【正文】 工程熱力學(xué)課堂教學(xué) 設(shè) 計 教 案 課程名稱 ：工 程 熱 力 學(xué) Engineering Thermodynamics 課程性質(zhì) ：技術(shù)（專業(yè)）基礎(chǔ)課 課程學(xué)時 ： 70學(xué)時 課堂講授 64 學(xué)時 實 驗 6 學(xué)時 授課對象 ：能源學(xué)院熱能動力工程專業(yè) 授課學(xué)期 ：秋季學(xué)期 考試方式 ：累加式 考試計分法 作 業(yè) 10分 小 論 文 10分 期中考試 10分 實 驗 10分 期末考試 60分 設(shè)計教師 ：楊玉順 授課教師 ：楊玉順 設(shè)計時間 ： 2020年 7月 1 我研究過的 六 種《工程熱力學(xué)》教材 一、哈工大 嚴(yán)家祿 王永青編著《工程熱力學(xué)》第 一 版 中國電力出版社 2020 年 6 月 1． 普通高等教育“十五”規(guī)劃 教材 ， 全國統(tǒng)編教材 ( 電力及熱能動力 )。 2．體系較新，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，物理概念清晰，有作者研究成果，如水蒸氣熱力性質(zhì)圖表等，理論論述與例題、思考題和習(xí)題配合恰當(dāng)，增加新能源 和雙工質(zhì)動力循環(huán) 等內(nèi)容。 3．我在教學(xué)中 采用的教材 。 二 、哈工大 嚴(yán)家祿編 著 王永青參編《工程熱力學(xué)》第三版 高教出版社 2020 年 1 月 1．面向 21 世紀(jì)課程教材 “九五 ”國家教委重點教材 全國統(tǒng)編教材 (非動力類 )。 2．體系較新，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，物理概念清晰，有作者研究成果，如水蒸氣熱力性質(zhì)圖表等，理論論述與例題、思考題和習(xí)題配合恰當(dāng)，增加新能源等內(nèi)容。 3．我在教學(xué)中最主要參考書。 三 、上海交通大學(xué) 沈維道 蔣志敏 童均耕合編《工程熱力學(xué)》第三版 高教出版社 ， 2020 年 6 月。 1．面向 21 世紀(jì)課程教材 全國統(tǒng)編教材 (動力類基本教材 )。 2．前 蘇聯(lián)體系，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，物理概念較清晰，較前兩版內(nèi)容所刪增。 3．我在教學(xué)中主要參考書之一。 四 、清華大學(xué) 朱明善 劉穎 林兆莊 彭曉峰《工程熱力學(xué)》第一版 清華大學(xué)出版社 ， 995 年 11 月。 1．清華大學(xué)校用教材。 2．體系基本同沈維道書，突出特點是起點高，理論論述十分簡潔清晰，有作者研究成果。 3．我在教學(xué)中主要參考書之一 。 五 、西安交通大學(xué) 何雅玲編《工程熱力學(xué)》精要分析及典型題精解 第一版 西安交通大學(xué)出版社 2020 年 1 月。 1．西安交通大學(xué)校用教學(xué)輔導(dǎo)書。 2．體系基本同沈維道書，顯著特點知識點闡述精練，重點、難點突出，典 型 例題分析透徹 ， 是一本很 好的教學(xué)參考書 ， 我在本次課堂教學(xué)改革試嘗中從此書獲益不少。 六 、重慶大學(xué) 曾丹苓等編《工程熱力學(xué)》第三版 高教出版社 2020 年 (待出 ) 1．面向 21 世紀(jì)課堂教材 全國統(tǒng)編教材 (動力類 )。 2．體系屬歐美教材體系，全書分為基本概念與定律、工質(zhì)熱力性質(zhì)和熱力過程與循環(huán)三大部分，各部 分自成體系又相互連通，理論闡述有一定的深度。 3．我在此次課堂教學(xué)改革嘗試和即將編寫的《工程熱力學(xué)》教材中基本 上采用該書體系。 哈工大能源學(xué)院 楊玉順 2 課 堂 教 學(xué) 設(shè) 計 框 圖 否 上課 前次課內(nèi)容回顧 作業(yè)講評 本次課內(nèi)容提出 本次課內(nèi)容提要 核心知識點 重點、難點講授 知識點、能力點訓(xùn)練 例題、提問、討論 課堂總結(jié) 布置作業(yè) 本章結(jié)束否 本章知識結(jié)構(gòu)框圖 下次課內(nèi)容提示 填寫評估卡 下課 自學(xué)內(nèi)容確定 能力點提出 人格升華 德育點滲透 能力提高 真知獲得 聯(lián)系 是 改進(jìn)教學(xué) 改進(jìn)教學(xué) 呼應(yīng) 3 《工程熱力學(xué)》課程教學(xué)統(tǒng)計表 項目 章次 知識點 能力點 德育點 練習(xí)題 討論題 自測題 作業(yè) 小論文 實驗 現(xiàn)場教學(xué) 0 4 2 1 3 1 1 9 6 1 2 3 8 2 9 3 2 3 1 6 3 13 8 3 6 4 8 4 14 6 2 2 4 5 4 3 1 3 6 4 1 1 1 3 7 5 2 2 1 4 8 10 8 5 1 5 9 10 6 1 3 8 10 6 1 1 11 4 3 1 3 12 9 3 1 4 13 7 2 2 3 4 14 11 5 4 15 5 2 2 2 合計 1 1 5 5 9 1 7 2 7 2 0 6 3 1 3 備注 實驗 1．二氧化碳臨界狀態(tài)觀察及 p — v — t 關(guān)系 2．空氣平均定壓比熱測定 3．空氣流經(jīng)噴管特性實驗 哈工大能源學(xué)院 楊玉順 4 工程熱力學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計教案 No． 1 緒 論 一、教學(xué)目標(biāo) 1．知識點 ● 能源的地位和我國能源面臨的主要問題 ● 工程熱力學(xué)的研究對象、主要研究內(nèi)容和研究方法 ● 熱能利用的兩種主要方式及其特點 ● 常用的熱能動力轉(zhuǎn)換裝置的工作過程 2．德育點 ● 通過對我國能源及其利用現(xiàn)狀的介紹，增強學(xué)生對我國能源問題的憂患意識和責(zé)任意 識，激發(fā) 學(xué)生為解決我國能源問題而努力學(xué)習(xí)的愛國熱情 ● 通過熱能利用在整個能源利用中地位的闡述，使學(xué)生認(rèn)識研究熱能利用和學(xué)習(xí)工程熱 力學(xué)的重要性，向?qū)W生滲透愛課程、愛專業(yè)教育 二、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法 1．能源的地位與作用及我國能源面臨的主要問題 教師講授 2．熱能及其利用 教師講授 3．熱能動力轉(zhuǎn)換裝置的工作過程 教師講授 4．工程熱力學(xué)的研究對象、主要研究內(nèi) 容和研究方法 教師講授 5．熱力學(xué)發(fā)展簡史 學(xué)生自學(xué) 6．工程熱力學(xué)常用的計量單位 指導(dǎo)自學(xué) 三、練習(xí)與討論 討論題 ：能源與環(huán)境 理解科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍 技術(shù)一經(jīng)濟一環(huán)境 辯證思維 四、課堂總結(jié) 強調(diào)必須掌握的 知識 重點 ● 工程熱力學(xué)的研究對象及主要研究內(nèi)容 ● 熱能利用的兩種方式及其特點 5 五、布置作業(yè) 作業(yè) ： 1。我國能源面 臨的主要問題是什么？ 2．工程熱力學(xué)的研究對象及主要研究內(nèi)容 。 3．熱能利用的兩種主要方式及其特點 。 六、本課程教學(xué)改革介紹 教學(xué)方法改革 — 課堂教學(xué)設(shè)計框圖 ( 每個學(xué)生一份，便于學(xué)生了解 ) 考試方法改革 一 作業(yè)、期中考試、小論文、實驗、期末考試 七、下次課內(nèi)容提示 ： 第一章 基本概念 ( 1 ) 熱力系 狀態(tài)參數(shù) 八、填寫教學(xué)評估卡 ( 下課即交 ) 填寫調(diào)查統(tǒng)計表 ( 下次課前交 ) 九、布置課程小論文 論文題目： （ 2020－ 2020 年） 1．我國能源現(xiàn)狀與出路 2．節(jié)能對策 3．提高我國能量利用率的思考 4．對本專能量利用現(xiàn)狀的思考與對策 5．熵與熱力學(xué)第二定律 6．熱力學(xué)理論應(yīng)用的異想天開 7．新能源開發(fā)與利用展望 8．說明熱功轉(zhuǎn)換基本原理，解釋功的概念，為什么又分為流動功、膨脹功、技術(shù)功、軸功 ? 9．說明內(nèi)能與焓的概念。如何理解熱力學(xué)第一定律的三個能量方程式 ? 10．理想氣體與實際氣體的主要區(qū)別是什么 ?它們的比熱、內(nèi)能、焓、熵又有何不同 ? 11．說明理想氣體多變過程的概念，其比熱可以是負(fù)的嗎 ?其內(nèi)能、 熱量與功的正負(fù)又是如何判定的 ？ 12．請舉例闡述孤立系統(tǒng)熵增原理，并說明傳熱、摩擦、作功是否影響系統(tǒng)的熵變化 ? 13．闡述水蒸氣飽和狀態(tài)、三相點和臨界狀態(tài)的概念，說明水蒸氣焓熵圖上定壓線斜率的意義 14． 說明噴管出口流速、臨界流速、最大流速的概念。若進(jìn)口流速不能忽略，則臨界壓力比如何計算 ？ 15．請按下述條件分析比較三種內(nèi)燃機循環(huán)的熱效率，并說明哪種比較條件符合實際 1) 最高循環(huán)溫度與排氣壓力相同 2) 最高循環(huán)溫度與排氣溫度相同 3) 壓縮比相同 16. 總結(jié)熱機循環(huán)的共同點，并 探討提高熱機循環(huán)效率和能量利用率的途徑 6 小論文 （ 2020 年秋季學(xué)期《工程熱力學(xué)》課程能院 03 級 6 個班和航院 1 個班使用） 題目： 節(jié)能從我做起，從節(jié)約一度電做起 要求： 從第一天上課（ 8 月 22 日）起到期末考試（ 12 月 22 日）四個月內(nèi)，每人實際節(jié)約 5 度電。 計算出節(jié)約這 5 度電可以少燒多少公斤煤（按一度電 400 克煤耗計算）？可以少造成多少污染：少排放多少 CO SO NO粉塵等（每節(jié)約一度電可減少排放 0。 997 千克二氧化碳、 0。 003千克二氧化硫、 0。 015 千克氮氧化物 和 0。 272 千克炭粉塵）？可以節(jié)約多少升凈水（每節(jié)約一度電可節(jié)約 4 升凈水）？ 按全國在校 2020 萬大學(xué)生平均每人節(jié)約 5 度電計算，總共可以節(jié)煤多少噸？少造成多少污染？ 詳細(xì)介紹節(jié)約出這 5 度電的具體累積過程和方法： 1）、盡可能利用太陽光，盡可能晚一點開燈照明； 2）、個人看書學(xué)習(xí)時，盡可能用節(jié)能燈，盡可能點小瓦數(shù)的燈泡； 3）、在教室學(xué)習(xí)時，盡可能晚開燈、少開燈； 4）、在教室、公寓、大廳、走廊、寢室、水房 、家庭等各種場合，遇到“長明燈”等浪費電的現(xiàn)象能主動采取節(jié)約行動，或勸他人的阻浪費行為。 5）、在關(guān)閉計算機、電視機等家用電器后及時拔下插頭，這種作法比待機狀態(tài)節(jié)電為其開機功率的 10％左右，約 5－ 15 瓦電能。 小論文滿分 10 分。 小論文一律要用 A4 紙打印，務(wù)必在期末考試前完成并上交，否則不準(zhǔn)參加期末考試。 2020821 總之，每個人的節(jié)能行動越具體越詳細(xì)越好！ 十、主要參考書 1．沈維道 蔣智敏 童鈞耕合編《工程熱力學(xué)》 第三版 高教出版社 2020 2．嚴(yán)家祿編著 王永青參編《工程熱力學(xué)》 第三版 高教出版社 2020 3．朱明善 劉穎 林兆莊 彭曉峰《工程熱力學(xué)》 清華大學(xué)出版社 1995 4．何雅玲《工程熱力學(xué)》 西安交通大學(xué)出版社 2020 7 工程熱力學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計教案