资源描述
《热工基础》课程标准
一、课程定位.课程背景
为了培养轮机工程技术专业学生的专业素质,使学生加深对船舶机械的工作 原理的掌握,提高船舶机械设备故障的分析能力和管、用、养、修的能力,依据 STCW78公约马尼拉修正案、国家海事局高级船员最新考纲和现代船舶轮机管理 的工作需求设置了 “热工基础”课程。
1 .课程性质
《热工基础》是海洋船舶轮机工程技术〈轮机管理〉的一门主干专业基础课 程,属必修课。其知识点是海船船员二/三管轮适任考试课程《船舶辅机》的考 证内容。
2 .课程作用
3000KW及以上船舶二、三管轮的主管设备运行和管理涉及到很多《热工基 础》的知识,学习《热工基础》,有助于学生对船舶机械的工作原理的掌握,有 助于提高船舶机械设备故障的分析能力,提高对船舶机械管、用、养、修的技能, 有助于专业素质的培养,还可为《船舶辅机》、《液压技术》、《船舶柴油机》 等专业课程中的泵类、液压装置、通风制冷空调装置、锅炉、压缩机、柴油机等 的学习奠定必要的理论基础。
4后续课程:船舶柴油机
专业核心课程
3 .前后续课程船舶辅机
液压技术
2
热工基础
专业基础课
—前导课程:高中物理 高等数学
基础课程
二、课程教学目标(知识、能力、素质)课程总体目标:通过任务引导的工程活动,使学生掌握流体处于平衡与运动中的 基本力学规律及在轮机工程中的应用;掌握热力学基本概念、所用工质的性质、 热力过程、热能与机械能相互转换规律及在轮机工程中的应用;掌握热传递的基 本规律及在轮机工程中的应用。
课程具体目标
1)知识目标:
(1)掌握流体的主要物理性质;流体静力学基本方程、意义和应用;流体 流动的基本概念;连续性方程及应用;理想流体伯努里方程、实际流体伯努里方 程和伯努里方程的应用;流体流动的两种形态及判别;流体在流动中的阻力和水 头损失。
(2 )掌握热力学基本概念;理想气体概念及热力性质;热力学第一定律、 热力学第二定律的实质及表述;热量、容积功的计算和异同点;卡诺循环、逆卡 诺循环的组成、经济性指标及指导意义;卡诺定理;理想气体的热力过程;喷管、 扩压管断面的变化规律及变化条件、应用;临界压力比、流速计算;活塞式压缩 机的理想循环组成;不同压缩过程耗功大小的比拟;容积效率及影响因素;多级 压缩的应用及最正确增压比;内燃机实际循环的理想化及理想循环的组成、理想循 环在p-v、T-s图上的图形;影响理想循环热效率的因素及提高循环热效率的途 径;水蒸气的定压形成p-v、h-s图;水蒸汽表、水蒸汽的基本热力过程;制冷 剂的p-h图;蒸汽压缩制冷的理想循环;影响制冷系数的因素;湿空气的基本概 念;湿空气参数;湿空气的h-d图;湿空气的典型过程。
(3 )掌握导热、对流换热、辐射换热的基本概念、影响导热系数、对流换 热系数、黑度的因素;传热概念、削弱、增强传热措施在轮机工程中的应用;船 用热交换器的类型、结构、原理、性能特点。
2)能力目标
(1 )能够应用流体的主要物理性质、静力学方程、连续性方程和动力学方 程解决3000KW及以上船舶二、三管轮的主管设备中涉及的实际流体问题;能对 涉及的管路进行阻力分析,能提出有效的减少阻力的方法;
(2 )能应用热力学两定律分析3000KW及以上船舶二、三管轮的主管热力 设备中相关的热力过程及热力循环,能判断热能与机械能转换过程的影响因素, 能指出提高热力设备能量转换的有效途径和方法;
(3 )能应用传热学规律,分析柴油机、制冷装置、空调装置、船用辅锅炉 和各类热交换器传热过程,为改进设备和节约能源有效地提出增强传热或削 弱传热的途径。
3)素质、情感目标
(1 )培养学生良好的职业道德、工作责任心和吃苦耐劳的品质。培养学生 的服从意识与团队协作精神和沟通能力。
(2 )培养学生良好的学习习惯和语言表达能力,。
(3)培养学生的学习能力,具有敏捷的情景意识与正确判断分析能力和解 决问题的能力。
三、课程设计理念与思路
课程设置依据:依据STCW78公约马尼拉修正案、国家海事局高级船员最新考 纲和现代船舶轮机管理的工作需求设置“热工基础”课程;同时考虑到“以职业 素质为基础,以适岗能力为本位”的教育教学指导思想和航海高职高专学生的认 知规律,以满足远洋船舶轮机人才需求、船舶轮机岗位群能力的需求和对于高级 船员的适任要求。
课程目标定位:培养轮机工程技术专业学生的专业素质,使学生加深对船舶 机械的工作原理的掌握,提高船舶机械设备故障的分析能力和管、用、养、修的 能力。根据船舶轮机岗位群的三个级别(支持级、操作级、管理级),课程的目 标定位于管理级高级船员一一二/大管轮。.
课程内容选择标准:根据STCW78/95公约马尼拉修正案(2010)和国家海事 局2012年3月公布实施的高级船员最新考纲,确定课程内容,即将课程内容与国 际公约对接、与国家海事局考试要求对接,建立课、证融通的课程体系。同时, 对课程内容的取舍,还要兼顾现代轮机管理的实际要求,征求航运企业专家的意 见,做到与时俱进,实现课程内容与轮机现实要求的对接。
课程设计思路:遵循“理实结合”的职业教育理念,将课程内容设计为三个 学习模块:
・流体力学
•工程热力学
・传热学
学习程度用语说明:根据“以职业素质为基础,以适岗能力为本位”的指导 思想,将热工基础课程内容的学习程度分为“了解”、“掌握”和“熟练”三个层 次。
四、课程内容选取与组织
1 .内容选取
选取原那么:
(1) STCW78/95公约马尼拉修正案(2010)和国家海事局2012年3月公布实施 的高级船员最新考纲;
(2)综合来自学院轮机工程技术专业指导委员会成员对该课程的建议;
(3)对毕业生跟踪调查反应意见。
选取方法:
1 .企业调研
2 .岗位能力要求和适任考试标准分析
3 .典型工作任务选取
4 .教学内容确定
5 .教学效果评价
6 .教学内容修订
7 .内容的组织与安排
(1)课程内容及学时分配
学习模块
学习任务
课时
1
流体力学
单元一流体的主要物理性质
14
单元二流体静力学方程及应用
单元三流体运动学基础
单元四流体动力学基础
2
工程热力学
单元一基本概念
26
单元二热力学第一定律
单元三热力学第二定律及卡诺定律
单元四理想气体的定义、热力性质及热力过程
单元五水蒸气
单元六气体和蒸气的流动
单元七 压缩机的热力过程
单元八气体动力循环
单元九蒸汽动力循环
单元十蒸气压缩制冷循环
单元十一湿空气
3
传热学
单元一热传递的三种基本方式和特点
14
单元二三种基本的传热过程
单元三 强化、削弱传热的基本途径
单元四 热交换器的种类、结构、原理及性能
总计
54
(2)现场教学工程及组织
现场教学工程
教学场所
时间
性质
气体动力循环
柴油机工作循环
轮机模拟机舱
课内
现场参观
理想气体的性质
气体定压比热的
测定
轮机工程基础实
验室
课内
现场操作
水蒸气
饱和蒸汽p-t曲
线测定
轮机工程基础实
验室
课内
现场操作
(3)课程教师安排
授课内容
授课教师
授课方式
理论知识
专任教师
系统讲授
现场教学
专任教师
现场操作
七、教学条件
L校内实训条件
空气压缩机实验室、制冷空调实验室、燃油锅炉实验室、动力装置拆装 实训室、轮机工程基础实验室等,通过这些实验室完成饱和压力与饱和温度 对应关系的实验和相关现场教学。具体设备配备如下表。
序号
场地、设备、设施
要求
备注
1
制冷压缩机
1台
活塞式
2
活塞式空气压缩机
6只
水冷式
3
锅炉水位计
2只
4
船舶空调系统
1套
5
柴油机
4台
四冲程6135柴油机
6
测压仪表
2只
7
船舶伙食冷库系统
1套
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