能源与动力工程专业.docx

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能源与动力工程专业

能源与动力工程专业

核心课程建设标准

贵州大学电气工程学院

二〇一六年

《传热学》课程建设标准

课程建设是教学建设的重要内容，是实现人才培养目标、深化教学改革、提高教学质量的根本保证。

《传热学》是能源与动力工程专业的必修课，是研究热量传递规律的一门科学，广泛应用于能源、动力、化工、电工等领域，是现代技术科学的主要技术基础学科之一。

课程的目的是通过该门课程的学习，使学生基本掌握典型结构的导热、对流换热、辐射换热的计算方法，热交换器的选型和设计方法。

因此，建设好这门课是非常有必要的。

一、课程教学团队

1、课程负责人

本课程的课程负责人由教学经验丰富的老师担任。

主要负责课程的教学组织、课程的建设与管理工作。

2、课程团队

课程组成员职称结构合理（副教授2人、讲师1人），其中博士2人（在读），硕士1人；知识结构和年龄结构合理，均能够独立承担课程教学工作。

1钱进副教授负责课程建设与管理、教学

2龚德鸿副教授负责课程建设、教学

3李环讲师负责课程建设、教学

二、教学内容

1、教学大纲

本课程参考了浙江大学、西安交通大学、上海交通大学本门课程的教学大纲，结合了我校能源与动力工程的培养目标和学生实际编写。

2、课程教学内容

课程的主要内容包括：

序号

章节

内容

学时分配

合计

讲课

习题课

讨论课

实验（上机）

其他

1

第一章

绪论

2

2

第二章

导热基本定律及稳态导热

14

2

3

第三章

非稳态导热

4

4

第四章

导热问题的数值解法

6

5

第五章

对流换热

12

6

第六章

凝结与沸腾换热

2

7

第七章

热辐射基本定律及物体的辐射特性

8

8

第八章

辐射换热的计算

8

2

9

第九章

传热过程与换热器

4

合计

60

4

64

1）采用双语教学，从教学大纲、教学日历、教案、多媒体课件等方面做了大量工作，现已有一套完整的教学资料，并已上传至贵州大学网络教学平台上。

双语教学已按规划实施。

2）教学过程中加强了理论与实际的结合，一方面注意把理论讲“深”、讲“透”、讲“精”，防止照本宣科，简单重复，繁琐论证；另一方面尽量结合学生实际，举例、分析以学生感性经验为基础；此外教学内容要充分考虑到学生的实用性。

考虑对于提高学生的能力有用，考虑学生在后期课程的学习中有用和学生毕业后的教学工作中有用，在教学中还注意了尽可能将新的理论、新的知识、新的技术传授给学生。

3、教学手段和方法

在教学方法和手段上，以多媒体课件讲解为主，黑板板书为辅，中英文穿插教学，以追求教学效果的最优化。

综合实际的情况以及教学的经验，本课程的教学主要采取四个步骤：

（1）先用中文PPT把每一章的主要内容给学生讲解，讲解过程中教会学生使用英语专业词汇，这样学生就会对每一章的重点知识有了解并且学会重点词汇的英语表述。

（2）带领学生阅读英文教材的重点内容，并讲解英文例题。

这一过程非常重要，因为英文书很厚，如果让学生自己回去看非常盲目，所以教师找出重点内容与学生一起阅读，互动，可以使学生更深入的掌握每一章的重点知识。

另外，英文书针对某些问题，比中文书讲的更透彻，这也是阅读英文书的重要理由之一。

（3）采用英文PPT对每一章内容进行总结，复习，使得学生通过中英文的讲授后，彻底吃透每一章的知识。

（4）布置的作业包含中英文题，这就使得学生将学习理论知识应用到实际计算中去。

通过这四个步骤，使得传统的教学方法和新的教学方法完美地融合在一起，提高了教学质量。

4、实践教学

根据实验教学大纲要求，开设了热管换热器等相关实验。

另外，课程组在实验教学方面大胆进行创新，除开设传热学基础实验外，还编写了“热和流体数值实验指导书”，将利用实验设备进行的验证性实验与利用计算机进行的数值实验有机结合，不仅使学生通过实验获得基本概念、理论公式、典型现象的实物验证，加深课程内容的理解，也训练和培养了学生采集数据、处理数据分析结果的能力；从而使学生初步掌握用计算机求解热和流体问题的方法，从而提高学生应用计算机解决工程实际问题的能力。

另外，鼓励学生多参加科研活动，参与大学生创新性实验项目。

5、教材及相关资料

传热学由于采用双语教学，选用中英文教材，中文教材为面向21世纪课程教材，也是普通高等教育“九五”国家级重点教材。

英文教材的选取对于双语教学是极为重要的。

选用原版英文教材可以使学生读到原汁原味的英语，但是，在阅读和理解上会有一定的困难，还会打消学生的学习积极性。

为了更好地实施教学，本课程选用的是世界优秀教材（中文版）。

另外，为了满足传热学实验的要求，配备有实验指导书。

中文教材：

《传热学》（第四版），杨世铬，陶文铨编著，高等教育出版社。

英文教材：

《HEATTRANSFER》SecondEdition,YUNUSA.CENGEL著，冯妍卉改编

参考教材：

《传热学》，俞佐平编，高教等育出版社；

　　　　　《传热学》，赵镇南编，高教等育出版社；

　　　　《传热学》，戴锅生编，高教等育出版社；

　　　　　《热管技术及其工程应用》，庄骏，张红编，化学工业出版社；

　　　　　《HeatTransfer》，

三、教学过程

1、教学组织

1）争取每年至少有一位中青年教师去国内高水平大学进修半年到一年，以提高业务水平。

2）开展教学改革与教学法研究活动，多参加全国性的教学改革研讨会，并争取在全国性期刊上发表有关教学改革方面的文章。

3）对本课程进行听课检查等评估。

2、课堂教学

教学内容符合教学大纲要求，以课堂讲授为主，辅以课堂提问、讨论等多种形式。

通过课堂提问的方式，即吸引了学生的注意力，又可反馈其对知识点的理解和掌握的情况。

此外，还可为学生指定需要阅读的资料和图书，充分利用广泛的教学资源，扩展学生的视野。

鼓励教师组织学生以课堂讨论的形式，实现师生之间、学生之间的互动，有效地调动学习积极性，激发学生的学习潜能。

另外，针对每章课后重点习题给学生进行讲解并且批改。

3、成绩考核

成绩的考核主要包含两大方面：

1）考试成绩，占80%。

考试内容符合教学大纲要求，试卷分为A、B卷。

考试知识点覆盖整本书的重点内容，分别以简答、推导、计算等不同难易程度题目出现。

本课程采取半开卷考试的形式进行考核，允许带英文资料。

试卷中的中文题目和英文题目各占50%，英文题目必须用英文进行作答。

这种考试方式避免了学生只会死记硬背，而是学会运用资料进行做题，既提高学生的英文能力，又能使学生灵活运用所学的专业知识。

2）平时成绩，占20%。

平时成绩包含了平时的课堂讨论、出勤和作业等情况。

四、教学研究与改革

课程组成员积极承担省、校等各级教学改革研究项目:

1）参加省级项目2项

（1）贵州大学省级本科教学工程项目“传热学”课程双语教学（2015年立项）；

（2）省教育厅2007年立项项目“热能与动力工程专业创新层次实践平台构建及内容建设”；1.8万元。

2）参加校级项目3项

（1）贵州大学第三批特色专业建设（热能与动力工程专业，2008年立项）；

（2）传热学双语示范教学（2007年立项）；

（3）传热学重点课程建设（2006年立项）。

五、教学评价

通过学生、同行对“传热学”课程教学效果的评价，才能进一步提高教学效果，改善教学不足，目前该项工作正在本课程中实施。

六、课程建设的预期目标

1）修订和完善课程的教学大纲、实验教学大纲、教案、实验指导书。

2）进一步充实和完善自制的PPT版多媒体课件。

3）积极进行考试方法的改革并且多开展教学改革与教学研究活动。

传热学是能源与动力工程专业基础课的一枚基石，是学生解决工程实际问题的知识源泉。

综合考虑学校的具体教学情况和学生自身的条件，积极开展该课程建设和实践改革。

只有在课程建设与教学方法改革的实践中不断摸索、研究和总结，才能使教学体系更科学、结构更合理，不断提高学生的基础知识储备水平，增强学生解决专业实践问题的能力。

《工程流体力学》课程建设标准

一、课程概况

本课程是力学的一个分支，具有系统的理论体系，并密切结合实际。

着重讲述流体的性质、平衡规律和一维流动的几个基本方程，对工程中经常遇到的管内流动等问题，作了较为详细的叙述，本课程还讲述流体的二维流动的基础知识，并且进一步推导了三维流动的连续性方程、欧拉方程和纳维尔—斯托克斯方程。

本课程要求先修“高等数学”、“大学物理”、“工程力学”等课程。

本课程与“工程热力学”、“传热学”一起构成了能源与动力工程专业的专业基石，统称为热工基础课程。

教学计划中本课程与“工程热力学”平行开设，“传热学”在后一学期开出。

三门课程中，“工程流体力学”处于更为基础的地位。

“传热学”课程中讨论的对流换热规律与流体流动的特性有着密不可分的联系，“泵与风机”、“热工测量仪表”、“锅炉原理”、“汽轮机原理”等后续课程也都离不开本课程所奠定的知识基础。

在2016版能源与动力工程专业培养方案和指导性教学计划中，“工程流体力学”为专业课程必修模块，4个学分，在第二学年春季学期开课。

二、课程教学团队

“工程流体力学”课程教学团队共有3名专职教师，课程负责人为虞育杰，主要负责课程的教学组织、课程的建设与管理工作，其他团队成员包括钱进、赵正红，团队成员基本情况如表所示。

序号

教师

职称

团队分工

负责工作

1

虞育杰

副教授

负责人

课程建设、管理、教学

2

钱进

副教授

成员

课程建设、教学

3

赵正红

讲师

成员

课程建设、教学

三、教学内容

1、教学大纲

　　参见附录1

2、课程教学内容

课程主要内容包括：

1）流体流动的基本概念

2）流体静力学

3）流体动力学

4）相似原理及量纲分析

5）粘性流体的一维流动

6）气体的一维定常流动

7）理想不可压缩流体的有旋流动和无旋流动

8）黏性流体绕物体的流动。

通过本课程的学习，使学生掌握流体的平衡和运动规律，学会必要的流体力学分析与计算方法，并具有一定的实验技能。

3、教学手段和方法

目前本课程正在进行的虚实结合、工程案例教学改革是2014年度省级教改项目“与虚拟仿真相结合的能源与动力工程专业课程体系改革”的重要内容之一，通过虚拟仿真手段引入课程理论教学能有效调动学生的学习积极性，促进学生的积极思考，激发学生的学习潜能。

4、实践教学

本门课程的实践性教学环节，在与本课程内容相关的两个独立设课的实践性环节—“热工基础综合实验

（1）”和“热流体数值实验”中开展。

、热工基础综合实验

（1）”中工程流体力学相关实验主要是流动问题的验证型设备实验。

“热流体数值实验”中，主要是利用大型正版CFD软件Fluent开展的流动问题的数值模拟实验，旨在培养学生的创新思维、提高学生的实践动手能力。

5、教材及相资料

“工程流体力学”选用“普通高等教育十二五国家级规划教材”“工程流体力学”（第二版，杜广生，中国电力出版社）为授课教材，并选用其他优秀本科教材（流体力学，孔珑著，高等教育出版社；周云龙，工程流体力学（第二版），中国电力出版社）为参考教材。

根据实验室工程流体力学课程配套实验设备及拥有的正版大型CFD软件Fluent，设计了流动问题验证型设备实验和流动问题数值模拟实验等多个实验项目，编制了实验大纲和实验指导书，使实验环节能有序、正常进行。

四、教学过程

1、教学组织

　　有组织地开展“工程流体力学”课程教学活动是保证教学环节有序、质优的保证，本课程团队在每次课程开讲之前，对教学内容、教学方法、成绩考核方式进行讨论，制定合理的教学内容讲授方式和方法，并于开课第一周提交教学日历，在期中开展听课检查等教学评估制度，在课程结束进行课程教学质量总结。

2、课堂教学

　　“工程流体力学”是理论性很强、复杂性很高的技术基础课程，对学生的数学和物理基础要求很高。

为提高教学质量，保证教学效果，课程采用课堂教学与网络辅导相结合的教学方法，在课堂教学中采用多媒体加板书方式进行理论讲解，利用学校网络教学平台进行师生互动和小组讨论，开展课程难点的进一步讲解和作业辅导。

传统教学模式与现代教育技术的有机结合，有效延伸了课堂的空间与时间。

3、成绩考核

为正确评价学生学习成果，本课程改变以往一考定成绩的方式，重视学生的平时表现，以出勤、课堂表现、小组讨论、实践环节表现等评估平时成绩，分值占总分的20%，期末考试成绩占80%。

考试卷采用三种以上题型，其中基础分值不超过50%，考试内容覆盖课程教学内容的80%以上，正考卷与补考卷重复率不超过30%，并对教师批评试卷提出相应规定，力争公正、客观评价学生成绩。

五、教学研究与改革

积极开展教学改革是使课程教学具有生命力的主要措施，课程团队近三年已完成教学改革项目2项，其中省级1项、校级1项，发表教学改革论文2篇。

未来课程团队还将继续积极申报省级、校级和院级教学改革项目，并力争使本门课程有序建设为校级重点课程和省级精品课程。

六、教学评价

通过学生、同行对“工程流体力学”课程教学效果的评价，才能进一步提高教学效果，改善教学不足，目前该项工作正在本课程中实施。

七、课程建设目标

今后三年，本门课程建设目标如下：

（1）进一步完善与教材配套的与学生实际情况相符合的多媒体课件

（2）在启发式的教学方法基础上探索“参与式”和反转课堂的教学方法，充分调动学生的学习主动性与积极性。

（3）积极进行考试方法的改革，探索全面、合理、能充分调动学生学习积极性的课程成绩考核方法。

（4）实施因材施教方针，对部分或个别拔尖学生组织课外兴趣或较高层次的科学研究活动。

（5）开展教学改革与教学法研究活动，三年内参加至少两次全国性的教学改革研讨会，并每年争取在全国性期刊上发表有关教学改革方面的文章1篇。

《工程热力学》课程建设标准

一、课程概况

工程热力学是能源与动力工程专业的三大基础课之一，其研究的主要对象是热能与其它形式能之间的转换关系，尤其是与机械能之间的转换规律及工程应用。

在本专业的知识体系中，工程热力学具有十分重要的地位和作用，同时也为后续课程奠定基础。

在2016版能源与动力工程专业培养方案和指导性教学计划中，“工程热力学”为专业课程必修模块，4个学分，在第二学年春夏学期开课。

二、课程教学团队

“工程热力学”课程教学团队共有3名教师，其中课程负责人为赵正红，主要负责课程的教学组织、课程的建设与管理工作，团队成员龚德鸿和李环，团队成员基本情况如表所示。

序号

教师

职称

团队分工

负责工作

1

赵正红

讲师

负责人

课程建设、管理、教学

2

龚德鸿

副教授

成员

课程建设、教学

3

李环

讲师

成员

课程建设、教学

三、教学内容

1、教学大纲

　　参见附录1

2、课程教学内容

课程主要内容包括：

1）热力学基本概念及定义

2）热力学第一定律、第二定律

3）气体和蒸汽的热力性质

4）气体和蒸汽的基本热力过程

5）气体动力循环

6）蒸汽动力装置循环

7）理想气体混合物及湿空气

通过课程的学习，使学生牢固地掌握能量守恒与转换的基础知识、基本理论和热工方面分析计算的基本方法，并进一步训练有关基本技能，为后续专业课程的学习提供必要的理论准备，也为今后的科学研究和工程应用打下牢固的理论基础。

3、教学手段和方法

目前本课程除了采用多媒体计算机辅助教学外，正在尝试开展启发式教学，在教学中紧密联系生活实例和工程实例，引导学生在生活中发现热力学现象，在实际工程中分析、解决具体的热力学问题，通过启发式教学能有效调动学生的学习积极性，促进学生的积极思考，激发学生的学习潜能。

4、实践教学

实验教学是工程热力学教学的重要组成部分，为深化实验教学改革，在现有实验条件下，增加一些观摩性实验。

另外以开放实验项目、大学生科技项目、学科竞赛等为抓手，增加综合设计性实验内容，让学生根据老师提出的实验目的和实验设备，自行设计实验步骤并进行结果分析。

通过这类实验教学，学生不但能进一步掌握所学的理论知识，而且能培养实验技能、方法，锻炼动手能力，还能培养学生的创新思维。

5、教材及相关资料

“工程热力学”选用高等教育出版社出版的“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”《工程热力学》（第四版，沈维道等）为授课教材，并选用其他优秀本科教材（工程热力学，曾丹苓等，高等教育出版社；工程热力学，M.C.波特尔[美]，科学出版社）为参考教材。

四、教学过程

1、教学组织

　　有组织地开展“工程热力学”课程教学活动是保证教学环节有序、质优的保证，本课程团队在每次课程开讲之前，根据学生选课情况，结合近三年的新能源利用新技术、教师科研成果及学生就业去向等实际情况，对教学内容、教学方法、成绩考核方式进行讨论，制定合理的教学内容讲授方式和方法，并于开课第一周提交教学日历，在期中开展听课检查等教学评估制度，在课程结束进行课程教学质量总结。

2、课堂教学

　　“工程热力学”是理论性很强的专业基础课程，其概念多且抽象、内容多且分散、公式多且应用条件复杂，为了提高教学质量，课程采用多样化的教学手段，在课堂教学中采用多媒体加板书方式进行基本概念、基本定律的讲解，并借助多媒体计算机辅助教学技术生动、直观地演示教学内容。

课程中的难点和重点内容，为了加深学生对课程内容的理解，课堂中设置一些难度适宜的问题让学生进行讨论，激发他们积极思维、主动思考。

3、成绩考核

为了正确评价学生学习成果，本课程改变以往“一考定成绩”的方式，重视学生的平时表现，以出勤、课堂表现、小组讨论、阶段测试、实践环节表现等评估平时成绩，平时成绩占总分的30%，期末考试成绩占70%。

考试卷采用三种以上题型，其中基础分值不超过50%，考试内容覆盖课程教学内容的80%以上，正考卷与补考卷重复率不超过30%，并对教师批改试卷提出相应规定，力争公正、客观评价学生成绩。

五、教学研究与改革

积极开展教学改革是使课程教学具有生命力的主要措施，课程团队正在积极申报省级、校级和院级教学改革项目，力争申请教学改革项目1项，参加国内能源动力类专业教学研讨会1次，发表教学改革论文1篇。

六、教学评价

通过学生、同行对“工程热力学”课程教学效果的评价，才能进一步提高教学效果，改善教学不足，目前该项工作正在本课程中实施。

《锅炉原理》课程建设标准

一、课程概况

锅炉原理是能源与动力工程专业面向热能动力方向锅炉系列课程的最先开设的课程，是在工程热力学、传热学和工程流体力学等基础课的基础上，以大型电厂煤粉锅炉为主干，全面系统地阐述了电厂锅炉的主要设备和工作原理，并介绍了我国电站锅炉的现状及国内外的新技术，为后续“电站锅炉优化运行”、“锅炉课程设计”和“火电机组综合仿真实验”等课程奠定基础。

在2016版能源与动力工程专业培养方案和指导性教学计划中，“锅炉原理”为专业课程必修模块，3.5个学分，在第三学年秋冬学期开课。

二、课程教学团队

“锅炉原理”课程教学团队共有3名，其中课程负责人为龚德鸿，主要负责课程的教学组织、课程的建设与管理工作，其他团队成员包括赵正红、曾晰，团队成员基本情况如表所示。

序号

教师

职称

团队分工

负责工作

1

龚德鸿

副教授

负责人

课程建设、管理、教学

2

赵正红

讲师

成员

课程建设、教学

3

曾晰

讲师

成员

课程建设、教学

三、教学内容

1、教学大纲

　　参见附录1

2、课程教学内容

课程主要内容包括：

1）锅炉的构成及工作过程。

2）燃料特性及其燃烧计算。

3）锅炉机组的热平衡。

4）煤粉制备系统及设备。

5）燃烧基本理论及燃烧设备。

6）汽水系统中各受热面的结构、布置、主要运行问题。

7）自然循环原理、直流锅炉原理及水动力特性。

8）锅炉机组的布置及热力计算方法。

通过本门课程的学习，使学生掌握锅炉的工作原理和基本理论；对锅炉结构和工作状况有一定的分析能力。

培养训练学生具有一定的计算能力，掌握锅炉机组安全，经济运行的基本知识，并为以后学习热力发电厂、热工仪表等课程提供必要的专业知识。

3、教学手段和方法

目前本课程正在进行的虚实结合、工程案例教学改革是2014年度省级教改项目“与虚拟仿真相结合的能源与动力工程专业课程体系改革”的重要内容之一，通过虚拟仿真手段引入课程理论教学能有效调动学生的学习积极性，促进学生的积极思考，激发学生的学习潜能。

4、实践教学

依托专业不断完善的虚拟仿真教学平台建设成果，以2D火电机组仿真培训系统结合3D虚拟火电厂漫游软件，在锅炉原理课程及后续的电站锅炉优化运行和火电机组综合仿真实验等课程中开展实验实践教学，并以开放实验项目、大学生科技项目、学科竞赛等为抓手，采用仿真系统开发平台SimuWorks、数值计算软件Xflow、Fluent等，培养学生的创新思维、提高学生的实践动手能力。

5、教材及相资料

“锅炉原理”选用“普通高等教育十一五国家级规划教材”、“普通高等教育十二五规划教材”“电厂锅炉原理（第三版，王金枝等，中国电力出版社”为授课教材，并选用其他优秀本科教材（锅炉原理，樊泉桂，中国电力出版社；电站锅炉原理，容銮恩，中国电力出版社；锅炉原理同步导学，王世昌，中国电力出版社）为参考教材。

根据实验室锅炉原理配套实验设备结构及原理，自行编制了实验指导书，使实验环节能有序、正常进行。

四、教学过程

1、教学组织

　　有组织地开展“锅炉原理”课程教学活动是保证教学环节有序、质优的保证，本课程团队在每次课程开讲之前，根据学生选课情况，结合近三年的电站锅炉领域新技术、教师科研成果及学生就业去向等实际情况，对教学内容、教学方法、成绩考核方式进行讨论，制定合理的教学内容讲授方式和方法，并于开课第一周提交教学日历，在期中开展听课检查等教学评估制度，在课程结束进行课程教学质量总结。

2、课堂教学

　　“锅炉原理”是理论性很强的专业课程，设备大而结构复杂，为提高教学质量，课程采用虚实结合的教学方法，在课堂教学中采用多媒体加板书方式进行原理、结构的讲解，在实践环节借助电站锅炉物理模型、3D虚拟火电厂漫游软件和全容量火电机组仿真培训系统加深课堂教学内容的理解。

同时以团队教师长期从事的火电机组新工程培训案例为素材，丰富课堂教学内容。

3、成绩考核

为正确评价学生学习成果，本课程改变以往一考定成绩的方式，重视学生的平时表现，以出勤、课堂表现、小组讨论、实践环节表现等评估平时成绩，分值占总分的20%，期末考试成绩占80%。

考试卷采用三种以上题型，其中基础分值不超过50%，考试内容覆盖课程教学内容的80%以上，正考卷与补考卷重复率不超过30%，并对教师批评试卷提出相应规定，力争公正、客观评价学生成绩。

五、教学研究与改革

积极开展教学改革是使课程教学具有生命力的主要措施，课程团队积极申报省级、校级和院级教学改革项目，近三年已完成及正在进行的教学改革项目2项，其中省级1项（正在进行中）、校级1项（已结题），发表教学改革论文6篇。

六、教学评价

通过学生、同行对“锅炉原理”课程教学效果的评价，才能进一步提高教学效果，改善教学不足，目前该项工作正在本课程中实施。

七、课程建设目标

今后三年，本门课程建设目标如下：

（1）进一步完善与教材配套的与学生实际情况相符合的多媒体课件

（2）在启发式的教学方法基础上探索“参与式”和反转课堂的教学方法，充分调动学生的学习主动性与积极性。

（