《列管式换热器结构与原理》

2025年第二届“学科网杯”全国中小学课件大赛 《列管式换热器结构与原理》 教学设计 作品名称： 列管式换热器结构与原理 参赛组别： 中职组 所选课程： 《化工设备与维护》 授课对象： 化工机械与设备专业2025级学生 单元课时： 2学时 学科网（北京）股份有限公司 一、教学基本信息 专业名称 化工机械与设备 授课教材 《化工设备与维护》第二版 课程名称 《化工设备与维护》 授课地点 换热器拆装实训室 授课内容 列管式换热器结构与原理 授课对象 2025级学生 授课形式 理实一体化教学 授课学时 2学时 二、内容分析 《化工设备与维护》课程选自化学工业出版社杨育红主编、罗俊明主审的中等职业教育“十三五”规划教材《化工设备与维护》，结合人才培养方案、课程标准、教学大纲、岗位标准，并基于学校的实际教学情况对本教材内容进行了重构。 本次课教学内容节选自项目四“换热器”中的子项目二中的第1个任务：“列管式换热器结构与原理”，主要讲解列管式换热器的结构及工作原理，首先通过对管式换热器的真实拆卸，让学生对列管式换热器的各个组成有个最基本的认识和了解，然后通过视频、微课等教学资源让学生掌握各个部分的作用和功能，最后小组PK和成果汇报进一步加深换热器的组成和各部分功能，在此基础之上，引导学生推论出列管式换热器的工作原理，从而达到本节课的基本要求。 在授课时有机融入“安全意识”、“规范操作”、“团队协作”、“竞争意识”、“劳动精神”等思政理念。 任务1列管式换热器结构与原理 课 知识目标 掌握列管式换热器的结构 掌握列管式换热器部件作用 掌握列管式换热器的工作原理 能力目标 能正确表述换热器的组成部分 能对列管式换热器进行拆装 能正确使用拆卸工具 赛 化工检修大赛 证 化工检修钳工 任务一 列管式换热器结构与原理 任务二 列管式换热器仿真操作 任务三 列管式换热器实训操作 任务四 列管式换热器结垢及检修 任务五 列管式换热器泄露及检修 岗位要求 岗 子项目二 列管式换热器 三、学情分析 知识和 技能基础 1.本班100%学生已掌握换热器的作用和类型； 2.95%的学生已熟练掌握传热的方式和强化传热的措施，5%的学生尚未完全掌提高传热系数可以强化传热的原因，本节课予以关注； 3.14%的学生参加过校级学生技能大赛并获奖，具备一定的实操经验； 4.100%的学生缺没有进行过换热器的拆装。 认知和 实践能力 1.之前没接触过换热器，对列管式换热器的结构和原理不是很清楚。 2.学生理论基础、分析能力、归纳总结能力欠佳，获得新知识的途径更倾向于实际动手操作。 学习特点 1.对新生事物保持三分钟热度，无法长期关注； 2.学生对理论知识兴趣不高，但是喜欢实际的动手操作； 3.对“团队合作”的理解仅仅停留在共同操作层面。 四、教学目标与重难点 教学目标 知识目标 1.掌握换热器的结构； 2.掌握换热器各部件作用； 3.熟知换热器工作原理。 能力目标 1.能正确识别并表述换热器的组成部分； 2.能按照拆卸步骤对列管式换热器进行拆装； 3.会正确使用拆装工器具； 素质目标 1.在自主学习中提升学生搜集信息、整理信息、归纳信息的能力； 2.培养学生的安全意识和规范操作、团队协作的职业精神； 3.换热器拆装过程中培养学生发现问题、分析问题、解决问题的思维能力。 教学重点 重点内容 列管式换热器的结构与工作原理 解决办法 小组讨论：结构觉得原理，通过前面对换热器的结构和各部分作业的学习，已经有非常牢固的基础，所以采用小组讨论+老师引导的方式，可以水到渠成的理解和总结换热器的工作原理； 教学难点 难点内容 列管式换热器的原理和部件作用 解决办法 动手拆卸：通过对列管式换热器的实际拆卸，让学生用最直观的方式观察到换热器的各部分组成； 小组PK赛：通过观看视频讲解，学生进行深入探讨，提炼换热器各部件名称与作用，然后通过小组PK赛的方式，进一步加深对换热器各部件名称与作用的理解和记忆； 五、教学资源和教学流程 教学资源 教材资源 《化工设备与维护》 “十三五”规划教材 任务卡 参考教材 参考教材 硬件软件 资源 微课 视频 两用扳手 安全帽 列管式换热器实物 换热器拆装实训室 教学流程 课中 课前 课后 评价总结 实操演练 回顾导入 新知讲解 示范 操作 明确任务 巩固拓展 发布资源 课前测试 学情分析 发布任务 回顾知识 点评课前测试题 策略调整 设备作用工艺流程 开车操作 停车操作 教师示范 突破难点 指出要领 注意事项 学生练习 组织实施 及时指导 行为监测 内容小结 评价指导打扫卫生 课后作业课后测试 满意调查 课后任务 接受任务 自主学习 完成课前测试题 反思不足 回顾知识 加深理解 记录要点 重点理解 观看示范 记录步骤 注意事项 数据分析 学习内容 反思学习 完成作业完成课后 测试题 学生活动 安全意识、规范操作、团队协作、竞争意识、劳动精神 自主 思政 三阶段、七步骤 实际操作团队协作注意事项 数据分析 教师活动 评价体系 六、教学实施过程 1.课前学习 环节 内容 教师活动 学生活动 设计意图 明确 任务 1.资源 列管式换热器的视频、PPT； 2.前测： 《列管式换热器结构与原理》课前测试题； 3.任务： （1）列管式换热器结构及部件作用？ （2）列管式换热器工作原理？ 1.发布课前学习资源 在教学平台上发布《列管式换热器结构与原理》PPT课件、视频； 1.预习新知 课前在学习通APP自主观看《列管式换热器结构与原理》PPT课件、视频及数字资料，对内容进行预习。 1.预习新知通过预习，培养学生的“自主学习”。 2.课前测试，收集反馈 在教学平台上发布《列管式换热器结构与原理》课前测试题，并及时收集测试结果。 2.完成课前测试 及时完成《列管式换热器结构与原理》课前测试题并提交。 2.课前测试通过课前测试，掌握课前自学基础，落实“课前评价”。 3.发布课前任务 （1）列管式换热器结构及部件作用？ （2）列管式换热器工作原理？ 3.资料收集 利用国家级教学资源库和国家级精品在线开放课程，通过观看列管式换热器的PPT、视频，对基本环节和注意事项做出归纳、总结。 3.能力体现锻炼学生收集资料的能力，达成素质目标1。 4.学情分析 根据课前测试结果和教学平台数据，基于本节课重、难点，适时调整教学策略。 4.查漏补缺 学生根据课前测试结果和教师点评，对错误部分进行自我思考，并重新提交。 4.策略制定根据数据分析，预判重难点。 5.教师准备 准备理实一体化所用的装置、工具、安全帽、任务单。 5.学生准备 准备好实训工服、手套、笔。 2.课中导学 环节 内容 教师活动 学生活动 设计意图 安全 教育 5min 讲解实训室的安全注意事项 1.安全教育视频 播放《警钟》视频，讲解换热器实训安全注意事项。 1.认真听取教师讲解安全注意事项； 2.积极配合老师签订安全责任协议书。 1.安全意识播放安全教育视频，强调“安全意识”。 环节 内容 教师活动 学生活动 设计意图 回顾 点评 3min 1.知识回顾：换热器的类型、应用？ 2.点评分析：对课前测试题点评 1.回顾知识 回顾换热器类型、特点、应用？ 1.思考回顾 与教师一起回顾前述知识，认真思考并积极回答教师针对性发布的问题。 1.回顾知识通过回顾知识，温故知新。 2.点评分析 对《列管式换热器》课前测试的结果进行点评，并讲解失误点. 2.查漏补缺 听取教师点评，根据自己课前测试出现的问题，反思不足，重新思考问题的答案。 2.预习新知 检验课前学习效果。 环节 内容 教师活动 学生活动 设计意图 案例 导入 2min 1.视频导入 观看企业现场换热器拆装视频； 1.发布视频 （1）观看企业现场换热器拆装视频，总结换热器拆装的过程； （2）观看企业现场拆装视频，总结换热器拆装过程中需要注意什么问题。 1.视频总结 认真观看企业现场换热器拆装视频， （1）用思维导图形式总结换热器拆装的过程； （2）总结拆装过程需要注意的事项。 用企业视频形式可以直观地了解真实企业环境下换热器的拆装过程，思维导图有助加深对知识点的理解和记忆。 环节 内容 教师活动 学生活动 设计意图 任务 驱动 20 min 1.发布任务 对列管式换热器进行拆卸。 2.岗课对接 1.发布任务 （1）强调拆卸步骤： ①拆卸出入口接管； ②拆卸外层保温棉； ③拆卸两侧封头； ④拆卸法兰、垫片； ⑤取下管束管板； （2） 强调拆卸注意事项： ①注意安全； ②注意规范操作； ③注意团队协作； ④零部件应摆放规定区域； ⑤工具应正确使用； 1.接收任务 （1）认真听讲换热器拆卸步骤和安全注意事项； （2）按要求做好准备工作（工服，安全帽，手套，工具），领取工具； （3）按拆卸步骤对换热器进行拆卸。 1.对换热器的拆卸，调动学生的学习兴趣。课程思政：规范拆卸，团队合作。 2.岗课对接 必须指出在实际的企业生产中拆装换热器的步骤和注意事项，理论联系实际。 2.岗课对接 认真听讲，积极互动，主动将自己带入岗位，复盘操作过程。 2.岗课对接 增强学生的就业竞争力 环节 内容 教师活动 学生活动 设计意图 小组 PK 10 min 1.换热器的结构配对PK赛； 2.换热器的结构成果汇报。 1.小组 PK赛 （1）教师提前准备好换热器各部分结构名称的贴纸； （2）组织各小组学生进行对应列管式换热器结构实物与名称配对。 1.小组 PK赛 各小组通过快速组内讨论，完成各组件与名称的正确配对。 1.小组PK形式明显提升学习效率，增强团结凝聚力。 2.组织汇报 （1）选出各小组的学生汇报代表，汇报小组成果； （2）对各组配对结果进行公平公正点评，对优胜组加分。 （3）做到扬长避短引出团队合作的重要性。 （4）对其他小组评审。 2.小组汇报 （1）小组代表进行汇报； （2）其他小组对汇报小组的内容点评或补充。 （3）积极参与讨论，发表自己的观点； （4）学习优胜组成功的原因，吸取经验教训。 2.紧急事故锻炼学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，达成素质目标3。 课间休息10min 环节 内容 教师活动 学生活动 设计意图 内容 通讲 20 min 1换热器各部分的名称、作用； 2.列管式换热器的类型； 1.实物讲授：利用已拆卸列管式换热器各组件进行各部件作用的讲解。 1．观察换热器组件实物，认真听讲，了解列管式换热器的作用。 使学生能更加直观的理解列管式换热器各部分作用。 2.课件+视频 1．播放课件+视频：通过动画、视频的形式，强化对该知识点的理解。 2.让学生用对比方法总结三种列管式换热器的不同； 2. 观看换热器动画、视频的，形象生动的理解掌握该部分知识。 环节 内容 教师活动 学生活动 设计意图 小组 讨论 5 min 1.换热器的工作原理是什么？ 1.巡回指导 1.进行课堂巡视，解决学生讨论中的疑问； 2.选出各组代表，进入小组汇报； 列管式换热器的工作原理 1.小组谈论 1.通过课前和课中教学资源的学习、相互讨论换热器的工作原理； 2.各小组代表进行汇报，其他小组对内容进行补充； 锻炼学生分析和解决问题的能力。 2.点评总结 1.对各小组的汇报进行点评，优胜组+2分。 2.仔细操作 1.认真听取教师的课堂点评，分析不足，吸取改进。 画龙点睛，解决重点 环节 内容 教师活动 学生活动 设计意图 评价 总结 10 min 1.总结 总结列管式换热器知识点。 2.评价 依据综合评价体系评价本次任务实际完成情况； 1.内容小结 总结本节课的知识点，指出本节课的重点和难点，以及拆卸换热器过程中的注意事项。 1.内容小结 认真听讲总结，对照反思自己的问题，重点关注、汲取经验。 1.小结 对课堂知识归纳和梳理，加深学生的理解。 2.教师评价 （1）依据综合评价体系评价本次任务课堂完成情况； （2）引导学生客观完成本次课的自评和互评。 2.完成自评和互评 按照实际情况完成自评表和互评表的打分。 2.评价 有助于学生了解自己优势和不足，加强管理。 环节 内容 教师活动 学生活动 设计意图 6S 清扫 检查5min 1.6S清扫 换热器拆装实训实训室6S清扫与检查规范 1.清理卫生 （1）教师按照“换热器拆装实训实训室6S清扫与检查规范”下达各小组卫生打扫任务，分发清扫工具，培养学生的“劳动精神”； （2）检查各装置和工具使用情况、卫生清理情况。 1.打扫卫生 各小组学生按照“传热实训装置区6S清扫与检查规范”，擦拭换热实训装置设备、拖地、擦拭窗子、桌子、凳子、灭火器等。 1. 课程思政通过落实“6S清扫与检查规范”，培养学生的“劳动精神”，切实感受劳动，养成劳动习惯，培养学生全面发展。 3.课后拓展 环节 内容 教师活动 学生活动 设计意图 课后 拓展 1.发布作业 学习通平台发布课后作业、课后测试题； 2.布置任务 （1）搜集查阅资料认识碳化硅质列管式陶瓷换热器； （2）攥写报告； 3.答疑解惑 线上答疑； 4.发放问卷 调查学生对本节课满意度。 1.发布作业 学习通平台发布《列管式换热器结构与原理》课后作业，以便学生巩固课堂所学。 1.完成作业 完成本节课的课后作业。 1.巩固知识通过课后作业，巩固所学。 2.课后测试题 学习通平台发布《列管式换热器结构与原理》课后测试题，检验学生对本节课的实际掌握程度。 2.完成课后测试题 完成本节课课后测试题。 2.课后测试检验知识掌握情况，落实“课后评价”。 3.布置任务 （1）搜集查阅资料认识碳化硅质列管式陶瓷换热器； （2）攥写实训报告。 3.预习新知 （1）完成查阅资料认识碳化硅质列管式陶瓷换热器； （2）学生攥写实训报告。 3.预习新知通过预习，自我学习内容。 4.答疑解惑 通过课程教学平台进行“线上+线下”的讨论、互动，为有疑问的学生进行答疑。 4.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.传道解惑通过平台讨论，答疑解惑。 5.发放调查问卷 发放并收集本节课满意度调查问卷，根据结果反思。 5.填写调查问卷 学生及时完成满意度调查，并及时提交问卷调查，便于教师及时收集相关数据，进行深入反思。 5.调查问卷调查学生对本节课满意度，反思并改进。 七、教学效果 1.“设备实物+企业实录视频”等教学手段有效解决教学重点、难点 通过管式换热器实物带进课堂并进行拆卸，不仅激发了学生的学习兴趣和积极性，还使学生系统的掌握管式换热器的组成结构及部件作用、工作原理，，同时也有助于培养学生的动手和动脑能力。 用企业实录视频形式可以直观地了解真实企业环境下换热器的拆装过程，严格按照国家和化工行业标准执行，将企业环境带入课堂，将拆卸步骤带入课堂，教学过程即工作过程，有助于提升学习兴趣、无缝对接化工企业真实岗位。 2.始终以学生为中心，课程思政贯穿整个教学过程 虚实结合，整个精馏装置停车操作过程严格按照国家和化工行业标准执行，与工作现场要求一致，设备与工作现场一致，程序与工作现场一致，教学过程即工作过程，有助于提升学习兴趣、掌握操作技能、无缝对接化工企业真实岗位。 八、反思与改进 1.不足之处 （1）课程结束收尾清扫时，学生嬉笑、打闹，不重视劳动，劳动意识较为淡薄。 （2）教学过程中,有些学生性格比较内向，团队合作效果不是很好。 2.改进措施 （1）学生在操作过程中，一定要将企业的“6S”管理灌输进学生的思想，引导学生崇尚劳动，养成劳动的习惯。 （2）计划后续于课前、课中、课后充分践行团队合作课程元素，特别是课中，作为课程思政的主战场，更要注重团队精神的有机融入，不仅仅停留在嘴上，更要体现在实际行动上。 《传热基础知识》课后测试题成绩统计分析 正确率 错误率 95 5 $