传热学课程案例课程案例
- 格式:ppt
- 大小:14.16 MB
- 文档页数:666
《传热学》课程思政教学案例(一等奖)一、课程简介《传热学》是能源科学与工程学院的三大专业基础课之一,是学生的必修课,在专业知识结构中是至关重要。
通过本课程的学习,学生能理解和把握热量传递的基本方式及机理,掌握传热增强与削弱的原理及应用方法,并对换热器有初步的认识。
为后续专业课程学习打下必要的基础。
二、在线教学设计思路SPOC异步课程(中国大学MOOC+慕课堂)、腾讯QQ。
课前,有针对性的要求学生学习MOOC视频,上课前十分钟QQ群发布本节课知识导图、本节课目标及提问清单;课上通过慕课堂小练习和课上提问的方式巩固课前知识,腾讯视频直播授课在理清课程思路的基础上以重难点和课堂习题为主;下课后视频直播答疑。
课后整理讨论答案上传慕课堂、小测试和章节作业等。
三、课程思政案例分享(一)案例名称肋片导热的理论基础(二)教学目标了解肋片特点及其节能原理,建立节能思想(课程思政目标);掌握肋片的传热特点;熟悉肋效率和肋面总效率及其影响因素。
通过本节课的学习,进一步深度构建学生传热学思维,培养学生分析传热学问题的能力。
(三)教学内容的组织及时间安排(四)教案设计1.课前:提问自学清单、慕课堂发布小测试:2.课程导入以制冷循环的蒸发器、冷凝器为例分析增加肋片的目的和效果;通过太阳能集热器,分析世界能源危机和可再生能源的利用;换热器越来越小,换热效率越来越高与肋片的加入和不断的改良有很大的关系,肋片的发展过程反映的学科重要发展方向。
培养学生的节能思想和专业责任感。
肋片导热数学描述的建立导热微分方程:重点讲解1.二维降一维的过程:热阻分析法,2.导热微分方程的建立:虚拟内热源法和能量平衡法。
边界条件:重点讲解第三类到第二类边界条件的简化过程。
肋片导热解析解的分析引入过于温度后直接给出解析解,重点对解析解进行分析和应用。
这部分内容以引导性提问+讲解为主。
肋片截面导热量:重点辨析肋片导热量和表面对流换热量的关系。
肋效率和肋面总效率重点讲解为什么要引进肋效率?引进肋效率有什么意义?及肋效率和肋面总效率的大小关系?(定性分析)肋片换热的影响因素分析通过换热量公式和肋面总效率分析肋片传热的影响因素:肋片个数、肋厚、肋片导热系数、肋高和肋侧对流换热系数,重点分析讲解后面四个。
传热学第三版课程设计
一、课程设计目的
热传导、热对流和热辐射是传热学中的三种基本传热方式,广泛用于热工业、材料科学、环境保护等领域。
本课程设计旨在让学生深刻理解传热学各个方面的基本原理和数学模型,掌握用数学方法解决传热学问题的能力,并在实践中体验传热学的基本原理和现代应用。
二、教学内容
2.1 传热学基础理论
让学生掌握传热学基本概念、基本方程、基本原理和数学形式化模型,包括:•热传导定律
•热对流定律
•热辐射定律
•热传导方程
•热力学第二定律
2.2 典型传热学问题
讲解典型传热学问题,并要求学生利用传热学基础理论和数学方法进行求解。
包括:
•热传导问题
•对流传热问题
•热辐射问题
•复杂传热问题
1。
传热学精课件一、教学内容本节课的教学内容来自于人教版小学科学四年级下册第五单元《传热学》。
本节课主要讲解热传递的概念、热传递的途径以及热传递的现象。
通过学习,使学生能够理解热传递的基本原理,能够观察和解释生活中的一些热传递现象。
二、教学目标1. 让学生了解热传递的概念,知道热传递的途径。
2. 培养学生观察生活,发现生活中热传递现象的能力。
3. 培养学生通过实验和观察,分析问题和解决问题的能力。
三、教学难点与重点重点:热传递的概念,热传递的途径。
难点:热传递现象的观察和解释。
四、教具与学具准备教具:多媒体课件、实验器材(如热水、冷水、金属板等)。
学具:笔记本、彩笔。
五、教学过程1. 实践情景引入:让学生用手感受热水和冷水的温度差异,引发学生对热传递的思考。
2. 知识讲解:通过多媒体课件,讲解热传递的概念、热传递的途径。
3. 实验演示:进行热传递实验,让学生观察热传递的现象,引导学生分析和解释实验结果。
4. 随堂练习:让学生运用所学知识,分析生活中的一些热传递现象,如冬日烤火、太阳晒暖等。
5. 知识拓展:引导学生思考热传递在生活中的应用,如保温壶、热气球等。
六、板书设计板书设计如下:热传递概念:热量从高温物体传到低温物体,或从物体的高温部分传到低温部分的过程。
途径:传导、对流、辐射现象:冬日烤火、太阳晒暖等。
七、作业设计1. 作业题目:分析生活中的一种热传递现象,并用所学知识解释。
答案:如冬日烤火,热传递途径为传导和对流,热量从火源传到物体,使物体温度升高。
答案:如保温壶、热气球等。
八、课后反思及拓展延伸课后反思:本节课通过实践情景引入,让学生感受到热传递的存在,通过实验演示和知识讲解,使学生理解和掌握了热传递的概念和途径。
在随堂练习和知识拓展环节,学生能够将所学知识运用到生活中,发现和解释一些热传递现象。
整体教学效果良好,但仍有部分学生对热传递现象的理解和解释存在困难,需要在今后的教学中加强引导和辅导。
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2021年第23期·35·文章编号:2095-6835(2021)23-0035-02基于科研项目的创新性实验建设路径探索——以河北水利电力学院“传热学”实验课程建设为例*李树谦1,2,3,侯娜娜1,2,3,王晓同1,冯连元1,2,3(1.河北水利电力学院土木工程学院,河北沧州061001;2.河北省数据中心相变热管理技术创新中心,河北沧州061001;3.沧州市储热及低品位余热利用型电磁供热技术创新中心,河北沧州061001)摘要:应用型地方本科院校的转型发展方向涉及特色办学和注重复合型人才的培养,其重要支撑之一即是创新性实验教学。
以河北水利电力学院“传热学”实验教学目前存在的问题入手,结合承担科研任务的教师面临的困惑,提出建设基于教师科研项目的创新性实验课程。
该类型课程旨在将学术资源应用于实践教学,以科教融合的方式显著提升本科生的创新意识和工程应用能力。
在注重过程考核的理念下,通过创新性实验课程的探索性实施,对此类课程的学习效果进行了评述。
关键词:新升本科;复合型人才;创新性实验;传热学实验中图分类号:TK124;G642文献标志码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2021.23.013按照《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020)》以及2019年教育部印发的《教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》等文件精神,教育教学过程中需要强化实践环节的训练,促进社会实际工作部门、教学和科研三者的结合与发展。
可见,实践教学是高等教育的核心,对于地方应用型本科院校而言尤其如此。
河北水利电力学院是河北省第二批应用技术类转型发展试点学校,对于实践教学的深度改革迫在眉睫。
谈及实践,首先是实践教学的目的,文献[1-3]表明实践教学应以激发学生的创新意识、培养学生的创业能力、促进学生适应未来人才竞争为主要目的。
一、课程简介热能传递过程是与人类生存和发展最为密切的物理过程之一,在人们的日常生活和科学技术的各个领域都有十分广泛的应用,而研究温差作用下热能传递规律的学科就是传热学。
大家都知道,热能传递有三种基本方式,因此传热学主要介绍热能传递三种基本方式的概念、原理和计算方法,目的是使学生获得扎实的热能传递规律的理论基础,掌握解决工程复杂传热问题的基本方法并具备相应的计算和分析能力。
我校是石油石化特色鲜明的高水平大学,毕业生广泛就业于石油石化等能源开发、生产和加工领域。
近年来,尽管行业在能源利用方面取得了广泛的技术进步,但仍然是我国的高耗能行业之一。
因此,节能降耗成为行业可持续发展的关键。
传热学作为我校能源动力类专业、石油类优势骨干专业的学科基础课程,不仅要讲授课程的学科专业知识,还要将课程与行业发展和社会需要紧密结合起来,在传授知识的同时,不断提高学生的家国情怀、人文素养和职业规范,建立起“节能优先”的意识,使他们成为能适应行业和社会发展需要的高素质人才。
二、课程思政设计思路从落实“立德树人”需要的角度重新审视课程及课程教学。
作为我校能源动力类专业和石油类优势特色专业的学科基础课,传热学以满足“高素质工程技术人才”培养为目标,以“知冷知热,舒适生活;调温控热,和谐工程”为理念,构建了“知行合一”的课程思政教学模式。
传热现象是人们日常生活中最为常见的现象,衣食住行都离不开传热的应用,因此授课过程中首先从学生身边最熟悉的传热现象出发,激发学生的兴趣,引导学生积极思考,在解释了现象的同时实现了知识的传授,使学生能够从专业的角度理解身边的冷热现象。
在工程领域,能源动力、石油化工、建筑等传统行业离不开传热学,航空航天、微电子、新能源等许多高科技领域需要传热学的最新研究成果。
针对课程知识点,以温度调节或热量控制为目标,引入科技或工程领域的应用背景,形成教学案例,贴着具体应用场景展开教学内容,在解决了问题的同时实现能力的提升。
传热学学习课件教案一、教学内容本节课的教学内容选自人教版《小学科学》五年级下册第六单元第二章《传热学》。
本章主要让学生通过观察和实验,探究物体的传热现象,理解热传导、对流和辐射三种传热方式的原理。
二、教学目标1. 学生能够通过实验观察和数据分析,理解热传导、对流和辐射三种传热方式的原理。
2. 学生能够运用传热学的知识解释生活中的传热现象。
3. 培养学生的观察能力、实验能力和解决问题的能力。
三、教学难点与重点重点:热传导、对流和辐射三种传热方式的原理。
难点:如何引导学生运用传热学的知识解释生活中的传热现象。
四、教具与学具准备教具:多媒体课件、实验器材(包括热水瓶、热水、冷水瓶、温度计等)。
学具:实验记录表、笔记本。
五、教学过程1. 导入:通过一个生活中的实例——热水袋的使用,引起学生对传热学的兴趣。
2. 新课导入:介绍热传导、对流和辐射三种传热方式的定义和特点。
3. 实验探究:引导学生进行实验,观察和记录热水瓶和冷水瓶中的热水和冷水混合后的温度变化,从而理解热传导的原理。
4. 小组讨论:学生分小组讨论,探究对流和辐射的原理,教师进行指导。
5. 实例分析:让学生举例说明生活中的传热现象,并运用传热学的知识进行解释。
六、板书设计板书内容:传热学热传导:热量通过物体内部的传递对流:热量通过流体的传递辐射:热量通过电磁波的传递七、作业设计1. 观察家里做饭时的传热现象,运用传热学的知识进行解释。
答案:做饭时,锅里的热源通过热传导将热量传递给食物,食物吸收热量后温度升高。
2. 观察太阳辐射对环境的影响,运用传热学的知识进行解释。
答案:太阳辐射是地球上最主要的能量来源,它通过辐射方式将热量传递给地球,使地球表面的温度升高。
八、课后反思及拓展延伸本节课通过实例和实验,使学生掌握了传热学的知识,能够运用传热学的知识解释生活中的传热现象。
但在实验过程中,部分学生对实验操作不够熟悉,需要在课后加强实验操作的训练。
同时,可以拓展延伸传热学在其他领域的应用,如热能转换、制冷技术等。
中国石油大学(华东)储建学院热能与动力工程系《计算传热学程序设计》设计报告学生姓名:龚波学号:08123217专业班级:热能与动力工程08-2班指导教师:黄善波2011年 7 月 5 日1 设计题目在工程实际中,往往需要增加(对流)传热量,应用比较广泛的较为有效的一种方法就是增加换热面积,即采用肋片—在材料消耗量增加较少的条件下能较多地增大换热面积。
在一些换热设备中,肋片得到了广泛地应用,如制冷装置的冷凝器、散热器、空气加热器等等。
1.1 设计题目某等截面圆柱形直肋,设肋端是绝热的。
试分析在一定的金属消耗量下,为使肋片的散热量达到最大时所需要的肋片尺寸,并分析肋片的材料、表面传热系数对该尺寸的影响。
1.2 已知参数为了求得数值结果和利用结果进行分析,现给定题目相关已知量,包括肋片材料导热系数λ=λοk(T)=400(1+0.0035T),肋基温度T w=95℃,肋表度黑度ε=0.80,周围空气温度T f=20℃,环境辐射温度T s=15℃,肋表面空气的表面换热系数h c=8W/(m2•℃)。
2 物理与数学模型2.1 物理模型发生在肋片的导热过程严格地说是多维的。
如图1所示,暴露于恒温流体的圆柱肋片(肋高为L,直径为D)。
由于圆柱直肋各处受热均匀,再加上肋片通常是由金属材料制成的,导热系数比较大,可以想象肋片内温度将仅沿肋高方向发生明显变化,再直径方向上变化相比很小。
因此,假设该圆柱直肋在同一截面上温度相同,则该问题可转化为等截面直肋一维稳态导热问题。
t/d x=0图1 圆柱肋片物理模型图2.2 数学模型以肋基为坐标原点,圆柱肋片厚度方向为坐标正方向,建立坐标系如图2所示。
基于上述物理模型,则该问题的数学模型可描述如下: ()()440c f b s d dT AU h T T T T dx dx λεσ⎛⎫⎡⎤--+-= ⎪⎣⎦⎝⎭(1-a )左右两侧相应的边界条件分别是第一类边界条件和第二类边界条件,分别描述如下:左边界w x TT == (1-b )右边界0x LdT dx== (1-c)图2 圆柱肋片数学模型图3 数值处理与程序设计3.1数学模型无量纲化为了使数值计算结果具有更普遍的意义,将上述数学模型无量纲化。