《热工基础》课程教学大纲.docx

《热工基础》

（FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer）

课程基本信息

课程编号课程总学时：32

实验学时：4学时

课程性质：必修

课程属性:基础类

开设学期：第三学期

适用专业：机械设计制造及自动化专业

对先修的要求：高等数学、大学物理

对后续的支撑：为机械设计和制造过程出现的能量转换和传热现象提供理论支撑

一、课程的教学理念、性质、目标和任务

《热工基础》是机械设计制造及其自动化专业开设的一门专业基础课程，为后续专业课程提供必要的学习基础。本课程研究热力学能量转换的基本规律和热量传递的规律，通过本课程的学习，使学生对机械设计、制造和运行过程出现的能量转换和传热现象具备一定的理论分析和问题解决

的能力。课程始终秉持“一切为了学生发展”的理念，以学生为主体，进行有效教学，让学生愿

意学、会学并且能够学会。同时，为了增强学生的社会责任感，引导学生关注机械领域国内外的

差距，激发学生想学好热工基础的兴趣。本课程通过线上线下混合式教学模式进行课程内容的学习，简单且容易理解的概念类知识以线上为主，重点和难点知识线下重点讲解，注重培养学生分

析问题和解决问题的能力。

二、课程教学的基本要求

1.理论知识方面：掌握热量转换时遵循的基本规律：热力学第一定律和第二定律；掌握能量守恒方程式的含义和应用；掌握热力学第二定律的三种数学表达及其应用；掌握理想气体、蒸汽和湿空气的热力学特性及其热力过程分析；掌握热量传递的三种方式(导热、对流换热和热辐射)的基本概念和基本定律；掌握一维稳态导热的计算、强制对流和自然对流传热的计算和两个黑体和灰体表面之间的辐射传热计算。理解动力循环和制冷循环的热力过程，并能进行简单的能量分析。

2.实验技能方面：具备对机械设计、制造和运行过程中出现的能量转换和热量传递等热工问题进行理论分析和问题解决的能力

三、课程的教学设计

1.教学设计说明

课程的目标是使学生对机械设计、制造和运行过程出现的能量转换和传热现象具备一定的理论分析和问题解决的能力。为了让学生愿意学、会学并且能够学会。课程采用线上线下混合的教学模式进行课程内容的学习。按照教学内容将每章知识进行知识点的划分，线上资源包括每个知识点对应的课件和视频，同时，为每个知识点设置了随堂测验，以便学生对每个知识点的掌握情况进行自检。每章作为一个整体知识模块，为了检验每章内容学习的综合应用分析效果，每章都设置有对应的测验和作业。课前学生通过线上的课件和视频进行知识点的自主预习，将预习中的疑点和难点进行反馈，课堂讲授对简单的概念类知识主要侧重理解和应用，课堂重点讲授知识重点和学生反馈的疑点和难点，课堂内容讲授结束，组织学生参加随堂测验，了解自己对知识点的掌握情况，测验结束，通过提问和讨论的方式引导学生加深理解所学内容。此外，学生在线下对不懂的知识点还可以通过线上视频的反复学习来理解并掌握。学习过程中遇到问题可以通过线上课程平台的讨论区进行问题描述，老师会及时进行答疑。强调热工基础课程实施过程中的过程评价，通过慕课平台对学生参与各项学习的统计结果，实现对学生学习过程的评价。实施过程中，平时成绩由课堂提问、随堂测验、讨论区讨论、单元测验、作业和小论文等多环节构成；最终的教学成果评价依据学生考试成绩和学习过程中的平时成绩综合评价。

2.课程目标及对毕业要求的支撑

序号

课程目标

毕业要求

1

目标1：掌握包括热力学和传热学两方面的热工理论知识：理解并掌握热力学的基本概念，深入理解热力学第一定律的实质，掌握其各种表达式的使用对象和应用条件，掌握应用热力学第一定律进行解题的方法。理解热力学第二定律的实质，深刻理解熵的物理意义。理解理想气体状态方程的实质，掌握理想气体的热工转换。理解蒸汽的热力性质，认识焓湿图。理解并掌握三种热量传递方程式及热量传递的基本定律等热工理论知识。

工程知识

2

目标2：使学生具备对机械设计、制造和运行过程中出现的能量转换和热量传递等热工问题进行理论分析和问题解决的能力。

问题分析

四、理论教学内容及学时分配（28学时）

绪论

学时数：1



第一章热能转换的基本概念

学时数：3

第一节热力系统、状态及状态参数、基本状态参数、状态参数坐标图2学时

教学目的：掌握热力系统的基本概念、热力系统的划分、状态及状态参数、基本状态参数、广延状态参数、状态参数的数学特性、状态参数坐标图、独立状态参数等概念的含义和应用。

教学重点和难点：状态参数的数学特性和物理含义

主要教学内容及要求：

了解：热力学系统的各种状态及其相互之间的关系。

理解：热力系统的基本概念、状态及状态参数、基本状态参数、广延状态参数、独立状态参数等概念。

掌握：热力学状态参数的数学特性及其含义