教案-項目二任務(wù)一 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)概述

城市軌道交通專業(yè)核心課程數(shù)字資源城市軌道交通專業(yè)核心課程數(shù)字資源課程名稱：城市軌道交通消防與環(huán)控系統(tǒng)檢修教材名稱：《城市軌道交通消防與環(huán)控系統(tǒng)檢修》書號：ISBN978-主編：徐勝南李桃資源名稱：教案課程名稱：鐵路線路及站場課程名稱：鐵路線路及站場主編：夏棟資源名稱：課程標準 教學(xué)設(shè)計編號：課程名稱城市軌道交通消防與環(huán)控系統(tǒng)檢修編寫教師審核簽字授課名稱項目二任務(wù)一通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)概述授課類型理實一體課時2授課班級授課地點消防與環(huán)控實訓(xùn)室授課日期教學(xué)目標知識目標1.掌握城市軌道交通地下車站的環(huán)境特點及影響空氣舒適度的主要因素；2.掌握通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的三大功能及分類方式；3.熟悉通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的組成及各子系統(tǒng)的設(shè)備組成與作用。能力目標1.能識別集中式、半集中式、分散式空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，解釋獨立供冷與集中供冷系統(tǒng)的運行原理差異；2.能區(qū)分大系統(tǒng)、小系統(tǒng)、隧道通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備組成，描述不同功能用房的通風(fēng)空調(diào)配置形式。素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)對環(huán)控系統(tǒng)保障乘客舒適與安全的責(zé)任意識，樹立“系統(tǒng)思維、精準調(diào)控”的職業(yè)素養(yǎng)；2.通過對比獨立供冷與集中供冷系統(tǒng)的能耗特點，培養(yǎng)“節(jié)能環(huán)保、優(yōu)化運行”的工程理念和創(chuàng)新思維。課程思政設(shè)計1.結(jié)合地鐵車站環(huán)境控制案例，培養(yǎng)學(xué)生的服務(wù)意識和質(zhì)量觀念；2.通過集中供冷系統(tǒng)的能效分析，滲透“綠色交通、低碳運營”的可持續(xù)發(fā)展理念，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保責(zé)任感和技術(shù)優(yōu)化意識。教學(xué)重點及解決措施重點：1.空氣舒適度的三要素及其對人體感受的綜合影響；2.通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的三大功能及按空氣處理設(shè)備的分類；措施：1..分組制作“系統(tǒng)分類思維導(dǎo)圖”，利用彩色標注法區(qū)分集中式與分散式系統(tǒng)的設(shè)備布局差異；2.組織“設(shè)備連連看”活動，將設(shè)備圖片與所屬系統(tǒng)及功能作用進行匹配。教學(xué)難點及解決措施難點：1.獨立供冷系統(tǒng)中“大系統(tǒng)”與“小系統(tǒng)”的冷源聯(lián)動邏輯及閥門切換原理；2.空調(diào)水系統(tǒng)的循環(huán)流程及設(shè)備協(xié)同工作原理。措施：1.制作“冷源系統(tǒng)流程圖”磁性拼圖，學(xué)生通過拼接閥門狀態(tài)（開啟/關(guān)閉）模擬獨立供冷系統(tǒng)在正常/火災(zāi)工況下的切換過程；2.設(shè)計“水系統(tǒng)循環(huán)卡片游戲”，小組合作將制冷循環(huán)步驟與設(shè)備實物圖進行排序匹配。教學(xué)方法實驗探究法、思維導(dǎo)圖法、拼圖游戲法、氣流可視化演示法教學(xué)資源1.平臺資源：（1）學(xué)習(xí)平臺教師端——上傳課前預(yù)學(xué)資源（車站環(huán)境特點微課、系統(tǒng)分類動畫、設(shè)備實物圖片庫等）、發(fā)布訓(xùn)練任務(wù)（舒適度三要素辨析、系統(tǒng)分類判斷等）、教師評價、匯總分數(shù)形成結(jié)果性評價，學(xué)習(xí)效果分析；（2）學(xué)習(xí)平臺學(xué)生端——預(yù)習(xí)課前資源，接收訓(xùn)練任務(wù)、進行學(xué)生自評、小組互評、接收課后拓展任務(wù)；2.學(xué)習(xí)頁教學(xué)實施過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖一任務(wù)準備15min1.回顧上節(jié)課相關(guān)知識（城市軌道交通的特點及環(huán)境控制的重要性）；2.檢查學(xué)生課前預(yù)學(xué)情況（通過學(xué)習(xí)平臺查看環(huán)境特點、系統(tǒng)功能預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)）；3.介紹本次任務(wù)的背景（某地鐵車站夏季濕度超標導(dǎo)致乘客投訴案例、設(shè)備用房溫度過高引發(fā)故障案例）。1.以提問方式回顧舊知，如“城市軌道交通與地面交通相比有哪些優(yōu)勢？”“為什么地下車站需要專門的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)？”2.展示學(xué)生預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)，對預(yù)學(xué)情況好的學(xué)生給予表揚，對存在的共性問題如系統(tǒng)分類標準混淆、大/小系統(tǒng)功能區(qū)分不清進行簡要講解；3.結(jié)合某地鐵車站因通風(fēng)不良導(dǎo)致站廳濕度超標、乘客體感悶熱的案例，強調(diào)掌握通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識的必要性，引出本次學(xué)習(xí)任務(wù)。1.積極回答教師問題，回顧舊知，對于不明確的知識點及時提出；2.匯報預(yù)習(xí)過程中遇到的疑問，如集中式與半集中式系統(tǒng)的區(qū)別、隧道通風(fēng)與車站通風(fēng)的關(guān)聯(lián)等；3.認真聆聽任務(wù)背景介紹，明確學(xué)習(xí)意義，思考通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)如何實現(xiàn)環(huán)境參數(shù)的精準控制。鞏固舊知，為新知識學(xué)習(xí)做鋪墊，激發(fā)學(xué)生思考；了解學(xué)生預(yù)習(xí)情況，便于針對性教學(xué)，解決共性問題；結(jié)合實際案例激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生認識到知識的實際應(yīng)用價值，明確學(xué)習(xí)目標。環(huán)節(jié)二任務(wù)發(fā)布20min1.知識點：地下車站的環(huán)境特點；空氣舒適度三要素的影響因素；通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的三大功能及分類方式。2.技能點：分析南北方車站環(huán)境差異對系統(tǒng)設(shè)計的影響；識別不同類型空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征；區(qū)分風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備組成及功能；描述水系統(tǒng)的制冷循環(huán)流程。1.發(fā)布本節(jié)學(xué)習(xí)任務(wù)：掌握通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的功能、分類與組成，發(fā)放學(xué)習(xí)頁，進行學(xué)習(xí)頁說明。2.引導(dǎo)學(xué)生分組，每組扮演“環(huán)境檢測組”“系統(tǒng)設(shè)計組”“設(shè)備運維組”，明確各組職責(zé)（檢測組分析環(huán)境參數(shù)、設(shè)計組選擇系統(tǒng)類型、運維組識別設(shè)備功能），告訴學(xué)生可以通過實驗探究、圖表分析、模型制作等方式完成任務(wù)。指導(dǎo)學(xué)生如何協(xié)作配合。1.認真聆聽教師對任務(wù)的講解，明確自己所在小組的職責(zé)和需要掌握的知識技能。2.按照教師要求分組，進行角色分工，小組成員間討論各組工作重點，制定協(xié)作計劃。3.查看學(xué)習(xí)頁，了解系統(tǒng)分類對比表的填寫方法和設(shè)備識別要點。明確學(xué)習(xí)任務(wù)和方法，通過分組合作讓學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)過程，培養(yǎng)團隊協(xié)作能力。環(huán)節(jié)三任務(wù)實施40min知識點：環(huán)境特點：地下車站的封閉性、溫度（地層溫度、設(shè)備發(fā)熱）、濕度（季節(jié)、降水）、風(fēng)速（活塞風(fēng)）的影響因素；系統(tǒng)組成：風(fēng)系統(tǒng)（大系統(tǒng)：站廳/站臺公共區(qū)設(shè)備；小系統(tǒng)：設(shè)備管理用房設(shè)備；隧道通風(fēng)系統(tǒng)：隧道風(fēng)機等）；水系統(tǒng)：制冷循環(huán)四部件（壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器）及冷卻水/冷凍水循環(huán)流程。2.技能點：設(shè)計“南北方車站環(huán)境對比表”并分析系統(tǒng)設(shè)計差異；根據(jù)功能需求選擇合適的空調(diào)系統(tǒng)類型；識別大/小系統(tǒng)的典型設(shè)備并說明作用；繪制空調(diào)水系統(tǒng)制冷循環(huán)示意圖。1..組織“系統(tǒng)分類辨析會”：展示集中式、半集中式、分散式系統(tǒng)的實物圖片和結(jié)構(gòu)示意圖，各小組根據(jù)“系統(tǒng)設(shè)計組”職責(zé)判斷系統(tǒng)類型并說明理由，教師進行點評；2.開展“設(shè)備功能配對賽”：將風(fēng)系統(tǒng)/水系統(tǒng)設(shè)備卡片（如組合空調(diào)機、冷卻塔、隧道風(fēng)機）與功能描述卡片打亂，小組競賽快速配對，教師對錯誤配對進行糾正講解；3.可視化演示：（1）氣流模擬：利用煙霧發(fā)生器演示隧道活塞風(fēng)與機械通風(fēng)的氣流方向；（2）制冷循環(huán)演示：通過透明管道水系統(tǒng)模型，展示冷卻水與冷凍水的循環(huán)路徑及熱量交換過程。1.參與“系統(tǒng)分類辨析會”：觀察某車站空調(diào)機房圖片，根據(jù)“所有空氣處理設(shè)備集中設(shè)置”的特征判斷為集中式系統(tǒng)，指出與分散式系統(tǒng)（房間內(nèi)獨立機組）的核心區(qū)別；2.參與“設(shè)備功能配對賽”：將“組合空調(diào)機”與“處理站廳站臺空氣”配對，“隧道風(fēng)機”與“排除隧道余熱及火災(zāi)排煙”配對，糾正“冷卻塔屬于風(fēng)系統(tǒng)”的錯誤認知；3可視化演示觀察：（1）在隧道模型中觀察列車通過時煙霧的流動方向，理解活塞風(fēng)的形成原理；（2）觀察透明水系統(tǒng)模型，描述制冷劑在蒸發(fā)器中吸熱、冷凝器中放熱的過程。通過教師引導(dǎo)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)、小組討論、比賽等多種形式，讓學(xué)生主動獲取知識，提升技能，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。環(huán)節(jié)四任務(wù)總結(jié)與拓展15min知識總結(jié)：地下車站的環(huán)境特點及空氣舒適度三要素（溫度、濕度、風(fēng)速）的影響因素；風(fēng)系統(tǒng)（大/小/隧道）與水系統(tǒng)的組成及核心設(shè)備作用。2.技能總結(jié)：環(huán)境參數(shù)對系統(tǒng)設(shè)計的影響分析方法；設(shè)備與系統(tǒng)的對應(yīng)關(guān)系識別；制冷循環(huán)流程的理解與描述。3.拓展思考：結(jié)合本地氣候特征（如高溫高濕、嚴寒干燥等），思考如何優(yōu)化通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的運行策略（如過渡季節(jié)新風(fēng)利用、冬季隧道防凍等）以實現(xiàn)節(jié)能與舒適的平衡。1.知識總結(jié)：引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的知識要點，提問“影響地下車站溫度的主要因素有哪些？”“集中式空調(diào)系統(tǒng)的核心特征是什么？”，讓學(xué)生分組代表搶答。教師進行總結(jié)，強調(diào)重點知識。2.技能總結(jié)：讓各小組分享實驗探究和設(shè)備配對中的經(jīng)驗，教師補充完善。提問“小系統(tǒng)中通信設(shè)備室與洗手間的通風(fēng)空調(diào)配置有何不同？為什么？”，引導(dǎo)學(xué)生回憶并回答。3.拓展思考：提出拓展問題，鼓勵學(xué)生結(jié)合本地地鐵實際（如是否采用集中供冷），討論不同氣候條件下系統(tǒng)運行的優(yōu)化方案。1.積極參與分組搶答，回顧環(huán)境特點、系統(tǒng)功能分類及組成等知識要點。認真聽取教師總結(jié)，鞏固知識要點。2.分享實驗中的發(fā)現(xiàn)，如“相同溫度下濕度越高體感越悶熱”，設(shè)備配對中易混淆的“全新風(fēng)機”與“回排風(fēng)機”功能差異。回憶并回答通信設(shè)備室需空調(diào)通風(fēng)而洗手間僅需排風(fēng)的原因。3.拓展思考：圍繞本地夏季高溫特點，討論如何利用夜間低溫空氣進行隧道預(yù)冷；針對雨季高濕度問題，提出增加除濕設(shè)備的建議，積極發(fā)言表達自己的想法。通過總結(jié)鞏固所學(xué)知識和技能，拓展思考培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維，進一步突出學(xué)生的主體地位。教學(xué)總結(jié)與反思學(xué)習(xí)成果通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的功能、分類及組成，能分析環(huán)境因素對系統(tǒng)設(shè)計的影響，能識別不同系統(tǒng)的設(shè)備組成并解釋其作用，明確系統(tǒng)運行與環(huán)境舒適度、節(jié)能環(huán)保的關(guān)聯(lián)性。教學(xué)評價1.過程性評價：采用“三維度五星評級法”，包括實驗探究深度（參數(shù)控制準確性、數(shù)據(jù)記錄完整性）、系統(tǒng)認知清晰度（分類標準掌握度、設(shè)備功能匹配度）、團隊協(xié)作貢獻度（任務(wù)參與積極性、問題解決創(chuàng)新性）。2.成果性評價：通過“系統(tǒng)分析報告”考核，要求學(xué)生結(jié)合給定車站類型（如南方地下站），分析其環(huán)境特點，選擇合適的空調(diào)系統(tǒng)類型。作業(yè)布置1.繪