一、基本信息
课程名称:《化工原理2》
授课对象:2020年级应用化学专业
教学章节:第2章 第5节
使用资源:节约资源是保护生态环境的根本之策。扬汤止沸不如釜底抽薪,在保护生态环境问题上尤其要确立这个观点。大部分对生态环境造成破坏的原因是来自对资源的过度开发、粗放型使用。如果竭泽而渔,最后必然是什么鱼也没有了。因此,必须从资源使用这个源头抓起。
——《在十八届中央政治局第六次集体学习时的讲话》(2013年5月24日)
推进绿色发展。加快建立绿色生产和消费的法律制度和政策导向,建立健全绿色低碳循环发展的经济体系。构建市场导向的绿色技术创新体系,发展绿色金融,壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业。推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系。推进资源全面节约和循环利用,实施国家节水行动,降低能耗、物耗,实现生产系统和生活系统循环链接。倡导简约适度、绿色低碳的生活方式,反对奢侈浪费和不合理消费,开展创建节约型机关、绿色家庭、绿色学校、绿色社区和绿色出行等行动。
——《决胜全面建成小康社会,夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利》(2017年10月18日)
教学时间:20分钟
二、课程思政教学改革整体设计思路
化工原理课程是从基础理论课向工程专业课过渡的桥梁,培养学生的工程观点和解决工程实际问题的能力是本门课程的任务。通过布置案例讨论的任务,引导学生在交互和协作中引发更多的交流和思考,促进深层次的学习,通过精心的教学设计将塑造价值观、培养家国情怀、加强文化自信、践行绿色发展观等育人元素巧妙地融合在案例教学中。
基于“大思政"理念,落实“用好课堂教学主渠道”,将思政教育贯穿“化工原理”课程全过程,充分挖掘课程思政元素,找到合适的思政切入点,明确教学目标,改进课程教学方法,优化课程考评模式,打造化工类专业“金课",推动化工原理课程改革与发展,实现“知识传授”和“价值引领"的有机统一,真正实现立德树人润物无声的效果。以液体精馏过程的案例讨论课为例。
三、教学目标
课程思政教学目标:以传递过程为主线,结合精馏过程的回流比和能耗,帮助学生了解精馏操作的应用及发展,掌握精馏操作的基本原理和精馏过程计算方法,开展新型能源和资源利用观念教育,建立节能、环保理念,培养学生获得知识及用所学知识解决相关工程实际问题的能力。
课程思政教学内容:
1.课前:要求学生学习了解习近平总书记谈资源安全:全面促进资源节约集约利用的相关资料。
节约资源是保护生态环境的根本之策。扬汤止沸不如釜底抽薪,在保护生态环境问题上尤其要确立这个观点。大部分对生态环境造成破坏的原因是来自对资源的过度开发、粗放型使用。如果竭泽而渔,最后必然是什么鱼也没有了。因此,必须从资源使用这个源头抓起。
——《在十八届中央政治局第六次集体学习时的讲话》(2013年5月24日)
推进绿色发展。加快建立绿色生产和消费的法律制度和政策导向,建立健全绿色低碳循环发展的经济体系。构建市场导向的绿色技术创新体系,发展绿色金融,壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业。推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系。推进资源全面节约和循环利用,实施国家节水行动,降低能耗、物耗,实现生产系统和生活系统循环链接。倡导简约适度、绿色低碳的生活方式,反对奢侈浪费和不合理消费,开展创建节约型机关、绿色家庭、绿色学校、绿色社区和绿色出行等行动。
——《决胜全面建成小康社会,夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利》(2017年10月18日)
四、教学过程
①教学内容
进料热状况的影响和q线方程
在实际生产中,引入塔内的原料有五种不同的状况:①冷进料;②泡点进料;③气液混合进料;④饱和蒸汽进料;⑤过热蒸汽进料。
一、进料热状况参数
对进料板作物料恒算和热量恒算,恒算范围见图6-25。
物料恒算: F+V’+L=V+L’
热量恒算: FhF+LhF-1+V’HF+1=VHF+L’hF
式中:
H—蒸汽的焓KJ/kmol;
h——液体的焓KJ/kmol;
hF——原料液的焓KJ/kmol。
同时近似认为:
hF-1=hF=h
HF=HF+1=H
两式整理后得:
令:
即:
q称为进料热状况参数。进料热状况不同,q值亦不同。
且得:
②引出课堂讨论问题
单元操作是典型耗能、耗资源的过程。精馏过程是耗能过程,能量有效合理利用是关系到整个公民的切身利益,节能成为企业追求效益的目标。以前单纯追求经济效益,精馏最适宜回流比选择是最小回流比的1.2–2倍,但当今社会能源结构发生了调整,精馏中适宜回流比还是最小回流比1.2–2倍吗?
要求学生上网查阅资料提出自己的观点。
课后:
布置课程思政作业:从加料热状态看资源的有效利用。
思政元素:
节约资源是保护生态环境的根本之策。扬汤止沸不如釜底抽薪,在保护生态环境问题上尤其要确立这个观点。大部分对生态环境造成破坏的原因是来自对资源的过度开发、粗放型使用。如果竭泽而渔,最后必然是什么鱼也没有了。因此,必须从资源使用这个源头抓起。
——《在十八届中央政治局第六次集体学习时的讲话》(2013年5月24日)
五、教学反思
单纯以经济效益为目标、追求经济效益最大化而忽视环境、资源有效利用率的时代已经成为过去。随着全球能源结构和资源的日益紧缺,更为合适的回流比、吸收剂用量和萃取剂用量等值得深入研究和被认识,籍此在教学过程中,对学生加强新型能源和资源利用观点和意识教育。