年度省级精品资源共享课程建设项目.docx

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年度省级精品资源共享课程建设项目

年度省级精品资源共享课程建设项目

申报书

（本科）

推荐单位西安建筑科技大学

课程学校西安建筑科技大学

课程名称工程热力学

课程类型□公共基础课√专业基础课□专业课□其他

所属一级学科名称工学

所属二级学科名称土木类

课程负责人赵蕾

填报日期年月日

陕西省教育厅制

年月

填写要求

．以文档格式如实填写各项。

．表格文本中外文名词第一次出现时，要写清全称和缩写，再次出现时可以使用缩写。

．有可能涉密和不宜大范围公开的内容不可作为申报内容填写。

．课程团队的每个成员都须在“．课程团队”表格中签字。

．“．承诺与责任”需要课程负责人本人签字，课程建设学校盖章。

．课程负责人情况

基

本

情

况

课程负责人

赵蕾

性别

女

出生年月

最终学历

研究生

专业技术职务

教授

学位

工学博士

行政职务

副处长

所在院系

环境与市政工程学院

通信地址（邮编）

西安市雁塔路中段号西安建筑科技大学国际交流合作处

研究方向

暖通空调，建筑节能

是否曾获省级

精品课程称号

否

曾获省级精品

课程称号年份

原省级精品

课程负责人

教

学

情

况

现课程负责人近三年讲授本课程情况；近五年来讲授的主要课程（含课程名称、课程类别、周学时；学生届数及学生总人数）（不超过五门）；承担的实践性教案任务（含实验、实习、课程设计、毕业设计论文，学生总人数）；主持的教案研究课题（含课题名称、来源、年限）（不超过五项）；作为第一署名人在国内外公开发行的刊物上发表的教案研究论文（含题目、刊物名称、时间）（不超过五项）；获得的教案表彰奖励（不超过五项）；主编的省部级及以上规划教材、获奖教材（不超过五项）：

．近五年来讲授的主要课程

课程名称

课程类别

课程总学时

周学时

专业年级

学生

总人数

工程热力学

本科生

专业基础课

环境学院

建环、及级

高等工程热力学

研究生

专业基础课

暖通专业硕士、及级

暖通测试技术

研究生

专业课

暖通专业硕士、、及级

暖通动态测试技术

博士研究生

专业课

暖通专业博士、及级

．承担的实践教案任务

实践环节名称

届数

学生总人数

指导本科生创业设计大赛

.承担的教案研究课题

课题名称

课题来源

立项时间

角色

热工与流体力学课程群教案新模式探索与建设

西安建筑科技大学教改立项

负责人

《工程热力学》双语示范课程建设

国家教项目子课题

负责人

《工程热力学双语版》教材建设

校级重点规划教材建设项目

负责人

《工程热力学》精品课程

校级精品课程

负责人

．获得的教案表彰奖励

主编的《工程热力学》双语版（中国建筑工业出版社，）获得西安建筑科技大学

年优秀教材建设三等奖。

学

术

研

究

课程负责人近五年来承担的学术研究课题（含课题名称、来源、年限、本人所起作用）（不超过五项）；在国内外公开发行刊物上发表的学术论文（含题目、刊物名称、署名次序与时间）（不超过五项）；获得的学术研究表彰奖励（含奖项名称、授予单位、署名次序、时间）（不超过五项）：

．承担的学术研究课题：

课题名称

来源

年限

本人所起作用

低能耗建筑设计理论研究

陕西省科技创新

团队项目

子项负责人

基于北方地域气候适应的被动设计基础研究

国家自然科学基金

主要参加人

适合西安气候特点的地铁环控方案选择及通效果研究

陕西省自然科学基金

负责人

基于与地面建筑协调统一的地铁风亭方案选择及通风效果优化研究

人事部留学回国科研择优资助项目

负责人

辐射供冷与置换通风复合空调系统设计中的关键问题研究

教育部留学回国人员年启动基金

负责人

．发表的学术论文：

论文题目

刊物名称

级别

时间

署名次序

国际期刊

收录

.

国际会议

收录

.

国际会议

收录

基于专家规则的空调系统在线故障检测与诊断

建筑科学

核心期刊

关于西安地铁风亭建设和后期管理的几点建议

城市轨道交通研究

核心期刊

．获得的学术表彰与奖励：

获奖项目

奖项名称

授予单位

时间

署名

次序

大型水利水电工程中的通空调气流组织模拟与设计

陕西省科技进步二等奖

陕西省科技厅

年

优秀论文奖

西安建筑科技大学

年

优秀论文奖

西安建筑科技大学

年

．课程团队

课

程

团

队

结

构

姓名

性别

出生年月

专业技术

职务

学科专业

在本课程中

承担的工作

签字

赵蕾

女

教授

暖通空调

主讲教师

朱常琳

女

副教授

车辆工程

主讲教师

崔海航

男

副教授

流体机械

后备主讲教师

周宇

女

讲师

热能工程

后备主讲教师

严双志

男

工程师

暖通空调

实验指导教师

课程

团队

整体

素质

及青

年教

师培

养

课程团队（含优秀的教育技术骨干和行业背景专家）的知识结构、年龄结构、学缘结构、师资配置情况、近五年培养青年教师的措施与成效：

《工程热力学》是建筑环境与设备工程专业（原供热供燃气通风与空调工程）的专业课程，参与本课程教案、实验和课程建设工作的教师共人。

知识结构、学缘构成合理：

其中，教授人，副教授人，讲师人，工程师人。

本课程教案团队中有校骨干教师人。

这些教师在承担《工程热力学》课程讲授的同时，也是环境与市政工程学院各专业的专业基础课程的承担者，教案内容涵盖了《工程热力学》、《流体力学》、《传热学》和《水力学》等，研究领域涉及建环、给水排水工程和环境学科。

教师中有博士学位者人（均从事过博士后研究工作），有硕士学位者人。

其中人获中科院力学研究所博士学位，人获西安建筑科技大学博士学位，人在职攻读博士学位。

名教师分别毕业于西安建筑科技大学、中国科学院、兰州交通大学、西安交通大学、西北工业大学等高校和科研院所。

以中青年教师为主，年龄结构合理：

团队中的教师均为活跃在本科和硕士研究生教案岗位上的中坚力量，主讲教师有年以上的本科教案工作经验，教案经验丰富、善于理论联系实际；青年教师思想活跃、精力充沛、计算机技能强，积极参与多媒体课件制作，具有好的英语功底和交流能力。

注重教案方法改革和教案实践环节强化等多个方面的工作。

主讲教师（含辅导教师和实验教师）与学生的比例为。

主要成员的教案经历与教案效果

朱常琳，女，副教授，硕士。

近年来主讲华清学院“建筑环境与设备工程”专业《工程热力学》和《传热学》课程轮次，以及环境工程和给排水工程专业的《传热学》和《热工基础》等课程，主讲“供热、供燃气、通风与空调”专业硕士生的《计算传热学》课程轮次。

参与生产实习的指导。

主持国家级教案质量工程项目子课题项，《传热学双语教材的建设》（），参编双语教材《工程热力学》部，主持陕西省教育厅专项科研项目项。

崔海航，男，副教授，博士。

年月年月新加坡国立大学访问研究员，其中，年月年月在美国麻省理工学院做博士后，年月至今，西安建筑科技大学讲师、副教授。

主讲本科生的《流体力学》、《流体力学与流体机械》、《河流动力学》以及《热工基础》等多门课程，主持国家自然科学青年基金项目项，国家重点实验室开放项目项，高校博士点新教师研究基金项目项及陕西省教育厅专项科研项目项，参编双语教材《工程热力学》部。

周宇，女，讲师，硕士，在读博士生。

本科就读于西安交通大学能动学院热能工程专业，硕士研究生阶段就读于西安交通大学能动学院工程热物理专业；年开始任教于西安建筑科技大学环境与市政工程学院热工流力教研室。

目前在职攻读博士学位。

教案经验较丰富，教案效果良好，曾荣获校青年教师讲课比赛二等奖，被评为最受学生喜爱的青年教师。

严双志，男，工程师。

从事工程热力学及传热学课程的本科生实验教案，工作长达余年，在实验教案方面积累了丰富的教案经验，年曾荣获先进实验室个人。

曾根据工程热力学课程的教案特点、有针对性的设计制作了压缩机耐久性实验装置研制、水压图水力工况、制冷装置优化改造等实验设备，这些设备在本科生的实验教案过程中，起到了极其良好的作用，多次获校优秀教案成果奖。

青年教师培养：

．培养青年教师严谨治学的优良教风，不断提高他们的业务水平

加强对青年教师的锻炼和考核。

青年教师在正式上课前，必须进行试讲，其《工程热力学》教案要求由教案经验丰富的资深教师评阅。

经常性开展的教案法研讨活动，邀请西安建筑科技大学具有丰富教案经验的老教师介绍经验，以形成良好传、帮、带传统，并督促其熟悉建筑环境与设备工程专业开设的主干课程与工程热力学课程的关系，以便更高质量地完成备课。

.加强青年教师教育科研工作，促进他们理论水平的提高

　　以《工程热力学》省级精品课程等建设为抓手，以梯队形式带动青年教师的教案科研工作。

热工流力教研室全部青年教师均参加相应的学术梯队，作为主持或主要参加人积极参与国家及省部级科研及教案研究，通过科研实践提高学术水平和教案水平。

.创造良好氛围，支持青年教师在职进修，参与国际交流，鼓励他们向更高的知识层次攀登

　　提倡青年教师进行再学习，取得更高层次的学位。

《工程热力学》任课教师中共有两位教师已获得博士学位，一人在职攻读博士学位。

大力支持青年教师出国进行学术交流和课程进修，以开阔视野，使其本科教案水平得以提高，以将工程热力学的双语教案工作做得更具特色。

.鼓励青年教师努力掌握现代化信息技术，实现多媒体技术与课程的进一步整合

　以包括《工程热力学》在内的各类讲课比赛、大学生科技创新设计大赛等竞赛活动为载体，以评优为手段引发教师不断进取的内驱力，鼓励优秀青年教师冒尖、成才，加强《工程热力学》、《流体力学》和《传热学》任课骨干教师队伍的培养与建设，鼓励青年教师努力掌握多媒体、制作等现代化信息技术，实现多媒体技术与课程的网络化。

教案

改革

与研

究

近五年来教案改革、教案研究成果及其解决的问题（不超过十项）：

（）教案与科研相互促进及渗透，本科教案水平提高。

.通过科研不断提高教师业务能力以促进教案水平的提高:

科研工作的开展有助于教师完善教案体系内容、更新知识，提高知识的应用能力，而使其教案水平不断提高。

本课程教案团队教师主持或参加了多项教案和科研课题，大大提高了教师队伍自身教案能力和科研水平，丰富了课堂讲授内容。

.结合科教改及科研成果不断更新授课及教材内容、介绍专业新技术及其进展，将科研思想贯穿课堂教案过程，培养学生科研意识，启发学生分析问题及解决问题的能力。

（）组织双语教案，实施新模式下的人才培养计划。

本专业的双语教案班全部采用英语原版教材，进行双语授课，以增加英语讲授的覆盖面和渗透力，其中赵蕾教授开展双语教案，采取难易搭配、由浅及深、逐步递进的英语教案方法，注重教案的互动性。

．课程建设

详细介绍课程持续建设和更新情况：

本课程校内发展的主要历史沿革

《工程热力学》是西安建筑科技大学建筑环境与设备工程专业的三大专业技术基础课（工程热力学、流体力学和传热学）之一。

建筑环境与设备工程专业为国家级特色专业，以培养具备暖通空调、燃气供应工程设计、施工、技术经济分析、测试和调试基本能力，并初步具备应用研究、设备开发能力，能在暖通空调行业，从事工程设计、科学研究、施工安装、运行管理、工程概预算及设备研发领域的建筑环境与设备工程专业高级专门人才为目标。

该专业生源状况良好，年度以来所招收学生高考成绩平均高出一本院校录取分数线分，学生具有较好的基础。

自我校五十年代设置该学科方向以来，就开设了工程热力学、流体力学和传热学等学科基础课程，在专业人才培养过程中起到平台课程的作用。

最初，该课程的教案目标是使学生能够科学地认识能量转化的客观规律、掌握能量分析的方法和手段，对工程中涉及热现象的问题能够进行正确的分析和计算，树立节约用能、合理用能的观念，为后续专业课程的学习奠定理论基础。

随着建筑环境与设备工程专业的建设和如下发展，

◆该专业的前身“供热通风专业”是我校最早具有硕士学位授予权的学科之一，年前苏联专家··马克西莫夫教授及夫人即来校工作，培养指导了国内一批优秀的暖通硕士研究生。

◆获准“供热、供燃气、通风及空调工程”硕士学位授予权。

◆获准“供热、供燃气、通风及空调工程”博士学位授予权，同年该学科被评为陕西省重点学科。

◆全票通过建设部高等教育专业评估。

同年相继被评为学校和陕西省“名牌专业”。

◆通过国家“供热、供燃气、通风及空调工程博士点评估”。

被评为陕西省“特色专业”。

同年被评为陕西省“供热、供燃气、通风及空调工程”国家重点学科培育学科。

◆全票通过建设部高等教育专业评估（复评），并被评为为国家级特色专业。

该课程在教案方法、教案内容、实验内容和教案手段上也在不断更新和发展，在教案中逐渐将科研意识的培养融入到课程的教案过程中，为学生进行后续课程的学习和开展科学研究奠定基础，以便初步为进行科学研究做准备。

多年来，在该课程的教案过程中注重“启发式教案”，始终坚持“学以致用”的原则，将课堂教案内容与工程实际相结合，比如讲述如何分析湿空气的热力过程时，紧紧围绕本专业所要涉及的具体工程应用问题加以分析讨论，将相关的课程概念和原理都融会其中，使学生能够掌握解决相关实际问题的方法和技巧。

近年来，为了提高教案效率，改善教案效果，专门研制了双语和全中文工程热力学多媒体课件，开设了网络课堂，用于日常教案过程中。

鉴于《工程热力学》学科体系的建立和发展包含了从瓦特、卡诺、克劳修斯、开尔文到凯南、普利高津等诸多西方学者的巨大贡献和学术思想，选用英文原版教材开展双语教案，十分有助于开阔学生的视野，拓展其思路，培养其创新精神。

因此，在教育部鼓励高校开展双语教案工作的文件指导下，自年起，面向建筑环境设备与工程专业试点了《工程热力学》课程双语教案，最初的几年选用中、英文两种教材。

不仅有助于拓宽英语在学科领域中的应用范围，而且可解决公共英语学习与专业之间的脱节问题。

通过双语教案在传授课程内容、培养学生专业能力的同时，也可以加强和锻炼学生阅读英文文献和用英语思维、表达的能力，使其英语的听、说、读、写综合能力和水平得到提高，有利于学生综合素质的培养，为该专业人才日后参与国际交流、国际工程项目以及从事科学研究奠定基础。

经过多轮次双语教案的尝试，发现英文原版教材阅读量过大，内容组织编排与中文教材不能很好吻合的弊病，组织教案团队的教师编写出版了《工程热力学》双语版教材（中国建筑工业出版社，年月），并于年月已经投入到实际的双语教案实践中，年获校级优秀教材等奖。

为了进一步在国内建筑类高校中推广该教材，拟将教案团队配套使用的教案课件光盘化，并编写出版双语题解。

．课程内容

课程的内容、结构、知识点、课时等方面的组织安排：

课程设计的思想、效果以及课程目标

《工程热力学》课程是西安建筑科技大学建筑环境与设备工程的一门专业基础课，课程的主要任务是使学生获得有关能量的性质、工质的性质、能量的品质、能量转换方式以及能量转换设备及其节能原理与计算等有关知识。

实验也是本课程的重要环节之一，其目的是使学生直观地了解各种工质的性质、热力设备、热力过程和热力循环，并掌握各种工质的性质、过程和循环测量的有关知识，培养学生独立处理问题和解决问题的能力。

因此，课程中设置有验证性、综合性和演示性实验，可以使学生在实验测试、观察过程中更深刻地理解相关知识。

课程的主要内容和结构

根据建筑环境与设备工程专业《工程热力学》教案大纲的要求，共安排绪论和十个章节的教案内容,授课学时为个；设置了个实验，实验课学时为个。

绪论（学时）

第一章基本概念（学时）

第二章理想气体性质（学时）

第三章热力学第一定律（学时）

第四章气体的热力过程（学时）

第五章热力学第二定律（学时）

第六章水蒸气的性质（学时）

第七章湿空气（学时）

第八章气体和蒸气的流动（学时）

第九章动力循环（学时）

第十章制冷循环（学时）

总复习（学时）

课程所设置的个实验为：

（）空气定压比热测定（学时）；

（）喷管中气体的流动特性（综合性实验）（学时）；

（）蒸汽压缩制冷及热泵演示实验（学时）。

4-2-1授课的重点、难点及解决办法

绪论（）（学时）

教案内容：

工程热力学的研究对象和研究方法，研究的主要内容及教案要求等

第一章基本概念（）（学时）

教案内容：

.热力系统、平衡状态、状态参数、状态公理与状态方程式

（,,,,）

.热力过程、准静态过程和可逆过程

（,,.）

.热量和功量，热力循环（,）

重点：

一些重要概念如平衡状态、准平衡过程、可逆过程、状态量与过程量等。

难点：

准平衡过程和可逆过程的定义，可逆过程的热量和功量计算。

深度和广度：

介绍建立热力学理论体系所需的有关物质、能量、状态及其变化有关的概念，使学生掌握这些概念的同时，领会这些概念的引入是建立公理化理论体系的必要前提，以及建立这些概念的基本方法。

第二章理想气体性质（）（学时）

教案内容：

.理想气体的状态方程（）

.理想气体的比热容（）

.理想混合气体的性质，包括其成分的表示法和相互之间的换算、平均气体常数、比热容等（,,）

重点：

理想气体的性质，理想气体比热容。

难点：

理想气体比热容

深度和广度：

使学生理想气体概念的引入的必要性，并注意介绍这一概念提出的实验和理论基础。

第三章热力学第一定律（）（学时）

教案内容：

1.热力学第一定律的实质，储存能、热力学能

（,,）

2.迁移能（热量和功量，其中功量又包含膨胀功、轴功、推动功、技术功等几种）、焓

（,,,,,,）,

3.闭口系统能量方程（）

4.一般开口系能量方程，稳定流动能量方程及其应用（,）

重点：

理想气体能量方程中△和△的计算，焓的定义，闭口系统能量方程、稳定流动能量方程及其应用。

难点：

对理想气体任何过程△＝△和△＝△的理解，焓的定义，稳定流动过程中几种功的关系，能量方程的应用。

深度和广度：

热力学第一定律是本课程的重点内容；应当使学生明确闭口系能量方程的实质，掌握取热力系与确定能量相互作用的关系以及建立能量方程的方法；应注意不同情况下功的不同类型的区分；在理解稳定流动特征的基础上，掌握轴功、流动功和技术功的区别和意义；正确对典型设备进行符合工程要求的简化，以达到正确、熟练、灵活地应用稳定流动能量方程的目的。

并围绕能量方程讲解理想气体能量方程中△和△的计算。

本章还要介绍一般开口系的能量方程，指出闭口系和稳定流动是一般开口系的特殊情况。

培养学生建立复杂系统能量方程的能力。

对于本科学生是非重点内容。

第四章理想气体的热力过程（）（学时）

教案内容：

1.四个基本过程及多变过程状态参数变化规律

（）

.四个基本过程及多变过程在、图上的表示及其特点

（）

.四个基本过程及多变过程过程中系统与外界交换的功量和热量

（）

.活塞式压气机的工作原理及耗功量计算、余隙容积对活塞式压气机工作的影响和多级压缩及中间冷却

（,，）

重点：

热力过程计算公式，应用图和图分析多变过程。

难点：

应用图和图分析多变过程。

深度和广度：

本章有很多的公式和公式推导，应引导学生区别对待这些公式，做到结合实际，重点记忆。

第五章热力学第二定律（）（学时）

教案内容：

1.自发过程的方向性及热力学第二定律的表述及实质；

（,）

2.卡诺循环及卡诺定理（）

3.熵，熵增原理及其意义、应用（,）

重点：

热力学第二定律的表述，卡诺定理，熵的意义、计算和应用。

难点：

熵的意义、计算和应用。

深度和广度：

本章将把对能量“量”的认识提高到“质”的认识层面，是热力学的核心。

应详细介绍卡诺定理的意义，对热力学第二定律的最低要求是使学生掌握热力学第二定律的实质是过程的“方向性”对热功转换的制约，提高热功转换效率的方向和途径以及典型设备

或过程熵产以及能量损耗的计算，并且对于不同的能量存在“品质”的不同，减少能量损耗是提高能量利用有效性的唯一途径。

第六章蒸气的性质（）（学时）

教案内容：

1.水蒸气的相变与相图（）

2.蒸气的发生过程及其在图和图上的表示（一点、二线、三区、五态）及相关参数（）

3.水蒸气图表、 图及其应用（）

4.水蒸气的基本热力过程（）

重点：

确定蒸气状态参数的独立变量，利用蒸气图表计算蒸气热力过程。

难点：

蒸气热力过程的分析与计算。

深度和广度：

蒸气与气体的差别仅在于用图表代替分析计算，只要会应用图表，其难度并不超过理想气体，但要避免学生用理想气体的方法解决实际气体的问题。

第七章湿空气（）（学时）

教案内容：

.湿空气的状态参数及相关概念

（,,,,,,,,,,）

.湿空气的焓湿图及其应用，

（）

.湿空气的基本过程及其应用。

（）

重点：

湿空气状态参数的确定，湿空气焓湿图的应用，湿空气的基本过程的分析。

难点：

确定湿空气的状态参数。

深度和广度：

着重讲解湿空气的许多特殊“状态参数”及其分析方法（有时沿用理想气体分析计算方法，有时又沿用实际气体图表方法，并且图表法更加直观和易于理解）。

在引出各种湿空气的状态参数时应在阐明参数意义的基础上加强应用场合的论述。

着重指出湿空气有三个独立变量，一般在压力变化不大时，才是两个独立变量。

湿空气对于暖通专业特别重要，但应避免把空调专业课的内容引入本课程，冲淡学生对湿空气基本性质的理解。

第八章气体和蒸气的流动（）（学时）

教案内容：

.一元可逆绝热流动基本方程式（连续性方程、能量方程、过程方程）

（,）

.促使流速改变的条件，喷管的热力计算

.有摩阻的绝热流动，绝热节流过程

重点：

喷管的设计计算和校核计算，节流的应用。

难点：

判断渐缩喷管的出口压力是否能降到背压，在设计计算中喷管的选型。

深度和广度：

本章是热力学理论与实践结合的范例。

学生应掌握喷管的选型、设计计算和校核计算，在掌握理想气体和可逆绝热流动的基础上，推广到蒸气和不可逆绝流动。

第九章动力循环第十章制冷循环（）共学时

教案内容：

1.分析循环的一般方法（）

2.蒸汽动力基本循环，回热循环与再热循环

（,）

3.内燃机循环，燃气轮机循环

（）

4.空气压缩制冷循环，蒸气压缩制冷循环等

（,,）

重点：

各种循环的图和图上的表示以及对循环进行能量分析和计算。

难点：

各种装置实际循环的分析和计算，再热循环和回热循环的能量分析与计算。

深度和广度：

介绍动力循环和制冷循环，应用热力学理论解决循环计算。

学生通过学习应当掌握基本循环的构成，循环分析计算方法和提高循环效率的方法。

本章也是热力学基本理论综合应用，其目的之一是巩固热力学基本理论。

4-2-2实验教案部分

．实验课内容