《分离工程》课程教学大纲
一、课程基本信息
英文名称
EngineeringSeparation
课程代码
241212214
适用专业
化学工程与工艺
课程类型
专业核心课程
学时/学分
32/2
考核方式
考试
先修课程
高等数学、有机化学、线性代数、化工原理、物理化学、化工热力学
后续课程
化学反应工程、化工设计
使用教材
刘家祺.传质分离过程(第二版).北京:高等教育出版社,2014.
二、课程简介(性质、任务)
分离工程是化学工程类专业学生必修的一门专业核心课程,主要介绍了传质分离过程的方法和原理。课程主要从气液传质分离过程、液液传质分离过程和气固、液固传质分离过程等方面讲解化工分离过程。课程的相关知识与化学产品的生产和分离紧密结合,与石油和化学工业、生物、医药和食品行业的发展紧密联系,课程的综合性和实践性强。
通过分离工程课程学习,学生应掌握关键分离技术的基本原理,理解分离工艺或过程的开发方法,重视现代分离技术的前沿发展,培养学生具备扎实的分离工程理论基础,具有一定的分析和解决实际工程问题的能力。通过凝练课程内容进行课程思政的教学设计,建立集思想政治、专业综合素养和专业知识技术三位一体的教育课程体系。
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:掌握传质分离过程的过程分析、模型建立和计算方法等基本理论,能够对特定的分离过程精馏、吸收、萃取等进行设计和计算。(支撑毕业要求1.3)
课程目标2:针对特定的化工分离要求,能够正确安排简捷算法和严格算法,进行分离过程的模拟计算和优化计算,正确分析问题和提出解决方案。(支撑毕业要求2.1)
课程目标3:掌握运用分离基本理论知识去分析及解决复杂分离工程技术问题的能力,增强分离技术和方法的开发意识,提升专业职业责任感。(支撑毕业要求6.2)
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
1工程知识
1.3工程知识:能够将工程基础、专业相关知识与数学模型方法用于推演和分析化工过程的复杂工程问题。
M
课程目标2
2问题分析
2.1问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的第一性原理,识别和判断化工过程的复杂工程问题的关键环节与参数。
H
课程目标3
6工程与可持续发展
6.2工程与可持续发展:能分析和评价化工过程的工程实践活动,对社会、健康、安全、法律、文化的影响,以及这些制约因素对项目实施的影响,并理解应承担的责任。
H
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
绪论
1.1传质分离过程分类
1.2分离过程的研究
1.3分离过程的技术开发
课程思政设计:引入最悠久的分离技术———中国的海水制盐。这些在公元前3世纪就已开始陆续记载的海水制盐分离工艺,可以很好地提升学生的学习兴趣,激发文化自信。
课程目标1
课程目标2
课堂讲授法讨论法
2
考试
课堂测验
第二章
传质分离过程的热力学基础
2.1相平衡基础
2.2多组分物系的泡点和露点计算
2.3闪蒸过程的计算
课程思政设计:由气液平衡常数的定义和计算方法的推导,给学生树立科学严谨的逻辑思维方式,培养其谨慎客观的科学态度。
课程目标2
课程目标3
课堂讲授法任务驱动式教学,互动讨论
10
考试
课堂测验
第三章
气液传质分离过程
3.1设计变量
3.2多组分精馏
3.3特殊精馏
3.4吸收与解吸
课程思政设计:通过同一种溶剂既可以用作萃取精馏又可以用作共沸精馏的讲解,启发学生辩证看待事物的思想,自然辩证法式认识科学问题,从而加深印象,提升学习效果。
课程目标1
课程目标2
课程目标3
实例引入,启发式教学,任务驱动式教学,互动讨论
12
考试
课堂测验
第四章
液液传质分离过程
4.1萃取剂的选择
4.2萃取体系的分类
4.3多级逆流萃取的计算
课程思政设计:以中国著名化工教育家、本课程的创始人苏元复院士的事迹为融入点,讲述作为一个科研工作者,如何不忘初心践行科技报国使命,在科学家抗战的“别样阵地”,谱写科技救国的不朽篇章。
课程目标1
课程目标2
课程目标3
实例引入,启发式教学,任务驱动式教学,互动讨论
4
考试
课堂测验
第五章
传质分离过程的严格模拟计算
5.1平衡级的理论模型
5.2三对角矩阵法
课程思政设计:通过平衡级分离过程的讲述,指导学生能够运用物理化学、化工原理和工程热力学的知识,分析与表达分离工程问题,建立平衡级分离模型,并正确求解,提高学生的综合知识迁移和运用能力。
课程目标1
课程目标2
课程目标3
实例引入,启发式教学,任务