《熱工基礎(chǔ)與流體力學》課程教學大綱（機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)）

《材料力學》課程教學大綱一、課程簡介課程中文名熱工基礎(chǔ)及流體力學課程英文名Fundamentalsofthermodynamicsandfluidmechanics雙語授課□是eq\o\ac(□,√)否課程代碼24112072課程學分2總學時數(shù)32（含實踐4）課程類別□通識教育課程□公共基礎(chǔ)課程eq\o\ac(□,√)專業(yè)教育課程□綜合實踐課程□教師教育課程課程性質(zhì)eq\o\ac(□,√)必修□選修□其他課程形態(tài)□線上eq\o\ac(□,√)線下□線上線下混合式□社會實踐□虛擬仿真實驗教學考核方式eq\o\ac(□)閉卷?開卷□課程論文□課程作品□匯報展示?報告eq\o\ac(□,√)課堂表現(xiàn)□階段性測試eq\o\ac(□,√)平時作業(yè)eq\o\ac(□,√)其他（可多選）開課學院機器人工程學院開課系(教研室)機械制造工程面向?qū)I(yè)機械設(shè)計制造及其自動化開課學期第5學期先修課程高等數(shù)學、大學物理、理論力學、材料力學等后續(xù)課程液壓傳動與控制、機電傳動控制等選用教材熱工基礎(chǔ)與流體力學[M].盧改林編.中國水利水電出版社出版社,2012.5參考書目流體力學與熱工基礎(chǔ)[M].陳禮編.清華大學出版社,2012.05課程資源無課程簡介熱工基礎(chǔ)與流體力學是高等工科院校機械類專業(yè)必修的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。支撐專業(yè)畢業(yè)要求4和畢業(yè)要求7。課程內(nèi)容及主要任務(wù)：課程主要內(nèi)容包括工程熱力學、流體力學和傳熱學三大部分。理解工程熱力學和傳熱學的基本概念、基本原理和基本定律，理解流體靜力學和動力學的含義,了解流體力學在機械制造行業(yè)中的重要性；習得能量轉(zhuǎn)換規(guī)律和有效利用能量的基本知識，熟悉流體力學的一些基本方程和基本原理，培養(yǎng)學生綜合運用所學知識去分析和解決實際問題的能力。提升學生的愛國情懷和科學素養(yǎng)，培育工匠精神，堅定民族復興的責任感和國家使命感。二、課程目標表1課程目標序號具體課程目標課程目標1具備一定的科學素養(yǎng)，理解工程熱力學和傳熱學的基本概念、基本原理和基本定律、流體靜力學和動力學的含義，具備嚴謹?shù)目茖W精神。課程目標2了解工程熱力學、傳熱學、流體力學常用的分析方法，培養(yǎng)學生對簡單熱力學和流體力學問題的分析和求解能力，樹立科技報國的情懷；為今后從事專業(yè)工作，進行創(chuàng)新實踐打好基礎(chǔ)。課程目標3習得能量轉(zhuǎn)換規(guī)律和有效利用能量的基本知識，熟知流體力學的一些基本方程和基本原理，培養(yǎng)學生綜合運用所學知識去分析和解決實際問題的能力表2課程目標與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標畢業(yè)要求4：研究：能夠基于科學原理并采用科學方法對機械工程及相關(guān)領(lǐng)域復雜工程問題進行研究，包括設(shè)計實驗、建模、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論?！綡】指標點4.3：能夠分析與解釋實驗結(jié)果，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。1畢業(yè)要求7：環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：能夠理解和評價針對機械工程領(lǐng)域復雜工程問題的工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響【M】指標點7.1：了解環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的政策與法規(guī)，理解環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展對本專業(yè)工程實踐的重要性。2課程學習內(nèi)容與方法（一）理論學習內(nèi)容及要求表3課程目標、學習內(nèi)容和教學方法對應(yīng)關(guān)系序號課程模塊學習內(nèi)容學習任務(wù)課程目標學習重點難點教學方法學時1熱力學基本概念和基本定律熱工基礎(chǔ)的研究內(nèi)容熱力學基本概念熱力學第一定律熱力學第二定律1．課堂提問。2．拓展閱讀3．作業(yè)：課后習題課程目標11.熱力學基本概念2.封閉熱力系的能量方程并熟練應(yīng)用3.評價循環(huán)經(jīng)濟性的指標：熱效率、制冷系數(shù)、制熱系數(shù)，掌握卡諾循環(huán)、卡諾定理及對工程實際的指導意義；講授法82傳熱的基本方式與過程熱傳導熱對流熱輻射傳熱過程簡介1．課堂提問2．拓展閱讀3．作業(yè)：課后習題課程目標21.熱傳導的概念和特點2.熱對流的概念和特點3.熱輻射的概念和特點4.綜合傳熱過程的分析計算講授法83流體靜力學1.平衡流體上的作用力2.流體平衡的微分方程3.重力場中的平衡流體4.靜壓強的計算5.平衡流體對壁面的作用力1．課堂提問2．拓展閱讀3．作業(yè)：課后習題課程目標11.掌握作用于靜止流體上的力；2.熟悉流體靜壓強及其特性；3.掌握靜止流體的平衡微分方程；4.掌握重力作用下靜止流體中的壓強分布規(guī)律；講授法84流體動力學1.流體運動的幾個基本概念2.連續(xù)方程式3.伯努利方程式1．課堂提問2．拓展閱讀3．作業(yè)：課后習題課程目標21.熟悉質(zhì)點導數(shù)、跡線與流線、流束與管束、流量與凈通量的含義和計算式；2.掌握理想流體的流線與伯努利方程，并了解伯努利方程的一些工程應(yīng)用。講授法65熱換器和流體在管路中的應(yīng)用換熱器傳熱的強化與削弱管路中流體流動的兩種狀態(tài)能量損失的兩種形式管路計算1．課堂提問2．拓展閱讀3．作業(yè)：課后習題課程目標1彎扭（拉）組合變形構(gòu)件的強度計算和剛度計算。講授法討論法2實驗學習內(nèi)容及要求序號項目名稱實驗類型實驗性質(zhì)學習內(nèi)容（明確重點難點）課程目標學時1水泥熟料預熱器的熱平衡分析設(shè)計性實驗必做1.物料平衡和熱平衡的計算（重點）2.熱工技術(shù)參數(shù)計算（重點）3.預熱器的分析（難點）課程目標1課程目標2課程目標32實驗要求：1.分組要求（如8人1組）；2.實驗準備（資料收集、文獻整理）；3.提交報告任務(wù)書2水靜壓強實驗驗證性實驗必做1.理解流體靜力學基本方程及等壓面的概念（重點）2.理解封閉容器內(nèi)靜止液體表面壓強及其液體內(nèi)部某空間點的壓強（難點）3.觀察壓強傳遞現(xiàn)象(難點)課程目標1課程目標2課程目標32實驗要求：1.分組：8人1組；2.實驗準備（①水靜壓強實驗裝置實驗前調(diào)試；②預習水靜壓強實驗的實驗原理和實驗步驟；③準備實驗報告冊）；3.其他具體要求詳見實驗指導書。四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表4-1課程目標、考核內(nèi)容與考核方式對應(yīng)關(guān)系課程目標考核內(nèi)容所屬學習模塊/項目考核占比考核方式課程目標11.熱力學基本概念172.8%課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、開卷考試2.傳熱過程簡介23.熱力學基本定律的應(yīng)用14.流體靜力學的基本概念35.流體運動的基本概念和伯努利方程46.換熱器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理57.管路計算5課程目標21.傳熱過程的分析計算227.2%課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、開卷考試2.傳熱的基本過程23.流體平衡的微分方程34.靜壓強的計算35.流體的連續(xù)方程式和伯努利方程式4表4-2課程目標與考核方式矩陣關(guān)系課程目標考核方式考核占比開卷考試成績比例60%課程作業(yè)成績比例12%課程學習表現(xiàn)成績比例16%課程實驗成績比例12%課程目標170%60%80%90%72.8%課程目標230%40%20%10%27.2%（二）成績評定1.平時成績評定（1）課堂表現(xiàn)（40%）：通過學生的課堂表現(xiàn)、提問與發(fā)言、學習態(tài)度，學習筆記及出勤等情況來評定成績。（2）作業(yè)完成情況（30%）：圍繞課程學習目標設(shè)計和安排作業(yè)，以鞏固所學知識，并檢測學生對知識點的掌握和運用情況。批改作業(yè)時根據(jù)每位學生完成作業(yè)的質(zhì)與量，給出等級并予以記載。（3）實驗報告（30%）：對學生做實驗的態(tài)度、撰寫實驗報告等進行評價。2.期末成績評定期末考核成績占總成績的60%，采用100分制試卷，開卷考核形式，考核內(nèi)容為五大課程模塊。課終考核方式為開卷考試，考察學生對基本概念、基本定律和基本過程，計算公式和具體方法的理解與運用等。要求學生掌握基本概念及基本定律、計算公式，運用相關(guān)方法解決相關(guān)問題。3.總成績評定總成績應(yīng)由平時考核成績和期末開卷考核成績構(gòu)成，總成績（100%）=平時成績（40%）+期末成績（60%）（三）評分標準熱工基礎(chǔ)及流體力學課程非試卷考核項目以下表5為準。表5評分標準（非試卷考核項目）考核項目評分標準優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)課堂表現(xiàn)能夠積極發(fā)言、回答問題，互動效果良好，問題回答正確。能夠積極發(fā)言、回答問題，互動效果良好，問題回答較為正確。課堂發(fā)言、回答問題不夠積極，互動效果較好，問題回答基本正確。課堂發(fā)言、回答問題不夠積極，互動效果一般，問題回答不正確。課堂沒有發(fā)言，從不參與課堂互動。課程作業(yè)（1）能夠完全正確分析工程實際問題，建立工程項目管理思維；（2）能完全正確結(jié)合熱工基礎(chǔ)和流體力學有關(guān)知識撰寫課程作業(yè)報告，且報告與工程實際相一致。（1）能夠較好分析工程實際問題，建立工程項目管理思維；（2）能較好結(jié)合熱工基礎(chǔ)和流體力學有關(guān)知識撰寫課程報告，且報告與工程實際相一致。（1）基本能夠分析工程實際問題，建立工程項目管理思維；（2）基本能結(jié)合熱工基礎(chǔ)和流體力學有關(guān)知識撰寫課程報告，且報告與工程實際基本相一致。（1）能夠分析工程實際問題，建立