能源与动力工程专业课程教学大纲
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能源与动力工程专业课程
教学大纲
能源动力系
2015.1
目录
计算机三维辅助设计实践教学大纲............................... 错误!未定义书签。
专业概论与学科技术前沿教学大纲............................... 错误!未定义书签。
工程热力学教学大纲........................................... 错误!未定义书签。
工程流体力学教学大纲......................................... 错误!未定义书签。
传热学教学大纲............................................... 错误!未定义书签。
燃烧理论与污染控制教学大纲................................... 错误!未定义书签。
泵与风机教学大纲............................................. 错误!未定义书签。
制冷技术教学大纲............................................. 错误!未定义书签。
自动控制原理教学大纲......................................... 错误!未定义书签。
专业外语阅读教学大纲......................................... 错误!未定义书签。
材料腐蚀与防护教学大纲....................................... 错误!未定义书签。
空气调节教学大纲............................................. 错误!未定义书签。
供热工程教学大纲............................................. 错误!未定义书签。
换热器原理与设计教学大纲..................................... 错误!未定义书签。
工业炉热工及构造教学大纲..................................... 错误!未定义书签。
流体机械教学大纲............................................. 错误!未定义书签。
热工仪表检测及控制教学大纲................................... 错误!未定义书签。
专业实验教学大纲............................................. 错误!未定义书签。
锅炉原理教学大纲............................................. 错误!未定义书签。
汽轮机原理教学大纲........................................... 错误!未定义书签。
热力发电厂教学大纲........................................... 错误!未定义书签。
认识实习教学大纲............................................. 错误!未定义书签。
能源动力装置拆装实训教学大纲................................. 错误!未定义书签。
专业课程设计I教学大纲....................................... 错误!未定义书签。
专业课程设计Ⅱ教学大纲....................................... 错误!未定义书签。
专业课程设计Ⅲ教学大纲....................................... 错误!未定义书签。
生产实习教学大纲............................................. 错误!未定义书签。
毕业设计（论文）教学大纲..................................... 错误!未定义书签。
计算机三维辅助设计实践教学大纲
课程编号：
开课单位：机电工程学院
课程名称：计算机三维辅助设计实践
英文名称：3D CAD Practice
学时：24
学分：1
适用专业：能源与动力工程
课程性质：必修
执笔人：甘树坤
先修课程：工程制图、高等数学等
编写日期：2013年5月
修订日期：2013年10月、2015年1月
《计算机三维辅助设计实践》教学大纲
一、课程教学目标
1. 对专业人才培养目标支撑
本课程培养学生应用基础理论知识和所学的专业知识，进行机械、能源动力装备的设计，并能分析和解决机械、能源动力装备生产中的有关问题，适应科研、设计和生产实践等方面的需要。
本课程根据机械、能源动力装备的生产特点，以计算机辅助设计为基础，以计算机设计操作过程进行学习，使学生对机械装备生产中设计制造过程有一个深层次的了解，为将来从事机械装备产品的开发、机械结构分析与设计、机械设计制造运行管理等工作奠定基础。
2. 在课程体系中地位、作用
计算机三维辅助设计实践课程是能源与动力工程专业的一门重要的本科专业基础课。
它是为培养满足能源与动力工程高等人才的需要而设置的。
计算机三维辅助设计是一门研究机械装备制造及设计等工程问题的科学。
计算机三维辅助设计运用计算机、数学等知识，结合计算机实践操作，进行机械产品的空间解析设计开发、进行机械结构的分析与设计，研究机械产品的特性，结合机械产品生产制造过程的控制，实现机械产品的设计制造与过程分析，从而提高机械产品的设计制造工程和工艺水平。
因为机械设计制造是能源动力装备制造生产的核心过程，计算机三维辅助设计是机械设计的重要手段和方法，所以，计算机三维辅助设计实践课程在能源与动力工程专业的课程中处于重要地位。
计算机三维辅助设计实践
高等数学
工程制图
空间解析几何
空间曲面解析
几何要素空间表达空间立体工程制图
机械设备、零件的空间立体表达与工程图生成
图1 计算机三维辅助设计实践与已学相关课程的关系
计算机三维辅助设计实践
工程力学
力学分析
工程材料与公差材料及工程制图国家标准
工程热力学工程流体力学
流体分析热分析工业炉热工及构造
、锅炉原理动力装备机械
设计分析流体机械
流体机械设计分析
动力机械制造技术
动力机械设计分析
机
械设计基础机械机构设计
换热器原理与设计、汽轮机原理
动力装备机械设计分析
图2 计算机三维辅助设计实践与能源与动力工程专业其他课程中的关系
3. 对专业培养要求支撑
通过课程学习学生应获得以下几方面毕业要求中的知识、能力与素质： 1. 掌握工程基础知识和能源与动力工程相关的专业基础理论知识，具有系统的能源转换过程的实践学习经历，了解能源与动力工程专业前沿发展现状和趋势；
2. 掌握能源转换过程基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识，具有综合运用能源与动力工程专业的理论和技术手段进行能源转换过程综合设计的能力，设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素；
3. 了解动力工程及工程热物理及相关行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法律、法规，能正确认识工程对于客观世界和社会的影响；
4. 对终身学习有正确的认识，具有不断学习和适应发展的能力；
5. 具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力。
二、教学内容及基本要求 第一章 CAD 技术理论
了解CAD 技术及产品设计技术前沿； 理解CAD 技术及产品设计技术的基本方法；
掌握CAD技术及产品设计基本概念。
本部分内容主要培养学生对新知识、新技术的学习能力。
采用课后作业、提问等方式考核学生对该部分的理解与掌握。
第二章 3D CAD（UG NX）软件概述
了解UG NX各模块功能；
理解UG NX各模块功能的作用和操作模式；
掌握软件的界面设置与常用交互操作方法。
本部分内容主要培养学生对UG NX软件的认知能力。
采用课堂提问、课堂实践操作等方式对学生进行该部分能力考核。
第三章草图的创建
了解实体构建的基本方法，草图的基本概念；
理解草图的作用、草图操作中的各功能和基本操作方法；
掌握草图的创建及访问、草图曲线、草图约束、草图操作及首选项等内容。
本部分内容主要培养学生实体构建的思维方式和平面草图绘制的能力。
采用课堂提问、课堂作业实践操作等方式对学生进行该部分能力考核。
第四章实体建模
了解实体建模的基本思想；
理解实体建模的基本方法；
掌握参考特征及扫描特征的基本操作及应用技巧、设计特征的基本操作及应用技巧、各特征操作的操作方法及应用技巧。
本部分内容主要培养学生实体构建的思维方式和通过作三维实体建模的综合训练，掌握常见产品零件的模型创建方法及技巧的能力。
采用课堂提问、课堂作业实践操作等方式对学生进行该部分能力考核。
第五章曲线设计与曲面建模
了解曲线曲面的概念；
理解解曲面表面分析的方法；
掌握曲线的各操作命令、曲面的各操作命令。
本部分内容主要培养学生应用曲线曲面的命令进行产品开发的能力。
采用课堂提问、课堂作业实践操作等方式对学生进行该部分能力考核。
第六章装配功能
了解机械零件装配基础知识；
理解机械零件装配的基本操作方法；
掌握自底向上及自顶向下的装配设计，掌握组件阵列、镜像装配、装配爆炸视图、装配布置、装配次序、装配克隆、可变形的组件、部件家族等知识。
本部分内容主要培养学生应用计算机软件进行机械零件装配产品开发的能力。
采用课堂提问、课堂作业实践操作等方式对学生进行该部分能力考核。
第七章工程制图
了解工程图的基本概念和基本功能；
理解NX制图的主模型方法；
掌握制图模块图纸的设置、零件图的创建、编辑及国标化的设定、装配图的创建、编辑及国标化的设定。
本部分内容主要培养学生应用计算机软件进行机械零件装配产品开发的工程图编辑与创建能力。
采用课堂提问、课堂作业实践操作等方式对学生进行该部分能力考核。
三、教学安排及方式
计算机三维辅助设计实践是一门理论性较强的专业基础课，其教学主要为教师讲授与学生实践上机操作。
课程开设的时间在第三学期，课内讲授24学时。
学生课内与课外所用时间之比为1：2。
课程主要内容授课学时课内外学时比
第一章 CAD技术理论 1 1：2
第二章 3D CAD（UG NX）软件 1 1：2
第三章草图的创建 4 1：2
第四章实体建模 6 1：2
第五章曲线设计与曲面建模 4 1：2
第六章装配功能 4 1：2
第七章工程制图 4 1：2
合计24 1：2
四、考核方式
计算机三维辅助设计实践课程是一门理论性较强的专业基础课，其考核为考查。
通过对学生平时出勤、操作实践、作业等相结合综合进行评定。
课程成绩为
五级分制，其中平时成绩由课堂作业（50%）、出勤（20%）、测验（15%）、平时表现（10%）和课后作业（5%）组成。
五、推荐教材与参考资料
1. 推荐教材
《CAD技术基础与UG NX 6.0实践》，甘树坤主编，浙江大学出版社。
2. 参考资料
《UG NX 工程设计新手上路》，吴立军主编，清华大学出版社；
专业概论与学科技术前沿教学大纲
课程编号：
开课单位：机电工程学院
课程名称：专业概论与学科技术前沿
英文名称：Introduction to the cutting edge of
technology professional disciplines
学时：24
学分：1
适用专业：能源与动力工程
课程性质：必修
执笔人: 戚胜、甘树坤
先修课程：高等数学、大学物理、大学英语等
编写日期：2013年5月
修订日期：2013年10月、2015年1月
《专业概论与学科技术前沿》教学大纲
一、课程教学目标
1. 对专业人才培养目标支撑
本课程培养学生对本专业领域进行系统、概括的了解，能够分析和了解与本专业相关生产中的有关问题，适应科研、设计和生产实践等方面的需要。
本课程根据本专业涉及的相关领域的的生产特点，以专业概况和专业前沿知识介绍为基础，以系统的介绍与分析过程进行学习，使学生对本专业生产中涉及的相关专业领域有一个深层次的了解，为将来从事本专业领域技术的开发、分析与设计、运行管理等工作奠定基础。
2. 在课程体系中地位、作用
专业概论与学科技术前沿课程是能源与动力工程专业的一门重要的本科专业课。
它是为培养满足能源与动力工程专业高等人才的需要而设置的。
专业概论与学科技术前沿是一门专业概论性课程。
通过课程讲解使学生了解本专业的学习内容、发展趋势以及就业方向，以便使学生建立稳定的专业思想，学好后续专业课程。
所以，专业概论与学科技术前沿课程在能源与动力工程专业的课程中处于重要地位。
高等数学大学英语
专业理论基础专业文献资料阅读
大学物理专业理论基础专业概论与学科技术前沿图1 专业概论与学科技术前沿与已学相关课程的关系
专业概论与学科技术前沿热力发电厂
内燃机原理
锅炉原理
制冷原理与设备
图2 专业概论与学科技术前沿与能源与动力工程专业其他课程中的关系3. 对专业培养要求支撑
通过课程学习学生应获得以下几方面毕业要求中的知识、能力与素质：
1. 具有良好的人文社会科学素养和社会责任感，严谨、科学的学习态度，良好的工程职业道德；
2. 掌握工程基础知识和能源与动力工程相关的专业基础理论知识，具有系统的能源转换过程的实践学习经历，了解能源与动力工程专业前沿发展现状和趋势；
3. 掌握能源转换过程基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识，具有综合运用能源与动力工程专业的理论和技术手段进行能源转换过程综合设计的能力，设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素；
4. 了解动力工程及工程热物理及相关行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法律、法规，能正确认识工程对于客观世界和社会的影响；
5. 对终身学习有正确的认识，具有不断学习和适应发展的能力。
二、教学内容及基本要求
第1章专业概况
了解本专业发展历史、技术前沿及在国民经济建设中的地位；
理解本专业的专业内涵，建立稳固的专业思想；
掌握本专业的相关基本概念。
本部分内容主要培养学生对本专业发展历史、内涵、地位和重要作用的认识。
采用课后作业、提问、大作业或小论文等方式考核学生对该部分的理解与掌握。
第2章专业领域前沿研究状况（结合锅炉、汽轮机、换热器、泵与风机等设备）了解本专业领域相关专业知识及技术的前沿研究状况；
理解本专业不同专业方向的侧重与知识体系，本专业的前沿研究状况和研究热点问题，热点问题包括新能源、新工艺、新设备以及新方法；
掌握本专业的重要专业课程的相关基本概念及技术前沿。
本部分内容主要培养学生对本专业领域相关专业知识及技术的前沿研究状况的认识。
激发学生的个性兴趣选择自己感兴趣的领域，并培养对感兴趣问题进行知识的收集和学习的能力。
采用课后作业、提问、大作业或小论文等方式考核学生对该部分的理解与掌握。
第3章专业课程设置及课程之间的关系
了解本专业领域相关专业课程设置、课程体系，必须具备的知识构架和脉络。
理解本专业不同专业方向的课程的前后承接关系；
掌握本专业的重要专业课程的相关重要知识点。
本部分内容主要培养学生对本专业领域学习过程中课程体系与课程设置状况的认识。
采用课后作业、提问、大作业或小论文等方式考核学生对该部分的理解与掌握。
第4章本科阶段学习注意的问题及其与未来学习和发展的关系
了解本专业内涵、涉及领域、发展概况、前景及其在国民经济发展建设中的地位有一个全面的了解，明确专业的培养目标、专业人才应具备的知识内容、课程设置的原则及其相互关系，以增加学习的目的性、主动性、积极性和专业思想的稳定性，并建立起良好的学习方法；
理解本专业培养方案中课程的性质及前后承接关系，使学生更加明确每门课程的学习目的；
掌握本专业学习的特点，通过对大学学习方法的讲解，增加学生学习的主动性和积极性，使学生建立稳固的专业思想；
本部分内容主要培养学生对本专业培养方案的认识，提高学习效，发挥学习的主动性和能动性，使学生具备良好的学习方法；
采用课后作业、提问、大作业或小论文等方式考核学生对该部分的理解与掌握。
三、教学安排及方式
专业概论与学科技术前沿课程是能源动力工程专业的专业课，其教学主要为讲座形式。
课程开设的时间在第四学期，课内讲授24学时。
学生课内与课外所用时间之比为1:1。
课程主要内容讲课学时课内外学时比第1章专业概况 2 1:1
第2章专业领域前沿研究状况18 1:1
第3章专业课程设置及课程之间的关系 2 1:1
第4章本科阶段学习注意的问题及其与未来学习和发展的关系2
1:1
合计24 1:1
四、考核方式
专业概论与学科技术前沿课程考核方式主要以考查为主。
通过对学生平时出勤、操作实践、大作业或小论文等形式相结合综合进行评定。
课程成绩为五级分制，其中平时成绩由出勤（20%）、平时表现（10%）和课后大作业或小论文（70%）组成。
五、推荐教材与参考资料
1. 推荐教材
本课程无教材，自编讲义。
2. 参考资料
能源动力工程的专业规划、专业培养方案等。
工程热力学教学大纲
课程编号：
开课单位：机电工程学院
课程名称：工程热力学
英文名称：Engineering thermodynamics
学时：48
学分：3
适用专业：能源与动力工程
课程性质：必修
执笔人：邢万坤
先修课程：普通物理、高等数学
编写日期:2005年5月
修订日期:2012年4月、2015年3月
《工程热力学》教学大纲
一、课程教学目标
本课程是一门研究能量转换规律的学科。
是从工程观点出发,探讨能量有效利用的基本途径和方法。
牢固掌握热能和机械能相互转换的规律，并能推广于热能与其它能量的转换问题。
掌握热力学过程和热力循环的分析方法，深刻了解提高能量利用经济性的基本原则和主要途径。
熟练地运用常用工质的物性公式和图表进行热力计算。
注意培养从实际问题抽象为理论，并运用理论分析和解决实际问题的能力。
二、课程在专业中所处的地位和作用
工程热力学课程是能源与动力工程专业的一门主要的本科专业课。
工程热力学是研究热能和机械能相互转换规律，以提高能量利用经济性（节能）为主要目的的一门学科。
是能源与动力工程专业主要专业课的基础之一。
《工程热力学》运用热力学和数学等知识，在热力学基本定律的基础上，分析了常用工质理想气体、实际气体、蒸气和湿空气等热力性质和热力过程，并对工程热力过程、热力循环、装置进行了分析研究。
对后续的专业课和专业基础课传热学、流体力学、流体机械、锅炉原理及设计、制冷与检空调等课程奠定了热工基础与热力学原理。
特别是为动力装备的热力学原理，热、物量衡算等提供了必备的热工基础及提高经济性、可靠性的方法、手段。
《工程热力学》课程是能源与动力工程专业中，起着承上启下的作用。
是最主要的专业基础核心课程。
所以，《工程热力学》在能源与动力工程专业的课程中处于核心地位。
图1 《工程热力学》与已学相关课程的关系
图2《工程热力学》与能源与动力工程专业其他课程的关系
三、课程结构
图3 课程总体结构图
四、本课程对学生知识、能力与素质的培养
通过课程学习学生应获得以下几方面毕业要求中的知识、能力与素质：1、毕业要求3中的掌握工程基础知识和能源与动力工程相关的工程热力学专业
基础理论知识，具有系统的能源与动力工程实践学习经历，了解能源与动力工程专业前沿发展现状和趋势；
2、毕业要求4中的具备设计和实施动力装备相关的工程热力学方面的工程实验能力，并能够对实验结果进行处理与分析
3、毕业要求5中的掌握能源与动力工程装备中工程热力学方面的基本的创新方
法，具有追求创新的态度和意识，具有综合运用能源与动力工程专业工程热力学的理论和技术手段进行能源与动力工程装备综合设计的能力，设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素；
4、毕业要求6中的掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取能源与动
力工程相关工程热力学信息的基本方法；；
5、毕业要求7中的了解过程工业及相关行业的生产、设计、研究与开发、环境
保护和可持续发展等方面的方针、政策和法律、法规，能正确认识工程对于客观世界和社会的影响；
五、教学内容及基本要求
绪论
能源的利用与生产力的发展。
热能与机械能及其它能的转换。
工程热力学的研究对象及主要内容。
工程热力学的发展史。
工程热力学的研究方法及学习方法。
单位制。
要求对工程热力学的研究对象及主要内容有一定的了解，掌握研究及学习方法。
⒈基本概念
热力系、工质、状态及平衡状态。
状态参数及其特性。
温度、压力和比容。
热力参数坐标图热力过程及准静态过程。
热力循环。
要求掌握基本概念，重点掌握平衡状态及准静态过程，状态参数及其特性等概念，明确热力参数仅决定于状态，而与变化途径无关。
⒉热力学第一定律
热力学第一定律的实质。
迁移能与储存能。
通过热力系边界的能量交换；功和热量。
热力学能。
热力学第一定律基本表达式。
热力学第一定律应用于开口热力系。
稳定流动能量方程。
焓。
技术功。
确定流动能量方程应用举例。
本章是该课程的重点之一，要求学生理解热力学第一定律的实质，熟练掌握能量方程及其应用，并且能够区别迁移能与储存能，容积功与推动功，技术功。
⒊气体和蒸汽的性质
理想气体的概念。
理想气体的状态方程及通用气体常数。
理想气体的比热。
理想气体的内能、焓和熵及其计算。
水蒸汽的基本概念基本术语，饱和状态、饱和温度和饱和压力。
水蒸汽的饱和状态，水蒸汽的发生过程，水蒸汽图表。
⒋气体和蒸汽的基本热力过程
分析气体的热力过程的目的与方法。
定容、定压、定温和绝热过程。
多变过程及分析。
要求学生从基本定律、基本概念和基本公式出发，结合具体过程分析和导出所需公式，并熟悉各过程在压容图和温熵图上表示，要善于利用图表进行热力计算。
水蒸汽的基本热力过程。
⒌热力学第二定律
热力学第二定律的任务。
可逆过程与不可逆过程。
热力学第二定律及其叙述。
卡诺循环与卡诺定理。
熵。
*熵方程。
孤立系熵增原理。
本章是该课程的重点和难点，要求学生理解热力学第二定律的实质及基本叙述，卡诺循环与定理及提高热效率的一般原则。
主要难点是熵的概念及过程方向性。
*应用热力学第二定律计算作功能力损失。
⒍实际气体性质及热力学一般关系式
理想气体状态方程用于实际气体偏差。
范德瓦尔方程及分析。
对应态原理和通用压缩因子图。
⒎气体和蒸汽流动
稳定流动的基本方程。
气体与蒸汽在喷管和扩压管中流动的基本特性。
流速和流量。
临界压力比，临界流速和最大流速。
喷管的计算。
本章是该课程难点之一。
重点应放在喷管内的流动上，要求熟练掌握稳定流动基本方程，管内流动基本特性及喷管的计算。
*压缩机的型式及工作原理。
定温、绝热和多变压缩时压缩机耗功的计算。
压缩机效率。
活塞式压缩机余隙容积的影响。
多级压缩机的级间冷却。
要求掌握应用热力学原理来分析气体在压缩机中压缩过程，以及如何压缩最有利。
能够熟练运用公式计算参数及耗功。
⒏*压气机的热力过程
*压缩机的型式及工作原理。
定温、绝热和多变压缩时压缩机耗功的计算。
压缩机效率。
活塞式压缩机余隙容积的影响。
多级压缩机的级间冷却。
要求掌握应用热力学原理来分析气体在压缩机中压缩过程，以及如何压缩最有利。
能够熟练运用公式计算参数及耗功。
⒐气体动力循环
分析循环的目的及一般方法。
活塞式内燃机的工作原理及热力学分析的方法。
内燃机的理想循环。