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化工原理课程设计模板

一、课程目标

知识目标：

1.理解并掌握化工原理中流体流动与传输的基本概念，包括流体性质、流动状

态及流体力学方程。

2.学习并掌握热量传递的三种基本方式，即导热、对流和辐射，及其在化工过

程中的应用。

3.掌握质量传递的基本原理，包括扩散、对流传质和膜分离等，并能应用于化

工单元操作中。

4.分析典型化工单元操作的工作原理和设备结构，理解其工程实践意义。

技能目标：

1.能够运用流体力学原理，解决实际流体流动问题，如流量测量、泵和风机的

选型等。

2.能够运用热量传递原理，分析和解决化工过程中的热量控制问题，如换热器

的设计和优化。

3.能够运用质量传递原理，进行物质的分离和提纯，如吸收、蒸馏等操作。

4.能够结合单元操作原理，设计简单的化工流程，进行初步的工程计算和设备

选型。

情感态度价值观目标：

1.培养学生对化工原理学科的兴趣和热情，激发学生探索科学规律的积极性。

2.培养学生的工程意识，使其认识到化工原理在国民经济发展中的重要地位和

作用。

3.培养学生的团队协作精神和沟通能力，使其在解决实际问题时能够与他人合

作，共同完成任务。

4.培养学生的创新思维，使其在遇到问题时能够主动思考，寻求解决方案。

本课程针对高年级本科生，结合化工原理的学科特点，以理论知识与工程实践

相结合的方式进行教学。课程目标旨在使学生在掌握基本理论知识的基础上，

能够运用所学知识解决实际问题，并培养其工程素养和创新能力，为未来从事

化工领域的工作打下坚实基础。

二、教学内容

1.流体流动与传输：包括流体性质、流体静力学、流体动力学、流体流动阻力

与能量损失、泵与风机等章节内容。

-流体性质：密度、粘度、表面张力等。

-流体静力学：压力、压强、流体静力平衡。

-流体动力学：连续性方程、伯努利方程、动量方程。

-流体流动阻力与能量损失：摩擦阻力、局部阻力、雷诺数。

-泵与风机：类型、工作原理、性能参数。

2.热量传递：涵盖导热、对流、辐射及换热器设计等内容。

-导热：傅里叶定律、导热系数、稳态导热、非稳态导热。

-对流：牛顿冷却定律、对流换热系数、强制对流、自然对流。

-辐射：热辐射的基本定律、黑体辐射、实际物体辐射。

-换热器设计：类型、传热原理、换热器选型与设计。

3.质量传递：包括扩散、对流传质、膜分离等内容。

-扩散：菲克定律、扩散系数、扩散方程。

-对流传质：质量传递速率、对流传质系数、两相流动与传质。

-膜分离：原理、类型、应用。

4.化工单元操作：包括吸收、蒸馏、萃取、干燥等操作原理及设备。

-吸收：吸收原理、吸收塔设计、填料选择。

-蒸馏：蒸馏原理、塔板设计、回流比与操作条件。

-萃取：萃取原理、萃取剂选择、萃取设备。

-干燥：干燥原理、干燥设备、干燥过程控制。

教学内容根据课程目标进行选择和组织，确保学生能够系统、全面地掌握化工

原理的基本理论和工程实践。教学进度和大纲将依据教材章节进行合理安排，

以帮助学生逐步实现课程目标。

三、教学方法

针对化工原理课程的特点，结合课程目标和教学内容，采用以下多样化的教学

方法：

1.讲授法：以系统的理论讲解为主，对课程的基本概念、原理和公式进行详细

阐述，使学生建立扎实的理论基础。讲授过程中注重条理清晰、深入浅出，结

合实际案例进行分析，提高学生的理解和记忆。

-在讲解流体流动与传输、热量传递、质量传递等基本原理时，通过生动的实

例进行导入，引导学生关注理论与实际应用的联系。

2.讨论法：针对课程中的重点和难点问题，组织学生进行课堂讨论，鼓励学生

发表自己的观点，培养其独立思考和解决问题的能力。

-在学习化工单元操作时，选取具有代表性的案例，组织学生分组讨论，分析

操作原理和设备选型的依据。

3.案例分析法：结合实际化工生产过程，引入具体案例，让学生分析问题、提

出解决方案，提高学生的工程实践能力。

-以换热器设计、干燥设备选型等为例，引导学生运用所学知识解决实际问

题。

4.实验法：通过化工原理实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象，加深对

理论知识的理解和掌握。

-安排流体流动、热量传递、质量传递等相关实验，使学生在实践中掌握化工

原理。

5.模拟与仿真：利用化工过程模拟软件，进行虚拟实验和流程模拟，让学生在

模拟实际工作环境中学会分析和解决工程问题。

-结合课程内容，使用相应的模拟软件进行流体流动、换热器设计等模拟操

作。

6.小组合作与汇报：鼓励学生分组进行课题研究，共同探讨问题，提