项目三-传热-任务二-传热的基本方式（教学设计）《化工单元操作》（化工版第三版）同步精品课堂

《任务二：传热的基本方式》（化工版第三版）教学设计 一、教学基本信息 课程名称 化工单元操作 授课对象 化学工艺专业学生 所属专业 化学工艺 所属大类 生物与化工大类 项目名称 项目三：传热 授课模式 理实一体化 任务名称 任务二：传热的基本方式 授课地点 多媒体教室 二、内容分析 《化工单元操作》课程是化学工艺专业的核心课程之一，选用化学工业出版社出版的冷士良主编的中等职业教育 “十四五” 规划教材《化工单元操作》（第三版）作为基础。同时，参考候丽新、储则中主编的《化工生产单元操作》（第2版）教材，结合学校人才培养方案和学生实际学习情况，对课程内容进行重构。 本次教学内容节选自项目三“传热”中的第二个任务：“传热的基本方式”，这一任务与 1+X《化工总控工职业技能标准（中级）》紧密相关，对应全国职业院校技能大赛 “化工生产技术” 赛项要求，有助于学生在竞赛中取得优异成绩，具体如下表所示： 项目三 任务 所需课时 任务内容 传热 任务一：传热概述 2课时 1.热传导的概念及表达 任务二：传热的基本方式 2课时 任务三：间壁传热 2课时 任务四：换热器 2课时 2.热对流的概念及表达 任务五：传热计算 2课时 任务六：列管式换热器 2课时 任务七：列管式换热器的拆卸 2课时 3.热辐射的概念及表达 任务八：列管式换热器仿真操作 4课时 任务九：列管式换热器实训操作 4课时 任务十：板式换热器 2课时 4.三种传热方式的对比 任务十一：套管式换热器 2课时 任务十二：喷淋式换热器 2课时 任务十三：凉水塔 2课时 三、学情分析 学生知识 经验分析 1.学生对一些常见的传热现象比较熟悉； 2.对传热的内部原理不是很清楚； 3.需要了解和掌握传热的机理等相关内容。 学生学习 能力分析 1.需掌握传热的基本原理、传热的三种方式； 2.传热的影响因素、强化传热的方法； 3.换热器的类型及辨识换热器。 学生思想 状态分析 1.学生思维很活跃，动手能力强悍，自我表现的意识强烈； 2.基于互联网时代，课前学习中学生可以通过中国大学MOOC、化工707、学习通等平台获取知识，但是三分钟热度，无法长期化和系统化； 3.学生对理论知识兴趣不高，但是喜欢实际化的具体工作； 4.对“工匠精神”不慎理解，缺乏全面性的理解和认识。 四、教学目标与教学重难点 教学目标 知识目标 1.掌握传热的三种方式； 2.掌握传热的影响因素； 3.掌握换热器的常见类型。 能力目标 1.三种传热方式的不同； 2.分析影响传热的因素； 3.会分析不同的传热形式。 素质目标 1.培养学生环境保护意识； 2.培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 教学 重难点 重点内容 传热的三种方式 解决办法 ①视频+微课：通过课堂播放传热视频、微课，让学生可以简单、有效、直观的方式了解掌握传热方式； ②头脑风暴： 开展头脑风暴，深入探讨。 难点内容 传热三种方式的实际影响因素 解决办法 ①视频连线：通过课堂在线视频连线企业操作人员讲述传热在企业中的重要应用，引起学生学习的兴趣和重视； ②任务驱动+视频：首先让学生分析任务，根据任务设想传热的影响因素，激发学生研究、推理。 五、教学方法与评价体系 教学方法 混合 教学法 线上、线下相结合，但是以线下为主、线上为辅，线上采取学习通APP将本节内容上传平台，学生进行预习并完成课前测试题，根据平台数据线下及时调整教学策略。课后及时发布本节课后习题、专业拓展课题单，巩固所学知识与拓展眼界。 案例 教学法 针对列管式换热器的拆卸，以往届学生的拆卸出现的不正确操作进行展示，让学生谨记于心，再次展示正确的操作方法，形成鲜明对比，有利于实际教学。 实操 教学法 针对教学环节及具体内容，对可能的难点、重点内容，采取学生分组进行实际操作的方法，达到掌握列管式换热器的外部、内部结构，可操作性强，效果较好。 问题链 教学法 以教师提出问题、学生回答方式为主，辅以小组讨论法、汇报点评等，进行教学，综合性较强，应用较为实际。 评价体系 六、教学资源 教学资源 纸质资源 软件资源 七、教学实施过程 1.课前准备 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 课前准备 1.通知学生自行观看中国大学MOOC、化工707中的传热知识视频； 2.发放课前测试题； 3.根据学生学习情况、性格特点等，将学生分为四组； 1.自行观看中国大学MOOC、化工707中有关传热知识视频； 2.完成教师发放的课前测试题； 3.传热在日常生活中的应用。 1.学生自行观看中国大学MOOC、化工707中的传热知识视频，抓住重点的意识。 2.课中导学 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 回顾 点评 约 5min 1.考勤； 2.对课前测试题进行讲解和点评； 3.复习学过的传热相关知识。 1.根据教师讲解和点评，找出自己错误的问题所在，反思不足之处。 1.对课程前序基础的知识进行回顾，引发学生兴趣与重视； 2.通过点评，引导学生对学习认知进行反思和重新思考。 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入 项目 5min 1.播放传热微课，抛出问题：生活中传热现象有哪些？ 2.引导学生积极思考、相互讨论、相关平台检索答案，迸发思维的火花。 1.积极思考老师提出的问题； 2.通过查找资料，结合自己的思考，阐述自己的观点； 3.各小组及时记录本组的答案，并归纳总结。 1.让学生相互讨论、查找资料，既能发散学生的思维，又能锻炼学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新知 探索 约20min 1.播放传热方式视频，引导学生积极思考：传热的三种方式及特点； 2.引导学生讨论，用思维导图方式总结传热方式及特点。 1.认真观看传热方式的视频，并积极思考传热的三种方式及特点； 2.组内相互讨论，用思维导图方式总结传热的方式及其特点。 1.传热的三种方式是本节课的重点内容，采用“小组讨论+思维导图”的方式使学生认知更发散，促使学生掌握该内容。 教学节 教师活动 学生活动 设计意图 任务 驱动 约5min 1.发布任务： 传热的影响因素； 2.引导学生进行传热影响因素的探讨、分析，总结传热的影响因素； 3.课堂巡视，解决学生讨论中的疑问。 1.通过课前教学资源的学习、相互讨论和查找资料，讨论并绘制出传热的影响因素的思维导图； 2.根据老师的引导，反思自己的结论，绘制传热影响因素的思维导图。 1.锻炼学生分析和解决问题的能力，以小组任务和自主探究的形式展开并用思维导图总结完成。 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 汇报 点评5min 1.组织各小组进行汇报，并点评； 2.小结传热的主要影响因素： ①传热面积； ②传热系数； ③传热温度差。 1.各小组讨论、总结传热的影响因素； 2.各组代表进行传热影响因素的汇报； 3.认真听取老师的总结点评，反思不足。 1.通过学生汇报可以发现学生对该内容的掌握程度，教师点评，融入课程思政元素：环保意识。 课间休息10min 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新知 讲解20min 1.传热方式： （1）热传导是指两个互相接触的物体或者同一个物体的各部分之间，由于温度的不同而引起的热传递。 （2）热对流 是指流体中温度不同的各部分之间，发生相对的宏观运动，而把热量从一处带到另一处的现象 （3）热辐射 是一种通过电磁波传递能量的过程。物体将热能转变为辐射能，以电磁波的形式在空间传送，当遇到另一个能吸收辐射能的物体时，即被其部分地吸收或全部地吸收而变为热能。 但是，在实际的生产过程中，三者往往同时出现，很少单独存在的传热。 2.换热器概述： （1）概念： 换热器是一种用于实现冷、热两种流体热量交换的常用工业换热设备。 （2）特点： 换热器以其结构坚固、容易制造、操作弹性大、单位体积传热面积大等优势广泛应用于化工、油气、电力、机械、冶金、日暖等行业。 1.认真观看换热器的图片，针对教师所提问题，各抒己见； 2.小组PK： 各小组以最快速度回答教师所提问题，回答如何辨认换热器，及各类换热器的应用领域。 1.以实际生产换热器引入，让学生亲自感受所学知识在化工实际中的应用，激发学生的兴趣； 2.小组PK：凸显各小组的团队精神，只有相互配合、协作，才能取得好成绩。 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 任务 驱动10min 1.换热器分类视频： 播放换热器分类视频，让学生直观了解各类型的换热器的外观、性能、特点、应用领域； 2.教学课件PPT： 讲解换热器的类型； 3.抛出问题： 换热器如何进行分类？分类依据是什么？ 1.认真听讲、观看视频、做好笔记、和老师积极互动； 2.根据换热器分类视频和课件，总结换热器的类型。 1.以视频的形式进行导入，有助于激发学生的创新潜力和学习兴趣； 2.以教学课件PPT的形式讲解知识点，有助于学生理解掌握； 3.讲课过程中的互动可以激发学习兴趣。 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 课堂 检测5min 1.发放本节课堂的课堂检测题； 2.讲解并点评学生的课堂检测试题。 1.完成课堂检测题； 2.根据教师点评情况，反思不足，及时修改问题答案。 1.通过课堂检测促进对本节课的掌握情况，起到巩固的作用。 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 评价 总结5min 1.发布讨论，统计学生不足与收获的共性； 2.结合学生不足，对本节课进行总结； 3.解决问题： ①三种传热方式； ②传热的影响因素； ③换热器的类型。 1.参与讨论，反思自己的不足与收获； 2.认真听讲，回顾本节课所学的重点、难点； 3.积极回答教师所提出的问题，检验课堂学习的实际结果。 1.对课堂内容进行归纳梳理，简明扼要，目的明确，能准确的抓住每个知识点的外在实质和内在的完整性，有助于学生掌握知识的重难点和知识的系统性。 3.课后巩固 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 课后 巩固 1.课后测试题 教学平台发布《传热概述》课后测试题，检验学生对本节课的掌握程度。 2.布置任务 预习任务二《传热的基本方式》。 3.答疑解惑 通过课程教学平台的线上讨论、互动，为有疑问的学生进行答疑。 4.发放调查问卷 发放本节课满意度调查，统计数据，结合数据，深刻进行教学反思。 1.完成课后测试题 完成《传热概述》课后测试题。 2.预习新知 学生预习任务二《传热的基本方式》。 3.疑难解决 学生对存疑的教学内容，可在教学平台评论区提出疑问，便于教师解答。 4.填写调查问卷 及时完成《传热概述》满意度调查，并及时提交。根据自己实际情况可以进行在线咨询，强化知识技能。 1.课后测试检验学生知识掌握情况，落实“课后评价”。 2.预习新知通过预习，自我学习内容。 3.学情分析通过平台讨论，答疑解惑。 4. 调查问卷调查学生对本节课的满意度，反思与改进。 八、教学效果 1.信息技术手段和教学资源激发学生的学习热情，使课堂氛围更活跃、理解更深入 本节课传热的方式采用趣味性的动画、短视频、微课、PPT课件等，大大提升学生学习的兴趣，课中学生通过教师投屏随时接收图片和问题，学生绘制思维导图、举手回答问题，整个过程生动有趣，这些信息技术的使用，极大的提高学习的主动性，活跃课堂气氛，丰富课堂方式，在一定程度上有力的促进教学效果。 2.“问题导向+头脑风暴”的教学方法形成以学生为中心的课堂,有效解决重、难点 通过画思维导图的方式，实现对本次课内容教学的设计与创新，学生能够理解并掌握本课重难点，同时也培养团队协作意识，为本班级学生在将来的企业实践奠定基础。使用任务驱动、组内讨论、代表汇报的方式，使得学生在课堂上表现的非常积极，会主动参与到组内讨论、组间探讨当中，大大提高了课堂效果。 3.“课程思政+育人思想”贯穿整个教学过程，课程思政润物无声 教育的根本目是要育人的，并不仅仅是教书而已。所以，在课堂进行传热基础和换热器类型教学的同时，润物细无声的加入思政元素，有力的融入“环保意识”，通过全球变暖的案例，培养学生们正确的能源意识、环保意识、责任意识，为爱护地球、保护环境贡献自己的一份微薄之力。 4.以赛促学效果良好 以小组PK竞赛形式完成任务实施环节一传热的影响因素、环节二换热器的类型，竞赛过程不仅考核个人成绩，还要考核小组集体成绩，提高了学生学习积极性，培养了学生的竞争意识和团队合作精神。 5.混合式教学优势多 本节课采用混合式教学模式，培养学生自主学习能力，使学习由浅入深，教师以各种现场实施视频，使用课中希沃投屏、微课、视频、现场视频连线等信息化手段，把课中学习延伸至课外，有力的提高了课中学习的针对性，拓展了学生学习的时间和空间。 九、教学反思与改进 1.“信息化教学手段”存在一定的不足之处 本节课的学习是以传热基础与换热器分类为主要内容，采用了多种信息化教学方法，大大活跃了课堂氛围，教学效果也有很大提高。 但本节课的难点在于传热的影响因素，信息化教学效果不太明显，此时可以鼓励学生大胆猜测、设想结果，自己设计实验方案进行验证，这个过程正好体现出了科学探究理念，更重要的是让学生在轻松愉快的学习氛围中得到了充分发展。 2.教学过程尚未完全覆盖全体学生 整个教学过程尽可能采用先学后教在总结的思路进行的，让学生自悟自得，获得学习的乐趣，但极少部分学生比较被动，并未真正的参与到教学的每一步环节中，对课堂内容的掌握情况不是很好，这是本节课的另一个不足之处。 今后要根据学生的实际学习情况，采取学生先学后教，让每一位学生自主学习，教师指导，调动每一位学生的主观能动性。 学科网（北京）股份有限公司 $$