城市轨道交通消防与环控系统检修电子教案-项目二任务一 通风空调系统概述

城市轨道交通专业核心课程数字资源城市轨道交通专业核心课程数字资源课程名称：城市轨道交通消防与环控系统检修教材名称：《城市轨道交通消防与环控系统检修》书号：主编：资源名称：教案课程名称：铁路线路及站场课程名称：铁路线路及站场主编：夏栋资源名称：课程标准 教学设计编号：课程名称城市轨道交通消防与环控系统检修编写教师审核签字授课名称项目二任务一通风空调系统概述授课类型理实一体课时2授课班级授课地点消防与环控实训室授课日期教学目标知识目标1.掌握城市轨道交通地下车站的环境特点及影响空气舒适度的主要因素；2.掌握通风空调系统的三大功能及分类方式；3.熟悉通风空调系统的组成及各子系统的设备组成与作用。能力目标1.能识别集中式、半集中式、分散式空调系统的结构示意图，解释独立供冷与集中供冷系统的运行原理差异；2.能区分大系统、小系统、隧道通风系统的设备组成，描述不同功能用房的通风空调配置形式。素养目标1.培养对环控系统保障乘客舒适与安全的责任意识，树立“系统思维、精准调控”的职业素养；2.通过对比独立供冷与集中供冷系统的能耗特点，培养“节能环保、优化运行”的工程理念和创新思维。课程思政设计1.结合地铁车站环境控制案例，培养学生的服务意识和质量观念；2.通过集中供冷系统的能效分析，渗透“绿色交通、低碳运营”的可持续发展理念，培养学生的环保责任感和技术优化意识。教学重点及解决措施重点：1.空气舒适度的三要素及其对人体感受的综合影响；2.通风空调系统的三大功能及按空气处理设备的分类；措施：1..分组制作“系统分类思维导图”，利用彩色标注法区分集中式与分散式系统的设备布局差异；2.组织“设备连连看”活动，将设备图片与所属系统及功能作用进行匹配。教学难点及解决措施难点：1.独立供冷系统中“大系统”与“小系统”的冷源联动逻辑及阀门切换原理；2.空调水系统的循环流程及设备协同工作原理。措施：1.制作“冷源系统流程图”磁性拼图，学生通过拼接阀门状态（开启/关闭）模拟独立供冷系统在正常/火灾工况下的切换过程；2.设计“水系统循环卡片游戏”，小组合作将制冷循环步骤与设备实物图进行排序匹配。教学方法实验探究法、思维导图法、拼图游戏法、气流可视化演示法教学资源1.平台资源：（1）学习平台教师端——上传课前预学资源（车站环境特点微课、系统分类动画、设备实物图片库等）、发布训练任务（舒适度三要素辨析、系统分类判断等）、教师评价、汇总分数形成结果性评价，学习效果分析；（2）学习平台学生端——预习课前资源，接收训练任务、进行学生自评、小组互评、接收课后拓展任务；2.学习页教学实施过程教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图一任务准备15min1.回顾上节课相关知识（城市轨道交通的特点及环境控制的重要性）；2.检查学生课前预学情况（通过学习平台查看环境特点、系统功能预习数据）；3.介绍本次任务的背景（某地铁车站夏季湿度超标导致乘客投诉案例、设备用房温度过高引发故障案例）。1.以提问方式回顾旧知，如“城市轨道交通与地面交通相比有哪些优势？”“为什么地下车站需要专门的通风空调系统？”2.展示学生预习数据，对预学情况好的学生给予表扬，对存在的共性问题如系统分类标准混淆、大/小系统功能区分不清进行简要讲解；3.结合某地铁车站因通风不良导致站厅湿度超标、乘客体感闷热的案例，强调掌握通风空调系统基础知识的必要性，引出本次学习任务。1.积极回答教师问题，回顾旧知，对于不明确的知识点及时提出；2.汇报预习过程中遇到的疑问，如集中式与半集中式系统的区别、隧道通风与车站通风的关联等；3.认真聆听任务背景介绍，明确学习意义，思考通风空调系统如何实现环境参数的精准控制。巩固旧知，为新知识学习做铺垫，激发学生思考；了解学生预习情况，便于针对性教学，解决共性问题；结合实际案例激发学生学习兴趣，让学生认识到知识的实际应用价值，明确学习目标。环节二任务发布20min1.知识点：地下车站的环境特点；空气舒适度三要素的影响因素；通风空调系统的三大功能及分类方式。2.技能点：分析南北方车站环境差异对系统设计的影响；识别不同类型空调系统的结构特征；区分风系统的设备组成及功能；描述水系统的制冷循环流程。1.发布本节学习任务：掌握通风空调系统的功能、分类与组成，发放学习页，进行学习页说明。2.引导学生分组，每组扮演“环境检测组”“系统设计组”“设备运维组”，明确各组职责（检测组分析环境参数、设计组选择系统类型、运维组识别设备功能），告诉学生可以通过实验探究、图表分析、模型制作等方式完成任务。指导学生如何协作配合。1.认真聆听教师对任务的讲解，明确自己所在小组的职责和需要掌握的知识技能。2.按照教师要求分组，进行角色分工，小组成员间讨论各组工作重点，制定协作计划。3.查看学习页，了解系统分类对比表的填写方法和设备识别要点。明确学习任务和方法，通过分组合作让学生主动参与学习过程，培养团队协作能力。环节三任务实施40min知识点：环境特点：地下车站的封闭性、温度（地层温度、设备发热）、湿度（季节、降水）、风速（活塞风）的影响因素；系统组成：风系统（大系统：站厅/站台公共区设备；小系统：设备管理用房设备；隧道通风系统：隧道风机等）；水系统：制冷循环四部件（压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器）及冷却水/冷冻水循环流程。2.技能点：设计“南北方车站环境对比表”并分析系统设计差异；根据功能需求选择合适的空调系统类型；识别大/小系统的典型设备并说明作用；绘制空调水系统制冷循环示意图。1..组织“系统分类辨析会”：展示集中式、半集中式、分散式系统的实物图片和结构示意图，各小组根据“系统设计组”职责判断系统类型并说明理由，教师进行点评；2.开展“设备功能配对赛”：将风系统/水系统设备卡片（如组合空调机、冷却塔、隧道风机）与功能描述卡片打乱，小组竞赛快速配对，教师对错误配对进行纠正讲解；3.可视化演示：（1）气流模拟：利用烟雾发生器演示隧道活塞风与机械通风的气流方向；（2）制冷循环演示：通过透明管道水系统模型，展示冷却水与冷冻水的循环路径及热量交换过程。1.参与“系统分类辨析会”：观察某车站空调机房图片，根据“所有空气处理设备集中设置”的特征判断为集中式系统，指出与分散式系统（房间内独立机组）的核心区别；2.参与“设备功能配对赛”：将“组合空调机”与“处理站厅站台空气”配对，“隧道风机”与“排除隧道余热及火灾排烟”配对，纠正“冷却塔属于风系统”的错误认知；3可视化演示观察：（1）在隧道模型中观察列车通过时烟雾的流动方向，理解活塞风的形成原理；（2）观察透明水系统模型，描述制冷剂在蒸发器中吸热、冷凝器中放热的过程。通过教师引导和学生自主学习、小组讨论、比赛等多种形式，让学生主动获取知识，提升技能，充分发挥学生的主体作用。环节四任务总结与拓展15min知识总结：地下车站的环境特点及空气舒适度三要素（温度、湿度、风速）的影响因素；风系统（大/小/隧道）与水系统的组成及核心设备作用。2.技能总结：环境参数对系统设计的影响分析方法；设备与系统的对应关系识别；制冷循环流程的理解与描述。3.拓展思考：结合本地气候特征（如高温高湿、严寒干燥等），思考如何优化通风空调系统的运行策略（如过渡季节新风利用、冬季隧道防冻等）以实现节能与舒适的平衡。1.知识总结：引导学生回顾本节课学习的知识要点，提问“影响地下车站温度的主要因素有哪些？”“集中式空调系统的核心特征是什么？”，让学生分组代表抢答。教师进行总结，强调重点知识。2.技能总结：让各小组分享实验探究和设备配对中的经验，教师补充完善。提问“小系统中通信设备室与洗手间的通风空调配置有何不同？为什么？”，引导学生回忆并回答。3.拓展思考：提出拓展问题，鼓励学生结合本地地铁实际（如是否采用集中供冷），讨论不同气候条件下系统运行的优化方案。1.积极参与分组抢答，回顾环境特点、系统功能分类及组成等知识要点。认真听取教师总结，巩固知识要点。2.分享实验中的发现，如“相同温度下湿度越高体感越闷热”，设备配对中易混淆的“全新风机”与“回排风机”功能差异。回忆并回答通信设备室需空调通风而洗手间仅需排风的原因。3.拓展思考：围绕本地夏季高温特点，讨论如何利用夜间低温空气进行隧道预冷；针对雨季高湿度问题，提出增加除湿设备的建议，积极发言表达自己的想法。通过总结巩固所学知识和技能，拓展思考培养学生的知识应用能力和创新思维，进一步突出学生的主体地位。教学总结与反思学习成果通过本节课的学习，学生能够掌握通风空调系统的功能、分类及组成，能分析环境因素对系统设计的影响，能识别不同系统的设备组成并解释其作用，明确系统运行与环境舒适度、节能环保的关联性。教学评价1.过程性评价：采用“三维度五星评级法”，包括实验探究深度（参数控制准确性、数据记录完整性）、系统认知清晰度（分类标准掌握度、设备功能匹配度）、团队协作贡献度（任务参与积极性、问题解决创新性）。2.成果性评价：通过“系统分析报告”考核，要求学生结合给定车站类型（如南方地下站），分析其环境特点，选择合适的空调系统类型。作业布置1.绘制