工程热力学发展精选(九篇)

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第1篇：工程热力学发展范文

过程装备与控制工程工程热力学教学改革过程装备与控制工程（文中均简称“过控专业”）学科是机械类学科的一个重要分支，其自身属于机械领域，但同时其又服务于过程工业。因此其主要以过程工业为专业背景。过程工业是以流程性物料（如气体、液体、粉体等）为主要对象，以改变物料的状态和性质为主要目的。其包括冶金、化工、化学、炼油、制药、食品、环保、能源、动力等诸多行业与部门。过程工业所涉及的一些物理、化学过程，主要有传质过程、传热过程、流动过程、反应过程、机械过程、热力学过程等。正是这些物理、化学过程，构成了过程工业的生产过程。过程工业所涉及的对象是流程性物料，从原料到产品需经过复杂的工艺过程，因而整个过程需要由为数众多的单元构成，而每一个单元又需要由能实现这一功能的设备来完成，而将这些单元设备连在一起便构成了过程装备。

工业过程中的物理、化学过程无不涉及能量的转换和传递问题，而热力过程又是实现能量转换和传递的必要途径。以热力过程为研究对象的工程热力学课程在专业学习中起到重要的作用。结合这几年热力学教学改革实践以及我校实际，本文将分析过控专业所开设的工程热力学课程教学中存在的问题，并就其改革的方向和方法进行探索和思考。

一、工程热力学在过程装备与控制工程专业中的地位

过控专业的总体框架为以“过程设备”为主体，以“过程工程”和“过程控制”为两翼的“一体两翼”。其中，过程设备主要是以焊接为主要制造手段的（诸如换热器和锅炉等）过程设备和以机械加工为主要的制造手段的（诸如压缩机、离心机、泵、内燃机和汽轮机等）过程设备。这些过程设备的共性在于，其目的是要通过一系列过程来获得产品，这些过程伴随着流体工质的运动和能量的转换。而工程热力学的研究内容就是通过工质的状态变化实现能量的转换、通过掌握能量的转换规律获得提高能量转化效率的途径。同时，过程装备与控制工程专业的知识结构有三个层次：专业理论基础知识、专业技术基础知识和专业知识。在专业理论基础知识中，热力学基础就是其中重要的内容之一。因此工程热力学是过程装备与控制工程专业的一门重要的专业理论基础课。查阅相关文献，不难发现目前在工程热力学教学方法的探讨和改进方面有许多有效的措施，但其中绝大部分都集中在能源动力类专业工程热力学教学上。虽然这些方式方法大多也可借鉴到过控专业工程热力学的教学改革中。但由于专业发展方向的不同，使得课程改革相应的侧重点也难免会有所差异。具体针对过控专业工程热力学教学改革还少有文献发表。为此本文仅针对内蒙古科技大学的实际情况，提出过控专业工程热力学教学改革的一些建议和思考。

二、工程热力学在过控专业存在的问题

1.我校过控专业设在机械工程学院。学院在制定培养方案和在学生培养过程当中均主要偏向于机械装备方面。因此，过控专业学生的能源应用意识和对能源转换的理解上要滞后于能源动力类专业的学生。但正如本文前面所分析的，过控专业实际上又是与能源应用和转换密不可分的。

2.工程热力学课程内容知识点非常多，而且各个知识点之间又相互紧密联系。同时课程中的概念十分抽象，具有较强的理论性。这在一定程度上增加了学生学习的难度和积极性。而这在过控专业更为突出，在教学中学生普遍反映热力学课程太难，书中公式太多，内容抽象，从一开始就产生了厌学情绪。

3.不同专业方向对工程热力学知识需求的侧重点不同，而针对不同专业安排教学内容、教学课时以及教材的选取还有待进一步完善。

三、工程热力学在过控专业教学中的探索与思考

1.结合过控专业特色和专业方向，整合工程热力学教学内容

我校除了过控专业，还有建筑环境与能源应用工程专业、热能与能源应用工程专业均开设有工程热力学课程。对于后两个专业而言，其工程热力学课程学时数较多，并且它们的能源应用的方向性和技术性与工程热力学要更加紧密。而过控专业相对来说热力学学时数偏少，其专业方向性与工程热力学就不是那么紧密。因此，在过控专业中所讲授的热力学课程内容就不能像能源动力类专业中那样面面俱到。那么只能根据过控专业的专业特点和专业方向对热力学内容进行取舍。优化后的工程热力学主要教学内容为：热力学第一定律及由其而展开的开口、闭口系统能量方程式；热力学第二定律及由其而展开的卡诺循环与逆卡诺循环到孤立系统熵增原理；压气机的热力过程；制冷循环、动力循环；以及系统工质（如水蒸气）的热力性质；其中一些基本概念（如热力系统、功、热、焓、熵、理想气体、状态方程等）贯穿在以上内容的讲解当中。

2.选定适用于过控专业的教材

目前出版的绝大部分工程热力学教材都是根据能源动力类专业的特点和发展方向来编写的。而能源动力类相应的热力学教材，不论是在教学内容上，还是在知识结构的编排，以及工程实例的选取上，都不能满足过控专业的实际要求。以内蒙古科技大学为例，学校开设有多个能源动力类专业，相关热力学教学师资力量较强。因此，基本是都是由能源动力类的专业老师来担任过控专业的教学任务。同时，由于过控专业与能源动力类专业分属不同的学院，在教学、培养方案、教材以及教学人员等方面无法实现有效的统筹规划。此外，一些热力学任课老师为了自己上课方便，在担任过控专业工程热力学教学时，往往就直接采用能源动力类热力学教材和讲义。这些在一定程度影响到因材施教，同时也加大了过控专业学生的学习难度，从而影响学生学习积极性。因此，选定与过控专业相匹配的热力学教材，并编写相应的讲义对提高过控专业工程热力学教学水平具有重要作用。

3.提高知识点讲解的通俗易懂性

工程热力学是一门理论性较强、知识点繁琐、公式多、内容抽象的专业基础课。因此，如何对各个知识点的讲解做到通俗易懂是非常考验任课老师大智慧的。例如，任何一本教材都有它的局限性。例如同样一个知识点，就出现在适用于过控专业教材的陈述和解释上没有能源动力类教材解释的清晰易懂的情况。因此，在讲义的编写过程中，在课堂的讲授中，不能局限与所选用的教材。作为热力学任课教师要广读相关热力学书籍和教材，平时留意日常生活的点点滴滴，这样有利于例举出与日常生活紧密相关的实例进行讲解，从促进学生对知识点的理解。根据学生实际水平因材施教。热力学的一个特点就是公式形式多、公式推导多。基础差的学生听起来会十分枯燥而且不好理解。那么我们可以明确就告诉学生不用去深究其如何推导得到的，只要熟悉几个重要公式如何使用就可以了，但这就需要在教学中通过举例或实践来加强这些公式的应用。在实践中引出并讲解公式的应用，比直接生硬的推导出一堆公式要更容易让学生理解和接受。

4.加强以过控专业过程工程为背景的情景教学

过控专业突出工业过程的控制，而热力过程又是工业中最为常见的过程之一。热力学课程的主要任务是通过对课程

的学习，提高学生热力学基础理论水平，培养学生分析和处理问题的抽象能力和逻辑思维能力，为学生从事工业过程尤其是热力过程的设计与控制工作奠定必备的理论基础。但同时，通过课程的学习来培养学生对实际热力过程的分析，做到实际工程于理论相结合显得更为重要。因为这一方面可以培养学生的工程意识，另一方面可以加深学生对课程知识的认识，提高学习兴趣。因此在工程热力学的教学上，要注重工程实践的融入。构建实际的工程情景。将热力学知识点融入到情景中去讲授。例如，将空调实际制冷、供热过程引入逆卡诺循环的讲解中。让学生理解逆卡诺循环为什么能够实现制冷和供热功能。理解制冷系数和供热系数的实际意义和价值；将机械领域常见的压缩机、内燃机等实际压缩、膨胀等热力过程引入到闭口系统、开口系统能量方程知识点上。以加强学生对能量方程的工程应用价值的理解，培养学生工程意识。

5.增加热力学基础实验学时，提高实践能力

相对于能源动力类专业，我校过控专业学时数较少。再加上专业方向偏重于机械类。因此早期该课程教学大纲制定上就没有安排基础实验学时。但是从多年教师授课和学生学习情况来看，增加一定学时的热力学基础实验是非常有必要的。在课程安排上，可以精简一部分理论知识的讲授来满足实验学时。实验内容不在多，而在于精，具有一定代表性。其中要有必要的热力过程演示实验，以提高学生对热力过程的深入认识；此外还需补充一到两个综合性实验。如制冷循环、动力循环实验等。这些都可以和内蒙古科技大学能源动力类专业相关实验相结合来开展。但需要注意的是，在讲解及实验的设计中要突出“过程”这个专业特点。

四、结束语

工程热力学课程在过程装备与控制工程专业中具有重要的地位，需要引起足够的重视。针对专业特点和学生接受能力适时调整优化教学内容，因材施教，探索有效的教学方法，提高教学质量。教学中有意识的构建实践情景，注重知识的工程应用，在工程应用中学知识，以培养学生的工程过程分析和应用能力，提高学生工程应用素质。

参考文献：

[1]陶秀祥，孙凤杰，何京敏.过程装备与控制工程专业的知识体系与人才培养模式[J].煤炭高等教育，2005，23（3）：91-93.

[2]王元文，龙登云.过程装备与控制工程专业知识结构和课程体系[J].广东化工，2007，34（2）：85-87.

[3]吴t，金光，高靖芳，王丽芳，何丽娟.工程热力学教学方法改革[J].中国冶金教育，2014，（4）：24-25.

第2篇：工程热力学发展范文

关键词：化工热力学；CDIO；大工程教育；教学改革；方案

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1672-5727（2012）06-0159-02

化工热力学作为化学工程的基础性学科，在研究化学工程以及解决化工生产实际问题中都起着非常重要的作用。同时，它也是化学工程与工艺专业本科生及研究生必修的重点专业课程之一。然而，由于课程中的概念抽象难懂，公式数量多且推导复杂，历届本科学生都感到难以理解和掌握。虽然尝试过各种改革，探索过新的教学方法，但收效甚微，学生掌握到的理论常常疲于应付考试，没有真正解决实际问题的能力，更不用说会作“工程”了。为了迎合“大工程教育”的背景，在2009年，我校开始尝试将CDIO的教育理念应用于化工热力学课程教学中，取得了一定的成效。

CDIO教育理念是近年来国际工程教育改革的最新成果，这种全新的教育模式将构思（Conceiving）、设计（Designing）、实现（Implementing）与运作（Operating）结合在一起，形成一个连贯而完整的流程。学生从参加产品研发到产品运行的生命周期当中，可以亲身体验到“以产品为导向”CDIO教学模式所带来的不同于传统教学模式的参与感。这种以学生为主体，实现了“做中学”的全新教育理念，对于提高学生能力，激发学习兴趣，促进化工热力学课程建设等各个方面都具有非常重要的意义。

化工热力学教学现状分析

教学内容与实际脱节随着近年来工业体系的不断进步和化工行业的快速发展，化工热力学作为一门体系较为完善的课程，其教学内容与实际的化工技术相比已显得比较滞后。这种滞后不但使教学与工程脱节，并且由于课程模式长期固定，在某种意义上限制了教师的思维方式，进而对学生的创新及发散思维也造成影响。同时，也造成了大学与社会之间的脱离。这也是为什么学生掌握了知识，却不能在毕业以后派上用场的原因。

忽略了学生作为主体的角色在从事化工热力学教学的十余年中，如何解决教与学之间存在的矛盾，也是一直困扰着笔者的一个问题。为何在经历了数次改革之后，我们的教学却并没有发生实质的改变？其原因在于忽略了“在教育过程中，学生才是主体”的这一事实。一直以来，无论运用何种创新式的教学方法，总是离不开以教师作为主体的讲授，总是去研究如何将知识更快速准确的灌输给作为客体的学生，如何将枯燥的理论讲授变得生动有趣，让学生在愉快的氛围中掌握知识，在一次一次的教学改革中，教师历练成了“优秀的演员”，而学生充其量也就是一个“文明的观众”并没有成为一名“优秀的演员”。在这种教育方式下，培养出来的学生，实际上是被剥夺了自主学习的机会，其思维模式也会变得僵化，重理论，轻实践。在具体问题的处理上往往拘泥于唯一的“正确方案”，按照教师或书本上所讲述的步骤给出解答，这就达到了我们所说的“掌握”的基本要求。学生并不会从一个实际的工程问题中，发现相关的热力学问题和定义热力学问题。比如，在讲授流体的 “PVT”关系时，我们会定义好两个变量（温度T，压力P）让学生去求体积（V），学生都可以很好的根据热力学方程解出体积，但如果让学生去求解某工艺流程中输送流体的管径时（生产能力即流体的质量流量已知），学生就常常束手无措。他们不会根据输送流体的工艺条件（即温度、压力）用学过的热力学知识来求出流体的摩尔体积，将其换算成流体的密度后，再根据流体的质量流量解出体积流量结合管路中的允许的流体流速去求管径。可是如果将这种求管径的问题放在化工原理的课程中，学生又可以很好的解决。因为，在化工原理的课程中，流体的密度常常都是作为已知量出现在例题中的，而在实际的工程设计和计算中，这些问题都是需要靠学生自己去发现、定义并解决的。学生这种今后最需要能力，在我们多年的教学中却被忽略了。

总之，无论是在教学内容上，还是在教学模式上，现有的化工热力学教学当中都存在着很多问题，已经逐渐无法满足社会对高等人才培养的需要。而CDIO的教学理念则为我们解决这一问题提供了一项新的可能性。通过将热力学课程与CDIO教学理念相结合，让学生在“做中学”的过程中更好地掌握知识，提高能力，通过一个个真实的工程案例，去研究问题、发现问题。这样，学生才能具有获取相关知识去解决问题的动力。在此过程中，重要的不是解决了一个具体的问题并由此掌握了相关的知识，而是在于学会如何发现问题、定义问题、分析问题并获取相应的知识解决问题，总结新知识，同时，加强与人沟通的能力以及团队合作的能力。那么，究竟如何进行化工热力学课程的改革呢？

基于CDIO理念下热力学教学改革方案

针对化工热力学教学上的种种问题，我们确定了以“产品为导向”的教学模式改革。就是让学生通过“产品工艺的工程设计”真正学到工程设计中的热力学知识。热力学是从工程中来，最终还要回到工程中去，为工程服务。因此，确定了以产品制造为目标，将学生感兴趣的产品“工业化”，学生扮演一个“工程师”主持一个“产品与过程”的工程设计工作。在工程项目的设计中，学生必然会碰到相关的热力学问题。如工艺条件下流体密度（流体的PVT关系）、换热器和功设备的负荷计算（流体的热力学性质：焓、熵与PVT的关系）、分离塔的计算（流体的相平衡）等等，在设计过程中，学生遇到问题时，教师加以适当的指导并结合课堂所讲授的热力学内容解决实际工程中的问题，最终完成一个工程设计报告。学生只凭上课听讲是不可能将项目设计好的。必须通过自己看书、查阅大量的文献与资料，与同组同学研究讨论，才可能将项目完成。在这个过程中，强化了化工热力学在工程中的应用，让学生真正体会到热力学不是虚无飘渺的理论，而是实实在在的技能。为此，我们制定的具体改革方案如下：

将学生按班级分组。原则上每班两大组，也可根据个人兴趣自成一组。选择一个学生感兴趣的化工产品，围绕如何实现该产品的工业化完成以下内容：（1）市场调研报告。包括：产品的国内外发展现状、市场前景、简单的经济分析及相关的工艺流程的了解（开课后第1～4周完成）。（2）对产品多套工艺流程方案进行可行性及经济分析，确定小组详细的工艺流程路线及详细的工艺条件，完成简单的工艺流程图（开课后第5～8周完成）。（3）根据学生选定的工艺过程，完成简单的工艺流程图，教师指定与工艺流程相关的热力学计算，通过计算体会热力学在工程中的应用（开课后第9～12周完成）。（4）将以上三部分合成一个完整的报告期末上交，报告成绩占期末总成绩的30%。每一小步的工作要求完成的功课都要按时上交，并按教师的批改意见修改完善自己的报告内容（开课后第13～16周完成）。（5）最后，选择优秀的项目报告作讲演（第17周完成）。

由于选题是学生根据自己的兴趣确定的工业产品，因此，项目类型与涉及的学科面应该是很复杂的。教师不可能事先知道结果，这就要求教师需要具有相对扎实的工程实际和理论的背景知识，指导学生在课题初期尽快进入课题角色，随着课题的进展，学生要自己获取更多的相关知识，并进行深入的研究，应用知识去解决问题。在此过程中，教师要做好“导演”，侧重对学生的方法和能力方面进行指导。学生在整个过程中一定会投入大量的时间和精力，因为是以小组为单位，所以，最后的项目一定是集中了整个团队的才智，一定会有所收获。

通过两年的实践，使用以上方法取得了较好的教学效果，在加强学生学习热力学课程积极性的同时，使学生在学习期间就能受到未来职场环境的熏陶，只有叫他们了解自己将来的用武之地，造就他们成为合格的化工专业人才，满足产业和社会的需要。

然而，在改革中还存在一些问题，如学生的合作还存在欠缺，各组同学中都有“坐车”的现象，如何对这部分不积极参与的学生进行评价，使所有学生都能积极动起来，将是我们未来改革中亟待解决的问题。

结语

化工热力学课程从2009年开始进行了CDIO工程教育培养模式的理论与实践探索，并取得初步成效，我们将不断努力探索，使这一教育模式趋于科学、有效。积极推进CDIO人才培养的培养方案改革和教学方法创新，开展适应于学生研究性学习的教学方法创新，在传统的案例式、启发式、交流式教学方法改革中推进体验式、研究式、讨论式教学方法，利用具体工程项目的实施，引导学生“做中学”，通过营造工程环境，实现师生间、学生间对话式学习和合作式学习，形成教学相长的生动学习局面。在教学过程中融入最新的化工工程技术成果和工艺方案，启迪学生的工程意识和利用科技成果的创业意识，开拓学生的创新思维和创业精神，构筑“创新创业”应用型人才培养的知识新体系和课程新体系。

参考文献：

[1]杨泽慧，邵丹凤，洪晓波.应用化工热力学教学改革与实践[J].宁波工程学院学报，（19）：2，75-78.

[2]王晋黄，李忠铭，林俊杰.化工热力学课程教学改革与实践[J].化工高等教育，2005，（4）：19-22.

[3]常贺英，马沛生.论化工热力学在化工类课程体系中的核心作用[J].化工高等教育，2005，（4）：28-30.

[4]蒋丽红，李沪萍.化工热力学教学改革研究与实践[J].化工高等教育，2005，（3）：33-36.

[5]冯新，陆小华，吉远辉.化工热力学中从生活中来到生产中去的实例[J].化工高等教育，2009，（1）：42-46.

[6]查建中，何永汕.中国工程教育改革三大战略[M].北京：北京理工大学出版社，2009.

作者简介：

徐新（1967—），硕士，北京石油化工学院副教授，研究方向为化工。

第3篇：工程热力学发展范文

“工程热力学与传热学”是汽车服务工程、热能与动力工程等专业的必修课程。它是研究热能与机械能相互转换及热量传递规律的一门学科。作为工科类的一门专业基础课，“工程热力学与传热学”课程教学历史悠久，至今已有五十多年。然而该课程存在“理论性强”、“知识点多”、“难于理解”等特点，长期困扰着广大师生。因此对该课程进行教学改革，探索提高“工程热力学与传热学”课程教学质量的方法是十分必要的。

1 课程特点及教学现状

“工程热力学与传热学”课程主要包括热力学第一定律、热力学第二定律、热力过程计算、传热学的基本概念、换热器热计算等。由于该课程源于实际生活的总结，包括理论知识的推导及经验公式的应用，教学内容需要联系大学物理和高等数学等方面的知识，教学难度大，存在的主要问题有：

1.1 课程总学时偏少

“工程热力学与传热学”课程围绕能量转换与传递这一主线，是对工程热力学与传热学两个研究方向的综合。其特点是涉及内容广，知识点多。然而，随着社会的发展，教育思想、教育观念在不断变化着，大学阶段开设的课程越来越多，分配给每一门课程（特别是专业基础课）的学时数不断减少。①总学时数不断减少与教学内容不断增加之间的矛盾，是“工程热力学与传热学”授课教师面临的一个重要矛盾。要继续保持或提高该课程的教学质量，就必须要调整教学大纲，改革教学方法，对授课内容有所取舍，突出重点和难点。

1.2 实践环节少

“工程热力学与传热学”作为一门专业基础课程，其知识点的归纳，大多是来源于人们对实践知识的长期积累和总结。因此该课程必须与实践教学紧密结合起来。由于实验设备的有限性，而现有每个班级的人数众多，必须分多个组进行实验。这必然导致实验课程时间过长、教师的工作量过大等。因此为回避这些问题，许多高校在讲授专业基础课实验时，往往采取集中统一安排实验的方式，且实验学时占总学时的比例非常小。这样实验课程与理论课程完全分开，学生对于实验缺乏深刻的认识，影响了他们对于理论知识的理解和消化。比如在讲授稳定流动能量方程应用领域的时候，需要做蒸汽轮机的热交换、换热器的热交换、压缩机的热交换及喷管的流速试验等等，然后在部分高校中由于受到设备的限制等原因，往往只做其中一个实验，这大大影响了学生对知识的认知度，不利于对稳定流动能量方程的理解。

1.3 学生积极性不高、缺少互动

“工程热力学与传热学”课程用到的理论知识多，内容涉及面广，不少章节还需要联系“大学物理”等课程的知识，因此难度较大。学生需要花大量的经历去消化理解。而该课程还涉及一些复杂的计算公式（比如换热器的热计算），学生的学习积极性差。授课教师的教学方法缺乏吸引力，一些专业基础课教师为给学生们传授更多的知识，甚至能讲满整节课，不给学生一点消化的时间。在师生交流方面、课程作业的修改反馈等方面，学生与教师缺乏良好的沟通，这些都降低了学生的学习兴趣。

“工程热力学与传热学”课程教学的最终目的是服务于社会。而社会在不断发展着，这就要求“工程热力学与传热学”课程的教学也需要与时俱进，授课教师要有敏锐的观察力，从培养高素质人才的角度出发，对现有的“工程热力学与传热学”课程进行教学改革。

2 课程教学改革及教学方法探索

2.1 改革教学内容

“工程热力学与传热学”作为一门传统课程，知识体系在不断变化着，如果还把以前那些传统的能量转换设备拿出来重点讲，显然是不能适应新世纪人才培养需求的。那些过时的观点和思想，不仅影响学生对最新领域知识的掌握，同时使学生对书本知识产生怀疑，严重影响其积极性。因此授课教师要对“工程热力学与传热学”教学内容进行更新，紧跟学科发展前沿。要综合各个教材的优缺点，对自己的教义进行定期修改和完善。在教学中，要对教学内容有所取舍，突出重点。这样既减轻了学生负担，又为教师节省了上课时间。

2.2 改善实验教学

“工程热力学与传热学”理论知识较多，难于理解，因此通过实践课程来加深理论知识的理解显得尤为重要。学校应充分认识到实验教学的重要性，增加对实验设备的投入，调动实验教师的积极性。实验教学应更多地发挥学生的主观能动性，让他们尽可能多的参与到实验的设计和分析之中，以提高其动手能力。授课教师可开设开放性实验、综合性实验及对比试验，鼓励学生自己动手、独立完成，以促进知识的融会贯通。比如换热器的设计，可以让学生根据所学的传热学理论知识，自己动手设计一些散热片，并进行热计算，分析其散热性能。

2.3 改进教学手段

课程总学时的不断减少，迫使授课教师必须要进行教学改革。现代化的多媒体教学手段，可以在短时间内传递更多的信息量。因此，教学手段改革目标是将现代化的教学手段融合到的“工程热力学与传热学”课程教学之中，实现与传统教学的有机结合。例如，在绪论部分关于热能的利用现状就可以采用播放影片的方式来激发同学们的兴趣。而在讲授传热学中的计算公式时，可以将推导过程制成多媒体的形式，授课课时，教师只需在黑板板书推导思路，然后用多媒体PPT展示推导过程。这样极大地节省了时间，而且有助于学生的理解。此外，还可以采用FLASH动画、影片等方式来激发学生的兴趣，提高其学习的积极性。

2.4 加强师生互动交流

提高学生学习兴趣和积极性，调动学习气氛。将互动式教学方法②引入“工程热力学与传热学”课程的教学中，使学生主动思考问题。在教学中促成授课教师和学生之间的相互交流和探讨。比如讲授热力学第二定律的发展过程时，可以首先向学生提出问题“是否所有满足热力学第一定律的自然现象都能够实现呢？”要求学生结合实际生活经验，提出自己的观点，并给出理由。然后将学生所总结的规律与热力学第二定律进行比较，找出差异。通过这种方式必然会使学生对热力学第二定律的理解更加深刻。“提问式”互动，是实现师生交流的一种良好途径。“工程热力学与传热学”授课教师宜更多地采用互动交流的方式来传授知识，从而提高学生的学习积极性。

3 结束语

“工程热力学与传热学”课程教学改革需要授课教师需要克服重重困难，是一项漫长的过程，离不开教育系统各个部门的配合。通过改革教学内容、改善实验教学、改进教学手段、加强师生互动交流等等，将知识教育与素质教育结合起来，探索适应该课程特点的教学方法，必将使课堂教学效果达到一个崭新的水平，为培养新世纪高素质人才奠定坚实的基础。

注释

第4篇：工程热力学发展范文

教学内容改革是教学改革最核心、最基本的问题。教学内容主要由热力学第一定律、热力学第二定律熵分析法和分析、新的能量系统分析评价方法介绍组成。其中，根据教学目的与任务有效组织教学内容，要与基础课程工程热力学第一定律、第二定律知识点的学习有机结合，既避免教学内容的简单重复，又要使学生通过本课程的学习对第一定律、第二定律有更为深刻的认知，并使学生能够利用两个热力学基本定律熟练进行能量系统分析与评价、以及高效学习和应用新的分析、评价与优化方法。

1.热力学第一定律

热力学第一定律是工程热力学教学内容的重点，主要讲授闭口系统与稳流开口系的热力学第一定律能量方程式的表达式及应用。在本课程中，进一步强调热力学第一定律的一般表达式即：“进入系统的能量-离开系统的能量=系统总储存能的变化”的正确灵活应用，重点介绍如何分析、列出非稳态充、放气热力过程的能量方程式，帮助学生进一步增强利用第一定律进行能量分析的能力。同时，通过对节流、自由膨胀、混合、换热、可逆定温放热压缩等热力过程分析来帮助同学们对第一定律的局限性有更为深入的理解。

2.热力学第二定律熵分析法

热力学第二定律是工程热力学教学内容的重点与难点，主要讲授热力学第二定律的数学表达式，具体包括：卡诺循环+卡诺定理、克劳修斯积分不等式、闭口系及开口系统熵方程、孤立系统熵增原理。在本课程中，考虑到判断一个热力循环是否可行、可逆的数学判据容易理解而且是热力过程的特例，故重点讲述闭口系及开口系熵方程、孤立系统熵增原理。在该部分从以下四个方面进行介绍：对于状态参数熵的辨析：辨析熵是状态参数与过程无关，强调判断一个热力过程能否进行、可逆的参量不是过程熵变而是过程熵产，引出后面由熵方程及孤立系统熵增原理计算过程熵产的知识点；重点讲授熵方程的一般表达式，即：“进入系统的熵-离开系统的熵+过程熵产=系统熵变化”，通过典型例题帮助同学能够利用熵方程列出闭口及开口系熵方程，并求取过程熵产；重点解析孤立系统熵增原理的实质及解题特点，并通过典型例题帮助学生认识到孤立系统熵增原理与熵方程的一致性：孤立系统熵增即熵方程中的熵产；作功能力损失方面除了介绍计算公式、通过计算热力过程熵产及作功能力损失，还着重结合对节流、自由膨胀、混合、换热、可逆定温放热压缩等具体热力过程分析让学生体会第一定律与第二定律之间的联系及第二定律的独有贡献。

3.热力学第二定律分析法

由于学时有限并且概念抽象难以理解，分析法在工程热力学中属于选讲内容，即便讲授，也多是简要介绍。本课程中，分析法是授课重点，从以下四个方面进行讲授：第一，概念及计算公式，包括机械、热量（冷量）、内能、焓和化学。第二，重点讲授方程的一般表达式“进入系统的-离开系统的-过程损=系统变化”，通过典型例题帮助同学能够利用方程列出闭口及开口系方程，并求取过程损。同时，在分析典型例题时，引导学生同时用熵分析法来计算过程的作功能力损失，让学生自觉地认识到分析法中所得到的损失即熵分析法中计算的作功能力损失、体会两种分析法的一致性及分析法的优势。第三，效率、损系数的概念及公式，以及在典型热力设备、过程及热力循环中的计算。第四，针对本学科领域典型的火力发电装置、燃气轮机发电装置和低温制冷装置、LNG液化装置、天然气净化装置、油田联合站等，设置工程背景很强的案例，教师与同学们一起分析循环装置及各组成设备的效率、损失及损系数等，让同学们认识到分析法在进行系统能量分析时的重要性及提高利用该方法解决实际工程问题的能力。

4.新发展起来的能量系统分析与优化方法

介绍能级分析法、经济学、夹点技术、全生命周期分析法、能值理论等新发展起来的能量系统分析与优化方法的基本理论及应用，鼓励学生查阅相关文献获取更多知识。这部分内容与留给学生的学习报告紧密相关，将在下文介绍。目前还没有适合于本专业本科教学的系统节能方面的教材，本课程教学内容主要参考自沈维道等主编《工程热力学》、朱明善等编著《工程热力学》、傅秦生编著《能量系统的热力学分析方法》和冯霄编著《化工节能原理与技术》、何雅玲主编《工程热力学精要分析典型题解》等教材及专著，结合教学团队多年来收集整理的工程案例编写成讲义供教师及学生使用。

二、教学方式改革

教学中的主体是学生，调动学生学习主动性，提高其学习兴趣和学习效果是教学方式改革的目的。学生们对于国际上最新的、与未来工作紧密相关及实用性强的知识以及确实能提高自身素质与能力的教学环节更感兴趣。

1.采用多媒体与板书有机结合的教学模式

充分利用多媒体教学信息量大，图像、视频生动形象的特点，同时结合传统板书讲解复杂推导更容易被学生掌握的优点以提升教学效果。这种授课方式既可以增大授课信息量、有效吸引学生注意力，同时又能使学生通过与老师一起板书推导对所学重点、难点有更为深刻的认知。

2.提高课堂教学吸引力

通过针对每一个重要概念及知识点设计的系列典型例题、思考题吸引学生注意力，激发学生学习兴趣，引导其积极参与到教学中来。而且教学团队经过多年的教学和科研积累，收集并提炼出与石化工程紧密关联的工程案例，通过案例的讨论和分析，增强学生学习理论知识的兴趣，提升课堂教学的互动效果，增强学生运用理论知识分析并解决工程实际问题的能力。

3.布置作业形式灵活多样

对于重要的基本概念，以读书笔记的作业形式激发学生学习兴趣。本课程涉及众多抽象概念和公式，追溯热量、温度、熵、热力学第二定律、等重要基本概念的由来、发展历程，可使学生在搜集资料的过程中对这些概念有一个直接的感性认知，同时也有助于学生认识到这些知识在本学科发展中的重要作用。要求学生组成2~3人的学习小组，除常规课下作业外，课上作业以小组为单位完成。课上作业为教师针对每次课的重点和难点内容设计的多为填空、选择和问答形式的练习题，课前打印好分发给每个学习小组。在讲课过程中，留出适合时间让学生及时完成。教学实践表明课上作业非常利于学生把握住和消化吸收重难点知识，且能提高学生学习的注意力，达到良好的教学效果。

三、课程考核方式的教学改革

第5篇：工程热力学发展范文

关键词：素质教育；课堂教学；思考；实践

一、关于素质教育的思考

1．素质教育是培养高素质创新人才、科教兴国和教育为人民服务的必由之路

(1)我国要全面建设小康社会，实现中华民族的伟大复兴，为人类和世界做出较大的贡献，必须走人才强国之路，必须把培养高素质创新人才摆在突出的优先的战略地位。

(2)高素质创新人才只有通过长期地科学地教育和培养才能造就，而大学正是培育这样人才的摇篮和基地。大学的本质是培养和造就知识宽厚、能力突出、品德高尚、素质全面的健全和谐的人而不是一般意义的专家。尤其是国家重点建设的“名牌”大学，要承担起为国家和社会培养一大批拔尖创新人才的历史重任，更应当将素质教育摆在首要的地位。

(3)党的十六大报告指出教育既要为“社会主义现代化服务”又要“为人民服务”。以人为本的科学发展观强调发展既要“实现经济和社会的全面进步”又要“实现人的全面发展”。面对知识剧增的信息时代，面对着学生走向社会后职业和岗位的多次选择，学生阶段充其量所吸取的只是知识海洋中的几滴水。那么，我们培养出来的学生只有靠在校期间打下的良好知识基础、锻炼出来的自学能力与创新能力和培养出来的全面素质，才能胜任选择，永立不败之地。要知道各行各业的竞争，争到最后，争的不是学历，也不完全是知识，而是能力和素质。学校最终给予学生的应该是能力和素质。

2．课堂教学是素质教育的主渠道，教师是素质教育的主力军

学校实施素质教育，必须依靠教师、政工人员和后勤人员三支队伍，必须在课堂教学、课外活动和社会实践三维空间中合力推进才能奏效。其中，课堂教学是素质教育的主渠道，而课堂教学的主导者――各科任课教师则是关系到素质教育优劣成败的主力军。由于教师的特殊身份、渊博的学识和学术成就，决定了教师对学生有一种其他人员无法比拟的信任感和影响力。教师为人师表、言传身教、教书育人的教学活动，往往起到事半功倍的效果。只有我们每位任课教师都深刻认识自身的责任、自觉地充分发挥自身优势和作用，素质教育才能在课堂教学中真正落实。

3．落实素质教育，课堂教学必须改革

(1)必须更新教育教学观念，树立新的教师观、学生观和教育观。摒弃只要科研水平高就是好教师，教学好是没水平的观念；树立教学科研相互促进，共同进取才是好教师的观念；摒弃教师只管教书而育人是政工人员的事的观念，树立教书育人是教师天职的观念；摒弃教书只是传授知识的观念，树立以知识传授为载体，知识、能力、素质并重的观念；摒弃只有学习好，才是好学生的观念，树立德、智、体全面发展才是好学生的观念。一名合格的教师要敬业爱生、耐住寂寞、勇于探索、坚持不懈，在素质教育的课堂上发挥聪明才智，在教书育人的舞台上建功立业。

(2)必须优化课程设置。要扩展视野，面向世界、面向未来，围绕培养高素质创新人才这个中心，不断完善培养方案，构建科学合理的课程体系，减少陈旧过时的课程，增加课程的基础性、综合性、人文性和时代性。

(3)必须更新教学内容。要在筛选保留传统经典基础性的知识的同时紧紧跟上科技发展的步伐，增加新知识。把反映科技进步的新成果、新理论、新方法及时引入到教学中来，让学生学到鲜活实用的新知识，掌握新本领，适应新需要。

(4)必须大力推进课堂教学方法的改革。改变充斥课堂教学中“填鸭式”、“满堂灌”、教师一人唱“独角戏”的现象。大力提倡“启发式”、“探究式”、“师生互动式”等教学方法。教师要改变只重现知识本身的讲授，忽视知识产生过程，忽视学生思维能力、创新能力培养，忽视学生良好品德熏陶的陈旧教学模式。着力激发学生学习兴趣和求知欲望，着力激发学生乐学爱学，刻苦自学的内在驱动力，着力培养学生的独立思考能力、批判性思维和良好品德。

(5)必须科学地运用先进教学技术手段。充分发挥优秀课程软件和多媒体技术形象直观和信息量大等优势，提高课堂教学的生动性、趣味性、现场感和效率。需要强调指出的是，多媒体等现代教学技术手段只是一种辅教学工具，要特别注意电子教案和课程软件的制作质量、适用对象和使用方式，防止泛用。

二、在“工程热力学”课堂教学中实施素质教育的实践

1．画好一张蓝图――精心设计课堂教学

“凡事预则立，不预则废”，要把素质教育真正融入课堂教学，我对“工程热力学”课堂教学进行了精心设计，做到了课程全局在胸，每堂课具体步骤有序实施。这种设计包括“课堂教学设计框图”和“工程热力学课堂教学设计教案”两部分。前者是课堂教学的总体思路和程序设计，后者是每一次课的具体实施方案。“课堂教学设计框图”包括：前次课内容回顾与作业讲评，本次课内容提出，本次课内容提要，核心知识点、重点、难点讲授，知识点、能力点训练(例题、提问、讨论)，课堂总结，布置作业，本章知识结构框图，下次课内容提示，填写教学评估卡以及大、小循环反馈等内容。

课堂教学设计遵循如下三个原则：

(1)紧紧围绕“工程热力学”课程的基本概念和基本定律这个中心，通过教师讲授与师生交流互动，让学生掌握本课程最基本、最重要、最有用的鲜活知识，首先给学生打下能力与素质的知识基础。课堂教学设计必须牢牢抓住知识传授这一主线，带动全局，使全面提高学生的素质的理想目标具备坚实的基础。我们强调素质教育同样必须重视知识传授，“不能在倒洗澡水的时候把孩子一起倒掉”。我们反对的是知识中心主义，反对把让学生“知道”作为教育的最高目标，不仅向学生传授知识，而是教会获得知识的方法，教会学生运用知识进行判断性、创造性的思考，促进其全面充分自由的发展。

(2)深入挖掘工程热力学科学理论的知识价值、能力训练价值和素质培养价值，力争做到知识、能力、素质三者并重与有机结合，相互渗透，共同施教，力争使学生获得真知、提高能力、升华人格。

(3)总体上要求整个课程达到传授知识、培养能力和提高素质三维教学目标。具体到每一次课还要实事求是，并不苛求面面俱到，知识与能力或知识与品德可能只侧重在二维目标，而不是都要达到三维目标。

2．施力于两个着力点――爱国、创新

一个人才应具有的素质一般包括；思想品德素质、科学文化素质、专业素质、身体素质和心理素质五个方面，其核心是爱国主义和创新精神两个方面。这也是课

堂素质教育应着力培养的两种最基本、最重要的素质。本人讲授的“工程热力学”是自然科学知识基础课，既不能讲成脱离知识传授的一般的创新理论课，更不能讲成说教式的思想品德教育课。要特别讲究方法，要特别注重效果。为此确定的原则是：潜移默化，润物无声，重在渗透，重在熏陶，适时适度，努力做到“好雨知时节，当春乃发生，随风潜入夜，润物细无声”。

(1)培养学生爱国主义精神的具体做法是：

在绪论课中，通过热能利用在整个能源利用中地位的阐述使学生认识研究热能利用和学习工程热力学的重要性，向学生进行爱课程、爱专业的教育；通过对我国能源利用现状的分析增强学生对我国能源的忧患意识和责任意识，激发学生为解决我国能源问题而努力学习的爱国热情。

在讲授热力循环等章节时，通过国内外热能动力设备循环热效率的对比，让学生了解我国用能效率低下、环境污染严重的现实，激励学生为改变落后现状，赶超世界先进水平，为国争光的雄心壮志。激发学生们为中华民族崛起而发愤读书的爱国情怀。

(2)培养学生创新精神的具体做法是：

紧密结合教学内容，注重对学生进行发散思维、逆向思维、批判性思维的培养。例如在讲如何提高循环热效率时，首先从数学上分析，提高热效率集中体现在状态坐标图上循环封闭线内的面积越大越好，则必须从这个面积出发向上下左右四周扩展开来才能达到。从基本蒸汽动力循环――朗肯循环开始向上可从提高初温、初压入手；向下可从降低背压，减少循环热损失起步；向左可引出抽汽回热循环；向右可引出再热循环。通过这样的讲解，学生不仅掌握了蒸汽动力循环的全貌及内在联系，而且也受到发散性思维的训练和培养。又如在讲范德瓦尔状态方程时，着重分析范德瓦尔如何从逆向思维出发，从原来的理想气体模型不考虑分子自身体积、不考虑分子间作用力到反其道而行之，考虑分子自身体积、考虑分子间作用力，从而建立起范德瓦尔实际气体状态方程，开创了实际气体状态方程研究的先河，使范德瓦尔摘取了诺贝尔奖的桂冠。这样的讲解，使学生受到了逆向性思维的启发和勇攀科学高峰的教育。

紧密结合热力学基本概念，基本定律，适当介绍热力学发展史和科学家的生平轶事，借此让学生们了解科学理论的创新方法以及渗透于其中的科学家的科学精神。并进而引伸我们从中应获得的创新方法的启示、科学精神的熏陶以及人生感悟。

紧密结合热力学中尚未解决的理论问题和实际问题，引导学生们来思考、研究和创新。我常常向同学们讲任何真理都是相对真理，同样，我讲授的热力学理论知识，也只不过是真理长河中的一段溪流，而不是热力学的终极真理。这好比一个完整长句子中间停顿的逗号而不是句子最后的句号。热力学理论尽管是一门比较古老、比较完善的学科，但是它也在不断发展进化之中。从纵向来说，从可逆过程热力学到不可逆过程热力学，从线性不可逆过程热力学到非线性不可逆过程热力学乃至到耗散结构理论；从横向来说，从理论热力学到工程热力学、化学热力学、生命热力学等等。基于这种认识，我讲课的时候，总是实事求是地讲到某种“逗号”的程度，而不总是讲到“句号”完结，力争讲到“问号”的程度，讲出问题来。我体会，一个会讲课的老师讲的课，不只是要让学生学得有趣、有用、还要有疑有思，这个思就是要培养学生思维能力，特别是批判性思维能力。

我经常给同学们列举热力学中尚未解决的难题：如微观可逆性与宏观不可逆性的矛盾问题、平衡状态的局限性问题、普适精确状态方程的研究问题，热动装置中能量利用率最有效提高的途径问题、传统能量利用方式与环境相容问题以及参数直接测量仪器研制问题，等等。我列出上述问题的目的在于让同学们认识到热力学本身的不完整，有很多难题等待我们去解决，让同学们破除对真理的神秘感，给学生留下足够的独立思考空间，诱导和触发学生的创造冲动，让学生们大胆去质疑、探究、想象、发明和创造，去攀登科学高峰。

3．抓住三个环节

(1)了解学生，因材施教。老师只有真正了解学生，才能因材施教，收到好的效果，我采用三个具体作法：

①通过《学生情况调查表》了解每一个学生的全面状况。解掌握学生的家庭背景，学习经历，接受能力，学习现状，专业思想，特长爱好与不足，人生志向与理想，便于老师有的放矢的组织教学活动，真正做到因材施教，帮助每个学生更好地成长成才。对于学习基础差、生活困难的学生，给予更多的关心和帮助。

②通过每次课后让学生填写《工程热力学课堂教学评估卡》，了解教与学的情况。为节省学生填卡时间，评估卡只调查三个方面情况：a．在今天课堂上，你学到的最重要的东西是什么(包括知识、能力、素质)?b．你心里仍旧存在的最大问题是什么?c．我今天的讲授中最模糊的是什么?通过评估卡我既可及时改进自己的教学工作，又能及时了解学生思想动态。三年来我收上来的教学评估卡有三千多张，对改进我的教学帮助很大。

③与每个学生谈心，努力走进学生心里，做学生的益友良师。我不仅努力做到育人寓教书之中，我还努力做到师爱于课堂内外。我坚持与每个学生促膝谈心，真诚地与学生交流，谈学习、谈理想、谈生活……并且在谈心中不失时机地对学生加以引导和点拨。

第6篇：工程热力学发展范文

论文摘要：分析《工程热力学》的教学实践中采用多媒体技术的必要性，探讨多媒体教学内容的选择、课件的制作、多媒体放映以及多谋体教学中应注意的问题。提出课堂教学应在传统教学方式的基础上合理地应用多媒体技术，提高教学质量。

工程热力学是热能与动力工程专业和建筑环境与设备工程专业的重要专业基础课，同时也是油气储运工程、化工机械过程与装备和石油加工等专业的选修课。它是一门从工程实际出发来论述热能与机械能相互转换规律及其应用的基础性课程。课程的特点是理论性强、概念抽象、公式图表繁多、热力过程变化复杂以及热力循环的表示和分析困难。

多媒体技术是文本、图像、动画、声音等运载信息的媒体结合体，以图文并茂的形式为工程热力学教学提供了多样化、多视角、立体化的教学信息空间。在工程热力学的课堂教学中，合理、适当的采用多媒体技术，不仅充实了教学内容，而且使课堂教学更加生动形象，提高了教学质量，教学效果良好吼

一、多媒体教学的必要性

工程热力学课程的基本理论应用部分涉及许多图片、图形，内容围绕工作原理图、系统循环图展开，传统的板书教学需占大量的课堂时间手工绘制，效果不太理想，如果利用计算机制作成多媒体课件，集光、形、色于一体，形象直观、内容生动，可以使视觉和听觉同时发挥作用，增加课堂授课的生动性，激发学生学习的兴趣，有利于学生认知能力的开发和对教学内容的理解。

〔一)及时更新教学内容。多媒体辅助教学，可以节约板书时间，有效地拓宽教学空间，在有限的时间内提供更多信息量，使教师有更多的时间进行重点、难点知识的讲解。现代科学技术发展迅速，日新月异，而部分教材内容不可能及时更新，在课件制作中可补充大量最新技术资料，不仅解决教材内容相对滞后的问题，而且可引荐专业发展的前沿信息，拓展学生的视野。

(二)完善传统教学手段。多媒体将传统教学手段难以表达的内容和难以观察到的微观热现象通过文字、图像、声音和动画等形式生动的表现出来，加深了学生对知识的理解，激发了学习兴趣和学习主动能动性。另外多媒体可通过字体的缩放、颜色的变化或明暗交替以及动态出现等方式来强调重点，使学生印象深刻，更容易记住这些知识点。

(三)增强学生感性认识。工程热力学中有许多抽象的概念和过程，如孤立系统、平衡状态、压缩过程、水蒸汽定压发生过程等。仅通过书本上的概念和简单的插图来讲述或通过学生的想象来理解、掌握这些知识点是非常困难的，而借助多媒体技术就能使这些问题迎刃而解。多媒体课件支持FLASH动画}WMV，AVI视频等播放插件。如在讲解内燃机结构和原理时，采用FLASH制作简单的动画来演示汽车内燃机的工作过程，学生在动画中能非常直观地看到内燃机的吸气、压缩、燃烧和排气，再配合P-V图画出热力过程，看起来一目了然，有利于学生对过程的理解和掌握，进而分析不同的压缩过程所需功耗的不同。同时结合一些有趣的思考题。如:为何给球打气时用湿布裹住气筒外壁能节省体力?汽车油门是控制油量还是空气量?这样既能有效巩固压缩机省功原理，又与现实生活紧密联系，极大的激发了学生的学习兴趣。

二、多媒体教学内容的选择

国内各类院校能源动力类专业基本都开设了工程热力学课程，但可供课程使用的优良教材数量有限，且教材更新较慢，特别是工程背景和应用方面的知识较为匾乏。为此，首先应根据各高校学科专业特色，选择合适的教材和参考书，为多媒体课件制作提供最基本的知识体系保障。其次各专业知识是相通的，但侧重点不一样，应补充介绍同一概念在不同工程运用背景下的区别和联系，让学生能更好的理解基本概念做到融会贯通。比如，热力学能是工质的内部储存能，是温度和比容的函数。工程流体力学课程中，认为液体流动中温度和比容为常数，所以热力学能不变，研究中可以忽略。而工程热力学研究中，热力学能是重要的状态参数，不能忽略其变化。最后要结合专业特色，拓展工程实践知识，开展相关工程应用专题讲座，避免计算时出现手提吹风机功率在60KW以上，甚至达363KW，而汽轮机喷管出口速度只有十几米每秒的低级常识性错误。

三、多媒体课件制作应注意的问题

多媒体电子教案存在直观、形象、生动、图形图像功能强大、易于展示最新科研成果、教学信息量大、学生易于复习等优点，但同时存在单幅信息量少、幅间信息不连贯、前后呼应不够、学生思维不易跟上等问题。在制作时应该扬长避短处理好以下几点问题。

(一)多媒体模板的制作。多媒体课件需合理照顾章节间的关系，但每张幻灯片的空间有限，难以有效发挥“标题”和“正文”的相互呼应。合理制作多媒体模板，是增加课件内容逻辑性和关联性的重要保证。为此，应根据教学大纲内容制作本章节教学内容的主题目录，教学时采用超链接的方式打开。其次建议每张幻灯片分成三个区域:标题区、正文区和脚注区，并用横线严格区分，做成统一的模板。在标题区右上角，角注本章标题，而在标题区中央插人本节标题。正文第一行插入本节幻灯片主要内容标题，与正文呼应，使信息尽量连贯。脚注区可插人授课日期，页码等辅助信息，保证每页幻灯片的完整性。最后，应制作复习提纲，与首页主题目录提纲和正文重点内容呼应。

(二)文字内容的确定。工程热力学作为一门技术基础课程，基本概念、基本原理、基本方法是要求学生掌握的重点，需要通过大量的文字来进行表述，因而课件上的文字内容不可避免要占有较大篇幅。需要特别注意的是切忌将大量教材内容原文照搬到课件上，授课时照本宣科。文字内容的确定必须经过反复推敲、归纳和总结，将核心内容提炼出来，完整的表述则通过授课或与同学之间的讨论来完善。古人云:文章千古事，得失寸心知。幻灯片制作也是一样，一定要精益求精。建议每张幻灯片不超过四段文字，每段文字不超过两行。在需要特别强调的地方如前提条件和重要结论要点，用特殊强化处理标注，如PPT自带的红色五角星符号。当然对于课程中一些经典的概念和原理如孤立系统嫡增原理等建议给出原文，让学生根据自己的理解提炼或用自己的言语表述，以加强对概念或原理的理解，同时培养学生的逻辑思维能力。

(三)图像的选择与处理。多媒体课件的优势就是图片功能强大，需要充分发挥。应选择既反映工程实际又具有较高清晰度和对比度的优良图片，这样才不会出现投影放大后的图像失真的问题，这一点需严格遵循宁缺勿滥的原则。对于原理性图，如果直接采用软件从书本上复制粘贴由于涉及图像格式转化会导致图像像素丢失，图像失真，建议利用PPT自带的画图工具绘制，这样既可以对图像中各类曲线实现不同颜色、线条标记，又可以在播放时实现分层逐级播放。另外结合PPT动画播放功能里的“擦除”效果，可实现曲线的动态绘制过程，利于学生理解和掌握热力过程曲线。比如，理想气体几种基本热力过程在P-V图上同时出现时曲线烦乱，各区间物理意义复杂易混淆。采用上述方法可以得到很好的解决。

(四)多媒体课件的放映。在课件放映时，文字的出现应设为逐行或逐字播放，让学生有时间记笔记和思考，不宜像放电影一样整屏播出，此时内容繁多，眉毛连着胡子，学生分不清主次，很容易走神，更谈不上理解和掌握。

作者的体会是应根据讲解的思路和过程，逐级播放。特别是涉及公式推导时，应模拟黑板推导的过程，逐步或分块出现。当然，这也会造成教师频繁使用电脑，影响教师讲解和学生思考的连贯性。建议使用多功能激光笔，实现远程控制幻灯片播放。这样教师一方面不用局限于讲台上，活动空间得到大大解放，另一方面也可以到讲台下加强与学生的近距离互动讨论，有效维护课堂记录。

四、多媒体教学中需注意的问题

效果优良的多媒体教学也存在学生视觉疲劳问题，这与黑板教学相比是一个固有缺陷。据赣南医学院的一份调查数据显示。大学生在课堂上被多媒体教学光照时间太长，学生连续2个课时接受多媒体教学，约22%产生轻度视觉疲劳，连续4个课时，轻度视觉疲劳则高达61%。可见，培养一支高素质多媒体教学课件制作队伍，是消除学生视觉疲劳和提高教学质量的关键。积极参加多媒体教学课件制作学习班，学习适用于大学生最佳课件制作视觉效果的理论与方法，制定多媒体教学课件制作视觉审美的基本要素、基本规范和基本参数。

同时多媒体授课时光线较暗，如果课堂授课时教师只是点点鼠标，学生瞪大双眼看，相互之间缺乏交流，学生容易昏昏欲睡。因此教师不能只站在讲台前一字不差地朗读讲课，应当随时观察学生听课的精神状态，适当地走到屏幕前指点内容，或者丰富教师自身的面部表情和肢体语言，利用提问、现场讨论等互动交流以活跃课堂气氛与调动学生学习积极性。

此外，使用多媒体教学的同时要合理的利用板书。声像俱佳的课件相比于传统的板书，虽然能够给学生更直观的感受，但稍纵即逝的课件来得快，去得也快，很难给学生留下深刻印象。对于一些重要的公式和图表，要结合板书推导和绘制。板书是课堂教学的重要辅助手段。

第7篇：工程热力学发展范文

关键词：实物模型；科学史；综合能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）06-0223-02

作为建筑环境与能源应用及相关专业的一门重要的专业基础课，《工程热力学》的任务是使学生了解热能与机械能在相互转换过程中的特点和规律，掌握不同工质和不同过程的分析方法，为后续的《暖通空调》、《制冷技术》和《建筑环境》等专业课程在基础理论、基本知识和基本技能方面打下坚实基础。《工程热力学》这门课程的重要性是不言而喻的，但是鉴于传统教学方法的一些弊端，比如以板书或多媒体授课为主，将课程内容以定论的形式展现给学生，使得学生学习兴趣不高；课后作业和期末考试以理论考察为主，注重理论分析和解题技巧，却忽视了动手能力和综合能力的培养，最终未能达到良好的教学效果。每个学期都有不少同学未能通过考试，即便是那些通过考试的部分同学，在后续课程学习中也发觉自己并未达到应有的专业基础知识和技能的要求。为了克服上述问题，进一步提高《工程热力学》的教学效果，本文提出如下三点教改举措。

一、课堂教学“动起来”，实物模型进课堂

目前数字投影仪应用很普及，课堂播放多媒体课件（PPT）已成为一些课程的主要教学手段。虽然在PPT上可以播放一些非常形象的图片和频，但由于它们终究不是实物，总有一层隔膜存在于学生的认知过程中。再加上现在智能手机的普及，网络视频的泛滥，学生已经对二维的电子视觉信息产生了审美疲劳，使得PPT上面的内容已经无法给学生带来新鲜感，进而激不起学习兴趣。甚至有些学生对于教师一味地在课堂上播放PPT产生了反感，他们觉得既然是这样，那么课堂学习和自己看网络视频教学又有什么差别呢？始终找不到那种工程科学的“硬感觉”。

这个时候，如果能把一些精巧的实物模型带到课堂来，反倒会给学生耳目一新的感觉。在讲解热能与机械能相互转换的时候，笔者就把一个小巧的斯特林热机模型带到课堂来。先往燃料瓶里倒上酒精，然后点燃，将斯特林的热缸加热。刚开始的时候，热机没有转动，拨动飞轮，热机转了几下，又停了。但仅过了片刻，再次拨动飞轮，热机就持续地动了起来，直到燃料燃尽，热机才停了下来。这一演示过程，让学生惊讶极了，也极大地激起了他们的好奇心和求知欲。对于他们中的大多数来说，这样的热机模型都是第一次见到。有了这一实物模型作为学生的认知辅助工具，他们瞬间就建立了热能（酒精燃烧）和机械能（飞轮转动）的直观概念。这种效果远比在课本上或PPT上观看传统热机图片要好的多。

当然，在展示实物模型时，也要给予学生必要的启发与辅导，不是简单地让学生“看热闹”，而是要带着问题去看，除了要了解模型的结构和功能，更要对模型背后的机理进行思考。比如演示斯特林热机的时候，就可以启发学生对如下几个问题进行思考：（1）可否不要热源做功？（2）为何需要两个热源，能否不要低温热源？（3）酒精释放的热能能否全部转换成飞轮的机械能？（4）如果不能的话？都消耗在哪里？哪些可以消除？哪些无法消除？（5）可以通过什么途径提高效率？（6）热机效率有没有极限。通过对这些问题进行讨论，可以得出一系列答案，也许这些答案不尽相同，也没有课本上的结论那么严密，但它们是学生自己通过观察和思考得到的结论，这样的教学效果要远远好于被动地接受和记忆。

二、教学科研“串起来”，本科生也可以做科研

与小学和中学不同，大学有着传授和开拓人类知识新领域的双重义务，培养人才和出研究成果是大学的双重职能。教学和科研的结合，也已被大多数人所理解。然而，现在也存在很多误解，那就是普遍认为对于本科教学来说，还是以知识传授为主，进行科学研究那是研究生或者是大学教师的事情。本科生的专业基础还未建立，怎么能够进行研究呢？即便是本科生可以搞一些小的发明创造，那也和专业基础课关系不大，意义不大。

然而实践证明，鼓励和引导正在学习《工程热力学》的大二本科生积极参与科学研究，有助于本科生自学能力、创新能力和组织能力的大大提升。而且，与其他课程不同，《工程热力学》课程内容本身就有着极强的工程应用背景，这样也就更方便学生依托本课程专业知识进行选题和研究。近几年来，笔者先后指导了十几个本科生科研小组，开展了诸如：斯特林热机模型、半导体制冷小冰箱、太阳能树、温湿度智能监测与控制等方面的研究。总结来看，参与科研项目的本科生们在科研能力提升的同时，对理论知识学习的兴趣和渴求更加强烈了，因为他们真切感受到了专业基础知识的重要性，不再觉得课本知识是无用的一堆公式和符号了，这样一来，他们比那些未参加科研项目的同学的课程成绩普遍要高一些。

此外，大学生参加科研项目，也有利于培养坚强的意志和遇事想办法的良好态度，这一点对于当代的大学生来说尤为重要。随着国民经济的快速发展，这一代大学生的生活条件和学习条件一直都是处于很优越的状态，或者说他们在物质上早已不再匮乏，欠缺的倒是吃苦精神和应对挫折的能力。本科生参加科研活动，能够体验到科研成果来之不易，从中磨炼了意志，学会了如何应对挫折。这些都将是学生在今后的学习和工作中，乃至人生发展过程中所需要具备的品质，也是单纯的课堂教学无法给予的。

三、教材与科普书籍“衔起来”，科学史促进课堂教学

智能手机的普及，网络游戏的风靡，使得大部分学生在网上花费的时间越来越多，仅剩的一点时间，又要做作业，又要参加社团活动，最后导致的结果就是无暇读书，也不爱读书。书读得少，对专业课程的直接影响就是，要么学习兴趣不大，只要能够及格通过就万事大吉；要么只为了追求高分数以方便出国和考研，终究不会对知识本身产生一种敬畏和热爱。

那么如何引导学生进行阅读，同时又促进课堂教学呢？一个比较切实可行的方法就是引导他们去读一些科普的书籍，比如热力学史，热力学科学家和发明家的传记，等等。于禄等所著的《边缘奇迹：相变和临界现象》、冯端等所著的《溯源探幽：熵的世界》、武际可所著《力学史》、阎康年所著《热力学史》，以及卡罗・切尔齐纳尼所著的《玻尔兹曼：笃信原子的人》，都是集知识与历史于一体，艺术性、思想性及科学精神并重的优秀科普著作，也是笔者要求学生进行课外阅读并递交读书报告的作品。通过温习科学史的方法来学习热力学，学生发现自己的学习过程不再枯燥无味，而是变得有趣极了。学习兴趣提高了，教学效果自然上来了。

此外，但凡学习过或了解热力学的人，无不为其中的一些基本概念所困扰。其中“熵”就是一个极其重要的物理量，但又以其难懂而闻名于世。如果学生能够了解“熵”这一概念的产生历史，就不会对其轻易放弃了。克劳修斯于1865年首先引入了“熵”这一概念，用来定量地阐明热力学第二定律。他从明确地表述第二定律到正式引入“熵”的概念，足足经历了15个春秋。克劳修斯本人也说过：“在头脑中掌握第二定律要比第一定律困难得多。”一个基本概念，需要花费一个科学家15年的时光才得以完整建立，从这个角度来讲，如果学生能有前辈科学家努力程度的百分之一，那么学习和理解基本概念肯定是不存在什么困难的，这也是提倡阅读科学史的意义所在。

总而言之，“教学有法”，但“法无定法”。也许最好的方法就是那些最能契合课程特点，最能激起学习兴趣，最能触动学生心坎，最能兼顾到学生当前学习和长远发展的方法。找到这样的方法，需要探索，需要反思，更需要在教学实践中不断改善和提高，是我们教师和学生共同努力的方向。

参考文献：

[1]孙绍蓉.高等教育方法概论[M].上海：华东师范大学出版社，2002.

第8篇：工程热力学发展范文

【关键词】 工程管理 耗散结构 熵增加 随机涨落 动力学过程

现代生物、物理学家认为，生命体所特有的新陈代谢功能，决定了它是一种“耗散结构”。生命体的这一独特的开放性设计，使得这种开放系统能够不断地时刻从环境中吸取着“低熵”或“负熵”物质和能量，用以平衡生命系统自身内部生命物质有序化演化过程所不可逆转的“熵产生”。通过生命体自身内部所具有的“非线性的动力学过程”，将这些“低熵”或“负熵”物质和能量转化为“高熵”状态的物质和能量后排出体外，从而在宏观上维持了生命体自身生存和发展的有序结构。生命体宏观所具有的复杂的运动形式决定于组成它的大量的生命微观物质的运动状态。客观物质世界中“生”的存在不再以任何形式的侥幸为基础，而是以具有生命现象的客观事物不断适应其外界周围环境以及与外界周围环境相适应的该客观事物自身内部的“动力学过程”为前提。

二十世纪四十年代，比利时物理学家普里高津（Ilya·Prigogine 1917—2002）通过对热力学状态函数“熵”的进一步研究，在建立了“熵”与热力学系统内在的不可逆性的关系后，通过对开放性的“热力学系统”与外界环境进行物质和能量交换的运作机理的实验考察和理论研究，初步建立起了关于“熵流”、“熵增加”的概念。在普里高津看来，对于一个开放性的“热力学系统”，它的“熵”的变化是由两部分组成的，一部分是由系统同该系统外界环境所进行的物质和能量的交换而带来的“熵”的变化，称为“熵流”；另一部分则是由于系统内部不可逆过程的存在所产生的“熵”，称为“熵产生”。由此看来，对于一个开放性的、其内部具有不可逆过程的“热力学系统”，其系统自身内部的不可逆过程的“熵”产生总是大于零的，这都是由于热力学系统内部大量的微观物质作热运动不可逆过程的不断走向无序所决定的，而对于系统与外界进行物质和能量交换所产生的“熵流”却没有一个确定的“正”与“负”之分。因此对于一个开放性的“热力学系统”来说，其宏观的“熵”值取“正”还是取“负”，则要看该系统与外界环境进行物质和能量交换的状况而定。在系统与外界环境进行物质和能量交换的过程中，从外界环境中获取大量的“负熵”或“低熵”物质与能量时，宏观上则部分地与其自身内部的“熵增加”进行着部分有效“中和”。因而，系统宏观上的“熵”值是这两种“熵”值“中和”后的宏观效果。当这种宏观效果为“负熵”或“低熵”时则该系统表现为一种较为有序的运动状态。反之，则该系统在宏观上表现为一种较为无序的运动状态。由此看来，一个开放的“热力学系统”是系统产生有序的基本前提。在“耗散结构理论”看来，作为一个现实存在的“热力学系统”必须是一个开放性的宏观系统，这是该系统同外界周围环境进行物质和能量交换的重要前提，从而才能使该系统从外部周围环境中获取系统所需要的有效的“负熵”或“低熵”资源，保证该系统正常的运作程序的展开。其次，系统必须是一个由大量微量元素组成的非线性系统，并且系统是处在远离平衡态的非平衡结构系统（即非线性的非平衡系统）；系统内部具有着不可逆的动力学过程；第三，系统在非平衡定态“失稳”后，将面临着来自系统内部和外界环境系统中的各种形式的“涨落”的影响，使得该系统有可能由于各种“随机涨落”的出现，而相应地产生出新的非平衡定态，即该系统这时候所处在的“第一分支点”上。这些非平衡定态保持着并放大了“随机涨落”所具有的时空特性，形成了不同于原有状态的新的时间空间结构与新的动力学过程。对于这种不同于原状态的动力学过程的新的时空结构，当外界环境控制条件变化到某一程度，它又能消除这一“随机涨落”而形成相对稳定结构。随着外界周围环境条件的进一步变化，系统结构还会反过来影响该系统内部的不可逆过程，从而又使得系统面临着新的“分支点”的选择……。如此循环往复，系统在功能、结构、“涨落”的相互作用中，便不断从一般“分支”发展到“二级分支”，直至更高级的“分支”状态，实现了从无序到有序、从以往某种程度的有序发展到更高级的有序状态的进化过程。在这种进化过程中，来自系统内部和系统外界周围环境的各种形式的“随机涨落”、外部环境的“控制参数”以及该系统内部的动力学过程（包括系统自身内部存在的“自我催化”与系统“反馈机制”等），决定了一个处在“远离平衡态”的开放性的非线性系统的最终演化方向。

工程有序化管理系统同样面临着从低级有序到更高级有序的发展过程。首先，工程有序化管理系统是一个开放性的非线性系统，其内部含有大量由人、财、物等诸多因素构成的微观元素。该系统在与周围外部环境不时地进行着大量物资与能源的交换的同时，也进行着大量信息资源等的互通，用以维持系统的宏观生存。所谓信息，是指关于事物运动的状态和规律的表征，是关于事物运动的知识。信息就是用符号、信号或消息所包含的内容，来消除对客观事物认识的不确定性。由于信息是事物的运动状态和规律的表征，因而信息就是“负熵”或“反熵”，是系统有序性和组织化程度的表征。其次，工程管理系统经常受到来自系统自身内部和外部各种因素的“扰动”（干扰或突发事件的影响），即系统内外时常存在着各种形式的“涨落”。在整个工程管理过程中，系统“负熵”资源系统的有效运作、系统抗衡来自系统自身内部散漫与各环节的“辎重”惰性，即抵抗该系统自身“不可逆热力学过程”，都需要其自身完善的、积极的、竞争向上的“动力学过程（机制）”与之相作用，反映在管理系统中就自身运作的自律性或规范性，从而抑制或减少上述管理系统运作过程中宏观无序的“膨胀”状态（即时刻存在的“熵增加”）。从而保证整个系统的正常生存。这其中体现诸多“负熵”资源的内容包括了有效人力资源的动态运作、管理系统外部环境广义范畴的信息资源流的高效流程、与该工程管理系统有关的各种能源与物资以及管理系统自身内部有效分配和疏导“负熵流”的硬件系统（平台）等等，这些都需要围绕整个工程管理系统进行量身设计，并在自身发展的演化过程中不断修正与完善这一科学设计，最终实现其中各诸多子系统的彼此相互依存的前提。达到宏观上有效抑制整个系统宏观状态的“不可逆过程”，即“熵增加”的日渐无序的状态。第三，来自管理系统内部及其周边环境中各种形式的自我激励机制、思想火花、适合本系统的约束规范和行为准则等、互动学习与教训总结以及实际运作中的特殊案例与对突发问题的处理等等，就构成了该宏观管理系统的“涨落”机制。系统内外出现的这样或那样的“随机涨落”非但需要引起重视，而且更加需要由完备的机制或制度进行切实的保护和梳理，系统进一步的自我提升也就有了良好的物质基础。另外，新的更为科学的设想与陈规的惯性理念的并存与竞争，则构成了系统“不稳定模”与“稳定模”相互竞争的局面。整个系统的宏观运作走向决定于其中占主导因素的竞争结果与发展方向。系统在有效“随机涨落”的作用下，一旦竞争出超出该行业以往较低效的运作模式而发展成代表行业更新高效的程式或标准，该管理系统就开始步入较高级别的“分支”阶段，也即相应呈现出高于前一阶段或同行某一时期的、适合本管理系统的较高效的运作机制，在此基础上，该工程管理系统的运作状态将逐渐沿着这条演化路线逐渐地发展下去，就有可能在不远的将来进入“二级分支”直至更高级别的演化状态，到那时，整个工程管理系统也就进入了较强实力的发展状态，在较高运作层级的基础上，有可能产生出适合本系统的更高效率的机制、规范甚至标准。此时，整个宏观管管理系统的所有内部各子系统的配置状态也达到了较为科学合理的最佳配置，其中各诸多子系统的运作状态都将围绕使整个宏观系统“熵增加”逐渐减少这个目标展开，系统效率的最大化也就体现出来。

因此，就整个工程管理系统而言，系统内部各子系统的科学确立和运作状态，无疑都要以相对应的其外部各子系统环境资源的有效性为前提，这些环境资源须含有某一子系统赖以为生存的“负熵流”，否则非但这一“环境资源”（某一子系统）就需要进行科学完善或没有存在的必要，而且相对于该“环境资源”的子系统的存在的科学性就值得质疑。如若不是这样去设计宏观管理系统的每一个子系统（诸多环节），非但不会给整个工程管理营造宏观“熵产生”减少的可能，还会滋生更多的“熵增加”（无序）。工程管理系统的宏观可控性就要受制于系自身内部不断日渐放大的“熵增加”，直至整个系统的宏观熵达到无穷大为止（系统消亡或倒闭状态）。现实社会中诸如此类的“形同虚设”的系统，其最终演化的结果就是如此。从此可以看出，抑制一切形式的“熵增加”、营造多样化形式的“随机涨落”产生的平台（机制）、有效疏导“序参量”向着宏观系统更高级状态演化的时空，正确对待该系统自身内部诸多子系统的科学设计与其外部各子系统构成的环境体系相互协调与适应，合理梳理“负熵流”的体量与本系统的相互契合性、完备各诸子系统相应的应急预案（保护积极的“不稳定模”）、最大限度地减少“负熵流”的自我无效地消耗，是我们当今工程管理系统需要亟待解决的当务之急。

参考文献：

[1]（比利时）普里戈金著.译者：曾庆宏，严士健，马本，沈小峰.《从存在到演化》.

[2]（比利时）普里戈金著.《我的科学生活》.陕西科学技术出版社，1982年版

[3]（比利时）普里戈金著.《结构、耗散和生命》.陕西科学技术出版社，1982年版

[4]（比利时）普里戈金著.《复杂性的进化和自然界的定律》.陕西科学技术出版社，1982年版.

第9篇：工程热力学发展范文

[关键词]Wiki 同侪辅助学 网络学习

[中图分类号] G434 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）16-0137-02

进入21世纪以来，教育信息化的浪潮席卷全球。麻省理工学院（MIT）建立了开放课件（OCW）网站，耶鲁公开课、可汗学院、TED教育视频等大量优质教学资源不断涌现。特别是2012年以来，出现了MOOC（慕课）大规模在线开放课程，在全世界开始流行，成千上万人一起学习同一门课程。大学虽然仍保持课堂授课的传统模式，但随着网络技术、多媒体教学手段的引入，教学模式和学习模式都在发生着巨大的变化。

一、概述

同侪辅助学习（Peer Learning）作为一种互助成长的学习模式，最初多用于教师专业发展领域，后来推广到程度较佳的学生来协助需要学习支持的同学，以分担并协助教师进行教学活动，同侪指导的人可以是同学，也可以是其他学生。美国加州大学伯克利分校成立了“学生学习中心”，选拔学业成绩优异的本科生，与学习困难学生组成6到8人的同侪社群，提供专业知识与学习方法的指导。

Wiki是一个基于网络的开放超文本系统，由沃德・坎宁安于1995年首先开发。它允许多用户添加、删除、编辑所有的内容，选择适合团队协作的创作方式。著名的维基百科目前共有几百万个词条，已经成为“人民的百科全书”。Wiki作为一种简便的网络知识管理系统，受到广大教师的关注，并逐步应用于教学过程中。Wiki系统由于其简便开放且易于管理的特点、多人协作的运行模式，可以帮助师生共享某个领域的知识，更适宜用于专业课程的教学过程。

热学是本科物理学专业必修的一门重要的专业基础课程，主要阐述热现象的相关理论及应用，是学生进一步学习原子物理学、热力学和统计物理学、固体物理等后续课程的基础。但是长期以来，其主要教学内容来源于20世纪以前科学技术发展的巨大成就，对于现代科技发展与交叉学科应用很少涉及，对于热现象在工程、能源等方面的介绍非常缺乏。所以，热学课程必须开展教学改革，在经典精华的基础上，将高科技中的新理论和新成果加入教学内容中。

二、整合教学内容，搭建Wiki平台，构建同侪学习群体

当前高校教学改革的趋势是增加专业课程的门数，适当减少课程的学时，增加选修课，减少必修课。课程的学时由48学时减为32学时。在国内经典热学教材的基础上，借鉴了美国经典工程热力学教材（Fundamentals of engineering thermodynamics）的内容，将教学内容设定为六个模块：绪论基础概念；热力学系统的平衡态及状态方程；热力学第一定律；热力学第二定律；熵；气体动理论基础。引入部分传热学、工程热物理教材中的工程应用案例，以及大爆炸理论、能源问题、新材料等科技前沿进展，能够拓宽学生知识面，增加学习兴趣。

在测试了MediaWiki、DokuWiki、HDwiki等多个常用的Wiki平台后，选用了对中文支持良好的Hdwiki平台。它采用PHP和MySQL数据库系统，其内置编辑器支持所见即所得，录入编辑非常方便，对于视频、图片等多媒体素材支持良好，并且申请了独立域名，将网站置于独立服务供应商提供的网络空间，方便快捷且安全可靠。Wiki平台架设完毕后，教师根据热学课程教学内容的结构，设立了网站内容框架，共建立了6个一级目录，30个二级目录。

在教师的引导下，学生自愿分成每组6-8人的同侪学习小组，每组推选一个同侪课辅助理（Peer Tutoring）。组内成员共同学习、讨论，解决课程学习过程中的问题，并将本组的学习成果以词条的形成于Wiki平台。此外，选聘两名应用物理学专业的高年级学生，承担Wiki平台词条内容的审核和修订工作。此外，学习小组也可以邀请高年级助理同学参与学习小组的学习过程。

三、基于Wiki的同侪辅助学习模式的实践：以“热力学第一定律”为例

笔者在2012级、2013级应用物理学本科生的热学课程中开展教学实践，其流程可以分为三个阶段。

（一）任务分配阶段

在本章课程开始之间，在Wiki平台“热力学第一定律”目录下，建立了5个二级目录：1.热力学过程和准静态过程；）2.热力学第一定律；3.热力学第一定律在物体性质讨论中的应用；4.热力学第一定律对理想气体的应用；5.循环过程和卡诺循环。随后教师又创建了“第一类永动机”、“准静态过程”、“等体过程”、“等压过程”、“热机效率”、“制冷系数”等多个词条，并且设置为“待完善词条”，于Wiki网站的首页，并以学习任务的形式分发给各学习小组。

（二）学习进行阶段

学生通过在课堂上聆听教师的讲座，小组讨论，课后查阅资料等方式进行学习。小组同学通过交流共享资料，讨论分析后得出结论，完成本组的学习任务。最后将本组的学习成果以词条的形式在Wiki平台上。

（三）学习反馈评价阶段

学生在学习的过程中，可以随时访问Wiki网站，浏览其他同学的词条内容，与自己所掌握的知识内容进行比较。当发现词条内容中的错误时，可以进行修改，或者添加相应的内容来进行完善。Wiki平台会保存该词条被修改过程中的每一个版本，可以随时恢复。这个过程中，高年级学习助理和教师都可以参与词条的修改和完善过程中。当本章节内容结束后，确定比较完善的词条版本作为最终版本，并将词条锁定。

四、实施过程中需要注意的问题

基于Wiki的同侪辅助学习作为一种新型的网络教学模式，在实施的过程中，发现一些问题值得关注。

（一）教师教学能力的提高和角色的转换

基于网络的教学，要求教师不仅要具备关于本课程的相关专业知识、熟练的课堂教学技巧外，还要掌握先进的现代化教育技术和一定的网络技术。例如，能够熟练使用Wiki等网络平台，包括平台的设置、内容的调整等。这就要求高校教师不仅要在科研与专业知识方面不断提升，还要不断学习先进的多媒体及网络教学技能。

网络环境下的教学中，教师不再仅仅是知识的传授者，应该是学生学习的伙伴，引导他们开展自主学习，帮助他们解决问题。同时，教学也突破了课堂时空的限制，学习时间和地点更为自由。新课堂需要教师转换角色，付出更多的时间和精力，影响和感染学生，创设学习和讨论的情境。

（二）学生学习方式的转变与自我管理

学生习惯了传统的被动接受的教学方式，阅读教材、独立完成作业的学习方式，一旦置于小组协作的环境中，短时间内难以适应。教师需要不断引导学生与同学分享自己掌握的知识，表达自己的观点，让学生在小组讨论中，既能承担参与者的角色，也能够承担组织者的角色。

网络环境下的学习要求学生具有较强的学习动机和自我管理能力，尤其是在课外。松散的组织形式和轻松的氛围，会使学习过程偏离预设的目标，难以取得预期的效果，所以，对于学生的督促，尤其是对于担任同侪课辅助理学生的培训和管理是教学过程取得成功的重要因素。

（三）教学内容的甄选

在同侪辅助学习模式中，教师要合理选择分配给学生的任务，要选择难度不太大，与工程应用联系较多的课题。而对于热学课程中一些需要借助数学方法，经过缜密推导得出的原理和结论的学习，并不适宜直接分配给学生。

（四）评价方式的转变

传统的考核评价方式大多依赖于课程结束时的闭卷考试，是一种“量”的终结性评价，着重考查学生对知识的记忆程度。而基于网络的同侪学习模式强调学生在学习过程中知识的积累、能力的培养，尤其关注学生合作能力的进步。这就需要伴随整个学习进程的过程性评价体系，而这种评价标准应该是一种“质”的评价。只有两种评价方式有机融合在一起，相辅相成，才能保证教学过程的顺利进行。

五、总结与展望

伴随着科学和技术发展和更新速度的加快，大学课程也在不断发展变化，传统的课堂教学模式已经不能适应现代社会对于大学教育的需求。电视大学、网络大学的发展，特别是最近美国兴起的MOOC大型开放式网络课程浪潮掀起了一场在线教育学习革命。因此，开展基于网络的同侪学习模式的教学实践，对于高校开展教学改革，培养应用型创新人才，具有一定的教育意义。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 刘立华，华中，张勇，董丽荣.热学教学改革的实践[J].赤峰学院学报（自然科学版），2010（11）：208-209.