《农业设施设计基础》课程教学大纲

《农业设施设计基础》课程教学大纲课程编号：0813062课程总学时/学分：63/3.5（其中理论54学时，实验9学时）课程类别：专业限选课一、教学目的和任务农业设施设计基础是高等农业院校设施农业科学与工程专业的主要选修课程。通过本课程的学习，使学生进一步熟悉设施设计基础技术及相关概念，可以巩固学生对设施工程工艺学、设施园艺学等课程的学习，为学生从事农业设施设计的有关工作提供基础知识和方法。二、教学基本要求本课程是对农业设施设计基础较深刻、系统地学习。本课程除了理论讲授，还结合了多种教学手段，加深学生对课程内容的理解和巩固。本课程教材是以创新教育和素质教育为出发点，培养学生掌握基础理论知识和基本技能为原则，以调动学生的主观能动性，开发学生潜能为目的进行编选的。同时，在讲授中，要注意内容的不断更新，体现发展的新动向。三、教学内容及学时分配理论部分：第一章流体（8学时）第一节湿空气的性质一、湿空气物理性质基本定律二、湿空气的性质与状态参数三、焓湿图四、湿空气性质计算实例第二节流体力学基础一、流体静压强二、恒定流动能量方程三、流动阻力与能量损失四、孔口管嘴与管路流动五、农业设施通风基础教学要求：了解湿空气的性质、基本规律和状态参数，流体力学基础；着重了解农业设施的通风基础。教学重点：湿空气状态参数、基本规律、通风基础。教学难点：恒定流动能量方程、湿空气性质计算。第二章传热（10学时）第一节导热一、导热的基本定律二、稳态导热三、非稳态导热四、导热问题的数值解法第二节对流换热一、对流换热及其影响因素二、相似准则与准则方程三、强制对流换热四、自然对流换热第三节辐射换热一、热辐射的基本概念二、热辐射的基本定律三、辐射换热计算第四节农业设施的传热分析一、传热过程与传热系数二、换热器及其传热计算三、围护结构保温、隔热分析与计算教学要求：掌握导热、对流导热辐射换热的基本概念、原理及计算方法；了解农业设施的传热分析。教学重点：各种传热方式原理、计算方法。教学难点：各传热方式在农业设施的运用。第三章力学（12学时）第一节结构与力学分析一、结构与力二、力系与平衡三、内力与变形四、杆系结构分析第二节材料的力学性能一、应力与应变二、常用农业设施工程材料的性能第三节结构的强度、刚度、稳定设计一、轴向拉伸（压缩）时杆件的强度二、应力集中现象三、剪应力互等定理剪切虎克定律四、扭转应力及强度五、受弯杆件的强度六、应力状态与强度理论七、复杂应力状态强度问题八、刚度与稳定设计教学要求：了解结构与力学分析、材料的力学性能，掌握结构的强度、刚度和稳定设计；熟悉材料力学在设施农业中的应用。教学重点：结构与力学、结构强度与刚度。教学难点：力学、结构在设施农业中的应用。第四章材料（12学时）第一节透光覆盖材料一、温室透光覆盖材料的沿革二、温室对透光覆盖材料的基本性能要求三、温室常用透光覆盖材料及其选择第二节保温隔热材料一、保温隔热材料的保温隔热机理二、保温隔热材料的基本特性三、常见保温隔热材料四、建筑围护结构的保温性能设计五、建筑保温隔热材料的选择原则与施工要点第三节金属材料一、钢材二、农业设施结构中钢材三、型铝第四节其它材料一、遮阳材料二、防虫网教学要求：掌握设施农业透光材料、保保温隔热材料、金属材料的分类、特点及其在设施农业中的应用。教学重点：各种材料的特性。教学难点：各材料在设施农业中的应用。第五章电（12学时）第一节三相交流电的基础知识一、三相交流电的特点二、三相交流电的产生三、正玹交流电的三要素四、基本典型交流电路的分析五、三相电源的绕组联接六、三相负载的联接与接法七、交流电路的功率与功率因素八、三相四线制电路及中线的作用第二节电动机与常用低压电器一、电动机的类型与特性二、交流异步电动机的构造与工作原理三、三相交流异步电动机的性能指标与工作特性四、农业设施中常用电机的选型及运用五、农业设施中常用低压电器的选型、计算及运用六、交流异步电动机的控制电路第三节设施环境调控常用执行电路的设计基础一、温度控制电路的设计二、换气控制电路的设计三、灌水、供液控制电路的设计四、光照控制电路的设计第四节安全用电一、触电的基本类型二、防止触电的基本措施三、触电急救教学要求：了解三相交流电的基本知识；熟悉电动机和常用低压电器的构造、选型，掌握设施环境调控常用执行电路的设计基础和安全用电知识。教学重点：三相电基本知识、电动机的特性、电路的设计。教学难点：电在设施农业中的合理运用。实验部分：[实验一]设施农业通风管路流动阻力与能量损失[实验要求]通过实验，使学生加深和巩固对设施农业管路流动阻力与能量损失的特性、计算方法的学习。[实验学时]3学时[实验二]建筑围护结构的保温性能设计[实验要求]通过实验，使学生在深刻理解保温隔热材料隔热机理的基础上，掌握建筑围护结构的保温性能设计。[实验学时]3学时[实验三]灌水、供液控制电路的设计[实验要求]通过实验，可以使学生熟练掌握灌水、供液控制电路的工作原理和设计方法。[实验学时]3学时四、推荐教材及参考书目[1]王双喜．《设施农业装备》．中国农业大学出版社，2010[2]陈青云．《农业设施设计基础》