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關(guān)鍵詞：工程熱力學(xué)；教學(xué)研究；教學(xué)措施

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）04-0097-02

一、前言

《工程熱力學(xué)》是能源動(dòng)力、化學(xué)工程、航空航天等眾多工程類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)在涉及能源特別是與熱能相關(guān)的各領(lǐng)域中具有創(chuàng)新能力人才的基礎(chǔ)。該門課程學(xué)習(xí)的好壞將直接影響到后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)效果，從而最終影響學(xué)生的專業(yè)綜合水平。與其他課程相比較，《工程熱力學(xué)》課程具有公式較多、邏輯性和理論性較強(qiáng)、概念多而抽象、應(yīng)用條件較復(fù)雜等特點(diǎn)，因而很多學(xué)生反映這是一門較難學(xué)的課程。甚至有些學(xué)生在剛接觸這門課時(shí)便感覺(jué)學(xué)習(xí)困難，產(chǎn)生了抵觸情緒。

二、《工程熱力學(xué)》課程的研究?jī)?nèi)容及目前教學(xué)現(xiàn)狀

《工程熱力學(xué)》主要研究與熱能工程相關(guān)的熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的規(guī)律，它著重應(yīng)用熱力學(xué)兩個(gè)基本定律分析熱能過(guò)程中有關(guān)的各種熱力過(guò)程及熱力循環(huán)，從理論上研究提高熱能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換有效程度的途徑。其內(nèi)容包括熱力學(xué)的基本概念、熱力學(xué)第一定律、理想氣體的熱力學(xué)能等基本參數(shù)的計(jì)算、理想氣體的熱力過(guò)程、熱力學(xué)第二定律、氣體的流動(dòng)、壓氣機(jī)的壓氣過(guò)程、氣體動(dòng)力循環(huán)、制冷循環(huán)等，其主要特點(diǎn)是理論分析、實(shí)驗(yàn)研究和工程實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合，分析推理的結(jié)果具有高度的可靠性，條理清楚，邏輯性強(qiáng)[1]?！豆こ虩崃W(xué)》課程具有的特點(diǎn)使得學(xué)生反映難學(xué)，教師反映難教，最終導(dǎo)致教學(xué)效果不佳，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握不夠，考試不及格率較高。傳統(tǒng)的教學(xué)以理論傳授為主，但對(duì)于一些以應(yīng)用型培養(yǎng)為定位的新建本科院校來(lái)說(shuō)，更重要的是要培養(yǎng)工程背景下學(xué)生利用所學(xué)理論知識(shí)去分析、解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，因此深入開(kāi)展《工程熱力學(xué)》的教學(xué)研究顯得十分必要。

三、《工程熱力學(xué)》課程的教學(xué)措施

1.上好緒論課。很多學(xué)生誤認(rèn)為緒論課中沒(méi)有涉及到具體的、重要的知識(shí)點(diǎn)，而且也不屬于課程的主要考試內(nèi)容，因此覺(jué)得它不重要，上課也不認(rèn)真聽(tīng)講和記筆記。事實(shí)上，緒論課作為《工程熱力學(xué)》課程的第一課，在教學(xué)中具有特殊的教學(xué)地位和重要意義[2]。緒論課中教師可以講授熱能動(dòng)力工程的重要地位，介紹一些典型的能量轉(zhuǎn)換裝置工作過(guò)程（例如蒸氣動(dòng)力裝置、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)裝置以及蒸氣壓縮制冷裝置等）、《工程熱力學(xué)》的研究對(duì)象及研究方法（宏觀法和微觀法）等內(nèi)容。通過(guò)緒論課，教師不僅可以讓學(xué)生初步建立起《工程熱力學(xué)》的基本概念，使學(xué)生掌握本課程的思維方式和基本理論體系，而且能使學(xué)生明白本專業(yè)為什么要開(kāi)設(shè)《工程熱力學(xué)》、《工程熱力學(xué)》的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法以及學(xué)好這門課的注意事項(xiàng)，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)《工程熱力學(xué)》課程的興趣和愛(ài)好，堅(jiān)定學(xué)習(xí)該門課程的決心。

2.充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。由于《工程熱力學(xué)》課程公式多、概念多，計(jì)算復(fù)雜，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)有一定難度，有些學(xué)生在剛開(kāi)始接觸這門課時(shí)就有抵觸情緒，這就需要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。首先，必須要求教師課前充分備好課，合理組織教學(xué)過(guò)程，恰當(dāng)運(yùn)用有效的教學(xué)方法；做到教學(xué)內(nèi)容精煉充實(shí)，重難點(diǎn)突出，邏輯嚴(yán)密，使學(xué)生易于接受講解的知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生只有在聽(tīng)懂課的前提下才會(huì)對(duì)課程產(chǎn)生興趣，從而調(diào)動(dòng)他們的主動(dòng)性和積極性，激發(fā)他們的潛能。其次，在上課過(guò)程中可以適當(dāng)引入一些生活中常見(jiàn)的實(shí)例，通過(guò)對(duì)這些實(shí)例進(jìn)行分析，把枯燥乏味的理論知識(shí)運(yùn)用到具體的實(shí)際問(wèn)題中，并采用啟發(fā)式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題的能力，提高他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。第三，教師應(yīng)結(jié)合當(dāng)前工程熱力學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)熱點(diǎn)問(wèn)題[3]，如提高熱機(jī)效率、節(jié)能降耗、低碳環(huán)保以及核電事故等，開(kāi)展課堂討論和專題研討，通過(guò)這些熱點(diǎn)問(wèn)題培養(yǎng)他們對(duì)《工程熱力學(xué)》的興趣。

3.在知識(shí)難點(diǎn)上完善教學(xué)方法。以熱力學(xué)第一定律為例[4]，在學(xué)習(xí)該定律時(shí)，不少同學(xué)對(duì)熱力學(xué)第一定律的兩套符號(hào)的掌握有困難，經(jīng)?；煜滩奶峁┑膬蓚€(gè)公式。這種情況下，教師就應(yīng)在課本的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善教學(xué)方法。例如授課時(shí)可以在教材提供的知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步延伸，將熱力學(xué)第一定律在形式上概括總結(jié)成：體系內(nèi)能的增加等于體系增加的能量（Q）減去體系消耗的能量（W）。當(dāng)假設(shè)體系從環(huán)境吸入熱量時(shí)，公式中的Q自然就為正；而當(dāng)環(huán)境從體系吸入熱量時(shí)，Q自然就為負(fù)；同理，體系對(duì)環(huán)境做功，W為正，環(huán)境對(duì)體系做功，W為負(fù)。關(guān)于Q和W數(shù)值的正負(fù)號(hào)選取時(shí)只要注意下列原則即可：實(shí)際發(fā)生的情況和定義一致則取正，和定義相反則取負(fù)。例如當(dāng)W定義為環(huán)境對(duì)體系做功時(shí)，若環(huán)境確實(shí)是對(duì)體系做功，則W的數(shù)值取正，否則W取負(fù)值；Q在數(shù)值上的正負(fù)號(hào)取法同W。這樣一來(lái)就避免了學(xué)生對(duì)公式中Q和W的正負(fù)號(hào)以及Q和W數(shù)值的正負(fù)號(hào)不能很好把握的問(wèn)題，可以幫助學(xué)生更好地掌握并運(yùn)用熱力學(xué)第一定律。

4.正確對(duì)待公式的記憶與推導(dǎo)?！豆こ虩崃W(xué)》課程的公式比較多，學(xué)生反映記不住，而且有的公式在形式上相類似，很容易記混淆。其實(shí)要讓學(xué)生記住所有的公式一是不現(xiàn)實(shí)，二是也沒(méi)必要，這就需要在教學(xué)過(guò)程中理清哪些公式需要記憶，哪些可以根據(jù)記憶的公式現(xiàn)場(chǎng)推導(dǎo)。例如閉口系統(tǒng)能量方程的四個(gè)式子可以要求記憶，一是比較簡(jiǎn)單，二是這四個(gè)式子非常重要，講解后面的知識(shí)點(diǎn)時(shí)需要用到。但理想氣體的各種過(guò)程（包括定容、定壓、定溫）中比熵的變化就不需要記憶，完全可以根據(jù)比熵的原始定義再結(jié)合閉口系統(tǒng)能量方程直接推導(dǎo)而得到，如果同學(xué)對(duì)基本概念和基本公式的掌握足夠熟練，對(duì)這些推導(dǎo)會(huì)形成條件反射，不需要借助草稿紙直接在腦海中就可完成整個(gè)推導(dǎo)過(guò)程。這樣無(wú)形之中就減少了很多公式的記憶，但需要用到的時(shí)候又能立刻得到。

5.采用現(xiàn)代化教學(xué)手段。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，多媒體教學(xué)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域。利用多媒體教學(xué)中圖像、動(dòng)畫(huà)、聲音等元素的優(yōu)勢(shì)，既進(jìn)一步豐富了教學(xué)內(nèi)容，又使教學(xué)過(guò)程更加形象生動(dòng)，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，便于學(xué)生接受。例如在講解活塞式壓氣機(jī)的壓氣過(guò)程時(shí)，如果利用板書(shū)在黑板上講解壓氣過(guò)程，學(xué)生會(huì)感覺(jué)比較抽象，但如果利用flash制作的動(dòng)畫(huà)來(lái)演示時(shí)，學(xué)生對(duì)壓氣機(jī)的壓氣過(guò)程就會(huì)一目了然，感覺(jué)更直觀，更加便于理解和接受。另外在講解壓縮過(guò)程、平衡態(tài)等一些相對(duì)抽象的過(guò)程和概念時(shí)，如果借助于多媒體技術(shù)也會(huì)起到事半功倍的效果。

6.注重學(xué)生工程意識(shí)的培養(yǎng)。全日制大學(xué)生一般對(duì)工程常識(shí)較缺乏[5]，針對(duì)這一特點(diǎn)，教師授課時(shí)可以以課程為載體，適時(shí)向?qū)W生介紹所學(xué)理論知識(shí)在實(shí)際熱工設(shè)備中的應(yīng)用。例如授課時(shí)可以多舉一些例如鍋爐、熱水器、散熱器、渦輪機(jī)、壓氣機(jī)、噴管等典型熱工設(shè)備的例子，分析這些設(shè)備在實(shí)際工作工程中消耗的軸功、系統(tǒng)和外界交換的熱量、能量轉(zhuǎn)換關(guān)系等。通過(guò)分析這些實(shí)際工程設(shè)備的工作工程，能夠使學(xué)生掌握不同設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系和特點(diǎn)，并了解在哪些情況下，可以將工程實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化，從而建立他們的工程意識(shí)。

《工程熱力學(xué)》作為眾多工程類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生接觸較早，對(duì)他們后續(xù)學(xué)好其他專業(yè)課會(huì)產(chǎn)生一定的影響。如何上好這門課，是每一位《工程熱力學(xué)》教師應(yīng)仔細(xì)思考的問(wèn)題。只有在教學(xué)實(shí)踐中不斷豐富和調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，不斷改革和探索教學(xué)方法和教學(xué)手段，才能達(dá)到較好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

【關(guān)鍵詞】能源新形勢(shì) 動(dòng)力工程及工程熱物理 研究生 課程教學(xué)

【基金項(xiàng)目】長(zhǎng)沙理工大學(xué)2016年度校級(jí)研究生教研教改項(xiàng)目：新形勢(shì)下動(dòng)力工程及工程熱物理研究生課程優(yōu)化設(shè)置研究（JG2016YB05）。

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）04-0158-02

1.引言

能源是人類活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)優(yōu)質(zhì)能源。對(duì)于目前的中國(guó)而言，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與保護(hù)環(huán)境的平衡將是未來(lái)面臨的一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為此， 2014年國(guó)務(wù)院了《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020年）》，明確強(qiáng)調(diào)要深化能源體制改革，加快重點(diǎn)領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節(jié)改革步伐。2016年，國(guó)家發(fā)改委等聯(lián)合《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出了未來(lái)十年中國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的路線圖。改革與發(fā)展已經(jīng)成為了能源行業(yè)的顯著特征。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與培育新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)步伐加速，節(jié)能減排與新型能源產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略地位將愈加突出，能源行業(yè)的機(jī)制體制改革以及能源互聯(lián)網(wǎng)的興起，對(duì)能源技術(shù)人才提出了更新和更高的要求。中國(guó)能源產(chǎn)業(yè)近幾年發(fā)展迅速，社會(huì)各界都積極投入到先進(jìn)能源技術(shù)的開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)的建設(shè)當(dāng)中，但在這繁榮的表象背后，由于技術(shù)、管理、投資等原因，還存在諸多問(wèn)題。這些問(wèn)題究其本質(zhì)仍然是人才的問(wèn)題，要解決這個(gè)問(wèn)題，就必須從教育入手，大力培養(yǎng)人才[1]。然而，目前我國(guó)新型能源技術(shù)人才普遍匱乏，高校的科技資源優(yōu)勢(shì)還未完全在能源領(lǐng)域釋放出來(lái)，在人才培養(yǎng)方面急需跟上國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展新常態(tài)。

研究生教育是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它包括了課程學(xué)習(xí)、實(shí)踐研究和學(xué)位論文等諸多環(huán)節(jié)。其中，課程學(xué)習(xí)是整個(gè)研究生培養(yǎng)中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，其質(zhì)量直接決定著研究生教育的質(zhì)量和水平。因此，良好的課程教學(xué)是達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)、提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量的前提。為此，2013年教育部等部門聯(lián)合發(fā)出《關(guān)于深化研究生教育改革的意見(jiàn)》，明確要求加強(qiáng)課程建設(shè)，重視發(fā)揮課程教學(xué)在研究生培養(yǎng)中的作用。

動(dòng)力工程及工程熱物理一級(jí)學(xué)科以能源的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和利用作為主要的學(xué)科應(yīng)用背景，在整個(gè)能源領(lǐng)域起著支撐和促進(jìn)作用。經(jīng)過(guò)多年的探索和努力，國(guó)內(nèi)研究生教育在動(dòng)力工程及工程熱物理領(lǐng)域取得了較好的成績(jī)。但總體上看，我國(guó)研究生教育還未能完全適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的多樣化需求。隨著研究生教育的深入發(fā)展，現(xiàn)行的研究生課程體系出現(xiàn)了許多亟待解決的問(wèn)題。因而，如何根據(jù)國(guó)家的戰(zhàn)略需求及行業(yè)的人才需求， 改革和完善現(xiàn)行的研究生課程教學(xué)狀況， 是一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)。

2.現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

2.1對(duì)研究生課程教學(xué)認(rèn)識(shí)上存在偏差

就目前我國(guó)大部分高校研究生教育重點(diǎn)而言，以各省、直轄市相應(yīng)的優(yōu)秀研究生學(xué)位論文評(píng)選為契機(jī)（2013年之前還有全國(guó)百篇優(yōu)秀博士論文），各高校每年也進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)秀研究生學(xué)位論文評(píng)選，此外學(xué)校還制定了各種優(yōu)秀研究生論文獎(jiǎng)勵(lì)辦法等相關(guān)的質(zhì)量激勵(lì)措施，出臺(tái)了研究生創(chuàng)新計(jì)劃，研究生國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金的評(píng)選也直接與學(xué)生的論文及參與的項(xiàng)目直接掛鉤，研究生培養(yǎng)過(guò)程中“學(xué)術(shù)論文為重”的培養(yǎng)取向日益明顯，這在一定程度上確實(shí)能保障研究生的培養(yǎng)質(zhì)量，無(wú)疑具有積極意義[2]。但作為研究生培養(yǎng)過(guò)程中的另一個(gè)基本環(huán)節(jié)――課程教學(xué)，獲得的相對(duì)關(guān)注較少，這直接導(dǎo)致了高校研究生課程教學(xué)工作相對(duì)滯后，其課程教學(xué)質(zhì)量還有待進(jìn)一步提升。

2.2研究生課程結(jié)構(gòu)有待進(jìn)一步優(yōu)化

我國(guó)特色的研究生教育課程體系一般由學(xué)位課程和非學(xué)位課程組成。但是動(dòng)力工程及工程熱物理是一門綜合性學(xué)科，涉及到工程熱力學(xué)、燃燒學(xué)、傳熱傳質(zhì)、多相流等多方面知識(shí)，此外隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們?cè)诓煌膶W(xué)科基礎(chǔ)上不斷開(kāi)拓新的研究熱點(diǎn)，學(xué)科交叉的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。然而課程內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)的有效載體，因此在科學(xué)知識(shí)更新速度的加快和人才培養(yǎng)課程結(jié)構(gòu)的滯后性之間，矛盾日趨明顯，課程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)性、先進(jìn)性和綜合性承載著調(diào)和這一矛盾的重?fù)?dān)[3]。盡管課程優(yōu)化設(shè)置已經(jīng)成為我國(guó)研究生教育改革的一項(xiàng)重要內(nèi)容，但與國(guó)外一流研究生教育機(jī)構(gòu)相比，差距仍很大。因此，如何建立科學(xué)的研究生課程體系，滿足不斷發(fā)展的行業(yè)和國(guó)家需求，是一項(xiàng)重要而緊迫的任務(wù)。

2.3 跨學(xué)科課程和有關(guān)科學(xué)研究方法的課程缺乏

在現(xiàn)有的課程教學(xué)體系中，一個(gè)比較薄弱的環(huán)節(jié)是只開(kāi)設(shè)了傳統(tǒng)的研究生理論課程，而忽視了一些重要的跨學(xué)科課程和有關(guān)科學(xué)研究方法的課程。目前我國(guó)研究生課程教學(xué)管理實(shí)行的是學(xué)分制，從課程內(nèi)容上看，包括政治課、英語(yǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課以及本研究方向的專業(yè)課程。動(dòng)力工程及工程熱物理下轄若干個(gè)二級(jí)學(xué)科，其學(xué)科交叉性強(qiáng)，理論與技術(shù)發(fā)展迅速，許多問(wèn)題僅靠某一學(xué)科的專業(yè)知識(shí)是難以解決的，需要多學(xué)科知識(shí)去協(xié)同應(yīng)對(duì)，如若缺乏跨學(xué)科課程及科研能力培養(yǎng)方面的課程，那么對(duì)于學(xué)生在該領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展極為不利。

3.對(duì)策及建議

3.1 提高對(duì)研究生課程教學(xué)的認(rèn)識(shí)

首先要真正重視課程設(shè)置在研究生培養(yǎng)中的作用，改變長(zhǎng)期以來(lái)重學(xué)術(shù)論文、輕課程學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀。針對(duì)此問(wèn)題，以長(zhǎng)沙理工大學(xué)為例，2015年學(xué)校研究生院出臺(tái)了《長(zhǎng)沙理工大學(xué)研究生課程建設(shè)實(shí)施方案》，把研究生教學(xué)工作的重要性提到了一個(gè)新的高度，規(guī)范了課程設(shè)置審查，加強(qiáng)了教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)，研究生院還成立了由教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師組成的課程教學(xué)督導(dǎo)小組，實(shí)時(shí)檢查研究生課堂教學(xué)并反饋意見(jiàn)，教學(xué)效果將直接影響教師的個(gè)人考評(píng)。這些措施都極大地強(qiáng)化了研究生課程教學(xué)在培養(yǎng)過(guò)程中的作用。

3.2 對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行國(guó)際化和工程化

總體上，我國(guó)的能源科學(xué)與工程與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還是有一定的差距，多年前美國(guó)、澳大利亞等國(guó)就投入巨額資金大力發(fā)展能源學(xué)科，大力培養(yǎng)能源人力資源。因此，可以通過(guò)與國(guó)外高校間研究生聯(lián)合培養(yǎng)項(xiàng)目，設(shè)置國(guó)際化課程，增強(qiáng)課程內(nèi)容的國(guó)際前沿性，也可以通過(guò)發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)充分利用國(guó)外豐富的網(wǎng)絡(luò)課程資源，加強(qiáng)國(guó)際化課程設(shè)置。動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科面向能源科學(xué)，具有極強(qiáng)的工程應(yīng)用性，已經(jīng)滲透到工業(yè)社會(huì)的各行業(yè)中，因此研究生課程也必須具有較強(qiáng)的工程適用性，可適當(dāng)引入實(shí)踐課程，在師資隊(duì)伍中引入企業(yè)導(dǎo)師或者與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)生。此外，針對(duì)該學(xué)科快速發(fā)展的特點(diǎn)，可以增加專業(yè)選修課的比例，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，增強(qiáng)專業(yè)科學(xué)素質(zhì)。

3.3 增設(shè)跨學(xué)科選修課及科學(xué)研究方法的課程

根據(jù)研究生研究方向與培養(yǎng)目標(biāo)，適當(dāng)增設(shè)跨學(xué)科選修課更有利于學(xué)生科學(xué)能力的培養(yǎng)。如對(duì)于太陽(yáng)能研究方向的學(xué)生，可以跨學(xué)科選修物理學(xué)、材料類的課程；對(duì)于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)方向的學(xué)生，可以選修部分機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)完整性等方面的課程。研究生只有具備跨學(xué)科的知識(shí)，才能更好地從另一個(gè)角度了解本專業(yè)，才能夠充分借鑒相近領(lǐng)域的理論和方法，在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)做出新的成績(jī)。學(xué)習(xí)一定的科學(xué)研究方法，對(duì)剛開(kāi)始從事研究工作的研究生十分必要，提高研究效率，也能使得學(xué)生在不斷發(fā)展的科學(xué)中始終具有學(xué)習(xí)與研究的能力，始終保持較強(qiáng)的創(chuàng)新能力。

4.結(jié)語(yǔ)

各高校必須根據(jù)自身發(fā)展特色和國(guó)家戰(zhàn)略需要，緊跟能源行業(yè)發(fā)展新形勢(shì)， 對(duì)動(dòng)力工程及工程熱物理研究生課程教學(xué)進(jìn)行新的思考與研究， 深化課程教學(xué)理論、完善培養(yǎng)單位課程體系改進(jìn)、優(yōu)化機(jī)制；增強(qiáng)研究生課程內(nèi)容的國(guó)際前沿性和工程實(shí)踐性，通過(guò)高質(zhì)量課程學(xué)習(xí)強(qiáng)化研究生的科學(xué)方法訓(xùn)練和學(xué)術(shù)素養(yǎng)培養(yǎng)，構(gòu)建符合專業(yè)學(xué)位特點(diǎn)的課程教學(xué)體系。這些對(duì)進(jìn)一步提高學(xué)科建設(shè)水平具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]張玨.新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需專業(yè)人才培養(yǎng)探討[J]. 中國(guó)人才， 2010，（8）： 29-30

篇3

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力；工程熱力學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）16-0133-02

創(chuàng)新能力由多種能力構(gòu)成，主要包括學(xué)習(xí)能力、分析能力、綜合能力、想象能力、創(chuàng)造能力、解決問(wèn)題的能力與實(shí)踐能力等多種能力。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，貫穿人才培養(yǎng)的全過(guò)程，滲透教學(xué)過(guò)程的各個(gè)方面。在當(dāng)前的教學(xué)活動(dòng)中，一般將課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等環(huán)節(jié)，作為創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要途徑。但對(duì)于工程熱力學(xué)之類的基礎(chǔ)課，如何在專業(yè)課程的教學(xué)中實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)成為專業(yè)課教師深入思考的問(wèn)題。筆者結(jié)合自己多年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)工程熱力學(xué)教學(xué)活動(dòng)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進(jìn)行了如下一些探討。

一、采用激勵(lì)啟發(fā)方式組織課堂教學(xué)

工程熱力學(xué)課程的特點(diǎn)是理論性強(qiáng)、概念抽象，教學(xué)難度大。在缺少專業(yè)工程背景的情況下，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中普遍感覺(jué)較為困難，甚至茫然不知所云。如何使學(xué)生能夠較好地掌握教學(xué)內(nèi)容及熱力學(xué)基本內(nèi)容，是工程熱力學(xué)課程教學(xué)的根本所在。在多年的教學(xué)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)在課堂教學(xué)中，除了需要借助優(yōu)美的PPT多媒體課件來(lái)展示熱力學(xué)過(guò)程，更需要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱力學(xué)的興趣，在引入一些工程實(shí)例的基礎(chǔ)上，激勵(lì)學(xué)生去思考，及時(shí)地與學(xué)生就教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行討論，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握和領(lǐng)悟。

與常規(guī)教學(xué)方法相比，課堂教學(xué)不再是文字、公式的羅列，PPT動(dòng)畫(huà)的簡(jiǎn)單演示，而是把教學(xué)的核心放在啟迪學(xué)生對(duì)熱力學(xué)概念、原理的思考及把握上，使學(xué)生在學(xué)習(xí)課程內(nèi)容的同時(shí)，熟悉熱力學(xué)的系統(tǒng)內(nèi)容、章節(jié)間的邏輯關(guān)系、基本原理等，形成對(duì)熱力學(xué)的一種系統(tǒng)的總體的認(rèn)識(shí)和把握，而不是零散地去背誦記憶一些片段。通過(guò)這種激勵(lì)啟發(fā)式的教學(xué)，使學(xué)生做到理論和實(shí)際工程案例的結(jié)合，從而使熱力學(xué)知識(shí)很好地固化在學(xué)生的大腦中，并且達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。

激勵(lì)啟發(fā)式教學(xué)，需要教師在課堂教學(xué)前充分準(zhǔn)備，精心設(shè)計(jì)課堂教學(xué)內(nèi)容的每個(gè)環(huán)節(jié)，圍繞章節(jié)內(nèi)容中的重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容，設(shè)計(jì)問(wèn)題及啟發(fā)實(shí)例，并完成課堂互動(dòng)討論的教學(xué)組織，在此過(guò)程中需要教師飽含激情和較好的耐心，使學(xué)生在嚴(yán)肅活潑的氛圍中掌握熱力學(xué)的相關(guān)知識(shí)。

二、改進(jìn)課堂教學(xué)PPT，增加工程實(shí)例

工程熱力學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，與工程實(shí)際密切相關(guān)。在教學(xué)過(guò)程中，需要有很多的工程問(wèn)題作為背景。以教科書(shū)為單一內(nèi)容的PPT演示，并不能滿足課堂學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱力學(xué)的興趣及深入掌握熱力學(xué)知識(shí)，迫切需要在傳統(tǒng)課件中加入工程實(shí)例，利用多媒體技術(shù)全面展示熱力學(xué)的工程應(yīng)用，使學(xué)生在工程案例的演示中發(fā)現(xiàn)并體會(huì)工程熱力學(xué)的重要性及美感。通過(guò)工程案例的學(xué)習(xí)，使課堂教學(xué)內(nèi)容圖文并茂，聲像結(jié)合，使學(xué)生在多方位、立體化地形成認(rèn)知并達(dá)到對(duì)熱力學(xué)知識(shí)的理解、分析、記憶、掌握和應(yīng)用。對(duì)于熱力學(xué)工程案例，我們選取了真空做功、制冷循環(huán)，內(nèi)燃機(jī)等工程機(jī)械作為實(shí)例，進(jìn)行詳細(xì)分析和講授。

工程案例的引入，將實(shí)際生活中與熱力學(xué)相關(guān)的問(wèn)題引入到教學(xué)中，用所學(xué)知識(shí)來(lái)解釋工程問(wèn)題，在講解中讓學(xué)生明白熱力學(xué)知識(shí)可以解決本專業(yè)涉及的實(shí)際專業(yè)問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)“從理論中來(lái)，到實(shí)踐中去”，實(shí)現(xiàn)對(duì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

三、將工程熱力學(xué)的學(xué)習(xí)融入大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目中

在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中，需要提升學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)理論進(jìn)行學(xué)術(shù)研究的能力和具有工程應(yīng)用背景的有關(guān)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)的能力。大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的實(shí)施，有利于促進(jìn)高校培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和能力的新型人才，促進(jìn)高校探索并建立以科研活動(dòng)為中心的教學(xué)模式，倡導(dǎo)以學(xué)生為主體的本科人才培養(yǎng)和研究性學(xué)習(xí)教學(xué)改革，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)在項(xiàng)目實(shí)施中使學(xué)生逐漸掌握思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，結(jié)合建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程的專業(yè)特點(diǎn)，在指導(dǎo)學(xué)生大創(chuàng)項(xiàng)目時(shí)，將熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律和卡諾定律應(yīng)用其中，使學(xué)生明白能源利用的守恒性，以及如何提高熱力循環(huán)的效率，減少不可逆損失，這些都成為學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的一種鍛煉。學(xué)生在科研項(xiàng)目中，深化了對(duì)熱力學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，同時(shí)提高了自己思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各類挑戰(zhàn)杯、建筑節(jié)能比賽、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等，通過(guò)這些競(jìng)賽活動(dòng)進(jìn)一步提升自己的新能力。

四、改進(jìn)課后作業(yè)完成形式，增加分析報(bào)告

工程熱力學(xué)課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，其中很多理論已用于工業(yè)過(guò)程。因此，在課后作業(yè)中，需要對(duì)傳統(tǒng)布置練習(xí)題來(lái)檢驗(yàn)教學(xué)成果的方式進(jìn)行改進(jìn)，增加一些實(shí)際工業(yè)循環(huán)的實(shí)例，讓學(xué)生通過(guò)分析其所應(yīng)用的原理，提交分析報(bào)告，并指出該工業(yè)過(guò)程效率提高的方式和途徑，以這樣的方式來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。同時(shí)，精選一些課后習(xí)題，通過(guò)詳解的方式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和解決問(wèn)題的能力，進(jìn)一步促進(jìn)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)社會(huì)持續(xù)不斷向前發(fā)展的原動(dòng)力，也是培養(yǎng)和造就一大批素質(zhì)過(guò)硬、勇于創(chuàng)新的新世紀(jì)人才，保證國(guó)家高速發(fā)展的有力保障。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)來(lái)自于理論和課堂，更在于理論和課堂之外的親身體會(huì)和具體的實(shí)踐操作。本文從工程熱力學(xué)教學(xué)與工程實(shí)例結(jié)合，與科研活動(dòng)結(jié)合，改進(jìn)課堂教學(xué)組織模式和課后作業(yè)完成形式等方面，探討了以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)下的工程熱力學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐，希望能夠進(jìn)一步提高工程熱力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]岳丹婷，呂欣榮，李青.深化熱工教學(xué)改革加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].2002，（4）：86-88.

[2]譚羽非.突出專業(yè)特點(diǎn)改革工程熱力學(xué)課程教學(xué)的研究與實(shí)踐[J].高等建筑教育，2004，（13）：39-43.

篇4

關(guān)鍵詞：工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)；安全工程專業(yè)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）23-0041-03

“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”是一門與工程實(shí)際聯(lián)系緊密、應(yīng)用性很強(qiáng)的熱科學(xué)基礎(chǔ)課，它源于礦業(yè)、石油、冶金、化工、機(jī)械、環(huán)境、航空航天等工程領(lǐng)域中的實(shí)際工程問(wèn)題，也發(fā)展、應(yīng)用于解決實(shí)際工程問(wèn)題，在理工科本科生教育中占有重要地位，為理工科專業(yè)技術(shù)課的學(xué)習(xí)提供重要的理論基礎(chǔ)。近年來(lái)，隨著人類社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)水平的提高，實(shí)際工程領(lǐng)域所面臨的熱科學(xué)問(wèn)題更加復(fù)雜，這使得“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程傳統(tǒng)的教學(xué)模式及授課內(nèi)容已面臨社會(huì)發(fā)展和學(xué)科發(fā)展的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，存在較多問(wèn)題和不足。[1]作為中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）（以下簡(jiǎn)稱“我?！保肮こ虩崃W(xué)與傳熱學(xué)”課程的主講團(tuán)隊(duì)，筆者結(jié)合近年來(lái)科研工作中關(guān)于熱力學(xué)與傳熱學(xué)的問(wèn)題和多年對(duì)該課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該課程在安全工程專業(yè)本科教育中的課程改革和教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行了一些探索，并得到了一些粗淺的體會(huì)和認(rèn)識(shí)。

一、安全工程專業(yè)“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)改革的必要性

1.該課程對(duì)安全工程專業(yè)本科教育的重要性

安全工程專業(yè)是一個(gè)涉及理、工、文、法、管等學(xué)科的綜合交叉工科專業(yè)，目前國(guó)內(nèi)開(kāi)辦安全工程專業(yè)的高等院校的類型很多，有礦業(yè)、石油、化工、軍工、土木、交通、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等?！肮こ虩崃W(xué)與傳熱學(xué)”是安全工程專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，在安全工程專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃中有非常重要的地位。根據(jù)安全科學(xué)基本理論，事故是能量失去控制而意外釋放所造成的，而“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”正是研究能量轉(zhuǎn)化與傳遞過(guò)程的基本規(guī)律，由此可見(jiàn)該課程對(duì)安全工程專業(yè)本科生培養(yǎng)的重要性，其教學(xué)水平直接影響安全工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)質(zhì)量。

2.目前該課程教學(xué)中存在的問(wèn)題和難點(diǎn)

（1）教學(xué)學(xué)時(shí)少，但教學(xué)內(nèi)容多，造成教與學(xué)矛盾。隨著21世紀(jì)國(guó)家人才培養(yǎng)戰(zhàn)略逐漸向拓寬專業(yè)口徑、培養(yǎng)復(fù)合型人才方向發(fā)展，安全工程專業(yè)本科教育的培養(yǎng)計(jì)劃和培養(yǎng)目標(biāo)也不斷調(diào)整，更加重視大安全“通才”教育。為滿足安全工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃改革和課程體系設(shè)置需要，我國(guó)多數(shù)高校對(duì)“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程學(xué)時(shí)都進(jìn)行了縮減。比如我校，由起初64學(xué)時(shí)調(diào)整為48學(xué)時(shí)，雖然學(xué)時(shí)減少，但主體教學(xué)內(nèi)容并未刪減，這導(dǎo)致教學(xué)進(jìn)度不得不加快。然而熱力學(xué)和傳熱學(xué)理論性、專業(yè)性強(qiáng)，因?yàn)榻虒W(xué)進(jìn)程加快，使得學(xué)生不能深入透徹理解重要知識(shí)點(diǎn)，造成教學(xué)效果較差，引起教與學(xué)的矛盾。

（2）課程概念多、公式多、理論性強(qiáng)，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?！肮こ虩崃W(xué)與傳熱學(xué)”課程概念多、公式多、圖表多，盡管有些概念和公式在“大學(xué)物理”和“物理化學(xué)”課程中學(xué)習(xí)接觸過(guò)，但運(yùn)用這些抽象概念和基本公式解釋、推導(dǎo)熱物理規(guī)律時(shí)，多數(shù)學(xué)生都會(huì)感覺(jué)到比較吃力，因?yàn)檫@要求學(xué)生具有扎實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)和較強(qiáng)的抽象思維能力。另外，該課程中一些概念比較抽象且比較相近，容易發(fā)生混淆，比如可逆過(guò)程與準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程的聯(lián)系與區(qū)別，技術(shù)功、軸功、容積功區(qū)別，導(dǎo)熱系數(shù)、傳熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)的聯(lián)系與區(qū)別等。同時(shí)，“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”中繁多的公式的關(guān)聯(lián)性極強(qiáng)，推導(dǎo)過(guò)程復(fù)雜。上述理論性和專業(yè)性很強(qiáng)的概念、公式及其之間的復(fù)雜關(guān)系，大大地降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。

（3）教學(xué)內(nèi)容及參考教材安全專業(yè)應(yīng)用案例較少，學(xué)生專業(yè)實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)不足。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，熱力學(xué)與傳熱學(xué)領(lǐng)域一些新的概念和理論不斷涌現(xiàn)，目前多數(shù)新出版的“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”教材內(nèi)容豐富，知識(shí)面力求新穎和廣博，只配有少量簡(jiǎn)單應(yīng)用案例。這對(duì)目前壓縮學(xué)時(shí)的安全工程專業(yè)本科教學(xué)來(lái)說(shuō)不合適，不利于學(xué)生在有限學(xué)時(shí)內(nèi)深入學(xué)習(xí)和掌握重要熱力學(xué)和傳熱學(xué)理論，而且不能使學(xué)生深入了解熱力學(xué)和傳熱學(xué)理論在安全專業(yè)的應(yīng)用，從而造成專業(yè)實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)不足。因此，針對(duì)安全工程專業(yè)“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)，應(yīng)有所側(cè)重，補(bǔ)充該專業(yè)應(yīng)用案例，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。

3.該課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法優(yōu)化的必要性

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)安全的要求越來(lái)越高，近幾年來(lái)安全學(xué)科發(fā)展迅猛，“安全科學(xué)與工程”已成為工學(xué)門類下第37個(gè)一級(jí)學(xué)科，安全學(xué)科涉及面越來(lái)越廣，已深入到礦業(yè)、石油、冶金、化工、環(huán)境、土木、交通等多個(gè)工程領(lǐng)域?！肮こ虩崃W(xué)與傳熱學(xué)”作為安全工程專業(yè)重要專業(yè)基礎(chǔ)課，面臨社會(huì)科技發(fā)展和安全科學(xué)發(fā)展的新形勢(shì)，特別是教學(xué)學(xué)時(shí)壓縮情況下，其傳統(tǒng)的教學(xué)模式、授課內(nèi)容、教學(xué)效果已充滿挑戰(zhàn)，存在較多問(wèn)題和不足，其教學(xué)情況，在一定程度上影響安全專業(yè)人才在實(shí)際工程中解決相應(yīng)問(wèn)題的能力。因此，在有限學(xué)時(shí)內(nèi)，對(duì)該課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化是非常必要的。通過(guò)教學(xué)改革，提高該課程教學(xué)水平，才能使其充分發(fā)揮對(duì)安全專業(yè)技術(shù)課學(xué)習(xí)應(yīng)起到的橋梁和鋪墊作用，從而在一定程度上提高安全工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)質(zhì)量。[2]

二、安全工程專業(yè)“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)改革思路及實(shí)施

1.該課程教學(xué)內(nèi)容調(diào)整和優(yōu)化

（1）根據(jù)安全專業(yè)方向和學(xué)時(shí)分配，強(qiáng)化和弱化部分教學(xué)內(nèi)容。為滿足安全工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃改革和課程體系設(shè)置需要，我校對(duì)“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程學(xué)時(shí)由起初64學(xué)時(shí)縮減為48學(xué)時(shí)。為在有限學(xué)時(shí)內(nèi)完成教學(xué)計(jì)劃和提高教學(xué)質(zhì)量，筆者選用的參考教材為張學(xué)學(xué)教授主編的《熱工基礎(chǔ)》，該書(shū)基本內(nèi)容由工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)兩部分組成。[3]該書(shū)側(cè)重于熱力學(xué)和傳熱學(xué)基礎(chǔ)，有助于學(xué)生對(duì)基本理論知識(shí)和方法的理解和掌握，但對(duì)于安全工程專業(yè)基礎(chǔ)教育來(lái)說(shuō)，其部分章節(jié)教學(xué)內(nèi)容不重要，比如工程熱力學(xué)篇的第六章內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力循環(huán)裝置和第七章制冷裝置循環(huán)等內(nèi)容，因此在教學(xué)過(guò)程中對(duì)上述內(nèi)容可以弱化。該書(shū)第五章中作為了解內(nèi)容的濕空氣性質(zhì)及其熱力學(xué)過(guò)程，是通風(fēng)安全理論的基礎(chǔ)，對(duì)安全工程專業(yè)來(lái)說(shuō)就特別重要，因此在教學(xué)中對(duì)該部分內(nèi)容應(yīng)強(qiáng)化。總的來(lái)說(shuō)，對(duì)該課程的教學(xué)應(yīng)因材施教，根據(jù)安全工程專業(yè)方向和教學(xué)計(jì)劃分配，靈活調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和重點(diǎn)，使得學(xué)生能深入透徹理解重要知識(shí)點(diǎn)，避免引起教與學(xué)的矛盾。

（2）擴(kuò)充傳熱學(xué)數(shù)值計(jì)算知識(shí)及應(yīng)用算例，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)基本公式及理論知識(shí)應(yīng)用方面的理解，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力?！肮こ虩崃W(xué)與傳熱學(xué)”課程概念多、公式多、圖表多，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以加深學(xué)生對(duì)熱力學(xué)與傳熱學(xué)理論知識(shí)的理解和掌握，但受于學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)條件限制，目前該課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)還比較少。近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值計(jì)算方法的快速發(fā)展，數(shù)值計(jì)算（或稱數(shù)值實(shí)驗(yàn)）為熱力學(xué)和傳熱學(xué)研究開(kāi)辟了一個(gè)新途徑。目前“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)中，只在導(dǎo)熱部分對(duì)數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，為了使學(xué)生能較系統(tǒng)地了解和掌握數(shù)值計(jì)算在傳熱學(xué)的應(yīng)用，也需要對(duì)流換熱部分的數(shù)值解算進(jìn)行補(bǔ)充。考慮到本科生對(duì)數(shù)值計(jì)算涉及的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和偏微分方程求解等知識(shí)的理解和掌握比較吃力，在課程教學(xué)中對(duì)MATLAB軟件在傳熱學(xué)數(shù)值計(jì)算中應(yīng)用進(jìn)行介紹，并引入相關(guān)傳熱問(wèn)題解算案例進(jìn)行講解。MATLAB是一套綜合性的高性能數(shù)值計(jì)算和可視化軟件，借助MATLAB軟件不僅能使學(xué)生較快掌握傳熱學(xué)數(shù)值計(jì)算的應(yīng)用，同時(shí)借助其強(qiáng)大的計(jì)算和繪圖功能，也可以使學(xué)生對(duì)熱力學(xué)和傳熱學(xué)中的許多公式和熱物理規(guī)律推導(dǎo)進(jìn)行圖像化展示，這有助于學(xué)生對(duì)熱力學(xué)和傳熱學(xué)基本理論知識(shí)的理解和掌握。[4]

（3）建立安全專業(yè)應(yīng)用案例庫(kù)，細(xì)化到具體章節(jié)教學(xué)內(nèi)容中。“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”與工程實(shí)際聯(lián)系緊密，應(yīng)用性很強(qiáng)，它源于工程實(shí)際，并應(yīng)用于解決實(shí)際工程問(wèn)題。因此，若要提高“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量，在課程教學(xué)過(guò)程中應(yīng)將實(shí)際工程案例作為教學(xué)素材，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)特定的教學(xué)案例問(wèn)題進(jìn)行分析，并借助熱力學(xué)和傳熱基本理論提出解決方案。針對(duì)安全工程專業(yè)說(shuō)，工作中會(huì)遇到各種各樣的危險(xiǎn)情景，引入專業(yè)案例教學(xué)非常重要，比如應(yīng)該補(bǔ)充講授熱力學(xué)能量傳遞、煙氣對(duì)流和輻射復(fù)合傳熱方面的案例、熱力學(xué)與傳熱學(xué)在事故演變分析中的應(yīng)用案例。通過(guò)案例教學(xué)不僅可以使學(xué)生對(duì)熱力學(xué)和傳熱學(xué)知識(shí)有深刻的理解和掌握，也有利于拓展學(xué)生的思維模式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)應(yīng)用和實(shí)踐能力，對(duì)工作中危險(xiǎn)情景問(wèn)題應(yīng)該怎樣借助熱力學(xué)和傳熱學(xué)理論來(lái)分析和解決會(huì)有較好的把握。因此，筆者近幾年來(lái)特別重視對(duì)安全專業(yè)應(yīng)用案例庫(kù)的建設(shè)，對(duì)各個(gè)案例根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分類，基本貫穿于各個(gè)章節(jié)的教學(xué)中。

2.該課程教學(xué)方法改進(jìn)和優(yōu)化

近幾年來(lái)隨著國(guó)家對(duì)人才培養(yǎng)戰(zhàn)略的調(diào)整以及工科類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的改革，為了保證和進(jìn)一步提升“工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量，筆者對(duì)該課程教學(xué)方法進(jìn)行了一些探索和改進(jìn)。

（1）以科研與工作實(shí)踐促進(jìn)教學(xué)。大學(xué)教學(xué)不同于中學(xué)教學(xué)，大學(xué)是培養(yǎng)人才和創(chuàng)造知識(shí)的重要平臺(tái)，在大學(xué)教學(xué)過(guò)程中要講授傳播高深前沿的專業(yè)技術(shù)知識(shí)。只有通過(guò)科研歷練和工作實(shí)踐，大學(xué)教師才可以逐步提高專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)，才能緊跟進(jìn)而較好地把握本專業(yè)科技前沿?！肮こ虩崃W(xué)和傳熱學(xué)”課程作為工科類重要專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程任課教師更應(yīng)立足于科技前沿，通過(guò)科研工作不斷提高自身業(yè)務(wù)素質(zhì)，并將科研成果轉(zhuǎn)變?yōu)閷I(yè)理論知識(shí)滲透到教學(xué)過(guò)程中，這樣才能克服教材內(nèi)容滯后于最新專業(yè)科技知識(shí)的不足，保證教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)通過(guò)“工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)”課程教學(xué)也能拓寬學(xué)生的科研視野和提升學(xué)生專業(yè)知識(shí)水平。為此，筆者在教學(xué)過(guò)程中穿插介紹了課題組在采空區(qū)自然發(fā)火、礦井降溫等領(lǐng)域與熱力學(xué)和傳熱學(xué)有關(guān)的研究成果。

（2）設(shè)立課程助教和網(wǎng)絡(luò)討論課堂，增強(qiáng)課程教學(xué)答疑和交流。為了及時(shí)解答學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，在“工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)”課程教學(xué)過(guò)程中筆者安排了助教，助教一般由青年教師或高年級(jí)研究生擔(dān)任，主要負(fù)責(zé)課程作業(yè)批改和答疑，并不定時(shí)開(kāi)展相關(guān)專題討論班，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)重要章節(jié)的學(xué)習(xí)和理解。另外，在課外，筆者還充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，建立了網(wǎng)絡(luò)討論課堂（QQ群）。針對(duì)課程學(xué)習(xí)疑難問(wèn)題、課程建設(shè)及改進(jìn)建議等問(wèn)題學(xué)生都可以在課程討論群中提出，助教或任課教師基本每天都會(huì)登陸討論群回答學(xué)生提出的問(wèn)題。通過(guò)設(shè)立助教和建立網(wǎng)絡(luò)討論渠道，較大程度上增進(jìn)了課堂教學(xué)以外老師和學(xué)生的交流，提升了該課程的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

（3）借助現(xiàn)代多媒體教育技術(shù)豐富教學(xué)手段。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)科技和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，多媒體技術(shù)成為教育教學(xué)過(guò)程中一個(gè)非常重要和便利的工具?！肮こ虩崃W(xué)和傳熱學(xué)”課程涉及的公式和圖表非常多，采用多媒體技術(shù)可以顯著節(jié)省教師對(duì)一些公式和圖表的板書(shū)時(shí)間，不僅能提高教學(xué)效率，并且采用圖文并茂的PPT可以形象具體地展示教學(xué)內(nèi)容，利于學(xué)生理解。然而，對(duì)于比較重要的教學(xué)內(nèi)容，比如導(dǎo)熱微分方程、對(duì)流換熱方程等數(shù)學(xué)描述的推導(dǎo)，筆者仍采用傳統(tǒng)板書(shū)方式，詳細(xì)分析和講解重要定律和公式的提出和推導(dǎo)過(guò)程。另外，要充分利用多媒體技術(shù)的多種媒介形式，包括多種形態(tài)的文字、圖片、動(dòng)畫(huà)、錄像等。[5]目前筆者已經(jīng)制作和收集了一些圖片和視屏（熱電偶等測(cè)溫器件、肋片、換熱器傳熱過(guò)程Flash、煤自燃實(shí)驗(yàn)錄像等），在課堂教學(xué)實(shí)踐中取得了較好的效果，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，也加深了學(xué)生對(duì)傳熱學(xué)在科技生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用的認(rèn)識(shí)。

（4）改革和優(yōu)化考核方式?！肮こ虩崃W(xué)和傳熱學(xué)”課程涉及的公式和準(zhǔn)則特別多，有些公式較難記憶和推導(dǎo)，因此任課教師在閉卷考試命題時(shí)不得不壓縮范圍，這導(dǎo)致一些同學(xué)在考試復(fù)習(xí)時(shí)會(huì)忽略一些教學(xué)內(nèi)容。為了使學(xué)生能對(duì)熱力學(xué)和傳熱學(xué)基本理論知識(shí)有一個(gè)整體的把握和思考，特別是對(duì)該課程基本理論的應(yīng)用有較深刻的認(rèn)識(shí)和理解，筆者采用多元化考核方式。多元化成績(jī)?cè)u(píng)定包括三部分：第一，課后習(xí)題作業(yè)、出勤、課堂表現(xiàn)、課下網(wǎng)絡(luò)討論表現(xiàn)情況；第二，專題大作業(yè)完成情況，專題大作業(yè)主要是基于熱力學(xué)和傳熱學(xué)基本理論開(kāi)展相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)或數(shù)值模擬等；第三，閉卷考試成績(jī)。采取這種多元化考核方式，不僅能促進(jìn)學(xué)生對(duì)熱力學(xué)和傳熱學(xué)理論知識(shí)的深入學(xué)習(xí)和掌握，也能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性，提升實(shí)踐應(yīng)用能力，有助于培養(yǎng)高素質(zhì)人才。

3.學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)引導(dǎo)

為了進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，筆者在“工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)”課程教學(xué)過(guò)程中通過(guò)多種形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)或提供多種實(shí)踐渠道進(jìn)行學(xué)習(xí)。

（1）設(shè)置熱力學(xué)和傳熱學(xué)專題大作業(yè)。在教學(xué)過(guò)程中，筆者精心選取了多個(gè)與熱力學(xué)和傳熱學(xué)密切相關(guān)的專業(yè)問(wèn)題，讓學(xué)生分組協(xié)作，首先對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行調(diào)研，然后開(kāi)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)值模擬分析，并寫(xiě)出相應(yīng)的總結(jié)報(bào)告。最后，利用討論課時(shí)間，組織各組以PPT形式進(jìn)行匯報(bào)，通過(guò)提問(wèn)和討論意見(jiàn)進(jìn)一步完善作業(yè)成果。專題大作業(yè)的成果作為期末考試總成績(jī)?cè)u(píng)定的一部分。在課堂教學(xué)過(guò)程中增加學(xué)生參與的比重，使學(xué)生成為課程學(xué)習(xí)的主體，能為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力創(chuàng)造有利條件。[6]

（2）利用大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目。目前，我校積極響應(yīng)國(guó)家、北京市有關(guān)開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練的政策和工作安排，每年都組織設(shè)立大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目近300項(xiàng)，這為我校大學(xué)生參與科研工作、開(kāi)展創(chuàng)新活動(dòng)提供了重要的平臺(tái)和良好的條件。我校“工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)”課程剛好在大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目立項(xiàng)這學(xué)期開(kāi)課，在教學(xué)過(guò)程中，筆者鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用熱力學(xué)和傳熱學(xué)基本理論進(jìn)行選題，并在開(kāi)展研究工作過(guò)程中給予方法和技術(shù)指導(dǎo)。

（3）利用校外實(shí)踐基地現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)交流。為了提高學(xué)生的實(shí)際工作能力和教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型人才，以盡快適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的人才需求，和加強(qiáng)本科實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，我校資源與安全工程學(xué)院積極開(kāi)展校企合作實(shí)踐教學(xué)，目前已建立了39個(gè)校外實(shí)習(xí)和實(shí)踐教學(xué)基地。在“工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)”課程教學(xué)過(guò)程中，筆者穿插介紹了安全工程專業(yè)相關(guān)應(yīng)用案例，同時(shí)，也經(jīng)常給學(xué)生灌輸實(shí)踐學(xué)習(xí)的思想，鼓勵(lì)學(xué)生好好利用實(shí)踐基地這個(gè)很好的學(xué)習(xí)平臺(tái)，到實(shí)踐基地去實(shí)習(xí)或社會(huì)實(shí)踐時(shí)現(xiàn)場(chǎng)觀察、學(xué)習(xí)熱力學(xué)和傳熱學(xué)的應(yīng)用實(shí)例。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)能較大程度上拓展學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用思維和激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。

三、結(jié)語(yǔ)

“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程在理工科本科生教育中占有重要地位，它源于工程實(shí)際問(wèn)題，也發(fā)展、應(yīng)用于解決實(shí)際工程問(wèn)題。為能使熱力學(xué)和傳熱學(xué)知識(shí)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要和滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)信息型、復(fù)合型人才的需求，“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法需不斷改進(jìn)和優(yōu)化。

本文以安全工程專業(yè)“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”教學(xué)為例，針對(duì)該課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)特點(diǎn)和目前教學(xué)中存在的典型問(wèn)題和不足，提出了該課程教學(xué)改革和優(yōu)化的思路和具體改進(jìn)實(shí)施方案。該課程教學(xué)改革在安全工程專業(yè)教學(xué)中實(shí)踐結(jié)果表明，新的人才培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)模式下“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量有較大改觀，學(xué)生理論知識(shí)學(xué)習(xí)情況、分析解決問(wèn)題能力、實(shí)踐應(yīng)用能力都得到較大提升。筆者對(duì)該課程在安全工程專業(yè)本科教育中的課程改革和教學(xué)實(shí)踐，希望能為國(guó)內(nèi)其他高校理工科“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)改革提供思路借鑒。

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關(guān)鍵詞：工程熱力學(xué) 課程建設(shè) 教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.15.093

《工程熱力學(xué)》是研究與熱能工程有關(guān)的熱能和其他形式能量（特別是機(jī)械能）相互轉(zhuǎn)換規(guī)律以及提高能量轉(zhuǎn)換效率的一門學(xué)科[1]，作為我校飛行器系統(tǒng)與工程專業(yè)的主干課程之一，為學(xué)好專業(yè)核心課程《導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)原理》打下必備的理論基礎(chǔ)。該專業(yè)最終目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)科技發(fā)展和軍隊(duì)建設(shè)需要、能勝任初級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)崗位工作的導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)工程類干部，因此，與軍內(nèi)外同類課程相比，《工程熱力學(xué)》具有明顯的工程使用特色。

課程建設(shè)作為高?？沙掷m(xù)發(fā)展的生命線，是最基本的教學(xué)建設(shè)，也是提高教學(xué)質(zhì)量、抓好專業(yè)與學(xué)科建設(shè)的關(guān)鍵。工程熱力學(xué)課程組以深化教育改革、切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量[2，3]、突出專業(yè)應(yīng)用特色、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)高素質(zhì)人才為目的，有計(jì)劃、有步驟地從師資隊(duì)伍、教學(xué)條件、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)實(shí)施等方面進(jìn)行了建設(shè)，效果明顯。

1 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，提高教師業(yè)務(wù)水平

建立一支高水平和穩(wěn)定的師資隊(duì)伍是各項(xiàng)教學(xué)工作開(kāi)展的基本保證。為滿足教學(xué)要求，形成了一支年齡、職稱、學(xué)歷和學(xué)緣結(jié)構(gòu)相對(duì)合理，人員相對(duì)穩(wěn)定的高水平課程教學(xué)梯隊(duì)[4]。從課程建設(shè)開(kāi)始，教研室通過(guò)調(diào)研摸底，根據(jù)每個(gè)人的專業(yè)方向，選擇表達(dá)能力和邏輯思維能力強(qiáng)的教師作為一線授課教師，組成包括1名正高、2名副高和2名講師（4名博士、1名碩士）的教學(xué)梯隊(duì)，年齡從28歲到45歲，畢業(yè)院校包括國(guó)防科技大學(xué)、第二炮兵工程學(xué)院和西北工業(yè)大學(xué)。

實(shí)行主講教師負(fù)責(zé)制。為提高教學(xué)質(zhì)量，主講教師必須嚴(yán)過(guò)教案關(guān)、試講關(guān)和課堂質(zhì)量督導(dǎo)檢查關(guān)，針對(duì)主講教師的自身特點(diǎn)，根據(jù)專家教授的建議，聽(tīng)課檢查落實(shí)教師業(yè)務(wù)素質(zhì)和授課水平的提高情況。

加強(qiáng)交流學(xué)習(xí)，提高業(yè)務(wù)水平。選送部分教師到部隊(duì)鍛煉，了解部隊(duì)實(shí)際需求，在授課過(guò)程中能夠進(jìn)行針對(duì)性教學(xué)；派送任課教師到具有相應(yīng)精品課程的地方高校進(jìn)行教學(xué)觀摩和進(jìn)修學(xué)習(xí)，以提高授課質(zhì)量。

2 改善教學(xué)條件，保障教學(xué)順利開(kāi)展

2.1 精心選用教材

為了切合火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的專業(yè)特點(diǎn)和部隊(duì)建設(shè)的實(shí)際需要，經(jīng)過(guò)任課教師的精心挑選，選取了內(nèi)容和難度適中、華自強(qiáng)編寫(xiě)的第四版《工程熱力學(xué)》作為授課教材，該教材融合了化學(xué)熱力學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容體系更加完善合理。輔導(dǎo)教材則選擇美國(guó)M.C.波特爾編著的《Engineering Thermodynamics》，學(xué)生反響良好，認(rèn)為該書(shū)英文通俗易懂，既提供了一個(gè)閱讀外文文獻(xiàn)的實(shí)踐鍛煉平臺(tái)，又能從中學(xué)習(xí)了解國(guó)外學(xué)者表述熱工知識(shí)的思維方式。

2.2 制作多媒體課件

利用現(xiàn)代教學(xué)手段，提高教學(xué)效果。以二維FLASH動(dòng)畫(huà)技術(shù)制作了內(nèi)容生動(dòng)的《工程熱力學(xué)》典型動(dòng)力裝置和典型熱力過(guò)程的動(dòng)畫(huà)演示軟件，包括35種不同理論模型的動(dòng)畫(huà)。利用多媒體教室播放不同理論模型的動(dòng)畫(huà)、結(jié)合教師理論講解，學(xué)生可以較好理解實(shí)際工程中熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的抽象過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。

2.3 開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

充分利用校園網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)教學(xué)資料的上網(wǎng)，開(kāi)發(fā)網(wǎng)上答疑系統(tǒng)進(jìn)行在線討論，讓網(wǎng)絡(luò)教學(xué)作為輔助教學(xué)手段提高教學(xué)質(zhì)量。制作漸縮噴管和狀態(tài)參數(shù)測(cè)定的虛擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以在開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上進(jìn)行交互的虛擬實(shí)驗(yàn)。按照教學(xué)大綱開(kāi)發(fā)課程練習(xí)題庫(kù)，為學(xué)生提供一種通過(guò)習(xí)題強(qiáng)化加深對(duì)所學(xué)知識(shí)理解的手段。題庫(kù)包括5種題型共1000余道試題，系統(tǒng)隨機(jī)組題，學(xué)生可以進(jìn)行在線測(cè)試。

2.4 搭建《工程熱力學(xué)》實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

結(jié)合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件，編著適合我校實(shí)際的《工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》，通過(guò)與西安重點(diǎn)院校的交流協(xié)商，搭建了在西安交通大學(xué)開(kāi)展《工程熱力學(xué)》實(shí)驗(yàn)的教學(xué)平臺(tái)，開(kāi)展了噴管內(nèi)氣體流動(dòng)的熱力過(guò)程與性能參數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生深刻理解了噴管設(shè)計(jì)和環(huán)境壓力對(duì)噴管流動(dòng)影響中涉及的理論知識(shí)。

3 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)專業(yè)特色

考慮到專業(yè)特色，將傳統(tǒng)的熱力學(xué)理論列為重點(diǎn)內(nèi)容講述的同時(shí)，把火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中涉及的化學(xué)熱力學(xué)理論列為重點(diǎn)內(nèi)容講述。在內(nèi)容安排上，結(jié)合二炮院校的專業(yè)特點(diǎn)和部隊(duì)實(shí)際需求，增加火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力循環(huán)知識(shí)點(diǎn)和導(dǎo)彈測(cè)試時(shí)用到的濕空氣相關(guān)內(nèi)容。并且把濕空氣的性質(zhì)安排在理想氣體混合物的性質(zhì)之后，這樣可以把濕空氣當(dāng)做理想氣體混合物的一個(gè)特例加以介紹，使學(xué)生能夠從抽象到具體、從一般到特殊，既能理解理想氣體混合物和濕空氣理論知識(shí)，又能在發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)操作中學(xué)以致用。

4 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化創(chuàng)新能力

在本課程學(xué)習(xí)中，主要從兩方面激發(fā)學(xué)生興趣、促進(jìn)創(chuàng)新能力發(fā)展。

一是善于設(shè)疑提問(wèn)，促其思考。在緒論介紹中強(qiáng)調(diào)“熱”與人類文明進(jìn)步的聯(lián)系，熱能的利用滲透在社會(huì)的方方面面。怎樣描述熱能與其他形式能量的轉(zhuǎn)換？怎樣做到節(jié)能減排、提高能量轉(zhuǎn)化效率？工程熱力學(xué)基本理論、定律是如何體現(xiàn)在我們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中？通過(guò)上述啟發(fā)式提問(wèn)，極大地啟迪學(xué)生的思維，激發(fā)他們學(xué)習(xí)工程熱力學(xué)的興趣。

二是注重學(xué)以致用，在創(chuàng)新中深化知識(shí)的理解和運(yùn)用。在課程學(xué)習(xí)中，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用《工程熱力學(xué)》基本理論去指導(dǎo)專業(yè)應(yīng)用。擬定課題“溫度、濕度對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)氣密性檢查的影響分析”，要求從理論上分析環(huán)境溫度和氣體濕度變化可能對(duì)陣地測(cè)試項(xiàng)目造成的影響。該課題緊密結(jié)合部隊(duì)實(shí)際，學(xué)生興趣大，研究熱情高，成為歷屆學(xué)生本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題熱門。在研究過(guò)程中，大大加深學(xué)生對(duì)《工程熱力學(xué)》知識(shí)的理解，在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)教師與學(xué)生共同撰寫(xiě)并發(fā)表了相關(guān)學(xué)術(shù)論文。既強(qiáng)化了學(xué)生的創(chuàng)新能力，又促進(jìn)了教師科研學(xué)術(shù)水平的提高。

5 重視教學(xué)全過(guò)程，提高教學(xué)質(zhì)量

課程組監(jiān)管教學(xué)全過(guò)程，旨在全方位提高工程熱力學(xué)教學(xué)質(zhì)量。①教學(xué)準(zhǔn)備：在教研室的指導(dǎo)和幫評(píng)下，主講教師認(rèn)真?zhèn)湔n、撰寫(xiě)教案，進(jìn)行課前實(shí)講。②課堂教學(xué)：教學(xué)采用理論授課、討論、觀看工程及實(shí)驗(yàn)錄像、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)等多種教學(xué)形式，靈活采用研討式、啟發(fā)式等多種教學(xué)方法，按基本概念、理論分析、工程應(yīng)用的順序進(jìn)行。教研室組織聽(tīng)課幫評(píng)加強(qiáng)對(duì)教學(xué)過(guò)程的監(jiān)控管理和全程評(píng)價(jià)。③課后總結(jié)：在課堂授課后及時(shí)將本次授課的經(jīng)驗(yàn)得失進(jìn)行總結(jié)。④課程考核：采取平時(shí)學(xué)習(xí)表現(xiàn)與期終考試相結(jié)合的考核方法。⑤問(wèn)卷調(diào)查：對(duì)學(xué)生進(jìn)行不記名問(wèn)卷調(diào)查，對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析，對(duì)照反思，有針對(duì)性地改進(jìn)，力求本課程的教學(xué)水平達(dá)到新高。

6 結(jié)束語(yǔ)

《工程熱力學(xué)》經(jīng)過(guò)近五年的建設(shè)，課堂教學(xué)質(zhì)量和教師教學(xué)水平得到明顯提高，在學(xué)校有很高的教學(xué)評(píng)價(jià)。工程熱力學(xué)先后在學(xué)校第五批重點(diǎn)課程建設(shè)和第二炮兵首批優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)中評(píng)為優(yōu)秀。

針對(duì)我校沒(méi)有工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀，在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和課程組的共同努力下，“2110”三期建設(shè)規(guī)劃在今年正式啟動(dòng)熱工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的新建工作，熱工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室建成及投入使用必將為學(xué)生提供《工程熱力學(xué)》實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，縮短抽象概念和具體工程應(yīng)用之間的距離；為學(xué)生提供實(shí)踐和自主創(chuàng)新的場(chǎng)所，使工程熱力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量再上一個(gè)新的臺(tái)階。

參考文獻(xiàn)：

[1]華自強(qiáng)，張忠進(jìn)，高青等編.工程熱力學(xué)（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]周麗萍，蔡康旭.關(guān)于《工程熱力學(xué)》課程教學(xué)改革之淺見(jiàn)[J].時(shí)代教育（教育教學(xué)版），2009，（1）：191.

[3]李文杰，余曉平，彭宣偉.工程熱力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀與改革思考――以重慶科技學(xué)院工程熱力學(xué)課程為例[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2012，（13）：350.

[4]艾春安.《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)》第二炮兵優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)評(píng)審材料（內(nèi)部資料）[Z].2011.

作者簡(jiǎn)介：李紅霞（1979-），女，博士，講師，主要從事工程熱力學(xué)教學(xué)工作，研究方向?yàn)楹懿牧虾铣?、性能分析和模擬計(jì)算，第二炮兵工程大學(xué)601室，陜西西安 710025

艾春安，第二炮兵工程大學(xué)601室，陜西西安 710025

篇6

關(guān)鍵詞：Aspen；化工熱力學(xué)教學(xué)；均相性質(zhì)推算；PR狀態(tài)方程

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）24-0179-03

一、引言

學(xué)習(xí)化工熱力學(xué)課程的目的是為了解決實(shí)際問(wèn)題，物性數(shù)據(jù)的計(jì)算是本課程的重要內(nèi)容，因?yàn)檫^(guò)程工程的研究、設(shè)計(jì)、操作與優(yōu)化中都離不開(kāi)物性數(shù)據(jù)。從容易測(cè)量的性質(zhì)推算如U、H、S等難測(cè)量的性質(zhì)；從溫和條件的物性數(shù)據(jù)推算航天發(fā)射、深潛高壓等苛刻條件下所需的物性數(shù)據(jù)；等等。這些都有重要的理論與實(shí)際意義。

由經(jīng)典熱力學(xué)原理能方便地建立起不同性質(zhì)之間的聯(lián)系（即普遍化關(guān)系式），為實(shí)現(xiàn)不同性質(zhì)之間的推算提供依據(jù)。但要推算出具體系統(tǒng)的性質(zhì)數(shù)據(jù)，還必須引入反映系統(tǒng)特征的模型，如狀態(tài)方程等。

化工熱力學(xué)的研究對(duì)象更接近實(shí)際過(guò)程，實(shí)際過(guò)程所涉及的系統(tǒng)如此復(fù)雜，溫度、壓力范圍如此寬廣，化學(xué)工程師們不能再依靠簡(jiǎn)單的理想氣體或理想溶液模型來(lái)計(jì)算物性了，而是需要適用范圍更廣、準(zhǔn)確性更好、復(fù)雜性更高的模型，如PR等狀態(tài)方程，借助商業(yè)化的化工流程模擬軟件Aspen來(lái)促進(jìn)化工熱力學(xué)教學(xué)是一個(gè)很好的選擇，對(duì)促進(jìn)學(xué)生掌握概念、強(qiáng)化基礎(chǔ)、提高應(yīng)用能力具有重要作用，同時(shí)對(duì)后續(xù)的化工設(shè)計(jì)、化工計(jì)算等課程的教學(xué)十分有益?；崃W(xué)教學(xué)中引入Aspen具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）Aspen軟件中物性計(jì)算原理與本課程熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算原理是一致的，用該軟件輔助熱力學(xué)教學(xué)能提高教學(xué)效率，簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另一方面，也能使學(xué)生掌握Aspen軟件物性計(jì)算原理的內(nèi)核，了解更多的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源，提高應(yīng)用能力，不至于再像從前那樣，只知計(jì)算結(jié)果，不知計(jì)算原理，不明所用的模型，不能分析結(jié)果，真正掌握物性推算的“核心技術(shù)”。（2）國(guó)內(nèi)許多高校的后續(xù)課程，如化工設(shè)計(jì)、化工計(jì)算等教學(xué)中也開(kāi)始采用Aspen輔助教學(xué)，化工熱力學(xué)作為這些課程的基礎(chǔ)，采用Aspen進(jìn)行熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算，無(wú)疑會(huì)使后續(xù)課程的基礎(chǔ)更加扎實(shí)。

篇7

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)節(jié)能原理；課程改革；教學(xué)實(shí)踐；石化特色

作者簡(jiǎn)介：馬利敏（1978-），女，遼寧西豐人，中國(guó)石油大學(xué)（北京）機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)院，講師；姬忠禮（1963-），男，山東汶上人，中國(guó)石油大學(xué)（北京）機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)院，教授。（北京 102249）

基金項(xiàng)目：本文系“2010年中國(guó)石油大學(xué)（北京）校級(jí)重點(diǎn)教學(xué)改革項(xiàng)目”及“2012年中國(guó)石油大學(xué)（北京）青年教師專項(xiàng)培養(yǎng)基金”（項(xiàng)目編號(hào)：KYJJ20120415）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）35-0106-02

一、系統(tǒng)節(jié)能原理課程改革的背景

在強(qiáng)調(diào)節(jié)能、注重環(huán)保的今天，使從事與能源開(kāi)發(fā)、利用與轉(zhuǎn)化緊密相關(guān)工作的學(xué)生掌握系統(tǒng)節(jié)能原理的精髓并能夠?qū)W以致用有著非常重要的社會(huì)意義。系統(tǒng)節(jié)能原理是中國(guó)石油大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我?！保┠茉磁c動(dòng)力工程專業(yè)一門重要專業(yè)課，32學(xué)時(shí)。其基礎(chǔ)理論部分，以工程熱力學(xué)基本定律為基礎(chǔ)。工程熱力學(xué)重點(diǎn)講授熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律的熵分析法，引入分析法。在本課程中，上述內(nèi)容仍是重點(diǎn)，需重復(fù)介紹?；A(chǔ)理論是晦澀與枯燥的，如只是重復(fù)介紹，不易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，難以獲得滿意的教學(xué)效果。因此，研究如何組織教學(xué)工作，使本課程與工程熱力學(xué)做好銜接，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，幫助其加深對(duì)基礎(chǔ)理論的理解，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力，是十分必要的。同時(shí)，本課程還缺乏適合的教材，需要編寫(xiě)課程講義。目前，缺乏能夠同時(shí)將經(jīng)典及新興能量分析法進(jìn)行全面介紹的教材，而在能量分析法的應(yīng)用部分，也需要結(jié)合我校行業(yè)特點(diǎn)、畢業(yè)生就業(yè)去向，針對(duì)石油石化領(lǐng)域工程應(yīng)用背景設(shè)置教學(xué)案例。我校于2010年批準(zhǔn)了該課程的教學(xué)改革計(jì)劃，經(jīng)過(guò)近幾年的努力，該教改計(jì)劃已經(jīng)初步完成。

二、課程教學(xué)內(nèi)容體系建設(shè)

教學(xué)內(nèi)容改革是教學(xué)改革最核心、最基本的問(wèn)題。教學(xué)內(nèi)容主要由熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律熵分析法和分析、新的能量系統(tǒng)分析評(píng)價(jià)方法介紹組成。其中，根據(jù)教學(xué)目的與任務(wù)有效組織教學(xué)內(nèi)容，要與基礎(chǔ)課程工程熱力學(xué)第一定律、第二定律知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合，既避免教學(xué)內(nèi)容的簡(jiǎn)單重復(fù)，又要使學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)對(duì)第一定律、第二定律有更為深刻的認(rèn)知，并使學(xué)生能夠利用兩個(gè)熱力學(xué)基本定律熟練進(jìn)行能量系統(tǒng)分析與評(píng)價(jià)、以及高效學(xué)習(xí)和應(yīng)用新的分析、評(píng)價(jià)與優(yōu)化方法。

1.熱力學(xué)第一定律

熱力學(xué)第一定律是工程熱力學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)，主要講授閉口系統(tǒng)與穩(wěn)流開(kāi)口系的熱力學(xué)第一定律能量方程式的表達(dá)式及應(yīng)用。在本課程中，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)熱力學(xué)第一定律的一般表達(dá)式即：“進(jìn)入系統(tǒng)的能量-離開(kāi)系統(tǒng)的能量=系統(tǒng)總儲(chǔ)存能的變化”的正確靈活應(yīng)用，重點(diǎn)介紹如何分析、列出非穩(wěn)態(tài)充、放氣熱力過(guò)程的能量方程式，幫助學(xué)生進(jìn)一步增強(qiáng)利用第一定律進(jìn)行能量分析的能力。同時(shí)，通過(guò)對(duì)節(jié)流、自由膨脹、混合、換熱、可逆定溫放熱壓縮等熱力過(guò)程分析來(lái)幫助同學(xué)們對(duì)第一定律的局限性有更為深入的理解。

2.熱力學(xué)第二定律熵分析法

熱力學(xué)第二定律是工程熱力學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)與難點(diǎn)，主要講授熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，具體包括：卡諾循環(huán)+卡諾定理、克勞修斯積分不等式、閉口系及開(kāi)口系統(tǒng)熵方程、孤立系統(tǒng)熵增原理。在本課程中，考慮到判斷一個(gè)熱力循環(huán)是否可行、可逆的數(shù)學(xué)判據(jù)容易理解而且是熱力過(guò)程的特例，故重點(diǎn)講述閉口系及開(kāi)口系熵方程、孤立系統(tǒng)熵增原理。

在該部分從以下四個(gè)方面進(jìn)行介紹：對(duì)于狀態(tài)參數(shù)熵的辨析：辨析熵是狀態(tài)參數(shù)與過(guò)程無(wú)關(guān)，強(qiáng)調(diào)判斷一個(gè)熱力過(guò)程能否進(jìn)行、可逆的參量不是過(guò)程熵變而是過(guò)程熵產(chǎn)，引出后面由熵方程及孤立系統(tǒng)熵增原理計(jì)算過(guò)程熵產(chǎn)的知識(shí)點(diǎn)；重點(diǎn)講授熵方程的一般表達(dá)式，即：“進(jìn)入系統(tǒng)的熵-離開(kāi)系統(tǒng)的熵+過(guò)程熵產(chǎn)=系統(tǒng)熵變化”，通過(guò)典型例題幫助同學(xué)能夠利用熵方程列出閉口及開(kāi)口系熵方程，并求取過(guò)程熵產(chǎn)；重點(diǎn)解析孤立系統(tǒng)熵增原理的實(shí)質(zhì)及解題特點(diǎn)，并通過(guò)典型例題幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到孤立系統(tǒng)熵增原理與熵方程的一致性：孤立系統(tǒng)熵增即熵方程中的熵產(chǎn)；作功能力損失方面除了介紹計(jì)算公式、通過(guò)計(jì)算熱力過(guò)程熵產(chǎn)及作功能力損失，還著重結(jié)合對(duì)節(jié)流、自由膨脹、混合、換熱、可逆定溫放熱壓縮等具體熱力過(guò)程分析讓學(xué)生體會(huì)第一定律與第二定律之間的聯(lián)系及第二定律的獨(dú)有貢獻(xiàn)。

3.熱力學(xué)第二定律分析法

由于學(xué)時(shí)有限并且概念抽象難以理解，分析法在工程熱力學(xué)中屬于選講內(nèi)容，即便講授，也多是簡(jiǎn)要介紹。本課程中，分析法是授課重點(diǎn)，從以下四個(gè)方面進(jìn)行講授：第一，概念及計(jì)算公式，包括機(jī)械、熱量（冷量）、內(nèi)能、焓和化學(xué)。第二，重點(diǎn)講授方程的一般表達(dá)式“進(jìn)入系統(tǒng)的-離開(kāi)系統(tǒng)的-過(guò)程損=系統(tǒng)變化”，通過(guò)典型例題幫助同學(xué)能夠利用方程列出閉口及開(kāi)口系方程，并求取過(guò)程損。同時(shí)，在分析典型例題時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生同時(shí)用熵分析法來(lái)計(jì)算過(guò)程的作功能力損失，讓學(xué)生自覺(jué)地認(rèn)識(shí)到分析法中所得到的損失即熵分析法中計(jì)算的作功能力損失、體會(huì)兩種分析法的一致性及分析法的優(yōu)勢(shì)。第三，效率、損系數(shù)的概念及公式，以及在典型熱力設(shè)備、過(guò)程及熱力循環(huán)中的計(jì)算。第四，針對(duì)本學(xué)科領(lǐng)域典型的火力發(fā)電裝置、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置和低溫制冷裝置、LNG液化裝置、天然氣凈化裝置、油田聯(lián)合站等，設(shè)置工程背景很強(qiáng)的案例，教師與同學(xué)們一起分析循環(huán)裝置及各組成設(shè)備的效率、損失及損系數(shù)等，讓同學(xué)們認(rèn)識(shí)到分析法在進(jìn)行系統(tǒng)能量分析時(shí)的重要性及提高利用該方法解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

4.新發(fā)展起來(lái)的能量系統(tǒng)分析與優(yōu)化方法

介紹能級(jí)分析法、經(jīng)濟(jì)學(xué)、夾點(diǎn)技術(shù)、全生命周期分析法、能值理論等新發(fā)展起來(lái)的能量系統(tǒng)分析與優(yōu)化方法的基本理論及應(yīng)用，鼓勵(lì)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)獲取更多知識(shí)。這部分內(nèi)容與留給學(xué)生的學(xué)習(xí)報(bào)告緊密相關(guān)，將在下文介紹。

目前還沒(méi)有適合于本專業(yè)本科教學(xué)的系統(tǒng)節(jié)能方面的教材，本課程教學(xué)內(nèi)容主要參考自沈維道等[1]主編《工程熱力學(xué)》、朱明善等[2]編著《工程熱力學(xué)》、傅秦生[3]編著《能量系統(tǒng)的熱力學(xué)分析方法》和馮霄[4]編著《化工節(jié)能原理與技術(shù)》、何雅玲[5]主編《工程熱力學(xué)精要分析典型題解》等教材及專著，結(jié)合教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年來(lái)收集整理的工程案例編寫(xiě)成講義供教師及學(xué)生使用。

三、教學(xué)方式改革

教學(xué)中的主體是學(xué)生，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高其學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果是教學(xué)方式改革的目的。學(xué)生們對(duì)于國(guó)際上最新的、與未來(lái)工作緊密相關(guān)及實(shí)用性強(qiáng)的知識(shí)以及確實(shí)能提高自身素質(zhì)與能力的教學(xué)環(huán)節(jié)更感興趣。

1.采用多媒體與板書(shū)有機(jī)結(jié)合的教學(xué)模式

充分利用多媒體教學(xué)信息量大，圖像、視頻生動(dòng)形象的特點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合傳統(tǒng)板書(shū)講解復(fù)雜推導(dǎo)更容易被學(xué)生掌握的優(yōu)點(diǎn)以提升教學(xué)效果。這種授課方式既可以增大授課信息量、有效吸引學(xué)生注意力，同時(shí)又能使學(xué)生通過(guò)與老師一起板書(shū)推導(dǎo)對(duì)所學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)有更為深刻的認(rèn)知。

2.提高課堂教學(xué)吸引力

通過(guò)針對(duì)每一個(gè)重要概念及知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)的系列典型例題、思考題吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)其積極參與到教學(xué)中來(lái)。而且教學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)和科研積累，收集并提煉出與石化工程緊密關(guān)聯(lián)的工程案例，通過(guò)案例的討論和分析，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)的興趣，提升課堂教學(xué)的互動(dòng)效果，增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)分析并解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.布置作業(yè)形式靈活多樣

對(duì)于重要的基本概念，以讀書(shū)筆記的作業(yè)形式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。本課程涉及眾多抽象概念和公式，追溯熱量、溫度、熵、熱力學(xué)第二定律、等重要基本概念的由來(lái)、發(fā)展歷程，可使學(xué)生在搜集資料的過(guò)程中對(duì)這些概念有一個(gè)直接的感性認(rèn)知，同時(shí)也有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)到這些知識(shí)在本學(xué)科發(fā)展中的重要作用。

要求學(xué)生組成2～3人的學(xué)習(xí)小組，除常規(guī)課下作業(yè)外，課上作業(yè)以小組為單位完成。課上作業(yè)為教師針對(duì)每次課的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容設(shè)計(jì)的多為填空、選擇和問(wèn)答形式的練習(xí)題，課前打印好分發(fā)給每個(gè)學(xué)習(xí)小組。在講課過(guò)程中，留出適合時(shí)間讓學(xué)生及時(shí)完成。教學(xué)實(shí)踐表明課上作業(yè)非常利于學(xué)生把握住和消化吸收重難點(diǎn)知識(shí)，且能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

四、課程考核方式的教學(xué)改革

本課程考試采用閉卷+學(xué)習(xí)報(bào)告的形式。在閉卷考試中，只有一種類型題，即計(jì)算題。本課程一個(gè)重要教學(xué)目的就是使學(xué)生能夠熟練、正確應(yīng)用第一、第二定律尤其是分析法分析實(shí)際裝置的用能情況，所以考查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果應(yīng)用型計(jì)算題是較為合適的。

學(xué)習(xí)報(bào)告要求每個(gè)學(xué)習(xí)小組（2～3人組成）圍繞與本學(xué)科緊密相關(guān)的實(shí)際裝置進(jìn)行國(guó)內(nèi)外能量分析與優(yōu)化方面的調(diào)研，提交1份不少于4000字、有5篇以上參考文獻(xiàn)的學(xué)習(xí)報(bào)告，并根據(jù)報(bào)告內(nèi)容制作ppt，每小組選派1名學(xué)生進(jìn)行報(bào)告，匯報(bào)10分鐘，討論5分鐘。報(bào)告題目憑學(xué)生興趣自選。學(xué)習(xí)報(bào)告這種考核形式不僅促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)，開(kāi)闊視野，加深認(rèn)知，而且可以鍛煉和提高學(xué)生多方面的能力。學(xué)生們自選的題目有：超臨界及超超臨界蒸汽動(dòng)力裝置；燃?xì)廨啓C(jī)裝置；燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)裝置；冷熱電三聯(lián)供裝置；地源熱泵裝置；低溫磁制冷裝置；煤制油裝置；燃料電池；低溫地?zé)岚l(fā)電裝置；天然氣壓氣站燃?xì)廨啓C(jī)余熱利用；天然氣凈化裝置；油田聯(lián)合站；LNG接收站冷能利用等等。

近4年的教學(xué)實(shí)踐也表明學(xué)生們非常接受和歡迎這種考核形式，并且每一年都會(huì)有讓教師感到驚喜的學(xué)習(xí)報(bào)告，這也說(shuō)明要想學(xué)生切實(shí)提高學(xué)習(xí)能力、扎實(shí)掌握專業(yè)知識(shí)確實(shí)也需要教師有意識(shí)地去創(chuàng)造機(jī)會(huì)及科學(xué)引導(dǎo)。

五、教學(xué)效果

經(jīng)過(guò)近4年的教學(xué)實(shí)踐，團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)歷年學(xué)生評(píng)教、學(xué)生考試成績(jī)分析以及學(xué)生在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)及成為本校研究生后所選與系統(tǒng)節(jié)能原理相關(guān)方向課題的表現(xiàn)等進(jìn)行了調(diào)研，證明該課程改革是卓有成效的。學(xué)生對(duì)工程熱力學(xué)及系統(tǒng)節(jié)能知識(shí)的接受能力增強(qiáng)，學(xué)習(xí)興趣明顯提高。靈活適宜的授課方式、作業(yè)形式以及考試方式受到學(xué)生的普遍歡迎?？傊?，通過(guò)課程建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)揮了主體作用，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的綜合能力，教學(xué)效果良好，達(dá)到了既定教學(xué)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 沈維道，童鈞耕. 工程熱力學(xué)[M]. 第四版.北京：高等教育出版社，2007.

[2] 朱明善，劉穎，林兆莊，等.工程熱力學(xué)[M]. 第二版.北京：清華大學(xué)出版社，2011.

[3] 傅秦生. 能量系統(tǒng)的熱力學(xué)分析方法[M]. 西安：西安交通大學(xué)出版社，2005.

篇8

從熱力學(xué)的觀點(diǎn)就有序無(wú)序而論,可以把物質(zhì)體系分為兩類:一類不需要和外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換,即在孤立的條件下和在平衡的條件下得以維持其結(jié)構(gòu)。另一類體系只有通過(guò)和外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換,在非平衡條件下才得以維持并呈現(xiàn)出宏觀范圍的時(shí)空有序。經(jīng)典熱力學(xué)只能對(duì)第一類體系做出解釋和預(yù)言,因此必須從封閉體系推廣到敞開(kāi)體系。熱力學(xué)的這種推廣,形成了一門新的學(xué)科――不可逆過(guò)程熱力學(xué)。對(duì)非平衡態(tài)和不可逆過(guò)程作定量的描述,就是不可逆過(guò)程熱力學(xué)(或非平衡態(tài)熱力學(xué))的內(nèi)容和任務(wù)。不可逆過(guò)程熱力學(xué)雖然在理論系統(tǒng)上還不夠完善和成熟,但有廣闊的前景,已經(jīng)在一些領(lǐng)域中得到了應(yīng)用,如擴(kuò)散、熱傳導(dǎo)、熱電效應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)和電極過(guò)程等,特別是生物體系的應(yīng)用更為廣闊。

本書(shū)是一本優(yōu)秀的、能夠代表日新月異的不可逆過(guò)程熱力學(xué)發(fā)展水平的專著,收集了本領(lǐng)域各版本相關(guān)時(shí)段的上百篇的有代表性的學(xué)科成果。與其書(shū)名中的“廣延”一詞對(duì)應(yīng),本書(shū)在內(nèi)容上更加強(qiáng)調(diào)對(duì)“非平衡態(tài)”的開(kāi)拓性的描述,即相比與經(jīng)典熱力學(xué)更加豐富的自變量,例如熱通量,熵通量等。從1988年第一版問(wèn)世以來(lái),廣受好評(píng),已成為學(xué)科公認(rèn)的經(jīng)典教材之一。本書(shū)為第四版,新增了從上一版(2001年)至今的新材料、新應(yīng)用及新的理論發(fā)展的相關(guān)內(nèi)容,并對(duì)以前的一些內(nèi)容,如公式的物理意義、邊界條件的表述等做了重排使之更為規(guī)范易懂。

本書(shū)的內(nèi)容共分三大部分。第一部分一般性理論,包括第1-3章:1.經(jīng)典的、理性的、漢密爾頓體系的非平衡態(tài)熱力學(xué);2.廣延不可逆熱力學(xué):演化方程;3.廣延不可逆熱力學(xué):態(tài)的非平衡方程。第二部分微觀基礎(chǔ)理論,包括第4-8章:4.氣體動(dòng)力學(xué)理論;5.波動(dòng)理論;6.信息理論;7.線性響應(yīng)理論;8.計(jì)算機(jī)模擬。第三部分精選應(yīng)用,包括第9-18章:9.剛性導(dǎo)體中的雙曲型熱傳導(dǎo);10.微,納系統(tǒng)中的熱傳導(dǎo);11.流體中的波:聲波、超聲波和激波;12.廣義流體力學(xué);13.非典型擴(kuò)散、熱擴(kuò)散和懸浮液;14.電氣系統(tǒng)和微型器件模型的建立;15.從熱彈性固體到流變材料;16.剪切流動(dòng)下的聚合物溶液熱力學(xué);17.具有相對(duì)論性質(zhì)的表述;18.粘性宇宙模型和宇宙論的觀點(diǎn)。

作者David Jou是公立巴塞羅那自治大學(xué)物理系教授,也是加泰羅尼亞研究所科學(xué)與技術(shù)部門的成員之一。

本書(shū)內(nèi)容豐富,適合物理、化學(xué)、工程學(xué)、生物學(xué)及材料學(xué)等學(xué)科師生及研究人員參考。

篇9

關(guān)鍵詞：素質(zhì)教育；課堂教學(xué)；思考；實(shí)踐

一、關(guān)于素質(zhì)教育的思考

1．素質(zhì)教育是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才、科教興國(guó)和教育為人民服務(wù)的必由之路

(1)我國(guó)要全面建設(shè)小康社會(huì)，實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興，為人類和世界做出較大的貢獻(xiàn)，必須走人才強(qiáng)國(guó)之路，必須把培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才擺在突出的優(yōu)先的戰(zhàn)略地位。

(2)高素質(zhì)創(chuàng)新人才只有通過(guò)長(zhǎng)期地科學(xué)地教育和培養(yǎng)才能造就，而大學(xué)正是培育這樣人才的搖籃和基地。大學(xué)的本質(zhì)是培養(yǎng)和造就知識(shí)寬厚、能力突出、品德高尚、素質(zhì)全面的健全和諧的人而不是一般意義的專家。尤其是國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)的“名牌”大學(xué)，要承擔(dān)起為國(guó)家和社會(huì)培養(yǎng)一大批拔尖創(chuàng)新人才的歷史重任，更應(yīng)當(dāng)將素質(zhì)教育擺在首要的地位。

(3)黨的十六大報(bào)告指出教育既要為“社會(huì)主義現(xiàn)代化服務(wù)”又要“為人民服務(wù)”。以人為本的科學(xué)發(fā)展觀強(qiáng)調(diào)發(fā)展既要“實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的全面進(jìn)步”又要“實(shí)現(xiàn)人的全面發(fā)展”。面對(duì)知識(shí)劇增的信息時(shí)代，面對(duì)著學(xué)生走向社會(huì)后職業(yè)和崗位的多次選擇，學(xué)生階段充其量所吸取的只是知識(shí)海洋中的幾滴水。那么，我們培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生只有靠在校期間打下的良好知識(shí)基礎(chǔ)、鍛煉出來(lái)的自學(xué)能力與創(chuàng)新能力和培養(yǎng)出來(lái)的全面素質(zhì)，才能勝任選擇，永立不敗之地。要知道各行各業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，爭(zhēng)到最后，爭(zhēng)的不是學(xué)歷，也不完全是知識(shí)，而是能力和素質(zhì)。學(xué)校最終給予學(xué)生的應(yīng)該是能力和素質(zhì)。

2．課堂教學(xué)是素質(zhì)教育的主渠道，教師是素質(zhì)教育的主力軍

學(xué)校實(shí)施素質(zhì)教育，必須依靠教師、政工人員和后勤人員三支隊(duì)伍，必須在課堂教學(xué)、課外活動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐三維空間中合力推進(jìn)才能奏效。其中，課堂教學(xué)是素質(zhì)教育的主渠道，而課堂教學(xué)的主導(dǎo)者――各科任課教師則是關(guān)系到素質(zhì)教育優(yōu)劣成敗的主力軍。由于教師的特殊身份、淵博的學(xué)識(shí)和學(xué)術(shù)成就，決定了教師對(duì)學(xué)生有一種其他人員無(wú)法比擬的信任感和影響力。教師為人師表、言傳身教、教書(shū)育人的教學(xué)活動(dòng)，往往起到事半功倍的效果。只有我們每位任課教師都深刻認(rèn)識(shí)自身的責(zé)任、自覺(jué)地充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)和作用，素質(zhì)教育才能在課堂教學(xué)中真正落實(shí)。

3．落實(shí)素質(zhì)教育，課堂教學(xué)必須改革

(1)必須更新教育教學(xué)觀念，樹(shù)立新的教師觀、學(xué)生觀和教育觀。摒棄只要科研水平高就是好教師，教學(xué)好是沒(méi)水平的觀念；樹(shù)立教學(xué)科研相互促進(jìn)，共同進(jìn)取才是好教師的觀念；摒棄教師只管教書(shū)而育人是政工人員的事的觀念，樹(shù)立教書(shū)育人是教師天職的觀念；摒棄教書(shū)只是傳授知識(shí)的觀念，樹(shù)立以知識(shí)傳授為載體，知識(shí)、能力、素質(zhì)并重的觀念；摒棄只有學(xué)習(xí)好，才是好學(xué)生的觀念，樹(shù)立德、智、體全面發(fā)展才是好學(xué)生的觀念。一名合格的教師要敬業(yè)愛(ài)生、耐住寂寞、勇于探索、堅(jiān)持不懈，在素質(zhì)教育的課堂上發(fā)揮聰明才智，在教書(shū)育人的舞臺(tái)上建功立業(yè)。

(2)必須優(yōu)化課程設(shè)置。要擴(kuò)展視野，面向世界、面向未來(lái)，圍繞培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才這個(gè)中心，不斷完善培養(yǎng)方案，構(gòu)建科學(xué)合理的課程體系，減少陳舊過(guò)時(shí)的課程，增加課程的基礎(chǔ)性、綜合性、人文性和時(shí)代性。

(3)必須更新教學(xué)內(nèi)容。要在篩選保留傳統(tǒng)經(jīng)典基礎(chǔ)性的知識(shí)的同時(shí)緊緊跟上科技發(fā)展的步伐，增加新知識(shí)。把反映科技進(jìn)步的新成果、新理論、新方法及時(shí)引入到教學(xué)中來(lái)，讓學(xué)生學(xué)到鮮活實(shí)用的新知識(shí)，掌握新本領(lǐng)，適應(yīng)新需要。

(4)必須大力推進(jìn)課堂教學(xué)方法的改革。改變充斥課堂教學(xué)中“填鴨式”、“滿堂灌”、教師一人唱“獨(dú)角戲”的現(xiàn)象。大力提倡“啟發(fā)式”、“探究式”、“師生互動(dòng)式”等教學(xué)方法。教師要改變只重現(xiàn)知識(shí)本身的講授，忽視知識(shí)產(chǎn)生過(guò)程，忽視學(xué)生思維能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)，忽視學(xué)生良好品德熏陶的陳舊教學(xué)模式。著力激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，著力激發(fā)學(xué)生樂(lè)學(xué)愛(ài)學(xué)，刻苦自學(xué)的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，著力培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力、批判性思維和良好品德。

(5)必須科學(xué)地運(yùn)用先進(jìn)教學(xué)技術(shù)手段。充分發(fā)揮優(yōu)秀課程軟件和多媒體技術(shù)形象直觀和信息量大等優(yōu)勢(shì)，提高課堂教學(xué)的生動(dòng)性、趣味性、現(xiàn)場(chǎng)感和效率。需要強(qiáng)調(diào)指出的是，多媒體等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段只是一種輔教學(xué)工具，要特別注意電子教案和課程軟件的制作質(zhì)量、適用對(duì)象和使用方式，防止泛用。

二、在“工程熱力學(xué)”課堂教學(xué)中實(shí)施素質(zhì)教育的實(shí)踐

1．畫(huà)好一張藍(lán)圖――精心設(shè)計(jì)課堂教學(xué)

“凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢”，要把素質(zhì)教育真正融入課堂教學(xué)，我對(duì)“工程熱力學(xué)”課堂教學(xué)進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)，做到了課程全局在胸，每堂課具體步驟有序?qū)嵤＿@種設(shè)計(jì)包括“課堂教學(xué)設(shè)計(jì)框圖”和“工程熱力學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)教案”兩部分。前者是課堂教學(xué)的總體思路和程序設(shè)計(jì)，后者是每一次課的具體實(shí)施方案?！罢n堂教學(xué)設(shè)計(jì)框圖”包括：前次課內(nèi)容回顧與作業(yè)講評(píng)，本次課內(nèi)容提出，本次課內(nèi)容提要，核心知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)講授，知識(shí)點(diǎn)、能力點(diǎn)訓(xùn)練(例題、提問(wèn)、討論)，課堂總結(jié)，布置作業(yè)，本章知識(shí)結(jié)構(gòu)框圖，下次課內(nèi)容提示，填寫(xiě)教學(xué)評(píng)估卡以及大、小循環(huán)反饋等內(nèi)容。

課堂教學(xué)設(shè)計(jì)遵循如下三個(gè)原則：

(1)緊緊圍繞“工程熱力學(xué)”課程的基本概念和基本定律這個(gè)中心，通過(guò)教師講授與師生交流互動(dòng)，讓學(xué)生掌握本課程最基本、最重要、最有用的鮮活知識(shí)，首先給學(xué)生打下能力與素質(zhì)的知識(shí)基礎(chǔ)。課堂教學(xué)設(shè)計(jì)必須牢牢抓住知識(shí)傳授這一主線，帶動(dòng)全局，使全面提高學(xué)生的素質(zhì)的理想目標(biāo)具備堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我們強(qiáng)調(diào)素質(zhì)教育同樣必須重視知識(shí)傳授，“不能在倒洗澡水的時(shí)候把孩子一起倒掉”。我們反對(duì)的是知識(shí)中心主義，反對(duì)把讓學(xué)生“知道”作為教育的最高目標(biāo)，不僅向?qū)W生傳授知識(shí)，而是教會(huì)獲得知識(shí)的方法，教會(huì)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行判斷性、創(chuàng)造性的思考，促進(jìn)其全面充分自由的發(fā)展。

(2)深入挖掘工程熱力學(xué)科學(xué)理論的知識(shí)價(jià)值、能力訓(xùn)練價(jià)值和素質(zhì)培養(yǎng)價(jià)值，力爭(zhēng)做到知識(shí)、能力、素質(zhì)三者并重與有機(jī)結(jié)合，相互滲透，共同施教，力爭(zhēng)使學(xué)生獲得真知、提高能力、升華人格。

(3)總體上要求整個(gè)課程達(dá)到傳授知識(shí)、培養(yǎng)能力和提高素質(zhì)三維教學(xué)目標(biāo)。具體到每一次課還要實(shí)事求是，并不苛求面面俱到，知識(shí)與能力或知識(shí)與品德可能只側(cè)重在二維目標(biāo)，而不是都要達(dá)到三維目標(biāo)。

2．施力于兩個(gè)著力點(diǎn)――愛(ài)國(guó)、創(chuàng)新

一個(gè)人才應(yīng)具有的素質(zhì)一般包括；思想品德素質(zhì)、科學(xué)文化素質(zhì)、專業(yè)素質(zhì)、身體素質(zhì)和心理素質(zhì)五個(gè)方面，其核心是愛(ài)國(guó)主義和創(chuàng)新精神兩個(gè)方面。這也是課

堂素質(zhì)教育應(yīng)著力培養(yǎng)的兩種最基本、最重要的素質(zhì)。本人講授的“工程熱力學(xué)”是自然科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)課，既不能講成脫離知識(shí)傳授的一般的創(chuàng)新理論課，更不能講成說(shuō)教式的思想品德教育課。要特別講究方法，要特別注重效果。為此確定的原則是：潛移默化，潤(rùn)物無(wú)聲，重在滲透，重在熏陶，適時(shí)適度，努力做到“好雨知時(shí)節(jié)，當(dāng)春乃發(fā)生，隨風(fēng)潛入夜，潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”。

(1)培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)主義精神的具體做法是：

在緒論課中，通過(guò)熱能利用在整個(gè)能源利用中地位的闡述使學(xué)生認(rèn)識(shí)研究熱能利用和學(xué)習(xí)工程熱力學(xué)的重要性，向?qū)W生進(jìn)行愛(ài)課程、愛(ài)專業(yè)的教育；通過(guò)對(duì)我國(guó)能源利用現(xiàn)狀的分析增強(qiáng)學(xué)生對(duì)我國(guó)能源的憂患意識(shí)和責(zé)任意識(shí)，激發(fā)學(xué)生為解決我國(guó)能源問(wèn)題而努力學(xué)習(xí)的愛(ài)國(guó)熱情。

在講授熱力循環(huán)等章節(jié)時(shí)，通過(guò)國(guó)內(nèi)外熱能動(dòng)力設(shè)備循環(huán)熱效率的對(duì)比，讓學(xué)生了解我國(guó)用能效率低下、環(huán)境污染嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)，激勵(lì)學(xué)生為改變落后現(xiàn)狀，趕超世界先進(jìn)水平，為國(guó)爭(zhēng)光的雄心壯志。激發(fā)學(xué)生們?yōu)橹腥A民族崛起而發(fā)憤讀書(shū)的愛(ài)國(guó)情懷。

(2)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的具體做法是：

緊密結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維、逆向思維、批判性思維的培養(yǎng)。例如在講如何提高循環(huán)熱效率時(shí)，首先從數(shù)學(xué)上分析，提高熱效率集中體現(xiàn)在狀態(tài)坐標(biāo)圖上循環(huán)封閉線內(nèi)的面積越大越好，則必須從這個(gè)面積出發(fā)向上下左右四周擴(kuò)展開(kāi)來(lái)才能達(dá)到。從基本蒸汽動(dòng)力循環(huán)――朗肯循環(huán)開(kāi)始向上可從提高初溫、初壓入手；向下可從降低背壓，減少循環(huán)熱損失起步；向左可引出抽汽回?zé)嵫h(huán)；向右可引出再熱循環(huán)。通過(guò)這樣的講解，學(xué)生不僅掌握了蒸汽動(dòng)力循環(huán)的全貌及內(nèi)在聯(lián)系，而且也受到發(fā)散性思維的訓(xùn)練和培養(yǎng)。又如在講范德瓦爾狀態(tài)方程時(shí)，著重分析范德瓦爾如何從逆向思維出發(fā)，從原來(lái)的理想氣體模型不考慮分子自身體積、不考慮分子間作用力到反其道而行之，考慮分子自身體積、考慮分子間作用力，從而建立起范德瓦爾實(shí)際氣體狀態(tài)方程，開(kāi)創(chuàng)了實(shí)際氣體狀態(tài)方程研究的先河，使范德瓦爾摘取了諾貝爾獎(jiǎng)的桂冠。這樣的講解，使學(xué)生受到了逆向性思維的啟發(fā)和勇攀科學(xué)高峰的教育。

緊密結(jié)合熱力學(xué)基本概念，基本定律，適當(dāng)介紹熱力學(xué)發(fā)展史和科學(xué)家的生平軼事，借此讓學(xué)生們了解科學(xué)理論的創(chuàng)新方法以及滲透于其中的科學(xué)家的科學(xué)精神。并進(jìn)而引伸我們從中應(yīng)獲得的創(chuàng)新方法的啟示、科學(xué)精神的熏陶以及人生感悟。

緊密結(jié)合熱力學(xué)中尚未解決的理論問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生們來(lái)思考、研究和創(chuàng)新。我常常向同學(xué)們講任何真理都是相對(duì)真理，同樣，我講授的熱力學(xué)理論知識(shí)，也只不過(guò)是真理長(zhǎng)河中的一段溪流，而不是熱力學(xué)的終極真理。這好比一個(gè)完整長(zhǎng)句子中間停頓的逗號(hào)而不是句子最后的句號(hào)。熱力學(xué)理論盡管是一門比較古老、比較完善的學(xué)科，但是它也在不斷發(fā)展進(jìn)化之中。從縱向來(lái)說(shuō)，從可逆過(guò)程熱力學(xué)到不可逆過(guò)程熱力學(xué)，從線性不可逆過(guò)程熱力學(xué)到非線性不可逆過(guò)程熱力學(xué)乃至到耗散結(jié)構(gòu)理論；從橫向來(lái)說(shuō)，從理論熱力學(xué)到工程熱力學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)、生命熱力學(xué)等等?；谶@種認(rèn)識(shí)，我講課的時(shí)候，總是實(shí)事求是地講到某種“逗號(hào)”的程度，而不總是講到“句號(hào)”完結(jié)，力爭(zhēng)講到“問(wèn)號(hào)”的程度，講出問(wèn)題來(lái)。我體會(huì)，一個(gè)會(huì)講課的老師講的課，不只是要讓學(xué)生學(xué)得有趣、有用、還要有疑有思，這個(gè)思就是要培養(yǎng)學(xué)生思維能力，特別是批判性思維能力。

我經(jīng)常給同學(xué)們列舉熱力學(xué)中尚未解決的難題：如微觀可逆性與宏觀不可逆性的矛盾問(wèn)題、平衡狀態(tài)的局限性問(wèn)題、普適精確狀態(tài)方程的研究問(wèn)題，熱動(dòng)裝置中能量利用率最有效提高的途徑問(wèn)題、傳統(tǒng)能量利用方式與環(huán)境相容問(wèn)題以及參數(shù)直接測(cè)量?jī)x器研制問(wèn)題，等等。我列出上述問(wèn)題的目的在于讓同學(xué)們認(rèn)識(shí)到熱力學(xué)本身的不完整，有很多難題等待我們?nèi)ソ鉀Q，讓同學(xué)們破除對(duì)真理的神秘感，給學(xué)生留下足夠的獨(dú)立思考空間，誘導(dǎo)和觸發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造沖動(dòng)，讓學(xué)生們大膽去質(zhì)疑、探究、想象、發(fā)明和創(chuàng)造，去攀登科學(xué)高峰。

3．抓住三個(gè)環(huán)節(jié)

(1)了解學(xué)生，因材施教。老師只有真正了解學(xué)生，才能因材施教，收到好的效果，我采用三個(gè)具體作法：

①通過(guò)《學(xué)生情況調(diào)查表》了解每一個(gè)學(xué)生的全面狀況。解掌握學(xué)生的家庭背景，學(xué)習(xí)經(jīng)歷，接受能力，學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，專業(yè)思想，特長(zhǎng)愛(ài)好與不足，人生志向與理想，便于老師有的放矢的組織教學(xué)活動(dòng)，真正做到因材施教，幫助每個(gè)學(xué)生更好地成長(zhǎng)成才。對(duì)于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差、生活困難的學(xué)生，給予更多的關(guān)心和幫助。

②通過(guò)每次課后讓學(xué)生填寫(xiě)《工程熱力學(xué)課堂教學(xué)評(píng)估卡》，了解教與學(xué)的情況。為節(jié)省學(xué)生填卡時(shí)間，評(píng)估卡只調(diào)查三個(gè)方面情況：a．在今天課堂上，你學(xué)到的最重要的東西是什么(包括知識(shí)、能力、素質(zhì))?b．你心里仍舊存在的最大問(wèn)題是什么?c．我今天的講授中最模糊的是什么?通過(guò)評(píng)估卡我既可及時(shí)改進(jìn)自己的教學(xué)工作，又能及時(shí)了解學(xué)生思想動(dòng)態(tài)。三年來(lái)我收上來(lái)的教學(xué)評(píng)估卡有三千多張，對(duì)改進(jìn)我的教學(xué)幫助很大。

③與每個(gè)學(xué)生談心，努力走進(jìn)學(xué)生心里，做學(xué)生的益友良師。我不僅努力做到育人寓教書(shū)之中，我還努力做到師愛(ài)于課堂內(nèi)外。我堅(jiān)持與每個(gè)學(xué)生促膝談心，真誠(chéng)地與學(xué)生交流，談學(xué)習(xí)、談理想、談生活……并且在談心中不失時(shí)機(jī)地對(duì)學(xué)生加以引導(dǎo)和點(diǎn)撥。

篇10

關(guān)鍵詞：熱物理 熱學(xué) 熱統(tǒng) 整合

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）02（b）-0196-01

我校應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)被評(píng)為自治區(qū)品牌專業(yè)，“熱物理課程”是專業(yè)課教學(xué)中的一個(gè)大的教學(xué)系列，包括基礎(chǔ)物理的“熱學(xué)”和理論物理的“熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)”（簡(jiǎn)稱“熱統(tǒng)”），屬于本專業(yè)的專業(yè)主干課，這兩門課程均是研究與熱現(xiàn)象有關(guān)的性質(zhì)和規(guī)律，分別從宏觀和微觀角度分析熱現(xiàn)象的理論和相關(guān)物性性能，兩課程內(nèi)容承前啟后，互有聯(lián)系，但也有很多的重疊。在高等教育教學(xué)改革不斷推進(jìn)的今天，在我校實(shí)行學(xué)分制、要求減少學(xué)生上課學(xué)時(shí)的背景下，怎樣整合兩門課程，優(yōu)化內(nèi)容設(shè)置，達(dá)到高效的教學(xué)目標(biāo)，是我們應(yīng)該考慮的一個(gè)問(wèn)題。

1.整合的意義

我校應(yīng)用物理專業(yè)分別在大一下學(xué)期和大三上學(xué)期開(kāi)設(shè)“熱學(xué)”和“熱統(tǒng)”課程，所用教材是當(dāng)前國(guó)內(nèi)高校采用較多的李椿等主編的《熱學(xué)》和汪志誠(chéng)主編的《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理》，開(kāi)課學(xué)時(shí)較多，采用板書(shū)和多媒體結(jié)合教學(xué)的方式，考試為閉卷考試，但“熱統(tǒng)”考試題目中有近一半的考題還會(huì)涉及到“熱學(xué)”的內(nèi)容。

所用教材中《熱學(xué)》包括宏觀理論、微觀理論和物性學(xué)三大部分，結(jié)構(gòu)上是統(tǒng)計(jì)物理學(xué)初步，之后是熱力學(xué)基礎(chǔ)，最后是物態(tài)與相變；《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理》內(nèi)容涵蓋熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理兩個(gè)部分，其中熱力學(xué)部分的內(nèi)容主要是熱力學(xué)的基本定律、熱力學(xué)函數(shù)、相平衡與化學(xué)平衡等；統(tǒng)計(jì)物理學(xué)部分的內(nèi)容主要是玻耳茲曼系統(tǒng)、玻色系統(tǒng)和費(fèi)米系統(tǒng)，及微正則分布、巨正則分布和正則分布等。其中，“熱統(tǒng)”課程中熱力學(xué)部分和統(tǒng)計(jì)物理部分內(nèi)容各占總內(nèi)容的45%和55%。而“熱學(xué)”和“熱統(tǒng)”課程中涉及到的熱力學(xué)部分的內(nèi)容重復(fù)率達(dá)1/3，如溫度、平衡態(tài)、物態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律、熱容量、焓、熱力學(xué)第二定律、熵、卡諾定理等內(nèi)容涉及到重復(fù)；統(tǒng)計(jì)物理部分的內(nèi)容重復(fù)率達(dá)1/4，如能均分定理、麥克斯韋分布、等概率原理、玻耳茲曼統(tǒng)計(jì)等內(nèi)容有重復(fù)。其中涉及到的麥克斯韋分布、氣體分子動(dòng)理論、輸運(yùn)現(xiàn)象、熱力學(xué)定律、熵、玻耳茲曼分布等內(nèi)容重復(fù)尤為明顯?？梢?jiàn)，這兩門課程之間存在著內(nèi)容重復(fù)的問(wèn)題，導(dǎo)致講授時(shí)浪費(fèi)許多時(shí)間去講解相同的內(nèi)容，不利于學(xué)生更好的連貫、系統(tǒng)地學(xué)習(xí)?！盁釋W(xué)”作為“熱統(tǒng)”的初級(jí)基礎(chǔ)，學(xué)生在學(xué)習(xí)了“熱學(xué)”后，對(duì)“熱學(xué)”中的兩種研究方法所形成的兩部分理論體系還不是很清晰，把二者整合起來(lái)有利于幫助學(xué)生建立一個(gè)清晰的熱物理理論輪廓。另外，“熱學(xué)”是在一年級(jí)開(kāi)設(shè)，“熱統(tǒng)”要等到三年級(jí)，這樣對(duì)教學(xué)也會(huì)造成不便，整合后可以使教學(xué)自然連貫，讓學(xué)生全面、系統(tǒng)地學(xué)習(xí)“熱學(xué)”與“熱統(tǒng)”的基本思想、研究方法以及當(dāng)今學(xué)科前沿相關(guān)技術(shù)。而且，通過(guò)對(duì)兩門課程重復(fù)內(nèi)容的整合，可以節(jié)約出近1/4課時(shí)，這應(yīng)該是新時(shí)期下課程教學(xué)改革的重要手段之一。

2.整合的目標(biāo)

“熱學(xué)”與“熱統(tǒng)”課程整合是為了形成一個(gè)新的有機(jī)體，首先，要保證整合后原有知識(shí)體系的系統(tǒng)性和完整性不被破壞，即以熱物理學(xué)的基本概念、定律、研究方法為主線，突出學(xué)科重點(diǎn)及特色；其次，還需整合教學(xué)的基本規(guī)律及學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，合理地處理好每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的先后順序，使學(xué)生的認(rèn)知能力具有階段性、漸進(jìn)性和層次性的特點(diǎn)，以便更好地學(xué)習(xí)這一系列課程；最后，把與課程體系有關(guān)的科研新進(jìn)展、新成果、新方法及新理論充實(shí)到整合后的內(nèi)容體系當(dāng)中，便于學(xué)生了解熱物理學(xué)在近代科學(xué)技術(shù)研究中的重要作用、開(kāi)闊視野、增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

因此，整合的目標(biāo)就是在保證知識(shí)體系完整的同時(shí)，對(duì)內(nèi)容的選取貫徹少而精的原則、避免內(nèi)容的簡(jiǎn)單重復(fù)，同時(shí)還加大了課程的信息量、減少了課程的學(xué)時(shí)數(shù)。另外，減少重復(fù)性還可以避免學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高其學(xué)習(xí)效率。

3.整合的方法

為了使學(xué)生有一個(gè)循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)接受過(guò)程，“熱學(xué)”與“熱統(tǒng)”課程還是采取獨(dú)立分開(kāi)教學(xué)，可以在連續(xù)的兩個(gè)學(xué)期內(nèi)完成教學(xué)。在教學(xué)過(guò)程中，采用兩本教材，對(duì)相同、重復(fù)的內(nèi)容進(jìn)行合二為一的整合教學(xué)?！盁釋W(xué)”課程中主要講授熱力學(xué)基礎(chǔ)和統(tǒng)計(jì)物理學(xué)基礎(chǔ)，使學(xué)生有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，這部分內(nèi)容也比較簡(jiǎn)單，容易掌握。主要涉及的內(nèi)容包括熱力學(xué)基礎(chǔ)部分的以熱力學(xué)定律為主線全面介紹溫度、內(nèi)能、熵、焓等態(tài)函數(shù)及其簡(jiǎn)單應(yīng)用，其中還要突出熵在熱力學(xué)中的作用，涉及到其微觀實(shí)質(zhì)時(shí)，還應(yīng)向?qū)W生引入信息熵、社會(huì)熵和生物熵等知識(shí)；而在統(tǒng)計(jì)物理基礎(chǔ)部分，主要突出統(tǒng)計(jì)思想、統(tǒng)計(jì)方法及“漲落”的必然性，內(nèi)容主要包括理想氣體的壓強(qiáng)、溫度的統(tǒng)計(jì)解釋及意義、能均分定理及理想氣體的內(nèi)能、麥克斯韋玻耳茲曼統(tǒng)計(jì)分布、氣體分子的碰撞輸運(yùn)過(guò)程等?！盁峤y(tǒng)”課程中主要講授相變理論、近獨(dú)立粒子的描述、玻耳茲曼統(tǒng)計(jì)、玻色統(tǒng)計(jì)和費(fèi)米統(tǒng)計(jì)、系綜理論、漲落理論、非平衡態(tài)統(tǒng)計(jì)理論等。事實(shí)上，熱物理中的宏觀理論和微觀理論相符相稱、不可分割，在運(yùn)用統(tǒng)計(jì)物理研究宏觀過(guò)程的規(guī)律時(shí)，勢(shì)必也會(huì)應(yīng)用熱力學(xué)函數(shù)、公式和相應(yīng)的方法，使學(xué)生得到相應(yīng)的訓(xùn)練。

在教學(xué)過(guò)程中，適當(dāng)加入一些與熱物理相關(guān)的科學(xué)前沿內(nèi)容和交叉學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)，采取專題講座的形式進(jìn)行講解，這樣可以使學(xué)生了解到所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和當(dāng)今科學(xué)前沿的聯(lián)系，擴(kuò)大知識(shí)面，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使教材內(nèi)容更加豐富充實(shí)；還可以把現(xiàn)代工程技術(shù)中的問(wèn)題引入到一些例題分析中，體現(xiàn)熱物理在實(shí)際中的廣泛應(yīng)用和社會(huì)價(jià)值。