现代分离技术 课程标准.pdf
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1、目目录录第一部分 课程概述 . 1一、课程性质和作用. 1二、课程的基本理念. 1三、课程设计思路和依据. 2第二部分 课程目标 . 4一、知识性目标. 4二、技能性目标. 4三、情感性目标. 4第三部分 内容标准 . 5第四部分 课程实施建议 . 7一、教学条件. 7二、师资要求. 8三、教学方法建议. 8四、教材选用与编写建议. 8五、课程资源的开发与利用建议. 9六、评价建议及标准. 10第五部分 附录. 11现代分离技术课程标准现代分离技术课程标准第一部分 课程概述一、课程性质和作用现代分离技术(Modern Isolation Technology)是精细化学品生产专业一门专业必修课
2、程,总学时一般为 32 学时。通过本课程学习,要求学生掌握现代分离技术的基本理论和常见现代分离手段和方法,培养学生具有初步分析解决化学专业问题能力。要突出理论知识的应用和实践能力的培养。为今后学习和工作以及科研打下比较牢固的基础。学习该课程需要具备一定的物理、化学等知识如化工原理、物理化学、有机化学、仪器分析等课程做基础。课程学习理论部分为基础,以五种具体的分离方法为载体 ,通过对萃取、精馏、色谱技术、膜分离、电化学分离等五种方法的具体讲解,可以使学生了解当今最先进的精细化学品的分离方法,掌握其理论,从而丰富其专业知识,有效地提高学生的专业素质。通过本门课程的学习,使学生具备高素质劳动者和中高
3、级专门人才所必需的基本知识和基本技能,初步形成解决实际问题的能力,为学习专业知识和职业技能打下基础,并注重渗透思想教育,逐步培养学生的辨证思维和创新能力,加强学生的职业道德观念。二、课程的基本理念课程设计的综合理念是:以岗位职业分析为基础,以处理对象(项目)为载体,以处理方法和工艺为主线,以行动为导向,以学生为主体,教学过程体现“学做结合”。本课程以培养分析检验岗位高技能人才为目标,按照职业岗位要求,设计学习任务(项目),按照职业性、实践性和开放性要求组织教学,体现教、学、做相结合,理论与实践一体化。具体理念包括:(一)人才培养目标与规格符合高技能人才需要(一)人才培养目标与规格符合高技能人才
4、需要在行业企业调研的基础上,明确岗位目标,使学生具备化工艺选择、设备选择、工艺运行、设备操作与维修能力,具备一定的技术革新能力,具有适应多个不同岗位的能力。同时具有良好的职业道德和创新精神。1(二)单元模块型的系统化教育理念设计学习内容(二)单元模块型的系统化教育理念设计学习内容在行业实践专家指导下,确定岗位的典型工作任务,明确现代分离技术学习领域的分项任务。系统化整体设计学习内容,融知识、技能、素质教育于一体。教学指导由校企共同承担,学习场所由校企交替互换。(三)采取行动导向教(三)采取行动导向教学模式模式把分项学习任务进行情境设计,以“处理对象”为载体,以系统化的“处理方法和工艺”实践为主
5、线,统领理论知识、素质拓展和课程实践活动。学习过程按照明确任务、处理方法与工艺学习、理论基础学习、动手实践、知识拓展等步骤进行。(四)教学过程体现教、学、做相结合(四)教学过程体现教、学、做相结合在教学过程作到理实一体,“学做结合”;采用讲练结合、课堂教学与实训操作结合、校内校外结合等方式;同时将案例教学、讨论教学、启发教学、问题教学等方法融于教学过程中,强化教学互动,吸引学生主动参与教学过程;强化多媒体教学、网络教学等现代教学手段,全方位提高教学效果。由企业技术人员与教师合作开发突出职业能力培养的特色教材,教材编写以典型工作任务为主线,融合知识、技能与素质要求。以项目为引领,以项目实践为主体
6、,融合理论知识、拓展知识、课程实践等内容。(五)评价过程化、系统化、立体化(五)评价过程化、系统化、立体化改革考核机制,作到学习效果考核经常化、全面化、制度化;细化考核指标,注重知识、技能、素质的全面考核;采用校企联合考核方式,实施自我评价、相互评价与教师评价结合的方式,使评价起到督促提高的作用。(六)注重全面发展(六)注重全面发展在教学活动中,通过设置项目,寻找方法,方法比较,对比结果等活动,使学生们掌握处理问题的方法,形成思考的习惯,学会思维的方法;通过活动培养学生认真严谨,遵纪守时的工作态度;通过团队活动,培养团结协作能力;通过过程管理,培养求真务实,精益求精的工作习惯;通过现场实训和社
7、会实践,培养吃苦耐劳,不畏艰苦的意志;通过项目开发等活动,培养拓展创新的意识和能力。三、课程设计思路和依据本课程标准的设计思想是:2首先明确学习任务(项目)。根据学生所面对的岗位,进行岗位职业能力、职业素质分析,基于模块化进行教学内容的项目教学设计,开发出学习情境。本课程开发了 11 个典型的单元作为学习的主要内容。然后确定学习计划。按照确定的学习型工作项目,对完成工作项目进行学习设计,以流程为主线,以工艺选择与操作为重点,作到边学边练。随后确定学习方式,建议教学组织可以参照“讲解、讨论、练习、总结”方式,或“查阅资料获得信息、进行计划和设计、组织实施、实施效果考核”方式。教学过程由讲授、实操
8、、评价等程序组成。课堂教授采用探究式、讨论式、问题式、实例式等教学方法。配备必要的实训、实习环节满足教学需要。以企业该岗位要求为考核标准,过程与结果相结合,理论与实践相结合,动手与动脑相结合,技能与素质相结合,全面评价学习效果。课程设计以企业的相关测定项目作为课程的开发对象,使学生真正做到学以致用。3第二部分 课程目标一、知识性目标(一)培养学生具有分析、处理一般物质分离问题的初步能力(二)掌握分离过程中涉及的热力学、动力学以及分子间的相互作用等基本理论,能够使用这些理论分析具体的分离方法的原理和其中出现的问题。(三)了解常用的分离方法与技术的原理及应用。能够在工作中区别所使用的具体方法,并且
9、熟悉比较前沿的分离方法与技术。(四)具有初步的科研能力,能够查阅现代分离技术方面的文献资料,并能够通过阅读这些资料进行一些简单的科研工作。(五)着重掌握萃取、精馏、色谱这三种分离方法,能够在实际工作中灵活运用。(六)了解膜分离、电化学分离等常用的多种分离方法。二、技能性目标(一)对本课程中的重要基本概念、原理、定义、了解其来源、含义、使用条件和适用范围。(二)对现代分离技术课程中的公式的推导和应用,应注意公式推导的条件,并能在具体的分离方法中运用。(三)了解各种分离方法的使用条件,能够根据基本原理和被分离物得特点选择最佳的分离方法。(四)了解制备简单的分离装置的过程,并能够在实际工作中有所使用
10、。三、情感性目标现代分离技术课程在目标设定、教学过程、课程评价教学资源的开发等方面均突出以学生为主体的思想。学生在教师的指导下构造知识、提高技能、激活思维、展现个性、拓展视野。在教学中建立能激励学生学习兴趣和自主学习能力发展的评价体系,该评价体系由形成性评价和终结性评价构成。以形成性评价为主,注重培养和激发学生的学习积极性和自信心。终结评价应以注重检测学生的知识应用能力。评价有利于促进学生的知识应用能力和健康人格的发展;促进教师不断提高教育教学水平;促进课程的不断发展与完善。4第三部分 内容标准本课程在教学过程中依据课程性质采用模块式的教学方式对课程内容划分了 7 个教学模块,各个模块需要掌握
11、的知识内容见表 1。表 1 教学模块与教学活动设计内容内容工工模块模块项目(单元)名称项目(单元)名称作任务作任务求求绪论和分离中的第一模块热力学、动力学、分子间的相互作用见常用的主要分离第二模块法下述见下述1、教师讲解认知熟知内容;2、观看影视图片;3、学生到现场对工艺设备进行学习。4、学生分组学习应用实例,并讲解;5、在自己的实习岗位上进行实训;6、学生互相检查完成工作任务情况。第三模块前沿的新方法7、教师评价8和教学要和教学要计计时时项目(单元)教学活动设项目(单元)教学活动设学学812【模块一】绪论和分离中的热力学、动力学、分子间的相互作用【模块一】绪论和分离中的热力学、动力学、分子间
12、的相互作用1、学习目标(8 学时)(1)绪论(2 学时)通过对绪论的学习,了解分离科学的定义及其研究内容,并且能够认识到分离科学的意义和重要性。能够从物理化学的角度深刻理解分离过程的本质。掌握分离方法的分类和分离方法的评价方法。(2)分离过程中的热力学(2 学时)热力学是研究各种物理和化学现象的有力工具,同时也是研究分离过程中物理和化学变化的重要的理论工具。在分离中主要热力学理论讨论和解决以下三方面的问题:第一,研究分离过程中的能量、热量与功的守恒和转换问题。第二,通过研究分离过程中物质的平衡与分布问题,结合分子间的相互作用与分子结构关系的研究,选择和建立高效分离体系,使分离过程朝着有利于分离
13、的方向进行。第三,通过熵、自由能、化学势的变化来判断分离过程进行的方向和限度。第二章的学习就是要使同学们可以具备从这三个方面分析分离问题的能力。(3)分离过程中的动力学(2 学时)5了解费克第一定律的推导过程,理解费克第一定律公式的意义并能够使用。了解泊肃叶公式的推导过程,掌握流体在毛细管中的迁移与扩散的基本性质。了解费克第二扩散定律的推导过程,理解费克第一定律公式的意义并能够使用。通过对有流时的流体输运方程的推导,理解有流存在下的溶质输运与那些量有关,并掌握该方程的使用方法。(4)分子间的相互作用与溶剂特性(2 学时)了解分子间的相互作用力的计算公式,掌握各种分子间相互作用(静电相互作用、范
14、德华力、氢键、电荷转移相互作用)的定义,计算公式。掌握物质溶解过程的微观解释,理解溶剂极性的定义,掌握混合溶剂的选择步骤。理解疏水相互作用的意义,能够用具体例子描述疏水相互作用。【模块二】常用的主要分离方法【模块二】常用的主要分离方法1、学习目标 12 学时(1)萃取分离法(4 学时)掌握溶剂萃取、胶团萃取、双水相萃取、超临界流体萃取、固相萃取、溶剂微胶囊萃取的定义、原理、和具体应用。重点学习溶剂萃取,能够运用萃取平衡和萃取过程中的热力学定理来分析影响溶剂萃取的效果的因素问题。熟记主要的萃取体系及应用,并能够自己举出实例。(2)多组分精馏和特殊精馏技术(4 学时)理解多组分精馏设计变量的确定,
15、掌握多组分物系泡点和露点的计算方法,能够灵活运用多组分精馏的简洁计算方法,了解多组分精馏的严格计算方法。了解共沸精馏、萃取精馏、加盐精馏和反应精馏的原理、设备、过程。(3)色谱分离原理(2 学时)色谱分离法在仪器分析中已经讲过,所以以复习为主。(4)制备色谱技术(2 学时)熟练掌握制备薄层色谱法,熟记制备薄层色谱法的主要影响因素,能够灵活运用普通薄层色谱法、加压制备薄层色谱法和离心制备薄层色谱法。熟练掌握常规柱色谱的制备方法,熟记几种常用固定相的特点和使用条件。熟练掌握常规柱色谱法的操作方法。了解加压液相色谱、逆流色谱、超临界流体色谱等方法的原理、设备和使用过程。【模块三】前沿的新的分离方法【
16、模块三】前沿的新的分离方法1、学习目标 8 学时(1)膜分离技术(2 学时)6了解膜分离技术的发展简史和特点,知道它的使用范围,熟悉膜分离方法的主要设备和流程,熟记分离膜的特点和主要类型以及膜的组成部件。了解膜分离技术的应用及发展方向。(2)电化学分离方法(2 学时)电化学分离发的常用方法有:自发电沉积、电解分离法、电泳分离法、电渗析分离法、化学修饰电极分离富集法、溶出伏安法和控制电位库仑分离法。通过这章的学些,学生应当掌握这些分离方法的原理、仪器设备结构和使用范围,并且在工作中可以使用。(3)其他分离技术(2 学时)了解分子蒸馏、分子印记分离、超分子分离体系和泡沫分离的主要原理,熟悉这几种分
17、离方法的代表性实例。(4)综合实例(2 学时)实例一:乙二醇的生产了解乙二醇的生产方法、掌握其生产流程、能够画出设备简图。熟练掌握乙二醇制备流程中涉及到的分离过程。实例二:头孢菌素 C 的分离与提纯了解 CPC 的物化性质、掌握 CPC 的生产工艺和生产环节,能够自己总结出该过程的工艺特点。第四部分 课程实施建议一、教学条件利用多媒体教学,增加教学实例,丰富教学内容,提高课堂教学效率。运用现代教育技术和虚拟现实技术,建立虚拟项目和虚拟工艺等仿真教学环境,增加学生的感性认识,启发科学思维,注重理论联系实际,注重新技术引用。充分利用校内实训基地和校外实习基地,作到课堂教学、实训教学与现场教学有机结
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- 现代分离技术 课程标准 现代 分离 技术
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