《熱工基礎(chǔ)》課程標(biāo)準(zhǔn)

《熱工基礎(chǔ)》課程標(biāo)準(zhǔn)課程代碼：課程類型：理論課課程性質(zhì)：必修課適用專業(yè)：輪機(jī)工程技術(shù)專業(yè)總學(xué)時(shí)：54學(xué)時(shí)一、課程性質(zhì)與作用《熱工基礎(chǔ)》是海洋船舶輪機(jī)工程技術(shù)〈輪機(jī)管理〉的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課程，屬必修課。其知識(shí)點(diǎn)是海船船員二/三管輪適任考試課程《船舶輔機(jī)》的考證內(nèi)容。3000KW及以上船舶二、三管輪的主管設(shè)備運(yùn)行和管理涉及到很多《熱工基礎(chǔ)》的知識(shí)，學(xué)習(xí)《熱工基礎(chǔ)》，有助于學(xué)生對(duì)船舶機(jī)械的工作原理的掌握，有助于提高船舶機(jī)械設(shè)備故障的分析能力，提高對(duì)船舶機(jī)械管、用、養(yǎng)、修的技能，有助于專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，還可為《船舶輔機(jī)》、《液壓技術(shù)》、《船舶柴油機(jī)》等專業(yè)課程中的泵類、液壓裝置、通風(fēng)制冷空調(diào)裝置、鍋爐、壓縮機(jī)、柴油機(jī)等的學(xué)習(xí)奠定必要的理論基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)1、課程總體目標(biāo)：通過(guò)任務(wù)引導(dǎo)的項(xiàng)目活動(dòng)，使學(xué)生掌握流體處于平衡與運(yùn)動(dòng)中的基本力學(xué)規(guī)律及在輪機(jī)工程中的應(yīng)用；掌握熱力學(xué)基本概念、所用工質(zhì)的性質(zhì)、熱力過(guò)程、熱能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換規(guī)律及在輪機(jī)工程中的應(yīng)用；掌握熱傳遞的基本規(guī)律及在輪機(jī)工程中的應(yīng)用；2、課程具體目標(biāo)1）知識(shí)目標(biāo)：（1）掌握流體的主要物理性質(zhì)；流體靜力學(xué)基本方程、意義和應(yīng)用；流體流動(dòng)的基本概念；連續(xù)性方程及應(yīng)用；理想流體伯努里方程、實(shí)際流體伯努里方程和伯努里方程的應(yīng)用；流體流動(dòng)的兩種形態(tài)及判別；流體在流動(dòng)中的阻力和水頭損失。（2）掌握熱力學(xué)基本概念；理想氣體概念及熱力性質(zhì)；熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)及表述；熱量、容積功的計(jì)算和異同點(diǎn)；卡諾循環(huán)、逆卡諾循環(huán)的組成、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)及指導(dǎo)意義；卡諾定理；理想氣體的熱力過(guò)程；噴管、擴(kuò)壓管斷面的變化規(guī)律及變化條件、應(yīng)用；臨界壓力比、流速計(jì)算；活塞式壓縮機(jī)的理想循環(huán)組成；不同壓縮過(guò)程耗功大小的比較；容積效率及影響因素；多級(jí)壓縮的應(yīng)用及最佳增壓比；內(nèi)燃機(jī)實(shí)際循環(huán)的理想化及理想循環(huán)的組成、理想循環(huán)在p—v、T—s圖上的圖形；影響理想循環(huán)熱效率的因素及提高循環(huán)熱效率的途徑；水蒸氣的定壓形成p—v、h—s圖；水蒸汽表、水蒸汽的基本熱力過(guò)程；制冷劑的p—h圖；蒸汽壓縮制冷的理想循環(huán)；影響制冷系數(shù)的因素；濕空氣的基本概念；濕空氣參數(shù)；濕空氣的h—d圖；濕空氣的典型過(guò)程。（3）掌握導(dǎo)熱、對(duì)流換熱、輻射換熱的基本概念、影響導(dǎo)熱系數(shù)、對(duì)流換熱系數(shù)、黑度的因素；傳熱概念、削弱、增強(qiáng)傳熱措施在輪機(jī)工程中的應(yīng)用；船用熱交換器的類型、結(jié)構(gòu)、原理、性能特點(diǎn)。2）能力目標(biāo)（1）能夠應(yīng)用流體的主要物理性質(zhì)、靜力學(xué)方程、連續(xù)性方程和動(dòng)力學(xué)方程解決3000KW及以上船舶二、三管輪的主管設(shè)備中涉及的實(shí)際流體問(wèn)題；能對(duì)涉及的管路進(jìn)行阻力分析，能提出有效的減少阻力的方法；（2）能應(yīng)用熱力學(xué)兩定律分析3000KW及以上船舶二、三管輪的主管熱力設(shè)備中相關(guān)的熱力過(guò)程及熱力循環(huán)，能判斷熱能與機(jī)械能轉(zhuǎn)換過(guò)程的影響因素，能指出提高熱力設(shè)備能量轉(zhuǎn)換的有效途徑和方法；（3）能應(yīng)用傳熱學(xué)規(guī)律，分析柴油機(jī)、制冷裝置、空調(diào)裝置、船用輔鍋爐和各類熱交換器傳熱過(guò)程，為改進(jìn)設(shè)備和節(jié)約能源有效地提出增強(qiáng)傳熱或削弱傳熱的途徑。3）素質(zhì)、情感目標(biāo)（1）培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德、工作責(zé)任心和吃苦耐勞的品質(zhì)。培養(yǎng)學(xué)生的服從意識(shí)與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和溝通能力。（2）培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和語(yǔ)言表達(dá)能力，。（3）培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，具有敏捷的情景意識(shí)與正確判斷分析能力和解決問(wèn)題的能力。三、課程設(shè)計(jì)理念與思路課程設(shè)置依據(jù)：依據(jù)STCW78公約馬尼拉修正案、國(guó)家海事局高級(jí)船員最新考綱和現(xiàn)代船舶輪機(jī)管理的工作需求設(shè)置“熱工基礎(chǔ)”課程；同時(shí)考慮到“以職業(yè)素質(zhì)為基礎(chǔ)，以適崗能力為本位”的教育教學(xué)指導(dǎo)思想和航海高職高專學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，以滿足遠(yuǎn)洋船舶輪機(jī)人才需求、船舶輪機(jī)崗位群能力的需求和對(duì)于高級(jí)船員的適任要求。課程目標(biāo)定位：培養(yǎng)輪機(jī)工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)，使學(xué)生加深對(duì)船舶機(jī)械的工作原理的掌握，提高船舶機(jī)械設(shè)備故障的分析能力和管、用、養(yǎng)、修的能力。根據(jù)船舶輪機(jī)崗位群的三個(gè)級(jí)別（支持級(jí)、操作級(jí)、管理級(jí)），課程的目標(biāo)定位于管理級(jí)高級(jí)船員————二/大管輪。課程內(nèi)容選擇標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)STCW78/95公約馬尼拉修正案（2010）和國(guó)家海事局2012年3月頒布實(shí)施的高級(jí)船員最新考綱，確定課程內(nèi)容，即將課程內(nèi)容與國(guó)際公約對(duì)接、與國(guó)家海事局考試要求對(duì)接，建立課、證融通的課程體系。同時(shí)，對(duì)課程內(nèi)容的取舍，還要兼顧現(xiàn)代輪機(jī)管理的實(shí)際要求，征求航運(yùn)企業(yè)專家的意見(jiàn)，做到與時(shí)俱進(jìn)，實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容與輪機(jī)現(xiàn)實(shí)要求的對(duì)接。課程設(shè)計(jì)思路：遵循“理實(shí)結(jié)合”的職業(yè)教育理念，將課程內(nèi)容設(shè)計(jì)為三個(gè)學(xué)習(xí)模塊：●流體力學(xué)●工程熱力學(xué)●傳熱學(xué)學(xué)習(xí)程度用語(yǔ)說(shuō)明：根據(jù)“以職業(yè)素質(zhì)為基礎(chǔ)，以適崗能力為本位”的指導(dǎo)思想，將船舶輔機(jī)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)程度分為“了解”、“掌握”和“熟練”三個(gè)層次。四、教學(xué)進(jìn)程安排學(xué)習(xí)模塊學(xué)習(xí)任務(wù)課時(shí)1流體力學(xué)單元一流體的主要物理性質(zhì)14單元二流體靜力學(xué)方程及應(yīng)用單元三流體運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)單元四流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2工程熱力學(xué)單元一基本概念26單元二熱力學(xué)第一定律單元三熱力學(xué)第二定律及卡諾定律單元四理想氣體的定義、熱力性質(zhì)及熱力過(guò)程單元五水蒸氣單元六氣體和蒸氣的流動(dòng)單元七壓縮機(jī)的熱力過(guò)程單元八氣體動(dòng)力循環(huán)單元九蒸汽動(dòng)力循環(huán)單元十蒸氣壓縮制冷循環(huán)單元十一濕空氣3傳熱學(xué)單元一熱傳遞的三種基本方式和特點(diǎn)14單元二三種基本的傳熱過(guò)程單元三強(qiáng)化、削弱傳熱的基本途徑單元四熱交換器的種類、結(jié)構(gòu)、原理及性能總計(jì)54五、教學(xué)內(nèi)容與要求學(xué)習(xí)模塊一流體力學(xué)課時(shí)14教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.掌握流體的主要物理性質(zhì)：流體的密度和重度；流體的膨脹性和壓縮性；流體的表面張力；流體的含氣量與氣體分離壓；流體的粘滯性。2.掌握流體的靜壓力及其特性；流體靜力學(xué)基本方程；流體靜力學(xué)方程的意義；等壓面；3.掌握流體流動(dòng)的基本概念；連續(xù)性方程；理想流體的伯努里方程及意義；實(shí)際流體的伯努里方程；流體流動(dòng)的兩種形態(tài)；雷諾數(shù)的物理意義；熟悉流動(dòng)阻力和水頭損失。能力目標(biāo)1.能應(yīng)用流體性質(zhì)對(duì)船舶常見(jiàn)流體系統(tǒng)進(jìn)行分析；2.能應(yīng)用流體靜力學(xué)方程對(duì)液位計(jì)、液壓傳動(dòng)和測(cè)壓管等進(jìn)行分析。3.能應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方程結(jié)合流動(dòng)阻力和水頭損失對(duì)船舶機(jī)械中管路進(jìn)行阻力分析，并提出減少阻力的方法。素質(zhì)目標(biāo)1.培養(yǎng)自學(xué)能力。2.培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際，分析問(wèn)題的能力。3.培養(yǎng)查閱說(shuō)明書(shū)等的能力。學(xué)習(xí)任務(wù)單元一流體的主要物理性質(zhì)單元二流體靜力學(xué)方程及應(yīng)用單元三流體運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)單元四流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)相關(guān)知識(shí)高中物理、高等數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)備、工具與媒體多媒體課件，測(cè)壓管、鍋爐水位計(jì)、液壓傳動(dòng)考核評(píng)價(jià)理論考核和課堂分析情況學(xué)習(xí)模塊二工程熱力學(xué)課時(shí)26教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.掌握工質(zhì)和熱力系統(tǒng)；熱力狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)；準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程和可逆過(guò)程；2.掌握理想氣體物理模型和定義；理想氣體的熱力性質(zhì)和過(guò)程。容積功和熱量；3.熟練掌握封閉系統(tǒng)能量方程；熱力學(xué)第一定律實(shí)質(zhì)及表述；穩(wěn)定流動(dòng)能量方程。4.掌握熱力學(xué)第二定律的表述與實(shí)質(zhì)；卡諾循環(huán)；卡諾定理。5.掌握水蒸汽的基本概念；水的定壓汽化過(guò)程；水和水蒸汽的表和圖；水蒸汽的基本熱力過(guò)程。蒸汽輪機(jī)裝置及理想循環(huán)，蒸汽輪機(jī)理想循環(huán)的熱效率。6.掌握噴管和擴(kuò)壓管的斷面變化規(guī)律；噴管和擴(kuò)壓管中的流動(dòng)特性；7.掌握活塞式壓縮機(jī)的工作原理和示功圖，循環(huán)耗功、容積效率和影響因素；多級(jí)壓縮及最佳增壓比。8.了解葉輪式壓氣機(jī)的工作原理及分類。9.掌握干空氣、濕空氣、未飽和空氣、飽和空氣；干球溫度、濕球溫度、露點(diǎn)；相對(duì)濕度、含濕量；濕空氣的焓及其計(jì)算；濕空氣的熵及其計(jì)算；濕空氣h—d圖的結(jié)構(gòu)；濕空氣h—d圖上的定焓線、定含濕量線、定溫線、定相對(duì)濕度線；根據(jù)已知的濕空氣狀態(tài)確定其露點(diǎn)和濕球溫度。濕空氣的混合過(guò)程；濕空氣的加熱過(guò)程、冷卻過(guò)程；濕空氣的加濕過(guò)程，包括噴水加濕過(guò)程和噴蒸汽加濕過(guò)程；以上典型過(guò)程在h—d圖上的表示。10.了解船舶制冷裝置的基本設(shè)備。掌握蒸氣壓縮制冷裝置的實(shí)際循環(huán)和理想循環(huán)；制冷系數(shù)；制冷劑的p—h圖的結(jié)構(gòu)；制冷劑p—h圖上四組定參數(shù)線的特征；制冷劑p—h圖的應(yīng)用；蒸氣壓縮制冷理想循環(huán)在p—h圖上的表示；影響蒸氣壓縮制冷循環(huán)制冷系數(shù)的主要因素；制冷量、耗功量、放熱量的計(jì)算；制冷系數(shù)的計(jì)算。能力目標(biāo)1.能分析內(nèi)燃機(jī)實(shí)際循環(huán)及理想循環(huán)；內(nèi)燃機(jī)循環(huán)平均壓力、功率和熱效率計(jì)算式、影響循環(huán)熱效率的主要因素。2.能運(yùn)用熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律，分析提高循環(huán)熱效率和功率的途徑。3.能正確識(shí)讀水蒸汽圖表并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。4.能分析蒸汽輪機(jī)裝置的熱力過(guò)程。5.能進(jìn)行蒸汽輪機(jī)熱效率的計(jì)算。6.能分析飽和溫度與飽和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系，完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。7.具有對(duì)活塞式壓縮機(jī)三種理想循環(huán)耗功進(jìn)行分析的能力8.具有計(jì)算噴管和擴(kuò)壓管中的流速的能力；具有分析影響容積效率并提出提高措施的能力；具有確定最佳增壓比的能力；具有對(duì)制冷裝置的熱力過(guò)程在p—h圖上表達(dá)并分析的能力；具有進(jìn)行制冷系數(shù)計(jì)算并指出提高制冷系數(shù)的途徑的能力。具有利用濕空氣h—d圖進(jìn)行狀態(tài)點(diǎn)的確定并進(jìn)行熱力計(jì)算的能力；具有對(duì)船舶空調(diào)空氣處理過(guò)程在h—d圖上表示并分析的能力；具有利用干濕球溫度計(jì)確定相對(duì)濕度的能力。素質(zhì)目標(biāo)1.具有將實(shí)際復(fù)雜過(guò)程合理抽象簡(jiǎn)化的意識(shí)；2.具有舉一反三的自學(xué)能力；3.具有理論聯(lián)系實(shí)際，分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。學(xué)習(xí)單元單元一基本概念單元二熱力學(xué)第一定律單元三熱力學(xué)第二定律及卡諾定律單元四理想氣體的定義、熱力性質(zhì)及熱力過(guò)程單元五水蒸氣單元六氣體和蒸氣的流動(dòng)單元七壓縮機(jī)的熱力過(guò)程單元八氣體動(dòng)力循環(huán)單元九蒸汽動(dòng)力循環(huán)單元十蒸氣壓縮制冷循環(huán)單元十一濕空氣相關(guān)知識(shí)內(nèi)燃機(jī)基本知識(shí)教學(xué)設(shè)備、工具與媒體動(dòng)力裝置拆裝實(shí)訓(xùn)室、多媒體課件、精品課程網(wǎng)站、四沖程柴油機(jī)模型考核評(píng)價(jià)理論考核和課堂分析情況學(xué)習(xí)模塊三傳熱學(xué)課時(shí)14教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.了解熱流量、熱流密度；溫度場(chǎng)、溫度梯度的概念。2.掌握熱傳遞的三種基本方式和三種基本傳熱過(guò)程；傅立葉定律；導(dǎo)熱系數(shù)及其隨溫度的變化規(guī)律；3.掌握導(dǎo)熱熱阻分析；平壁導(dǎo)熱的計(jì)算；牛頓冷卻公式；對(duì)流換熱系數(shù)、局部換熱系數(shù)、平均換熱系數(shù)；影響對(duì)流換熱系數(shù)的主要因素；4.掌握確定對(duì)流換熱系數(shù)的方法；對(duì)流換熱熱阻分析；典型的對(duì)流換熱過(guò)程的特征。5.掌握熱輻射的本質(zhì)和特點(diǎn)；吸收率、反射率、穿透率；黑體、白體、透明體、灰體；熱輻射的基本定律；本身輻射、投射輻射、吸收輻射、有效輻射；空間熱阻、表面熱阻；遮熱板的作用。6.掌握熱絕緣目的、要求；對(duì)熱絕緣材料的要求；常用的熱絕緣材料；臨界熱絕緣直徑；削弱傳熱的手段和措施，結(jié)合輪機(jī)管理中的實(shí)例進(jìn)行分析與討論。7.掌握熱交換器的種類、結(jié)構(gòu)、工作原理、性能特點(diǎn)；逆流式、順流式的特點(diǎn)比較；8.掌握傳熱過(guò)程，傳熱熱阻分析；對(duì)數(shù)平均溫差及計(jì)算；熱平衡計(jì)算；增強(qiáng)傳熱的方法，結(jié)合輪機(jī)管理中的實(shí)例進(jìn)行分析與討論。能力目標(biāo)1.具有利用導(dǎo)熱的基本性質(zhì)分析輪機(jī)設(shè)備導(dǎo)熱的各種影響因素，并能夠分析船舶設(shè)備增強(qiáng)和削弱導(dǎo)熱的方法；2.具有利用對(duì)流換熱的基本性質(zhì)分析輪機(jī)設(shè)備對(duì)流換熱的影響因素，并提出船舶設(shè)備增強(qiáng)和削弱對(duì)流換熱的方法；3.能利用輻射對(duì)流換熱性質(zhì)分析船舶常見(jiàn)輻射換熱現(xiàn)象，能夠提出增強(qiáng)和削弱輻射換熱的解決措施。4.能根據(jù)各類熱交換器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析其在船舶上的應(yīng)用范圍，并能分析保持熱交換器高效運(yùn)轉(zhuǎn)的管理方法。素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、圖書(shū)館了解新技術(shù)、掌握前沿動(dòng)態(tài)的能力；鞏固學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用的習(xí)慣；學(xué)習(xí)單元單元一熱傳遞的三種基本方式和特點(diǎn)單元二三種基本的傳熱過(guò)程（平壁傳熱、圓筒壁傳熱、肋壁傳熱）單元三強(qiáng)化、削弱傳熱的基本途徑單元四熱交換器的種類、結(jié)構(gòu)、原理及性能相關(guān)知識(shí)高中物理教學(xué)設(shè)備、工具與媒體動(dòng)力裝置拆裝實(shí)驗(yàn)室、多媒體課件、精品課程網(wǎng)站考核評(píng)價(jià)理論考核和課堂分析情況六、考核評(píng)價(jià)采取多元化的考核評(píng)價(jià)方法，重視平時(shí)表現(xiàn)，突出高職特色。考試方式要突出多樣性、針對(duì)性、生動(dòng)性。要把課程終結(jié)考試與過(guò)程考核中學(xué)生取得的成績(jī)，作為判斷學(xué)生成績(jī)的重要依據(jù)。每學(xué)期的成績(jī)由三部分組成，即平時(shí)表現(xiàn)、過(guò)程考核成績(jī)和課程終結(jié)考試成績(jī)，所占比重分別為0.2、0.4、0.4；平時(shí)表現(xiàn)主要考察學(xué)生的課堂考勤、學(xué)習(xí)態(tài)度、作業(yè)完成率等因素；過(guò)程考核主要考察學(xué)生的課堂提問(wèn)的回答正確率、思考問(wèn)題的深度、單元測(cè)驗(yàn)、分析能力、實(shí)驗(yàn)報(bào)告，課程終結(jié)考試成績(jī)主要考察每一學(xué)期的學(xué)習(xí)效果。七、教學(xué)條件1實(shí)踐條件（1）校內(nèi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)條件：船舶通用管系實(shí)驗(yàn)室、空氣壓縮機(jī)實(shí)驗(yàn)室、制冷空調(diào)實(shí)驗(yàn)室、液壓舵機(jī)實(shí)驗(yàn)室、燃油鍋爐實(shí)驗(yàn)室、動(dòng)力裝置拆裝實(shí)訓(xùn)室、輪機(jī)工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室等，通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)室完成飽和壓力與飽和溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)和相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。具體設(shè)備配備如下表。序號(hào)場(chǎng)地、設(shè)備、設(shè)施要求備注1制冷壓縮機(jī)1臺(tái)活塞式2活塞式空氣壓縮機(jī)6只水冷式3鍋爐水位計(jì)2只4船舶空調(diào)系統(tǒng)1套5柴油機(jī)４臺(tái)四沖程6135柴油機(jī)6測(cè)壓儀表2只7船舶伙食冷庫(kù)系統(tǒng)1套（2）校外實(shí)訓(xùn)基地：建立校外實(shí)訓(xùn)基地了解熱交換器結(jié)構(gòu)、原理和最新計(jì)算。2師資條件（1）具有輪機(jī)工程技術(shù)或相關(guān)專業(yè)本科及以上學(xué)歷；（2）具有課程教學(xué)組織能力、語(yǔ)言溝通表達(dá)能力；（3）具有先進(jìn)的教學(xué)方法和理念，并具備應(yīng)用多種教學(xué)方法和實(shí)施教改的能力。（4）熟悉《主推進(jìn)動(dòng)力裝置》和《船舶輔機(jī)》的基本內(nèi)容。3教材選用（1）依據(jù)本課程標(biāo)準(zhǔn)選用近期國(guó)內(nèi)公開(kāi)出版的優(yōu)秀教材或編寫(xiě)教材。（2）能夠體現(xiàn)高職類教學(xué)的特點(diǎn)，如校企合作型、工學(xué)結(jié)合型、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)型等。（3）教材內(nèi)容應(yīng)不低于國(guó)家海事局適任證書(shū)考試大綱的要求。（4）有相應(yīng)教輔資料、習(xí)題庫(kù)。4課程網(wǎng)絡(luò)資源建有輪機(jī)專業(yè)教