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1、反应设备结构与维护课程标准课程代码：B0405425课程类别：专业核心课授课系（部）：机械工程系学分学时：2/30一、课程定位反应设备结构与维护课程是化工装备技术专业的核心课程之一，本课程主要讲解化工生产中常用的反应设备的结构、工作原理、日常维护和维修等。通过本课程的学习，要求学生能正确理解各反应设备的基本知识；掌握典型反应设备的构造、性能及操作方法，并具有选择设备型号的能力；能寻找适宜的操作条件，处理操作过程中的不正常现象；能检修反应设备。针对化工装备技术专业人才培养目标，主要培养学生分析和选择反应设备型号的能力;培养学生根据工艺操作条件操作反应设备的能力；培养学生日常维护和检修的能力；把学
2、生培养成具有创新意识和团队协作能力的高端技能型人才。二、课程目标通过反应设备结构与维护课程的学习，使学生具备反应设备结构与维护基本知识，为学习和掌握专业知识和职业技能打下基础。（一）知识目标（1）了解反应器的种类、特点和在工业上的应用；（2）了解均相、非均相反应的基本动力学原理；（3）掌握工业催化剂的制备、特性参数；（4）掌握固体催化剂的使用方法；（5） 了解理想流动模型的基本概念及其与非理想流动的关系；（6）掌握降低反应器返混程度的措施；（7）理解搅拌器和热源的选择原则；（8）掌握理想流动反应器的基本工艺计算；（9）理解固定床催化反应器中的质量传递和热量传递基本规律；（10）理解流化床催化反
3、应器中的质量传递和热量传递基本规律；（Il）掌握固定床反应器的基本工艺计算；（12）理解流化床反应器的经验计算；（13） 了解常见化工仪表的使用方法；（14） 了解反应器操作安全用电基本常识；（15） 了解化工节能基本原理；（16） 了解化工企业生产管理基本常识；（17） 了解化工企业成本核算基本方法。（二）能力目标专业能力：（1）能根据反应特点和工艺要求选择反应设备类型；（2）能进行反应设备初步工艺计算；（3）能优化反应设备的设计与操作；（4）能按生产操作规程操作反应单元；（5）能对反应设备进行操作参数控制；（6）能分析和处理操作反应设备过程中出现的常见故障；（7）能按规范要求填写岗位操作记
4、录；（8）能维护保养反应单元设备及仪表；（9）能提出反应单元的安全装置、措施和安全操作事项；（10）能处理反应单元生产过程中产生的“三废”o方法能力：（1）具有通过各种媒体资源获取信息并进行自主学习新知识、新技术、自我提升的能力；（2）具有分析问题、解决问题的能力；（3）具有独立制定工作计划并实施的能力；（4）对工作结果的评价与反思能力。社会能力：（1）具有较好的人际沟通能力、团队协作能力；（2）具有“爱国、创业、求实、奉献”的大庆精神；（3）具有实事求是，精益求精的工作态度；（4）具有吃苦耐劳、爱岗敬业的职业意识；（5）具有初步的日常工作管理能力。（三）素质目标（1）具有较强的口头与书面表达
5、能力、人际沟通能力；（2）具有团队意识和合作精神；（3）具有良好的心理素质和困难的能力；（4）具有分析问题和解决问题的能力；（5）具有劳动保护与安全生产意识。三、课程设计（一）设计思想1.教学内容框架在基于DCS化工单元实训中心反应器操作工作过程和化工设备实训室设计的教学情境中，以化工单元操作仿真模拟实训中心、校外实训基地等校内外实训基地为依托，按照化工单元操作项目在真实与虚拟的生产环境中组织教学。采用小组联合操作等多种方法，实现“教学做一体化”。2.总体设计思路课程以工作过程为导向，根据石油、化工生产的职业岗位群进行工作任务和职业能力分析，设定职业能力培养目标。按“石油化工生产”确定工作任务
6、，以“工作过程”为导向，紧紧围绕完成工作任务的需要，选择课程内容，并以典型化工生产项目为载体，模拟施工场景，设计教学活动，强化实训，使学生能适应职业岗位的要求。培养学生的专业能力、方法能力和社会能力。课程开发和学习情境设计，整个学习领域由以下学习情境（课程单元）组成:学习情景1学习情景2学习情景3学习情景4釜式反应器的使用与维护管式反应器的使用与维护固定床反应器的使用与维护流化床反应器的使用与维护2、课时分配建议本课程课时为30课时，其中理论教学24课时，实践教学6课时。序号课程单元学习任务及教学要求参考学时学习任务教学要求理论实践教学教学1釜式反应器的使用与维护L釜体结构的认识（1）能识别釜
7、体结构；（2）能说明釜体各部分的作用；（3）能根据实际生产特点选择釜体各部分结构；（4）能选择合适的搅拌器；（5）能安全规范完成搅拌操作。112.反应釜体积计算（1）能识别釜式反应器的各种传热装置；（2）能根据工艺要求选择合适的换热装置；（3）能根据工艺要求选择合适的冷、热源；（4）能进行釜式反应器体积和数量的计算。23.釜式反应器开车与运行（1）能初步编制操作规程；（2）能进行冷态开车操作；（3）能对工艺参数（温度、压力）进行调节控制；（4）能进行正常停车操作。124.釜式反应器的维护和检修（1）能对生产中出现的故障进行判断和故障排除；（2）能明确反应器优化的目标，初步具备优化反应过程与设备
8、的能力；（3）能根据不同反应的特点选择优化的反应器型式和操作方式。122管式反应器的使用与维护1.管式反应器结构认识和管式反应釜操作（1）了解管式反应器结构、特点、分类；（2）能进行反应器体积计算；（3）能初步编制操作规程；（4）能进行正常开车操作；（5）能对工艺参数（温度、压力）进行调节控制；（6）能进行正常停车操作。222.管式反应器（1）能对生产中出现的故障进行判断和故障22维护和检修排除；（2）能正确维护管式反应器；（3）能检修管式反应器。3固定床反应器的使用与维护1.气固相反应特点2.催化剂及选择（1）能识别各类气固相催化反应器（2）能选择合适的气固相催化反应器型式（1）能正确选用催
9、化剂（2）能用经验法计算催化剂用量23.气固相反应气体积计算4.固定床操作（1）能计算床层高度、床层直径、传热面积及床层压降（2）能初步编制操作规程（3）能进行冷态开车操作（4）能对工艺参数（温度、流量等）进行调节控制（5）能进行正常停车操作25.能正确维护固定床反应器（1）能对生产中出现的故障进行判断和故障排除（2）能正确维护固定床反应器114流化床反应器的使用与维护1 .流化床反应器结构结构认以2 .流化床流体流动特性和工艺计算（1）了解流化床反应器特点、类型，认识流化床反应器的结构；（2）掌握流化床中流体流动特性；（3）流化床传质传热；（4）流化床工艺计算。23.流化床反应器操作（1）能
10、初步编制操作规程；（2）能进行冷态开车操作；（3）能对工艺参数（温度、压力）进行调节控制；（4）能进行正常停车操作。114.流化床反应器维护（1）能对生产中出现的故障进行判断和故障排除；11(2)能正确维护流化床反应器。合计303、课程单元描述课程单元1课程单元名称釜式反应器的使用与维护课时数理论教学实践教学55学习目标知识目标了解：1 .釜式反应器的各种传热装置的传热原理；2 .釜体各部分的作用；3 .不同反应的特点反应器的型式和操作方式；4 .反应器的反应原理。掌握：1 .釜体结构；2 .生产中出现的故障进行判断和故障排除的方法；3 .能明确反应器优化的目标，初步具备优化反应过程与设备的能
11、力；4 .釜式反应器体积和数量的计算方法；5 .正确维护釜式反应器的方法；6 .工艺参数(温度、压力)进行调节控制的方法。能力目标1 .能根据反应特点和工艺要求选择釜式反应器类型；2 .能进行釜式反应器初步工艺计算；3 .能优化釜式反应器的设计与操作；4 .能按生产操作规程操作釜式反应单元；5 .能对釜式反应器进行操作参数控制；6 .能分析和处理操作釜式反应器过程中出现的常见故障；7 .能维护保养釜式反应单元设备及仪表；8 .能提出釜式反应单元的安全装置、措施和安全操作事项；9 .能处理釜式反应单元生产过程中产生的“三废”。素质目标L具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力2 .具有团队意识
12、和合作精神；3 .具有良好的心理素质和困难的能力；4 .具有自主学习新知识、新技术的能力；5 .具有规范操作、文明操作意识；6 .具有分析问题和解决问题的能力；法7 .具有劳动保护与安全生产意识；8 .具有化工生产职业道德。学习内容1 .釜体结构2 .搅拌器种类3 .换热装置的使用4 .反应釜体积计算5 .釜式反应器开车与运行6 .能正确维护釜式反应器教学方法和建议教学方法：在实验室和实训室利用现有的实验和实训设备，进行实践实训教学，使生在教学现场使教学内容形象、生动具体，增加学生的感性认识，加强学生的理解和掌握，激发学生的学习热情。教学建议：1 .教学班是主要的教学组织，班级授课制是目前主要
13、的教学形式，可采用理实一体、项目化、情景和“练学思拓”能力训练模式。2 .注意教学方法的灵活性，组织学生讨论、问题教学、阅读辅导等多种课堂教学形式相结合，借助多媒体声像展示，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。教学条件要求1 .课程标准2 .授课计划3 .授课教案4 .教学案例学生已有基础学习过机械制图、工程力学、机械设计基础等课程教师所需执教能有一定化工企业实践经验力要求校企双师授课安排建校内教师授课内容：理论教学部分及实训操作。企业兼职教师授课内容：检修和维护釜式反应器。议课程单元2课程单元名称管式反应器的使用与维护课时数理论教学实践教学44学习目标知识目标了解：1 .反应器体积计
14、算的方法。2 .管式反应器结构、特点、分类；3 .管式反应器的反应原理；4 .生产中出现的故障进行判断和故障排除的方法；5 .正确维护管式反应器步骤和方法。掌握：1 .初步编制操作规程的方法；2 .正常开车停车操作的方法；3 .正确维护和维修管式反应器的方法。能力目标1 .能根据反应特点和工艺要求选择管式反应器类型；2 .能进行管式反应器初步工艺计算；3 .能优化管式反应器的设计与操作；4 .能按生产操作规程操作管式反应单元；5 .能对管式反应器进行操作参数控制；6 .能分析和处理操作管式反应器过程中出现的常见故障；7 .能维护保养管式反应单元设备及仪表；8 .能提出管式反应单元的安全装置、措
15、施和安全操作事项；9 .能处理管式反应单元生产过程中产生的“三废”。素质目标L具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；2 .具有团队意识和合作精神；3 .具有良好的心理素质和困难的能力；4 .具有自主学习新知识、新技术的能力；5 .具有通过各种媒体资源查找所信息的能力；6 .具有独立制订工作并实施的能力；7 .具有规范操作、文明操作意识；8 .具有分析问题和解决问题的能力；9 .具有劳动保护与安全生产意识；10 .具有节能减排意识；11具有经济成本意识。学习内容1 .管式反应器结构2 .管式反应釜操作3 .管式反应器维护教学方法和建议教学方法：在实验室和实训室利用现有的实验和实训设备，进行
16、实践实训教学，使生在教学现场使教学内容形象、生动具体，增加学生的感性认识，加强学生的理解和掌握，激发学生的学习热情。教学建议：1 .教学班是主要的教学组织，班级授课制是目前主要的教学形式，可采用理实一体、项目化、情景和“练学思拓”能力训练模式。2 .注意教学方法的灵活性，组织学生讨论、问题教学、阅读辅导等多种课堂教学形式相结合，借助多媒体声像展示，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。教学条件要求1 .课程标准2 .授课计划3 .授课教案4 .教学案例学生已有基础学习过机械制图、工程力学、机械设计基础等课程教师所需执教能力要求有一定化工企业实践经验校企双师授课安排建议校内教师授课内容：理
17、论教学部分及实训操作。企业兼职教师授课内容：检修和维护管式反应器。课程单元3课程单元名称固定床反应器的使用和维护课时数理论教学实践教学51学习目标知识目标了解：1 .固定床反应器的特点与应用；2 .固体催化剂床层内流体的传质和传热过程。掌握：固定床反应器的基本结构、日常维护、常见故障处理和检修。能力目标1 .能根据反应特点和工艺要求选择固定床反应器类型；2 .能进行固定床反应器初步工艺计算；3,能优化固定床反应器的设计与操作；4 .能按生产操作规程操作固定床反应器反应单元；5 .能对固定床反应器进行操作参数控制；6 .能分析和处理操作固定床反应器过程中出现的常见故障；7 .能维护保养固定床反应
18、器反应单元设备及仪表；8 .能提出固定床反应器反应单元的安全装置、措施和安全操作事；9 .能处理固定床反应器反应单元生产过程中产生的“三废”。素质目标L培养学生热爱劳动，团结协助，吃苦耐劳的实干精神；2 .具备良好职业道德，较好的组织协调能力和团队协作精神；3 .具有健康的体魄和良好的心理调节能力。学习内容1 .气固相反应特点2 .催化剂及选择3 .气固相反应气体积计算4 .固定床操作教学方法和建议教学方法：在实验室和实训室利用现有的实验和实训设备，进行实践实训教学，使生在教学现场使教学内容形象、生动具体，增加学生的感性认识，加强学生的理解和掌握，激发学生的学习热情。教学建议：1 .教学班是主
19、要的教学组织，班级授课制是目前主要的教学形式，可采用理实一体、项目化、情景和“练学思拓”能力训练模式。2 .注意教学方法的灵活性，组织学生讨论、问题教学、阅读辅导等多种课堂教学形式相结合，借助多媒体声像展示，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。教学条件要求1 .课程标准2 .授课计划3 .授课教案4 .教学案例学生已有基础学习过机械制图、工程力学、机械设计基础等课程教师所需执教能力要求有一定化工企业实践经验校企双师授课安排建议校内教师授课内容：理论教学部分及实训操作。企业兼职教师授课内容：检修和维护固定床反应器。课程单元4课程单元名称流化床反应器课时数理论教学实践教学42学习目标知识目
20、标了解流化床反应器的工业应用，了解流1异。掌握流化床反应器的特点与结构，与安装基本知识。七床反应器与固定床反应器的差掌握流化床反应器的维护、检修能力目标L能根据流化床反应器反应特点和工艺要求选择流化床反应器类型；2 .能进行流化床反应器初步工艺计算；3,能优化流化床反应器的设计与操作；4 .能按生产操作规程操作流化床反应器反应单元；5 .能对流化床反应器进行操作参数控制；6 .能分析和处理操作流化床反应器过程中出现的常见故障；7 .能维护保养流化床反应器反应单元设备及仪表；8 .能提出流化床反应器反应单元的安全装置、措施和安全操作事项；9 .能处理流化床反应器反应单元生产过程中产生的“三废”。
21、素质目标L具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；2 .具有团队意识和合作精神；3 .具有良好的心理素质和困难的能力；4 .具有规范操作、文明操作意识；5 .具有劳动保护与安全生产意识。学习内容1 .流化床反应器结构2 .流化床反应器操作3 .流化床流体流动特性和工艺计算4 .流化床反应器维护教学方法和建议教学方法：在实验室和实训室利用现有的实验和实训设备，进行实践实训教学，使生在教学现场使教学内容形象、生动具体，增加学生的感性认识，加强学生的理解和掌握，激发学生的学习热情。教学建议：1.教学班是主要的教学组织，班级授课制是目前主要的教学形式，可采用理实一体、项目化、情景和“练学思拓”能力
22、训练模式。2.注意教学方法的灵活性，组织学生讨论、问题教学、阅读辅导等多种课堂教学形式相结合，借助多媒体声像展示，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。教学条件要求1 .课程标准2 .授课计划3 .授课教案4 .教学案例学生已有基础学习过机械制图、工程力学、机械设计基础等课程教师所需执教能力要求有一定化工企业实践经验校企双师授课安排建议校内教师授课内容：理论教学部分及实训操作。企业兼职教师授课内容：检修和维护固定床反应器。四、课程评价（一）反应器结构与维护课程评价及方式说明学生的成绩评定以主要根据理论知识的掌握（为总结性考核，占50席）、考勤（占10席）,课堂提问（占10席）、作业（占1
23、0劭、企业教师技能评定（占20%）等五方面构成。（二）反应器结构与维护课程过程考核说明1 .理论知识的掌握以试卷形式考核，题型包括单选、多选、判断、简答、案例分析等；2 .考勤及课堂提问依据是平时学生的上课出状况、回答课堂提问的积极性及正确率；3 .作业是指每个教学单元中要求学生完成的作业。以完成的数量和质量给予成绩；4 .企业教师技能评定是指企业教师在授课过程中，根据学生掌握的技能情况或者在企业的实践情况评定。3固定床反应器固定床反应器操作、检修与维护54流化床反应器流化床反应器操作、检修与维护5合计20五、实施建议（一）授课资料编写建议授课资料是实现教学目标的重要载体，必须依据本课程标准以
24、及反应设备岗位国家职业标准和反应器结构与维护专业培养目标为主线编写授课计划、教案和教学案例，坚持理论够用，强调知识传授的趣味性。（二）教学方法建议1.在实验室和实训室利用现有的实验和实训设备，进行实践实训教学，使生在教学现场使教学内容形象、生动具体，增加学生的感性认识，加强学生的理解和掌握，激发学生的学习热情。2 .教学班是主要的教学组织，班级授课制是目前主要的教学形式，条件允许可以实行分组教学，尽量减轻学生的生理和心理疲劳。3 .注意教学方法的灵活性，组织学生讨论、问题教学、阅读辅导等多种课堂教学形式相结合，借助多媒体声像展示，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。六、教材及其它教学资源教材：反应器结构与维护，高朝祥主编，化学工业出版社，2014年出版.参考书目：1.邢晓林主编.化工设备.北京：化学工业出版社，20054 .陈炳和，许宁主编.化学反应过程与设备北京：化学工业出版社，20095 .廖传华，任晓乾，王重庆主编.反应过程与设备北京：中国石化出版社，2008
