高职建筑设备工程技术专业二年级《燃气管道与燃烧器具安装规范与实务》教案

高职建筑设备工程技术专业二年级《燃气管道与燃烧器具安装规范与实务》教案

  一、课程基本信息与教学指导思想

  （一）课程定位与属性

  本课程是高职院校建筑设备工程技术专业核心技能模块的专业必修课，开设于第四学期。学生在完成《流体力学与热工学基础》、《建筑给排水工程》、《供热工程》等先修课程后，已具备必要的工程流体力学、传热学及管道系统基础知识。本课程旨在聚焦城镇燃气室内系统工程中的管道与燃烧器具安装这一核心实务，深度对接《城镇燃气设计规范》（GB50028）、《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》（CJJ94）、《家用燃气燃烧器具安装及验收规程》（CJJ12）等核心国家规范与行业标准，培养学生将强制性条文、推荐性条款转化为安全、规范、高效施工实践的能力。课程具有极强的法规性、实践性与综合性，是衔接理论知识与工程岗位、培养学生职业素养与工匠精神的关键桥梁。

  （二）教学指导思想与理念

  本教学设计秉持“标准引领、任务驱动、能力递进、德技并修”的理念。首先，坚持“标准即法律、规范即底线”的行业准则教育，将国家标准和行业规范的精确解读与严格执行贯穿教学始终。其次，采用基于真实工作过程的项目化教学，以典型民用住宅（如高层公寓用户）和商业用户（如小型餐饮店铺）的燃气管道及灶具、热水器安装为教学载体，构建从图纸识读、材料选用、安装施工到气密性检测、竣工验收的全流程学习任务链。再次，遵循“认知-模拟-实操-创新”的能力递进规律，通过虚拟仿真、实物模型拆装、实训基地真实施工等环节，层层深化技能掌握。最后，深度融入课程思政，将“生命至上、安全第一”的责任意识、“精益求精、一丝不苟”的工匠精神、“依法施工、诚信服务”的职业操守有机融入每一个教学环节，培养符合新时代要求的高素质技术技能人才。

  二、学情分析

  教学对象为高职建筑设备工程技术专业二年级下学期学生。其认知特点与学习基础如下：

  优势方面：学生经过前期专业学习，对管道系统图识读、基本工具使用具备初步能力；思维活跃，乐于动手，对实践操作课程兴趣浓厚；熟悉信息化学习手段，善于利用网络和仿真软件进行探索。

  挑战方面：学生对国家强制性规范条文的理解往往停留在字面，缺乏对其背后工程原理（如燃气特性、燃烧理论、材料力学）和安全逻辑的深度理解；在实际操作中，容易忽视规范细节，存在“大概知道”但“做不到位”的现象；缺乏真实工程场景下的综合判断与应急处置能力；对工程质量终身责任制等职业风险认识不足。

  三、教学目标

  （一）知识与技能目标

  1.能准确识读城镇燃气室内管道施工图，辨析图中的管道材质、管径、坡度、附件及燃烧器具位置等关键信息。

  2.能系统阐述并解释《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》（CJJ94）中关于管道切割、套丝、连接、支架安装、暗埋敷设、强度试验与气密性试验的核心条款及其技术原理。

  3.能依据《家用燃气燃烧器具安装及验收规程》（CJJ12）及相关产品技术手册，独立完成居民用户双眼灶、燃气热水器（强排式）的选址、固定、管道连接、排烟管安装等规范操作。

  4.能正确选用适用于不同压力等级、不同介质的燃气专用阀门、管材、管件及密封材料，并能说明其选用依据。

  5.能规范使用螺纹铰板、切管器、扭矩扳手、泄漏检测仪、U型压力计等专用工具与检测仪器，完成管道安装与质量自检。

  （二）过程与方法目标

  1.通过“规范解读-案例分析-模拟操作-实景纠错”四步法，掌握将文本规范转化为标准作业程序（SOP）的方法。

  2.在小组合作完成模拟安装项目的过程中，锻炼项目规划、分工协作、过程质量控制及技术文档填写的能力。

  3.能够利用三维建模软件或虚拟现实（VR）仿真系统，对复杂空间（如吊顶内、装饰包管处）的管道敷设方案进行预先模拟与合规性验证。

  （三）情感、态度与价值观目标

  1.牢固树立“燃气安全无小事”的极端负责意识，深刻理解规范每一条款背后所承载的生命与财产安全意义。

  2.养成严谨细致、精益求精的工作作风，在实践中追求“零缺陷”安装。

  3.培养依法依规施工的职业操守，树立对工程质量终身负责的责任感与使命感。

  4.激发对建筑设备工程技术专业的认同感与自豪感，立志成为守护城市能源动脉安全运行的“蓝领工程师”。

  四、教学内容与重难点

  （一）教学内容模块

  模块一：燃气安装规范体系认知与安全总论（4学时）。内容：我国燃气法规标准体系架构；燃气特性（爆炸极限、毒性）与事故案例警示教育；安装人员从业资格与职业道德；施工图纸深度识读要点。

  模块二：室内燃气管道安装规范实务（16学时）。内容：管道材料（镀锌钢管、不锈钢波纹管、PE管）验收标准与选用；管道加工（切割、套丝、弯管）工艺与质量控制；管道连接（螺纹连接、法兰连接、卡压连接）规范与实操；管道支架（位置、间距、类型）安装规范；管道暗埋、穿越楼板墙体等特殊部位的处理规范；阀门、仪表安装规范。

  模块三：燃气燃烧器具安装规范实务（12学时）。内容：燃烧器具分类与适用气源核对；安装位置选择（通风、防火间距、逃生通道）；灶具安装（台面开孔、连接、试火）；燃气热水器安装（分类识别、烟道安装规范、给排气条件验证）；商用灶具安装要点。

  模块四：压力试验、竣工验收与系统调试（8学时）。内容：强度试验与严密性试验的程序、压力值、稳压时间与合格标准；泄漏检测仪的使用与微量泄漏排查；竣工资料编制（含施工记录、试验报告、竣工图）；用户安全教育与系统交付。

  （二）教学重点

  1.室内燃气管道螺纹连接的规范操作与质量控制要点（包括管螺纹加工精度、填料选用与缠绕方向、拧紧力矩控制）。

  2.燃气燃烧器具安装位置的合规性判断，特别是排气筒安装（长度、弯头限制、伸出外墙距离等）的强制性条款。

  3.气密性试验的规范流程、压力判定标准及微小泄漏的查找与处理技术。

  （三）教学难点

  1.将分散在多部规范中的相关条款（如管道敷设与电气安全间距）进行综合应用，解决复杂实际场景中的交叉冲突问题。

  2.培养学生面对非标准工况（如老旧房屋改造、用户特殊装修要求）时，在不违反强制性条文的前提下，进行合规性设计与施工决策的能力。

  3.形成严谨的“自检、互检、专检”三级质量检验思维习惯，克服“重安装、轻检验”的倾向。

  五、教学资源与工具

  1.文本资源：最新版《城镇燃气设计规范》（GB50028）、《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》（CJJ94）、《家用燃气燃烧器具安装及验收规程》（CJJ12）节选手册；典型施工图集；安全事故案例分析汇编。

  2.实物与场地资源：燃气管道安装实训平台（可模拟不同户型墙体结构）；各类燃气阀门、管材、管件、密封材料展示柜；双眼灶、强排式热水器等教学用具；专用工具套装（螺纹铰板、切管器、扭矩扳手、水平尺等）；检测仪器（U型压力计、可燃气体检测仪、发泡剂）。

  3.数字化资源：燃气管道安装三维仿真软件（可进行虚拟组装与合规性检查）；VR安全实训系统（模拟狭小空间、泄漏应急场景）；微课视频库（规范难点条款动画解析、标准操作流程示范）；在线法规标准查询平台。

  六、教学实施过程（总40学时）

  本教学实施过程以“规范-安全”为主线，以“项目-任务”为驱动，分为四个教学单元，层层递进。

  第一单元：规范筑基——燃气安装法规体系与安全红线（4学时）

  任务一：初识“燃气法典”——规范体系框架构建（1学时）

  教师活动：抛出真实事故案例（如某小吃店因私自改装管道导致爆炸），设问“如何避免？”。引导学生认识到规范是“血写的条文”。系统讲解我国燃气技术标准“法律-行政法规-部门规章-技术标准”的层级结构，重点阐明GB（国标）、CJJ（行标）的强制性与推荐性条款区别。分发《CJJ94》核心条款手册。

  学生活动：分组讨论案例可能违反的规范条目，利用手册初步查找。绘制燃气安装规范体系思维导图。

  设计意图：从震撼案例入手，激发学习紧迫感。建立规范体系宏观认知，明确学习范围与法律效力。

  任务二：图纸会审——施工信息的精准提取（2学时）

  教师活动：提供一套带厨房、卫生间的高层住宅燃气施工图。带领学生逐一解析：引入管位置、立管编号、户内管道走向（明敷/暗敷）、管径标注、阀门与计量表位置、用气点（灶具、热水器）接口预留等。特别强调图纸与《GB50028》中关于管道布置原则的关联。

  学生活动：分组进行图纸互审，找出图中可能存在的潜在问题（如管道靠近电源插座、穿越卧室等），并引用规范条款说明。完成一份图纸审查要点记录表。

  设计意图：将规范学习具象化到图纸，培养“按图施工、审图先行”的职业习惯和空间想象能力。

  任务三：安全总动员——风险辨识与职业道德讨论（1学时）

  教师活动：播放一系列因安装不规范导致的事故三维模拟动画（如胶管脱落、烟道堵塞、热水器安装在浴室内）。组织学生分析每一风险点的直接原因和违反的规范。引入“工程质量终身责任制”概念，开展“假如我是安装工，我的责任是什么？”主题讨论。

  学生活动：观看动画，分组进行风险点辨识竞赛。参与讨论，撰写一段关于燃气安装岗位职业道德的感言。

  设计意图：强化“安全第一”的核心理念，将职业道德教育从抽象说教转化为具体风险认知和责任体认。

  第二单元：管道精工——室内燃气管道安装规范与技能（16学时）

  任务一：材料“入场检”——管材附件的规范选用（2学时）

  教师活动：在材料展示区，实物讲解镀锌钢管、不锈钢波纹软管、铜管、PE管的不同特性、适用场合及国家标准要求。重点讲解螺纹连接用的填料（如聚四氟乙烯生料带）的选用原则（耐燃气、不老化）。设置“找茬”环节，混入不合格管件（如螺纹损伤、材质不明），让学生识别。

  学生活动：分组对不同管材进行观察、测量（壁厚）、记录铭牌信息。根据给定的用户工况（如高层明管、老旧改造暗管），小组论证材料选用方案，并陈述规范依据。

  设计意图：从源头把控质量，培养学生依据规范而非经验选择材料的科学态度。

  任务二：“毫米”的艺术——管道加工与螺纹制备（4学时）

  教师活动：示范镀锌钢管切割（使用切管器）与套丝（使用螺纹铰板）的标准操作流程。强调切口平齐、去除毛刺的重要性；重点讲解套丝长度、锥度、完整牙数的规范要求，以及如何通过调整铰板与加油冷却保证螺纹质量。引入扭矩扳手的概念，说明过紧或过松的危害。

  学生活动：在实训工位进行分组练习。每人完成至少3段不同管径的管道切割与套丝。使用螺纹规进行自检和互检，记录数据。分析不合格螺纹（烂牙、锥度不对）产生的原因。

  设计意图：掌握管道加工的基本功，理解“细节决定成败”，精度意识在此环节至关重要。

  任务三：可靠的连接——螺纹连接与支架安装规范（6学时）

  教师活动：详细讲解螺纹连接的完整SOP：生料带缠绕方向（顺螺纹方向）、缠绕层数、起始位置；管钳的正确使用与用力技巧；连接后外露螺纹的规范要求（1-3扣）。对比讲解卡压式、法兰式连接要点。接着，讲解管道支架（管卡）的类型、安装位置（距弯头、三通的距离）、间距（根据管径查表）的规范。

  学生活动：

  子任务A：完成一段包含阀门、活接头的短管组装。使用扭矩扳手按规定力矩拧紧，并检查朝向。进行水压试验初步体验密封性。

  子任务B：在模拟墙体上，根据给定管道走向图，弹线定位，安装管道支架。使用水平尺确保横平竖直，测量间距是否符合规范。

  设计意图：这是管道安装的核心技能点。通过实操深刻理解连接可靠性的实现方法，并掌握管道固定这一保障系统长期稳定运行的关键。

  任务四：挑战与应对——特殊部位处理与规范综合应用（4学时）

  教师活动：提出三个复杂情境：1）管道需穿过承重墙；2）管道暗埋在装饰橱柜内；3）管道与电气线路交叉平行敷设。引导学生分组查阅《CJJ94》和《GB50028》相关条款。

  学生活动：分组研讨，形成解决方案报告并汇报。例如，穿墙必须加设钢套管，套管与管道间填充柔性防腐防水材料；暗埋管道必须采用无缝钢管且进行厚度检测和防腐升级，且不得有机械接头；与电气管线间距不足时，需采取绝缘隔离措施。利用三维仿真软件验证方案可行性。

  设计意图：提升学生解决实际工程复杂问题的综合能力，学会交叉引用不同规范条款，培养合规性设计思维。

  第三单元：器具巧安——燃气燃烧器具安装规范实务（12学时）

  任务一：选址的学问——安装环境合规性评估（3学时）

  教师活动：展示不同类型厨房（开放式、封闭式）和卫生间实景照片。结合《CJJ12》，讲解燃烧器具安装场所的“硬约束”：通风条件（窗户面积）、防火间距（与可燃物距离）、燃气热水器严禁安装在浴室内、平衡式热水器对开孔的要求等。引入“环境安全评估表”。

  学生活动：分组对多个虚拟户型的厨房、阳台进行环境安全评估。使用卷尺、测距仪等工具在模拟实训间测量，判断给定位置是否适合安装灶具或热水器，并填写评估表。针对不合格位置，提出改造建议。

  设计意图：培养“先评估，后安装”的严谨流程意识，将环境安全作为安装前置不可逾越的环节。

  任务二：灶具安装——从固定到试火（3学时）

  教师活动：示范家用燃气灶安装：核对气源类型（天然气/液化气）；开孔尺寸精准定位与开孔；灶具就位、调平；使用专用燃气软管（或金属波纹管）与阀门连接，强调接头处卡箍必须拧紧；演示肥皂液检漏方法；最后进行试点火，观察火焰状态（蓝色、稳定）。

  学生活动：分组在模拟厨房台面上完成一台双眼灶的完整安装。重点练习软管连接与卡箍紧固，并完成自检漏。记录操作过程关键步骤照片。

  设计意图：掌握最基本、最频繁的灶具安装技能，强化连接密封性和功能测试的完整性。

  任务三：热水器安装——聚焦“生命通道”烟道（6学时）

  教师活动：这是本单元重点。首先区分强排式、平衡式热水器工作原理及对排烟/进气的不同要求。重点详解《CJJ12》对排烟管的强制性规定：材料（耐高温不锈钢）、直径、长度限制（通常≤3米）、弯头数量限制（≤3个）、坡度（向外向下）、伸出墙外的距离（防倒风）、与周围开口的距离等。展示因烟道安装不当导致的一氧化碳中毒案例。

  学生活动：

  子任务A：在VR仿真系统中，练习在复杂外墙结构上规划烟道路径，系统会实时进行合规性报警提示。

  子任务B：在实训练习墙（模拟有外墙孔洞）上，实际安装一套强排式热水器及其烟道。包括热水器挂墙固定、管道连接、烟管组装与穿墙固定、防倒风罩安装。完成后，使用烟雾发生器检查烟道是否密封良好、烟气能否顺利排出室外。

  设计意图：深刻理解热水器安全的要害在于排烟，通过虚实结合的训练，牢固掌握烟道安装的每一条“铁律”。

  第四单元：系统验证——压力试验、验收交付与终身责任（8学时）

  任务一：压力“试金石”——强度与气密性试验（4学时）

  教师活动：系统讲解试验流程：管道安装完毕→吹扫→强度试验（通常用压缩空气，压力为设计压力的1.5倍，稳压一定时间，压降不超标）→严密性试验（设计压力下，更长时间稳压，使用U型压力计精确观测）。示范U型压力计的安装、读数、温度与大气压修正方法。讲解肥皂液检漏和电子检漏仪辅助定位微小泄漏的技巧。

  学生活动：分组对第二单元安装的管道系统（可连接第三单元的灶具接口，但灶具阀门关闭）进行完整的强度和气密性试验。独立完成试验压力设定、稳压计时、数据记录与结果判定。教师设置隐蔽泄漏点（如活接头轻微不紧），让学生排查定位。

  设计意图：这是检验安装质量的“终极考试”。掌握科学的、数据驱动的检验方法，培养尊重数据、实事求是的科学精神。

  任务二：竣工“交钥匙”——资料编制与用户教育（2学时）

  教师活动：讲解竣工资料的重要性，展示一套完整的竣工资料样本，包括施工记录、材料合格证复印件、隐蔽工程验收记录、管道压力试验记录、竣工图。特别强调竣工图需与实际安装一致。然后，示范面向用户的安全交底流程：讲解燃气设施使用注意事项、漏气应急处置方法（关闭阀门、开窗、禁火、室外报警），并让用户在安全告知书上签字确认。

  学生活动：分组整理之前任务中产生的过程记录、试验数据，编制一份简化的竣工资料包。两两一组，分别扮演安装工和用户，进行安全交底角色扮演。

  设计意图：培养工程文档管理能力和与客户沟通的能力，理解安装服务的终点是用户的安全使用，完善职业闭环。

  任务三：综合实训与反思提升（2学时）

  教师活动：发布综合性考核任务：为一模拟公寓用户完成“管道引入至灶具、热水器安装”的全流程项目。提供存在多处隐患的初始场景（如位置不合理、材料混用）。不进行步骤指导，仅作为观察员和评估员。

  学生活动：小组合作，从图纸复核、环境评估开始，经历材料选用、管道加工安装、器具安装、自检试验、资料整理全流程。最终提交完整的项目报告和一份“本项目质量与安全控制要点总结”的反思报告。

  设计意图：进行无引导的综合能力大考，促使学生将零散的知识技能融会贯通，并通过反思实现元认知提升，形成系统的岗位能力。

  七、教学评价设计

  采用“过程性考核与终结性考核相结合、技能评价与素养评价相结合”的多元化评价体系。

  1.过程性考核（占总评60%）：