《工程热力学与传热学》课程教学大纲（本科）.docx

结果性评价：期末考试试卷题型共分为六大类型，包括：填空题、选择题、简答题、分析题、计算题和设计 题。考试内容结合教学大纲与课程目标，做到全面覆盖，全面嫂毕业要求指标点的达成，内容涉及气相色谱、高 效液相色谱、电位分析、原子吸收、紫外可见光度分析、红外光谱及质谱分析等，既有基本概念、基础理论, 也更强调知识的应用性和综合性，以检验教学及学习效果。七、教材及参考书.教材：于秋红等主编.热工基础(第2版).北京大学,2015.参考书籍：(1)童钧庚等主编.热工基础基础(第2版).高等教育,2009(2)张学学等 主编.热工基础.高等教育,2006(3)岳丹婷主编.工程热力学与传热学.大连海事大学,2002(4)李岳林等 主编.工程热力学与传热学.人民交通,2007八、执行大纲应注意的问题1、教学中应注重基本知识、基本理论和基本方法的讲授，注意精讲多练。2、应选择适当时间为学生提供讨论与答疑。3、教学内容的顺序及其安排，教师可根据情况作适当调整。4、各章节授课前有必要对所需的数学、化学、流体力学等基础知识进行回顾与复习。工程热力学与传热学课程教学大纲一、基本信息课程编码：1021129301英文名称： Engineering Termodynamic and eat TransferTeory课程性质：必修课程学分：1.5学时：24学时开课学期：学期开课院系：机械工程学院适用专业：车辆工程先修课程：高等数学、大学物理、工程化学、理论力学、材料力学二、课程简介工程热力学与传热学是车辆工程专业的一门专业基础课程，讲解热力学、二定律、理想气体的性 质与热力过程、发动机的理论循环、和导热、对流、辐射的基本规律，并阐述提高热能利用率的 方法措施。通过本课程的学习，学生应掌握热工领域的基本理论知识，并能分析解决相关的工程 实际问题。三、课程教学任务与教学目标（一）教学任务通过本课程的学习，学生要掌握工程热力学和传热学的基本理论和知识，知道提高热能利用率的 方法和措施，并能够理解和分析车辆工程领域中的热工问题，进一步培养和锻炼分析问题和解决 问题的能力。（二）教学目标1.教学目标通过对热工基础的学习，掌握工程热力学的基本理论，理解工程热力学在内燃机热力循环中 的运用。（支撑毕业要求1）掌握导热、对流换热和辐射换热的基本理论，理解传热学理论在车辆工程中的运用。（支撑毕 业要求1）（3）培养学生正确的学习态度，开阔学生的专业知识视野，能运用热工基础学科的理论知识分析、 解决车辆工程中热工领域的相关问题。（支撑毕业要求5）2、教学目标对毕业要求的支撑矩阵表1教学目标对毕业要求的支撑矩阵毕业要求二级指标点课程教学目标(1)(2)(3)1.工程知识：能够将数学、自然科学、机械工 程基础知识和和车辆工程专业知识用于解决汽 车设计、制造、试验与检测等领域复杂工程问 题。1.3.能将工程原理和专业知识用于分析复 杂工程问题，提出解决方案。5.使用工具：能够针对车辆工程领域复杂工程问 题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代 工程工具和信息技术工具，包括对车辆工程领域 复杂工程问题的计算与仿真，并能够理解其局限 性。5.3.能正确评估预测与模拟工程。理解其局 限性。q四、教学内容及要求（一）教学内容及要求表2教学内容、要求与达成章节（学时）教学目标教学内容教学要求难点教学活动达成能力达成 途径支撑 目标章 绪论（1）理解热能和 机械能的作 用，知道热工 基础的基本 内容、学习方 法和作用。能量和能源的 种类；热能：机 械能；热工基础 的研究内容和 方法。1 .了解能量的种 类，理解热能和 机械能的作用。2 .懂得研究工程 热力学和传热学 的基本内容、学 习方法和作用。【本章】工程热 力学的传热学 的研究对象和 方法。【本章难点】 热能转换为机 械能的概念【课前提问】热量在社会生活中的作 用。【课堂讲授】能量：能源：热能：机械 能：热工基础的研究内容和方法。【教学】讲授'案例教学'混合式教学 【习题作业】pl8：思考题1、3。毕业要求1：工程知识：能够将数学、自然 科学、机械工程基础知识和和车辆工程专业 知识用于解决汽车设计、制造、试验与检测 等领域复杂工程问题。毕业要求5：使用工具：能够针对车辆工程领 域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的 技术、资源、现代工程工具和信息技术工具， 包括对车辆工程领域复杂工程问题的计算与 仿真，并能够季节其局限性。课堂提 问、期末 考试教学目标1、3早 工程热力学 的基本概念 （2）理解工程热力 学的基本概念 和可逆过程的 特点，了解热 量转换功的方 法。热力系统；平衡 状态；状态参 数;热能;热量； 状态方程；状态 参数坐标图；准 平衡过程；可逆 工程；热力循 环：功。1 .理解工程热力 学的基本概念和 术语。2 .掌握可逆过程 的特点。3 .了解热力循环 的概念。【本章】热力系 统；可逆过程， 热量，功量。【本章难点】 热力循环：循环 热效率，状态参 数坐标图。【课前提问】机械能有什么作用？【课堂讲授】热力系统；平衡状态；状 态参数：热能；热量；状态方程；状态 参数坐标图；准平衡过程；可逆工程； 热力循环；功。【教学】讲授'案例教学'课堂研讨'混合 代教学【习题作业】pl8：思考题4、7、8、 9。毕业要求1：工程知识：能够将数学、自然 科学、机械工程基础知识和和车辆工程专业 知识用于解决汽车设计、制造、试验与检测 等领域复杂工程问题。毕业要求5：使用工具：能够针对车辆工程领 域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的 技术、资源、现代工程工具和信息技术工具， 包括对车辆工程领域复杂工程问题的计算与 仿真，并能够季节其局限性。课堂提 问、作用、 方案设 计、期末 考试教学H标 I、2、3章节(学时)教学目标教学内容教学要求难点教学活动达成能力达成 途径支撑 目标章 热力学定律 (2)掌握热力学定 律，及其在闭 口和开口系中 的应用。熟悉 烯和热力学能 的概念。热力学定律：热 力学能；闭口系 统和开口系统 的能量方程；轴 功，技术功，焙, 热力学定律的 运用。1 .掌握热力学定 律，懂得热量和功 相互转换计算的 规律。2 .理解闭口和开 口系的能量方程。3 .熟悉热力学能 和焰。【本章】热力学 能；闭口系统的 能量方程；熠【本章难点】 轴功；技术功； 开口系统的能量 方程。【课前提问】热力发电厂是怎样产生 发电的？【课堂讲授】热力学定律；热力学能； 闭口系统；开口系统；轴功；技术功； 焰；热力学定律的运用。【教学】讲授'案例教学'混合式教学 【习题作业】p28：思考题；1、4。习题：2、6、1U毕业要求1：工程知识：能够将数学、自然 科学、机械工程基础知识和和车辆工程专业 知识用于解决汽车设计、制造、试验与检测 等领域复杂工程问题。毕业要求5：使用工具：能够针对车辆工程领 域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的 技术、资源、现代工程工具和信息技术工具， 包括对车辆工程领域复杂工程问题的计算与 仿真，并能够季节其局限性。课堂讨 论、习题 作业、方 案设计、 期末考 试教学目标1、2、3章 理想气体的 性质及热力 过程(4)掌握利用比热 容计算理想气 体的热力学 能、跳和荒的 变化；理解基 本热力过程及 多变过程与外 界热量、功量 交换的计算及 在p-v、 T-s图 上的表不。理想气体；状态 方程；比热容； 理想气体的热 力学能、焰和 端；基本热力过 程；多变过程； 压气机的热力 过程.1 .熟练掌握利用 比热容计算理想 气体的热力学能、 焰和燧的变化。2 .理解掌握基本 热力过程及多变 过程与外界热量、 功量交换的计算 及在p-v、T-s图上 的表示。3 . 了解压气机的 热力过程和提高 效率的方法。【本章】状态方程；定压 比热容；定容比 热容；焰；热力 学能；基本热力 过程。【本章难点】 绝热过程；多变 过程；温燧图【课前提问】常见的热力循环工质？ 【课堂讲授】理想气体；状态方程；比 热容；理想气体的热力学能、焰和燃； 基本热力过程；多变过程；压气机的热 力过程。【教学】讲授'案例教学' 混合式教学 【习题作业】p63: 4、5、6、1()、11、14毕业要求1：工程知识：能够将数学、自然 科学、机械工程基础知识和和车辆工程专业 知识用于解决汽车设计、制造、试验与检测 等领域复杂工程问题。毕业要求5：使用工具：能够针对车辆:匚程领 域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的 技术、资源、现代工程工具和信息技术工具， 包括对车辆工程领域复杂工程问题的计算与 仿真，并能够季节其局限性。课堂提 问、习题 作业、方 案设计、 期末考试教学目标1、2、3章节(学时)教学目标教学内容教学要求难点教学活动达成能力达成 途径支撑 目标章 热力学定律 (3)理解热力学定 律，熟悉卡诺 循环和卡诺定 理，并理解燃 的意义和孤立 系统的燧增原 理。热力学定律：卡 诺循环；卡诺定 律；燧：爆增原 理。1.掌握热力学定 律，熟悉卡诺循环 和卡诺定理。2.理解熠的含义 和孤立系统的烯 增原理。【本章】卡诺循环：卡诺 定律：病【本章难点】 孤立系统;燃增 原理。【课前提问】自然界开展的不可逆性。 【课堂讲授】热力学定律；卡诺循环； 卡诺定律；燧；燧增原理。【教学】讲授'案例教学' 混合式教学 【习题作业】p78: 1、3、4毕业要求1：工程知识：能够将数学、自然 科学、机械工程基础知识和和车辆工程专业 知识用于解决汽车设计、制造、试验与检测 等领域复杂工程问题。毕业要求5：使用工具：能够针对车辆工程领 域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的 技术、资源、现代工程工具和信息技术工具， 包括对车辆工程领域复杂工程问题的计算与 仿真，并能够季节其局限性。课堂提问、 习题作业、 期末考试教学目标1、2、3章 活塞式内燃 机循环(2)理解活塞式内 燃机热力循 环，会计算各 起始点的状态 参数和循环热 效率的计算， 知道提高热效 率的方法。混合加热循环； 定容加热循环； 定压加热循环1 .理解活塞式内 燃机的热力循环 过程2 .会计算内燃机 循环的状态参数 和循环热效率3 .知道提高内燃 机热效率的方法。【本章】定容加 热循环。【本章难点】混合加热循环【课前案例】内燃机是怎样工作的【课堂讲授】混合加热循环；定容加热 循环；定压加热循环【教学】讲授'案例教学'混合式教学【习题作业】P13)： 4、6毕业要求1：工程知识：能够将数学、自然 科学、机械工程基础知识和和车辆工程专业 知识用于解决汽车设计、制造、试验与检测 等领域复杂工程问题。毕业要求5：使用工具：能够针对车辆工程领 域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的 技术、资源、现代工程工具和信息技术工具， 包括对车辆工程领域复杂工程问题的计算与 仿真，并能够季节其局限性。课堂提问、 习题作业、 方案设计、 期末考试教学目标1、2、3五、课程考核与评分标准章节 (学时)教学目标教学内容教学要求难点教学活动达成能力达成 途径支撑 目标第七章导热(4)理解平壁、圆 筒壁的稳态导 热，掌握傅里 叶导热定律。温度场；热导 率；傅里叶定 律；导热基本定 律；平壁稳态导 热；圆筒壁的总 态导热；导热三 类边界条件。1 . 了解温度场的 相关知识，知道傅 里叶导热定律。2 .熟练掌握导热 微分方程及其简 化形式，理解平 壁、圆筒壁的稳态 导热。【本章】傅里叶导热定 律；大平壁导热;热导率【本章难点】 导热方程组；圆 筒壁导热。【课前提问】热量在空气中的传热【课堂讲授】热导率；傅里叶定律；导 热基本定律；平壁稳态导热；圆筒壁的 稳态导热；导热边界条件。【教学】讲授'案例教学' 混合式教学'翻 转课堂【习题作业】p!91: 1、2、6.毕业要求1：工程知识：能够将数学、自然 科学、机械工程基础知识和和车辆工程专业 知识用于解决汽车设计、制造、试验与检测 等领域复杂工程问题。毕业要求5：使用工具：能够针对车辆工程领 域匆杂工程问题，开发、选择与使用恰当的 技术、资源、现代工程工具和信息技术工具， 包括对车辆工程领域复杂工程问题的计算与课堂提问、 习题作业、 方案设计、 期末考试教学目标 1、2、3仿真，并能够季节其局限性。第八章对流（4）了解对流换热 微分方程组的 简化形式和牛 顿冷却公式， 掌握相似原理 及有关特征 数，懂得边界 层概念，了解 强迫对流换热 和自然对流换 热。对流换热；牛顿 冷却公式；对流 换热微分方程 组；特征数；边 界层理论；相似 原理；强迫对流 换热；自然对流 换热。L 了解对流换热 微分方程组的简 化形式和牛顿冷 却公式。2 .掌握相似原理 及有关特征数，懂 得边界层概念。3 . 了解强迫对流 换热和自然对流 换热的特点。【本章】牛顿冷 却公式；外表传 热系数；速度边 界层，热边界层, 特征数。相似理 论。【本章难点】对 流换热的影响因 素。【课前提问】夏天如何乘凉？【课堂讲授】对流换热：牛顿冷却公式; 对流换热方程；特征数；边界层理论； 相似原理；强迫对流换热；自然对流换 热。【教学】讲授'案例教学' 混合式教学 【习题作业】p234: 1、7.毕业要求1：工程知识：能够将数学、自然 科学、机械工程基础知识和和车辆工程专业 知识用于解决汽车设计、制造、试验与检测 等领域复杂工程问题。毕业要求5：使用工具：能够针对车辆.工程领 域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的 技术、资源、现代工程工具和信息技术工具， 包括对车辆工程领域复杂工程问题的计算与 仿真，并能够季节其局限性。课堂提问、 习题作业、期末考试教学目标 1、2、3第九章 辐射掌握辐射换热 的基本概念和 定律，理解黑 体辐射的基本 定律，了解实 际物体辐射换 热的计算方 法。热辐射；黑体辐 射；灰体的辐射 特性、基尔霍夫 定律；辐射换热 的计算方法。1.掌握辐射换热 的基本概念、基本 定律和研究方法， 2.理解黑体辐射 的基本定律，了解 实际物体辐射换 热的计算方法。【本章】热辐射：灰体； 黑体；辐射强度: 斯特藩-波尔次 满定律【本章难点】 普朗克定律；蓝 贝特定律。【课前提问】日光照射的作用？【课堂讲授】热辐射；黑体：灰体；黑 体的辐射、基尔霍夫定律；辐射换热的 计算。【教学】讲授'案例教学' 混合式教学【习题作业】p266: 1、7.毕业要求1：工程知识：能够将数学、自然 科学、机械工程基础知识和和车辆工程专业 知识用于解决汽车设计、制造、试验与检测 等领域复杂工程问题。毕业要求5：使用工具：能够针对车辆工程领 域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的 技术、资源、现代工程工具和信息技术工具， 包括对车辆工程领域复杂工程问题的计算与 仿真，并能够季节其局限性。（一）考核表4教学目标的考核（二）总成绩构成序 号教学目标考核内容考核1通过对热工基础的学习，掌握工程热 力学的基本理论，理解工程热力学在 内燃机热力循环中的运用。热能；热量；状态方程；状 态参数坐标图；可逆工程； 热力循环；功。热力学、定 律；热力学能；闭口系统和 开口系统的能量方程；轴功, 技术功，焰；卡诺循环；卡 诺定律；靖；爆增原理；混 合加热循环；定容加热循环。课堂提问与讨 论、作业、期末 考试2掌握导热、对流换热和辐射换热的基 本理论，理解传热学理论在车辆工程 中的运用。傅里叶定律；导热基本定律; 平壁稳态导热；圆筒壁的稳 态导热；牛顿冷却公式；对 流换热微分方程组；特征数; 边界层理论；相似原理；强 迫对流换热；自然对流换热。 热辐射；黑体辐射，；灰体的 辐射特性、辐射换热的计算 方法。课堂提问与讨论、 作业、方案设计、 期末考试3培养学生正确的学习态度，开阔学生 的专业知识视野，能运用热工基础学 科的理论知识分析、解决车辆工程中 热工领域的相关问题。传热在内燃机中的应用，提 高内燃机燃烧性能的方法 和措施。课堂提问与讨 论、作业、期末 考试表5总成绩构成表序号教学目标教学目标在各考核（环节）中的比例教学目标占课堂提问研讨+ 考勤作业方案设 计期末考试总成绩比例1掌握工程热力学的基本理论，理 解工程热力学在内燃机热力循环 中的运用。60%55%35%50%52.25%2掌握导热、对流换热和辐射换热 的基本理论,理解传热学理论在 车辆工程中的运用30%40%60%40%40.5%3培养学生正确的学习态度，开阔 学生的专业知识视野，能运用热 工基础学科的理论知识分析、解 决车辆工程中热工领域的相关 问题。10%5%5%10%7.25%考核占总成绩比例15%15%10%60%100%(三)评分标准本课程考核：形成性评价(平时成绩)占40%,结果性评价(期末考试成绩)占60%。形成性评价:包括课堂提问研讨(10%)、作业(15%),检测方案设计(10%)和学习习惯(考勤、课堂表现等,5%)o1 .课堂研讨提问评分标准(10%)课堂研讨提问可提高学习兴趣，调到学生课堂注意力，增强教学效果。采用现场打分、教学手册记t或混合式 教学自动记录。围绕课程教学进度设计问题，回答正确哈理，发言积极，学习态度认真即为总分值A (90%), 回答基本正确B (80%),回答局部正确C (70%),回答模糊、但内容合理D (60%),答案完全错误或不会 回答E (50%) o2作业评分标准(15%)作业要求结合教学内容，完成，严格杜绝袭。具体的评分标准如下：考核内容A (95%)B (85%)C (75%)D (55%)作业完成进度按时完成按时完成延时完成没有完成知识掌握情况80%以上概念清晰 准确60%以上的概念清 晰准确40%以上的概念清 晰准确40%以下的概念 清晰准确思路清晰，结果 正确80%以上60%以上40%以上40%以下表达分析解决问 题能力理论联系实际，完成 作业，有分析解决问 题能力，结果正确、 合电、。基本完成作业，有 一定分析解决问题 能力有一定分析解决问 题能力，但结果正确 性与性缺乏无完成作业能力3期终考试(10%)以期中所学习的内容为主进行考核，以试卷进行。题型共分为五大翘，包括：填空题、选择题、判断题、简 答题、读图分析题(或画树与简图进行特性分析)o考试内容结合教学大纲与课程目标，做到期中之前9算以上的覆盖率，内容涉及汽车底盘的各个零部件或系统 等,既有基本概念、基本构造、基本原理，也更强调知识的综合性和实践性，以检验半学期以来教学及学习效 果，对成绩进行大致分析，找出问题，并在下班学期的教与学中进行改进。4.学习习惯(考勤及课堂表现)5%以课堂考勤为主：出勤率95%以上为(A) ； 85%及以上为(B) ； 75%以上为(C)；小于75%为(D)。