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2《化工单元操作》课程标准

《化工单元操作》课程标准

课程名称：

化工单元操作

适用专业：

中等职业学校化学工艺专业

1、前言

1.1课程性质

本课程是中等职业学校化学工艺专业的一门专业核心课程，是学生进行化工生产操作必修课程。

其功能使学生独立操作主要化工单元装置，理解相关知识，并达到“化工生产运行员”职业标准（四级）的相关要求，为学习《化学反应操作》、《化工生产装置运行技术》等课程打下扎实基础。

1.2设计思路

本课程总体设计思路是以化学工艺专业相关工作任务、职业能力分析和中等职业学校学生的认知特点为依据确定课程目标，设计课程内容，以工作任务为线索构建任务引领型课程。

课程的结构以主要化工单元装置操作任务为线索进行设计，包括离心泵装置操作、管路安装与拆卸、传热装置操作、精馏装置操作、吸收-解吸装置操作、干燥装置操作、萃取装置操作等七个单元，力求达到学习过程与工作过程的统一，加快学生角色转换，缩短上岗适应期，且与上海市“化工生产运行员”职业标准（四级）紧密结合。

为了充分体现任务引领、实践导向的课程思想，将课程的教学内容设计以化工单元装置操作的若干个工作任务（见下图），以工作任务为中心引出相关专业知识；以化工生产过程为基础，展开化工单元操作教学过程。

教学活动设计由易而难，多采用观察、临摹、实践操作、自主学习、师生互动的课内活动形式，予师生以创新的空间。

本课程要求充分运用现代职教理念与技术，引导学生在学习活动中具有专业能力，养成方法能力，建立社会能力。

本课程建议为250课时，其中离心泵装置操作为38课时，管路安装与拆卸为28课时，传热装置操作为30课时，精馏装置操作为42课时，吸收-解吸装置操作为30课时，干燥装置操作为20课时，萃取装置操为26课时。

2、课程目标

通过工作任务引领教学，使学生独立操作主要化工单元装置，理解相关知识，如离心泵装置操作、管路安装与拆卸、传热装置操作、精馏装置操作、吸收-解吸装置操作、干燥装置操作、萃取装置操作等七个单元，懂得联系QHSE和实施清洁生产的意识，灵活处理单元装置实际问题，养成良好的职业态度，遵守职业行为，为职业能力发展奠定扎实的基础。

职业能力目标：

●能实施QHSE及清洁生产

●具有良好职业道德和团队合作精神

●能制定安全操作规程、工艺操作规程

●会查阅有关工程计算图表和手册

●能识读管道安装图和单元装置流程图

●会临摹管道安装图和单元装置流程图

●会安装与拆卸管道

●能投运公用工程（水、电、气、汽等）

●能完成主要单元（泵、传热、精馏、吸收、干燥、萃取）装置开、停车

●会监控装置运行情况

●能调整装置生产负荷

●能识别及排除化工单元装置常见异常现象至装置恢复正常工况

●会平衡装置物料

●会取样并分析检测样品

3、课程内容与要求

序号

单元

工作

任务

技能与学习水平

知识与学习水平

活动设计

参考学时

技能点

学习

水平

知识点

学习

水平

离

心

泵

装

置

操

作

生产准备

流体物性的图表查阅

会查阅流体的密度和黏度

密度和黏度

归纳温度和压力对流体密度和黏度的影响

1.信息查阅：

查阅流体密度、黏度等物理性质

2.现场认识：

（1）观察流体输送

（2）现场识读工艺流程图

3.大型作业：

（1）编写装置工艺流程

（2）临摹装置工艺流程图

（3）编排开车前的工作

4.活动竞赛：

个人防护品的穿戴

5.现场操作：

确认装置处于正常开车前状态

常见测压仪表识读

能读取测压仪表数据并能记录数据

压力

解释相对压力；列举各压力单位

装置工艺流程图临摹

临摹装置工艺流程图

离心泵的作用和类型；装置工艺流程图

记忆离心泵的作用和类型；编写并叙述装置工艺流程

装置检查

制定开车前准备工作；确认装置处于正常开车前状态

离心泵的工作过程和工作原理；静力学基本知识；开车前准备工作

复述离心泵的工作过程和工作原理；记忆静力学基本知识；计划开车前准备工作

装置操作

开车操作

制定开车操作规程；完成开车操作

开车操作规程

计划开车操作规程

1.大型作业：

（1）计划开车操作规程

（2）计划运行操作规程

（3）计划停车操作规程

2.现场认知：

识读泵铭牌

3.现场操作：

（1）开、停车操作

（2）监控装置运行情况

（3）调整装置生产负荷

运行操作

识读离心泵的名牌；制定运行操作规程；监控装置运行情况

运行操作规程；流体流动基本知识；离心泵的主要性能；离心泵流量调节方法

计划运行操作规程；复述离心泵的主要性能；记住离心泵流量调节方法

停车操作

制定停车操作规程；完成停车操作

停车操作规程

计划停车操作规程

设备保养与维护

完成设备日常维护和保养

设备日常保养与维护的内容

检验设备日常保养与维护

现场排查与维护：

日常保养与维护设备

异常现象的判断与处理

异常现象判断与处理

判断与排除异常现象至装置恢复正常工况

产生异常现象的原因及处理措施

推断异常现象产生原因；设计处理异常现象的措施

1.工作现场分析：

装置异常情况

2.制定排除异常现象的措施

3.现场操作：

排除异常现象至装置恢复正常工况

管路安装与拆卸

生产准备

评估安全隐患制定预案

勘察现场；完成安全隐患评估报告；根据评估报告制定相应预案

安全隐患；

事故的预防方法

识别管道装拆中常见安全隐患；

推断管道拆装中常见事故预防方法

1.工作现场分析：

（1）工作现场勘测，寻找安全隐患

（2）现场分析讨论：

安全隐患和伤害，如何预防

2.活动竞赛：

佩戴劳保用品

3.活动竞赛：

按照图纸，选取管件、阀门

熟悉劳保用品

选择合适的劳保用品；

正确佩戴、使用劳保用品

劳保用品的使用方法

说明劳保用品的作用；

知晓劳保用品穿戴方法

管路轴测图的识读和绘制

识读轴测图、绘制管路的轴测图

轴测图

解释轴测图的投影原理及绘制方法；

概述识读轴测图的方法

单管图的识读

识读装置单管图

单管图

解释单管图的基本知识；

概述单管图的识图方法

识别常见管件、阀门

根据图纸，能挑选管件、阀门

管件、阀门

认识常见的管件、阀门；归纳它们的特点和使用场所

会使用装拆工具

能使用呆扳手、梅花扳手进行装拆管路

呆扳手、梅花扳手

认识常见的管路装拆工具；归纳呆扳手、梅花扳手的使用方法和要求

管路拆装

安装简单管路

根据图纸规范安装管路

安装管路的规则

安装工具的种类、特点和使用场合；

螺栓、螺母和垫片的种类、特点和使用规则；

法兰安装的技巧和规则

1.研究图纸：

给定图纸，研究管路组成和安装步骤

2.大型作业：

（1）写出安装所需工具、阀门、管件等

（2）临摹管路安装图

（3）编排安装工序

3.活动竞赛：

穿戴好个人防护用品

4.现场操作：

（1）按照图纸安装管路

（2）拆卸管路

拆卸简单管路

根据管路特点，安全规范的拆卸管路

拆卸管路的规则

拆卸工具的种类、特点和使用场合；

设计拆卸顺序；

法兰连接拆卸的方法

管路维护与保养

管路巡检

完成管路日常巡检

管路日常巡检的内容

归纳管路日常巡检内容及要求

1.现场操作：

（1）巡检校公用工程循环水管路

（2）完成部分管件的除锈、涂黄油工作

（3）对安装管路进行水压试验进行测漏

（4）修复法兰连接处泄漏

管路的保养维护

完成管路日常保养、维护

管路日常保养、维护的内容；

简单防锈、防腐的方法

检验管路日常保养、维护

密封所安装管路

根据图纸安装管路后，能有效密封，不泄露

管路密封的方法

列举管路密封的方法；

列举管路堵漏的方法

管路测漏

能设计并完成水压试验

水压试验

例证水压试验；

设计测漏管路的水压试验方案

传

热

装

置

操

作

生产准备

冷、热流体物性的图表查阅

查阅冷、热流体物性的图

冷、热流体；定压比热容和汽化潜热；工业换热方法

列举常见冷、热流体；解释定压比热容和汽化潜热；列举工业换热方法

1.信息查阅：

查阅冷热流体的定压比热容和汽化潜热等物理性质

2.现场认知：

（1）现场识读工艺流程图

（2）现场认知常见换热器的基本构造

3.大型作业：

（1）编写装置工艺流程

（2）临摹装置工艺流程图

（3）编排开车前的工作

4.活动竞赛：

个人防护品的穿戴

5.现场操作：

确认装置处于正常开车前状态

装置工艺流程图临摹

临摹装置工艺流程图

装置工艺流程图

复述装置工艺流程；编写装置工艺流程

装置检查

制定开车前准备工作；确认装置处于正常开车前状态

换热器的分类；常见换热器的基本构造、性能和使用场合；传热基本方式；开车前准备工作

列举换热器的种类；推断换热器；论述传热基本方式；计划开车前准备工作

装置操作

开车操作

制定开车操作规程；完成开车操作

开车操作规程；传热速率方程；热负荷

计划开车操作规程；说明传热速率方程；解释热负荷

1.大型作业：

（1）计划开车操作规程

（2）计划运行操作规程

（3）计划停车操作规程

2.现场操作：

（1）开、停车操作

（2）监控装置运行情况

（3）调整装置生产负荷

运行操作

制定运行操作规程；监控装置运行情况

运行操作规程；强化传热的途径及措施

计划运行操作规程；论述强化传热的途径及措施

停车操作

制定停车操作规程；完成停车操作

停车操作规程

计划停车操作规程

设备保养与维护

完成设备日常维护和保养

设备日常保养与维护的内容

检验设备日常保养与维护

现场排查与维护：

日常保养与维护设备

异常现象的判断与处理

异常现象判断与处理

判断与排除异常现象至装置恢复正常工况

产生异常现象的原因及处理措施

推断异常现象产生原因；设计处理异常现象的措施

1.工作现场分析：

装置异常情况

2.制定排除异常现象的措施

3.现场操作：

排除异常现象至装置恢复正常工况

精

馏

装

置

操

作

生产准备

溶液的挥发性、沸点与饱和蒸汽压关系例证

例证溶液的挥发性、沸点与饱和蒸汽压关系

蒸馏操作的目的、依据和常见方法

论述蒸馏操作的目的和依据；列举蒸馏常见方法

1.信息收集：

纯轻组分和重组分的沸点与饱和蒸汽压

2.现场认知：

（1）现场识读工艺流程图

（2）现场认知精馏塔

3.大型作业：

（1）编写装置工艺流程

（2）临摹装置工艺流程图

（3）编排开车前的工作

4.活动竞赛：

个人防护品的穿戴

5.现场操作：

（1）确认装置处于正常开车前状态

（2）取样并分析检测原料液浓度

装置工艺流程图临摹

临摹装置工艺流程图

装置工艺流程图

复述装置工艺流程；编写装置工艺流程

装置检查

制定开车前准备工作；确认装置处于正常开车前状态；完成取样和检测原料液

板式精馏塔的基本功能及主要部件；常见板式精馏塔的特点和性能；气液相平衡关系；精馏原理；开车前准备工作

列举常见板式精馏塔的种类；；解释气液相平衡关系；论述精馏原理；计划开车前准备工作

装置操作

全回流开车操作

制定全回流开车操作规程；计算全塔物料平衡；完成全回流开车操作

全回流开车操作规程；精馏物料衡算；采出率和回收率；全回流

计划全回流开车操作规程；计算全塔物料平衡；计算采出率和回收率；归纳全回流的特点

1.大型作业：

（1）计划全回流开车操作规程

（2）计划部分回流操作规程

（3）计划停车操作规程

（4）平衡全塔物料

2.现场操作：

（1）开、停车操作

（2）部分回流操作

（3）监控装置运行情况

（4）调整装置生产负荷

部分回流操作

制定部分回流操作操作规程；完成部分回流操作及监控装置运行情况

部分回流操作规程；影响精馏操作的因素及措施

计划部分回流操作规程；论述影响精馏操作的因素及措施

停车操作

制定操作规程；完成停车操作

停车操作规程

计划停车操作规程

设备保养与维护

完成设备日常维护和保养

设备日常保养与维护的内容

检验设备日常保养与维护

现场排查与维护：

日常保养与维护设备

异常现象的判断与处理

异常现象判断与处理

判断与排除异常现象至装置恢复正常工况

产生异常现象的原因及处理措施

推断异常现象产生原因；设计处理异常现象的措施

1.工作现场分析：

装置异常情况

2.制定排除异常现象的措施

3.现场操作：

排除异常现象至装置恢复正常工况

吸

收

解

吸

装

置

操

作

生产准备

温度和压力与气体溶解度关系例证

例证温度和压力与气体溶解度关系

吸收与解吸操作的目的、原理和常见解吸方法；选用吸收剂的原则

论述吸收与解吸操作的目的和原理；列举吸收与解吸方法；概述吸收剂选用原则

1.信息收集：

温度和压力与气体溶解度关系

2.现场认知：

（1）现场识读工艺流程图

（2）现场认知吸收塔

3.大型作业：

（1）编写装置工艺流程

（2）临摹装置工艺流程图

（3）编排开车前的工作

4.活动竞赛：

个人防护品的穿戴

5.现场操作：

确认装置处于正常开车前状态

装置工艺流程图临摹

临摹装置工艺流程图

装置工艺流程图

复述装置工艺流程；编写装置工艺流程

装置检查

制定开车前准备工作；确认装置处于正常开车前状态

填料吸收塔的基本功能；常见填料的性能；填料塔的主要部件及其作用；气液相平衡关系；；开车前准备工作

列举常见填料的种类；说明填料的性能和主要部件作用；解释气液相平衡关系；计划开车前准备工作

装置操作

开车操作

制定开车操作规程；完成开车操作

开车操作规程；吸收速率；吸收物料衡算

计划开车操作规程；概述吸收速率；计算全塔物料平衡

1.大型作业：

（1）计划开车操作规程

（2）计划运行操作规程

（3）计划停车操作规程

（4）平衡全塔物料

2.现场操作：

（1）开、停车操作

（2）监控装置运行情况

（3）调整装置生产负荷

运行操作

制定运行操作规程；监控装置运行情况

运行操作规程；影响吸收操作的因素

计划运行操作规程；论述影响吸收操作的因素

停车操作

制定停车操作规程；完成停车操作

停车操作规程

计划停车操作规程

设备保养与维护

完成设备日常维护和保养

设备日常保养与维护的内容

检验设备日常保养与维护

现场排查与维护：

日常保养与维护设备

异常现象的判断与处理

异常现象判断与处理

判断与排除异常现象至装置恢复正常工况

产生异常现象的原因及处理措施

推断异常现象产生原因；设计处理异常现象的措施

1.工作现场分析：

装置异常情况

2.制定排除异常现象的措施

3.现场操作：

排除异常现象至装置恢复正常工况

干

燥

装

置

操

作

生产准备

湿度与相对湿度例证

例证湿度与相对湿度

干燥的目的；干燥类型；对流干燥过程的必要条件；对流干燥的原理；湿空气性质

说明干燥的目的；列举干燥类型；推断对流干燥过程的必要条件；论述对流干燥的原理；归纳湿空气的性质

1.信息收集：

区分湿度与相对湿度的实例

2.现场认知：

（1）现场识读工艺流程图

（2）现场认知干燥器

3.大型作业：

（1）编写装置工艺流程

（2）临摹装置工艺流程图

（3）编排开车前的工作

4.活动竞赛：

个人防护品的穿戴

5.现场操作：

确认装置处于正常开车前状态

装置工艺流程图临摹

临摹装置工艺流程图

装置工艺流程图

复述装置工艺流程；编写装置工艺流程

装置检查

制定开车前准备工作；确认装置处于正常开车前状态

干燥器的类型；常见干燥设备的特点及性能；开车前准备工作

列举干燥器的类型；说明常见干燥设备的特点和性能；计划开车前准备工作

装置操作

开车操作

制定开车操作规程；完成开车操作

开车操作规程；湿物料中水分的性质；干燥过程的物料衡算；干燥速率

计划开车操作规程；推断湿物料中水分的性质；计算干燥过程的物料平衡；概述干燥速率

1.大型作业：

（1）计划开车操作规程

（2）计划运行操作规程

（3）计划停车操作规程

（4）平衡装置物料

2.现场操作：

（1）开、停车操作

（2）监控装置运行情况

（3）调整装置生产负荷

运行操作

制定运行操作规程；监控装置运行情况

运行操作规程；影响干燥速率的因素；干燥过程的分析

计划运行操作规程；论述影响干燥速率的因素；解释干燥过程

停车操作

制定停车操作规程；完成停车操作

停车操作规程

计划停车操作规程

设备保养与维护

完成设备日常维护和保养

设备日常保养与维护的内容

检验设备日常保养与维护

现场排查与维护：

日常保养与维护设备

异常现象的判断与处理

异常现象判断与处理

判断与排除异常现象至装置恢复正常工况

产生异常现象的原因及处理措施

推断异常现象产生原因；设计处理异常现象的措施

1.工作现场分析：

装置异常情况

2.制定排除异常现象的措施

3.现场操作：

排除异常现象至装置恢复正常工况

萃

取

装

置

操

作

生产准备

溶质、萃取剂和稀释剂物性的图表查阅

查阅溶质、萃取剂和稀释剂物性的图表

萃取的目的、原理和操作方法；

1.信息查阅：

（1）查阅溶质、萃取剂和稀释剂的密度

（2）溶质和稀释剂在水中溶解度等

2.现场认知：

（1）现场识读工艺流程图

（2）现场认知萃取塔

3.大型作业：

（1）编写装置工艺流程

（2）临摹装置工艺流程图

（3）编排开车前的工作

4.活动竞赛：

个人防护品的穿戴

5.现场操作：

（1）确认装置处于正常开车前状态

（2）取样检测原料液

装置工艺流程图临摹

临摹装置工艺流程图

装置工艺流程图

复述装置工艺流程；编写装置工艺流程

装置检查

制定开车前准备工作；能确认装置处于正常开车前状态；完成取样和检测原料液

常见萃取塔的基本构造和性能特点；开车前准备工作

推断萃取塔类型；计划开车前准备工作

装置操作

开车操作

制定开车操作规程；完成开车操作；绘制三角形相图

开车操作规程；三角形相图；物料衡算；杠杆定律

计划开车操作规程；论述三角形相图；复述物料衡算和杠杆定律

1.大型作业：

（1）计划开车操作规程

（2）计划运行操作规程

（3）计划停车操作规程（4）平衡全塔物料

2.现场操作：

（1）开、停车操作

（2）监控装置运行情况

（3）调整装置生产负荷

运行操作

制定运行安全操作规程和工艺操作规程；监控装置运行情况

运行操作规程；影响萃取操作的因素

计划运行操作规程；论述影响萃取操作的因素

停车操作

制定停车操作规程；完成停车操作

停车操作规程

计划停车操作规程

设备保养与维护

完成设备日常维护和保养

设备日常保养与维护的内容

检验设备日常保养与维护

现场排查与维护：

日常保养与维护设备

异常现象的判断与处理

异常现象判断与处理

判断与排除异常现象至装置恢复正常工况

产生异常现象的原因及处理措施

推断异常现象产生原因；设计处理异常现象的措施

1.工作现场分析：

装置异常情况

2.制定排除异常现象的措施

3.现场操作：

排除异常现象至装置恢复正常工况

复习

考核

机动

合计

250

4、实施建议

4.1教材编写

（1）必须依据本课程标准编写教材，教材应充分体现任务引领、实践导向课程的设计思路，并以此为主线设计教材的组织结构，教材内容的顺序和层次应按照完成工作任务的需要来编排。

（2）本课程教材内容的组织与编写，应以活动设计或典型案例为纲，辅之以必要、够用的理论知识，让学生在实践教学中进一步体会理论知识的应用，达到理论与实践的交融，激发学生学习的兴趣以及对知识的渴望。

教材内容应体现先进性、实用性和通用性，活动设计应体现可操作性，有利于学生操作技能和职业素养的提高。

（3）由于本课程标准是以培养学生职业能力为教学目标，所以教材内容也应融合“化工生产运行员”职业标准（四级）的要求。

（4）教材内容在满足现有生产实际应用需求的基础上，应有一定的拓展，主要是能体现本行业和本专业的新技术、新工艺、新设备和新材料，使教材更符合现代化工生产企业的发展需要。

（5）教材应以学生学习能力和操作能力培养为本，文字通俗，表达清晰，内容展现应图文并茂，力求易学、易懂、易操作，重在提高学生的学习主动性和积极性。

4.2教学方法

在教学过程中，应立足于学生实际操作能力的培养。

以操作化工单元装置为工作任务引领教学，提高学生学习的成效和成就感，激发学生学习的兴趣。

（1）任务引领法——布置任务，通过任务引领学生实验，做学一体、做教一体，突出实践性教学，发挥学生自主解决问题的能力，在完成“真实任务”的过程中能感受乐趣、体验成功，激励学生学习积极性。

（2）创设情境法——模拟化工企业情景，让学生假设自己就是化工生产运行员，进行角色扮演，小组内分工安排、选择自己合适岗位，通过协作完成课堂活动任务，达到做学一体的学习效果。

（3）小组学习法——课前安排学生分好小组，每个任务中要求组员做好分工，强调团结协作精神。

任务中通过自查、互查和纠错环节体现小组的自我修正能力。

4.3教学评价

本课程教学以学生的实践操作为主，教学组织要求在生产现场和生产操作的情景之中。

本着促进学生综合发展的宗旨，本课程的考核评价在强调知识应用和操作技能的同时，注重对学生在学习过程中的职业表现的评价。

本课程采用多元化评价体系，其多元化主要体现在：

理论与实践相结合、过程与结果相结合、教师评价与学生评价相结合。

（1）过程性评价

与终结性评价相比，过程性评价通过观察学生的学习过程，教师评价学生知识和技能掌握程度的同时，重点考察学生的态度、习惯和素养。

其评价要素主要包括：

1）理论教学

①课堂纪律：

出勤（迟到、早退、缺席），课堂表现（睡觉、讲话、玩手机等）

②作业笔记：

预习作业（课前预习、资料收集），课后作业（版面、准确率、及时性、订正情况），笔记（完整性、及时性、版面）

③活动参与：

回答问题（积极性、准确度、表达）、讨论互动（积极性、协作能力、沟通能力）

2）技能训练

①安全纪律：

遵守安全规范、物料处理（安全、环保）、卫生清洁（干净、整洁）、工具摆放（定点、整洁）、出勤（迟到、早退、缺席），实训表现（打闹、讲话、玩手机等）

②岗位技能：

知识准备、规范规程、操作成果

③工作态度：

积极性、责任心、爱护设备

④团队协作：

参与度、沟通能力、合作能力

4.4资源利用

（1）利用网路教学课程资源，充分利用电子书籍、电子期刊、数字图书馆及各类电子论坛和专业网站信息资源，设计教学内容，以新型、透彻、直白、动感的信息，激发学生学习的兴趣提高教学成效。

同时，使教学从单一媒体向多媒体转变，例如，在典型泵（如离心泵）教学中，教师可布置作业要求学生利用网络图片交流、回答“为什么高速旋转的离心泵可在叶轮的中心产生负压？

”，将难以理解的问题在网络上进行交流切磋，扩展了课堂教学的范围，帮助学生学会思考，掌握更多的知识和技能，使教学活动从信息的单向传递向双向交换转变，这既利用了新技术新方法，又符合了现代学生的兴趣爱好，使学生由

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