導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇熱力學(xué)教學(xué)，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：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)際問題，物性數(shù)據(jù)的計(jì)算是本課程的重要內(nèi)容，因?yàn)檫^程工程的研究、設(shè)計(jì)、操作與優(yōu)化中都離不開物性數(shù)據(jù)。從容易測量的性質(zhì)推算如U、H、S等難測量的性質(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。

篇2

【中圖分類號】G712

一、工程熱力學(xué)的特點(diǎn)

工程熱力學(xué)是熱能與動(dòng)力工程、化工機(jī)械及油氣儲(chǔ)運(yùn)等許多工科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是這些專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行專業(yè)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，在高等院校教學(xué)工作中占有重要地位。工程熱力學(xué)是熱力學(xué)最早的一個(gè)分支，主要是研究熱能與其它能量之間相互轉(zhuǎn)換規(guī)律及其應(yīng)用的一門學(xué)科。工程熱力學(xué)包含的內(nèi)容較多、理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)、熱力學(xué)理論和公式較繁雜、很多內(nèi)容比較抽象，對于剛接觸這門課的許多大學(xué)生來說是非常難的一門課程。雖然工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)同為專業(yè)基礎(chǔ)課程，但其學(xué)習(xí)難度要遠(yuǎn)高于傳熱學(xué)，因?yàn)閭鳠釋W(xué)的主要內(nèi)容就是傳導(dǎo)、對流和輻射等三種傳熱方式，而工程熱力學(xué)中既包括熱力學(xué)三大定律、各種工質(zhì)的熱物理性質(zhì)，還包括郎肯循環(huán)等各種熱力循環(huán)?；诠こ虩崃W(xué)學(xué)科的上述特點(diǎn)，必須積極探討工程熱力學(xué)課程的有效教學(xué)方法，不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，達(dá)到真正掌握工程熱力學(xué)知識的目的。

二、工程熱力學(xué)的教學(xué)方法

要做好工程熱力學(xué)的教學(xué)工作，必須改進(jìn)傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方法，通過教學(xué)法的改進(jìn)來不斷增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和對知識的理解掌握程度。筆者根據(jù)自己多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為在工程熱力學(xué)的教學(xué)過程中可以采用以下幾點(diǎn)策略。

1、明確工程熱力學(xué)教學(xué)的目的

在教學(xué)的過程中，老師應(yīng)該對工程熱力學(xué)有一個(gè)明確的定位。工程熱力學(xué)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，因此教學(xué)的首要目的是讓學(xué)生對工程熱力學(xué)的知識有比較牢固的掌握。但與此同時(shí)，老師應(yīng)該對教學(xué)目標(biāo)有更高的要求，由于工程熱力學(xué)的特點(diǎn)，學(xué)好這門課非常有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和分析問題、解決問題的能力，也就是說可以通過這門課使學(xué)生學(xué)會(huì)分析問題的方法，為他們今后的工作和科研打下良好的基礎(chǔ)。雖然高職院校的學(xué)生底子普遍比較薄弱，但通過正確的引導(dǎo)也會(huì)使他們在學(xué)好課本知識的同時(shí)使自己的綜合素質(zhì)得到提高。如在學(xué)習(xí)熵的概念時(shí)，由于這個(gè)概念比較抽象，很多學(xué)生可能會(huì)比較困惑，這時(shí)老師應(yīng)將課本內(nèi)容與社會(huì)現(xiàn)象相結(jié)合，組織大家辯論社會(huì)的發(fā)展符不符合孤立系統(tǒng)熵增原理。同學(xué)們通過積極的辯論，不僅可以加深對熱力學(xué)中熵的概念的理解，而且也提高了他們學(xué)習(xí)熱力學(xué)的興趣，鍛煉了他們的思維能力，使教學(xué)效果得到顯著提升。

2、在教學(xué)過程中運(yùn)用好現(xiàn)代教學(xué)手段

現(xiàn)代技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的發(fā)展使得多媒體教學(xué)的應(yīng)用也越來越普遍，但與此同時(shí)也出現(xiàn)了許多問題需要解決，最典型的就是多媒體教學(xué)成了老師的閱讀式教學(xué)和學(xué)生的瀏覽式教學(xué)，一堂課下來學(xué)生并沒有收獲多少東西。因此，在多媒體教學(xué)的過程中老師必須要認(rèn)真準(zhǔn)備自己的電子教案。在電子教案的制作過程中必須要根據(jù)工程熱力學(xué)課程的特點(diǎn)引入大量的信息和動(dòng)畫，這樣便于學(xué)生對所學(xué)的內(nèi)容有一個(gè)直觀的認(rèn)識，如在學(xué)習(xí)郎肯循環(huán)時(shí)，通過向?qū)W生進(jìn)行動(dòng)畫演示，可以使學(xué)生對該循環(huán)的流程和循環(huán)過程中所涉及到的設(shè)備有一個(gè)非常清楚的了解。另外，在制作多媒體課件的時(shí)候，老師必須要注意揚(yáng)長避短，大到內(nèi)容的收集與調(diào)整、小到字體的顏色與大小等問題必須要認(rèn)真對待。在多媒體教學(xué)的過程中必須將老師、學(xué)生、課件及教材作為一個(gè)有機(jī)的整體來考慮，使教師成為整個(gè)教學(xué)過程的組織者、學(xué)生成為工程熱力學(xué)知識的主動(dòng)構(gòu)建者，多媒體僅僅是教學(xué)的工具和輔助手段，并不能替代教師的作用，教學(xué)過程中仍然要以老師為主導(dǎo)和學(xué)生為主體。

3、積極在課堂教學(xué)中開展“研究型”學(xué)習(xí)的模式

高等職業(yè)院校培養(yǎng)的是實(shí)踐性和應(yīng)用性比較強(qiáng)的人才，因此在課堂教學(xué)中必須貫徹“學(xué)以致用”的教學(xué)理念。就以熱力學(xué)第二定律的學(xué)習(xí)為例，雖然熱力學(xué)第二定律僅僅是簡單的一句話，但該定律卻是用來判斷熱力過程能否進(jìn)行的重要依據(jù)。利用該定律學(xué)生很容易對基本的物理現(xiàn)象進(jìn)行判斷，如熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體等。但在熱力系統(tǒng)比較復(fù)雜的情況下，很多學(xué)生往往不知如何下手去判斷該過程能不能進(jìn)行。在進(jìn)行該部分內(nèi)容的教學(xué)時(shí)老師應(yīng)多結(jié)合具體的案例，讓學(xué)生根據(jù)課本的知識去判斷有些表面看起來可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的熱力過程能不能實(shí)現(xiàn)。如可以讓學(xué)生討論汽輪機(jī)做完功的乏汽有沒有利用的價(jià)值，因?yàn)檫@是很多沒有學(xué)過工程熱力學(xué)的人經(jīng)常會(huì)提出的問題，要解決這個(gè)問題，就需要學(xué)生有一個(gè)宏觀的思維，對郎肯循環(huán)的整個(gè)過程有深入的了解，多進(jìn)行類似的“研究型”學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生將自己的所學(xué)用到實(shí)踐中去，真正達(dá)到學(xué)以致用的目的。

4、教學(xué)手段多樣化，提高學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力

一個(gè)好的老師教給學(xué)生的是終身學(xué)習(xí)的能力，而不僅僅是給學(xué)生書本上的知識。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，知識更新的速度越來越快。高職院校的學(xué)生畢業(yè)后大部分從事的都是一線的技術(shù)工作，由于技術(shù)更新?lián)Q代的速度非?？欤虼诉@就對他們的學(xué)習(xí)能力提出了更高的要求。由于工程熱力學(xué)的內(nèi)容十分豐富，并且只要涉及到能源的行業(yè)都能用上工程熱力學(xué)的知識，這為工程熱力學(xué)教學(xué)手段的多樣化提供了非常便利的條件。在教學(xué)過程中除了讓學(xué)生學(xué)好課本知識和進(jìn)行必要的習(xí)題訓(xùn)練外，可以給學(xué)生布置實(shí)踐性比較強(qiáng)的大作業(yè)，大作業(yè)的形式可以多種多樣。如可以讓學(xué)生就熱力學(xué)中的某個(gè)熱點(diǎn)問題進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研，根據(jù)自己查找的資料寫成報(bào)告；在學(xué)習(xí)完熱力學(xué)中的主要熱力循環(huán)過程以后可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)理論上可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的熱工設(shè)備等；另外，還可以讓學(xué)生針對某個(gè)企業(yè)的能耗特點(diǎn)進(jìn)行分析，找出其中潛在的節(jié)能潛力并提出實(shí)現(xiàn)的方案等。通過以上多種多樣的教學(xué)手段，不僅可以使學(xué)生對基本的理論知識有了更好的掌握，而且也真正培養(yǎng)了他們的綜合學(xué)習(xí)能力，對他們順利完成大學(xué)學(xué)業(yè)及今后的工作都有著巨大的幫助作用。

三、結(jié)語

結(jié)合自己多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從幾個(gè)方面提出了做好工程熱力學(xué)教學(xué)工作的措施。由于篇幅所限，僅就幾個(gè)主要方面展開論述，希望能為從事工程熱力學(xué)教學(xué)工作的大學(xué)老師提供一些有益的參考。

篇3

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（a）-0164-01

工程熱力學(xué)是本?；W(xué)院油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。其內(nèi)容抽象，概念多，邏輯嚴(yán)密，各部分內(nèi)容相互滲透交叉。該課程不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程提供基礎(chǔ)理論，培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)，而且也為今后從事與熱有關(guān)的設(shè)計(jì)、管理等方面的技術(shù)工作和學(xué)習(xí)研究奠定了基礎(chǔ)[1～2]。根據(jù)我校專業(yè)教學(xué)改革和該課程的特點(diǎn)，對課程教學(xué)改革的一些措施加以探討。

1 教材選擇

考慮到油氣儲(chǔ)運(yùn)工程自身專業(yè)特點(diǎn)和本校實(shí)際情況，并通過對幾屆學(xué)生的教學(xué)效果的分析比較，選用了沈維道等編寫的工程熱力學(xué)第4版作為教材，并結(jié)合工程熱力學(xué)備課組對課程整體教學(xué)思路和脈絡(luò)的商討與把握，調(diào)整并更新了一部分內(nèi)容。

2 學(xué)習(xí)方法

2.1 強(qiáng)化理解記憶

工程熱力學(xué)的一些概念，如熱力循環(huán)較為抽象，難以記憶。但如果在理解了循環(huán)和狀態(tài)參數(shù)的本質(zhì)后，可以牢固掌握任何循環(huán)后各種狀態(tài)參數(shù)都恢復(fù)到初始狀態(tài)，從而有利于加深正確的記憶。對于熱力學(xué)第一、第二定律而言，重點(diǎn)放在定律的實(shí)質(zhì)及其應(yīng)用，第一定律應(yīng)強(qiáng)調(diào)定律的普適性，第二定律應(yīng)強(qiáng)調(diào)對生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)意義。在氣體和蒸汽的流動(dòng)過程別應(yīng)留意背壓對流動(dòng)的影響及流動(dòng)不可逆對流動(dòng)計(jì)算的影響等。

2.2 勤于思考

學(xué)習(xí)過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)中都應(yīng)主動(dòng)多問“為什么”，在每一階段可以做一些總結(jié)、歸納。這樣不僅可以改善學(xué)習(xí)效果，更可以培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣而受益終身。同時(shí)也要積極參與課堂討論，勇于表達(dá)自己的觀點(diǎn)，這也是自己努力思考并使自己思維條理化的過程。而傾聽其他同學(xué)的觀點(diǎn)也可擴(kuò)大思路，使所學(xué)的知識掌握得更牢固深入，這對學(xué)好課程及能力培養(yǎng)都有極大的幫助。

2.3 認(rèn)真完成作業(yè)

習(xí)題是學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)，獨(dú)立完成作業(yè)對于加深課程內(nèi)容理解非常重要。在解題過程中，要重視思路，重點(diǎn)培養(yǎng)抽象演化、解決問題的能力。除了完成指定的作業(yè)以外，還可以自己增加課后思考題和其它習(xí)題的訓(xùn)練。

2.4 珍惜實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

實(shí)驗(yàn)課是工程熱力學(xué)教學(xué)課程中的重要環(huán)節(jié)，本校課程安排了噴管內(nèi)氣體流動(dòng)特性、空氣定壓比熱容的測定等四個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前務(wù)必認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，寫好預(yù)習(xí)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)真操作，作好記錄，仔細(xì)觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)后認(rèn)真、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

2.5 參考書及網(wǎng)絡(luò)資源

工程熱力學(xué)是技術(shù)基礎(chǔ)課程，各種相關(guān)資源十分豐富也較容易獲得。就參考書而言，學(xué)生可以結(jié)合自身的實(shí)際情況，選讀一兩本參考書，從而幫助從不同角度加深對課程教學(xué)內(nèi)容的理解。此外，還有一些精品課程網(wǎng)絡(luò)資源可以借鑒。

3 教學(xué)改革措施

教學(xué)質(zhì)量優(yōu)劣是教學(xué)改革目標(biāo)是否實(shí)現(xiàn)的重要指標(biāo)。所以采用靈活多樣的教學(xué)方式，使學(xué)生更簡單、快捷的掌握基本理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，才能提高教學(xué)質(zhì)量[3]。

3.1 激發(fā)興趣 重點(diǎn)突出

激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，多聯(lián)系平時(shí)生活上和生產(chǎn)中較為熟悉的一些實(shí)例，讓學(xué)生感到能夠?qū)W以致用。如講到水蒸氣的熱力性質(zhì)時(shí)，聯(lián)系電廠中鍋爐內(nèi)水蒸氣的定壓發(fā)生過程；講到壓氣機(jī)的熱力過程，就可以結(jié)合路經(jīng)榆林市的靖西輸氣管道中壓氣站的實(shí)例展開分析。講到噴管，可以聯(lián)系火箭發(fā)射時(shí)的尾噴管等。這樣學(xué)生聽著才會(huì)饒有興趣且印象較深。

工程熱力學(xué)內(nèi)容多，學(xué)時(shí)有限，教學(xué)中無法將知識點(diǎn)完全覆蓋，所以必須有所側(cè)重，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)對相關(guān)內(nèi)容重點(diǎn)講解[4]。如理論應(yīng)用部分中氣體和蒸汽的流動(dòng)這部分內(nèi)容將對油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè)在天然氣及城市配氣中的工藝設(shè)計(jì)、管理等方面的專業(yè)課學(xué)習(xí)有重要幫助，因而這部分內(nèi)容就作為重點(diǎn)詳講，適當(dāng)拓展與深挖。

3.2 突出主觀能動(dòng)性

在教學(xué)中發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，逐步實(shí)現(xiàn)“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的積極改變。教師一方面從正確的角度進(jìn)行引導(dǎo)和教育；另一方面也需要采用互動(dòng)式教學(xué)等輔助形式以形成較好的課堂氣氛，使得教學(xué)過程良性循環(huán)。

3.3 用好多媒體

借助學(xué)校完善的多功能教室進(jìn)行輔助教學(xué)，可以起事半功倍的效果[5]。工程熱力學(xué)有許多工程實(shí)際問題，如內(nèi)燃機(jī)循環(huán)、蒸汽動(dòng)力循環(huán)等，可借助多媒體技術(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示，更生動(dòng)、直觀地體現(xiàn)熱力學(xué)的應(yīng)用。

4 結(jié)論

工程熱力學(xué)是一門概念多，難理解的課程。通過教學(xué)內(nèi)容的改革與實(shí)踐，教學(xué)內(nèi)容更符合我校的實(shí)際狀況。通過教學(xué)方法的改革與實(shí)踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理論聯(lián)系實(shí)際的能力在增強(qiáng)的同時(shí)，教師的教學(xué)水平也得到了提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 譚羽飛.運(yùn)用遷移規(guī)律進(jìn)行《工程熱力學(xué)》教學(xué)改革的實(shí)踐[J].黑龍江高教研究，2002（6）.

[2] 王華.工程熱力學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐與探索[J].教育與職業(yè)，2009（18）.

篇4

中圖分類號：G642.0?搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）33-0053-02

《工程熱力學(xué)》、《傳熱學(xué)》和《流體力學(xué)》是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的必修基礎(chǔ)課，在這三門課的授課與學(xué)習(xí)中，《工程熱力學(xué)》被反映既難教又難學(xué)。針對這個(gè)現(xiàn)象，我們進(jìn)行了初步研究。

一、課程教學(xué)的現(xiàn)狀及普遍的問題

1.學(xué)生對概念模糊，核心理論掌握的不透徹。課程的特點(diǎn)可用“概念抽象、公式多、內(nèi)容復(fù)雜”加以概括。例如，就功的概念來講，分為膨脹功、流動(dòng)功、推動(dòng)功、技術(shù)功、軸功和容積功等，每個(gè)相關(guān)概念都有計(jì)算公式，在不同的條件下又有著相互的聯(lián)系，掌握起來極易混淆。同時(shí)，許多抽象概念，學(xué)生不易接受，很難深入理解。如“焓”、“熵”、“干空氣”、“濕空氣的含濕量”等。

2.公式繁多，不好記憶。由于與工程實(shí)際緊密結(jié)合，同時(shí)又有多種表達(dá)式，使一個(gè)公式在不同的使用工況下，就可以衍生出多個(gè)公式。僅熱力學(xué)第一定律的開口系統(tǒng)能量方程，就分為非穩(wěn)定流動(dòng)的微分表達(dá)式、非穩(wěn)定流動(dòng)的過程表達(dá)式、穩(wěn)定流動(dòng)的微分表達(dá)式、穩(wěn)定流動(dòng)的過程的表達(dá)式、對于單位工質(zhì)的穩(wěn)定流動(dòng)的微元表達(dá)式和對于單位工質(zhì)的穩(wěn)定流動(dòng)的過程表達(dá)式。很難死記硬背來記住這些公式，更不能熟練的應(yīng)用了。

3.內(nèi)容較多，對理論知識的理解難以深入《工程熱力學(xué)》主要內(nèi)容大致可以分為兩個(gè)方面：基本理論部分及基本理論應(yīng)用部分。基本理論部分包括：工質(zhì)的性質(zhì)、熱力學(xué)第一定律及熱力學(xué)第二定律等內(nèi)容?；纠碚摰膽?yīng)用部分主要是將熱力學(xué)的基本理論應(yīng)用于各種熱力裝置的工作過程并對氣體和蒸汽循環(huán)、制冷循環(huán)、熱泵循環(huán)、噴管及擴(kuò)壓管等進(jìn)行熱力分析及計(jì)算，探討能量轉(zhuǎn)換效果的因素以及提高轉(zhuǎn)換效率的途徑與方法等。

二、針對問題進(jìn)行的嘗試

1.合理選擇教材和教材的重點(diǎn)，對教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化。要針對學(xué)生的接受能力，及教材涉及的基本內(nèi)容。選擇科學(xué)性、先進(jìn)性、啟發(fā)性、實(shí)用性和對我國教學(xué)的適用性的教材。同時(shí)，對課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合與優(yōu)化。在課堂的短時(shí)間內(nèi)，主要講授基本理論部分及基本理論應(yīng)用部分中的水蒸汽、濕空氣、制冷循環(huán)等內(nèi)容。余下的內(nèi)容選擇介紹基本知識點(diǎn)，對于有興趣的同學(xué)課下給予詳細(xì)的點(diǎn)撥。

2.通過理論聯(lián)系實(shí)際，使抽象的問題轉(zhuǎn)化為形象的問題引起同學(xué)的興趣。學(xué)生理解抽象思維的巨大作用，可以提起學(xué)生使用抽象思維的興趣和習(xí)慣。抽象的思維永遠(yuǎn)是源于形象的實(shí)物的，因此介紹抽象思維時(shí)一定交代抽象的源頭，進(jìn)而闡明抽象的意義。比如濕空氣的含濕量的概念是含有1千克干空氣的濕空氣中所含有的水蒸氣的質(zhì)量。實(shí)際1千克是一個(gè)定語，真正含有水蒸氣的是干空氣和水蒸氣混合氣體。含濕量之所以沒有規(guī)定成為1千克濕空氣含有的水蒸氣的質(zhì)量，理解清楚，便可以更好的應(yīng)用在將來的濕空氣的相關(guān)計(jì)算上。這正是用抽象思維來分析和解決問題的優(yōu)勢，進(jìn)而使解決的問題簡單直觀。

3.合理安排和及時(shí)調(diào)整課堂進(jìn)程和內(nèi)容，增強(qiáng)課堂教學(xué)的邏輯性。首先，回顧學(xué)過的相關(guān)知識點(diǎn)，為本次課堂內(nèi)容做鋪墊。一般以提問結(jié)合總結(jié)的方式進(jìn)行，時(shí)間控制在5~10分鐘左右。其次，交代本次課程知識點(diǎn)能夠解決的而以前沒有解決的問題，簡單介紹具有思維挑戰(zhàn)的難點(diǎn)問題。這樣學(xué)生會(huì)有目的的帶著興趣來參與到課堂的互動(dòng)中。每節(jié)課上講新課程的時(shí)間控制在25~30分鐘，余下10分鐘左右的時(shí)間讓學(xué)生進(jìn)行總結(jié)和問題討論，使學(xué)生解決可以馬上理解的實(shí)際問題和現(xiàn)象，進(jìn)而使學(xué)生得到成就感。最后，拋出相關(guān)難點(diǎn)問題，激起學(xué)生在課下進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣。

4.師生的互動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。課堂的主體是學(xué)生，中心是教師。教師可以使復(fù)雜的問題簡單化；抽象的問題直觀化；枯燥的問題生動(dòng)化。這就需要吸引學(xué)生的注意力，吸引注意力的方法一種是教師的課堂強(qiáng)制力，一種是教師的授課魅力。課堂的強(qiáng)制力則需要進(jìn)行課堂互動(dòng)進(jìn)行保障，緊緊抓住同學(xué)的注意力。當(dāng)學(xué)生注意力被課堂內(nèi)容深深吸引時(shí)，教師的課堂魅力自然就不斷提升，并且良性循環(huán)。

5.有效的利用多媒體的授課手段。多媒體教學(xué)能提供豐富多彩的圖文聲像，可以將多種教材和參考書上的知識結(jié)合在一起，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，集中課堂的注意力，培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際工程問題的能力。例如，壓氣機(jī)的工作過程，做成動(dòng)畫進(jìn)行演示，學(xué)生不但可以深刻理解壓氣機(jī)的工作過程由三個(gè)不同的過程組成，還可以在演示的同時(shí)看到氣體狀態(tài)在P-V圖上的位置。演示使問題直觀和簡單，難點(diǎn)將不是難點(diǎn)。

6.提高學(xué)生快速掌握和運(yùn)用圖表解決問題的能力。圖表的作用就是使復(fù)雜的問題簡單化。本專業(yè)的學(xué)生參加工作后需要的一項(xiàng)重要技能就是應(yīng)用圖表。所以快速準(zhǔn)確的認(rèn)識、掌握和運(yùn)用圖表是本專業(yè)教師需要培養(yǎng)學(xué)生的一項(xiàng)重要技能。《工程熱力學(xué)》中涉及的圖有：理想氣體的P-V圖、T-S圖；水蒸氣的P-T圖、P-V圖、T-S圖、H-S圖；濕空氣的H-D圖；動(dòng)力循環(huán)的P-V圖、T-S圖、H-S圖；制冷循環(huán)的P-V圖、T-S圖、和P-V圖lgP-H圖等。其中圖中的參數(shù)最多的可同時(shí)達(dá)到6種。這些復(fù)雜的內(nèi)容靠死記硬背是不可能記住的，就更談不上運(yùn)用了。這需要同學(xué)對書里的知識點(diǎn)深刻理解并能聯(lián)系成為有機(jī)的整體，進(jìn)而理解圖表的每個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系，最終準(zhǔn)確的應(yīng)用。

7.引導(dǎo)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋磉_(dá)?！豆こ虩崃W(xué)》課程的特點(diǎn)可用“概念抽象、公式多、內(nèi)容復(fù)雜”加以概括。先解決基礎(chǔ)的問題才能合理的利用到實(shí)際中去，解決基礎(chǔ)的問題就需要要求學(xué)生科學(xué)的、詳細(xì)的、清晰的書寫解題的過程，使自己的思路以書面的形式嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋磉_(dá)。

對于《工程熱力學(xué)》的課程，我們應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，適時(shí)更新和調(diào)整，使學(xué)生在課程中得到鍛煉，逐漸學(xué)會(huì)抽象思維，喜愛抽象思維；學(xué)會(huì)聯(lián)系地看待問題，聯(lián)系地解決問題，提高理解和運(yùn)用圖表的能力；養(yǎng)成清晰的解題過程，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖鍪铝?xí)慣；最后，善于把復(fù)雜抽象的問題簡單化。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

中圖分類號：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Research and Practice of Teaching Method on "Engineering Thermodynamics"

ZHANG Yong, LIU Yiwen, FU Lijuan

(Chongqing Automobile Institute, Chongqing University of Technology, Chongqing 400054)

Abstract Engineering thermodynamics the basic course is to train engineering students' scientific quality in the 21st century, but also important technology-based course of heat and power engineering and related fields. Articles with "thick foundation, wide caliber" of education reform ideas, the teaching practice, from the curriculum, teaching content, teaching methods and means of performance evaluation, etc., made a number of reform ideas and methods. Teaching should be a clear learning objective, integration of knowledge structure, and update course content to highlight and to grasp the dynamic interdisciplinary research, focusing on integrating theory with practice, to strengthen the practice of teaching, in order to facilitate a comprehensive evaluation of teaching quality.

Key words engineering thermodynamics; teaching methods; teaching quality; practice

工程熱力學(xué)是一門以熱力學(xué)普遍原理為基礎(chǔ)，講述熱能與其他形式能量（主要是機(jī)械能）之間的轉(zhuǎn)換規(guī)律及其工程應(yīng)用的基礎(chǔ)學(xué)科，是動(dòng)力、能源、機(jī)械、材料、航空航天、生物（醫(yī)學(xué)）、化學(xué)以及環(huán)境工程等專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課，也是培養(yǎng)21世紀(jì)工科學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的公共基礎(chǔ)課。

然而長期以來，由于工程熱力學(xué)的概念抽象、理論深?yuàn)W，對知識的理解和掌握有一定的難度，造成教師不易教，學(xué)生也不易學(xué)。學(xué)生對很多概念似懂非懂，缺乏學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果欠佳。顯然，如何教好“工程熱力學(xué)”，使學(xué)生掌握熱力學(xué)基本原理及其工程應(yīng)用，已成為該課程教學(xué)的關(guān)鍵。

1 課程特點(diǎn)及學(xué)習(xí)中存在的問題

工程熱力學(xué)是以熱力學(xué)普遍原理為基礎(chǔ)，針對具體問題采用抽象、概括、簡化和理想化的方法，建立分析模型，推導(dǎo)出一系列有用的公式，得到若干重要結(jié)論，并用這些公式和結(jié)論指導(dǎo)和解決工程實(shí)際問題。其顯著特點(diǎn)如下：

1.1 概念多且抽象難懂

工程熱力學(xué)不但概念多，并且概念的物理意義在不同使用條件下又有不同的引申，學(xué)習(xí)中很容易混淆。例如，功的概念，有體積變化功、有用功、排斥大氣功、推動(dòng)功、流動(dòng)功和技術(shù)功等等。熱容的概念，既可從定義出發(fā)分為質(zhì)量熱容、摩爾熱容、體積熱容；又可按熱力過程的不同分為比定壓熱容和比定容熱容；還可以根據(jù)熱量計(jì)算方法的不同分為真實(shí)比熱容、平均比熱容和定值比熱容等。熱力系統(tǒng)的概念、熱力過程的概念和循環(huán)的概念等也是如此。

工程熱力學(xué)的概念、定律和分析過程較為抽象，都不涉及物質(zhì)的具體結(jié)構(gòu)，初學(xué)者很難深入領(lǐng)會(huì)。而且工程熱力學(xué)的很多概念和結(jié)論都是用數(shù)學(xué)公式來表達(dá)的，且推導(dǎo)過程并沒有結(jié)合具體的物理過程，而僅僅是通過數(shù)學(xué)關(guān)系式間的變換得出其物理結(jié)論。例如，從熵的定義式來看，熵應(yīng)該與換熱量和系統(tǒng)溫度有關(guān)，但定義式又是怎樣反映熱過程進(jìn)行的方向、限度和條件呢？由于學(xué)生以前很少接觸用數(shù)學(xué)語言描述物理概念的方法，普遍感覺熱力學(xué)的概念抽象難懂。

1.2 內(nèi)容相互交叉且難理解

工程熱力學(xué)的研究內(nèi)容也很多，主要包括熱力系統(tǒng)、狀態(tài)參數(shù)等基本概念，熱力學(xué)第一、第二定律等基本定律，常用工質(zhì)的性質(zhì)，過程和循環(huán)的分析及計(jì)算方法，化學(xué)熱力學(xué)等等。有些章節(jié)的內(nèi)容還可以單獨(dú)成為一門學(xué)科方向，如研究燃?xì)鈩?dòng)力循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)學(xué)，研究氣體流動(dòng)的空氣動(dòng)力學(xué)等。

可見，這些具體的研究內(nèi)容，即與熱力學(xué)的基本原理相關(guān)聯(lián)，又引伸出許多復(fù)雜的公式和結(jié)論，還有自己相對獨(dú)立的結(jié)構(gòu)體系。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生普遍感覺課程的內(nèi)容繁多，應(yīng)付不暇，難于理解，顧此失彼。

1.3 公式應(yīng)用條件復(fù)雜且難記憶

工程熱力學(xué)與工程實(shí)際問題聯(lián)系密切，涉及面廣，公式很多。即使同一個(gè)公式，在不同的應(yīng)用條件下，也有很多不同的表達(dá)形式。例如，熱力學(xué)第一定律對于閉口系和開口系有兩種不同的表達(dá)式；對于可逆過程也有不同的表達(dá)形式；對于理想氣體的可逆過程還有不同的表達(dá)形式。這么多不同形式的公式，許多學(xué)生很難吃透公式的物理意義和具體的應(yīng)用條件，在遇到熱工實(shí)際問題時(shí)，往往無法確定選用哪一個(gè)公式，靈活應(yīng)用就更不用說了。

2 明確學(xué)習(xí)目的，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

興趣是學(xué)習(xí)的動(dòng)力源泉之一，教學(xué)成功的關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師可以從多個(gè)方面激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，但最重要的就是在第一堂課上讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目的。教師除了要對工程熱力學(xué)的發(fā)展歷史，主要研究對象、內(nèi)容和方法作一個(gè)常規(guī)的介紹外，還應(yīng)對課程的開設(shè)情況、課程的實(shí)用價(jià)值和重要作用進(jìn)行深入細(xì)致的闡述。首先，熱現(xiàn)象幾乎是每一個(gè)工程領(lǐng)域中都會(huì)碰到的物理現(xiàn)象，能量的有效與合理的利用幾乎是每一個(gè)工程師都需要解決的問題。在一些領(lǐng)域中，熱現(xiàn)象的規(guī)律還是制約技術(shù)發(fā)展的瓶頸問題。所以，在境內(nèi)外的高等工程教育中，傳熱學(xué)、熱力學(xué)與流體力學(xué)課程的開設(shè)相當(dāng)普遍。其次，無論從工業(yè)生產(chǎn)過程來看，還是從節(jié)約能源消耗來看，理工科學(xué)生都應(yīng)該具備合理節(jié)能、用能的意識，并懂得其基本的應(yīng)用技術(shù)。而熱工類課程的內(nèi)容就是合理用能及節(jié)能理論中的最基礎(chǔ)與最核心的部分。最后，還應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)和生活中的實(shí)例，讓學(xué)生明白學(xué)到的熱力學(xué)知識可以解決和解釋很多實(shí)際問題，特別要強(qiáng)調(diào)專業(yè)與課程的聯(lián)系，和實(shí)際問題在課程中的理論基礎(chǔ)。這樣，才能使學(xué)生明確學(xué)習(xí)《工程熱力學(xué)》的專業(yè)目的性，對學(xué)習(xí)該門課程充滿期待。

3 教學(xué)方法的改革與實(shí)踐

實(shí)踐證明，提高課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵是改進(jìn)教學(xué)方法。針對工程熱力學(xué)課程的特點(diǎn)，經(jīng)過探索發(fā)現(xiàn)，實(shí)行啟發(fā)式教育，在課堂上加強(qiáng)互動(dòng)，就一兩個(gè)中心問題展開討論，讓學(xué)生在思考中吸收新知識。先進(jìn)的教學(xué)方法既可活躍學(xué)生的學(xué)術(shù)思想，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，又可顯著提高本課程的教學(xué)質(zhì)量。

3.1 整合知識結(jié)構(gòu)，優(yōu)化課程體系

調(diào)整后的新專業(yè)所牽涉的知識結(jié)構(gòu)比以前廣泛的多，要求學(xué)生掌握的知識面也比以前更寬。從培養(yǎng)復(fù)合型人才考慮，在不增加學(xué)時(shí)數(shù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)對課程體系進(jìn)行優(yōu)化和整合。

教學(xué)內(nèi)容應(yīng)提高起點(diǎn)、后移重點(diǎn)，簡化大學(xué)物理熱學(xué)中已涉及的部分內(nèi)容，并略去繁瑣的公式推導(dǎo)。強(qiáng)調(diào)課程體系中理論與應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合和相互滲透，注意培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用的觀念。同時(shí)，適當(dāng)?shù)亟榻B新型制冷循環(huán)、新型節(jié)能材料的工質(zhì)熱物性等，本學(xué)科的最新研究成果及其應(yīng)用，以擴(kuò)大學(xué)生的知識面，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。另外，注意與其它課程之間的協(xié)調(diào)，上掛高等數(shù)學(xué)、理論和材料力學(xué)等基礎(chǔ)課程，下掛內(nèi)燃機(jī)原理、鍋爐原理、供熱工程、制冷工程等專業(yè)課程，保證其作為技術(shù)基礎(chǔ)課程能為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)、今后的工作和進(jìn)一步的研究奠定扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。

3.2 突出重點(diǎn)，精講多練

在課堂教學(xué)中，根據(jù)工程熱力學(xué)的特點(diǎn)和教學(xué)改革的要求，應(yīng)采用精講多練的教學(xué)方法。這是因?yàn)?，課程的內(nèi)容多而課時(shí)少，教學(xué)中也不可能做到面面俱到，而某些原理在后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中還會(huì)應(yīng)用，授課時(shí)應(yīng)有所側(cè)重，實(shí)行“精講”；課程有諸多應(yīng)用條件復(fù)雜的公式，只有通過多做練習(xí)，才能深入理解公式的物理意義、變換規(guī)律及具體應(yīng)用條件，做到融會(huì)貫通，靈活的應(yīng)用它們來分析解決工程實(shí)際問題。

3.3 正確應(yīng)用圖表，化抽象為形象

圖表具有直觀、形象、方便的特點(diǎn)，在工程熱力學(xué)中有其特殊的作用，應(yīng)用也是經(jīng)常性的。因?yàn)橛行崃^程或循環(huán)十分復(fù)雜，一般的分析計(jì)算根本不可能，只能憑借各類繪制的圖表進(jìn)行計(jì)算；借助圖表還可利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和模擬。所以，引導(dǎo)學(xué)生正確使用圖表是工程熱力學(xué)教學(xué)中應(yīng)該特別重視的。

在剛開始接觸簡單的P-V圖、T-S圖時(shí)，為了給理解水蒸氣和濕空氣的圖表奠定基礎(chǔ)，就應(yīng)提醒學(xué)生注意圖表的作用和細(xì)節(jié)，如怎樣在圖上區(qū)分吸熱、放熱，對內(nèi)、對外作功；怎樣在圖上表示熱過程的方向等等。在介紹水蒸氣的h-s圖和濕空氣的h-d圖時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)說明它們的構(gòu)圖原理，并通過各種等值線簇的繪制，講解各參數(shù)的變化規(guī)律。另外，為了讓學(xué)生掌握各種圖表的使用方法，還應(yīng)安排一定數(shù)量的、通過圖表進(jìn)行熱力計(jì)算的習(xí)題。

3.4 利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，促進(jìn)師生互動(dòng)

工程熱力學(xué)課程內(nèi)容含有許多抽象的工作原理圖、系統(tǒng)循環(huán)圖。常規(guī)的板書教學(xué)浪費(fèi)時(shí)間效果也不太理想。如果把這部分內(nèi)容制作成集聲、光、色、圖、文于一體的多媒體課件，既直觀形象，又新穎生動(dòng)。不但可加強(qiáng)授課的生動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可加大教學(xué)信息量，增加單位時(shí)間內(nèi)授課內(nèi)容的深度和廣度，有利于學(xué)生理解和記憶課程內(nèi)容。例如，我們可以用多媒體課件演示各種熱過程曲線的生成，還可以利用計(jì)算機(jī)繪制水蒸氣的各種圖線，免除查圖、查表的麻煩。

總之，在課堂上進(jìn)行形象直觀的教學(xué)，充分利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，發(fā)揮多媒體的作用，可以幫助教師有效地提高教學(xué)效果和教學(xué)效率，也可以改變學(xué)生死記硬背和被動(dòng)接受知識的學(xué)習(xí)方式。

3.5 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，理論聯(lián)系實(shí)際

工程熱力學(xué)有較強(qiáng)的工程應(yīng)用背景，在加強(qiáng)基礎(chǔ)理論教學(xué)時(shí)，還要注意緊密聯(lián)系工程實(shí)際，吸收當(dāng)今熱工科技的新成果，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有直觀性強(qiáng)的特點(diǎn)，可以很好地配合課堂教學(xué)。除了開設(shè)“空氣絕熱指數(shù)的測定”、“飽和蒸汽P-T曲線關(guān)系的測定”等驗(yàn)證性試驗(yàn)外，還開設(shè)了綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)，要求學(xué)生根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康模约涸O(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，寫出詳細(xì)的試驗(yàn)，并選擇試驗(yàn)設(shè)備和用具，經(jīng)教師審查合格后，方可開始試驗(yàn)，最后還要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)誤差分析。通過試驗(yàn)，一方面加深了學(xué)生對熱力學(xué)基本原理的理解和認(rèn)識，另一方面也鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力和獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。

在課堂教學(xué)中，還應(yīng)注重理論聯(lián)系實(shí)際，把抽象的理論知識與生動(dòng)的工程實(shí)際問題相結(jié)合，用熱力學(xué)理論剖析自然現(xiàn)象，做到學(xué)以致用。一方面，可以采用案例教學(xué)法。例如，用相對濕度的概念來解釋為什么陰雨天晾衣服不易干，而晴天易干；用熱效率的概念來解釋為什么用電爐取暖比用電驅(qū)動(dòng)熱泵取暖浪費(fèi)等等。另一方面，結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容適時(shí)地向?qū)W生介紹學(xué)科的最新研究成果及其應(yīng)用。例如，在講解動(dòng)力循環(huán)時(shí)，可以選擇介紹目前內(nèi)燃機(jī)利用蘭金循環(huán)回收廢熱能量，提高整機(jī)效率的方法。實(shí)踐證明，把教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)際問題密切聯(lián)系的教學(xué)方法，可以加強(qiáng)課堂教學(xué)的前瞻性和趣味性，能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲，使其由“被動(dòng)接受學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)研究學(xué)習(xí)”，對提高教學(xué)效果大有幫助。

4 強(qiáng)化考試對教學(xué)的推動(dòng)作用

考試作為檢驗(yàn)學(xué)生對課程內(nèi)容掌握程度的標(biāo)尺，關(guān)系到教學(xué)質(zhì)量和效果。為了使考試成績能科學(xué)、客觀、公平地反映學(xué)生對工程熱力學(xué)知識的掌握和應(yīng)用能力，同時(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，可采用學(xué)生普遍認(rèn)可的綜合評定成績的方式，即平時(shí)成績占10%、考勤占10%、實(shí)驗(yàn)占10%、期末考試占70%。

為了有效避免學(xué)生死記硬背概念、定律和公式，教師應(yīng)綜合運(yùn)用選擇題、判斷改錯(cuò)題、計(jì)算題和綜合分析題編制試卷，靈活考察熱力學(xué)的基本原理及應(yīng)用。這是因?yàn)閷?shí)際問題往往非常復(fù)雜，需要學(xué)生靈活應(yīng)用多方面的理論知識才能做出正確解答。對于那些基礎(chǔ)知識不扎實(shí)的學(xué)生，只是簡單記住了書本上概念、定律和公式，面對各種似是而非的敘述也會(huì)舉棋不定，做出錯(cuò)誤判斷也不足為奇。

5 結(jié)束語

工程熱力學(xué)是一門充滿生機(jī)的經(jīng)典學(xué)科，大量的經(jīng)典內(nèi)容仍是現(xiàn)代學(xué)子為培養(yǎng)創(chuàng)新能力必須掌握的重要基礎(chǔ)。由于課程具有概念多且抽象、知識點(diǎn)多且相互交叉、公式多且應(yīng)用條件復(fù)雜的特點(diǎn)，教師要把這門課講得精彩很不容易。因此，如何有效的提高“工程熱力學(xué)”的教學(xué)質(zhì)量、解決學(xué)生難學(xué)、教師難講的問題，是值得長期研究的課題。

針對我校熱能與動(dòng)力工程專業(yè)課程體系的教學(xué)改革，并結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，通過以上的嘗試，有重點(diǎn)、有目的的講解，取得了一定的效果，希望能對提高本課程的教學(xué)質(zhì)量有所貢獻(xiàn)。

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中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Explorations of Thermodynamics and Statistical Physics Teaching

ZHANG Jin

（Mathematics and Physics Department of Anhui Jianzhu University， Hefei， Anhui 230601）

Abstract The paper analyzes some teaching problems of Thermodynamics and Statistical physics， carries on research of effective teaching， has discussion of teaching content， teaching approaches and teaching methods for improvement in teaching quality of Thermodynamics and Statistical physics.

Key words Thermodynamics; statistical physics; course teaching; teaching strategies

作為大學(xué)物理專業(yè)的四大力學(xué)之一――熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理是一門學(xué)生感覺難學(xué)，教師感覺難教的課程。學(xué)生總體感覺這門課程公式和概念較多、對高等數(shù)學(xué)的要求較高、與日常生活又比較脫離，不知道學(xué)了之后有什么用。而教師普遍感覺內(nèi)容較為零散，與其他物理課程重復(fù)內(nèi)容又較多，因此往往感覺較難將課程前后融會(huì)貫通，將公式和概念講得淺顯易懂又具有一定深度。本文對熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理課程的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，分別對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段進(jìn)行了探討，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。

1 課程內(nèi)容的優(yōu)化

熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理中的部分內(nèi)容與其他物理專業(yè)課程有一定的重復(fù)。例如第一章熱力學(xué)的基本規(guī)律，該部分內(nèi)容在前期課程熱學(xué)中基本都已學(xué)過。因此在講解該部分內(nèi)容時(shí)，學(xué)生難免會(huì)感到?jīng)]有新鮮感。但是這部分內(nèi)容對熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理后面章節(jié)的內(nèi)容又非常重要，是后期內(nèi)容的基礎(chǔ)，尤其是熱力學(xué)三定律，如果理解不透徹，后面章節(jié)的內(nèi)容就更難以理解。同時(shí)第一章熱力學(xué)的基本規(guī)律又不完全等同于熱學(xué)課程所學(xué)。例如對溫度的理解，熱學(xué)強(qiáng)調(diào)溫度是冷熱程度的度量，而在熱統(tǒng)中則更著重于強(qiáng)調(diào)溫度是一個(gè)態(tài)函數(shù)。總體來說熱學(xué)強(qiáng)調(diào)熱的本質(zhì)，熱究竟是什么，怎樣發(fā)生等問題，而熱統(tǒng)則是研究熱的傳遞和循環(huán)等過程，與熱學(xué)相比更側(cè)重于動(dòng)態(tài)的研究。因此對于和熱學(xué)重復(fù)的內(nèi)容部分，既不能完全不講，也不能細(xì)枝末節(jié)地詳細(xì)講述，而應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)講述一些重要概念不同于熱學(xué)的理解方式。

另外，對于熱統(tǒng)后半部分統(tǒng)計(jì)物理學(xué)，學(xué)生是首次接觸統(tǒng)計(jì)物理，并且統(tǒng)計(jì)物理與前面部分熱力學(xué)研究方法上又完全不同，所以學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí)學(xué)生會(huì)覺得很吃力。因此對統(tǒng)計(jì)物理前半部分內(nèi)容要在合理安排課時(shí)的前提下盡可能講得詳細(xì)透徹，使學(xué)生能聽懂，能理解和掌握，后半部分內(nèi)容處理方法和前面基本相同，因此可以相對簡單地講解。同時(shí)熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理并不是完全分割獨(dú)立的兩部分，實(shí)際上它們相輔相成，互為補(bǔ)充，統(tǒng)計(jì)物理的很多結(jié)論回歸到熱力學(xué)的結(jié)果。因此統(tǒng)計(jì)物理這部分內(nèi)容也應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)和熱力學(xué)內(nèi)容的相互呼應(yīng)。使學(xué)生感覺到這兩部分是整體，而不是零散、毫不相關(guān)的內(nèi)容。

2 教學(xué)方法的幾點(diǎn)建議

2.1 公式的講解

熱統(tǒng)這門課程難學(xué)的一個(gè)重要原因就是公式非常多，而且很多涉及偏微分甚至有的還不是完全微分。例如內(nèi)能的微變量用，是個(gè)全微分，而微功用表示，不是個(gè)全微分，而一個(gè)公式里面往往可能既涉及全微分也有不完全微分，因此一定要區(qū)分和解釋清楚。比如內(nèi)能要強(qiáng)調(diào)是態(tài)函數(shù)與過程無關(guān)，因此用表示，而做功與過程密切相關(guān)，因此不是全微分。這些一定要講解清楚，否則學(xué)生非常容易搞混淆。熱統(tǒng)這門課程里的公式的另一個(gè)特點(diǎn)是多而且近似，例如麥?zhǔn)详P(guān)系，單純地背下來實(shí)際十分困難，因此需要尋找公式的規(guī)律，甚至可以編一些順口溜等，便于學(xué)生的記憶。另外，講清楚公式從何而來，又有哪些應(yīng)用，往往對公式的記憶和理解也很重要，進(jìn)而也能讓學(xué)生搞清楚這門課程的學(xué)習(xí)到底有什么用，而這離不開習(xí)題的講解，因此對于難以理解的公式，適當(dāng)?shù)牧?xí)題有助于學(xué)生對公式的學(xué)習(xí)。

2.2 概念、定理和定律的講解

熱統(tǒng)書中也涉及到很多物理概念、定理和定律，而教材中往往因?yàn)槠邢薏]有一一交待這些概念、定理和定律的來龍去脈。例如卡諾定理，學(xué)完熱力學(xué)第二定律后緊跟著下一節(jié)就是卡諾定理，但教材中只介紹了卡諾定理的具體內(nèi)容和簡單推論，學(xué)生學(xué)起來就覺得很茫然，不知道為什么要學(xué)卡諾定理，和熱力學(xué)第二定律有什么關(guān)聯(lián)，興趣也就不大。往往教師費(fèi)勁講了半天，學(xué)生聽得一知半解。這時(shí)候如果在講卡諾定理之前，先講清楚為什么提出了卡諾定理，卡諾當(dāng)年是在什么情況下提出，遇到了哪些困難，他對熱機(jī)的發(fā)展有了什么推動(dòng)作用，也就是略微講解部分卡諾定理提出的科學(xué)史，這樣既可以吸引學(xué)生的興趣，而且對于這個(gè)定理，學(xué)生能夠知其然且知其所以然，同時(shí)也啟迪了學(xué)生勇于創(chuàng)新的精神。這樣才能真正讓學(xué)生感受到熱統(tǒng)這門課的魅力，體會(huì)它的思想和方法，真正意義上培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。

2.3 前沿科技知識的引入

大學(xué)生教學(xué)不同于高中教學(xué)，學(xué)生不僅應(yīng)該掌握基本的理論，對一些科技前沿也應(yīng)當(dāng)有適當(dāng)了解。這要求教師不僅能很好地把握教材內(nèi)容，同時(shí)也要常了解相關(guān)的科研動(dòng)態(tài)。前沿科技知識介紹不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且啟發(fā)學(xué)生的思維能力，甚至于對學(xué)生在以后考研選擇方向時(shí)也有很大益處。

3 教學(xué)手段的改進(jìn)

目前很多高?；径季邆涠嗝襟w教學(xué)條件，提倡板書和多媒體結(jié)合。板書多用于復(fù)雜公式的推導(dǎo)，誠然公式的推導(dǎo)需要板書的幫助，但是板書應(yīng)該不僅僅用于枯燥的公式推導(dǎo)，有時(shí)候?qū)⒄谜n的主體框架，甚至大的標(biāo)題之間的聯(lián)系寫在板書上，這樣學(xué)生感覺邏輯性會(huì)更強(qiáng)，環(huán)環(huán)相扣，有利于學(xué)生整體知識框架的構(gòu)建，和對課程內(nèi)容有更好的理解。而多媒體教學(xué)中幻燈片可以適量減少文字部分，圖文并茂、生動(dòng)活潑的PPT很容易吸引學(xué)生，有些部分內(nèi)容如果輔助動(dòng)畫演示或者視頻將可以達(dá)到更好的效果。比如玻爾茲曼分布，玻色分布和費(fèi)米分布，三種分布的區(qū)別和聯(lián)系，如果完全靠教師的講解，有時(shí)候會(huì)有理解上的困難，但如果輔助了動(dòng)畫，學(xué)生一目了然，更容易理解，也更容易記憶。但是也非動(dòng)畫和視頻越多越好，過多的情況下，反而讓人感覺重點(diǎn)不突出，本末倒置，因此板書和多媒體的有效結(jié)合十分重要。這就需要教師很好地把握教材，課下須花大量精力搜集豐富的課外材料，做好備課工作。

4 結(jié)語

總之，要教好熱統(tǒng)這門課并非易事，需要教師對課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，對教學(xué)方法和教學(xué)手段進(jìn)行研究，尋找合適的方法和手段，這需要教師也要不斷學(xué)習(xí)和反思，不斷改進(jìn)，在熱統(tǒng)的教學(xué)過程中和學(xué)生一起共同學(xué)習(xí)成長，實(shí)現(xiàn)熱統(tǒng)教學(xué)的真正目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 包景東.熱力學(xué)“時(shí)間之箭”.大學(xué)物理，2011.30（10）.

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通過歸納、對比、總結(jié)“物理化學(xué)”課程在我校的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及歷年來學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋情況，筆者以2011級中藥學(xué)專業(yè)、制藥工程專業(yè)“物理化學(xué)”課程中熱力學(xué)第二定律章節(jié)為試點(diǎn)采用了STS教學(xué)理念，將其應(yīng)用情況進(jìn)行歸納和總結(jié)，取得了良好的效果。優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，明確章節(jié)重點(diǎn)熱力學(xué)第二定律可以說是熱學(xué)中目前最具生機(jī)與活力的部分,它所引出的熵的概念正被越來越廣泛地應(yīng)用到自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的眾多領(lǐng)域,在很多地方都起著越來越重要的作用。這一章節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)就是認(rèn)清熱力學(xué)第二定律的本質(zhì)，熵增加原理和克勞修斯不等式在系統(tǒng)變化方向和限度判別中的意義，S、F和G判據(jù)機(jī)制應(yīng)用條件，并能熟練應(yīng)用這些判據(jù)判斷過程的方向和限度。只有明確了該章節(jié)重點(diǎn)和難點(diǎn)教師才能在之后的課程設(shè)計(jì)中有的放矢，學(xué)生也才能針對性地學(xué)習(xí)而不會(huì)混淆在大量的概念中。以“時(shí)間的箭頭”為線索，激發(fā)學(xué)生對新知識的探索熱情通過多次教學(xué)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)學(xué)生認(rèn)為熱力學(xué)第二定律難學(xué)的主要原因在于不知道它是如何引進(jìn)來的。這就要求老師必須以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力為目的，詳細(xì)介紹熱力學(xué)第二定律的來源[4]。筆者首先對上一章熱力學(xué)第一定律做了一個(gè)小結(jié)，強(qiáng)調(diào)其本質(zhì)是能量守恒，但也舉例說明自然條件下遵守第一定律的過程并非都能發(fā)生，即將學(xué)習(xí)的熱力學(xué)第二定律就是用來判斷過程的方向和限度的。隨后提出“時(shí)間為什么不能倒流”這個(gè)問題供學(xué)生探討，由次設(shè)問開始設(shè)計(jì)本章節(jié)教學(xué)內(nèi)容。

熱力學(xué)第二定律中具有豐富的STS教育內(nèi)涵，筆者為此進(jìn)行了挖掘、加工和整理，例如：時(shí)間將一去不復(fù)返，從熵增原理告誡我們青少年朋友要珍惜時(shí)間；當(dāng)今世界范圍內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了能源危機(jī)，能源的過度開發(fā)加速了熵流逝的過程；二戰(zhàn)后獨(dú)立的發(fā)展中國家,為縮短與發(fā)達(dá)國家的時(shí)間差,不顧后果地加快熵時(shí)間的進(jìn)程,盡管在某種程度上減小了差距,但卻帶來了生態(tài)環(huán)境惡化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)萎縮、嚴(yán)重失業(yè)、人口膨脹、城市擁擠、非再生資源枯竭、局部地區(qū)的戰(zhàn)爭等一系列副產(chǎn)品。事實(shí)告訴我們,只能拋棄以單純性增長為主的現(xiàn)代化戰(zhàn)略,選擇與能量低速、持續(xù)流通相應(yīng)的生活方式,走一種協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)代化之路,因?yàn)楝F(xiàn)代化遠(yuǎn)非幾個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),它包括社會(huì)結(jié)構(gòu)、社會(huì)成員的現(xiàn)代化,是政治機(jī)構(gòu)、教育體系、衛(wèi)生體系、分配體制的變革[5]。

以上所列舉的案例突出了STS教育的社會(huì)性，通過本章的學(xué)習(xí)增強(qiáng)了學(xué)生社會(huì)責(zé)任感，加深了該章節(jié)知識在社會(huì)、生活中的應(yīng)用。加強(qiáng)練習(xí)，溫故知新熱力學(xué)第二定律的基本理論和基本公式只有進(jìn)行反復(fù)的應(yīng)用才能掌握,因此習(xí)題訓(xùn)練在教學(xué)中具有重要作用,可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題和解決問題的能力。巧妙地安排課堂練習(xí),讓學(xué)生在復(fù)習(xí)已有知識的基礎(chǔ)上,經(jīng)老師由淺入深引導(dǎo),可水到渠成地得出新定律或新的計(jì)算公式,既增強(qiáng)學(xué)生對已有知識的熟練應(yīng)用,又加強(qiáng)師生互動(dòng),達(dá)到順利地接受新知識點(diǎn)的目的[6]。

STS教育是一種思想，一種理念，熱力學(xué)第二定律中重視STS教育，不是簡單地增加幾段聯(lián)系實(shí)際的材料或是增加幾個(gè)應(yīng)用課題等外在形式，而是貫穿整個(gè)章節(jié)教學(xué)中的一種思路，從而體現(xiàn)出更本質(zhì)的東西，讓知識真正回歸社會(huì)、回歸生活[7]。通過以STS理念為指導(dǎo)的熱力學(xué)第二定律教學(xué)形式改革使學(xué)生能較好地把講授內(nèi)容進(jìn)行串聯(lián)，形成體系，不僅能激發(fā)學(xué)生探索創(chuàng)新精神，還能培養(yǎng)具有可持續(xù)發(fā)展理念的人文精神。

作者：梁文龍 官揚(yáng) 周亞云 單位：江西中醫(yī)學(xué)院科技學(xué)院

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2注重章節(jié)橫向聯(lián)系、提煉章節(jié)要點(diǎn)

化工熱力學(xué)內(nèi)容較多，而教學(xué)時(shí)間有限，這就要求教師要打破傳統(tǒng)的授課體系，注重各章節(jié)知識的橫向聯(lián)系，深入對教學(xué)內(nèi)容加以研究，挖掘教學(xué)內(nèi)容深層次內(nèi)涵，將書本上的內(nèi)容提煉出來講給學(xué)生聽。比如在講述偏離函數(shù)的時(shí)候，要把偏離函數(shù)和狀態(tài)方程以及對比態(tài)原理、常用熱力學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)合起來，推導(dǎo)合適狀態(tài)方程下的偏離函數(shù)，并求取常數(shù)值，指導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生們用臨界溫度和臨界壓力，對比溫度和對比壓力，偏心因子和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)估算熱力學(xué)過程。這樣整個(gè)課程通過偏離函數(shù)就可以形成有機(jī)統(tǒng)一。對于課程中的封閉系統(tǒng)和敞開系統(tǒng)，同學(xué)們在物理化學(xué)中并沒有太多深刻認(rèn)識，在課堂上我拋出化工工藝學(xué)中的氨合成，這樣的問題使同學(xué)們感受到課程間的相互銜接。對于氨的合成，同學(xué)們都知道N2+3H2→2NH3，在反應(yīng)平衡之前，組成都在發(fā)生變化，在反應(yīng)之前和反應(yīng)平衡之后，組成都是不變的，這幾個(gè)狀態(tài)下系統(tǒng)的研究和學(xué)習(xí)，有助于同學(xué)們對化學(xué)反應(yīng)的整個(gè)過程的熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算，包括均相封閉系統(tǒng)和均相敞開系統(tǒng)的聯(lián)系與區(qū)別。

3多媒體教學(xué)和互動(dòng)教學(xué)結(jié)合

多媒體教學(xué)是現(xiàn)代化教學(xué)手段，靈活有效使用多媒體教學(xué)可以使抽象的概念具體化，提高教學(xué)的有效性，在教學(xué)過程中，由于教學(xué)內(nèi)容過多，如果采取大量板書教學(xué)，勢必會(huì)影響教學(xué)進(jìn)度，同時(shí)該門課程要向同學(xué)們展示大量化工設(shè)備圖片，必須要采用多媒體教學(xué)。大學(xué)教學(xué)必須要師生互動(dòng)，而師生互動(dòng)教學(xué)的關(guān)鍵在于教師的提問，所以要設(shè)計(jì)多層次多方面適合教學(xué)內(nèi)容的問題，問題設(shè)計(jì)有難有易，可以促進(jìn)整個(gè)班上不同層次的學(xué)生的思考，問題都設(shè)計(jì)的簡單，學(xué)的較好的同學(xué)就會(huì)無所事事，問題都設(shè)計(jì)的難，跟不上節(jié)奏的學(xué)生會(huì)一臉茫然失去學(xué)習(xí)興趣，好的問題可以幫助同學(xué)們從多層次多角度思考問題，化工熱力學(xué)的精髓實(shí)際就是能量利用和節(jié)能減排的時(shí)候，同學(xué)們對于能量利用還有基本的認(rèn)識，因?yàn)樵谖锢砘瘜W(xué)里面就談到了反應(yīng)的方向和限度。但是對于節(jié)能減排，卻沒有深刻認(rèn)識。結(jié)合國家目前大力致力于關(guān)轉(zhuǎn)停高耗能和高污染企業(yè)，并提倡綠色工業(yè)和綠色居住，同學(xué)們了解到能量利用和節(jié)能減排已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略高度。對于能量利用，要有實(shí)例，比如向大家介紹1摩爾水在氣化完之后是水在液態(tài)的時(shí)候體積的1603倍，而體積增大正好做工，正是因?yàn)槿绱?，蒸汽機(jī)才能帶動(dòng)火車，實(shí)現(xiàn)第一次工業(yè)革命?；诖?，激發(fā)同學(xué)們想到汽油作為工質(zhì)做工，讓汽車跑的更快，讓飛機(jī)飛的更遠(yuǎn)，讓輪船遨游大洋。舉一反三，這些都是同學(xué)們在日常生活中時(shí)時(shí)碰到，原來能量利用是如此重要。正是因?yàn)槟茉吹钠毡槔茫瑖鴥?nèi)自然環(huán)境正經(jīng)歷倫敦霧都在第一次工業(yè)革命的陣痛，節(jié)能減排和能量合理利用就尤為重要。

談節(jié)能減排和能量合理利用很重要，這是同學(xué)們必須要慢慢接受的觀點(diǎn)，要深入大腦，案例很重要。比如說煤礦的使用帶來了大量粉塵和大量排放和地質(zhì)危害，所以國內(nèi)正在大力開發(fā)煤制油的技術(shù)以及更清潔的原料天然氣。而石油的地下存量已經(jīng)在減少，大慶油田已經(jīng)進(jìn)入老年，這也告訴同學(xué)們石油和煤礦，天然氣這些能源都是不可再生，總有用完的一天，同時(shí)這些不可再生的能源都有一個(gè)害處，就是燃燒之后有二氧化碳和一氧化碳的排放，都臭氧層有很大的破壞，地球的溫度在上升。那么有沒有什么好的替代能源呢，同學(xué)們普遍感興趣，而且也是科技工作者共同的難題。這個(gè)時(shí)候我會(huì)在適當(dāng)時(shí)候拋出水制氫這樣一個(gè)最簡單的課題，作為老師是知道現(xiàn)在很多研究小組都在研究水制氫的課題，也是科技界的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。但是對于同學(xué)們而言，同學(xué)們會(huì)認(rèn)為這是一個(gè)多么簡單的問題，只要電解就可以實(shí)現(xiàn)。

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作者簡介：耿凡（1982-），女，江蘇徐州人，中國礦業(yè)大學(xué)電力工程學(xué)院，講師；王迎超（1982-），男，山東濱州人，中國礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院，講師。（江蘇 徐州 221116）

基金項(xiàng)目：本文系2012年中國礦業(yè)大學(xué)青年教師教學(xué)改革資助計(jì)劃項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：2001263）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）05-0076-02

工程熱力學(xué)相關(guān)的熱工技術(shù)和節(jié)能環(huán)保問題日益凸顯，因此，“工程熱力學(xué)”教學(xué)改革需要深入。那么，如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其更清晰地理解并掌握抽象概念，把工程實(shí)際問題更形象地展示給學(xué)生并讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識去分析、解決實(shí)際問題，這對高校傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段提出了挑戰(zhàn)。因此，開展研討式授課的教學(xué)模式改革被提上日程。[1，2]

一、研討式教學(xué)改革的指導(dǎo)思想、原則及作用

1.指導(dǎo)思想

根據(jù)“工程熱力學(xué)”課程的內(nèi)容及特點(diǎn)，研討式教學(xué)的指導(dǎo)思想是：以解決問題為中心，通過教師創(chuàng)設(shè)問題情境，學(xué)生按照課程要求在教師的教學(xué)指引下，對具體的熱工理論及實(shí)際問題進(jìn)行思考和研究，借助豐富的網(wǎng)絡(luò)資源、必要的實(shí)驗(yàn)及模擬手段，探究其知識的發(fā)生過程、提出解決問題的方法。

2.實(shí)施原則

研討式教學(xué)體現(xiàn)的主要教學(xué)原則是學(xué)生主體性原則、啟發(fā)性原則、循序漸進(jìn)原則及和諧性原則。

（1）學(xué)生主體性原則。學(xué)生在研討式教學(xué)模式中成為學(xué)習(xí)行為的主人，始終處于穩(wěn)定的自主地位，在教師的幫助下積極思考，多動(dòng)手、多分析、多總結(jié)，積極發(fā)掘自己的創(chuàng)造潛力，有意識地占據(jù)課程學(xué)習(xí)的主體地位。

（2）啟發(fā)性原則。教師在研討式教學(xué)模式下以啟發(fā)為主，設(shè)置貼近學(xué)生生活、富有吸引力的情境，提出有思考價(jià)值的問題，這要求教師有全面、深刻、獨(dú)到的見解，了解學(xué)生原有知識基礎(chǔ)和能力水平，并且有熟練利用現(xiàn)代化手段教學(xué)的能力。[3]如“門窗緊閉房間可否用電冰箱降溫”，據(jù)筆者親身授課經(jīng)歷，這一問題很能吸引學(xué)生的注意力，而且貼近生活。學(xué)生能夠積極思考并能在教師的引導(dǎo)下用熱力學(xué)第一定律進(jìn)行分析得出結(jié)論。

（3）循序漸進(jìn)原則。教師設(shè)計(jì)的問題要由易到難、由簡到繁循序漸進(jìn)地進(jìn)行，便于讓學(xué)生順利進(jìn)入狀態(tài)，從而逐漸調(diào)動(dòng)其積極性并提高其研討的興趣；另外，由于學(xué)生個(gè)體的差異，對設(shè)置問題的接受能力也有所不同，因此，教師也要針對學(xué)生個(gè)體的具體情況，對一個(gè)問題設(shè)置多個(gè)角度、多個(gè)層次、多個(gè)梯度便于學(xué)生理解，讓學(xué)生由少到多、由個(gè)體到班級逐步理解問題。

（4）和諧性原則。研討式教學(xué)過程中，教師通過設(shè)計(jì)的問題給學(xué)生指出方向，并適時(shí)啟發(fā)學(xué)生思考，而學(xué)生在所設(shè)置的問題情境中要靠自己來解決問題，這種導(dǎo)與演的情境創(chuàng)設(shè)了師生之間、學(xué)生之間相互影響、共同進(jìn)步的環(huán)境，呈現(xiàn)出平等和諧的教學(xué)氛圍。

3.作用

研討式教學(xué)包括對問題的認(rèn)識、分析和解決各方面，主要或完全由學(xué)生自己來做，能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，開闊其視野，有助于學(xué)生綜合能力的提高。具體作用可分為以下幾點(diǎn)：研討式教學(xué)體現(xiàn)了以學(xué)為本的科學(xué)發(fā)展觀，充分激發(fā)了學(xué)生的主體性；能夠解決“工程熱力學(xué)”理論與實(shí)踐脫節(jié)的難題，能有效提高學(xué)生的實(shí)踐能力；能夠依托“工程熱力學(xué)”課程設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，著重培養(yǎng)其科研能力和創(chuàng)新精神。

二、研討式教學(xué)改革可行性分析

從課程本身的性質(zhì)和特點(diǎn)來看，研討式教學(xué)方法和手段的改革是可行的。通過教學(xué)過程發(fā)現(xiàn)：學(xué)生能夠通過課程教學(xué)了解和掌握了“工程熱力學(xué)”的相關(guān)知識，但由于課堂及實(shí)驗(yàn)條件的限制，學(xué)生對于抽象概念認(rèn)識模糊、對主要熱工問題的認(rèn)識不深，思路不清晰，解決問題能力十分有限，不少學(xué)生對此課程失去了學(xué)習(xí)興趣。盡管引起該問題的原因很多，但教學(xué)方法和手段的局限是其重要原因。因此，教學(xué)方法和手段的改革十分重要。

“工程熱力學(xué)”的研討式教學(xué)打破講授為主的模式，預(yù)期在教學(xué)過程中結(jié)合實(shí)際問題、以互動(dòng)為主的方式使學(xué)生通過認(rèn)識過程去掌握知識結(jié)構(gòu)，從而掌握“工程熱力學(xué)”的基本概念、理論和計(jì)算，并讓其具有對各種“工程熱力學(xué)”問題進(jìn)行初步定性定量評價(jià)的能力和分析解決熱工技術(shù)問題的能力。另外，在“工程熱力學(xué)”研討式教學(xué)初見成效后，可將其逐步推廣到“工程流體力學(xué)”、“傳熱學(xué)”等課程中去。

三、研討式教學(xué)改革具體內(nèi)容

開展“工程熱力學(xué)”研討式教學(xué)的具體做法很多，本文擬采從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：

1.常規(guī)教學(xué)為基礎(chǔ)

教師應(yīng)對當(dāng)前典型熱力學(xué)教材進(jìn)行詳細(xì)閱讀，科學(xué)編輯，根據(jù)學(xué)科發(fā)展對課程內(nèi)容進(jìn)行部分更新和調(diào)整，優(yōu)化課程內(nèi)容。在已有的較扎實(shí)的“工程熱力學(xué)”課程教案的基礎(chǔ)上，制作與授課專業(yè)相符的具有較高專業(yè)水平的多媒體教學(xué)課件，采用圖、文以及動(dòng)畫等形式為課程教學(xué)提供多樣化、多視角、立體化的教學(xué)信息空間。[4]

2.實(shí)例研討作穿插

教師在課堂講述中適時(shí)引入工程和生活中常見的實(shí)例，如在講“濕空氣”時(shí)，讓學(xué)生思考簡單問題：“為何什么陰雨天曬衣服不易干，而晴天則容易干？”由此展開研討式教學(xué)，通過教師對實(shí)例啟發(fā)性的分析，把枯燥的理論變成具體的實(shí)際問題，開展課堂討論，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。與此同時(shí)，教師啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考，讓學(xué)生以解決問題為目的，完成查資料、討論、分析、提出整改措施、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的一體化學(xué)習(xí)過程。

3.熱點(diǎn)問題當(dāng)點(diǎn)綴

教師結(jié)合當(dāng)前的熱工領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題，如提高熱機(jī)效率、節(jié)能降耗、低碳環(huán)保以及日本核電事故等問題，開展課堂討論調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，在條件允許的情況下給學(xué)生課后試驗(yàn)的機(jī)會(huì)，讓他們在動(dòng)手過程中更深入地理解問題，或者借助模擬實(shí)驗(yàn)手段，鼓勵(lì)學(xué)生多途徑分析解決問題。最后總結(jié)、分析并撰寫小論文。

4.課程本身問題

另外，在學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)分析、解決、總結(jié)問題的同時(shí)，教師也要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析總結(jié)本門課程的學(xué)習(xí)，把課程本身作為一個(gè)問題去對待，學(xué)生要逐漸學(xué)會(huì)自己分析總結(jié)重點(diǎn)、難點(diǎn)和規(guī)律等，從宏觀、微觀兩個(gè)角度認(rèn)識課程。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)的疑點(diǎn)問題，在及時(shí)反映給教師的同時(shí)，要能夠獨(dú)立思考，并通過查資料、分析總結(jié)進(jìn)而消除疑點(diǎn)問題。

通過研討式教學(xué)，學(xué)生養(yǎng)成良好的思考習(xí)慣，從被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)的學(xué)習(xí)，從而多角度地體會(huì)學(xué)習(xí)的過程。

四、實(shí)施方案

1.實(shí)時(shí)改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容

教師要搜集“工程熱力學(xué)”方面的教材、課件及教學(xué)改革論文，學(xué)習(xí)前人的教改思路和方法，深入分析兄弟院校的“工程熱力學(xué)”課程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)及精品課程，取長補(bǔ)短。在大體保持傳統(tǒng)內(nèi)容及學(xué)時(shí)基礎(chǔ)上，對教學(xué)體系和內(nèi)容作進(jìn)一步調(diào)整，適當(dāng)增加與專業(yè)相關(guān)的內(nèi)容，簡化或刪去部分比較陳舊的內(nèi)容。

2.構(gòu)建實(shí)例和熱點(diǎn)問題資料集

教師搜集國內(nèi)外“工程熱力學(xué)”相關(guān)實(shí)例和典型熱工問題，如針對性地引入日常生活常見的散熱器管片、電冰箱和空調(diào)等生活中常見的電器循環(huán)、節(jié)能減排、低碳環(huán)保等熱點(diǎn)問題，并運(yùn)用“工程熱力學(xué)”原理對具體熱工過程、設(shè)備及工程熱點(diǎn)問題進(jìn)行深入剖析，形成與課程相配套的實(shí)例資料集。結(jié)合構(gòu)建的實(shí)例集，增設(shè)課程實(shí)例研討環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的能力。

3.重視交流

教師應(yīng)根據(jù)“工程熱力學(xué)”大綱，明確課程定位，在教學(xué)過程重視與學(xué)生交流，及時(shí)了解學(xué)生興趣、理解與接受能力。根據(jù)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的難點(diǎn)及疑點(diǎn)問題，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)所學(xué)有針對地加強(qiáng)相應(yīng)習(xí)題的訓(xùn)練以加深對這些問題的認(rèn)識。

4.習(xí)題訓(xùn)練

教師針對每一章的重點(diǎn)難點(diǎn)，構(gòu)建相應(yīng)題型，通過課題提問形式進(jìn)行課堂講授，并針對性地布置習(xí)題讓學(xué)生進(jìn)行課后復(fù)習(xí)和課前預(yù)習(xí)，使其獨(dú)立解決問題，讓其在作業(yè)同時(shí)實(shí)現(xiàn)對重點(diǎn)難點(diǎn)的及時(shí)掌握和有效鞏固。同時(shí)，在課后多布置一些和實(shí)際生活相關(guān)的或者沒有唯一答案的題目，例如“試分別舉例說明熱力學(xué)第一定律和第二定律對生產(chǎn)活動(dòng)或日常生活的指導(dǎo)作用”等，通過對這些題目的思考與分析，學(xué)生的綜合思維能力得到了鍛煉，也活躍了學(xué)習(xí)的氣氛。[4]

五、總結(jié)

研討式教學(xué)在“工程熱力學(xué)”課程的應(yīng)用，可以調(diào)動(dòng)課堂授課的生動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生可以集思考、行動(dòng)、分析、總結(jié)于一體，有利于學(xué)生認(rèn)知能力的開發(fā)和對教學(xué)內(nèi)容的理解，具體的實(shí)施細(xì)節(jié)還有待于在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步摸索和完善。研討式教學(xué)不僅對“工程熱力學(xué)”教學(xué)改革有積極作用，對其他課程的改革也有借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

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（5）：116-117.

[2]王默晗.“工程熱力學(xué)”教學(xué)方式探討[J].中國電力教育，2010，

篇10

文章編號：1674-3520（2014）-11-00-01

序言

工程熱力學(xué)是能源專業(yè)開設(shè)的一門重要基礎(chǔ)課程[1]，一般課程開設(shè)在大二下學(xué)期，先修課程為《高等數(shù)學(xué)》、《大學(xué)物理》課程等。通過該門課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握工程熱力學(xué)中的基本概念如邊界、熱力系等，有關(guān)能量轉(zhuǎn)換（主要是熱能與其它形式能量之間轉(zhuǎn)換）、熱能的合理利用的基本規(guī)律，并能正確運(yùn)用這些規(guī)律解決熱工過程和熱力循環(huán)等工程實(shí)際問題，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)抽象、邏輯思維能力。為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定一定的理論基礎(chǔ)。由于該課程理論性較強(qiáng)，教學(xué)手段單一，使學(xué)生覺得學(xué)習(xí)枯燥、乏味，給教師授課帶來一定的困難，結(jié)合近幾年來該課程的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，就工程熱力學(xué)課程教學(xué)的內(nèi)容和方法提出一些見解，如采用多元化教學(xué)，在課程考核方面進(jìn)行教學(xué)改革探討，對提高教學(xué)質(zhì)量具有一定意義[2-3]。

一、開放式課堂教學(xué)

由于工程熱力學(xué)這門課程的特點(diǎn)是涉計(jì)原理較多，在氣體的熱力學(xué)性質(zhì)和熱力過程中涉及計(jì)算公式推導(dǎo)及熱力過程中多變過程P-V，T-S的繪制較為繁瑣，因此，使學(xué)生學(xué)習(xí)具有一定的難度。同時(shí)教學(xué)方式的單一，使得學(xué)生學(xué)習(xí)中感到枯燥、學(xué)習(xí)效果差。以教師講解式教學(xué)和學(xué)生接受性學(xué)習(xí)為主的滿堂灌式的教學(xué)方法，教師在講解過程很被動(dòng)，無論教師如何準(zhǔn)備內(nèi)容，課程質(zhì)量根本達(dá)不到預(yù)期效果。為了提高課堂教學(xué)效果，采用開放式課堂教學(xué)，在授課過程中加入動(dòng)畫演繹多變過程的繪制、氣體、蒸汽動(dòng)力循環(huán)的過程等，讓抽象的理論具體生動(dòng)化，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。同時(shí)還可在教學(xué)過程中安排學(xué)習(xí)討論課，讓學(xué)生參與教學(xué)，如講空壓機(jī)的壓縮過程：等溫、等熵、多變過程中，那一種方式耗功最少？學(xué)生通過思考、討論、回答，會(huì)對該知識點(diǎn)的理解會(huì)更加深刻。同時(shí)可采用“問題式”和“研究式”的教學(xué)方法，教師可以將學(xué)生分成若干小組，自由分組，每組最多三人，分工合作，每組任選一題，各參數(shù)依實(shí)際情況而定，也可根據(jù)興趣做其它題目，但要求與熱力學(xué)有關(guān)教師提前給小組布置一些需要研究的課程內(nèi)容題目，鼓勵(lì)大量查閱文獻(xiàn)，但要求有自己思路和觀點(diǎn)，不鼓勵(lì)純粹文獻(xiàn)摘抄和綜述，例如一公司每年需外購80000MW-h電力，另有一臺燒天然氣的鍋爐每年向工藝過程提供蒸汽，供汽負(fù)荷等于電負(fù)荷的三倍?，F(xiàn)有人建議采用燒天然氣的燃?xì)廨啓C(jī)熱電循環(huán)，燃?xì)馔钙教峁┧璧碾娏Γ矣幸慌_換熱器安裝在燃?xì)馔钙匠隹?，回收其排氣的余熱來滿足工藝過程的用汽需要。請估算這種方案比原方案能節(jié)約多少能量？討論經(jīng)濟(jì)可行性？分析中，電價(jià)可根據(jù)現(xiàn)有平均價(jià)格處理，其他各參數(shù)可自我設(shè)計(jì)，請給出詳細(xì)的新舊方案的對比，并給出投資回收的年限，以打動(dòng)決策者采用這個(gè)方案。讓學(xué)生通過課本、參考書目、網(wǎng)絡(luò)課件、圖書館資料查閱后以ppt的形式匯報(bào)。把這一項(xiàng)的得分作為課程考核的重要內(nèi)容，這樣既調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，又鍛煉了學(xué)生查找科研資料的能力、應(yīng)用所學(xué)知識分析實(shí)際問題的能力、ppt的制作及口才表達(dá)能力。

二、教學(xué)手段多樣化

傳統(tǒng)的教學(xué)方式很難達(dá)到本科教學(xué)的基本要求，尤其對于這樣一門理論性較強(qiáng)、計(jì)算公式推導(dǎo)繁瑣的課程而言。目前經(jīng)過學(xué)校對基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)施的改造，教師上課基本都可采用多媒體教室授課。使抽象枯燥的知識變得具體、趣味化，一些理論可以用計(jì)算機(jī)模擬動(dòng)畫的形式展現(xiàn)給學(xué)生。如在氣體動(dòng)力循環(huán)部分，可插入氣體為工質(zhì)的活塞循環(huán)動(dòng)畫圖，使教學(xué)過程更加生動(dòng)、形象、內(nèi)容豐富。

圖1 活塞循環(huán)裝置

對于部分內(nèi)容，可采用課件與板書相結(jié)合的形式講授，如理想氣體狀態(tài)方程和摩爾氣體常數(shù)時(shí)多媒體講授速度過快，不利于學(xué)生理解和掌握，效果不好。由于知識的更新速度很快，對于課程的前沿需要教師不斷地積累不斷的學(xué)習(xí)，如參加熱物性研究進(jìn)展會(huì)議等。同時(shí)結(jié)合自身的課題，在講解原理時(shí)深入淺出，將知識點(diǎn)講透。

三、考核方式

合理的考試形式和科學(xué)考試內(nèi)容，是達(dá)到因材施考，發(fā)展學(xué)生個(gè)性的有效途徑。以往的考試形式主要以閉卷考試方式進(jìn)行，平時(shí)成績與期末成績的比例為30%/70%。調(diào)整后的考核方式平時(shí)考核，進(jìn)行分章節(jié)測驗(yàn)，提高學(xué)生平時(shí)上課和學(xué)習(xí)的積極性，考試題中除基本概念和理論等使用客觀試題外，適當(dāng)增加主觀題比重，即簡答、綜合性論述題，以鍛煉學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力，建立一種主客觀題并存的分值比例適合的題型。鼓勵(lì)學(xué)生提出不同于書本上的獨(dú)到的見解，以提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力。

四、結(jié)語

《工程熱力學(xué)》起著承上啟下的作用，既是物理化學(xué)等基礎(chǔ)課的拓展，又為專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，提高教學(xué)質(zhì)量非常重要。要不斷地?cái)嗵剿饔行У慕虒W(xué)方法，豐富教學(xué)手段，不斷改革、勇于實(shí)踐、勤于思考問題，在教學(xué)中始終堅(jiān)持以學(xué)生為本的原則，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生學(xué)好學(xué)透課程重點(diǎn)難點(diǎn)，同時(shí)還要不斷充實(shí)和完善自我，提高業(yè)務(wù)水平。

參考文獻(xiàn)：