换热器课程设计总结十篇

换热器课程设计总结篇1

关键词：传热学；换热器；优化整合

作者简介：李志国（1977-），女，江苏连云港人，淮海工学院理学院，讲师。（江苏 连云港 222005）

中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）30-0051-01

传热学是高等院校能源动力类专业的重要专业基础课，研究热量的传递规律；换热器原理与设计是其后续的专业主干课程，介绍工程实际应用中重要的换热设备的原理与设计方法。在以往的教学中，两门课程分两学期单独开设，紧密衔接，总共112学时，但随着不断进行的大学教学改革趋势，课堂教学时数不断减少。据此，针对淮海工学院能源专业（太阳能的光热利用）的特点，将两门课程合并为一门课程“传热学与换热器”，学时数80，含实验8学时。如何在保证教学质量的前提下，优化整合两门课程是新形势下必须考虑的问题。

一、两门课程的特点

“传热学”是一门应用性很强的基础课程，着重研究热量传递的规律和方法。这门学科的发展历史虽长，但仍是一门发展中的实用性较强的工程学科。三种传热方式分别受不同物理定律的制约，三种基本传热方式自成体系，有很多“物理模型”仍处于研究阶段。所以，该课程的内容连贯性和系统性较差，表现为基本概念繁多、图表和经验公式及半经验公式多且紊乱、重点分散等，学生掌握起来有比较大的困难。

“换热器原理与设计”是“传热学”的后续课程，重点介绍实用性较强的换热器的基本理论、设计方法及相关的设计资料和制造工艺。“传热学”的最后部分也有换热器的内容，简要介绍了换热器的类型和热设计的基本理论，对于具体的换热器型式的特点、应用场合以及不同换热器设计的步骤、阻力设计、结构设计等均未涉及，而“换热器原理与设计”以这些内容为主，并结合工程实际介绍了具体的设计步骤，对学生掌握实际的换热器设计有很大的帮助，能提高学生的创新思维能力和工程素质。

二、两门课程的优化整合

鉴于两门课程的特点和对能源专业的重要性及实用性，在缩短课时的新形势下探讨了这两门课程的整合问题并进行了相关的教学改革。

1.整合课程内容，优化课程结构

从课程内容的角度，将传热学涉及的三种不同的热量传递方式融合到一起，先简单介绍三种传热方式及传热过程，在绪论中通过生活实例引出导热、对流、辐射以及传热过程的基本概念，使学生对传热学和换热器有基本的认识；然后对不同的传热机理分别进行深入介绍，讨论三种传热方式各自的基本规律；到课程教学的后半段综合不同的传热方式对传热过程进行深入的探讨，以换热器这一工程实用的换热设备为对象，研究传热学在工程中的应用。也就说，将整门课程分成四大模块进行分模块教学，如图1所示。这种在结构上对课程的整合、优化，使学生能在更高的认知层面上进一步综合、灵活应用传热学的知识去解决问题，熟悉掌握换热设备的设计原则及设计步骤。

现阶段，该课程我们采用的教材为两本，其中《传热学》第四版（杨世铭）的第十章内容与《换热器原理与设计》（余建祖）的第一、二章内容有重复，为此我们对教材内容进行了调整。《传热学》第十章中关于“传热过程控制”部分的内容将其提到前面，讲完每个传热方式的传热机理、规律之后就介绍其强化削弱机理和工程实际应用，这样就使前面模块的内容体系更加完整，讲授更具有条理性、逻辑性，学生可通过对比、比较三种传热方式讲授步骤的异同点更加深刻地认识传热学的基本理论。以三种传热方式的综合应用为问题，引入换热器的概念，将《传热学》第十章与《换热器原理与设计》第一、二章揉合在一起，介绍换热器的类型、特点，分析换热器设计的步骤、原理。然后再按不同换热器型式具体介绍设计过程中应掌握的内容。这样处理之后，两本教材的内容有机衔接在一起了，讲授过程也不会出现断点，学生学起来也有连贯性。

2.整合教学方法和手段

如今，高等教育的任务是培养面向21世纪的高素质人才，只有教学现代化才能顺应时代要求，而现代化教学中的一个重要环节就是教学手段和教学方法的现代化。

在“传热学和换热器”的教学过程中，将教学内容和学生实际紧密联系，巧妙地采用各种行之有效的教学方法，努力激发学生的学习兴趣。如讲解绪论部分时，选择学生熟知的生活传热现象作为引入点，创造逼真的教学情景，使学生感受到传热的“无孔不入”，进而增强学习“传热学与换热器”的兴趣。采用发现式、启发式、问题讨论式、比较分析等多种形式的教学方法，调动学生学习的主动性、自觉性。如，在讲授肋片的导热时，先提出问题：为什么我们见到很多换热设备的表面常有凸出的部分等，合理设置问题情景，将所讲授的内容作为一个个问题向同学提出，通过课堂上的一问一答、讨论的问难质疑上课方式，引入肋片概念，进而分析肋片导热的机理和对换热的影响。如，讲到多层材料的导热时，通过对比计算来分析所提出的问题：实际管道保温层材料的包覆应先敷设哪种材料后再敷设哪种才能有好的保温效果，是不是所有管道敷设的保温材料越厚保温效果越好。用问题引起学生的注意，使学生集中精力，用理论的分析启发学生的积极思维，使其主动思考问题、解决问题，发挥想象力，调动学生学习的积极性和主动性。

传热学的教学应当采用多媒体教学和传统教学相结合的方式，根据教学内容的不同选择最为合适的教学手段。利用多媒体中的图片、动画和视频轻松地将课程中的一些抽象术语、概念、定理生动地以实体展示或者模拟直观地传递知识点给学生，使学生非常轻松地感受到生活中的传热学、换热器知识，自然地将学习与生活联系，清晰地在脑海中构建传热的现实模型，理解深刻，记忆牢固。

3.整合考试和评分方式

“传热学与换热器”课程的考核成绩的评定在传统的依靠平时成绩和期末闭卷考试成绩的基础上，将两门课程的成绩评定进行了优化整合。因为传热学的公式多且多为经验公式，内容多且散，换热器的重点在于掌握设计的原则和方法步骤，所以我校的成绩评定除平时表现、考勤外还包含了以下内容：期末考试为半开卷形式，A4纸张上老师给出需要的图、表之后，空白部分由学生自己抄写需要的任何内容，如公式、概念、解题步骤等。这样学生可以在复习掌握简单、基础内容的基础上将重难点、不需要记忆的公式和自己无把握的东西记在上面，提高复习效率和考试效果；在学习课程内容的基础上针对老师给出的实际任务进行换热器课程设计，上交课程设计任务书；进行相关的课内实验。这样能够有效地综合评定学生对该课程的掌握程度，而不再是以考试为主，能真正起到评价作用。

三、结束语

将“传热学”与“换热器原理与设计”两门课程整合为一门课程是新形势下教学改革的必然，结合我校的教学实际对保证教学质量的前提下如何整合课程进行了探索，但还不够，如何能更好地优化课程、提高课程的教学效果还需要继续努力。

参考文献：

[1]杨世铭.传热学[M].第四版.北京：高等教育出版社，2006.

[2]章学来，施敏敏，等.多媒体在传热学教学中的应用[J].中国电力教育，2009，3（132）：67-68.

换热器课程设计总结篇2

【关键词】教学改革；任务驱动式教学法；小组教学法；实训教学

0 引言

《路由器与交换机配置》课程是高职计算机网络技术专业的核心课程，是培养学生职业技能的重要课程。这门课程作为计算机网络基础课程的延续和深入，深刻体现了网络工程中的实践内容，最能体现学生职业技能，因此探讨该课程在教学中反映出来的问题，对于建立合理的课程教学设计，培养合格的网络技术人才，意义重大。通过几年来先后承担了计算机网络基础、局域网组建等高职专业的路由器和交换机教学任务，在教学过程中发现，高职学生由于普遍认为路由器和交换机配置课程枯燥难学、操作要求高，学生的畏学、厌学情绪使得教学过程困难重重。本文就采取哪些教学方法来组织《路由器和交换机配置》课程的教学进行深入的探讨。

1 《路由器与交换机配置》教学现状与存在的问题

由于目前高职学生的理论基础薄弱，知识面窄，尤其是社会对高职院校的学生存在一定偏见，导致学生学习积极性普遍不高，教学效果可想而知。路由器和交换机配置是计算机网络基础的后续课程。在教学时往往发现学生掌握的情况并不理想。路由器和交换机配置采用字符式命令，并且系统都是英文系统，高职学生对字符式命令记忆缺乏热情，同时英语基础知识不足，又不喜欢做笔记，学习效果可想而知。

在教学方法和课程体系结构设计上，目前大部分高职院校仍采用传统的教学方法，课程内容也沿用传统的课程体系结构，即将课程简单地分为理论课程和上机实践课程两部分。这样设置课程体系结构的直接结果是：因为该课程实践性强，在理论课程中，学生对理论掌握得一知半解，无法将学到的理论及时应用于实践，掌握得不牢固；在上机实践课中，由于对理论知识理解掌握不透彻，对于实训内容无从下手，学生只是简单地照着课本进行配置命令的敲打，无法达到掌握实践的技能水平。

在课程讲授上，教师通常比较注重课本内容，往往认为学生只要掌握课本的内容便具备了组建网络、管理网络的能力，因而不重视课程结构设计；而实际上课程结构是影响职业能力形成的重要因素，知识的组织方式是影响知识能否被很好地吸收及运用的决定性因素。

针对《路由器与交换机配置》课程教学存在的上述问题，本文将对《路由器与交换机配置》课程的教学方法进行了一些改革。

2 《路由器与交换机配置》课程教学改革创新

2.1 用任务驱动式教学法完成每堂课的教学过程

我们传统教学模式采用的是讲授法进行教学，采用的是老师讲，学生听的方法，时间一长，自然会造成学生上课开小差，注意力不集中的情况，无论教师在讲台上讲得是多么的认真、投入，也无法激起学生的学习热情。而任务驱动式教学法是充分让学生积极、主动参与到课堂教学当中来，由老师布置相关学习任务，将班级分成若干个小组.每个小组必须在规定时间内完成布置下去的任务，并由每个小组派一个代表进行任务完成时的发言.然后比较各小组完成的情况，最后由老师进行总结、点评，如静态路由的配置、动态路由协议的配置，访问控制列表ACL的配置等等。

首先，要做好教学任务的引入，在上课一开始就提出一个令人好奇的任务。由学生去主动思考这个任务到底是应该如何完成的，结合最新的网络硬件设备进行教学。

其次，创设好情境，布置了学生比较感兴趣的任务之后，学生一般对带着问题去思考，并在任务的驱动下对老师所提出的任务充满了求知欲望，因此会想方设法去求证问题的答案。这样一来，就激发了学生的强烈的学习兴趣，活跃了课堂气氛，也使老师和学生能打成一片，学生与老师的互动也多了，对于学生不能解决的问题。学生们会很认真听取老师的意见和具体的操作方法.学生对正确的方法会用实验来检验结果是否正确，从而达到好的教学效果。

2.2 用小组教学法提高学生的动手实践能力

小组教学法是在任务驱动式教学实践过程中的一种组织形式，通常以3至5名学生组成一个任务组，确定一个组长。由组长负责把任务分成多个子任务，然后分配给组内的各个学生。小组教学法模拟案例的项目组，让学生真切地体验到工作现场的气氛，能更好地激发学生的学习热情，提高学生的自觉性，让学生更积极主动地参加学习实践，从而掌握任务中涉及的知识点。

3 结束语

高职院校路由器与交换机配置教学设计是否成功，关键在于教学内容的设计和教学方法的使用，本文对目前的教学现状提出以实践动手为主的任务驱动教学和分小组教学的教学方法，在一定程度上解决了本课程在教学中存在的问题。为提高路由器与交换机配置的教学质量，培养优秀的网络技术专门人才，提供参考。

【参考文献】

[1]李建新.《组网技术与网络管理》课程教学改革探讨[J].福建电脑，2013，29（03）.

[2]陈永海.任务驱动式教学法在高职院校《网络管理员》课程的教学改革探讨[J].职教论坛，2013（07）.

换热器课程设计总结篇3

关键词：汽修高级工；变速器总成大修；教学策划；一体化

中图分类号：g712文献标识码：a文章编号：1672-5727（2014）07-0131-03

汽车维修一体化课程共有中级工5门课程，高级工5门课程。高级工5门课程如表1所示。5门课程开设的先后顺序可以调整。

“变速器总成大修”共有两个学习任务，分别是“伊兰特轿车手动变速器换挡困难故障诊断与排除”和“索纳塔自动变速器打滑故障诊断与排除”。笔者在讲授“伊兰特轿车手动变速器换挡困难故障诊断与排除”这一学习任务时，发现在教学活动策划、教学实施中，由于实训场地、车辆数量及教师等原因，无法按照预计的6组学生实施教学，因此，课程设计根据现场情况进行了优化。

课程实施过程分析

（一）学情的分析

笔者所授课的班级是汽修g1203班，该班共42人，为本校中级工直升高级工班。在教学过程中，该班共分6组，每组7人。各组中组长的能力均较强，各组水平较平均，但每个组均有2名左右学生学习热情较差，之前的学习效果也较差。学生在中级工学习时，已经学习了如表2所示的5门课程。

（二）教学设计分析

本任务的实施，是按照六步法的设计思想设计教学过程的。如下页鱼骨图1所示，教学过程按照任务分析及检查——制定大修方案——实施大修——竣工检验——总结拓展的过程展开。

（三）教学难点分析

由于本项目在实施时，需要将变速器从车上拆下，在举升车辆、拆卸变速器支架等环节上安全要求较高、操作难度较大，因此教师必须对每组操作情况进行监控，以保证安全。另外，由于本项目实施过程较长，如果占用车辆过多，就会影响其他班级实习用车，因此该项目实施时，常安排3辆车进行变速器总成大修的实施。这样的安排就会有部分学生无事可做，造成教学现场比较混乱。因此，如何安排全部6个组的实习是个难点。

在总结拓展阶段，要求学生撰写总结报告。通常的做法是教师利用1～2节课时间监督学生撰写报告。但从实施效果看，由于学生的文字水平较差，学生在课堂上无法专注撰写总结报告，往往达不到预期教学效果。因此，如何指导学生设计撰写总结报告也是一个教学难点，同时也是学生能力提升的关键点。

课程实施的难点处理

（一）分组教学的难点处理

由于设备无法满足6组学生同时做变速器大修工作，实际上课时仅安排3辆车进行操作，因此笔者在教学过程中选择变速器拆装过程中应做的操作，由一位实习指导教师安排实训。

1.实训内容的选择。学生在中级工学习时已经进行了“底盘简单故障维修”学习，因此，本次手动变速器大修涉及的离合器油更换、变速器油更换均已在中级工学习期间学过。考虑到中级工的学习已经距本次课有近一年时间，因此，选择相关内容比较适宜该班学生。

2.课程中的细节组织。由于担心学生操作时对原来学习的内容不熟悉，因此，对学生安排了简单的考核。考核包含3个题目（见图2），总时间15分钟。考核的结果是，25%的学生能完成第1题，10%的学生能完成第2题，仅有1名学生完成了第三题，可以看出学生之前的知识掌握不是很牢固。在教学过程中，教师安排学生查找现代、大众4s店更换离合器油和变速器油的费用和工时，查找后更提升了学生对本项目的兴趣。

在“变速器总成大修”中，从车上拆下变速器到重新装复需要8课时，因此在安排“离合器油、变速器油更换”项目时，也要同时安排8课时，以保证组与组之间进行互换。由于本项目操作难度不大，主要考查学生的规范和操作时间，因此要求学生首先按照维修手册将规范的步骤进行整理，然后每人都进行一遍操作。此部分时间约占4课时。之后，教师安排学生进行操作考试，要求学生在20分钟之内按照企业工作要求和检验标准完成两个油液的更换，由教师进行考核，组长记录每个人的操作时间，同时组内其他学生也根据维修手册操作步骤及规范，对

操作人员进行打分。整个实训现场由一位实习指导教师组织，90%的学生均能参与到教学活动中。图3为考核结果图。

从考核结果看，学生基本能按照操作规范和时间要求完成操作，而且在考核过程中态度认真，有的甚至为延长几秒钟去跟组长争取，极大地提升了学生的学习积极性。

（二）总结拓展阶段的难点处理

总结拓展阶段的总结报告撰写，采用了两种方式，一是让学生进行本次任务的总结，时间在1课时左右，二是让学生分组，另给学生途胜轿车、索纳塔v6轿车、奥迪轿车，分别用20分钟时间查看车辆，再用70分钟时间借助网络、维修手册、图书馆资料等，总结不同车型变速器大修的工艺流程和技术难点，这样的安排能使学生学会举一反三，学会利用各种资源学习修车技术。

总结

（一）合理安排教学内容

实际教学条件不能满足所有师生的设备、场地需要，特别是遇到“发动机大修”、“变速器大修”等项目时，不可能满足所有学生组的操作需要。因此，就需要教师根据教学项目，设计相关的教学内容，绝不能简单地安排3个组操作、3个组完成工作页，而要明确每个组的学习内容和学习时间，这样的教学现场也才能比较容易控制。

（二）在教学过程中，多利用竞赛、展示等手段

原来在该班中有约10名学生学习积极性较差，学习成绩也不好。但在此次教学中，在“两油更换”期间，其中的8名学生均在20分钟内完成了工作，且操作过程符合规范要求，其他几名学生也能在教师指导下在25分钟内完成工作。这正是因为引入了竞争机制。我们将所有学生的完成时间进行排名，同时计算各组人均操作时间并进行组间排名，这样可促使每名学生都认真完成工作，技术好、操作能力强的学生自觉去帮助那些学习能力较差的同学，使得学生的平均水平得到了提升。

（三）总结拓展是点睛之笔

汽车的种类有几千种，但核心的部件基本相同。学生不可能在校内学到所有车型的维修操作技能。总结拓展阶段的核心就是教会学生一种方法，通过学会修一种车，达到会修一类车。因此，此教学过程的设计要能更多地发挥学生的主动性，要充分利用图书馆、网络等资源进行教学设计和组织。

总之，通过这个教学项目的实践，我在教学内容设计、教学过程设计中积累了新的方法，希望能对同行教师有借鉴意义。

参考文献：

[1]赵志群.职业教育与培训学习新概念[m].北京：科学出版社，2003.

[2]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[m].北京：清华大学出版社，2009.

[3]赵志群.职业能力与职业能力测评[m].北京：清华大学出版社，2010.

[4]陈玉平.基于工作过程系统化的专业课程体系开发[j].企业技术开发，2011（4）.

[5]启家.基于工作过程系统化的课程改革与实践[j].中国成人教育，2010（4）.

[6]董继明，胡勇.汽车拆装与调整[m].北京：机械工业出版社，2010.

[7]董继明.汽车拆装与调整（理实一体化教程）[m].北京：机械工业出版社，2012.

换热器课程设计总结篇4

关键词: 扁管冷凝器 压力降 空气侧换热系数

随着科学技术的进步和生活水平的提高，人们对空调的需求量越来越大。近几年来，我国空调的生产发展迅速，造成了各种品牌在质量、价格、服务上的剧烈竞争。但各方面的竞争归根到底都必须以技术的进步为基础。如何改进空调性能、降低成本和保持技术上的优势，这是本行业研究者致力研究的课题。

换热器是空调系统研究的前沿课题之一。它的换热效率，不仅直接影响制冷性能，而且对降低整个空调系统的体积和质量、节约原材料都有决定性意义。因此，要求开发出结构紧凑、质量轻的高效换热器是其发展的趋势，为此，开展了换热机理的研究，开发新材料，新工艺的研究，发展了许多强力高效的换热器。如平行流换热器，小管径换热器、变管径换热器和全热换热器。最近几年，扁管换热器引起生产空调厂家重视，但国内对它的理论研究很少。

本文在前人所做工作的基础上，对扁管冷凝器热力性能进行了理论和试验分析，得出了影响扁管式冷凝器热力性能的因素，并提出了优化扁管冷凝器热力性能的措施，为扁管冷凝器的优化设计提供了理论参考。

1. 数学模型

图1为扁管冷凝器翅片的结构示意图，表1为冷凝器尺寸和符号说明，表中尺寸是目前大多数空调厂家试验中采用到管径为7mm的扁管式冷凝器尺寸和圆管式冷凝器的尺寸。

1.1 空气侧压降7mm

目前，对于扁管理论研究很少，还没有总结出成熟的换热关联式。鉴于扁管结构在某种程度上与平行换热器相似，本文借鉴一些现有平行流换热器换热关联式，采用了文献[3]引用的Kim和Bullard根据实验数据拟合出空气侧的换热关联式，该文献指出在某种的工况下，该关联式和预测的数据吻合得比较好。

式中， 为空气平均导热系数；； 为普朗特数；为空气定压比热。

式中系数，；；；；；。

2. 模拟结果及分析

通过仿真模拟，获得扁管侧空气侧换热和流动性能参数的变化和分布情况。以下是模拟计算的结果以及结合换热器的结构特点进行的分析讨论。

目前，扁管式冷凝器是从圆管式冷凝器演变而来的，增加了空气侧换热系数，而空气侧压力降减少，起到了强化传热的作用。两种冷凝器采用了表1的尺寸。

2.1 空气侧性能随着风速的变化

改变风速m/s，表1其他参数没有改变，得到压力降的变化如下图2和换热系数的变化如图3。图2表明了扁管压力降比圆管式小，两种冷凝器压力降都随着风速的增加而增加，而图3表明了扁管换热系数比圆管换热系冷凝器换热系数比圆管式冷凝换热系数大。表明了扁管式冷凝器增加了换热系数大，换热效果更好，而空气侧压力降减少。两者都随着风速增加而增加，表明增加迎面风速，可以提高换热系数。

3. 结论

⑴ 扁管换热器的换热系数比圆管式换热系数大，而空气侧压力降减少，所以扁管式换热器能强化换热。

⑵ 扁管换热器随着风速从2~4m/s时，压力降和换热系数变化分别是从25~100pa和130~210 W/m2・K，提高风速，能显著地强化传热。

⑶ 扁管换热器随着片距1.2~1.6m，压力降减少从58~38pa，而换热系数减少从260~110 W/m2・K ，所以在允许的条件下，尽可能地采用小片距。

⑷ 扁管换热器随着管距从16~19m，压力降变化从61~28 W/m2・K ，换热系数从168~145 W/m2・K ，所以采用小管距，能提高换热系数，但是成本增加，采用经济管距成为必要。

⑸ 扁管换热器随着气流方向深度从19.6~23.6m ，压力变化是从42~50pa，换热系数从152~167W/m2・K，从数值可以看出，缩短流动方向深度，传热系数衰减较小，所以采用较短气流方向深度是可行的。

参考文献

[1] 舒朝晖、罗艳，陈焕新等. 家用空调器中平行流冷凝器翅片参数对空气侧传热流动性能的影响. 低温工程. 2008,1:61-64

[2] 张智，李荣，马超. 全铝冷凝器在家用空调上的应用研究. 北京：中国工程热物理学会,2003: 1181-1183

[3] 苏建民，王随林，李俊明. 微细通道蒸发器空气侧对流传热传质研究. 建筑节能, 2007,35(9).35:6 -8;

[4] 龚堰珏，张兴群，郑维智等. 汽车空调平行流式冷凝器热力性能计算机辅助分析. 北京工商大学学报(自然科学版). 2006,24(6):22-25

[5] 魏文建，丁国良，王凯建等. 含油制冷剂在小管径换热管内流动沸腾换热关联式. 上海交通大学学报. 2007,41(03):404-410

[6] 张智，程志明，李金波. 变管径冷凝器强化传热的实验研究. 北京：中国工程热物理学会，2003，1177-1180

[7] 苏铭阂，敬春. 风机功耗下不同构型全热换热器的性能比较. 工程热物理学报，2006；27 (6):10 38-1040

换热器课程设计总结篇5

关键词：微机原理与接口技术；机械类专业；教学；C语言

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2011)28-7042-02

Discussion on the Course Teaching of the Principle and Interface Technology of Microcomputer for Machine Specialty

WANG Lan

(Harbin Engineering University College of Mechanical and Electrical Engineering Heilongjiang, Harbin 150001, China)

Abstract: In the teaching of the principle and interface technology of microcomputer, aim at the feature and professional knowledge structure of machine specialty students, analyze the course teaching content. The new technology and computer engineering experiences are put into the course, and the C language programming is introduced into the course teaching. Teaching results show that the study interest and computer skills of the students are improved, and good results is obtained.

Key words: principle and interface technology of microcomputer; machine specialty; teaching; C language

微机原理与接口技术课程是大学工科专业的一门专业基础课，课程的目的是让学生掌握16位微型计算机基本原理、接口电路，建立微机工作的整体概念，同时具备初步的程序设计能力，为应用微型计算机解决工程技术领域问题打下坚实基础。

近年来，微机技术发展异常迅猛，出现了很多应用广泛的新技术，如多核处理器、PCI-Express总线、SATA 接口等[1]，而这些新技术在原有的课程内容和教学实践中却没有反映出来。因此，有必要在课程内容中加入这些新技术并应用于教学实践。

对于机械专业的学生来说，电类基础课程较少，后续相关课程及毕业设计中涉及微机原理与接口技术内容的也较少，因而在有限的时间内，提高学生的学习兴趣和效果，更好地培养学生微机应用能力显得尤为重要。

1 重点突出与融入新技术

微机原理与接口技术是一门专业性很强的课程，需要记忆的内容较多，对于机械专业的学生来说比较抽象，不好理解。通过多年的教学经验，结合学生所反映的问题，根据本专业的特点，我要求学生在学习这门课时，首先要加强记忆，在记忆的基础上理解。在讲课过程中，先指出每一章节的重点和难点，重点部分精讲，配合图片、动画，便于学生记忆。比如在讲CPU组成时，在PPT上给学生展示出一幅CPU组成框图，对照图片讲解各部分的功能，同时指令和数据的流向用箭头动态的显示出来，使学生一提到CPU，脑海中就能反映出这样一张图，帮助学生记忆。

计算机技术发展迅速，知识更新很快，而现有的教材在新知识方面体现不足。以CPU为例，现在的教材多以Intel公司生产的8086/8088系列16位的微处理器为例来进行讲解，而我们在实际中使用的微处理器是32位或64位机。在课堂讲解过程中，以Intel8086为主讲解CPU的基础特点和工作原理，80286/386微处理器注重讲解相对8086的改进。然后讲解CPU的64位技术和多核技术概念和特点，让学生了解CPU的发展趋势。

例如在讲解总线知识模块时融合PCI-Express总线知识。微机原理与接口技术课程体系中，总线知识模块的主线是ISA、EISA、PCI、AGP，但是即使是AGP总线，也已经被PCI-Express总线所取代，PCI-Express基于串行技术，采用4根信号：2根差分信号用于接收，另2根差分信号用于发送。总线的带宽能达到8GB/S，支持热拔插和即插即用。因此在课程体系中融合PCI-Express总线是必要的。

2 用C语言教学

目前，微机原理及应用的教材基本上都采用汇编语言作为编程语言。汇编语言是最接近机器码的一种语言，其主要优点是占用资源少、程序执行效率高。但是学习汇编语言需要记忆大量的助记符，编写的程序不易读，学习起来需要较长时间。

而C语言是一种编译型程序设计语言，它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。C语言有功能丰富的库函数、运算速度快、编译效率高、有良好的可移植性，而且可以直接实现对系统硬件的控制。目前常用的单片机、DSP、ARM等厂家一般都能提供C编译器。因此，使用C语言进行程序设计已成为软件开发的一个主流。

学生们在大一时已经开设了C语言课程，具有一定的C语言编程基础。在微机原理及接口技术课程中，需要讲的内容就是I/O接口语句（包括inportb和outportb两条语句）和中断语句。

例如8位A/D转换芯片ADC0809应用电路如图1所示，通过分析可知ADC0809的数据端口地址为78H，状态端口地址为79H，通道选择端口地址为7AH，采用C语言编写的查询方式数据采集程序如下：

int ad_data_read( unsigned char ch_num)

{

unsigned char data, ch_st;

outpotrb(0x7a,ch_num);//选择通道

ch_st = ch_num | 0x80;

outpotrb(0x7a,(ch_st));//构造ALE上升沿

outpotrb(0x7a,ch_num);//启动AD转换

while(!(inportb(0x79)&0x01);//等待转换结束

data=inportb(0x78);//读转换结果

return(data);//返回

}

程序只有8条语句，很清晰的反映出查询方式下A/D转换过程，程序简单、易懂，而这段程序采用汇编语言来写的话，大概需要30条语句[5]，相比之下可以看出C语言编程的优势，尤其是对机械专业的学生来说，可以让学生们在大一学习C语言课程后，继续使用C语言编程，提高C语言的应用能力，也为学生今后学习单片机课程、毕业设计，以及今后读研究生、工作打下良好的编程基础。

3 理论和实际相结合

把知识点和日常生活联系起来。在讲解I/O接口芯片时，在讲清芯片工作原理、引脚定义、初始化编程后，重点讲芯片的应用，同时加强实验课与课堂知识的结合，在课堂上讲解芯片的应用例子，并给学生留有探索的内容，让学生在实验课中解决，提高学生接口设计、编程的能力。例如并行接口8255A是一个应用较多的芯片。在讲解8255A时，首先要讲清芯片的编程结构、功能、寄存器和初始化编程，然后结合实际讲应用举例。

如图2所示8255键控灯电路图，图中有3个按键接在8255端口A的PA0~PA2引脚，3个发光二级管接在8255端口B的PB0~PB2引脚，要求编程实现3个按钮分别控制3个发光二极管的亮灭。在讲解电路图时要讲清按键和发光二极管的连接电路：不但要讲清楚按键的状态与PA0~PA2引脚的对应关系、PB0~PB2引脚电平与发光二极管亮灭的对应关系，还要讲清楚电路中电阻上拉、限流的作用，由此分析出8255的工作方式，进而给出8255的控制字。根据题目要求画出程序流程图、写出程序。

给学生布置实验课的内容，可以让学生用8个按钮分别控制8个灯，也可以让学生模拟双控开关功能、模拟霓虹灯等等，通过实际动手操作，提高了学生学习的热情，获得了较好的学习效果。

4 结论

结合多年教学经验，针对机械专业学生的专业特点，探讨了微机原理与接口技术课程的教学改革，教学内容方面，在尊重原教学大纲的基础上，增添了微机技术的新知识，将C语言引入本课程，课程中的程序例程均采用C语言讲解，注重理论联系实际，注重实验教学，提高了学生学习热情，获得了较好的教学效果。

参考文献：

[1] 冯康,姚南生,闻国才.《微机原理与接口技术》课程与新技术的融合[J].重庆文理学院学报,2011,30(1):85-88.

[2] 杨斌.从知识点掌握到应用系统构建的微机接口课程设计规划及实现[J].计算机教育,2009(13).

[3] 杨居义.微机原理与接口技术项目教程[M].北京:清华大学出版社,2010.

换热器课程设计总结篇6

[关键词]卓越工程师；微机原理；教学改革；教学方法

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）07-0094-03

“卓越计算机科学与技术工程师”（以下简称为“卓越计科工程师”）专业是西南科技大学省级“卓越工程师教育培养计划”试点专业之一，旨在培养具有系统的理论、工程技术基础、良好的职业素养以及科技创新精神的工程师人才。培养模式采用“3+1”培养模式（三年在学校进行学习，最后一年在企业进行联合培养），着重培养学生的个性发展以及实践和创新意识，更深层次的挖掘学生才能，使学生能够全面均衡的发展，培养满足企业需求的工程师。“微机原理”课程是计算机科学与技术专业的一门专业基础课程，主要介绍微型计算机的基本概念、基本工作原理及接口技术。通过本课程的学习，使学生能够从应用的角度出发，在理论和实践上掌握微型计算机的基本组成、工作原理及常用接口技术；初步掌握汇编语言程序设计的基本方法和上机调试过程；建立微机整体概念，具备利用微机进行硬、软件开发的初步能力。[1]

一、微机原理课程教学中存在的问题

经过多年的微机原理课程教学，笔者发现大多数学生对“微机原理”课程的学习积极性差，教学效果不好，学生反映课程内容比较抽象难以理解，学起来枯燥缺乏兴趣，实验形式单一、方法单调，因而对课程的学习兴趣大大降低。[2] [3]其存在的问题主要有以下几点。

（一）学习主动性、积极性低

首先，“微机原理”课程教学内容综合了微型计算机软、硬件的理论知识，要求学生既要掌握扎实的计算机硬件理论知识，又要有良好的面向机器语言进行程序设计的能力。这对于大多数没有实践经验，特别是基础又不扎实的学生而言，就会觉得这门课程内容很抽象、难懂，因而导致学习兴趣下降，学习主动性、积极性低。其次，课程内容多，知识点比较散乱，班级容量大（大班教学），教学主要以“老师讲”为主，学生参与互动、讨论少。

（二）实验教学设计不合理

课程以理论教学为主，实验教学安排内容比较少，并且在实验教学环节上主要安排验证性实验。这使得学生不用自己设计实验控制电路和控制程度，阻碍了学生发散思维。同时，学生对于实验只是走过场，不用自己动脑，时间长了就会使学生产生惰性。因此，实验教学起不到融合、验证和巩固理论知识的目的。

（三）考核方式不合理

该课程的考核包括理论和实验两部分，理论成绩由平时成绩、期末考试成绩按不同比例构成。期末考试成绩占总成绩的70%，实验成绩占总成绩的20%，平时成绩只占总成绩的 10%。因此导致教学过程管理薄弱，对教学过程考核检查不足，学生只重视期末考试成绩，其结果是对以后课程的学习和企业实训起不到铺垫作用。

二、教学改革方案

科学合理的课程教学设计、教学内容、教学方法和考试方式对于“卓越计科工程师”专业的学生掌握微机原理具有十分重要的意义。面向“卓越计科工程师”专业的“微机原理”课程的教学方案应着眼于四个课堂的有机结合，落脚点为课堂教学、实验教学、课外科技创新实践与企业实训，注重培养学生的个性化发展和自主学习。同时，以培养满足企业需求的工程师为目标，以学生实践和创新意识为主线构建课程的教学内容，以“应用”为主导选择课程的教学方法。

（一）以学生实践和创新意识为主线构建课程的教学内容

第一次课进行学前动员，不立刻讲授课程的内容，而是对课程作整体性、概括性的介绍，使学生明白课程的重要性及特点，让学生明白学习本课程对于熟悉和掌握现代计算机的基本概念和技术以及学习后续相关课程均具有重要意义。这样做能有的放矢，激发学生学习的动力。第一次课后，学生就会以主动和比较轻松的心态来学习后续章节的内容。

“微机原理”的基本理论与核心接口技术是课程重点讲授的内容，同时适当引入现代高性能和多核微处理器的先进技术及典型结构。现实中存在多种类型的微型计算机，但不论是哪种微机，都包含微处理器、存储器、并行/串行接口、定时器/计数器电路、A / D与D / A转换电路等几大模块，其对应的章节包括计算机的基本组成及工作过程、微处理器结构、指令系统、汇编语言程序设计、存储器、输入与输出、可编程I / O接口电路、A / D与D / A转换电路、总线及常见总线标准和高性能微处理器的先进技术及典型结构等。对于这些章节，重点讲授计算机的基本组成及工作过程、微处理器结构、存储器、接口技术。在学习各个知识点时，既要强调其是“基本理论”，又要要求进行“实践”。“卓越计科工程师”专业在进校的第三学期开设“数字电路和模拟电路”课程，学生对微型计算机硬件电路组成已有初步了解。在讲授“微机原理”的过程中，结合“数字电路和模拟电路”来讲解，能使学生对微机原理有一个感性认识，也加深对微型计算机组成原理的理解。如硬布线控制器原理，主要由环形脉冲发生器、指令译码器和微命令编码器组成，学生很难理解它的实质。这时就可以将硬布线控制器中的电路原理直观地展现给学生，方便学生理解记忆。在讲授微机基本原理和接口技术的同时，适当引入一些目前应用的新理论和新技术，让学生了解微型计算机的发展最新趋势，进一步激发学生的学习动力。如讲存储器时，可加入虚拟存储技术和云存储等新技术。

（二）以培养满足企业需求的工程师为目标加强实践教学

从教学课时和教学内容上加强实践教学。“微机原理”除了一些基本原理外，主要介绍各种接口技术，而这些接口技术在理论课中只抽象地介绍接口的工作原理，因而必须通过实践，让学生来设计接口电路，编写接口程序，少讲多实践，以此加深对微机接口技术的理解。具体的实验项目有微机仿真开发系统应用、模数与数模转换、键盘显示器接口、微机串行口通信、PCI设备操作、可编程并行接口、可编程定时 / 计数器与中断控制和基于微机的串行口通信8个单元实验，以及1个基于微机或单片机系统的自选题目的综合实验。实验项目多，需增加教学的学时。

微机原理实践教学平台可以有多种，包括固定结构的实验箱、软件仿真实验、基于FPGA的在线实验和基于E-Lab的硬仿真软件。[4]其中基于FPGA的在线实验和E-Lab的硬仿真软件实践教学模式充分利用现代信息技术，同时也保留了传统固定结构的实验箱模式的优点，可为实验教学提供实践平台，为“卓越计科工程师”专业学生设计多层次的实验项目。第一层次的实验主要为基础单元实验，主要包括：①数模和模数转换接口实验，实验目的是深化数模和模数转换电路的基本原理和接口方法、模数和数模转换芯片（ADC0809、DAC0832）的工作性能，掌握模数和数模转换的编程方法；②键盘显示器接口实验，实验目的是掌握键盘显示接口芯片8279与单片机的硬件连接方法、8279的编程方法，以及单片机内部定时器的使用方法；③微机串行口通信实验，实验目的是深化异步串行通讯的基本原理，掌握用微机串行口设计实现异步串行通信的方法，掌握串行接口芯片8251的工作原理和使用方法；④PCI设备操作实验，实验目的是了解PCI设备的工作原理和自动配置过程，掌握PCI BIOS的使用方法，熟悉自行开发的PCI实验接口卡的使用，为后续实验打下基础；⑤可编程并行接口实验，实验目的是深化并行接口的基本原理和实现方法，掌握并行接口芯片8255工作原理和使用方法；⑥可编程定时 / 计数器与中断控制实验，实验目的是深化PC机中断系统的基本原理，学会编写中断服务程序，掌握定时 / 计数器芯片8253的基本工作原理和使用方法。第二层次的实验是系统综合实验，通过学生自己动手，建立微机系统整体概念，训练系统综合设计能力和创新能力，如基于实验平台，自行完成实验项目（参考项目名称：电子琴、步进电机控制、温度控制系统、数字录音机、电子游戏等）。第三层次的实验是基于微型计算机的嵌入式系统设计实验。上面的前两个层次的实验面向所有学生，最后一个层次的实验主要针对创新和实践能力较强的学生设置。

（三）以“应用”为主导选择课程的教学方法

1.角色变换与混合式教学方法相结合。首先，教师要完成从“以教师为中心”的传统教学观念转变到“以学生为中心”的新观念。其次，教师要完成角色的变换，从以讲台为主的角色转变为指导为主的角色，教师在课程教学过程中主要发挥讨论、评价、导论的作用，对学生的学习进行指导、互动和示范，当好学生的课程学习服务员。再次，最重要的是要变革课堂教学方式，利用基于MOOC开放课程资源和翻转式 / 混合式教学模式提高课程教学效果。基于MOOC开放课程资源和翻转式 / 混合式教学模式的核心是让学生成为学习的主人，学生除了课堂时间外，还可以利用个性化时间和碎片时间进行课程学习。同时，学生自学、相互学习、师生互动、学生与学生互动及教师指导成为重要的学习方法。[5] [6]

2.学生以小组形式进行学习。“卓越计科工程师”专业培养具有扎实的计算机科学与技术理论基础，系统熟练地掌握计算机科学与技术学科专门知识及基本技能，并具备团队协作和有效交流能力、优秀的科学文化素质及创新实践能力，能从事软硬件工程技术研制、设计、开发、管理、服务等工作的应用型、复合型的高级技术人才。由于软硬件开发和管理是一项复杂性系统工作，这就要求开发和管理人员具备很强的创新实践能力、团队合作能力、自学能力以及组织协调能力。学生以学习小组形式进行学习可以很好训练学生的这些能力。把班级学生按照性别比例、性格特长、宿舍、成绩、团结协作能力等均衡合理划分各学习小组（3到5人为一组较为合适）。在课堂上，主要以小组为单位进行讨论、提问，同样在实验及课后作业或基于MOOC开放课程资源学习等上也还是主要以小组为单位，在课程结束后以小组为单位进行课程考核。为了能让小组的每一个成员有机会得到能力的锻炼，在进行提问、讨论、实验等教学过程中小组成员必须轮换阐述本小组学习成果及观点。这样的学习方法会使那些学差生在小组其他学生的帮助下变得主动学习。

（四）以考核学生创新能力为原则突出项目实践成绩

现有的考核方式（期末考试成绩占总成绩的70%，实验成绩占总成绩的20%，平时成绩只占总成绩的10%）忽视了课程教学过程的重要性，只重视课程基本理论教学，轻视教学实践，重视知识概念的记忆，轻视创新实践能力。因此对于“卓越计科工程师”专业学生的培养来说，应建立以学生创新实践能力为导向，以注重学生能力考核为主的考核方案，切实培养学生的团队协作、有效交流、创新、实践等能力。可将考核成绩中平时成绩占总评比例的10%增加至30%，其中平时成绩主要由课堂参与小组讨论、回答问题、参与课堂互动、课堂作业、出勤、阶段性大作业情况等共同构成，降低期末考试比例，并且在期末试卷中增加主观题的考查内容。同时，在实践考核中，不能仅仅以实验结果来判断学生实践成绩，而是应该注重考核学生分析问题、解决问题的能力，突出项目实践成绩。

（五）锻炼学生社会适应性能力和培养自学能力

科学技术的发展日新月异，竞争日益激烈，人们要跟上不断发展变化的社会，就需要自学。就“微机原理”课程的学习内容和学习要求来说，相对中学课程内容的学习比较灵活，发挥的空间大。因此，课程教学过程中应鼓励学生自学与课程相关和感兴趣的知识，这对于提高学生科学素质和专业技术能力是非常有帮助的。首先，教师在专业课程的教学中让学生意识到自学的关键性。其次，结合MOOC开放课程资源，让学生自主学习本课程或相关课程知识点，布置适量课后作业或课后论文，让学生自主完成。最后，教师要检查学生课程的自学情况。检查形式可多样，如组织讨论、QQ群互动或开报告会等，鼓励学生阐述通过自学所得，以此进一步激发学生的自学热情。

在“微机原理”课程中，从教学计划的制订，到使用灵活的教学方法，科学合理地进行教学改革实践，不仅能够提高学生学习这门课的兴趣和热情，而且对学生实践创新能力的培养是一个有益的尝试。同时，也培养了学生的创新思维和创新能力，更深层次的挖掘学生才能，使学生能够全面均衡的发展。随着信息技术的发展，“微机原理”课程教学改革的探索还在继续。只有寻求更科学合理的教学改革方案，才能够有效的提高教学质量，以达到“卓越计科工程师”人才培养的目的。

[ 注 释 ]

[1] 侯利娟.《微机原理与接口技术》课程教学方法改革初探[J].教育教学研究，2011（12）：120-121.

[2] 李秋洁.“微机原理及接口技术”课程教学探讨[J].教育教学论坛，2015（4）：127-128.

[3] 韩松.“微机原理与接口技术”教学改革与探讨[J].中国电力教育，2012（10）：36-38.

[4] 周丽涛，刘越，彭立宏.探索MOOC在计算机实践教学中的应用[J].计算机工程与科学，2014（4）：118-122.

换热器课程设计总结篇7

【关键词】热传导；对流换热；辐射换热；换热器

0 引言

传热学是安全工程专业的一门必修课程，讲述的是与热量传递相关的自然现象及研究热量传递规律的一门学科，对于与热相关的自然现象有很多，例如我们知道人的身体为恒温体，在夏天和冬天，人们在相同室温（比如25摄氏度）的房间里穿着衣服能一样吗？热天人们为什么喜欢在游泳馆里的水里而不喜欢在相同温度的空气里？ 这都是在日常生活中常见的现象，对于这些现象的解释就需要学习传热学的知识，需要知道热量传递的规律。并且随着经济的发展，与热量传递相关的企业、公司越来越多，与热量传递相关技术的发展也越来越快，基本上可以分为三种类型的技术[1]，即强化传热技术，削弱传热技术，温度控制技术，上面的三种类型的技术代表着传热技术的三个方向，在相应的领域有着重要的应用，比如强化传热技术，现在的家用空调或者车载空调体积越来越小，所需的能量消耗也越来越低，同时制冷效果也明显提高，这要得益于强化传热技术的发展与应用。传热学是和生活息息相关的一门学科，对于传热学课程的学习无论是对自然界热现象的认识还是热量传递技术的学习都是有必要的。

1 内容讲解和学习方法

对于传热学课程的研究有很多的文献，分别从传热学的教学方法[2]，课程教学改革[3]，实践教学体系的构建[4]等方面进行了研究，本论文从以下二个方面探讨传热学课程，分别是课程内容的讲解和学习方法。

根据传热的三种方式及传热技术的应用可以把传热学内容分为四大块内容，每一块内容又可以分类，下面分四方面对传热学的内容进行讲解。

1.1 热传导

在教授过程中，首先求得物体内的温度分布，再利用傅里叶定律可以求得传递的热流量，求解物体内的温度分布是关键。明确解决物体内温度分布的完整的数学描写是导热微分方程及定解条件，导热微分方程是一个二阶的微分方程，通过能量守恒和傅里叶定律推导而来，是解决导热问题的基础。定解条件分为初始条件和边界条件，边界条件分三类对应着高等数学上解二阶微分方程时三类边界条件，所以学生可以把前面学习解二阶微分方程的方法用到这里，能更好地理解热传导问题。对于稳态热传导的几种常见的情形是通过平壁的导热，又分单层平壁和多层平壁。通过圆筒壁的导热，可分为单层圆筒壁和多层圆筒壁，前面的导热满足共同的特点即已知边界上的温度值，这些都属于第一边界条件的热传导问题。对于第二类及第三类边界条件的导热问题，可以通过举电熨斗底面的导热问题为例进行讲解。对于稳态导热的一个特例-肋片导热，在学习过程中，要注意对于复杂的工程传热问题的处理方法，即忽略影响问题的次要因素，经过适当的简化建立合理的物理与数学模型，从而运用已有的数学和传热学知识进行求解。对于非稳态导热的内容讲述首先明确非稳态导热的基本概念，理解非正规状况阶段和正规状况阶段及Bi数对平板中温度分布的影响。然后理解常见的几类非稳态导热。对于零维问题的解决方法-集中参数法，其适用范围是针对特征数Bi的大小来确定的。热电偶是讲述零维问题的特例，对于理解零维问题和集中参数法有着很大的帮助。对于一维物体非稳态导热分三种情形，分别为平板，圆柱，球，这三种情况下的解很复杂，从而有必要对结果进行简化，简化的依据是特征数FO>0.2后，略去第二项及后面的项所得结果与不忽略时的完整结果偏差小于0.1%[5]，从而对结果进行了简化。在工程上对于非稳态导热正规状况阶段的解决方法是图线法（海斯勒图）及近似拟合公式法。热传导内容多，公式多，在学习过程中可以用类比法更好地识记各种情形下的公式。达到对公式的理解和应用。

1.2 对流换热

对流传热的内容在教授过程中，首先明确要得到各种对流情形下的换热量，可以利用牛顿冷却公式，公式中的表面传热系数是未知量，故求解各种情况下的表面传热系数是关键。影响表面传热系数的因素有很多，有必要按照主要的影响因素进行分类.求解对流传热问题需要解定解条件下的对流传热微分方程。对流传热微分方程包括质量守恒，动量守恒和能量守恒的数学表达式，共四个非线性偏微分方程，解析解很难获得，进展一直很小，直到20世纪初由普朗特和波尔豪森提出的边界层概念对上述方程组进行了简化，使得在理论上求解较为简单的对流传热成为可能，层流外掠平板就是典型的一例。应该明确的是即使对方程进行了简化，但影响对流传热的因素很多，在理论上无法得出解析解，在现阶段，对流传热规律的研究主要是通过实验法来进行。在实验上通过相似原理或者量纲分析法得到相似特征数方程，使得在实验上研究对流换热成为可能。对于对流传热分类树上常用的实验关联式，要明确实验验证范围，热边界条件明确，定性温度，特征长度怎样规定的。对于相变对流传热主要是掌握凝结与沸腾传热，其基本特点，计算关联式的使用及强化相变传热的主要实现技术是主要内容。这一块内容的微观物理图像很难想象，在讲述过程中，为了增加学生的兴趣，可以举相关的例子，讲述沸腾换热时，可提到“响水不开，开水不响”，引发学生的思考，再讲述沸腾换热的原理，使得同学们对沸腾换热有更深的理解。对流换热的情形多，在讲述过程可以通过案例分析法对某一些对流换热进行讲解，到达举一反三，更好的理解对流换热。

1.3 辐射换热

热辐射的物理机制与导热和对流截然不同，后者是物体的宏观运动和微观粒子的热运动引发的能量转移，而前者是物质的电磁运动引起的能量传递，与前面的研究方法截然不同，用到更多物理学上的知识。热辐射引入了很多新的概念与定律，比如黑体、辐射力、光谱辐射力、吸收比，穿透比、辐射四次方定律、普朗克定律、维恩位移定律等等，理解这些概念和定律是学好热辐射的基础。

1.4 换热器

换热器的传热过程传递的热量由传热方程确定，对于换热器需要理解它的稳态工况的热设计，包括设计计算（确定传热面积）或者校核计算（承担的热负荷），基本依据是能量守恒定律和对数平均温差的四个假定。设计计算时应采用对数平均温差方法，根据实际的传热过程选择合适的换热形式，进而计算出传热系数。对于校核计算，采用迭代法计算对数平均温差，初始值的选取对于计算的结果有较大的影响。需要确定传热器的多少传热面积作为计算面积，不同的传热面积可以导致传热系数相差很多。辐射换热和换热器内容抽象，理解困难，在讲授过程中，可以通过设定一个问题，让同学讨论，即通过讨论法来加深对内容的理解。

2 结论

传热学课程涉及的知识点多，数学表达式多，在讲述过程中要避免一味地推导公式和罗列结论，而是简化推导过程，重点放在每一个公式在工程上有什么用，怎样用，有什么注意事项，力求能理解每个公式在工程上的应用，为以后的就业打好基础。或者将每一个公式，知识点与考研，学科竞赛相联系，让学生从思想上意识到现在学习的知识的重要性。传热学课程的内容虽然多，但具有连贯性，可以学习完每一部分后做一个表格或者思维导图，总结知识点和公式，加深理解。通过对传热学课程四大块内容的归纳总结和学习方法的探讨，相信在学习传热学课程时目的性更强，能更好地理解内容，达到教学目标。

【参考文献】

[1]杨世铭，陶文铨.传热学[M].4版.北京：高等教育出版社，2006.

[2]阮芳，龙激波，等.传热学课程教学方法的研究与实践[J].高等建筑教育，2015，24（6）：93-96.

[3]李友荣，杨晨，等.“传热学”课程教学改革研究与思考[J].中国电力教育，2010，32：66-67.

换热器课程设计总结篇8

关键词：单片机；数码管显示；单总线；DS18B20

1 引言

及时准确地得到温度信息并对其进行适时的控制，在许多工业场合中都是重要的环节.水温的变化影响各种系统的自动运作，例如冶金、机械、食品、化工各类工业中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的水处理温度要求严格控制。对于不同控制系统，其适宜的水质温度总是在一个范围。超过这个范围，系统或许会停止运行或遭受破坏，所以我们必须能实时获取水温变化。对于，超过适宜范围的温度能够报警。

传统的温度采集电路相当复杂，需要经过温度采集、信号放大、滤波、AD转换等一系列工作才能得到温度的数字量，并且这种方式不仅电路复杂，元器件个数多，而且线性度和准确度都不理想，抗干扰能力弱。现在常用的温度传感器芯片不但功率消耗低、准确率高，而且比传统的温度传感器有更好的线性表现，最重要的一点是使用起来方便。

2. 硬件电路设计

本次设计主要思路是通过对单片机编程将由温度传感器DS18B20采集的温度外加驱动电路显示出来，包括对继电器的控制，进行升温，当温度达到上下限蜂鸣器进行报警。图1为单片机AT89C52引脚图。第一位到第八位地址会被P1采取是在对快速只读存储器进行编译和程序检验的情况下。数字32到39处：都属于P0接口，一个驱动电路的集电极开路的8位标准双极晶体管电平的I/O口。任意的一个管脚能发动8个标准双极晶体管电平，如果输出端接连的是TTL数字电路，为TTL负载，把“1”付给端口P0时，能够成为高电阻等效电阻。若是P0口要供给DB7到DB0的数据地址复用总线，就需要在询问链接主程序的一个子程序和有有名随机存储器情形下，一个电阻就可以使P0口内部不确定的信号钳位在高电平，并且有限制电流的功效。发送指令字节是为了研究程序按正确性，测试时需要连接一个能够使其处在高电平的电阻；指令字节让P0端口采纳时实在快速擦写只读编程器编写数字计算机的编码指令的次序。

同时可以在系统里设定温度上限值，由于加热停止后，加热管还有余热当采集到的外界温度高于当前所设定温度上限值时，程序就会进入报警子程序，触发蜂鸣器进行报警，电路原理图如图2所示。

发生温度变换时，在 DQ 线上提供一强的上拉，这期间单总线上不能有其它的动作发生。如图3所示，通过使用一个 MOSFET 把 DQ 线直接接到电源可实现这一点，这时DS18B20 工作在寄生电源工作方式，在该方式下 VDD 引脚必须连接到地。

3 结论

通过本次设计，使我们不仅对单片机这门课程有了更深刻的认识，懂得了如何运用课本知识结合实际来完成定时器的显示和编程方法以及数码显示电路的驱动方法，使我能够很快的适应现代控制技术发展的需求，同时也提高了我们的思维能力和实际操作能力，为以后更好的走上工作岗位奠定了坚实的基础。另外，还让我更进一步的认识了关于AT80C52等芯片的引脚功能以及使用方法，使我学会了应用不同的芯片来配合完成整个设计的操作。

参考文献

[1]吴金戌，沈庆阳.8051单片机实践与应用[M].北京：清华大学出版社，2002.

[2]冯博琴.微型计算机原理与接口技术[M].北京：清华大学出版社，2004.

[3]张淑清.单片微型计算机接口技术及应用[M].北京：国防工业出版社，2003.

[4]赵亮，侯国锐.单片机C语言编程与实例[M].北京：人民邮电出版社，2003.

[5]徐新艳.单片机原理、应用与实践[M].北京：高等教育出版社，2005.

[6]张毅刚.MSC-51单片机应用设计[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2009.

[7]闫玉德.单片微型计算机原理与设计[M].北京：中国电力出版社，2010.

[8]郭天祥.新概念51单片机C语言教程[M].北京：电子工业出版社，2009.

[9]朱红，赵琦.C++程序设计教程[M].北京：清华大学出版社，2009.

作者简介

蒙琴，邵阳学院信息工程系电子科学与技术专业学生。

换热器课程设计总结篇9

关键词：高校； 酒精工艺学 ； 案例式教学

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1002-4107（2014）05-0007-02

酒精工业是我国改革开放以后有重大发展的一个产业，因为我国以可再生资源为原料的酒精开始进入新能源――燃料乙醇时代，这不仅可以充分利用可再生资源，还很好地解决了汽车尾气的环保问题。酒精工艺学是生物工程专业的一门重要的专业课，其工艺有一百多年的发展历史。由于生物工程技术突破性的发展，酒精工业将有一个更大的发展和技术进步。

培养大学生具有一定的技术思想和具体工艺的技术能力同等重要，传统教学比较侧重基础理论，与具体的技术思想和技术能力尚有较大的距离，不易增强学生投身具体产业的积极性，不利于激发大学生立志创业。为适应高素质、高水平的创新型人才的培养目标，改变教学中重理论轻实践、重知识轻素质的传统模式，就必须建立以技术应用能力和基本素质为主线的教学新体系。

案例教学是指教育者本着理论与实际有机整合的宗旨，遵循教学目的要求，以案例为基本素材，将学习者引入一个特定的真实工艺中，通过师生之间的双向互动，促使学生充分理解问题的复杂性、变化性、多样性等属性的重要教学形式。应用案例教学会使学生运用所学到基本理论知识和分析方法更好地联系实际，增强独立分析解决问题的能力。本文将对黑龙江大学现代酒精工艺学课程教学过程中的案例式教学进行探讨。

一、薄板换热器应用的案例式教学

酒精生产过程中使用换热器的工序较多，如液化、糖化工序中的液化醪冷却、糖化醪冷却，发酵工序中的发酵醪液冷却，蒸馏工序中发酵醪液的预热，酒精蒸气的冷却，DDGS生产过程中蒸发酒糟离心液的二次蒸气冷凝等都需要使用换热设备。但就其使用的换热器而言，过去的蛇管冷却器、喷淋冷却器、列管式冷却器现在基本不多见，近年发展起来的薄板换热器越来越受青睐。

板式换热器是以波纹板为传热介质的新型高效换热器，因其具有传热效率高、结构紧凑、不易结垢、可拆卸清洗、热损失极小、可利用低温热源等优点而被广泛用于轻工、食品、化工、制药、动力机械等部门。对于薄板换热器的教学以原黑龙江华润酒精有限公司的糖化醪工序使用螺旋板换热器在实际运行中的情况为例进行案例式教学。针对实际生产中该发酵系统出现的换热器物料出口温度偏高且进料不均，―直影响生产的稳定运行，结合当时企业的工艺改造进行课堂讨论，薄板换热器改造如图1、图2所示。

该工艺为180 m2的可拆式螺旋式换热器，进出口管径均为200 mm，所使用的糖化醪泵的最大流量为120 m3／h，因此糖化醪在换热器内的流速只有1.062 m／s，螺旋板换热器的理想流速为（1―2）m／s。由于两台换热器分料不均，其中必然有一台流速低于换热器内物料的最小流速，而使换热效率大大下降；另一台也达不到预期的效率。因此将A线两台螺旋板换热器的物料管路由并联改为了串联，效果明显。通过对实际工艺改造的讨论，学生进一步理解了换热器和糖化醪泵的匹配在实际生产中的重要性，特别是换热器连接的差异在实践中的重要性。

图1A线糖化醪用螺旋板换热器并联示意图

二、酵母连续培养的案例式教学

酵母连续培养是按顺流方式，在一只或几只顺次连接的罐中进行。它为连续发酵准备了种子扩培的必要条件。酵母糖化醪连续加入首罐，同时添加酵母种液。酵母糖化醪沿酵母扩培罐或罐组流动，酵母不断增殖，当醪液从酵母罐或酵母罐组最后一罐流出时，已是成熟的生产用酵母菌种，应及时送往发酵罐。

对于酵母连续培养工艺，流程式的文字教学不利于学生理解连续培养的本质，教学中结合俄罗斯酒精厂的酵母顺流式连续培养流程进行教学如图3所示，糖化醪进入贮罐，在其中55℃保温，继续糖化45―60min，用泵经换热器加热醪液至75―78℃并送入混合罐。在混合罐中保持20―30min，进行巴斯德灭菌，然后醪液被送入气液分离器，在这里产生的二次蒸气被喷嘴吸走，并与蒸汽混合后用于换热器的热源。消毒后的糖化醪用泵经换热器冷却至28―30℃，送往三个酵母增殖罐。然后再向三个酵母罐连续流加糖化醪。二级酵母罐接受来自一级酵母罐的酵母种液，同时流加30℃的糖化醪。学生主要针对三级不同酵母种子罐的连接、设计大小、培养液流速以及工艺过程进行讨论。

通过此案例教学，学生很好地掌握了酵母连续培养的基本工艺：按顺流方式，在一只或几只顺次连接的罐中进行，它为连续发酵准备了种子扩培的必要条件，酵母糖化醪连续加入首罐，同时添加酵母种液，酵母糖化醪沿酵母扩培罐或罐组流动，酵母不断增殖，当醪液从酵母罐或酵母罐组最后一罐流出时，已是成熟的生产用酵母菌种，应及时送往发酵罐。

图3酒精厂酵母顺流式连续培养流程

三、酒精连续发酵的案例式教学

连续发酵过程的实现是生物化学工程等多学科发展与结合的结果，连续发酵的设备运行稳定并提高其利用率。采用连续发酵法生产酒精，使设备始终处于发酵运行状态，通常需要20天对罐进行一次清洗、灭菌，极大地减少了发酵辅助时间，同时，连续发酵时，醪液进入发酵罐即进入主发酵期，可提高设备利用率20%以上。

对于酒精连续发酵工艺，教学中结合哈尔滨酿酒总厂五罐连续发酵生产流程进行讲解。如图4所示，把培养好的成熟酵母由酵母罐送入预发酵罐后，以5m3/h的流速将糖化醪液连续输入预发酵罐，至预发酵罐装满。待发酵罐中糖度达到8.0―9.0 BX，温度达到32―33℃时，以5m3/h的速度输入1号发酵罐，仍往预发酵罐以5 m3/h的流速输送糖化醪，同时向1号发酵罐以25m3/h的流速送入糖化醪。1号 罐满后，以30m3/h的速度输入2号罐，2号罐满后再以同样的速度输入3号、4号和5号发酵罐。当5号发酵罐中的成熟发酵醪液量达到60%―70%后按同样的速度送入蒸馏塔进行蒸馏。在发酵进程中，1号发酵罐内的温度控制在33―34℃；2号、3号发酵罐内温度控制在36―38℃；4号发酵罐内温度控制在33―34℃；5号发酵罐内温度控制在32―34℃。发酵罐中糖的消耗速度非常快，当3号发酵罐的外观糖已耗至零，5号发酵罐的外观糖为负值，发酵醪外观糖不再下降，酒精含量不再增加时为发酵成熟醪，可以输送至蒸馏塔中进行酒精蒸馏。发酵总时间为60―65h。

通过此案例教学，学生对连续发酵的真正含义以及连续发酵的优点有了新的认识：多个发酵罐在同一水平的基础上，罐之间的发酵醪液靠泵输送，罐之间醪液不仅可按顺序输送，每个罐还设计了自体循环，在自体循环中通过螺旋板换热器降温，这种顺序连接发酵罐方式，在实际运行中发酵效果很好，是彻底取代间歇发酵工艺的设备基础。

图4水平连接发酵系统

四、多塔差压蒸馏的案例式教学

对于差压蒸馏系统，教学中结合安徽特酒厂多塔差压蒸馏机组进行讲解。如图5所示，对于差压蒸馏的节能性、气相过塔和液相过塔的优缺点、塔形的选择、塔的规范尺寸、CO2分离器的大小、差压蒸馏与常压蒸馏的优缺点以及整个工艺过程进行探讨。通过此案例教学，学生对于多塔的含义、差压酒精蒸馏的意义、多塔蒸馏的工艺有了深刻的理解。

图5安徽特酒公司六塔差压蒸馏系统

石油资源日益枯竭不可避免，酒精作为可再生能源具有其他能源不可比拟的优势，酒精行业在未来将有更大的发展。为适应酒精行业对应用、创新型人才的需求，就必须改变酒精工艺学教学中重理论轻实践、重知识轻素质的传统模式，建立以技术应用能力和基本素质为主线的教学新体系，结合现代酒精行业的最新工艺进行案例式教学无疑是培养应用、创新型人才的捷径。

参考文献：

[1]贾树彪，李盛贤，吴国峰等.新编酒精工艺学[M].北京：化学工业出版社，2009：8.

[2]章克昌.酒精与蒸馏酒工艺学[M].北京：中国轻工业出版社，1995：1.

[3]刘罗华，汤琼.工科院校大学数学的案例式教学探讨[J].湖南工业大学学报，2010，(2).

收稿日期：2013-10-05

换热器课程设计总结篇10

【关键词】产业升级换代;“教、学、做一体 ，产、训、工融合”人才培养模式

为了使高职电子类专业学生在校所学的知识和技能，适应电子信息产业“升级换代”和可持续发展的需要，我们对电子整机制造、电子元器件、电子设备制造等三个行业的相关高新技术企业进行多年跟踪调研，首先分析高职电子专业学生的就业工作岗位，再确定岗位技能要求。

1.调研方法

（1）学院、系部领导、专业带头人、专业骨干教师组成联合调研团队，走访企业，与企业老总、人事经理、就业学生召开座谈会。

（2）选派专业教师，随顶岗实习学生一起到企业锻炼，教师在企业即做学生管理，又在企业顶岗工作，深入了解学生在企业的工作岗位对学生知识和技能要求。

（3）运用现代网络技术，收集历届毕业生的就业岗位和知识技能应用情况。

表1 产品类别及典型工作岗位

企业类别 产品类别 就业岗位

电子元器件 阻容元器件、敏感元器件 元器件材料组分分析、配制;生产工艺制定，生产过程控制;产品检测、质量控制;生产设备操作、维护及检修。

半导体、光电元器件、集成电路 光刻、制版、掺杂、扩散、离子注入、工艺控制、设备操作;超声引线焊接、产品封装、产品检测、质量控制;生产设备维护及检修。

整机装配 电视机、计算机、手机等视听、通讯产品 产品的生产制造工艺流程制定、控制;SMT贴片机操作;元器件、产品检测检验，质量控制;生产设备维护及检修。

冰箱、空调等制冷制热设备;微波炉、热水器等小家电 电子控制PCB板设计、组装;SMT贴片机操作;元器件、产品检测检验，质量控制;产品控制程序设计;生产设备维护及检修;产品售后服务、技术支持、维修等。

工业控制设备 汽车电子、机床电子、医疗电子、电力电子等控制设备 光电、压力、位移等传感器件，电子元器件性能检测;电子控制PCB板设计、组装;SMT贴片机操作;产品检测检验，质量控制;产品控制程序设计;生产设备维护及检修;产品售后服务技术支持、维修等。

2.调研对象

通过对宁波舜宇、苏州威友、广州美的、西安卫光、陕西华星集团的二十余家大中型高新技术企业调研，汇总列出了元器件制造、整机装配及电子设备制造等企业的典型工作岗位。见表1所示。

3.调研结论

为了准确的确定高职应用电子技术专业学生典型工作岗位和岗位对人才的知识技能要求，我们对调研所取得的信息形成报告，提交由企业专家，校内外知名教授、骨干教师组成相结合的专业建设委员会，进一步进行论证。从而得出产业升级换代背景下企业对高职电子专业人才知识技能需求如下：

①知识要求

（1）掌握电子元器件基础知识，性能检测及制造知识。

（2）掌握电子技术及电子控制知识。

（3）掌握电子设计EDA基础知识、PLC自控知识。

（4）掌握传感器技术及单片机编程控制知识。

（5）熟知产品生产工艺流程，检测、检验方法。

（6）熟知SMT机工作原理。

（7）熟知生产管理和质量管理知识。

（8）产品销售及售后技术服务知识

②技能要求

（1）电子元器件、半导体元器件、集成电路、传感器识别、性能检测等能力。

（2）会使用三用表、晶体管测试仪、光电测试仪器、集成电路测试仪器等。

（3）具有电子电路分析及PCB设计能力。

（4）能制定产品生产工艺文件和质量控制文件。

（5）能熟练操作SMT等生产设备进行产品制造及一般故障解决方法。

（6）具有半成品、成品的检验能力。

（7）具有生产设备维护检修能力。

（8）具有生产管理和质量控制能力。

总结：根据岗位知识技能要求制定、修订人才培养方案，并按照职业岗位，知识技能要求设立课程，制定课程标准，研究实施相应的教学方法。从而使专业人才培养模式更加科学、更加贴近现代电子企业实景。

参考文献

[1]吴凡，吴德群.电子信息产业呼唤“升级换代”[N]. 深圳特区报，2008-01-13.