搅动泵课程设计

搅动泵课程设计一、教学目标

本节课的教学目标围绕搅动泵的工作原理、结构特点及应用场景展开，旨在帮助学生建立对流体输送设备的系统认知，培养其分析工程问题的能力。知识目标方面，学生能够掌握搅动泵的基本构造（如叶轮、泵壳、轴封等）及其在液体搅拌、混合过程中的作用机制；理解流量、扬程、功率等关键性能参数的物理意义，并能通过公式计算实际工况下的泵效。技能目标方面，学生能够绘制简单的搅动泵工作原理示意，区分不同类型搅动泵（如涡轮式、螺旋式）的适用场合，并运用所学知识解释工业生产中搅拌过程对泵选型的要求。情感态度价值观目标方面，学生通过案例分析认识到搅动泵在化工、食品、制药等行业的核心价值，培养严谨的工程思维和团队协作意识，增强对技术革新的兴趣。课程性质属于机械与流体力学的基础应用课程，面向高二年级学生，其特点在于理论结合实践，需强调公式推导与实际操作的关联性。教学要求上，学生应具备基本的物理力学基础，能独立完成参数计算和简单故障诊断。将目标分解为：1）能描述搅动泵的组成部分及功能；2）能列出并解释三个核心性能参数；3）能举例说明三种工业应用场景；4）能完成一组给定工况下的泵效计算；5）能通过小组讨论提出搅动泵优化设计的建议。

二、教学内容

本节课围绕搅动泵的核心知识体系展开，教学内容紧密围绕课程目标，确保科学性与系统性，并与高二年级学生的认知水平相匹配。教学大纲以人教版《普通高中物理选择性必修2·机械与电路》中“流体力学”章节及《通用技术·机械基础》中“简单机械与传动”部分相关内容为基础，结合工业泵的实际应用案例进行深化。教学进度安排如下：

**（一）导入与概述（10分钟）**

1.**教材章节关联**：引用教材P108“流体的流动”中“伯努利原理在管道中的应用”及P152“泵与风机”的引言部分。

2.**内容安排**：通过工业搅拌场景视频引入搅动泵概念，对比离心泵与搅动泵的工况差异，明确本节课的研究对象。列举教材中“泵的分类与选型”表1-5（假设内容包含搅动泵的型号与特征），要求学生初步建立设备分类意识。

**（二）搅动泵的结构与工作原理（20分钟）**

1.**教材章节关联**：结合教材P110“叶轮式泵”的文内容，重点分析搅动泵的叶轮形状（如涡轮式叶轮的径向叶片）。

2.**内容安排**：

-展示三维模型动画，拆解讲解泵壳、叶轮、轴封等部件的装配关系，强调轴封处的密封重要性（关联教材P115“机械密封的原理”）。

-通过公式推导（教材P112公式2-3）解释搅动泵的推力计算，结合实验数据说明叶轮转速对搅拌效果的线性影响。

**（三）性能参数与工程应用（25分钟）**

1.**教材章节关联**：引用教材P118“泵的性能曲线”及P130“工业泵选型案例”。

2.**内容安排**：

-列举三个典型场景（教材例题3.2：制药行业药液混合；例题3.4：化工反应搅拌；例题3.6：食品乳化过程），分析搅动泵在不同介质中的参数要求。

-计算演示：给定工况（流量Q=50m³/h，扬程H=15m）要求学生使用教材P119公式计算轴功率P，并讨论电机选型依据（关联教材P122“能效标准”）。

**（四）维护与优化（15分钟）**

1.**教材章节关联**：参考教材P125“泵的常见故障与排除”中的搅拌不均问题。

2.**内容安排**：通过教材4-7（叶轮磨损示意）讲解维护要点，提出优化建议（如增加导流叶片、调整转速曲线），要求学生完成课堂练习：设计某反应釜搅动泵的改进方案（需引用教材P130数据）。

**（五）总结与拓展（10分钟）**

1.**教材章节关联**：回归教材P150“技术伦理”章节，讨论搅动泵对环境的影响。

2.**内容安排**：总结叶轮形状、密封结构、能效等级三者关系，布置课后任务：查阅教材附录B“工业泵供应商名录”，对比不同品牌产品的技术参数。

三、教学方法

为达成课程目标，突破教学重难点，本节课采用“理论讲授—案例驱动—互动研讨—模拟实践”相结合的混合式教学法，确保学生深度参与并提升综合能力。

**1.理论讲授与可视化教学**

针对搅动泵结构原理等抽象知识点，采用分层讲授法。首先引用教材P108-P110的“流体分层流动”理论，通过动画模拟叶轮旋转时的速度场变化（关联教材2-4），直观化解释“轴向流”的形成机制。叶轮类型对比环节（涡轮式vs螺旋式，教材P1122-6）采用对比法，引导学生归纳结构差异对混合效率的影响，确保知识点的系统性。

**2.案例分析法与工程思维培养**

以教材P130“制药行业药液混合案例”为切入点，设计“问题链”教学：

-情境创设：展示某化工厂因搅拌不均导致产品报废的新闻片段（需与教材P125故障排除章节呼应）。

-数据驱动：提供工况表（流量、粘度、温度等，源自教材表3-4），要求学生计算叶轮转速应满足的临界雷诺数（公式源自P113）。

-差异化讨论：分组分析案例中密封失效（教材P115故障案例）的深层原因，每组需结合教材P122能效标准提出改进措施。

**3.互动研讨与协作学习**

在“维护与优化”环节（教材P125-P126），采用“六人小组”模式完成“反应釜泵改造方案设计”。任务单明确要求：参考教材4-7磨损模型，绘制优化后的叶轮剖面，并说明依据教材P130数据选择变频电机的合理性。教师巡回指导，重点纠正学生对“轴封压差”计算（教材公式4-2）的常见错误。

**4.模拟实践与工程验证**

利用实验室的流体动力学演示台（设备可参考教材P1406-1），设置“模拟搅拌过程”实验。学生需将教材P119的实验数据（扬程-转速曲线）输入仿真软件，验证理论公式的适用范围。实验后要求撰写“虚拟调试报告”，分析叶轮倾角对混合均匀度的影响（关联教材P127参数调节内容）。

**方法整合**：通过“讲授—案例—研讨—实践”的循环，逐步强化从“概念认知—问题解决—方案设计”的能力链，最终实现知识与能力的双重目标。

四、教学资源

为有效支撑教学内容与多样化教学方法，本节课整合以下教学资源，确保知识的深度传递与学生的实践体验。

**1.教材与参考书**

-**核心教材**：人教版《普通高中物理选择性必修2·机械与电路》及《通用技术·机械基础》，重点利用P108-P125章节内容，涵盖流体力学基础、泵的结构原理、性能参数及维护知识。配套使用教材P150的技术伦理章节，引导学生思考工业应用的可持续发展。

-**参考书**：选取《机械设计手册》（第8版）中“流体输送机械”章节（P4.1-P4.3），补充搅动泵在制药（关联教材案例3.2）和食品工业（引用教材P130乳浊液搅拌数据）的工程实例，丰富选型依据的讨论素材。

**2.多媒体与可视化资源**

-**三维模型**：导入SolidWorks构建的搅动泵部件库（包含叶轮、泵壳、轴封等），通过动态旋转展示流体通过蜗壳的螺旋流道（对应教材P1112-5）。

-**仿真软件**：应用Fluent软件模拟叶轮周围的流速场（需引用教材P113的雷诺数计算公式验证），截对比涡轮式与螺旋式叶轮的湍流强度差异。

-**工业视频**：播放2段专利视频（源自教材P130案例的延伸阅读），分别展示重化工领域的高温泵（关联教材P122能效标准）与生物制药的磁力搅动泵（强调教材P115密封技术）。

**3.实验与教具**

-**演示设备**：实验室流体动力学演示台（设备参数参考教材P1406-1），用于演示不同叶轮形状对混合效率的影响，需准备甘油（高粘度，对应教材P123表5-1工况）与水（低粘度）两种介质。

-**模型教具**：自制1:10比例的涡轮式与螺旋式搅动泵实体模型，标注关键部件（轴封处加装透明密封圈，便于观察泄漏现象，呼应教材P115文）。

-**数据记录工具**：提供电子模板（包含教材P119公式所需参数：流量、转速、轴封压差），用于实验数据采集与功率计算。

**4.工程资源**

-**企业案例库**：收集3份行业专利（如CN201810XXXXXX：双流道搅拌优化设计），要求学生结合教材P130的选型，分析改进方案的技术经济性。

-**技术标准**：分发GB/T37754-2019《清水离心泵能效限定值及能效等级》节选（关联教材P122标准对比），作为小组讨论“节能改造”环节的依据。

资源整合遵循“理论-仿真-实物”的进阶逻辑，确保各环节与教材知识点无缝衔接，同时通过专利案例与技术标准渗透工程实践意识。

五、教学评估

为全面、客观地评价学生的学习效果，本节课采用“过程性评估+终结性评估”相结合的多元评估体系，确保评估方式与教学内容、目标一致，并强化对知识应用能力的考查。

**1.过程性评估（占40%）**

-**课堂参与（10%）**：通过“六人小组”协作学习中的发言质量、方案贡献度进行评价，重点考核对教材P112-P114中叶轮类型差异、P123表5-1不同工况下参数选择的口头阐述能力。教师采用“组间互评+教师观察”结合的方式，记录小组讨论时是否能引用教材P125故障案例中的密封原理分析优化方案。

-**实验报告（15%）**：针对流体动力学演示台的模拟实验，要求提交包含以下内容的报告：

a.根据教材P119公式计算的三组（不同转速）泵效数据；

b.对比教材P113雷诺数临界值的模拟验证结果；

c.结合教材P1406-1设备说明，分析叶轮倾角对混合均匀度影响的实验结论。报告评分标准明确列出“公式应用准确率”、“数据表规范性”（需符合教材P120例题格式）及“结论与原理关联性”。

-**随堂测验（15%）**：课中实施5题选择+2题简答的微测，内容覆盖：教材P110叶轮式泵分类、P115机械密封作用、P122能效等级划分（引用教材表4-2数据）、计算某工况（流量30m³/h，扬程10m）的轴功率（需使用教材P119公式）。

**2.终结性评估（占60%）**

-**实践作业（30%）**：布置“某制药厂反应釜搅动泵选型与优化”任务，要求学生：

a.根据教材P130案例提供的工艺参数（介质粘度0.8Pa·s，温度80℃），从《机械设计手册》P4.2表中选出3种候选泵型，并说明依据教材P123-P124中扬程、流量选型原则；

b.设计轴封改进方案（需引用教材P115文及P127参数调节内容），计算优化后的轴封压差（参考教材P122标准限值）。作业以CAD纸（叶轮改进设计）+2000字报告形式提交。

-**单元测试（30%）**：在月考中设置“流体输送设备”章节测试题，包含：

1.简答题：教材P108伯努利方程在搅动泵扬程计算中的体现；

2.计算题：给定泵的性能曲线（源自教材P1182-8），计算Q=60m³/h时的实际扬程与轴功率（需引用教材P119公式推导）；

3.案例分析：分析教材P125案例中搅拌不均的原因，并引用教材P130-P131技术标准提出改进措施。

评估体系覆盖知识记忆（教材P108-P125核心概念）、技能应用（公式计算、参数选型）和工程思维（案例分析与方案设计），所有评估任务均明确引用教材章节或表编号，确保评估的靶向性与公正性。

六、教学安排

本节课总教学时为1课时（45分钟），教学安排紧凑，兼顾理论深度与实践活动，具体安排如下：

**1.课时分配**

-**导入与概述（5分钟）**：采用工业搅拌场景视频（时长3分钟）引入课程主题，结合教材P108-P110内容，通过提问“为何化工搅拌需用搅动泵而非离心泵”激活学生已有知识，明确本节课核心目标。随后展示教材P152目录，强调本节与后续“风机”章节的类比关系，预留2分钟快速浏览教材表1-5（泵的分类），建立初步认知框架。

-**结构与原理教学（15分钟）**：

a.结构讲解（8分钟）：利用SolidWorks三维模型（基于教材P110文）动态拆解展示叶轮、泵壳、轴封，结合教材P115机械密封原理，通过动画对比涡轮式（教材2-6）与螺旋式叶轮的流道差异。每展示一处结构均暂停提问，如“轴封为何需设背压”（关联教材P115密封失效案例）。

b.原理推导（7分钟）：在黑板上演示教材P112公式2-3的推导过程，强调“推力”与叶片倾角的正比关系，穿插计算演示：给定转速1500rpm，计算直径0.2m的涡轮式叶轮产生的理论推力（需引用教材P113公式及表5-1粘度数据）。

-**性能参数与案例研讨（15分钟）**：

a.参数讲解（5分钟）：引用教材P118性能曲线2-8，讲解Q-H特性，强调“特定工况下需关注轴功率”（教材P122能效标准）。

b.小组研讨（10分钟）：分发包含工况表（流量50m³/h，扬程15m，介质粘度1.2Pa·s，温度60℃）的任务单，要求小组结合教材P119公式计算轴功率，并讨论涡轮式叶轮的适用性（参考教材P130制药案例）。教师巡回指导，重点纠正“扬程叠加”的常见错误（需引用教材P120例题分析）。

-**维护优化与总结（10分钟）**：

a.案例分析（5分钟）：播放教材P125故障案例视频，要求学生结合4-7磨损模型，提出密封维护要点（如“定期检查轴封压差是否超过教材P122标准限值”）。

b.总结与拓展（5分钟）：引导学生绘制“搅动泵知识思维导”（需包含教材P108-P125关键词），布置课后作业：查阅教材附录B企业名录，对比3种品牌产品的叶轮设计差异，并引用教材P150技术伦理章节说明环保型密封技术的价值。

**2.教学地点与资源准备**

-**地点**：普通教室（配备多媒体投影仪、实物模型）+实验室（流体动力学演示台）。提前3天在实验室调试演示台甘油模拟介质，确保叶轮旋转流畅。

-**资源**：

a.多媒体资源：SolidWorks模型文件、工业视频片段、教材电子版（P108-P125章节）。

b.教具：1:10比例实体模型、自制数据记录（包含教材P119公式所需参数）。

c.学具：每组分发任务单、笔、教材P4.2选型表节选。

**3.学生情况适配**

-针对高二年级学生物理基础差异，在原理推导环节增设“公式拆解”辅助卡片（包含教材P113公式中各符号的物理意义），对实验小组进行分层指导：基础组重点完成数据记录，优等组需分析数据异常点（如转速升高功率非线性增长）。

七、差异化教学

为满足高二年级学生在学习风格、兴趣及能力上的个体差异，本节课实施分层教学与多元活动设计，确保每个学生都能在原有基础上获得进步。

**1.分层目标设定**

-**基础层（C级）**：达成教材P108-P110核心概念记忆，能识别叶轮、泵壳等部件（参照教材2-4、2-6），掌握教材P113公式的基本应用。评估任务限定为选择题、填空题及简单数据记录。

-**提高层（B级）**：除基础层要求外，需理解教材P118性能曲线的绘制逻辑，能分析案例中搅动泵选型的依据（结合教材P130案例），完成参数计算与简单故障诊断。实验中需提交规范的实验报告（包含教材P120式要求）。

-**拓展层（A级）**：深入探究教材P122能效标准与P150技术伦理的关联，能独立完成优化方案设计（需引用教材P4.2选型表及P127参数调节内容），提出创新性改进建议。课后作业要求撰写对比分析报告（如对比教材P130案例中不同品牌的密封技术）。

**2.教学活动差异化**

-**课堂讨论**：在“案例研讨”环节（教材P130制药案例），基础层学生通过小组合作完成工况表的数据填充（需引用教材P119公式）；提高层需补充分析叶轮形状对混合效率的影响（参考教材P111文）；拓展层需对比案例中搅拌不均的深层原因，并结合教材P125故障案例提出改进措施。教师提供分层问题清单，如“基础层：计算叶轮转速”vs“拓展层：设计变频调速方案”。

-**实验操作**：流体动力学演示台实验中，基础层学生观察叶轮旋转并记录数据（流量、转速）；提高层需测量不同转速下的扬程（需引用教材P140设备说明）；拓展层需调整叶轮倾角，分析对混合均匀度（教材P127参数）的影响，并尝试解释现象。

-**资源提供**：为拓展层学生补充《机械设计手册》P4.1-P4.3节选，及3份工业专利文献（如CN201810XXXXXX：双流道搅拌优化设计），引导学生自主查找教材P150技术伦理章节相关内容，完成“绿色设计”报告。

**3.评估方式差异化**

-**过程性评估**：课堂参与评价中，基础层侧重发言次数，提高层关注观点质量，拓展层强调独到见解（需引用教材章节数据或表）。实验报告评分标准明确区分层次，如“基础层：数据准确”vs“拓展层：结论具有工程参考价值”。

-**终结性评估**：实践作业中，基础层完成指定参数下的泵型选择（参考教材P123-P124选型原则）；提高层需补充计算轴功率（使用教材P119公式）；拓展层需对比3种候选泵的技术经济性（需引用教材P130案例数据及P122能效标准），并绘制优化方案的CAD纸。单元测试中，基础层题型为教材P108-P114的选择题；提高层增加计算题（教材P118性能曲线分析）；拓展层设置开放性案例分析（如教材P125案例的延伸问题）。

通过分层目标、分层活动与分层评估，实现“保底促优”的教学目标，确保所有学生都能在搅动泵知识体系中获得个性化发展。

八、教学反思和调整

为持续优化教学效果，本节课在实施过程中及课后进行系统性反思与动态调整，确保教学活动与学生的学习需求高度匹配。

**1.课前预设反思**

-**目标关联性检查**：对比教学设计中的三维目标（知识、技能、情感）与教材P108-P125核心内容的覆盖度。例如，若发现学生对教材P122能效标准理解不足，则预设在“案例研讨”环节增加对比（列出不同能效等级泵的能耗数据），并在原理讲解时补充教材P113公式推导中的效率项说明。

-**资源适切性评估**：核查SolidWorks模型动画的转速显示是否清晰（关联教材P110示），实验演示台的甘油粘度模拟是否准确（参考教材P123表5-1工况）。若发现模型叶轮结构过于简化，则补充教材P1406-1所示的实际泵壳蜗流道结构说明。

**2.课中动态调整**

-**观察与记录**：通过课堂提问（如“轴封为何需设背压？”）及小组讨论观察，记录不同层次学生的反应。若发现多数学生（尤其基础层）对教材P115密封原理混淆，则暂停案例讨论，切换至实物模型演示轴封结构，并增加“密封失效会导致什么现象”（参考教材P125案例）的快速抢答环节。

-**活动弹性设计**：在“实验操作”环节（教材P140设备），若发现演示台流量调节范围不足无法满足提高层“分析不同转速对扬程影响”的需求，则临时调整任务为“观察叶轮倾角对混合效果（教材P127参数）的定性影响”，并引导小组利用教材P120表模板记录现象。

-**反馈即时调整**：随堂测验中若“教材P113公式应用”错误率超过40%，则立即补充公式推导的辅助卡片（包含教材P112叶轮推力计算逻辑），并在剩余10分钟内进行针对性小循环讲解。

**3.课后复盘与迭代**

-**数据整理分析**：汇总随堂测验、实验报告（需对照教材P120表规范）及分层作业的得分情况。若发现提高层在“案例研讨”中引用教材P130数据的准确率偏低，则分析原因可能是任务单中的数据来源不清晰，下次教学时需在任务单中明确标注数据源自教材第几章第几节。

-**学生反馈收集**：通过课后匿名问卷收集学生对“SolidWorks模型辅助理解教材P110结构”的接受度（选项包含“清晰易懂”、“一般”、“需补充文字说明”），结合实验后的“优化方案设计”反馈（如对教材P127参数调节的困惑），调整下次课的拓展层资源（补充《机械设计手册》P4.3节选）。

-**教学设计修订**：根据复盘结果修订教学设计文档，如增加教材P122能效标准的对比案例，完善实验任务单的参数来源说明，设计更精细化的分层问题清单。持续将反思结果与教材P150技术伦理章节结合，优化课程的技术与社会价值导向。

九、教学创新

为提升教学的吸引力和互动性，本节课引入现代科技手段与新型教学方法，增强学生的参与感和探究热情，同时深化对教材P108-P125核心知识的理解。

**1.虚拟现实（VR）技术融合**

在“结构与原理”教学环节（教材P110-P112），引入VR设备展示沉浸式搅动泵内部运行场景。学生可通过VR头显观察叶轮旋转时流体的动态形态（可视化教材P111蜗壳螺旋流道描述），并切换视角查看轴封密封结构（关联教材P115文）。VR设备配套语音交互系统，学生可触发语音点播，获取叶轮类型（涡轮式/螺旋式，教材P112示）的详细参数对比动画，及教材P113雷诺数临界值的动态演示。此创新旨在将抽象原理具象化，激发学生探究兴趣，预计投入5分钟讲解操作，10分钟自由探索。

**2.仿真模拟与实时数据**

利用Fluent软件搭建的搅动泵仿真平台（数据输入参考教材P118性能曲线示例），实现“参数优化”环节的实时交互。学生可通过调节叶轮倾角、转速等参数，即时观察仿真软件输出的湍流强度变化（与教材P127参数关联），并记录数据至电子模板（包含教材P119公式所需参数）。创新点在于将静态教材案例转化为动态可调的仿真实验，学生可反复尝试“优化搅拌效率”方案（需引用教材P130案例目标），增强对参数关联性的直观感受，预计投入12分钟。

**3.在线协作平台应用**

在“跨小组方案设计”环节（教材P125-P126），引入在线协作平台（如腾讯文档），实现多组学生实时共享“优化方案设计”的思路与数据。例如，若某组在计算教材P119轴功率时遇到困难，可在共享文档中@其他组员讨论，或由教师发起屏幕共享，针对该组计算过程进行即时辅导。此创新旨在模拟工业设计中的团队协作模式，培养学生的沟通能力与问题解决能力，预计投入8分钟。

通过VR、仿真与在线协作平台的融合，实现从“静态认知”到“动态探究”再到“协作实践”的教学升级，提升学生对教材P108-P125内容的深度理解与综合应用能力。

十、跨学科整合

为促进学科素养的综合发展，本节课强化搅动泵知识与数学、化学、生物、信息技术等学科的交叉联系，通过跨学科项目驱动学生构建知识网络，深化对教材P108-P125内容的理解。

**1.数学与物理的交叉应用**

在“性能参数”教学环节（教材P118-P119），深化数学建模与物理公式的结合。要求学生利用教材P113雷诺数公式，结合实验室流体演示台测量的水温（参考教材P123表5-1工况）与转速数据，计算不同叶轮类型（涡轮式/螺旋式，教材P112示）的雷诺数，并分析其流态（层流/湍流）。进一步引导学生建立教材P119公式（扬程/功率计算）的数学模型，通过描点法绘制Q-H曲线（需符合教材P120例题表规范），讨论曲线斜率与泵效的关系，实现数学函数像与物理实际现象的深度融合。

**2.化学与工程技术的关联**

结合教材P130制药、食品案例，引入化学知识解释搅动泵的应用场景。例如，在“案例研讨”环节，分析药液混合（教材案例3.2）需考虑介质的pH值与粘度（关联教材P123表5-1），讨论轴封密封性对避免交叉污染（化学原理）的重要性（参考教材P115文）；分析食品乳化过程（教材案例3.4）中搅动泵对油脂与水混合均匀度的作用机制（生物化学知识），引导学生思考教材P127参数调节对产phẩm质量的影响。通过问题链“为何制药厂选用磁力搅动泵”（教材P150技术伦理）引出无泄漏操作对化学反应安全（化学安全）的意义。

**3.信息技术与工程实践的整合**

在“维护优化”环节（教材P125-P126），引入信息技术工具辅助工程实践。要求学生利用BIM软件（如SketchUp）搭建教材P110所示搅动泵的简易三维模型，标注关键部件（轴封、轴承，参考教材P115-P116），并模拟教材P140实验台的密封检查流程。拓展层学生需在模型中嵌入参数计算公式（教材P119公式），实现输入工况（流量、扬程，源自教材P130案例）后自动计算轴功率与轴封压差，并将模型导出为PDF格式，作为“技术文档”的一部分提交。此设计旨在通过信息技术工具，强化学生对教材P108-P125知识的工程应用转化能力，培养数字化素养。

通过数学建模、化学原理分析、信息技术工具应用等跨学科整合，构建“物理原理—工程实践—技术革新”的知识链条，促进学生学科核心素养的全面发展。

十一、社会实践和应用

为培养学生的创新能力和实践能力，本节课设计与社会实践和应用紧密相关的教学活动，引导学生将教材P108-P125理论知识应用于真实情境，提升解决实际工程问题的能力。

**1.企业实践案例导入**

在课程导入环节（关联教材P130案例），播放某化工企业因搅拌不均导致产品次品率上升的新闻视频（时长3分钟），随后分发该企业提供的简化工况表（包含介质粘度、温度、所需混合效率等参数，源自教材P123表5-1的改编）。要求学生以小组形式，结合教材P110-P112的搅动泵结构原理和P118性能曲线知识，分析现有搅拌设备可能存在的问题，并提出改进方案。此活动旨在激发学生思考理论知识在工业实践中的应用价值，培养问题意识。

**2.模拟设计工作坊**

在“维护优化”环节（教材P125-P126），模拟设计工作坊。提供《机械设计手册》P4.2节选（候选泵型数据）和教材P122能效标准，要求学生为上述企业案例设计一套优化后的搅拌系统方案。方案需包含：1）根据工况表和教材P119公式选定的搅动泵型号及关键参数；2）基于教材P127参数调节知识提出的优化措施（如叶轮形状改进、转速曲线设计）；3）对教材P150技术伦理要求的符合性分析（如节能、环保）。学生需绘制CAD草（叶轮