01．教学单位名称：汽车工程学院
02．实验中心名称：热能工程实验室
03．课程名称：流动与传热数值计算
04．课程代码：422321
05．课程类别：专业课
06．课程性质：选修
07．课程学时：24学时，其中含实验12学时
08．课程学分：1
09．面向专业：能源与动力工程、车辆工程、工业设计
10．实验课程的教学任务和教学要求
培养学生树立和践行社会主义核心价值观，成为德智体美劳全面发展的社会主义事业合格建设者和可靠接班人。坚持知识、能力与素质有机融合，培养学生具备解决机械及能源领域复杂工程问题所需的流动与传热模拟试验研究的综合能力与高级思维。培养学生具备解决机械及能源工程领域复杂工程问题的适应流动与传热性能模拟计算研究技术新发展的自主学习能力。
实验教学任务
解读实验教学大纲。向学生解读《流动与传热数值计算•实验教学大纲》，帮助学生理解实验教学目的（立德树人、应掌握知识、具备能力与素质）及其达成途径（课程实验）的关系，帮助学生建立实验学习、实验考核与实验素养达成之间的关系，引导学生在课程学习中自查学习行为，调整学习方法并达成学习效果。
引导学生树立和践行社会主义核心价值观，加强思想政治品德修养，珍惜时间，求知问学，明理悟道；志向高远，不懈奋斗，乐观向上，自强不息，培养综合素质能力和创新思维，树立健康第一理念，加强体育锻炼，健全人格、锤炼意志，全面加强和改进美育，坚持以美育人、以化育人，提高审美和人文素养，弘扬劳动精神，崇尚劳动、尊重劳动，能够辛勤劳动、诚实劳动、创新性劳动。
培养学生具备解决复杂工程问题所需的流动与传热数值模拟计算试验研究能力。即：
培养学生具备能够根据对象特征，选择研究路线，设计实验方案。
培养学生具备能够根据实验方法构建模拟实验模型，采用正确的模拟计算方法，正确记录特征点实验数据。
培养学生具备能够对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。
培养学生具备解决机械及能源工程领域复杂工程问题的适应数值模拟计算研究技术新发展的自主学习能力。
实验教学要求
通过《流动与传热数值计算》实验教学，实现实验教学目的，达成如下实验教学要求：
毕业要求指标点0：学生应树立和践行社会主义核心价值观，成为德智体美劳全面发展的社会主义事业合格建设者和可靠接班人。
毕业要求指标点4. 1：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，并制定研究方案
毕业要求指标点5.3：能够针对复杂工程问题，通过软件程序开发与仿真进行预测与模拟，并能够理解其局限性。
为达成上述实验教学要求，针对教师、条件与学生，提出如下保障要求：
教师。要求积极备课，认真准备课程实验；解读实验教学大纲，使学生清楚实验教学内容与目标，以及应掌握知识、具备能力与素质；组织学生实施课程实验，注重知识拓展，加强思政教育；与学生进行互动交流，引导学生达成实验教学目标；开展课程考核、评价与持续改进。
实验室和相关计算机设备条件等符合相关标准要求。
学生：加强思想政治品德修养，践行社会主义核心价值观，珍惜时间，求知问学，明理悟道；志向高远，不懈奋斗，乐观向上，自强不息，培养综合素质能力和创新思维，树立健康第一理念，加强体育锻炼，健全人格、锤炼意志，全面加强和改进美育，坚持以美育人、以化育人，提高审美和人文素养，弘扬劳动精神，崇尚劳动、尊重劳动，能够辛勤劳动、诚实劳动、创新性劳动；实现实验教学目的，达成实验教学要求。
11．学生应掌握的实验技术及实验能力
围绕《流动与传热数值计算》的数值建模、模拟计算方法及数据后处理手段等实验教学，学生应掌握的实验技术及实验能力包括：
实验设计能力。即：学生能够根据对象特征，选择研究路线，设计实验方案的实验设计能力。
实验实施能力。即：学生能够根据实验方法构建模拟实验模型，采用正确的模拟计算方法，正确记录特征点实验数据。
实验分析能力。即：学生能够对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。
适应发展能力。学生能够适应数值模拟计算研究技术新发展的自主学习能力。
12．开设实验项目
(1) 三维建模软件基本操作实验项目
针对关联三维建模软件基本操作试验研究的机械与能源工程领域复杂工程问题的研究或解决方案，完成选择研究路线、设计实验方案，制定实验方法、构建试验模型，开展模拟实验、正确采集数据，分析解释结果、综合有效结论等一系列实验任务。强调立德树人，强调坚持知识、能力与素质有机融合，强调引入模拟计算新发展成果，强调综合考核、评价“德智体美劳全面发展”、“试验研究”、“适应发展”等知识、能力与素质，达成三维建模试验研究的综合能力与高级思维。
(2) 网格生成软件基本操作实验项目
针对关联网格生成软件基本操作试验研究的机械与能源工程领域复杂工程问题的研究或解决方案，完成选择研究路线、设计实验方案，制定实验方法、构建试验模型，开展模拟实验、正确采集数据，分析解释结果、综合有效结论等一系列实验任务。强调立德树人，强调坚持知识、能力与素质有机融合，强调引入模拟计算新发展成果，强调综合考核、评价“德智体美劳全面发展”、“试验研究”、“适应发展”等知识、能力与素质，达成网格生成试验研究的综合能力与高级思维。
(3) Fluent软件基本操作试验实验项目
针对关联Fluent软件基本操作试验研究的机械与能源工程领域复杂工程问题的研究或解决方案，完成选择研究路线、设计实验方案，制定实验方法、构建试验模型，开展模拟实验、正确采集数据，分析解释结果、综合有效结论等一系列实验任务。强调立德树人，强调坚持知识、能力与素质有机融合，强调引入模拟计算新发展成果，强调综合考核、评价“德智体美劳全面发展”、“试验研究”、“适应发展”等知识、能力与素质，达成Fluent软件模拟计算实验研究的综合能力与高级思维。
表1 开设实验项目一览表
实验项目编号 |
名称 |
类型 |
实验性质 |
计划分配学时 |
每组人数 |
42232101 |
综合性 |
必做 |
4 |
15 |
|
42232102 |
综合性 |
必做 |
4 |
15 |
|
42232103 |
综合性 |
必做 |
4 |
15 |
13．实验教材或指导书或主要参考资料
《流动与传热数值计算实验教学指导书》，热能工程系自编。
张建文，杨振亚，张政主编，流体流动与传热过程的数值模拟基础与应用. 化学工业出版社. 2009.
王瑞金，张凯，王刚，Fluent技术基础与应用实例.清华大学出版社， 2007.
江帆，黄鹏，Fluent高级应用与实例分析. 清华大学出版社，2008年.
教师指定参考资料。
14．考核要求、考核方式及成绩评定标准
考核要求
考核学生掌握的流动与传热数值模拟计算试验研究的综合能力和高级思维。针对实验实施能力及实验报告中体现的工整性、完整性、准确性和创新性能力进行评价打分，评分标准参见表2所示。
表2 实验实施（现场操作）能力评分标准
现场操作考核标准（40分） |
|||||||
0-9分 |
10-19分 |
20-29分 |
30-40分 |
||||
不听从老师讲解，不完成上机操作任务。 |
听从老师讲解不认真，在老师多次督促下能够进行上机操作，实验结果记录潦草。 |
认真听从老师讲解，能够在老师指导下完成上机操作的部分内容，实验结果记录较为准确。 |
认真听从老师讲解，能够独立完成上机操作的全部内容，实验结果记录详细、准确。 |
||||
实验报告考核标准（60分） |
|||||||
工整性（15分） |
完整性（15分） |
准确性（20分） |
创新性（10分） |
||||
0分 |
15分 |
0分 |
15分 |
0分 |
20分 |
0分 |
10分 |
不采用专用实验报告用纸，字迹潦草，难以辨认。 |
采用专用实验报告用纸，字迹清楚，报告整洁。 |
缺少必要的报告项目，项目内容有缺失 |
包含全部必要项目，各项目内容完整。 |
实验过程记录方式不准确，仿真结果不可信，数据图表错误或表达不科学。 |
实验过程记录准确，仿真结果数据处理完整、准确，结果可信，数据图表准确、表达合理。 |
没有对数据结果进行科学、正确的分析讨论，没有考虑相关因素。 |
对实验结果进行合理、准确的误差分析，讨论优化设计的结构，充分考虑相关因素。 |
考核方式
考核方式采取现场操作和实验报告等方式进行考核。
成绩评定
最终成绩=现场操作成绩+实验报告成绩。
15．执笔人
陈海波 副教授、王国华 副教授
16．制定日期
20191206
17．审核人
刘研 副教授、马纯强 高工
18．审核日期
20200107
19．学院审定程序说明
经学院教学委员会讨论通过，可执行。
20．学院审定日期
20200114
