《热工学》课程教学大纲.doc

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《热工学》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程名称

热工学

课程编号

课程性质

必修课

课程类别

学科专业基础课

开课单位

材料成型教研室

授课学期

第4学期

学分/学时

2/32

课内学时

32

理论授课

32

上机学时

0

课内实践

0

实验学时

0

课外学时

32

适用专业

机械设计制造及其自动化

是否双语

否

先修课程

高等数学、大学物理

后续课程

焊接冶金学、电弧焊基础

二、课程简介

《热工学》是机械设计制造及其自动化工程专业的学科基础必修课，是研究热能与其它形式能量间的转换及传递规律的学科，它的基本原理在工程技术领域有着广泛的应用，是自然科学与工程技术的重要理论基础。学生通过学习相关管理，不但能够计算简单热力过程、热力循环功量与热量的计算，分析实际热力循环热效率，而且能对热力系统中典型的传热过程进行计算，有助于理解优化机械结构设计，并能更好的分析机械系统中面临的热应力、热变形、热疲劳等问题，为其他专业课程的学习奠定基础。同时，本课程与机械工程、材料科学、电子工程等多个学科密切相关，有助于机械专业学生更好地理解这些跨学科的知识和概念，并将其应用到实际工程问题中，为未来的科研和创新活动打下坚实的基础。

三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑

（一）课程目标

通过本课程的学习，使学生达到以下目标：

课程目标1.知识目标：

热力的基本概念、热力学第一定律、热力学第二定理、导热、对流换热、辐射换热的基本原理；

热力学部分能够进行简单热力过程的分析，传热学部分需要深刻理解三种基本传热现象的数学表达式，并能初步讨论影响传热过程的主要因素。

能够运用热力循环的基本原理对简单的热力机械的热量转化效率进行分析，并提出提高转化效率的方法，传热学部分能够使用基本原理对简单的工程传热问题进行求解。

课程目标2.能力目标：

（1）能够准确阐述课程基本概念及其原理；

（2）能够使用基本原理对简单的工程问题进行分析求解，并提出优化的建议。

课程目标3.价值目标：

通过课程教学，培养学生追求真理的理想和献身工程研究的精神，培养学生实事求是、严谨认真的学习和工作态度；通过了解热力学和传热学的发展史及其在工程领域的具体应用，激发学生求知热情和创新精神，使学生善于思考，勇于实践；

通过热能转化、传递与利用等相关问题的学习与分析，引导学生培养学生环境保护和可持续发展的理念。

（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑

课程目标

支撑毕业要求指标点

毕业要求

课程目标1

指标点1-1能够运用高等数学、工程数学知识和物理、化学等自然科学知识对机械工程问题进行适当表述和分析

1.工程知识

课程目标2

指标点1-1能够运用高等数学、工程数学知识和物理、化学等自然科学知识对机械工程问题进行适当表述和分析

1.工程知识

课程目标3

指标点7-1能够知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵

7.环境和可持续发展

四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑

（一）课程基本教学内容

第一单元绪论（学时数：2学时）

1.课程主要内容

状态及状态参数（压力、比容、温度、内能、焓、熵）、状态方程和状态参数坐标图、过程和循环、功量和热量等热力学概念。

2.重点和难点

重点：状态与状态参数，准静态过程、可逆过程的意义，热力循环。

难点：内能、焓、熵，状态方程，可逆过程，功量与热量的衡量。

3.教学方法

（1）通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明课程的基本知识。

（2）采用“视频动画+多媒体图文”的方式，讲授热力学基本概念及其含义。

4.学生学习预期成果

能够阐述热力系统状态及其表征参数，准静态、可逆过程的内在实质及其意义，理解功量与热量的含义及其计算方法。

5.支撑课程目标

本单元支撑课程目标1。通过讲授使学生能够认知到热力学的基本参数，正确阐述这些参数的意义及其在热力状态研究中起到的作用，能够用于问题的分析。

第二单元热力学第一定律、气体的热力过程（学时数：8学时）

1.课程主要内容

（1）热力学第一定律及其表达式，内能、焓的计算，开口系统稳定流动能量方程式、功和热量的计算及其在Ｐ－Ｖ图和Ｔ－Ｓ图中的表示。

（2）理想气体的状态方程式，理想气体热力过程分析，压气机的工作原理及效率分析。

2.重点和难点

重点：热力学第一定律及表达式，稳定流动状态下的热力学第一定律表达，功、热的计算机在P-V和T-S图上的表达，理想气体状态方程、气体热力过程分析，压气机的热力过程分析。

难点：稳定流动下的热力学第一定律，功、热的计算及表达，熵的含义与计算，理想气体的特点和气体方程，压气机的热效率分析。

3.教学方法

（1）通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明课程的基本知识。

（2）采用“视频动画+多媒体图文”的方式，讲授热力学第一定律、气体状态方程及典型气体热力过