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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
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