化工单元操作技术课程标准.docx

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化工单元操作技术课程标准

《化工单元操作技术》课程标准

一、课程简介

在化工生产过程中，运用频率最高、范围最广的能力和知识大多数集中在《化工单元操作技术》课程中，该课程的学习是化工类专业学生综合职业能力和职业素质养成的重要支撑，它为后续课程的学习打下坚实基础，所以该课程在整个化工专业群课程体系起着承前启后的桥梁和纽带作用。

该课程主要培养化工操作岗位和设备、仪表维护岗位相关技能，能够满足化工总控工、精馏工、萃取工、干燥工、气体吸收工等工种的任职要求。

《化工单元操作技术》课程组成员建立以职业能力培养为主线、工作任务为目标、工作过程为导向的课程教学体系，实施融教、学、做为一体的教学模式，进行课程设计，充分利用现有的化工仿真实训、化工单元操作实训和校外实习工厂，开展教、学、做一体化教学，以化工单元实训装置为载体，以化工技能竞赛为促进剂，结合典型工作任务，使学生习得相关知识和技能。

表1“化工单元操作技术”课程简介

课程名称

学时

内容描述

教学目标

化工单元操作技术

96×2=192（含理论教学和课内实训）

流体输送、传热、蒸发、非均相物系分离、干燥、蒸馏、吸收、萃取、结晶

理解各类化工单元操作的原理，会查找化工专业图表，具备各单元操作设备的生产操作、运行维护、故障处理、工艺试验能力。

二、课程设计

表2“化工单元操作技术”课程设计

序号

项目内容

内容

课程定位

《化工单元操作技术》是化工类专业的一门专业核心课程，在整个化工专业群课程体系中占据重要位置，在化工类高技能人才培养过程中，起着承前启后的桥梁和纽带作用，可以说，化工生产岗位上运用频率最高、范围最广的能力和知识大多数集中在化工单元操作课程中，因而该课程的学习是化工类专业学生综合职业能力培养和职业素质养成的重要支撑，为后续课程的学习打下坚实基础，主要培养学生从事化工行业生产过程所需职业素质和职业技能。

本课程要求学生能正确理解各单元操作的基本知识，掌握典型设备的构造、性能及操作方法；通过技能训练，使学生学会典型设备的开停车操作、事故处理和工艺参数条件方法。

在化工岗位群：

化工总控岗位、化工操作岗位、设备仪表维护岗位、化验分析等岗位中，该课程主要培养化工操作岗位和设备、仪表维护岗位相关技能，能够满足化工总控工、精馏工、萃取工、干燥工、气体吸收工等工种的任职要求。

设计思路

根据化工技术领域和职业岗位群的任职要求，参照化工企业工作过程，建设教学模式，将学习领域转化为学习情境，实施项目化教学，使“教、学、做”一体化，“实践、知识、理论”一体化，最终达到提高学生能力本位。

按岗位职责，确定典型工作任务，传统化工原理存在六个学习领域，本课程将六个学习领域设计成9个相互独立的学习情境，每个学习情境由若干个典型工作任务组成，课程共由37个典型工作任务组成。

设计教学情境时充分考虑了区域经济状况、企业实际案例和学校教学条件，9个相互独立的学习情境并非具有唯一性，可根据不同专业需求和企业具体情况，学习相应内容。

灵活的知识点组合运用可满足不同职业技术岗位需求，具有较强的可操作性，充分体现了职业性、实践性、和开放性的要求。

课程目标

知识目标：

掌握各类化工单元操作的工作原理；掌握各类化工单元操作设备的结构组成与操作原理；掌握各类化工单元操作运行控制规程；熟悉化工工艺参数对生产过程的影响；工艺流程图的组织原则、分析评价方法。

技能目标：

具备各类化工单元操作操作的开停车、正常运行操作；具备单元操作过程中各工艺参数调节能力；具备生产过程中异常现象的诊断能力；具备单元操作事故判断与处理技能；具备化工设备仪表的使用维护能力；能读取和绘制工艺流程图；具备化工安全、规范操作意识；具有良好的观察力、逻辑判断力、紧急应变能力；预备良好沟通、协调、合作能力。

素质目标：

有事业心和责任感，吃苦耐劳、踏实肯干、爱岗敬业的工作精神；有良好的学习观、社会实践能力和社会适应能力；良好的化工安全与环保意识；有严谨、细致、务实的职业素质与团队精神。

工作任务

化工单元操作设备开停车、正常运行；运行过程中化工工艺参数调节；化工单元操作设备的自动控制运行；化工设备运行中异常和事故的判断与处理；设备的使用与维护；仪表的使用与维护；工艺流程图读取与绘制。

学习情境设计

情境1：

流体输送单元操作24学时

情境2：

传热单元操作24学时

情境3：

蒸发单元操作12学时

情境4：

干燥单元操作18学时

情境5：

非均相物系分离单元操作18学时

情境6：

蒸馏单元操作30学时

情境7：

吸收-解吸单元操作30学时

情境8：

萃取单元操作24学时

情境9：

结晶单元操作12学时

组织形式与方法

认知实习（校、内外生产现场参观）；理论知识讲授；仿真操作技能训练；校内单元操作设备实操实训；校内单元操作设备操作技能竞赛；考取相关化工单元操作职业资格证书。

教学资源

多媒体教室；化工单元操作技术网络精品课程；图书馆、Internet网；化工单元操作仿真实训室；化工单元操作实训中心；校外实训基地。

教学评价

平时作业采用普查和抽查相结合的方式；工艺流程采用口述形式；仿真实训注重过程考核，按电脑给定成绩和实训总结报告综合评价；实操实训按操作规范性、产品质量、操作安全等方面进行学生自评、互评、指导教师评价。

教学方法

理论讲授：

案例教学、互动式、引导式、讨论式等教学方法

实训教学：

演示法、实物讲解法、任务教学法、项目导向教学法、角色互换教学法

教学参考资料

教材；实训指导书；生产操作规程；生产任务书；视频演示文件；仿真模拟软件；仿真实训报告单。

必备基础知识

流体物理性质查找途径与方法；工艺参数测定方法；仿真软件的使用；化工安全、环保、清洁生产常识；工艺流程图的读取和绘制方法。

教师教学要求（具备的专业知识与实践能力）

掌握各种单元操作的原理、各种单元操作设备结构和操作、各种单元操作流程；熟知各个化工工艺参数对生产过程的影响；熟知温度、压力、流量、料位等化工测量仪表的结构、工作原理及使用方法；熟知化工生产过程中对安全、环保、节能、清洁生产的要求；掌握各种单元操作仿真软件的使用。

三、“化工单元操作技术”课程标准

1.课程定位

《化工单元操作技术》是化工类专业的一门专业核心课程，该课程涉及化工生产过程中流体输送技术、传热技术、干燥技术、蒸发技术、非均相物系分离技术、蒸馏技术、吸收技术、萃取技术、结晶技术等内容，这些是整个化工生产过程中的重要组成部分，它是学习典型化工单元生产装置和控制单元过程的课程，也是一门实践性和应用性很强的课程。

化工生产过程中，运用频率最高、范围最广的能力和知识大多数集中在《化工单元操作技术》课程中，该课程的学习是化工类专业学生综合职业能力和职业素质养成的重要支撑，它为后续课程的学习打下坚实基础，所以《化工单元操作技术》课程在整个化工专业群课程体系起着承前启后的桥梁和纽带作用。

该课程主要培养化工操作岗位和设备、仪表维护岗位相关技能，能够满足化工总控工、蒸馏工、结晶工、干燥工、气体吸收工、压缩机工等工种的任职要求。

任职岗位群

适用职业工种

满足后续课程

化工设备操作维护

化工仪表操作维护

1、化工总控工

2、蒸馏工

3、结晶工

4、干燥工

5、气体吸收工

6、压缩机工

1、石油生产加工技术

2、煤焦油生产加工技术

3、天然气加工与处理

4、甲醇生产技术

5、有机化工生产技术

6、炼焦化学产品回收与加工

1、流体输送设备

2、传热设备

3、非均相物系分离设备

4、均相物系分离设备

5、蒸发设备

6、干燥设备

1、温度测量仪表

2、压力测量仪表

3、流量测量仪表

4、料位测量仪表

2.课程目标

（1）知识目标

（2）技能目标

（3）素质目标

有事业心和责任感，吃苦耐劳、踏实肯干、爱岗敬业的工作精神；有良好的学习观、社会实践能力和社会适应能力；良好的化工安全与环保意识；有严谨、细致、务实的职业素质与团队精神

3.课程设计思路

（1）设计理念

按照理论与实践相结合、知识与技能相结合、授课与操作相结合、职业与素质相结合教学理念，“项目导向、任务驱动、工学交替、学做结合”的教学模式，建立以职业能力培养为主线、工作任务为目标、工作过程为导向的课程内容体系，进行课程设计。

（2）设计思路

①开展岗位调研，确定课程目标。

课程组通过长期化工企业调研，了解企业生产工艺和典型生产工作过程，同企业一线专家进行了基于工作过程的课程内容体系的开发和设计。

采用“项目导向、任务驱动、工学交替、学做结合”的教学模式，引导学生主动学习，通过“做中学、学中做”，构建知识能力体系，掌握相关理论知识，习得操作技能。

②根据化工技术领域和职业岗位群任职要求，参照企业工作过程，进行课程设计。

根据化工技术领域和职业岗位群的任职要求，参照企业工作过程，建设教学模式，将行动领域转化为学习领域，将学习领域转化为学习情境。

灵活的知识点组合运用可满足不同职业技术岗位需求，具有较强的可操作性，充分体现了职业性、实践性、和开放性的要求。

③开展“教、学、做”一体化教学

充分利用现有的化工仿真实训、化工单元操作实训和校外实习工厂，开展“教、学、做”一体化教学，以化工单元实训装置为载体，以化工技能竞赛为促进剂，结合典型工作任务，使学生习得相关知识和技能。

④采用多元评价方法，注重形成性考核

课程考核采用多元性评价与考核，加大日常考核力度，注重过程考核，坚持以考促学、以考促练、公平合理、学生与行业参与评价的考核原则，其中过程考核占到60分，结果考核占40分。

采用这种考核方式，把学生的学习态度、学习时间、学习成绩和实践效果结合起来，全面评价学生，增强过程学习效果，减轻学生考试压力，使学生注重平时的学习和积累。

4.课程内容与教学要求

课程内容和教学内容要求见表3-1

表3-1课程内容和教学要求

序号

学习情境

工作任务

知识目标

技能目标

流体输送操作技术

化工管路拆装与压力试验；化工管道直径的确定；流体输送设备选用、流体输送设备操作、运行与维护；压力检测仪表使用

流体的物性参数；流体静力学方程、流体动力学方程及其应用；流体在管内流动基本规律；流体流动阻力；流体流速、流量测定；化工管路组成、布置原则；流体输送设备结构、工作原理、选用、维护

能选择管子直径；熟练使用工具进行管路拆装并进行压力试验；会使用压力、流量、液位测量仪表；能根据生产任务选择流体输送设备；熟练进行流体输送设备开停车、正常运行操作；能对流体输送操作中的异常和事故进行判断与处理能力。

传热操作技术

换热器的操作、运行、维护；加热炉的操作、运行、维护；换热器类型选择；温度、流量测量仪表使用、维护。

热传导、热对流、热辐射三种传热方式的基本规律及应用；工业上常用三种换热方式；使用总传热速率方程计算间壁两侧流体传热、强化和削弱传热的原理方法；换热器的结构、工作原理、选用；加热炉的结构、工作原理、选用。

能选择换热器的类型；熟练进行换热器和加热炉的开停车操作和正常运行管理维护；会使用温度、流量测量仪表的使用；具备换热器操作、运行中的异常和事故的判断和处理能力。

蒸发操作技术

读取蒸发工艺流程与工艺参数；蒸发器的操作与控制

掌握蒸发操作原理及应用；了解多效蒸发流程；掌握蒸发器结构、工作原理、选用

熟练进行蒸发的开停车操作、正常运行监控与工艺参数调整；具备蒸发操作中异常及事故的判断与处理能力。

干燥操作技术

读取干燥工艺流程与工艺参数；干燥器的操作与控制。

干燥原理及应用；了解干燥介质性质；了解各类干燥过程特点与应用；掌握干燥器的结构、工作原理、选用

熟练进行干燥器的开停车操作、正常运行监控与工艺参数调整；具备蒸发操作中异常及事故的判断与处理能力。

非均相物系分离技术

沉降操作；过滤操作；离心分离操作

沉降操作原理、规律；沉降设备结构、工作原理；过滤操作原理、规律；过滤设备结构、工作原理；离心分离原理、规律；离心分离设备结构、工作原理

熟练进行各类非均相物系分离设备的开停车、正常运行操作；具备操作过程中队异常及事故的判断和处理能力。

蒸馏操作技术

读取蒸馏工艺流程；读取工艺参数；精馏塔操作与控制；板式塔初步设计

双组份溶液汽液平衡；理解各种蒸馏方式；精馏塔全塔物料衡算；精馏塔操作线方程；理论板层数的求法；回流比对精馏操作影响及其选择；板式塔的结构与类型；

熟练进行精馏塔的开停车操作、正常运行监控和工艺参数调整；具备操作中异常及事故的判断及处理能力；具备板式塔初步设计能力

吸收-解吸操作技术

读取工艺流程及工艺参数；温度、压力、流量、料位测量仪表使用与维护；吸收塔与解析塔的操作与控制。

掌握吸收解吸原理及应用；吸收剂选择方法；了解吸收解吸的流程；掌握填料塔的结构

熟练进行吸收-解吸的开停车操作、正常运行监控与工艺参数调整；具备操作中异常及事故的判断与处理能力。

萃取操作技术

读取萃取工艺流程与工艺参数；萃取过程操作与控制

掌握萃取原理及应用；掌握萃取剂的选择；了解萃取流程；掌握萃取塔结构、工作过程

熟练进行萃取塔的开停车操作、正常运行监控与工艺参数调整；具备操作中异常及事故的判断与处理能力。

结晶操作技术

读取结晶工艺流程与工艺参数；结晶过程操作与控制

结晶原理及应用；结晶流程；结晶器结构、工作过程

熟练进行结晶器的开停车操作、正常运行监控与工艺参数调整；具备操作中异常及事故的判断与处理能力。

表3-2学习情境1流体输送操作技术

序号

学习任务

主要知识点

能力要求

素质培养

教学

场所

教师安排

了解流体输送过程

了解流体输送案例；流体基本性质；流体流动连续性方程、柏努力方程应用；流动阻力

压力单位换算；使用流体静力学、动力学方程解决实际生产问题；正确使用压差、流量、液位、流量测量装置；流体输送时的能量转换；计算阻力损失

一丝不苟的工作作风；创新意识；理论联系实际；分析问题解决问题习惯养成；节能意识养成；

多媒体教室；实训室

主讲

教师

实训

教师

液体输送

离心泵工作原理、结构、离心泵类型及选用；离心泵安装及操作；离心泵检修及故障处理

能根据生产任务选择离心泵；能正确安装离心泵；能够进行离心泵开停车操作、正常运行维护及故障判断处理

化工生产安全规范操作意识；严谨细致的职业素质；团队合作精神

多媒体教室；化工单元实训中心

主讲

教师

实训

教师

气体输送

离心式通风机结构、工作原理、性能指标、离心式通风机操作维护及故障处理；

能根据生产任务选择风机；能够进行离心式风机开停车操作、正常运行维护及故障判断处理

化工生产安全规范操作意识；严谨细致的职业素质；团队合作精神；吃苦耐劳、踏实肯干的工作精神

多媒体教室；实训室

主讲

教师

实训

教师

正位移式流体输送设备

往复泵、齿轮泵、螺杆泵、计量泵工作原理、结构、操作、维护

能够进行往复泵、齿轮泵、螺杆泵、计量泵开停车操作、正常运行维护及故障判断处理

良好的观察力、判断力、紧急应变能力；严谨细致的职业素质；吃苦耐劳、踏实肯干的工作精神

多媒体教室；化工单元实训中心

压缩机单元操作

掌握往复式压缩机结构及工作原理、分类及选用、操作与维护；离心式压缩机结构及工作原理、流量调节、分类及选用、运行操作与维护；

能正确选用各类压缩机；能够进行压缩机开停车操作、正常运行维护及故障判断处理；

化工生产安全规范操作意识；严谨细致的职业素质；团队合作精神

多媒体教室；化工仿真实训室

真空单元操作

真空泵特点、性能指标；常见的真空泵、真空泵操作与维护

能正确选用真空泵；能够进行真空泵的开停车操作、正常运行维护及故障判断处理；

化工生产安全规范操作意识；严谨细致的职业素质；团队合作精神；节能意识

多媒体教室；实训室

化工管理拆装

化工管路组成布置原则；化工管路组成；化工管路使用与维护

能够对化工管路拆装；能够做压力试验；能正确使用各类管路拆装工具；会识别装配图

化工生产安全规范操作意识；严谨细致的职业素质；团队成员相互配合、分工合作

实训室

表3-3学习情境2传热操作技术

序号

学习任务

主要知识点

能力要求

素质培养

教学

场所

教师安排

了解换热过程

传热过程案例；工业换热方法；常见加热剂、冷却剂；

选择合适的换热方法；选择合适的加热剂与制冷剂

创新意识；理论联系实际；分析问题解决问题习惯养成；

多媒体教室

主讲

教师

实训

教师

传热过程分析

传热基本方式；总传热方程；影响对流传热系数的因素；强化和削弱传热途径

选择正确的传热方式；能用总传热速率方程解决实际生产问题；能在生产过程中正确利用强化和削弱传热的各种方法

创新意识；理论联系实际；分析问题解决问题习惯养成；

多媒体教室；实训室

主讲

教师

实训

教师

换热设备

换热器结构、分类、性能比较；列管式换热器选型

能够对换热器进行分类与性能比较；能过对常用的列管式换热器进行选型

创新意识；理论联系实际；分析问题解决问题习惯养成；节能意识养成；

多媒体教室

主讲

教师

换热器单元设备操作

换热器的操作、清洗、维护和保养；换热器常见故障处理

能够进行换热器开停车操作、正常运行监控维护；换热器运行异常及事故判断与处理；会使用温度、流量测控仪表

化工生产安全规范操作意识；严谨细致的职业素质；团队成员相互配合、分工合作

多媒体教室；化工单元实训中心；化工仿真实训室

表3-4学习情境3蒸发操作技术

序号

学习任务

主要知识点

能力要求

素质培养

教学

场所

教师安排

了解蒸发过程

蒸发过程案例；蒸发过程分类；蒸发操作流程

读取蒸发工艺流程与工艺参数；能够对蒸发过程分类；能够制定正确的蒸发操作流程

创新意识；理论联系实际；分析问题解决问题习惯养成；

多媒体教室

主讲

教师

实训

教师

蒸发过程分析

单效蒸发工艺计算；蒸发强度及影响因素；多效蒸发及蒸发节能技术

能对单效蒸发工艺进行计算并解决生产中的问题；能够确定提高蒸发强度措施；选择合适的多效蒸发流程；能采取措施实现蒸发操作节能降耗

创新意识；理论联系实际；分析问题解决问题习惯养成；节能意识养成；

多媒体教室；实训室

主讲

教师

实训

教师

蒸发设备

蒸发器结构及类型；蒸发器辅助设备；蒸发器性能比较及选型

熟悉蒸发器辅助设备结构特点；能够对蒸发器进行分类；能够选择蒸发器

分析问题解决问题习惯养成；

多媒体教室；实训室

主讲

教师

蒸发器操作

蒸发器操作；蒸发器维护；蒸发器常见故障处理；

能够进行蒸发器开停车操作、正常运行监控维护；蒸发器运行异常及事故判断与处理；会使用温度、流量测控仪表

化工生产安全规范操作意识；严谨细致的职业素质；团队精神

多媒体教室；化工单元实训中心；

主讲

教师

实训

教师

表3-5学习情境4干燥操作技术

序号

学习任务

主要知识点

能力要求

素质培养

教学

场所

教师安排

了解干燥过程

干燥过程案例；干燥过程分类；对流干燥过程

读取蒸发工艺流程与工艺参数；能对干燥过程分类；掌握对流干燥过程特点并应用到生产过程中

创新意识；理论联系实际；分析问题解决问题习惯养成；

多媒体教室

主讲

教师

实训

教师

干燥过程分析

湿空气性质；湿物料中水分性质；干燥器物料及热量衡算；干燥速率和干燥时间

知道湿空气和物料中水分性质；能够用物料衡算和热量衡算解决干燥生产过程中的问题；能够采取措施提高干燥速率；

理论联系实际；分析问题解决问题习惯养成；节能意识养成；

多媒体教室；实训室

主讲

教师

实训

教师

干燥设备

工业上干燥器的基本要求；常用干燥器结构及选择

能够对干燥器进行分类与性能比较；能过对常用的干燥器进行选型

创新意识；理论联系实际；分析问题解决问题习惯养成；节能意识养成；

多媒体教室；实训室

主讲

教师

干燥器单元设备操作

干燥器操作；干燥器维护；

能够进行干燥器开停车操作、正常运行监控维护；干燥器运行异常及事故判断与处理；会使用温度、流量测控仪表

化工生产安全规范操作意识；严谨细致的职业素质；团队成员相互配合、分工合作

多媒体教室；化工单元实训中心；

表3-6学习情境5非均相物系操作技术

序号

学习任务

主要知识点

能力要求

素质培养

教学

场所

教师安排

了解非均相物系分离过程

非均相物系分离案例；常见非均相分离方法

读取非均相物系分离工艺流程与工艺参数；能对非均相物系分离过程分类；掌握非均相物系分离过程特点并应用到生产过程中

创新意识；理论联系实际；分析问题解决问题习惯养成；

多媒体教室

主讲

教师

实训

教师

非均相物系分离过程分析

重力沉降分离设备工作原理；离心沉降分离设备工作原理；过滤分离设备工作原理；离心机工作原理

能够根据重力沉降、离心沉降、过滤等分离方法的过程动力、阻力分析，采取措施提高分离速率

理论联系实际；分析问题解决问题习惯养成；

多媒体教室；实训室

主讲

教师

实训

教师

非均相物系分离设备选择与操作

降尘室结构及操作；旋风分离器结构、类型、选用及操作；板框压滤机、转筒真空过滤机结构及操作；离心机结构及操作

能够根据生产需求，选择合适的非均相物系分离设备；熟练掌握各类分离设备的开停车操作、正常运行监控维护、异常及事故判断处理

化工生产安全规范操作意识；严谨细致的职业素质；团队成员相互配合、分工合作

多媒体教室；实训室

主讲

教师

表3-7学习情境6蒸馏操作技术

序号

学习任务

主要知识点

能力要求

素质培养

教学

场所

教师安排

了解蒸馏过程

蒸馏过程案例；蒸馏操作分类；精馏流程

读取蒸馏工艺流程与工艺参数；能对蒸馏过程分类；熟悉精馏流程

创新意识；理论联系实际；服从安全管理的素质；5S管理素质养成

多媒体教室

主讲

教师

实训

教师

蒸馏过程分析

理想溶液汽液相平衡；精馏原理；理论板层数确定；回流比影响及选择；简单蒸馏、平衡蒸馏、恒沸精馏、萃

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