【应用化工系】化工仿真实训-课程标准

 
 《化工生产仿真实训》课程标准
 
 1 前言
1.1 课程基本信息
《化工生产仿真实训》课程基本信息见表1-1。
表1-1 《化工生产仿真实训》课程基本信息 课程代码 xxxxxx 课程类型 必修课
课程性质 专业课 课程属类 自然科学类
课程部门 xxx系 开课单位 xxx教研室
课程名称 化工生产DCS操作与控制 英文名称 DCS Operation & Control
of Chemical Production
计划课时 70 课程学分 6
曾用名称 化工生产仿真实训
适用专业 应用化工生产技术、有机化工生产技术、精细化学品生产技术、高聚物生产技术、高分子材料应用技术等专业
先修课程 基础化学、机械制图、化工单元操作、反应器操作与设计等
建议教材 《化工生产仿真实训》徐宏主编第1版化学工业出版社2010.7
 
 1.2 课程地位、作用和任务
化工生产过程自身的不安全因素——高温、高压、易燃易爆等,对化工行业的从业人员提出了更高的技能和素质要求。而采用安全、有效、经济的人员培训手段是职业教育孜孜以求的。《化工生产DCS操作与控制》课程,依托东方仿真软件平台,通过计算机模拟化工生产操作过程,在重视专业理论学习的同时,特别注重学生动手能力、技术应用能力和创新能力的培养,使学生在具备基础理论和专业知识的基础上,重点掌握该专业领域实际生产操作和基本技能,贴近生产、技术、管理和服务于一线,让学生在一个真实的职业环境下,按照未来专业岗位对基本技能的要求,得到实际操作训练和综合素质的培养。
仿真软件根据大型石化企业实际生产工艺为模型设计编写,具有很强的拟真性。通过本课程的学习,学生可将所学知识应用于生产实践、更直观的认识各种化工操作的要领与步骤、学习各种设备的控制特点、典型化工单元工艺流程、加强动手能力、加深对化工生产基本原理的理解和认识。将仿真操作、设备实操和顶岗实习结合起来,让学生循序渐进,不断加深理论水平和实践技能,最终达到最优的教学效果。
在教学内容选取上,始终围绕本课程目标,以强化技术应用能力培养为主线,根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求,来选取教学内容。基本包括了学生将来会遇到的各种化工工艺操作任务,具有较强的针对性和适用性。
1.3 设计思路
采用工学结合模式,实现课程标准与行业要求同步,实现专业实践环节全程覆盖,为化工专业校内外实践学习安全提供保障,并与职业技能鉴定相结合,及时融入新知识、新观念、新方法,为学生进入企业安全工作打下坚实基础。
(1)全程贯穿,课程融合
教学内容选取紧紧抓住高技能人才培养所要求的理论知识“必须够用”的原则,始终围绕本课程目标,以强化技术应用能力培养为主线,根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求,来选取教学内容。基本包括了学生将来会遇到的各种化工工艺操作任务,具有比较强的针对性和适用性。
(2)结合职业技能鉴定,课证相融
根据化工产业领域和职业岗位(群)的任职要求,参照“化工总控工”、“化工仪表维修工”、“化学检验工”、“化工安全工程师”等职业资格标准,以校内实训室和校企合作基地为依托,突出化工安全生产的操作规程,注重学生职业能力的培养,为现代化工及相关产业培养高素质技能型人才。
2 课程目标
2.1 课程总体目标
通过本课程的学习,提高学生对化工过程的理解能力,使学生初步形成化工生产过程的分析能力和岗位技能,为学生未来更好地适应工作岗位打下良好基础。注:以下教学标准仅供参考,各学校根据自己的实际教学要求执行相关的标准
 
2.2 知识、能力与素质目标
2.2.1 知识目标
掌握计算机控制化工生产的概况、特点及其发展方向;
掌握化工仿真DCS系统控制画面及其各种阀门操作基本方法;
掌握离心泵的基本结构、工作原理及操作特性;
掌握换热器的类型、结构、特点、操作原理及适用范围;
理解化学反应的特点,掌握反应器的类型、结构、特点及适用范围;
掌握精馏、吸收操作的基本知识及精馏、吸收装置的结构和特点;
掌握合成氨的反应原理、生产工艺流程及各类工艺设备、控制仪表特点。
2.2.2 能力目标
能对离心泵的开车、停车、事故处理等进行熟练操作;
能根据生产任务对列管式换热器实施基本操作;
能进行釜式反应器、固定床反应器的开车、停车、事故处理等操作;
能根据生产任务对精馏塔、吸收塔实施基本操作,控制相关参数;
能进行合成氨合成工段生产操作;
形成对生产过程中事故现象的分析判断能力及果断有效的处理能力;
具备阅读复杂工艺流程图的能力;
初步具备应用安全、环保、节能、经济技术分析产品生产的能力。
2.2.3 素质目标
具备良好的道德素质、身体素质和心理素质;
具备从容交谈、发言、讨论、演讲、报告和书面表达的能力;
具有科学的思维方法和实事求是的工作作风;
具有良好的沟通能力及团队协作精神;
具有分析问题、解决问题的能力;
具有良好的质量意识、安全防范意识和环境保护意识;
具备良好的职业道德和职业素养。
3 课程内容标准

《化工生产DCS操作与控制》课程内容标准见表3-1。
表 3-1 《化工生产仿真实训》课程内容标准 项目一离心泵单元仿真操作(10学时)
任务一软件入门及离心泵冷态开车(6学时)
序号 工作(学习)任务 课程内容和教学要求 活动设计(可选择) 学时
1 软件入门 1.熟悉软件基本操作
2.掌握离心泵基本原理
3.掌握离心泵冷态开车
1.网上查阅资料
2.练习冷态开车
6
2 离心泵简介
3 冷态开车
任务二离心泵正常停车及事故处理(4学时)
序号 工作(学习)任务 课程内容和教学要求 活动设计(可选择) 学时
1 正常停车 1.掌握正常停车操作
2.掌握事故现象判断及处理措施
1.讨论事故现象
2.练习正常停车及事故处理
4
2 事故处理
项目二换热器单元仿真操作(10学时)
任务一列管式换热器冷态开车(6学时)
序号 工作(学习)任务 课程内容和教学要求 活动设计(可选择) 学时
1 换热器简介 1.了解换热器类型、结构、应用特点
2.掌握冷态开车操作
1.观看教学视频
2.练习开车操作
6
2 冷态开车
任务二列管式换热器正常停车及事故处理(4学时)
序号 工作(学习)任务 课程内容和教学要求 活动设计(可选择) 学时
1 正常停车 1.掌握正常停车操作
2.掌握事故现象判断及处理措施
1.讨论事故现象
2.练习正常停车及事故处理
4
2 事故处理
项目三间歇釜反应器仿真操作(8学时)
任务间歇釜反应器冷态开车(8学时)
序号 工作(学习)任务 课程内容和教学要求 活动设计(可选择) 学时
1 间歇釜简介 1.了解间歇釜特点及仿真工艺知识
2.了解联锁概念及应用
3.掌握冷态开车操作
1.观看教学视频
2.练习开车操作
8
2 冷态开车
项目四固定床反应器仿真操作(10学时)
           
4 实施建议
4.1 教材编写与使用建议
(1)必须依据本课程标准编写教材,教材应充分体现基于工作过程的课程注:以下教学标准仅供参考,各学校根据自己的实际教学要求执行相关的标准
 
开发理念,突出任务引领、实践导向的课程设计思想。
(2)按完成工作项目的需要组织教材内容。课程内容突出对学生职业能力的训练,融合相关职业资格标准对知识、技能和态度的要求。
(3)“项目”最好是依托“工学结合”取材于典型化工产品生产的真实工作任务,也可以是结合实际的模拟工作任务。
(4)教材应图文并茂,表述必须精炼、准确、科学。
(5)教材内容应体现先进性、通用性、实用性,要将工艺原理、与PVC生产相关联的新技术、新工艺、新设备及时纳入教材,使教材更贴近本专业的发展和实际需要,使学生能力得以最大的提升。
(6)教材中活动内容的设计要具体,并具有可操作性。
4.2 教学建议
(1)教学过程中,要创设工作情境,充分利用仿真平台“单机练习”和“联网考核”两种模式,让学生进行各种岗位操作,对冷态开车、正常停车、事故处理进行反复操作训练;力求通过化工仿真提高学生对化工过程的理解能力,使其初步形成化工生产过程的分析能力和岗位技能,为其未来更好地适应工作岗位打下良好基础。
(2)要突出以学生为主体,教师为主导,要坚持理论与实践相结合,以完成任务引领学生做中学、学中做,让学生在完成具体“项目”的行动过程中来构建相关理论知识,实现行动领域到学习领域的转化,并发展职业能力。
(3)教学过程中,利用仿真软件、多媒体等教学资源,鼓励学生勤于上网和上图书馆搜寻教学相关信息。要关注本专业领域新技术、新工艺、新设备发展趋势,贴近生产现场。为学生提供职业生涯发展的空间,努力培养学生的职业能力和创新精神。
(4)教学过程中教师应积极引导学生发散思维、沟通交流、综合运用知识、团结协作、科学创新等,提高学生岗位适应能力和就业竞争能力的同时,提升职业素养,提高职业道德。
(5)改革传统的学生评价手段和方法,不仅考核学生的专业能力,还应关注:以下教学标准仅供参考,各学校根据自己的实际教学要求执行相关的标准
 
注学生社会能力和方法能力的培养。采用课程综合考核评价体系,制定科学合理的评价标准,遵循能力本位原则、开放式考核原则及过程化考核原则。
4.3 教学考核评价
(1)评价原则
改革传统的学生评价手段和方法,不仅考核学生的专业能力,还应关注学生社会能力和方法能力的培养。采用课程综合考核评价体系,制定科学合理的评价标准,遵循的原则是:
①能力本位原则:注重项目技能水平考核,并扩大能力考核范围,注重职业综合能力、创新能力、拓展能力的考核。
②开放式考核原则:
Ⅰ考核方式开放。采用项目(任务)式、调研、操作等多种考核方式。
Ⅱ考核人员开放式。实行学校教师、企业专家多元化评价标准。
③过程化考核原则:
Ⅰ考核时间的全过程化。项目(任务)贯穿整个课程教学环节,考核时间从始到终。
4.4 课程资源的开发与利用 注:以下教学标准仅供参考,各学校根据自己的实际教学要求执行相关的标准
 
(1)本课程的教学应充分利用东方仿真软件及空间化工仿真教学平台等有利条件和PPT、视频、图片等影像资料。
(2)注重数码相片、幻灯片、投影片、录像带、视听光盘、教学仪器、多媒体仿真软件等常用课程资源和现代化网络教学资源的开发和利用,这些资源有利于创设形象生动的工作情境,激发学生的学习兴趣,促进学生对知识的理解和掌握。同时,建议加强常用课程资源的开发,建立多媒体课程资源的数据库,努力实现跨学校多媒体资源共享,提高课程资源利用效率。
(3)积极开发和利用网络课程资源,定期维护和管理,及时更新其内容。充分利用诸如中国知网、电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网络信息资源,使教学从单一媒体向多种媒体转变;教学活动从信息的单向传递向双向交换转变;学生单独学习向合作学习转变。同时应积极创造条件搭建远程教学平台,扩大课程资源的交互空间,不断推进教学资源的共建共享。
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