课程教学设计方案.

《化工设备操作与维护》课程教学设计方案

适用专业：化学工艺

编制人：***

编制单位：山西潞安职业中专 编制日期：2014年2 月 20日 审核人：

系部主任： 冯云峰

年 月 日

目录

一、课程整体教学设计方案

（一）基本信息 （二）课程设计 （三）考核方案设计 （四）教学组织形式 （五）教学材料 （六）说明

二、课程单元教学设计方案

（一）教案头 （二）教学过程设计

《化工设备操作与维护》课程教学设计方案

一、《化工操作设备与维护》课程整体教学设计方案

（一）基本信息

课程名称： 化工设备操作与维护 学时：204 课程类型： 核心课程 学分： 所属系部： 授课对象： 先修课程： 后续课程： 制定时间： 批准人： 课程团队负责人及成员： （二）课程设计 1、课程目标设计

《化工设备操作与维护》课程是以化工单元操作各工种的《国家职业技能标准》为依据，以典型的化工生产过程的核心设备为载体，结合学校实训条件设计七个学习任务将化工单元操作分成不同的典型工作任务，同时将典型工作任务整合成7个项目，每一模块对应一个学习任务。采用行动导向方式组织教学内容，编制学习任务任务书、工作页、指导书。在具体的教学任务设计中，最初是学习职业经验性知识，最终是基于经验的综合能力的培养。关于理论知识及拓展知识的学习，先以工作任务按行动导向的方法组织经验性知识和陈述性知识，并融合必要的理解性知识。

课程知识目标：化工单元操作的任务和作用；掌握化工单元操作的基本原理；化工单元操作的计算方法；化工单元操作典型的化工设备及相关的化工工程实用知识；化工单元操作基本原理在实际化工生产中的应用。

职业能力目标：能够用工程和经济观点处理遇到的各种化工单元操作的问题；会筛选恰当的单元操作去完成给定的生产任务；在设计设备计算工作中能寻求出所需的经验数据以及适宜的公式；能管理设备的正常运转，找出故障的原因并及时排除；应具有强化设备与初步创新的能力。 方法能力：培养学生谦虚、好学的品质，能利用各种信息媒体，获取新知识、新技术；培养学生勤于思考、做事认真的良好作风，能立足专业，规划未来的职业生涯；培养学生分析、解决实际问题的能力。

社会能力：具有团结协作意识、竞争意识和良好的沟通能力；具有吃苦耐劳的敬业精神；具有良好的职业道德和公共道德。

通过工作过程系统化的课程学习，学生在个人实践经验的基础上，完成从初学者到岗

位技能人才的职业能力发展。

2、课程教学内容设计 序号 项目（模块）名称 学时 1 2 3 4 5 6 7 流体输送 过滤操作 萃取操作 干燥操作 传热操作 精馏操作 吸收解析操作 合计 38 32 28 32 30 35 21 204 3、能力训练项目设计 编号 1 能力训练 项目名称 学时 能力目标 1. 会计算流体的密度。 合适的压力表。 4 3. 会使用不同量程的密度计。 的能量进行衡算。 1. 知道化工管路图的基本绘制方法，能够读懂各种类型的化工管路图纸 2.明确化工管路的布置原则 3.熟悉化工管路的组成 4.了解化工管路的标准化 5.学会识别管路拆装流程图 6.熟悉管子的规格，材质以及适用性 7.熟悉常用的管件的种类 1.熟悉流体的输送方式 2.掌握几种送料方式的特点 3.掌握离心泵送料的操作 4.掌握真空输送操作 5.掌握气液配比输送操作 主要支撑知识 1. 流体密度的概念 式，气体压力 计算公式 3. 阿基米德原理 训练方式及步骤 结果 （可展示） 1. ppt课件（流体密度的讲解） 1.学生工作计算) 3. 化学实验（密度计的使用） 4. 课堂实验伯努利管的使用 况。 2.计算结果的准确性考查 1.在实训室，根据设备现场手指1.学生准确口述。 3.阀门的分解与安装实训 途 场看图和现场看实物） 1.离心泵的操作技能实训 2.高位槽输送实训 3.气液配比输送操作 4.真空抽送实训 完成实训报告 的完成工作页。 2.根据现场工管路安装2. 会根据实际生产情况选择2. 液体压力的计算公2. 课堂练习(有关密度，压力的页完成情密度计的、真空表、压力表的使用 4. 能根据实际的状况对流体4. 伯努利方程 2 1.化工识图基础知识 2.管路布置国家标准 压力和直径的标准化 4.管子的国家标准 5.管件的国家标准 不同用途 7.阀门型号的标准化 1.流体的输送方式 2.几种送料方式的特点 3.离心泵输送的操作 4.真空输送在化工生3.化工管路的标准化，2.流体输送流程的现场识图 管路布置 8 4.网络搜索不同材质的管子的用绘制一张化6.各种材质的管子的5.常见的管件的种类和用途（现图。 3 流体输送方式实训 4 产中的应用 5.气液配比输送在化4 （1）知道化工管路图的基本绘制方法，能够读懂各种类型的化工管路图纸 （2）明确化工管路的布置原则 （3）熟悉化工管路的组成 （4）了解化工管路的标准化 （5）学会识别管路拆装流程图 1.会识读离心泵工作流程图 2.了解各个管件、监测仪表的作用 3.掌握离心泵开车操作步骤 4.掌握离心泵停车操作步骤 5.能够对离心泵常见故障进行处理 工生产中的应用 （1）化工管路图的基1.管路拆装实训 本绘制，识读各种类型2.查看管路安装标准化手册 的化工管路图纸 （2）化工管路的布置原则 （3）化工管路的组成 （4）化工管路的标准化 1.离心泵工作流程 2.离心泵开车操作步骤 3.离心泵停车操作步骤 4.离心泵常见故障处理 1.对流干燥原理。 2.物料中所含水分的性质。 3.空气的性质。 4.干燥过程物料衡算和热量衡算。 5.干燥速率和干燥时1.手指口述离心泵工作流程。 2..开车前准备工作。 3.开车操作。 4.离心泵流量调节 5.离心泵停车操作 6.排干管路中的水 7.对安装过程中出现的故障进行处理 1 开车前准备 检查本装置是否正常 检查阀门、仪表、管线、设备是否处于正常状态 上电 检查信号报警系统是否处于正常状态 关闭除孔板流量计正负压阀以外的所有阀门 孔板流量计正负压1.按照标准完成了管路拆装这一实操任务 2.完成实训报告 1.按照标准完成了离心泵的操作技能。 2.完成实训报告 管路拆装 6 5 离心泵操作技能训练 6 6 干燥操作 4 1. 能够在干燥模拟系统控制湿物料的流量。 2. 能够在模拟系统控制热空气的流量和压力。 3. 能够在模拟系统控制空气的温度。 4. 能够在模拟系统下进行干间的控制和计算。 根据模拟操作，分析在实际沸6.认识干燥器的类型。7.气流干燥器的结构腾干燥器的操作中可能会出和工作原理。 现的故障。 8.沸腾干燥器的结构和工作原理。 9.沸腾干燥器常见故障及处理。 7 萃取操作 8 阀均开启 准备原料 取小米加水配制成湿含量20%-30% 2 .开车 打开鼓风机通路上各阀门 旁路阀开一点 启动鼓风机 调节流量在80–120 m3/h 启动电加热炉 调节温度上升至 70-80度 打通循环回路 打开循环风机进气阀、循环风机出口阀、循环流量调节阀 启动循环风机 通过电动调节阀控制循环风机出口压力4-5kPa 下料 调节转速200-400rpm 出料 根据物料干燥情况出料 取样分析 3 停车 关闭加热系统 打开放空阀，关闭循环风机 关闭循环风机进出口阀 当加热了出口温度降到50度以下时，停鼓风机 关闭电源 清理场地 1.能进行气泵、离心泵、萃取1.有关萃取的原理 1．开车前准备 1.用水萃取1由相关操作人员组成装置检查塔等设备操作。 ○2.萃取的各个关键概煤油中的苯2.对萃取体系的萃取前后样小组，对本装置所有设备、念（如，萃取剂、萃取甲酸，经过燥过程的操作。 品进行分析，能进行取样、滴定、分析、计算等过程操作。 3．气泵的流量调节及手阀调节；轻、重相入口及出口温度测控；轻相泵及重相泵输送压力测控。 4．玻璃转子流量计、变频器、差压变送器、无纸记录仪、声光报警器、调压模块及各类就地弹簧指针表等的使用；单回路控制方案的实施。 5．现场控制台仪表与微机通讯，实时数据采集及过程监控；总控室控制台DCS与现场控制台通讯，各操作工段切换、远程监控、流程组态的上传下载等。 相、萃余相） 3.萃取操作流程 4.各种检测、记录仪表的使用 5.远程控制系统的使用方法 8 过滤操作 8 1.认识板框压滤机的机构。 2.理解板框压滤机的工作原理。 3.能够进行板框压滤机的组1.重力沉降的原理和影响因素。 2.离心沉降的原理和影响因素。 管道、阀门、仪表、电气、分析等按工艺流程图要求和专业技术要求进行检查。 2试电 ○3原料准备 ○2．开车 1根据萃取流程启闭阀门，并仔○细检查2遍。 2当萃取系统稳定运行20min○后，在萃取塔出口处取样口采样分析。 3改变鼓泡空气、轻相、重相流○量，获得3-4组实验数据，做好操作记录 3．停车操作 1.停止轻相泵，关闭轻相泵进出口阀门。 2.将重相泵流量调整至最大，使萃取塔及分相器内轻相全部排入萃余相储槽。 3.当萃取塔内、萃余分相罐内轻相均排入萃余相储槽后，停止重相泵，关闭重相泵出口阀。 1.由相关操作人员组成装置检查小组，对本装置所有设备、管道、阀门、仪表、电气等按工艺流程图要求和专业技术要求进行检质量分析达标。 2.完成实训报告 根据过滤操作的操作规范，完成本装。 3.过滤介质和助滤剂4.能够进行板框压滤机的操的选择。 作。 4.影响过滤速度的因5.能够对板框压滤机出现的素。 5.常见的过滤设备的常见故障做出处理。 结构和工作原理。 6.恒压过滤中常见的事故及处理方法。 7.板框压滤机的结构和工作原理。 8.板框压滤机的操作方法。 9 精馏操作 8 1. 能够进行再沸器温控操作。 2. 能够进行塔釜液位测控操作。 3. 能够按要求调节回流比。 4. 能够进行冷凝系统水量及水温调节。 5. 能够进行塔视镜及分配罐状况控制。 查。 2.试电 3.确保控制柜上所有开关均处于关闭状态。 4.开启总电源开关。 5.打开控制柜上空气开关。 6.打开24V电源开关空，打开仪表电源开关。查看所有仪表是否上电，指示是否正常。 7.将各阀门顺时针旋转操作到关的状态。 8.准备原料：配置含CaCO3浓度9.膜分离技术基础知为10％～30％，的碳酸钙悬浊液 9.正确装好滤板、滤框，滤布使识。 用前用水浸湿，滤布要绷紧，不能起皱，滤布紧贴滤板，密封垫贴紧滤布。 10.开车操作 11.停车操作 12. 设备维护及检修 1.认识精馏塔的类型1.手指口述精馏操作流程 和结构。 2.学生分组、分工操作 2.掌握精馏塔的工作1开车前检查，阀3.开车操作。○原理。 3.精馏原理及工作流门启闭状态、仪表、电源是否正程。 常 4蒸馏过程中的气液2添加原料，配制体积分数为○平衡理论 5.精馏塔塔板数的确15%的酒精溶液，加到原料罐中，次过滤操作，形成完整的滤饼，并展示。 1.能够稳定操作，并且产品质量合格。 2.完成实训报告。 6. 能够综合对精馏塔的进行定。 操作。 6.操作线方程式和回7. 能对精馏塔常见故障做出流比的确定。 7.水蒸气蒸馏的原理。 处理。 8.精馏操作技能训练。 打开原料泵，把原料打入预热管预热，加热至75℃。 3加热再沸器至80℃。 ○4.全回流操作 精馏过程中气液相接5.使用密度计进行产品检测，酒触状态及异常现象。 精浓度达到90%以上为合格。 6.部分回流操作，检测产品质量，并逐步稳定操作。 7.记录产品数据 8.停车操作 10 1.能够进行吸收塔气体混合及输送操作。 2.能进行吸收塔液体流量及喷淋密度调节。 3.能进行吸收塔液封及液泛操作。 4.能进行吸收液部分循环操作。 5.能进行解吸塔贫富液相对调节。 6.能进行放空及取样操作。 1.吸收的基本原理。 2.全塔物料衡算。 3.吸收剂实际用量的确定。 4.吸收塔的类型与结构。 5.认识部分吸收再循环的吸收流程。 6.认识吸收—解吸联合操作流程。 7.其它吸收塔的结构7.能进行塔液位与尾压的测和工作原理。 8.常见事故及处理方控调节。 法。 9.吸收—解吸操作训练。 1.开车前检查，检查设备、电源、1.按照操作水路系统是否正常。 方法熟悉工艺流程。 3.液相开车 4.气液联动开车 5.液泛实验 6.停车操作 规程，并且验合格。 2.完成实训报告 2.开车操作，首先用手指口述的产品质量检吸收操作 4 11 传热操作 8 1.认识并辨别换热器的类型及构造。 2.能够按照操作规程在仪表盘完成预热器的操作 3.能够按照操作规程在仪表盘完成套管换热器的操作 4.能够按照操作规程在仪表盘完成列管换热器的操作 5.能够及时发现换热器故障并排除。 6.通过完成任务掌握换热器的工作原理。 1.工业上的换热方式。 2.热传导的基本理论 3.对流传热的方程式及提高对流传热的途径。 4.对流传热负荷和传热面积的计算。 5.提高传热效率的途径。 6.列管式换热器的结构及工作原理。 7.套管式换热器的结构和工作原理。 8.模拟操作列管式换热器。 9.模拟操作套管式换热器。 10.其它类型换热器的结构和工作原理。 （１）冷空气-热空气换热体系，冷空气走管程，热空气走壳程。 （２）采用并流操作。 （３）开启热风机，热风机满负荷运转，流量一定； （４）通过改变空气加热器的功率实现控制热空气的在列管换热器的进口温度为某一值。调节热风加热器开度应该从小到大，从10%~80%，记录若干组数据，注意温度不要超过80℃。 （５）开启冷风机，调节冷风流量，运行平稳后，流量一定。 （６）观察列管换热器的冷、热风进、出口温度，待其稳定，采集数据。 1.通过对列管换热器、板式换热器、套管换热器的操作，达到稳定操作，采集的数据科学，作为操作成果展示。 2.完成实训报告 4、教学进度表设计(此上课周数包含节假日，预计19周)

能力训练项目编号 评价内容及评价方式 1 2 3 4 5 评价内容： 1.基本技能水平评价 2.任务完成情况评价 3.团队合作能力评价 4.工作态度评价 5.期末成绩 评价方式： 1.学生自评 2.小组成员互评 项目 指导教师课时分配（19周） 学时单元标题 4 6 密度计、压力表的使用 流体流动基本知识 管路布置 流体输送机械 流体输送方式实训 管路拆装 离心泵操作技能实训 流体输送单小刚8 4周 5 4 6 6 课时小结 38节 4 干燥在工业生产中的应用 湿空气的性质 湿物料中水分的性质 干燥过程中的物料衡算 干燥速率 固体干燥牛建丽6 3周 4 4 4 6 4 课时小结 干燥设备 干燥操作 6 7 8 32节 4 萃取在工业生产中的应用 萃取剂的选择 萃取操作流程 萃取设备 萃取操作 液液萃取- 冯云峰6 2周 4 6 8 课时小结 28节 4 过滤在化工生产中的应用 过滤的基本知识 过滤设备 过滤流程 过滤操作 过滤武晓东6 3周 8 6 8 课时小结 32节 4 蒸馏在化工生产中的应用 精馏物料衡算 塔板数的确定 精馏史红丽3周 6 6 6 4 8 课时小结 连续精馏操作分析 精馏设备 精馏操作 9 10 11 34节 气体吸收在化工生产中的应用 气液相平衡关系 双膜理论 吸收设备 吸收解吸操作 气体吸收 4 张忠2周 4 6 5 4 课时小结 21节 4 传热在化工生产中的应用 传热的基本方式 间壁传热 换热器 传热操作 传热李华丽6 2周 6 6 8 课时小结 30 4.教学方法与手段

在任务引出阶段，我们以项目导向、任务驱动的的

教学形式展开，建立合作学习小组，充分发挥学生的自主创新性，结合实际，学生根据提出的任务进行讨论分析、查找资料，完成方案的设计最后交由教师对所有方案进行评定，确定最佳方案并引出所需理论知识范畴。

“教、学、练、做” 四位一体教学法

在理论和实践技能讲授过程中，坚持采用“教、学、练、做”四位一体教学法，边讲边学，边学边练，边练边做，讲、学、练、做相互交叉，学做合一、理实一体，使学生具有坚实的理论知识和过硬的实践技能。

“抽查加压”、“激励与鼓励”

的教学方法

查加压”、“激励与鼓励”的教学方法，展示学生优秀作品，抓住一切机会发现学生的闪光点，及时表扬鼓励，既激发了学生的学习兴趣，又激起了

“比学赶帮”的学习热潮； 随机抽查评价考核，通过给学生施加一定的压力，消除学生的惰性与侥幸心理，促使每个学生都能全身心地参与项目，

学生通过全身心的参与项目，收到意

想不到的惊喜，又进一步增强了学生

任务实施阶段使用引导文教学法，让 的学习热情。 学生根据《项目学习任务书》的要求， 引导学生独立工作。

教学 方法

• 在项目总结与评价阶段主要采取“抽

5、第一次课设计梗概

（三）考核方案设计（考核方案必须由课程组成员集体研讨商定）

（四）教学组织形式 (班级授课、分组教学以及组织具体安排方式等，如果是多位教师同时指导，还须说明教师分工安排)

（五）教学材料 （指教材或讲义、参考资料、仪器、设备、教学软件 等）

（六）说明

二、课程单元教学方案设计

（一）教案头 本次课标题： 授课教师： 授课日期： 教 学 目 标 教 学 重 点 训练 或 案例 授课班级： 学时数： 授课地点： 能力目标 知识目标 其他目标 任务 参考资料 教学 体会 （二）教学过程设计

教学过程设计 主要 步骤 告知 （教学内 容、目的） 教学内容 教学方法 教学手段 学生活动 时间分配 引入 （项目引入） 实施 （任务驱动） 深化 （加深对基本能力的认识与体会） 归纳 （知识/能力/素质） 创新 （拓展） 总结 布置 作业 附：课程整体教学设计的内容要求

1、课程能力目标设计：在“课程目标设计”中，对该门课程的各项目标要有全面、概括性描述。特别是其中的能力目标，描述要尽可能明确、具体、可检验。

2、课程知识目标与认知过程设计:知识目标明确，主要的支撑知识应体现“必须、够用”原则，突出知识为项目、任务服务，为能力目标的实现所用。认知过程设计符合初学者的认识规律，由简单到复杂、具体到抽象、感性到理性，项目(任务)完成之后要有应用知识的归纳、总结和系统提升。

3、能力训练项目设计:在“能力训练项目设计”中，课程能力目标中的每项能力，都要有相应的项目、任务进行训练，并反映在“进度表”中。课程的教学目标(特别是能力目标)主要不是来自书本，也不是来自教师经验，而是来自学生职业岗位分析和专业课程体系的分工。 课程能力训练项目设计时要区分单项能力训练项目和综合能力训练项目；设计内容应具实用性和趣味性，能激发和调动学生的学习动力，能训练学生运用知识解决实际问题的能力；训练项目数量合适；具综合性、复杂性、覆盖性、挑战性和可操作性，项目最终有可检验的结果(成果)。

4、课程教学进度表设计:本门课程的教学内容(能力与知识)覆盖面、内容编排结构、学时分配合理。每单元课程内容翔实、信息量足够大，整门课程顺序以能力训练项目的实施过程为主线，小、中、大项目编排合理，台阶合适，项目效果递进层次分明。不能按教材章节设计，也不能按知识点设计。每一次课的能力目标与该单元课教案中的能力目标相衔接。能从进度表中看出整门课程的上课步骤、设计思路。 5、教学组织形式设计:要有利于“知识、理论、实践一体化”教学的实施。根据能力训练项目的实施要求，设计学生学习训练的组织形式，体现师生、生生互动合作。渗透式培养学生的职业素养。不仅要设计学生的学习组织形式，还要设计教师的教学指导组织形式。由多名教师联合教学的课程，教师分工协作，指导任务明确，组织安排合理。教师应主要按照“行动引导教学法”的思路组织教学，不是主要按照“知识逻辑推导法”的思路组织教学。

6、考核方案设计:体现过程考核、综合评价。既有形成性评价，又有终结性评价。考核项目应涵盖学生的能力、知识、态度等方面，重点突出能力考核，要求各项考核项目分值合理，比例适当。在能力考核中要体现出单项能力和综合能力考核，特别是综合能力的考核。要求

达到的能力目标要用项目任务完成的效果来考核，考核方式要易于操作。知识考核要以“对知识的运用”的考核为主，主要不是考知识木身。考核安排应在进度表中体现。

7、教学资料组织设计:教材选用要体现高职特色，提倡使用按工作过程重构知识体系、项目编制符合工作逻辑及学生认知规律的自编教材、讲义。选用的仪器、设备、教学软件等应符合课程教学目标，适合项目训练使用。