01．教学单位名称：汽车工程学院
02．实验中心名称：热能与动力工程实验教学中心
03．课程名称：热力测试技术
04．课程代码：422201
05．课程类别：基础课
06．课程性质：必修
07．课程学时：40学时，其中含实验 8 学时
08．课程学分：2
09．面向专业：热能与动力工程专业
10．实验课程的教学任务、要求和教学目的
实验教学目的
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，培养学生具备解决能源与动力工程领域复杂工程问题所需的测试技术实际应用的综合能力与高级思维。培养学生具备解决能源与动力工程领域复杂工程问题的适应测试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《热力测试技术•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测试研究能力。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实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据。
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。
培养学生具备解决能源与动力领域复杂工程问题的适应测试试验研究技术新发展的自主学习能力。
实验教学要求
通过《热力测试技术》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：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：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。
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。
实验资源条件安全、实验室和仪器、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《热力测试技术》的内燃机示功图制取、发动机排气污染物测试实验教学，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实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据的能力。
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。学生能够适应发动机性能试验研究技术新发展的自主学习能力。
12．开设实验项目
(1)内燃机示功图制取
了解示功图测试系统的组成、工作原理、及测试流程。根据发动机上止点的确定方法，实践示功图测试系统的操作步骤和上止点的确定过程，选定内燃机的某一工况范围，动手操作测试系统进行实验，对实验数据进行分析，画出P-V图或P-φ图，分析实验过程中容易产生误差的环节。强调立德树人，强调坚持知识、能力与素质有机融合，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，达成汽车发动机动力性试验研究的综合能力与高级思维。
(2) 发动机排气污染物测试
了解和掌握汽车发动机主要排放污染物的测量原理、方法以及实验所用仪器的基本工作原理以及使用方法和流程，学生自行设计试验方案，动手操作测试系统进行实验，测量发动机CO、HC、NOx等排气污染物，对实验数据进行分析，结合实际发动机测试系统构成，针对不同排放物分析实验过程中容易产生误差的环节。强调立德树人，强调坚持知识、能力与素质有机融合，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，达成汽车发动机动力性试验研究的综合能力与高级思维。
(3)热电偶制作与标定实验项目
热电偶制作与标定实验项目内容：采用K型热电偶及热电偶焊机装置自行焊接热电偶。焊接完成后采用校准仪对热电偶及测量装置进行不同温度区间标定。同时与二级标准传感器的数据进行对比，找出偏差的范围，分析偏差的原因。强调立德树人，强调坚持知识、能力与素质有机融合，强调引入电动化、智能化新发展成果，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，达成热力测试技术试验研究的综合能力与高级思维。
（4）热电偶串并联实验项目
热电偶串并联实验项目内容：利用多组热电偶进行串联、并联，并利用其对温度进行测量获得平均温度热电偶。对部件的表面平均温度进行测量。多组热电偶进行串联、并联，并利用其对温度进行测量获得平均温度。强调立德树人，强调坚持知识、能力与素质有机融合，强调引入电动化、智能化新发展成果，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，达成热力测试技术试验研究的综合能力与高级思维。
（5）热电阻温度计标定及不同线制接法实验项目
热电阻温度计标定及不同线制接法实验项目内容：利用恒温水浴对热电阻的二线法、三线法进行比较。强调立德树人，强调坚持知识、能力与素质有机融合，强调引入电动化、智能化新发展成果，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，达成热力测试技术试验研究的综合能力与高级思维。
（6）物体表面温度场测量实验项目
物体表面温度场测量实验项目实验内容：利用热电偶组对物体表面温度进行测量，同时采用热成像仪进行比较。强调立德树人，强调坚持知识、能力与素质有机融合，强调引入电动化、智能化新发展成果，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，达成热力测试技术试验研究的综合能力与高级思维。
（7）湿度露点测量实验项目
湿度露点测量实验项目实验内容：利用露点计对空气的露点进行测量。强调立德树人，强调坚持知识、能力与素质有机融合，强调引入电动化、智能化新发展成果，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，达成热力测试技术试验研究的综合能力与高级思维。
（8）管内空气流速、流量测量实验项目
管内空气流速、流量测量实验项目实验内容：利用皮托管、热线风速仪等对统一管道内的空气流速、流量进行测量。强调立德树人，强调坚持知识、能力与素质有机融合，强调引入电动化、智能化新发展成果，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，达成热力测试技术试验研究的综合能力与高级思维。
（9）热流密度测量实验
热流密度测量实验内容：利用热流密度计对物体表面的热流密度进行测量。确定其保温特性。强调立德树人，强调坚持知识、能力与素质有机融合，强调引入电动化、智能化新发展成果，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，达成热力测试技术试验研究的综合能力与高级思维。
（10）泵与风机性能测试实验项目
泵与风机性能测试实验项目内容：利用风机性能试验台对风机性能进行测定。强调立德树人，强调坚持知识、能力与素质有机融合，强调引入电动化、智能化新发展成果，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，达成热力测试技术试验研究的综合能力与高级思维。
（11）压力计校验实验项目
压力计校验实验项目内容：利用活塞式压力计对需要校验的压力传感器进行校验。该传感器的数据与同时位于活塞式压力计上的标准压力传感器进行对比分析。获得误差范围及分析误差原因。强调立德树人，强调坚持知识、能力与素质有机融合，强调引入电动化、智能化新发展成果，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，达成热力测试技术试验研究的综合能力与高级思维。
（12）多种流量表测量实验项目
多种流量计对比实验项目：利用同一流体流动源对例如涡轮流量计、浮子流量计、涡街流量计等多种液体流量测量装置进行实验。针对气体流量的测量，采用皮托管、热线风速计等进行对比测试分析。在获得实验数据对比分析的同时，获得流量测量装置在测量过程中需要解决的问题，比如直管段、流体流动特性影响等。强调立德树人，强调坚持知识、能力与素质有机融合，强调引入电动化、智能化新发展成果，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，达成热力测试技术试验研究的综合能力与高级思维。
教学任务：《热力测试技术》课程，是本专业的主干专业基础课之一。为了加强学生对本课程内容的理解，通过实验教学，掌握常用的测试技术和方法。
教学要求：使学生了解和掌握汽车发动机各种参数的测量原理、方法以及汽车发动机实验的所用仪器的工作原理和基本操作方法。
教学目的：针对 汽油发动机排气污染物测试、内燃机示功图制取使学生对相关内容产生更直观的认识，并加深其理解，提高学生的观察、分析、解决问题的能力。
11．学生应掌握的实验技术及实验能力
了解和掌握汽车发动机各种参数的测量原理、方法。
了解和掌握汽车发动机测试系统的构成及主要仪器的工作原理。
掌握试验数据的处理以及分析方法
12．开设实验项目
1. 内燃机示功图制取
2. 发动机排气污染物测试
3. 热电偶制作与标定实验
4．热电偶串并实验
5. 热电阻温度及不同线制接法实验
6. 物体表面温度场测量实验
7. 湿度露点测量实验
8. 管内空气流速、流量测量实验
9. 热流密度测量实验
10．泵与风机性能测试实验
11. 压力计校验实验
12. 多种流量计对比实验
《热力测试技术》开设实验项目一览表
实验项目编号 |
实验项目名称 |
实验类型 |
实验性质 |
实验学时 |
每组人数 |
42220101 |
综合性 |
必做 |
2 |
4-6 |
|
42220102 |
综合性 |
必做 |
2 |
4-6 |
|
42220103 |
热电偶制作与标定实验项目 |
设计或综合 |
必做 |
0.5 |
6~8人 |
42220104 |
热电偶串并实验项目 |
设计或综合 |
必做 |
0.25 |
6~8人 |
42220105 |
热电阻温度及不同线制接法实验项目 |
设计或综合 |
必做 |
0.5 |
6~8人 |
42220106 |
物体表面温度场测量实验项目 |
设计或综合 |
必做 |
0.5 |
6~8人 |
42220107 |
湿度露点测量实验项目 |
设计或综合 |
必做 |
0.25 |
6~8人 |
42220108 |
管内空气流速、流量测量实验项目 |
设计或综合 |
必做 |
0.5 |
6~8人 |
42220109 |
热流密度测量实验项目 |
设计或综合 |
必做 |
0.25 |
6~8人 |
42220110 |
泵与风机性能测试实验项目 |
设计或综合 |
必做 |
0.5 |
6~8人 |
42220111 |
压力计校验实验项目 |
设计或综合 |
必做 |
0.5 |
6~8人 |
42220112 |
多种流量计对比实验项目 |
设计或综合 |
必做 |
0.25 |
6~8人 |
（如为仿真实验，请在实验项目名称后注明“（仿真）”，如实验项目首次开出年月不详，可按培养方案制定版本推定）
13．实验教材或指导书或主要参考资料
1.自编《热力测试技术实验指导书》
2.自编《能源与动力工程专业课程实验指导书》
3.严兆大. 热能与动力工程测试技术. 机械工业出版社,2005,10
4.严兆大. 热能与动力机械测试技术. 机械工业出版社, 1999,7
5.严兆大. 内燃机测试技术. 浙江大学出版社,1986,9
14．考核要求、考核方式及成绩评定标准
考核学生掌握的汽车性能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设计/实验分析/适应发展能力进行评价打分，评分标准参见表2、3所示。
表2 实验实施（现场操作）能力评分标准
操作规范性，满分40分 |
|||
0-9分 |
10-19分 |
20-29分 |
30-40分 |
不听从老师指挥，不配合实验组工作，干扰实验进程。 |
实验规划较差，在老师多次督促下能够操作仪器，沟通协作能力较差，实验现场记录潦草。 |
实验规划较好，能够在老师指导下操作仪器，沟通协作能力一般，实验现场记录较为准确。 |
实验规划得当，过程衔接紧密，能够主动操作仪器，沟通协作能力较强，实验现场记录详细、准确。 |
表3 实验设计/实验分析/适应发展能力评分标准
方案合理性，满分20分 |
|||||
0-5分 |
6-10分 |
11-15分 |
16-20分 |
||
方案总体目的不清晰；方案中设计的实验方法表述模糊；方案中设计的现场记录表格严重缺失；设计的实验方案没有考虑实验现场实际情况，基本不具有可操作性。 |
方案总体目的基本清晰，基本可以通过实验达到预设实践和相关参数和性能分析之目的；方案中设计的实验方法表述较清晰，基本可用于指导试验操作；方案中的记录表格体系尚可，记录项目有缺失；方案对实验现场实际情况的考虑不够周到，可操作性较差。 |
方案总体目的清晰，能够通过实验达到预设实践和相关参数和性能分析之目的；方案中设计的实验方法表述较清晰，便于试验操作；方案中的记录表格设计较完整，记录项目较充分；方案基本考虑到实验现场实际情况，可操作性较强。 |
方案总体目的清晰，能够通过实验达到预设实践和相关参数和性能分析之目的；方案中设计的实验方法表述清晰，便于试验操作；方案中的记录表格设计完整，记录项目充分；方案充分考虑到实验现场实际情况，可操作性强。 |
||
手段科学性，满分10分 |
|||||
0-5分 |
6-10分 |
||||
实验报告中表述的实验手段过程存在缺失；通过实验报告的描述无法完整重现整个实验过程。 |
实验报告中表述的实验手段过程完整；通过实验报告的描述能够完整重现整个实验过程。 |
||||
数据准确性，满分15分 |
|||||
0-5分 |
6-10分 |
11-15分 |
|||
实验数据记录严重错误；数据处理计算有重大误差，结果不可信；数据图表存在严重错误或表达不科学。 |
实验数据记录较准确；数据处理计算基本完整、较准确，结果基本可信；数据图表基本准确、表达较合理。 |
实验数据记录准确；数据处理计算完整、准确，结果可信；数据图表准确、表达合理。 |
|||
结论有效性，满分15分 |
|||||
0-5分 |
6-10分 |
11-15分 |
|||
没有对数据结果进行科学、准确的分析；没有分析实验方案中规定的相关参数对汽车性能实验结果的影响；没有考虑相关因素的影响或结论完全错误。 |
对实验结果进行较全面的误差分析；根据数据结果分析了实验方案中规定的相关参数和事项，结论基本可信；一定程度上探讨了实验工况与理论模型的差异等相关因素的影响。 |
对实验结果进行合理、准确的误差分析；根据数据结果分析了实验方案中规定的相关参数对汽车发动机性能实验结果的影响，结论正确；探讨了实验工况与理论模型的差异等相关因素的影响。 |
|||
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
王国华 副教授，解方喜 副教授
16．制定日期
2019.12.24
17．审核人
马纯强 高级工程师，李小平 高级工程师
18．审核日期
2019.12.30
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
2020.01.14
