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《化工仿真实训》课程教学大纲

一、课程基本信息

表1课程基本信息

英文名称

ChemicalEngineeringSimulationTraining

课程代码

241212404

适用专业

化学工程与工艺

课程类型

实践课程

学时/学分

2周/2分

考核方式

闭卷考试

先修课程

工程制图与AUTOCAD、化学工艺学、化工综合创新设计、化工专业实验

后续课程

毕业设计（论文）

使用教材

教研室自编，《化工仿真软件操作手册》，济宁学院，2024年。

二、课程简介（性质、任务）

《化工仿真实训》是化学工程与工艺专业的一门专业实践课程，以场境模拟、计算机仿真的形式，用实时运行的动态数学模型代替真实工厂进行教学实习，完成化工单元实训项目，培养一定的实践操作能力。化工仿真实验室目前已安装了多套化工过程典型单元、工段与流程系列化仿真软件，这些软件由浅入深、由简到繁、相互呼应、系列成套，并且有真实的工厂作背景。利用仿真实习技术可解决下厂实习只许看，不准动的难题，让学生通过亲自动手模拟开车、停车和典型事故处理训练，提高学生综合分析问题的能力，培养学生理论联系实践的独立工作能力；培养学生工程理念，学会用工程方法思考、解决问题；使学生积累化工操作方面的经验；培养学生团队精神及实事求是的科学态度。

三、课程目标

通过本课程的学习，使学生具备以下能力：

课程目标1.了解化工生产中仿真开发的初衷，掌握仿真项目开发设计原则，掌握开发软件的思路，鼓励运用创新设计，重视安全意识培养。（支撑毕业要求3.3）

课程目标2.能够熟练查阅文献，了解复杂危险化工生产的特点和工艺，熟悉仿真技术，掌握仿真模拟实验设计和结果解释分析，具备分析问题和解决问题的能力。（支撑毕业要求4.1）

课程目标3能够熟练操作电脑，掌握仿真软件中的各种快捷键操作，学会熟练操作欧贝尔、东方仿真等公司的化工仿真软件，了解仿真软件操作步骤，了解仿真软件的局限性。（支撑毕业要求5.1）

课程目标4通过操作不同公司开发的仿真软件来比较优劣势，学会择优使用，掌握改进仿真软件实现高效模拟和预测，接受仿真软件的局限与不足。（支撑毕业要求5.3）

四、课程目标与毕业要求指标点的对应关系

表2课程目标与毕业要求指标点的对应关系

课程目标

毕业要求

毕业要求指标点

支撑强度

课程目标1

3设计/开发解决方案

3.3能够进行化工过程系统或工艺流程设计，并在设计中体现创新意识。

L

课程目标2

4研究

4.1能够基于科学原理，通过文献研究、仿真模拟等方法，调研和分析化工过程复杂工程问题的解决方案。

H

课程目标3

5使用现代工具

5.1了解化工专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性。

H

课程目标4

5使用现代工具

5.3能够针对具体的化学工程问题对象，通过组合、选配、改进、二次开发等方式创造性地使用现代工具进行模拟和预测，满足特定需求，并能够分析其局限性。

M

五、课程目标与教学内容、学时分配

表3课程内容对课程目标的支撑关系

课程内容（章）

课程内容

（节）

支撑课程目标

教学方法

学时分配

考核方式

第一章化工单元实习仿真

1.固定床反应器单元仿真

2.流化床反应器仿真

3.间歇反应釜单元仿真

4.压缩机单元仿真

5.CO2压缩机单元仿真

6.离心泵单元仿真

7.真空系统单元仿真

8.锅炉单元仿真

9.换热器单元仿真

10.管式加热炉单元仿真

11.精馏塔单元仿真

12.吸收解吸单元仿真

13.萃取塔单元仿真

14.罐区单元仿真

15.液位控制系统单元仿真

问题探究：（反应釜、精馏塔的虚拟仿真）

课程思政设计：（1.化工单元设备安全理念培养；2.环境保护与健康安全意识的培养及渗透。）

课程目标1

课程目标2

课程目标3

课程目标4

混合式教学、研讨式教学、项目式教学

16

考试

课堂测验

第二章合成氨工艺仿真

1.工艺原理

2.转化工段

3.净化工段

4.合成工段

问题探究：（合成氨工艺的仿真）

课程思政设计：（职业道德及法律法规的强化）

课程目标1

课程目标2

课程目标3

课程目标4

研讨式教学、项目式教学

16

考试

课堂测验

第三章尿素生产工艺仿真

1.两端分解

2.两段吸收

3.两段蒸发

4.尿素合成

5.尾气处理

问题探究：（尿素生产工艺的仿真）

课程思政设计：（通过介绍基础化工的发展过程培养民族自豪感）

课程目标1

课程目标2

课程目标3

课程目标4

混合式教学、情景教学

16

考试

课堂测验

第四章PCl3/PCl5合成工艺仿真

1.冷态开车

2.正常开停车

3.紧急停车原油中断

4.供电中断

5.循环水中断

6.供汽中断

7.净化风中断

8.加热炉着火

9.常压塔底泵停

10.(常顶回流阀)阀卡