操作中各種工程實(shí)際問題的能力，為學(xué)生專業(yè)課學(xué)習(xí)和今后工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。課程目標(biāo)1：專業(yè)知識(shí)方面，使學(xué)生熟悉常見單元操作（流體流動(dòng)、流體輸送機(jī)械、沉降與過濾、傳熱和蒸發(fā)等）的工作原理及典型設(shè)備構(gòu)造；具備常見單元操作的工藝計(jì)算能力；了解、掌握常見單元操作設(shè)備的選型設(shè)計(jì)方法；掌握過程強(qiáng)化及節(jié)能的基本原理和基本方法。課程目標(biāo)2：專業(yè)能力方面，使學(xué)生具有初步的化工操作單元設(shè)計(jì)能力、一定的工程觀念，節(jié)能觀念及效益觀念；具備進(jìn)行化工各操作單元的工藝計(jì)算及設(shè)備的初步選型設(shè)計(jì)能力。課程目標(biāo)3：綜合能力方面，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力、解決實(shí)際問題的理念和能力；激發(fā)和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重1-2結(jié)合專業(yè)知識(shí)，能夠運(yùn)用物理、數(shù)學(xué)等相關(guān)知識(shí)，分析復(fù)雜工程問題的技術(shù)原理。課程目標(biāo)1H2-1能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，進(jìn)行復(fù)雜專業(yè)問題的識(shí)別、分析與表達(dá)。課程目標(biāo)2H6-2能夠基于化學(xué)和化工等相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，結(jié)合相關(guān)的應(yīng)用背景知識(shí)，系統(tǒng)評(píng)價(jià)解決方案或?qū)嶒?yàn)、生產(chǎn)實(shí)踐對(duì)于社會(huì)、健康、安全、法律以及文化的可能影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。課程目標(biāo)3M（注：要求課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)應(yīng)是一一對(duì)應(yīng)支撐）三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1流體流動(dòng)熟悉化學(xué)工程學(xué)科簡(jiǎn)介與重要基礎(chǔ)概念；了解流體的重要性質(zhì)；熟悉動(dòng)量傳遞原理和邊界層分離現(xiàn)象。掌握流體靜力學(xué)方程、管流連續(xù)性方程、機(jī)械能衡算方程的應(yīng)用。掌握管路阻力的計(jì)算及流速和流量的測(cè)量方法。掌握簡(jiǎn)單管路的計(jì)算，了解復(fù)雜管路，了解流量計(jì)工作原理。培養(yǎng)學(xué)生不畏挑戰(zhàn)、勇于探索的科學(xué)精神以及嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工匠精神。重點(diǎn)：流體靜力學(xué)方程、連續(xù)性方程、機(jī)械能衡算方程的物理意義、適用條件及其應(yīng)用。難點(diǎn)：管道系統(tǒng)摩擦阻力、局部阻力和總阻力的計(jì)算方法。12集中講授課程目標(biāo)1、2、32流體輸運(yùn)機(jī)械掌握離心泵的性能參數(shù)、泵的特性曲線、工作點(diǎn)和流量調(diào)節(jié)，熟悉離心泵安裝高度的確定原則和離心泵的選型，熟悉往復(fù)泵工作原理與流量調(diào)節(jié)。了解離心通風(fēng)機(jī)和往復(fù)壓縮機(jī)的工作原理及性能參數(shù)。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工匠精神和對(duì)復(fù)雜工程問題的解決思路。重點(diǎn)：離心泵的特性曲線及其影響因素，管路特性曲線方程。難點(diǎn)：離心泵工作點(diǎn)的改變，離心泵安裝高度與汽蝕余量。6集中講授課程目標(biāo)1、2、33非均相混合物分離及固體流態(tài)化了解離心機(jī)類型和應(yīng)用場(chǎng)合、固體流態(tài)化的基本概念及氣力輸運(yùn)過程的一般概念。掌握顆粒相對(duì)于流體以及流體相對(duì)于顆粒床層的流動(dòng)規(guī)律。掌握沉降、過濾和離心等過程的原理、計(jì)算方法、典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)特性，能夠根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，合理選擇設(shè)備。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工匠精神和對(duì)復(fù)雜工程問題的解決思路。教學(xué)重點(diǎn)：沉降速度計(jì)算、恒壓過濾的計(jì)算，過濾常數(shù)的測(cè)定方法及過濾機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算。難點(diǎn)：過濾操作的原理、過濾基本方程的推導(dǎo)思路。6集中講授課程目標(biāo)1、2、34傳熱掌握熱傳導(dǎo)基本原理和傅立葉定律，平壁與圓筒壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)計(jì)算。掌握對(duì)流傳熱基本原理，牛頓冷卻定律，對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式的用法和條件。熟練運(yùn)用傳熱速率方程對(duì)熱負(fù)荷、平均溫度差、總傳熱系數(shù)、傳熱面積進(jìn)行計(jì)算。了解熱輻射及輻射傳熱原理，熟悉列管換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生不畏挑戰(zhàn)、勇于探索的科學(xué)精神以及嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工匠精神。重點(diǎn)：傅立葉定律及其應(yīng)用，牛頓冷卻定律和對(duì)流傳熱系數(shù)的主要影響因素，流體在圓形直管內(nèi)強(qiáng)制湍流傳熱及對(duì)流傳熱系數(shù)的計(jì)算，換熱器的熱負(fù)荷、對(duì)數(shù)平均溫度差、總傳熱系數(shù)等計(jì)算。難點(diǎn)：對(duì)流傳熱系數(shù)的量綱分析，換熱器的總傳熱系數(shù)與對(duì)流傳熱系數(shù)的關(guān)系及其應(yīng)用。12集中講授課程目標(biāo)1、2、35蒸發(fā)了解蒸發(fā)操作的特點(diǎn)、蒸發(fā)器的類型。掌握蒸發(fā)過程計(jì)算，能根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和物料特性，合理選擇蒸發(fā)器類型并確定適宜的操作流程和條件。了解多效蒸發(fā)的流程及效數(shù)限制。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工匠精神和對(duì)復(fù)雜工程問題的解決思路。重點(diǎn)：?jiǎn)涡д舭l(fā)的計(jì)算（物料衡算、熱量衡算和傳熱面積計(jì)算等）。難點(diǎn)：蒸發(fā)器的類型的選型。4集中講授課程目標(biāo)1、2、3合計(jì)40四、課程教學(xué)方法主要采用集中講授、案例分析等方法進(jìn)行教學(xué)。五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績(jī)構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、期末考核組成，均按百分制計(jì)分，其中期末考核成績(jī)占60%、平時(shí)作業(yè)成績(jī)占20%、課堂表現(xiàn)成績(jī)占20%。2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評(píng)價(jià)序號(hào)教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）課程目標(biāo)3（分值）合計(jì)1平時(shí)作業(yè)0200202課堂表現(xiàn)2000203期末考試30201060課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)分值504010100（二）考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.平時(shí)作業(yè)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分作業(yè)獨(dú)立按時(shí)完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握到位。能夠熟練利用基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)學(xué)方程分析工程問題、提出解決方案。獨(dú)立按時(shí)完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握較到位。能夠較好利用基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)學(xué)方程分析工程問題、提出解決方案。延時(shí)完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握基本到位?；究梢岳没A(chǔ)知識(shí)和數(shù)學(xué)方程分析工程問題、提出解決方案。不交和補(bǔ)交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握有偏差。不能利用基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)學(xué)方程分析工程問題、提出解決方案。2.課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)課堂考勤、互動(dòng)與提問、習(xí)題課等情況進(jìn)行評(píng)分，采用百分制計(jì)分，總分100分。具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：課堂考勤情況：每遲到一次扣5分、無故缺勤一次扣10分?；?dòng)與提問、習(xí)題課表現(xiàn)：分為優(yōu)（90-100分）、良（70-89分）、中（60-69分）、差（59分以下）四等。3.期末試卷考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)課程目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)期末考核試題，綜合檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課程相關(guān)知識(shí)的掌握、綜合應(yīng)用及解決復(fù)雜問題的能力，根據(jù)考試題目設(shè)計(jì)相應(yīng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。采用百分制計(jì)分，總分100分。六、教材與參考書（一）推薦教材1．《化工原理》（上冊(cè)），柴誠(chéng)敬，賈紹義主編，高等教育出版社，2016年12月版。（二）參考資料1．《化工原理》（上）（第4版），陳敏恒等主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2015年8月版；2．《化工原理》（上）（第3版），天津大學(xué)主編，高等教育出版社，2017年4月版；3．《化工原理》（第4版），