工程热力学研究精选(九篇)
前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的工程热力学研究主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。
第1篇：工程热力学研究范文
作者简介：章学来（1964-），男，浙江海宁人，上海海事大学商船学院，教授；王惠惠（1990-），女，江苏连云港人，上海海事大学商船学院硕士研究生。（上海 201306）
中图分类号：G643.2 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）03-0076-02
虽然说研究生教育是一种专业教育，但是不能仅仅重视专业课程的学习，应当同时重视学生综合能力的培养。研究生的教学工作需要结合研究生课程专业性、研究性、创新性等特点，探讨研究出合适的教学方法。研究生需要一年的时间进行课程学习，所以课程教育的质量将直接影响到我国研究生的质量。而“高等工程热力学”作为能源动力类专业的专业基础课程，其重要性不言而喻，要结合课程特点不断尝试新的教学方法，提高“高等工程热力学”的教学质量，为研究生的后续研究学习打下坚实的基础。
一、课程教学中存在的问题
1.课程内容前沿性不足
世界信息化脚步在飞速发展的科技的推动下也日益加快，人们已进入知识经济时代。但是研究生的课程和专业内容陈旧，前沿性明显不足，使得飞快的知识更新速度与滞后的人才培养的矛盾日益显著。加之有些教师在教学过程中使用十多年前的老教材，对问题的认知不够深入，观点不新，对高等工程热力学的最新知识和研究成果了解较少，仅限于书本知识的讲解，教学内容中缺乏对知识经济时代的新知识和新科技的及时补充，使得研究生的教育方式倾向于本科生教育。
2.教学手段和教学方法单一
一些老师在讲解“高等工程热力学”时的教学方式仍主要采取老师讲解的方式为主，虽然这与这门学科有一定难度有关，但是大部分研究生对这门课程有一定的知识基础，所以可以让研究生参与到课堂教学中来。而目前很少有老师可以做到这一点，这使得研究生的课程教育和本科生教育没有太大区别，缺乏研究生教育应有的探究性、创新性、研发型、实践性等特征。大多数老师采取本科生“灌输式”的教学方法传授知识，忽略研究生能力的培养，注重继承学习传统知识，忽略对知识的创新发展；注重课堂讲授，忽略学生探讨、创新交流；注重老师的引导，忽略学生的自主性学习。仅仅通过老师单向的知识传授，很难达到研究生教育期望的教学效果。
3.评估管理体系不合理
在提高研究生课程教学质量的过程中，合理的评估管理体系是必不可少的。合理的评估体系有助于提高研究生的教学质量，进而提高研究生的培养质量，这也是建立合理评估管理体系的最根本目的。合理的评估管理体系包括学校对老师教学质量的评估和老师对学生学习效果的评估两个方面。学校对老师教学质量的评估可以指导老师制订合理的教学计划、教学方法和考核学生方式，可以端正老师的教学态度。为使评估管理体系发挥良好的导向作用需要合理分配评估体系中各种指标的比例。老师对学生学习的评估，一般老师都以简单方便的考试形式评估学生对这门课的学习情况，这往往不能完全真实反映出学生真实的知识水平。多种方式相结合的考核方式更能体现学生的综合学习能力，因此应该同样重视学生考核制度的制订。
二、解决问题的方法
1.打破传统考试模式
中国自古以来就是以考试的方式选拔人才，虽然是不得已而为之的方式，但因此也可能失去一些专业性的人才。因此在像“高等工程热力学”这些课程的考核方式中，教师应敢于大胆突破传统模式束缚。“高等工程热力学”是一门理论性很强的课程，学好这门课不仅仅是掌握了一门基础课程那么简单，更多的是可以培养锻炼学生的思维方式，所以课程考核可以采取开/闭卷与课程论文演讲相结合的方式。开卷试题与闭卷试题相比有一定难度，但开卷可以提高学生文献阅读收集能力，闭卷则是学生课程基本功的最真实表现，采取开/闭卷的方式学生不仅牢牢掌握书本上的基础知识，同时通过阅读可以学习课程相关最新知识；此外，课程论文演讲也同等重要，学生通过课后学习，在课上与老师同学一起探讨交流，不仅有利于拓宽学生的发散性思维，同时这也是老师和同学一起学习进步的过程。
2.推行多元化的教学方式
陈旧的“课本+粉笔+黑板”教学模式已经不利于研究生的课程教学。研究生教学更多的是以研讨性学习为主，而不能简单地通过学位论文来实现研讨性学习。这更多是在于平时对基础性课程的研究性学习，而“高等工程热力学”处在专业基础的位置上，因此对其学习应当更加注重研究性，这样才能更有帮助。况且研究生在本科阶段对“工程热力学“已经有很好的学习，进入研究生学习阶段，更应推行研究性教学的新教学理念，老师应带头冲破传统教学方式的束缚。首先，作为老师本身，需要先转变教学模式，充分利用信息化时代的特点，充分利用网络跟进最新知识和研究成果，提高教学课程的质量，结合课程特点采用多元化的教学方式，如讨论式、参与式、启发式等；其次，培养学生自主学习，独立思考问题，积极开展小组讨论，组织学术报告会，养成互相交流学习的好习惯，充分发挥研究生学习的主动性和积极性，建立一种更加注重培养学生独立思考能力和创新能力并且以学生为中心的个性化教学方法。
3.理论结合实践
理论教学是老师仅仅将理论知识传授给学生，学生若通过实践将理论知识消化、吸收、应用，转化为自己的知识和能力，这样才实现了教学的真正意义。许多前沿理论知识仅靠老师讲解难以发挥学生的主动性和创造性，因此，老师可以每节课结束后布置下一节课的学习要点，学生通过自学在课上自由讨论讲解。这样学生不仅可以复习上节课的内容，并且对下节课的内容也有自己的了解。更重要的是通过自学，学生可以知道自己知识的短板，在课堂中通过大家共同讨论和老师的讲解使这一内容更深刻地印在学生脑海中。这样不仅促进研究生之间的相互学习，而且有利于培养研究生独立思考、研究、分析和解决问题的能力，促进知识向能力转化。
基于“高等工程热力学”的工程应用背景，在课堂教学中，理论联系实际尤为重要。学生通过自学独立思考研究分析问题，老师可以通过案例教学使知识更加具体化，使学生更加容易接受。比如，把理想气体的绝热充气过程与自行车打气的生活常识相联系，化抽象为具象，学生更容易理解并接受这些知识。诸如此类将热力学的知识运用到生活中的事例很多，把抽象的理论知识与生动的工程实践相结合，做到学以致用，更能激发学生对本课程的兴趣，深化对物理概念和规律的理解，实现良好的教学效果，从而提高教学质量。此外在教学过程中应当适当地把科学发展现状引入课程教学中，使课堂教学走在学科前端，同时可以增强课堂的趣味性，有效调动学生的求知欲和好奇心，激发学生学习的主动性，使学生自觉向“主动研究学习”转变，从而提高课程的教学效果。
4.制订合理的评估管理体系
合理的评估管理体系在改进和加强研究生课程教学的质量进程中发挥至关重要的作用。对于老师而言，合理的评估管理应包括评估方法、评估内容和评估结果。评估方法由相关人员制订，要考虑合理性和可行性；评估内容包括老师对“高等工程热力学”课程的时间安排、课程计划、教学方式和学生考核方式几个方面；评估结果则是综合前两者的考核结果，奖励优秀教学老师，在“高等工程热力学”任课老师中营造良好的教学竞争氛围，达到提高研究生教学质量的目的。此外，评估结果有利于调动任课老师师的教学积极性，提高任课老师的教学水平，最终有利于提高研究生的教学质量，提高研究生的培养水平。对于学生而言，合理的评估管理体系即“高等工程热力学”课程的考核方式，老师不能简单通过一张试卷来区别学生知识的掌握水平，应当完善研究生课程考核制度，严格制订研究生课程考核标准，实行结果和过程相结合的管理方法。不仅重视结果，更应当注重学生在学习过程中的态度，应把研究生课堂上的发言、讨论、学术报告等情况按一定的比例计入课程总成绩。这样完整合理的管理评估体系才能更好地督促老师教学，督促学生研究性地学习“高等工程热力学”课程。
参考文献：
[1]何宏舟，邹峥，丁小映.提高《工程热力学》课程教学质量的方法研究[J].中国电力教育，2002，（4）：65-69.
[2]徐晓斓，袁颖.关于改进研究生课程教学的几点思考[J].宁波大学学报，2005，（5）：74-75.
[3]万运京.对提高研究生课程教学质量的若干思考[J].河南师范大学学报，2006，（6）：203-205.
[4]曹星平.研究生课程教学方法思考[J].高等教育研究学报，2006，
（4）：72.
第2篇：工程热力学研究范文
关键词:管理科学与工程;研究热点;比较分析中图分类号:C931
一般认为，国外和我国管理科学的产生与发展，都经历了三个阶段。国外的三个阶段分别是科学管理、行为科学和管理丛林，而我国管理科学的产生与发展，经历的是初创、重建发展和繁荣三个不同阶段。二者的起止时间和研究的主要内容却有很大差异。时间上，国内研究要比国外晚20-50年;内容上，国内基本上是在学习引进西方的理论和方法。
人类社会进入21世纪以后，信息技术和知识资本的发展，改变着人们的生活和工作方式，丰富了管理学科的研究内容，并带来管理方式新的变革，给我国管理科学研究带来了机遇与挑战[1]。随着理论研究自身和社会经济发展的需要，许多旧的领域在逐渐淘汰，而许多新的领域已诞生并起着越来越重要的作用;同样，国内外研究的热点问题及出现时间、热点形成的原因也在不断变化。
1 国内外管理科学与工程研究的现状特征
从管理科学与工程学科代码可以看出国外对管理科学的理解与我国对管理科学与工程的理解比较一致。它主要是指通过吸收、改造、转换其它学科如运筹学、数学、经济学、心理学等的研究方法和工具，为管理科学其它两个领域提供合适的基本技术、基本方法和基本手段[3]。
1.1 国外管理科学与工程研究的现状特征
本文首先通过因子分析[4]和其他有关资料，选定了有代表性的59种国外期刊;然后通过关键词检索的方法统计了1990年-2000年这些期刊被SCI和SSCI收录的全部论文[5]。
从总量来看，国外管理科学与工程研究的主要内容包括决策与对策理论、组织理论、运筹与管理;其次是信息技术与管理、管理系统工程、评估技术、复杂性研究和一般管理理论;而管理思想史、管理心理与行为理论、预测技术、数量经济分析方法、工业工程等领域论文数量相对少得多(见图1)。出现上述研究格局是因为从第二次世界大战后直到70年代，国外管理科学的研究重点在于运用运筹学、系统工程等数量分析方法来提高决策的精确度和管理的效率，这些领域一贯以来都得到人们的重视和资助。而工业工程、预测技术、数量经济分析方法则更多的被从工程角度和经济学角度进行研究;管理思想史、管理心理与行为理论如果得不到新的学科的支持和工具的改造，其研究力量则会逐渐变弱。
从纵向的历史变化规律来看，所有领域的论文数量都有不同程度的增加。1990年到1992年，论文数量增长最快，随后就进入一个平均量比较平稳的增长时期。论文数量增长最快的领域有决策与对策理论、组织理论和运筹与管理。而从发展的趋势来看，运筹与管理、信息技术和管理仍将得到研究人员的重视，继续保持上升的态势。
图1 国外管理科学与工程研究论文总量图
1.2 我国管理科学与工程研究的现状特征
在考察我国管理科学与工程研究的现状特征时，本文综合了四个方面的材料:一是西安交通大学管理学院认定的18种期刊;二是在西安交通大学管理学院针对重要管理学术期刊进行的调查结果;三是2000年的中国科技期刊引证报告;四是华东师范大学图书馆提供的中文核心期刊。根据这些材料，确定了我国管理科学与工程研究领域的44种专业性学术期刊。
本文通过关键词检索，对所有这44种期刊在1994年到2000年间被中国期刊网收录的论文进行了统计分析[6]。
从总量来看，我国管理科学与工程研究的主要内容是信息技术与管理和管理系统工程，其次是预测技术、评估技术、运筹与管理。管理科学与管理思想史、管理心理与行为理论和复杂性研究则在20篇以下，尚未成为主流(见图2)。出现这种格局的原因是由于信息技术的深远影响和国家的信息化战略已得到管理科学与工程研究界的重视，并且在企业信息化、决策支持系统和政府信息化等方面已能与实践很好的结合，产生重大的经济效益。系统论的产生在国外已经有一个世纪之久，虽然在国内还是一个比较年轻的研究领域，但在与管理问题相结合方面，得到了众多学者的关注，并且持续有大量的研究成果产生;预测技术、评估技术、运筹与管理等传统的管理科学与工程领域，在解决新的企业管理和社会经济问题时，得到了检验和新的发展。
从纵向的历史变化规律来看，每个领域都有不同程度的增长。而信息技术与管理、管理系统工程、预测技术和评估技术增幅最大。最近三年，管理系统工程、预测技术和组织理论保持持续上升的态势，可以预见它们仍将是未来几年的主要研究领域。此外，大部分领域的论文数量增长都不是很平稳，落差比较大，可能是由于受到诸如政府政策、资助环境的影响太大，这对于一个学科的健康发展是不利的。剔除掉这些影响，我们还发现，1996年和1999年分别是研究论文数量增长的波峰期。由此在没有更长时间序列资料作为实证的情况下，推测我国管理科学与工程研究取得突破性进展的周期大体上是3年。这也提醒我国的管理科学与工程的研究资助机构，在制定资助计划时应该最少覆盖3年以上。
2 国内外管理科学与工程研究热点问题的比较分析
“研究热点”反映着某一个时段内，学术界对于一些特定问题或领域的关注程度。对于理论研究来说，这一关注程度指标同样可以用这一领域内的情况或相关关键词出现的频次来反映。热点问题是随着理论研究的进展和社会实践的需要变迁的。
根据热点问题形成的来源不同，可以把热点问题分为来源于实践的热点和理论发展自身形成的热点;根据热点持续的时间长短，热点问题可以分为持续的研究热点、前一段的研究热点和当前的研究热点;根据热点问题的地域差异，可以把热点问题分为国外的热点问题、国内的热点问题和共同的热点问题。
图2 我国管理科学与工程研究论文总量图
2.1 国外管理科学与工程研究的热点问题
研究热点问题和研究的主流领域有惊人的同一性。通过对国外1990-2000年的研究论文分析，得出其主要研究热点问题如表1。
表1：国外管理科学与工程领域研究的热点问题
领域 国外研究热点问题
一般管理理论 知识管理、团队管理及信息管理的方法论、管理系统的哲学属性
运筹与管理 随机多目标问题及算法、生产系统的调度优化、网络冲突分析和资源罪优分析、交互式组和优化、金融/保险市场的定价模型
决策与对策理论 多目标决策、不确定性方法、神经网络、多参与主体信息不对称决策问题、风险和微机决策分析
组织理论 组织变革与创新、网络组织的组织结构、组织行为、知识经济及经济全球化对传统组织的影响
管理系统工程 系统分析方法、模拟技术
评估技术 评估指标体系的构造、评估技术在项目投资和人力资源方面的应用
工业工程 并行工程、供应链、人因工程
信息技术与管理 面向应用的决策支持系统、电子商务、数据挖掘、信息系统开发的全面质量管理、决策支持系统的设计方法和可扩展数据库模型
复杂性研究 混沌理论、量子理论和复杂策略的模仿
2.2 我国管理科学与工程研究的热点问题
随着我国改革开放的不断深入，现代管理科学理论逐步渗透到我国的社会实践中来，并在我国的管理实践中发挥着日益重要的作用，引起我国理论界与决策界的高度重视。
通过对我国1994-2000年的重要研究论文和最近3年的《中国管理科学》、《研究与发展管理》、《系统工程理论与实践》、《中国软科学》的全部论文进行分析，研究热点见表2。
表2：国内管理科学与工程领域研究的热点问题
领域 国内研究热点问题
一般管理理论 人本管理理论、人性假设及管理研究方法论、管理模式的研究、知识管理的初步理论、基于知识的管理激励
运筹与管理 动态规划、线性规划、生产系统库存优化理论、多重运输调度算法、各种限制条件下的排队系统
决策与对策理论 实际管理问题的决策模型、群体决策(委员会决策)问题研究、决策准则、多目标决策、模糊决策、公共选择的方式及决策规则的选择、可拓学在决策中的应用、事元、物元分析与决策过程、博弈分析
组织理论 组织结构、组织变革、基于流程和信息技术的组织再造、虚拟企业的组织管理模式
管理系统工程 管理系统分析方法、系统最优控制、网络计划技术、灰色系统与灰色理论、系统效能分析、系统模拟与仿真方法
评估技术 评估指标体系、综合评价方法、灰色关联评价模型、模糊评判、数据包络分析、人工神经网络的应用、风险评估、具体对象的效益与竞争力等指标的评估
预测技术 神经网络预测方法、预测模型、灰色预测、模糊预测、数据包络模型、因子分析、灰色预测、遗传算法
数量经济分析方法 经济计量模型、产品质量和经济效益的统计方法、投入产出模型、生产要素对经济效益的贡献分析、一般均衡分析
工业工程 敏捷制造、ERP、并行工程、生产调度模型、先进制造技术及其评价、质量成本模式研究、制造系统的可靠性研究、供应链管理、先进制造系统的抓钩排序问题
信息技术与管理 智能决策支持系统、管理信息系统、电子商务模式与安全研究、组织决策支持系统、数据挖掘技术
复杂性研究 灰色系统、集对分析、复杂系统的分析方法、社会经济系统的复杂性研究、混沌理论、非线性复杂经济系统
2.3 国内外管理科学与工程研究热点的比较
通过分别对国内外管理科学与工程的主要研究内容的分析，可以发现它们的异同点(见表3)。
可以看出，管理系统工程、信息技术与管理和运筹与管理是国内外共同的主要研究内容。持续的研究热点将集中在这些领域。决策与对策理论、组织理论是国外当前的主要研究内容，可以预见，受国外的影响，国内未来3-5年内在这两个领域的研究成果将大量出现。
表3 国内外管理科学与工程主要研究内容的比较
国外的主要研究内容(前5位) 我国的主要研究内容(前5位)
决策与对策理论 信息技术与管理
组织理论 管理系统工程
运筹与管理 预测技术
信息技术与管理 评估技术
管理系统工程 运筹与管理
国内外管理科学与工程研究热点的差异比较大，即使是共同的热点问题，研究侧重点也不同。如线性规划，国外的重点是随机多目标优化问题[9]，而国内的重点是传统线性规划问题的求解算法和应用;此外，在热点问题的形成来源来看，国外基本上来源于管理实践和其他学科的启示上，而国内则更多的是应用国外理论结合我国国情来解决管理问题(见表4)。
表4 国内外管理科学与工程研究热点的比较
类型 问题 特征说明
国内外共同的热点问题 线性规划、优化理论、决策模型组织结构、组织学习、系统分析方法、决策支持系统、并行工程、电子商务[10]、数据挖掘 经典的管理科学与工程研究方向，在与实际管理问题相结合的过程中，得到了国内外研究的共同重视。
国外热点问题，国内尚未成为热点问题 复杂性研究[11]、供应链与价值链、知识管理、虚拟组织、绩效评估技术、复杂决策问题的博弈分析、风险管理 在前沿的研究问题上，国内要落后于国外。
国外非研究热点，国内为研究热点问题 管理信息系统、敏捷制造、神经网络预测方法、预测模型、评估指标体系 国外前些时候的研究热点，在国内有很强的应用背景，所以成为研究热点。
此外，在其他方面的差异还包括:
(1)知识管理、复杂性研究[12]等国外研究热点，已经取得了重要的研究成果，而在我国则引入的时间不长，有可能成为未来的研究热点[13]。
(2)对于管理思想史、管理心理和行为理论、数量经济分析方法等国内外研究成果日益减少的领域，如果不借助其他学科的方法加以改造，将难以继续引起学术理论界的重视。
(3)国内关于一般管理理论、组织理论等一般理论的研究，主要是介绍国外的研究成果。现在，我们已基本了解了国外相关理论的研究状况，所以对这些理论的介绍在国内不会成为热点，但其应用研究在国内还有前景。
(4)在信息技术与管理、决策与对策理论等领域，国内研究与国外研究的差距最小。
3 国内外管理科学与工程研究热点问题比较的启示
(1) 研究的主流领域越来越多地受到信息技术、经济一体化和知识经济的影响。或者说，这些新技术、新的时代特征给管理研究主流领域带来了新的机遇和突破。
(2) 随着管理实践的发展，有些研究领域要逐渐被淘汰，像管理心理与行为理论;同时也会出现新的研究领域，如复杂性研究和电子商务等。这就要求国内研究主体要跟踪最新研究动向，培养发现研究热点的敏感性。
(3) 研究的热点问题大多来自管理实践的需要，即问题导向，注重技术和可操作性。这要求国内研究主体更多地关注管理实践，而不是为研究而研究。
(4) 国内的研究热点普遍地落后于国外，但也有自己领先的领域，如工业工程。
(5) 国内的资助机构应加强对研究热点问题的资助，因为研究热点与管理实践联系得最紧密，而且也容易在管理实践中产生效益。特别是那些国内外共同的研究热点，其所在领域将为中国管理科学研究起到示范作用。
(6) 国内研究热点的形成，基本上有两个前提:一是国外已经是研究热点，国内研究主体加以介绍和引入，结合国内实际，形成研究热点，如供应链管理、电子商务等;二是国内出于国家政策的需要，由政府大力推动而形成研究热点，如复杂性研究。
(7) 从内容的比较可以看出，中国的管理科学基本上处在借鉴应用的阶段，根据中国的管理实践提炼出自成一体的管理理论和技术的研究还不多。
参考文献
[1] 席酉民.21世纪的管理与管理研究[J].软科学研究，1997，(12).
[2] 管理科学学科代码.国家自然科学基金委员会管理科学部2000年《项目指南》[D].2000，(4).
[3] 成思危.中国管理科学的学科结构与发展重点选择[J].管理科学学报，2000，(1).
[4] 汪寿阳，金碧辉.SCI、SSCI与管理科学期刊[J].管理科学学报，2000，(12).
[5] WebofScience:wos.isiglobalnet.com，wos.isitrial.com[DB/OL].2001.
[6] 中国期刊网:cnki.net/[DB/OL].2001.
[7] ArenierMJ，HourryL，SweeneyMary.Sciencesoftheartifi cialandknowledgeproduction:thecrucialroleofinterventionresearchinmanagementsciences[J].DesignIssues，1999，15(2):16-55.
[8] SrinivasanA，SundaramD.Anobjectrelationalapproachforthedesignofdecisionsupportsystems[J].EuropeanJournalofOperationalResearch，2000，127(3):594-610.
[9] BruscoMJ，StahlS.AnInteractivemultiobjectiveprogram mingapproachtocombinatorialdataanalysis[J].Psychome trika，2001，66(1):5-24.
[10]金碧辉.国内外管理科学的研究热点问题比较[J].管理科学文摘，2000.
[11]SharonNovak，StevenDEppinger.Sourcingbydesign:productcomplixityandthesupplychain[J].ManagementScience，2001，(1).
第3篇：工程热力学研究范文
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4篇：工程热力学研究范文
论文摘要 结合多年从事化工热力学教学的经验，根据化学工程与工艺专业培养方案要求，探讨提高化工热力学教学质量的方法。精选教学内容，使之具有合理性、实用性，达到理论与实践相结合。加强学科间的沟通与衔接，科学组织教学；引导学生对热力学性质计算的编程求解，采用双语教学，加强综合知识的能力培养；强化实践环节的训练，注重学生科研能力的培养；适度引入多媒体教学，提高教学水平和教学质量；改革考核方式，注重学生灵活应用知识的能力。
化工热力学作为化学工程专业的专业基础课和必修主干课，是一门理论性和应用性较强的课程，它既要解决化学问题，又要解决工程实践问题[1]。通过化工热力学课程的学习，学生能够掌握化工热力学的基本概念和理论，利用化工热力学的原理和模型进行化工过程能量、相平衡及化学反应平衡分析和研究，利用化工热力学的方法对化工中物系的热力学性质和其它化工物性进行关联及推算，解决化工生产和设计中的有关实际问题[2-3]。本课程的基本概念和公式多，理论抽象，计算与公式推导较难，学生系统掌握该课程的内容比较困难， 本文从教材建设和教学实施方法上进行探讨，使学生更好地掌握其基本原理和实际应用，培养高素质的化学工程与工艺专业人才。
1 根据化学工程与工艺专业培养方案要求，精选教学内容，使之具有合理性、实用性，达到理论与实践相结合
化工热力学的主要任务是使学生熟悉热力学基本定律在化学工程中的应用，掌握根据热力学原理求取化工基础数据和化工过程中热量与功的计算方法，培养学生应用热力学基本原理分析解决化工领域中有关问题的初步能力。因此，在制定教学大纲和选择教学内容时， 将热力学知识体系分成两部分：一是流体的P-V-T性质及计算、流体热力学性质及应用；二是溶液理论、相平衡及应用。对于第一部分，主要介绍气体和液体的P-V-T性质及计算、流体的热力学性质计算。要求熟练掌握常用的流体状态方程及应用计算，学会计算的思路、步骤和方法；掌握利用状态方程和热容数据计算流体的热力学性质的方法，绘制热力学图表。第二部分介绍溶液活度系数模型方程以及相平衡理论及其在化工分离中的应用。要求能根据超额吉布氏自由能与活度系数的关系，结合模型方程计算混合溶液的活度系数；掌握相平衡理论在不同条件下的方程表达式及其应用，尤其是超临界流体在分离中的应用。采用循序渐进、先易后难的方法逐步讲解和学习，最后达到融会贯通。使教学内容既要具有合理性、实用性，又能够充分反映本学科领域的最新科技成果，并与化工生产发展需要相结合。
2 加强学科间的沟通与衔接，科学组织教学
化工热力学作为一门专业基础课程， 是在物理化学学习的基础上，进一步深化热力学基本概念和理论，将重点转移到解决工程实际问题上来的课程。因此化工热力学具有知识的过渡性和很强的理论性、应用性。化工热力学中涉及到的热力学基本定律，热力学函数如焓、熵、内能、自由焓、自由能，流体P-V-T关系的状态方程等知识，均是物理化学中所学习过的，需要在化工热力学中进一步深化与应用。
加强与高等数学学科的沟通，解决公式推导计算难的问题。化工热力学中涉及到很多计算，如流体的P-V-T关系计算、热力学性质的计算、化工过程能量分析计算、相平衡计算、化学反应平衡计算等，对高等数学知识的运用要求多且较高。应加强与相关的专业基础课程及专业课程的横向联系，做到理论联系实际。在教学过程中引导学生放开思路，加强理论知识与实践知识的联系，将热力学的有关理论与这些课程的实际应用联系起来，避免学生认为化工热力学理论太深、不好学的现象发生。
3 引导学生对热力学性质计算的编程求解；采用双语教学，加强综合知识的能力培养
化工热力学的计算常涉及较多的公式及参数，计算量大且较复杂，通常需要进行试差、迭代来处理，因而电算在化工热力学计算中起着不可替代的作用。在讲授热力学性质时，引入陈新志教材中的偏离函数的内容。焓、熵、吉布氏自由能的偏离函数均可以通过状态方程推导出复杂的表达式，编写程序，即可以得到结果。相平衡中的计算更为复杂，编程计算大有裨益。实践发现，编程计算虽然对部分学生有一定难度，但多数学生却表现出很大的积极性，随着上机题的完成，计算机应用能力也得到提高。
此外，在教学中注意向学生介绍一些英文专业术语以及科技英语的表达方法，为学生查阅相关文献打下一定基础，并推荐原版教材（Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics，J.M. Smith）部分章节给学生阅读，双语讲解，进一步培养学生的英文阅读和听说能力。
4 强化实践环节的训练，注重学生实践能力及科研能力的培养
在实践教学中，注重培养学生的动手能力，将难懂的知识与实际过程进行关联，运用所学基本理论解决实际问题的能力，将抽象的热力学概念和理论具体化，与生产实际联系起来，以消除学生对热力学的畏惧情绪，培养实际应用能力。比如我们延伸了实验内容，在二元汽液平衡数据测定和无限稀释溶液活度系数的测定实验中，除测定必要的实验数据外，还要求学生根据实验计算回归出Wilson和van Laar模型方程参数，再比较两种模型与实测值的偏差大小，并分析原因，从而达到了理论与实践的结合。另外，还组织感兴趣的同学进行创新性实验研究。随着生命科学和分子热力学的发展，生化模型分子（例如含N，N-二甲基甲酰胺DMF和醇的混合物）由于其在生化过程模拟中的重要意义，正引起人们越来越多的注意。为了更深入地了解这些体系的热力学性质及分子间的作用力，组织学生采用Rose平衡釜测定常压下二元体系（正丙醇—DMF，正丙醇－异丙醇，异丙醇—DMF）的常压气液相平衡数据来关联三元体系（DMF +正丙醇+异丙醇）的性质，并通过热力学同一性检验数据的可靠性。学生从查阅资料，设计实验方案，确定原料、试剂及分析方法，到实验操作，数据处理，并进行整理写出研究报告。这一过程对学生是一次全面的综合训练，加强了理论与实践的结合。对实验中遇到的问题老师及时解决，锻炼学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力，强化专业操作技能，同时也加深对溶液理论知识的理解，培养学生的科研创新意识。
5 适度引入多媒体教学，提高课堂教学效果
热力学抽象、难懂，多媒体辅助教学具有形象、生动、直观的特点，便于加深学生对问题的理解；同时大大增加了课堂信息量，提高了教学效率，还可免除教师上课时写板书的劳累，因此多媒体辅助教学还是很有必要的。如在讲解化工热力学中混合物汽液相平衡计算，状态方程法计算组成、温度和压力时，往往非常复杂而且容易出错，迭代步骤繁多，计算费时费力。如果采用多媒体技术，可以形象生动地展示计算框图，在程序中采用循环语句，只需要输入初始的条件就可以很快得到结果。
但使用多媒体辅助手段也有缺点，主要是变换的画面，虽能形象直观地阐述丰富生动的信息，但用幻灯片显示热力学中公式推导显得相当机械、呆板，与看书相差无几，无法体现教师的灵活思路，更无法调动学生的积极性，同时也会影响师生之间的情感交流，结果是学生反映来不及记笔记，听课时就像看电影，教学效果差，对所学内容印象不深，甚至形成了课下学生借教师课件拷贝的局面。因此，多媒体教学只是教学的辅助手段，不能成为教学的主体形式，多媒体教学优势并不是在任何课中都能体现出来的。热力学教学应采用多媒体与传统板书相结合方式的教学手段，板书与多媒体的优势才能相得益彰，提高学生学习兴趣，拓宽学生思维空间，更好理解化工热力学内容。
6 改革考核方式，注重学生灵活应用知识的能力
考试是教学过程和教学成果的检验，它往往成为教学过程的指挥棒，因此考试内容及方法的改革是教学改革的重要组成部分，也是教学改革的重点和难点。根据热力学课程的教学实践，要求学生全面阅读书籍，在归纳整理的基础上，使知识系统化，找出学习中存在的问题，再集中解答。由于化工热力学的理论性强，大量模型方程难以记忆，闭卷考试要花费较多的时间和精力去记忆公式，难免疏虞理解和应用，或本末倒置，顾此失彼。因此采用了开卷考试，考试的目的在于使学生对教材体系有个全面的理解，突出重点和实用性，善于灵活应用。而且整个试卷均采用英语出题，这就加大了热力学题的难度，有些学生对英文句子不理解或不懂得专业词汇，导致答题南辕北辙。部分学生怀着侥幸心理，想依赖考场上翻书籍蒙混过关，但因课程知识的复杂性，突击过关是不现实的。因此开卷考试，扩大了学生的阅读量，注重学生融会贯通的能力。
参考文献
[1]赵云鹏，荆涛.化工热力学教学实践的研究[J].长春师范学院学报:自然科学版，2006，25(4):125—126
第5篇：工程热力学研究范文
关键词 工程热力学与传热学；轮机工程专业；网络课程
中图分类号：TK122 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2012）33-0095-02
工程热力学与传热学课程主要包括工程热力学和传热学两部分内容，主要向学生介绍热功相互转换规律及热传递规律的基本概念、基本原理以及在热能工程问题上的应用，是轮机工程专业的基础课程，也是后续专业课程学习的基础平台。一般说来，工程热力学和传热学是能源动力类的主要专业基础课，两门课程单独开设，教学课时较多。而整合成工程热力学与传热学课程之后，两部分内容仍是以独立的篇幅出现，学时却大大缩减。
对于轮机工程专业的学生来说，长期以来因概念抽象、难点多、计算关联式多，且学生缺乏相应的工程概念和工程背景，而使这门课程一直被认为既难教也难学，学过之后又很难将学到的理论知识和相关的工程实际结合起来，初次接触该课的学生往往较难入门，对该课程的学习产生畏惧心理。针对如何使该课程化繁为简，化难为易，化抽象为具体，本文结合轮机工程专业工程热力学与传热学课程的教学实践进行初步探讨。
1 根据专业特点调整课程教学体系，提倡教学内容弹性化
由于轮机工程专业开设的专业课程较多，因此将工程热力学和传热学两门课的课时数适当删减，合并为一门68学时的工程热力学与传热学。但是由于教学内容并未减少，这就造成课程进度快，章节小结和习题课的课时压缩量大，处理不好反而使学生产生畏难心理，感觉本课程很难学。
针对这一问题，在实际的授课过程中提倡教学内容弹性化，该措施可以给学生创造自由发展的更大空间，提高学生掌握知识和解决工程实际问题的能力。教师要灵活驾驭教材，科学设计教学内容，在学生认知规律的基础上，删去或从略处理学生通过自学就可以了解的内容，尽量突出最主要、最本质的教学内容。该门课中含有大量的数学推导内容，教师在讲解时可以删去，或者仅在课堂上点一下，详细的推导或其他细节则留给学生课后自学[1-2]。教学内容弹性化一定程度上可能会给学生增加课外的压力，但是对培养学生独立工作的能力大有好处。
在教学实践中发现，轮机专业的学生由于尚未接触专业知识，因此对船上的有关机械等内容充满好奇。为调动学生学习的积极性，为以后的专业学习做铺垫，尽可能地在每章节的讲解中联系船舶工程实例。比如在讲到气体和蒸汽流动时，可以将喷管和扩压管在柴油机涡轮增压系统中的实际应用作为例子，将原本抽象的概念具体化。通过加强工程热力学与传热学及后续专业课的联系，来激发学生的学习热情，从而增强教学效果。另外，时代的发展使得教材内容有所滞后，所以在教学中需要补充丰富的具有时代气息的学习材料来激发学生学习的积极性，尤其是跟轮机工程专业有联系的工程应用实例[3]。将许多来源于大量热工技术的知识融于教材，使学生能用工程热力学与传热学的知识分析和专业相关的实际问题。突出这些知识在轮机工程专业中的应用，有助于培养学生理解和分析问题、解决问题的能力。
2 采用启发式教学、师生互动，营造宽松愉悦的学习环境
结合以往的教学经验，针对以往学生反映的工程热力学与传热学知识抽象和难理解的情况，教师在讲解各章节时，应尽量联系生活和工程中遇到的热力现象，合理设置问题情景，启发学生积极思维，使抽象的理论具体化，可以大大增强教学效果[4]。
在讲授章节新内容时，教师可以先通过日常生活或工程实际中的典型事例引出，学生会觉得这些事例就在自己身边或非常实用，这样就能一下子抓住他们的注意力。比如在讲解肋片的稳态导热这一章节内容时，首先以一杯热腾腾的咖啡图片吸引学生注意，然后抛出问题：“同学们在喝咖啡时要接触杯子的哪部分把咖啡端起？杯身还是杯把手？为什么？”经过一系列的问答，通常可以调动学生的热情，学生感到热工学就在自己身边，工程热力学与传热学理论并不是深不可测的，一定程度上消除畏难心理。但是值得注意的是，在设计问题时教师要注意问题的难易程度，问题太难或过于简单，都会使学生失去学习的兴趣。
授课后注意提出有一定深度的问题让学生思考。比如在讲解完肋片稳态导热这一部分内容后，可以设置“如何提高热电偶测温的精度？套管材料用铜还是钢”以及“从传热学角度解释为什么耳朵大的人冬天更容易生冻疮”这两个问题，让学生利用本节课刚学过的知识内容进行分析，不仅可以巩固课堂上所学知识，还可激发学生的思维能力，同时可以作为本堂课的教学反馈环节，了解学生知识掌握的程度如何。
3 传统教学与图像、文字、动画并茂的多媒体技术结合，增强教学效果
现代信息技术的发展为改进和丰富教学手段提供了有力的保证。但在多年的工程热力学与传热学教学中，多媒体教学也暴露出诸多不足之处。目前，课程组主要采取传统教学手段和多媒体教学相结合的方式，充分发挥二者的优势，将课堂教学提高到新的层次上，促进学生学习的积极性，从而增强课堂教学效果。
在课堂讲授中，通常将纯理论推导的部分以传统讲授（板书）方式为主，使公式推导条理化，通过教师边板书边讲解的过程，学生掌握较容易，在记笔记的同时加深印象[5-6]。同时，本着将知识以易于接受的最佳方式传授给学生的原则，辅以多媒体课件，多媒体以生动、活泼的语言将抽象的东西具体化，通过引进国内工程热力学和传热学国家精品课程的课件、教学录像以及动画等素材，把抽象的概念和热力装置的工作原理、热力过程形象、生动、直观地呈现出来，并将鲜活的科研和工程实例引入课堂，将文字、图形、图像、视频、动画等多种媒体信息在不同的界面上进行有机的整合，来丰富完善现有的多媒体教学课件，使抽象的教学内容变得直观、形象和生动，一方面降低授课难度，另一方面增加知识的信息量，可以激发学生的学习兴趣。
4 利用网络技术手段，建立互动式网络课堂，引导学生自主学习
在教学实践过程中，课题组建立工程热力学与传热学课程网站，实现教学资料的上网。网络课堂改变了传统的教师单一授课的教学方式，实现了以学生为主体的现代教学模式。网络课堂的开设，使得学生可以不受时间、地点的限制，按照学生自身的条件安排课程的学习，也可以根据个人的掌握情况选择自己的学习内容，直到掌握为主。同时充分利用校园网络优势，开发网上答疑系统，实现全天候答疑，方便教师和学生随时互动地教与学。使学生通过视、听手段增加学习兴趣，及时地了解自己的知识欠缺部分，并且可以按要求不断调整学习，极大地提高学习效率。同时不定期地公布最新教学动态，更新网络课程，反映最新学术动态。
在网络课堂模块中增设思维导图模块。由于这门课程概念太多，学生较难了解课程的整体框架，理不清各章之间、各节之间以及章节内部知识点的关系。因此，将思维导图引入工程热力学与传热学教学中，思维导图加强了教学的条理性、逻辑性。思维导图将整门课的条理脉络给学生列出来，让学生在学习之前就对这门课有一个整体的把握。比如从工程热力学的几个定义拓展开来，让学生认识整个工程热力学研究的内容。另外，要在条理性的基础上进一步强调各个项目的逻辑关联，促使学生从整体上把握知识，避免平铺直叙，使学习效果达到知识点由点及线到面的程度。
另外增设网络测验模块，评价形式不仅包括客观题和问题简答型的主观题，同时增加基于案例的题目，考查学生分析和解决实际问题的能力。网络测验巩固了课堂知识，增强了学生的综合分析能力，使课堂讲授达到比较好的教学效果。
5 结论
工程热力学与传热学是一门应用性极强的专业基础课程，与各工程领域、各专业关系密切，通过上述教学实践活动探讨，使教学过程趋于完善，一定程度上提高了教学质量，使学生奠定了坚实的理论基础。同时，工程热力学与传热学课的讲授中也将传统教学与多媒体技术相结合，形象化地阐释理论和描述热力设备的工作过程，丰富了教学内容。另外提供网络课程、网络讨论、网络测验等，不定期地公布最新教学动态，安排网上辅导答疑，方便教师和学生随时互动地教与学。
参考文献
[1]王秋旺，陶文铨，何雅玲.从国外传热学教材谈起[J].中国大学教学，2000（6）：38-39.
[2]陶文铨，何雅玲.关于编写传热学和工程热力学教材的浅见[J].中国大学教学，2003（10）：43-44.
[3]赵国文.提高轮机专业“热工基础”教学效果的思考[J].航海教育研究，2008（2）：56-57.
[4]董丽娜.有限课时内“工程热力学与传热学”教学效果改进[J].中国电力教育，2010（25）：73-75.
第6篇：工程热力学研究范文
“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7篇：工程热力学研究范文
Abstract： Teaching plans for all students should be made according to their differences in learning ability and learning foundation， especially in learning objective in the process of stratified teaching. Stereoscopic teaching patterns can largely stimulate students' learning interests and train their abilities in independent thinking， analyzing problems and solving problems. Based on the teaching practice of the author， this paper proposes the stratified stereoscopic teaching method for engineering thermodynamics. This method can reveal the internal relationship among the scattered knowledge points， weave stratified knowledge network and link theory with practice， which can stimulate students' learning interest. All the students can be divided into three classes： basic type， extended type and high type， who can be taught in accordance of their aptitude. To mobilize and inspire different types of students' interest will make the classroom atmosphere active and improve the overall learning effect. And good effects that all the students got greater than 70 and 89.5% of all the students greater than 80 have been obtained in the teaching practice of this method.
关键词： 分层次；立体化；工程热力学
Key words： stratified；stereoscopic；engineering thermodynamics
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）04-0154-03
0 引言
《工程热力学》是众多专业重要的基础理论课，尤其对热能动力工程、能源工程、建筑环境、车辆工程及机械制造等类专业的学生而言，掌握这门课程的基本理论，对今后从事科学研究、工程应用及管理工作都非常重要[1-2]。不得不承认，每个班上都有一批学生对这门课都非常感兴趣，在这门课上也非常用功，学习效果也不错，但还有一少部分学生对该课程不是太感兴趣，课堂上无精打采，甚至会上课玩手机，心不在焉，学习效果当然会很差。如何改变这种现状是实现《工程热力学》教学目标的关键环节。美国心理学家布鲁姆在掌握学习理论中指出，“许多学生在学习中未能取得优异成绩，主要问题不是学生智慧、能力欠缺，而是由于未得到适当的教学条件和合理的帮助造成的”。的确，在网络游戏盛行的今天，确实有一部分大学生因为沉迷网络游戏无法自拔而最终不得不辍学。“如果提供适当的学习条件，大多数学生在学习能力、学习速度、进一步学习动机等多方面就会变得十分相似”。“分层次”教学就是要最大限度地为不同层次的学生提供这种“学习条件”和“必要的全新的学习机会”。分层次教学近年来被越来越多的学校采用，它面向全体学生，承认学生差异，根据学生学习基础的不同和学习能力的差异，更重要的是学习目标的不同，制定不同的教学计划，实施不同层次的教学。而立体式教学模式在很大程度上能够激发学生的学习兴趣，培养其独立思考问题、分析问题与解决问题的能力。因此，本文根据自己的教学实践提出了针对《工程热力学》的分层次立体式教学方法，该教学方法通过立体地编织知识网络，阐释零星知识点之间的内在联系，并将课本理论联系到实际中去来激发学生的学习兴趣。同时将听课对象人为的划分为三类，即：基础型、扩展型和拔高型，分别针对三类学生因材施教，并充分利用三类学生各自的爱好和兴趣来活跃课堂气氛，激发各类学生的学习兴趣，提高学生学习的主观能动性，以全面提高整体学习效果。
1 分层次教学
“分层次”教学思想，源于孔子提出的“因材施教”。分层次教学是近年来被越来越多的学校采用的一种教学模式，它是面向全体学生，承认学生差异，根据学生学习基础的不同和学习能力的差异，更重要的是学习目标的不同，制定不同的教学计划，实施不同层次的教学，进行不同层次的评价。许泽明等[3]对计算机基础的分层次教学进行了研究，针对班内差异着重对教学目标、课堂教学和作业辅导三方面的分层次教学进行了论述。杨晶[4]对分层次教学模式在“高等数学”教学中的应用进行了分析，提出将学生分成不同的层次进行教学，把教学内容按照不同的层次进行教学以及把教学知识模块按照不同的层次进行教学的分层次教学策略。分层次教学[5]是以班级为单位，以课堂为主阵地，以大纲、教材和学生学习能力差异的情况制定的分层教学目标为中心，以班级教学、分组教学和个别辅导的有机结合为基本形式，对每个学生负责的教学模式。张培红等[6]对流体力学课程分层次教学模式研究，探讨了流体力学分层次教学模式改革中学生主体层次、教学大纲的层次化、课堂训练和作业布置的层次化、实验课教学的层次化以及考核方法和手段的改革，并分析了保障层次化教学改革的其他关键措施。而贾银江等[7]针对计算机等专业提出了数据结构实验的分层次教学。总之，分层次教学在公共基础课教学和专业基础课教学中具有重要的理论和实践意义。
为什么要进行分层次教学？现代教育学与心理学的研究成果表明，教学是教师与学生以课堂为主渠道的交往过程，是教师的教与学生的学的统一活动。教学是教与学的统一，教学既是科学，又是艺术。具体地说有两点：
第一，教师的教应该适应学生的学。教师要以教的差异性主动适应学生学的差异性；学生之间的差别可以表现为层次上的差异，教也应该分层次。
第二，学生之间的差异一方面对教学带来困难，另一方面也是一种可供开发利用的资源。学生的主体性不仅表现为他是“学”的主体，而且在某种程度上他还可以成为“教”的主体。
分层教学的策略就是面向全体学生和学生的每个方面，承认差异，适应差异，利用差异，因材施教，促进学生的全面发展。因此，在《工程热力学》教学中进行全方位、多层面的分层次教学，是提高教与学的效果、搭建学生各自学习的最佳阶梯，使每个学生都能找到适合自己的培养方式，同时调动学生学习可能性中的易变因素，使教学要求与各级学生的可能性相互适应，它能使不同层次的学生在学习兴趣、学习成绩及思维能力等方面都有不同程度提高，使不同层次的学生在自己的“最近发展区”内获得发展。
2 立体式教学
立体式教学模式[8]在很大程度上能够激发学生的学习兴趣，培养其独立思考问题、分析问题与解决问题的能力。在《工程热力学》课程中采用立体式教学模式，立体化夯实课程基础、立体化搭建知识框架、立体化设计教学环节的教学实践与教学效果校验，使教与学皆受益匪浅。对学生的情况和所讲授课程的内容设计出立体的网络结构，交叉运用多种教学手段和辅助设备，使学生有目的、自觉地完成问题的发现和解决，并通过教学反馈及时完善等措施，可以立体化地夯实教学基础，立体化地搭建知识框架，立体化地设计教学环节。顾键萍[9]对高校计算机基础分层式立体化教学模式进行了有益探讨。王春晓[10]等以本科生教学为视角进行了立体式课堂教学的研究，提出立体式课堂教学的核心之处在于突破对本科生进行单纯的专业知识灌输，转而构造课堂教学内容的立体性，即以专业知识教育为核心，以思想政治教育为主线，以就业创业教育为精髓，以专业相关知识为辅助。《工程热力学》这门专业基础课也可以充分利用立体化教学方法，立体化夯实基础，立体化搭建专业知识框架，这样必然会促进学生学习。
3 分层次立体化教学的实施
笔者在《工程热力学》的教学中根据学生自己学习目标的不同，将学生分为了三类：基础型、扩展型和拔高型。基础型主要包括相关基础较差，平常还经常挂课，老师必须经常督促才会学习的少数学生。基础型学生一般都有累记的挂课学分，很多可能达到两位，甚至面临留级的尴尬局面。因此，利用适当的教学方法，使基础型学生达到《工程热力学》的教学目标，同时能使其对今后的大学学习产生自信和兴趣，是本文教学方法的重要目标。拔高型主要包括相关基础很好，立志保研，出国继续深造或将进入大型企业或研究所工作，学习成绩目前保持在专业较前的学生。这部分学生，学习很用功，并在课余时间他们甚至喜欢到实验室去做点力所能及的科研工作。如何引导学部分学生，掌握一定的书本之外又与《工程热力学》密切相关的知识是分层次立体化教学的重要目标。扩展型学生介于基础型和拔高型之间，也可以与其他两种类型进行转化，只要适当引导，他们一般都能达到较好的学习目标。
进行分层次教学的一个重要环节就是如何对三类学生进行划分，主要有两种方法。①向辅导员和班长及学委调查，将经常挂课而又学习懒散的划为基础型，将成绩排名较好的划为拔高型，其他的为扩展型。②通过上课提问进行划分，根据提问调查结果最终确认划分情况。作者本人在《工程热力学》的教学中，每次课经常利用15分钟左右时间，边回顾知识边提问10个小问题，这样很快就能找到基础型学生，这些学生也是教学关注的重点。基础型学生是最需要帮助的，让他们在这门课上取得较好成绩，产生学习兴趣，对其将来发展具有至关重要的引导作用。基础型学生主要督促其掌握基本原理及其内在联系，对于拔高型学生可以引导他们在科研中进一步认识深化所学基础知识，对于扩展型学生，可以引导他们适当地扩展书本知识。
《工程热力学》是热工等专业的基础课，是学习传热学及电厂相关专业课的基础，《工程热力学》与热工相关科目可以构成一张立体化的网络，同时《工程热力学》自身知识脉络也是一张立体化网络。基础型学生主要掌握《工程热力学》内部知识的主要脉络即可，这样既能适应他们的接收能力，又能培养其一定解决问题的能力，扩展型学生需掌握《工程热力学》绝大分知识网络，而拔高型学生，不但要掌握基础知识网络，还要了解整个专业知识网络，以加深其对《工程热力学》基础地位的认识。当然以上划分是基本目标，学生可以在掌握以上知识基础上，可以根据自己的兴趣进一步扩大知识面。
图1是一张基础知识立体网络图，本文就以此为例对分层次立体化教学进行分析。
热力系两大重点：分类和状态。状态包括平衡、准静、可逆及状态参数等重要知识点。同时要讲清楚，平衡条件，为什么引入准静，可逆，准静条件下，膨胀功表达式，可逆条件下热量表达式，状态参数的特征，这些是基础型学生必须掌握的。进一步结合状态参数的特征，引出疑问，δq=Tds，为什么只能适用于可逆过程？此问题将状态参数特征与热力学第二定律中的克劳修斯不等联系起来。是拔高型学生必须掌握的。热力学分类中，四个系统的特征及为什么引入这些系系统，及其内在联系是什么？闭口系与开口系为热一律提供了研究对象，分别对应两类方程（稳态），这两类方程又是等价的（难点），等价性能推导出技术功表达式。开口系方程用于描述喷管内流动现象，可以轻松地把喷管的基础知识引出。孤立系为热二律提供了研究对象，对应着熵增原理，熵增原理又可以用一个特殊的系统进行证明（难点），这又是热力学第一定律的内容，仅拔高学生掌握。简单可压缩系统，与状态公理联系起来，可以解释简单可压缩系统为什么有两个独立参数。综合开口系、闭口系，可逆过程，可以得到热力学一般关系式，结合理想气体的特征，可以得到理想气体焓和熵的微分表达式等，这又可以为p-v图或T-s图作图提供理论指导等，又可用于循环中热效率分析。通过以上一个小小立体图，就可以关联《工程热力学》非混合气体的绝大分部知识点，可以极大提高学生的学习兴趣，同时可以根据不同学生的学习层次提出不同的学习要求。
在《工程热力学》的立体化分层次教学过程中，作者还将全班57个学生划分为五组，每组中不同层次学生互相搭配，通过组内讨论形式，每组确定一个与工程热力学相关的研究或调研性课题，经过一个月时间充分准备后五个组分别进行答辩互评。被确定的课题包括：家用汽车涡轮增压的原理及实现方法，太阳能利用中热力学问题，相变储能问题，导热微分方程的推导，喷管内流动方程的推导等。同学们选题及ppt制作都非常认真，通过互相讲述和评论，同学们开阔了视野，增加了学习兴趣，取得了良好效果。
经过一学期的分层次立体化教学实践，两个实践班的成绩（见表1）基本让人满意。
两个班学生总共57人，80分以上达到51人，优良达到89.5%，并且没有70分以下的学生。这也是作者《工程热力学》教学成绩最好的一次，这次教学实践成绩与往年明显的不同是没有学生挂课，并没有成绩低于70分的学生，这说明所有学生的学习积极性都已经调动起来，所有学生都在学习。这也真正达到了分层次立体化教学的教学目标。
4 结论
目前网络游戏盛行，大学生沉迷游戏不得不辍学的现象时有发生，造成人才浪费和不良社会影响，即使正常学习的学生也有自己不同的学习目标和追求。面向全体学生，承认学生差异，根据学生学习基础的不同和学习能力的差异，更重要的是学习目标的不同，制定不同的教学计划，实施不同层次的教学，通过有效的手段最大程度上激发学生的学习兴趣，培养其独立思考问题、分析问题与解决问题的能力，对于各类学生都具有重要意义。
本文根据自己的教学实践提出了针对《工程热力学》的分层次立体式教学方法，该教学方法通过立体地编织知识网络，阐释零星知识点之间的内在联系，并将课本理论联系到实际中去来激发学生的学习兴趣。同时将听课对象人为的划分为三类，即：基础型、扩展型和拔高型，分别针对三类学生因材施教，并充分利用三类学生各自的爱好和兴趣来活跃课堂气氛，激发各类学生的学习兴趣，提高学生学习的主观能动性，以全面提高整体学习效果。作者采用分层次立体教学方法针对两个班的《工程热力学》进行了教学实践取得了良好的教学效果，80分以上学生占89.5%，并且没有低于70分的学生。这也是作者《工程热力学》教学成绩最好的一次，这次教学实践成绩与往年明显的不同是没有学生挂课，并没有成绩低于70分的学生，这说明所有学生的学习积极性都已经调动起来，所有学生都在学习。这也真正达到了分层次立体化教学的教学目标。这一门课的学习有可能让那些沉迷游戏将迷失自己的学习找回大学学习的自信，让他们重新找到学习的乐趣，将来成为国家栋梁之才。
参考文献：
[1]秦萍，蔡德源.“工程热力学”课程改革实践[J].西南交通大学学报（社会科学版），2003，03：116-118.
[2]陈国杰.《工程热力学》教学改革探讨[J].教育教学论坛，2014，31：73-74.
[3]许泽明，张耀文，任馨，王杨.大学计算机基础分层次教学研究[J].计算机教育，2008，02：59-62.
[4]杨晶.分层次教学模式在“高等数学”教学中的应用[J].兰州教育学院学报，2014，12：105-106，152.
[5]郝玉华.工科大学物理分层次教学探索[J].中国科技信息，2006，22：256-257，259.
[6]张培红，王晓华.流体力学课程分层次教学模式研究[J].沈阳建筑大学学报（社会科学版），2007，02：238-240.
[7]贾银江，贺莉莉，郑萍.数据结构实验的分层次教学[J].计算机教育，2014，04：60-62，72.
[8]文斌，刘春妍，康兆敏.立体式教学模式的研究与实践――以《实变函数》课程为例[J].绥化学院学报，2013，03：133-135，141.
第8篇：工程热力学研究范文
关键词：《工程热力学》；改革探索；抽象形象；互动教学
中图分类号：G642.0?摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）33-0053-02
《工程热力学》、《传热学》和《流体力学》是建筑环境与设备工程专业的必修基础课，在这三门课的授课与学习中，《工程热力学》被反映既难教又难学。针对这个现象，我们进行了初步研究。
一、课程教学的现状及普遍的问题
1.学生对概念模糊，核心理论掌握的不透彻。课程的特点可用“概念抽象、公式多、内容复杂”加以概括。例如，就功的概念来讲，分为膨胀功、流动功、推动功、技术功、轴功和容积功等，每个相关概念都有计算公式，在不同的条件下又有着相互的联系，掌握起来极易混淆。同时，许多抽象概念，学生不易接受，很难深入理解。如“焓”、“熵”、“干空气”、“湿空气的含湿量”等。
2.公式繁多，不好记忆。由于与工程实际紧密结合，同时又有多种表达式，使一个公式在不同的使用工况下，就可以衍生出多个公式。仅热力学第一定律的开口系统能量方程，就分为非稳定流动的微分表达式、非稳定流动的过程表达式、稳定流动的微分表达式、稳定流动的过程的表达式、对于单位工质的稳定流动的微元表达式和对于单位工质的稳定流动的过程表达式。很难死记硬背来记住这些公式，更不能熟练的应用了。
3.内容较多，对理论知识的理解难以深入《工程热力学》主要内容大致可以分为两个方面：基本理论部分及基本理论应用部分。基本理论部分包括：工质的性质、热力学第一定律及热力学第二定律等内容。基本理论的应用部分主要是将热力学的基本理论应用于各种热力装置的工作过程并对气体和蒸汽循环、制冷循环、热泵循环、喷管及扩压管等进行热力分析及计算，探讨能量转换效果的因素以及提高转换效率的途径与方法等。
二、针对问题进行的尝试
1.合理选择教材和教材的重点，对教学内容优化。要针对学生的接受能力，及教材涉及的基本内容。选择科学性、先进性、启发性、实用性和对我国教学的适用性的教材。同时，对课堂教学内容进行整合与优化。在课堂的短时间内，主要讲授基本理论部分及基本理论应用部分中的水蒸汽、湿空气、制冷循环等内容。余下的内容选择介绍基本知识点，对于有兴趣的同学课下给予详细的点拨。
2.通过理论联系实际，使抽象的问题转化为形象的问题引起同学的兴趣。学生理解抽象思维的巨大作用，可以提起学生使用抽象思维的兴趣和习惯。抽象的思维永远是源于形象的实物的，因此介绍抽象思维时一定交代抽象的源头，进而阐明抽象的意义。比如湿空气的含湿量的概念是含有1千克干空气的湿空气中所含有的水蒸气的质量。实际1千克是一个定语，真正含有水蒸气的是干空气和水蒸气混合气体。含湿量之所以没有规定成为1千克湿空气含有的水蒸气的质量，理解清楚，便可以更好的应用在将来的湿空气的相关计算上。这正是用抽象思维来分析和解决问题的优势，进而使解决的问题简单直观。
3.合理安排和及时调整课堂进程和内容，增强课堂教学的逻辑性。首先，回顾学过的相关知识点，为本次课堂内容做铺垫。一般以提问结合总结的方式进行，时间控制在5~10分钟左右。其次，交代本次课程知识点能够解决的而以前没有解决的问题，简单介绍具有思维挑战的难点问题。这样学生会有目的的带着兴趣来参与到课堂的互动中。每节课上讲新课程的时间控制在25~30分钟，余下10分钟左右的时间让学生进行总结和问题讨论，使学生解决可以马上理解的实际问题和现象，进而使学生得到成就感。最后，抛出相关难点问题，激起学生在课下进一步学习的兴趣。
4.师生的互动，调动学生的积极性。课堂的主体是学生，中心是教师。教师可以使复杂的问题简单化；抽象的问题直观化；枯燥的问题生动化。这就需要吸引学生的注意力，吸引注意力的方法一种是教师的课堂强制力，一种是教师的授课魅力。课堂的强制力则需要进行课堂互动进行保障，紧紧抓住同学的注意力。当学生注意力被课堂内容深深吸引时，教师的课堂魅力自然就不断提升，并且良性循环。
5.有效的利用多媒体的授课手段。多媒体教学能提供丰富多彩的图文声像，可以将多种教材和参考书上的知识结合在一起，提高学生学习兴趣，集中课堂的注意力，培养学生分析解决实际工程问题的能力。例如，压气机的工作过程，做成动画进行演示，学生不但可以深刻理解压气机的工作过程由三个不同的过程组成，还可以在演示的同时看到气体状态在P-V图上的位置。演示使问题直观和简单，难点将不是难点。
6.提高学生快速掌握和运用图表解决问题的能力。图表的作用就是使复杂的问题简单化。本专业的学生参加工作后需要的一项重要技能就是应用图表。所以快速准确的认识、掌握和运用图表是本专业教师需要培养学生的一项重要技能。《工程热力学》中涉及的图有：理想气体的P-V图、T-S图；水蒸气的P-T图、P-V图、T-S图、H-S图；湿空气的H-D图；动力循环的P-V图、T-S图、H-S图；制冷循环的P-V图、T-S图、和P-V图lgP-H图等。其中图中的参数最多的可同时达到6种。这些复杂的内容靠死记硬背是不可能记住的，就更谈不上运用了。这需要同学对书里的知识点深刻理解并能联系成为有机的整体，进而理解图表的每个参数之间的关系，最终准确的应用。
7.引导学生严谨的表达。《工程热力学》课程的特点可用“概念抽象、公式多、内容复杂”加以概括。先解决基础的问题才能合理的利用到实际中去，解决基础的问题就需要要求学生科学的、详细的、清晰的书写解题的过程，使自己的思路以书面的形式严谨的表达。
对于《工程热力学》的课程，我们应该结合实际情况，适时更新和调整，使学生在课程中得到锻炼，逐渐学会抽象思维，喜爱抽象思维；学会联系地看待问题，联系地解决问题，提高理解和运用图表的能力；养成清晰的解题过程，严谨的做事习惯；最后，善于把复杂抽象的问题简单化。
参考文献：
[1]毛前军.对《工程热力学》课堂教学的几点看法[J].制冷与空调，2007，（2）：124-125.
[2]何宏舟，邹峥，丁小映.提高《工程热力学》课程教学质量的方法研究[J].中国电力教育，2002，（4）：65-69.
[3]邵丽颖，李昌平，蒋东霖.《工程热力学》教学方法初探[J].吉林省教育学院学报，2009，6（25）：151-152.
[4]廉乐明，谭羽非，吴家正，等.工程热力学[M].第五版.北京：中国建筑出版社，2007.
[5]段雪涛，刘春梅，王学涛.工程热力学课程教学改革探讨[J].制冷与空调，2009，23（3）：103-105.
第9篇：工程热力学研究范文
关键词：工程热力学；实验教学；教学改革
作者简介：江海斌（1975-），男，浙江温岭人，嘉兴学院建筑工程学院，实验师；吴晓艳（1980-），女，山东莱西人，嘉兴学院建筑工程学院，讲师。（浙江 嘉兴 314001）
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）34-0152-02
当前就业形势较为严峻，就业市场竞争很激烈，用人单位对大学生的素质要求越来越高，导致越来越注重学生的理论与实践相结合的综合能力。[1]嘉兴学院作为一所应用型本科院校，其教育是以培养高级应用本科人才为目标，这既不同于以侧重研究能力培养为目标的重点高校本科生教育，又与以单纯的技能培养为目标的高职院校教育有所区别，而是在强调基本理论知识重要性的同时，加强知识的应用和基本技能的培养。
“工程热力学”课程是工科热能动力类专业的一门重要的专业基础课，其实验教学作为理论联系实际的主要环节，是实践教学的重要内容，是学生巩固和深化理解理论知识的重要途径，也是学生掌握基本实验方法，养成实事求是、严谨的科学作风的重要途径。[2，3]因此，为适应人才培养的要求，应重视工程热力学的实验教学，积极探索和改革该课程的实验教学。
一、以往工程热力学实验教学中存在的问题
1.对实验课程重视不够
在中学阶段，很多初、高中学校为了提高学校的升学率，对理论课的重视程度远远超过实践课程，往往将实验课占用来上理论课，无形中使学生养成了重理论轻实践的习惯。进入大学后，学生本应该充分发挥自己的想象力和创新力，利用学到的知识，验证、设计和创新各种实验。然而受错误习惯的影响，很多学生轻视教学实验，认为实验课可上可不上，认为实验教学的作用最多只是帮助了解理论知识。也有一些教师对实验课程的重要性认识不足，特别是对验证型实验，认为在指导书上已经有了实验结果，只要记住结果就行，做不做以及如何做对学生掌握知识帮助不大。
2.实验教学内容不合理
“工程热力学”课程是一门专业基础课，理论概念复杂，公式繁多，要掌握这些概念与公式，非常需要通过实验来加深理解和巩固，但在教学过程中，该课程的实验课时设置较少，实验教学内容不合理。以嘉兴学院为例，设置了气体定压比热测定、二氧化碳临界状态观测及P-V-T关系测定以及喷管实验等三个实验，共六个课时，实验的课时数较少，涉及的知识点较少，不能涵盖本课程的重点内容，并且这些实验大多是验证性实验，实验结论在相关资料中就能查到，不能充分激发学生探索创新的兴趣。
3.实验教学方法不合理
实验教学方法比较单调，实验教学时教师通常先讲解实验目的和原理，介绍实验设备以及实验步骤和实验过程中的注意事项，再演示实验过程，然后再让学生自己动手实验。在此过程中，学生被动地学习、模仿教师做实验，对实验过程中出现的各种疑问没有兴趣，往往是人在心不在。[4]当他们动手做实验时，还是不能独立进行实验，要么参考实验指导书做，要么请教教师。对于实验步骤只知道要如何做，不知道为什么要这样做，所以实验效果大打折扣，难以较快地提高学生的动手能力和创新能力。学生的实验数据经常出现错误，却不知道错在什么地方，数据处理的方法也不够科学严谨，而实验报告也常有抄袭现象。
4.实验考核方式不全面
“工程热力学”课程的成绩包括实验成绩和理论课成绩，通常实验成绩只占该课程成绩的20%左右。实验成绩通常由出勤纪律（10%）、实验操作（50%）、实验报告（40%）三部分组成。实验成绩占总成绩的分值较低，使很多学生认为只要学好理论课就能使课程成绩及格，甚至还可能拿到高分。由于过于强调实验操作与实验报告的重要性，学生在实验过程中因怕实验错误而被扣分，就会按部就班地按照教师讲解的或指导书上的步骤进行，不思考、探索和创新；为获得较好的实验报告成绩，个别同学抄袭其他学生的数据和问题讨论，甚至修改实验数据，以达到理论分析的预期结果。因此，现有的考核方式不能很好地促进学生的实践能力和创新能力的培养。
二、工程热力学实验教学改革的探索
1.重视实验教学
教师和学生都要将实验教学环节作为工程热力学教学中的重要环节来对待。实验教学的效果取决于能否激发学生对实验的强烈兴趣，实验教师和理论课教师需要认真细致地准备实验的各个环节，正确引导学生动手做实验。学生也要养成良好的实验习惯，实验前要预习实验目的、实验原理等，了解实验装置，以及查找相关资料，对本次实验的目的、原理、如何设计和进行实验以及可能得到的结果要有充分的认识。实验时要专心致志，边动手做边思考问题。实验结束时先整理和分析实验数据，再清理实验台，发现实验数据异常时能及时重做。做完实验后，要认真填写实验报告，进行必要的探讨和总结。对每个实验都要总结出实验成功之处和不足之处，使下次实验能做到扬长避短，得到满意的实验效果。
2.改革实验教学内容
原有工程热力学实验只有气体定压比热测定、二氧化碳临界状态观测及P-V-T关系测定以及喷管实验三个实验，实验数量较少，实验时间较短，仅有一个综合型实验。在实验教学过程中发现，学生对实验的积极性不高，对学生加深掌握理论知识的帮助不明显。因此，需要增加实验课时数，优化实验教学内容，使实验目的、内容能覆盖重要知识点。实验教学内容应主要改革以下两方面：
一是增加一些设计型、综合型的实验项目。比如为加深对气体热力过程的理解，可以让学生设计一个闭口系统的实验，进行气体的定容、定压、定温以及定熵等基本热力过程，测量有关参数，掌握这些热力工程的变化规律。还可以增加热力学第一定律、热力学第二定律、动力循环和制冷循环等重要知识点的设计型、综合型实验。
二是将原来验证型实验改成设计型实验。比如将定压比热实验中的测温元件由温度计改成热电偶或热电阻元件，将采集到的数据输入到巡检仪中，应用VC或VB语言编写一个应用软件，将巡检仪上的测量数据输入到电脑中并显示这些数据，同时计算并显示出空气的定压含湿量、质量流量、水蒸气流量、水蒸气吸收的热量、干空气的定压比热等值，且画出比热随温度变化的曲线。学生在该过程中加深了对实验原理及方法的掌握，在学习中激发了学习兴趣，并且学会了使用VC或VB语言来解决专业知识的有关问题，提高了自己学习和解决问题的能力。
3.改革实验教学方法
（1）采用“启发式”实验教学，激发学生的发散性思维。不采用传统的教师讲解、演示实验，然后学生进行实验的方法，而是告诉学生实验的目的和原理，让学生自己探索合理的实验方案和步骤。学生可以以小组为单位开讨论会，根据实验的目的和原理提出几种实验方案，比较各种方案的优缺点，然后确定最优方案，根据最优方案讨论并确定实验的步骤。在小组确定最优方案和步骤后，再在班级里进行讨论，小组成员对教师和班级其他同学提出的问题进行解答，采纳建设性的建议，进一步完善实验方案和步骤。对于设计型实验，还要先进行可行性论证，再进行方案设计和步骤设计。实验过程中，学生是“主角”，自主进行讨论和设计，教师是“配角”，只对整个过程进行监控，对学生遇到的困难问题进行启发性指导。
（2）应用现代科学技术辅助实验教学，使学生加深对相关理论和实验知识的了解。主要采用以下两种方法：
一是制作实验视频。将每次的实验制作成视频，实验开始前播放相关视频内容，指导学生进行实验。视频内容可以涉及安全教育和实验注意事项、实验内容、问题与解答以及实验经验与教训等方面。安全教育和实验注意事项主要包括实验人身安全、设备安全和实验的相关注意事项等内容，比如在二氧化碳临界状态观测及P-V-T关系测定实验中，要注意用电安全以防触电、压力的间隔为0.2～0.5MPa、加压过程要缓慢进行，施加的压力不得超过10MPa等内容。实验内容可以包括实验目的、原理、方案设计、步骤设计、实验结果等，也可以是以往学长们的实验内容，包括以往实验过程中出现的问题、讨论过程、问题的解答、实验结果等，以及评价他们的实验效果。最后将成功的实验成果和失败的实验结果显示出来，总结出经验和教训。
二是运用专业CFD软件，对部分实验进行数值模拟。工程热力学实验中气体定压比热测定实验、喷管实验和定容、定压、定温以及定熵等基本热力过程实验等可以进行数值模拟。将数值模拟的初始参数设置成与实验的参数相同后进行数值模拟，得出的模拟结果与实验结果进行比较，以检验数值模拟方法的正确性。改变不同的初始参数，然后使用验证后的数值模拟方法，可以方便地预测实验结果，获得比真实实验更丰富的结果，比如可以用动画形象地演示实验过程，帮助学生理解实验，还可以得到真实实验难以得到的数据，比如温度场、速度场、压力场、流线等。使用CFD软件进行数值模拟实验拓宽了学生的知识面，学生既学会了软件的使用，学到了研究问题的新方法，又初步掌握了专业理论知识的运用，加深了对专业理论和实验知识的理解。
4.完善实验考核方式
重视实验考核，建立更科学的考核体系。提高实验成绩在“工程热力学”课程成绩中的比重，并实现实验成绩“一票否决”，也就是说如果实验成绩不合格，“工程热力学”课程成绩也不合格。实验过程既是个人运用专业理论知识的过程，更是小组共同合作与创新的过程，因此以小组为单位进行考核比较合理。实验考核成绩由专业理论知识、实验过程中的问题回答、实验操作、实验设计以及实验创新、实验报告等几部分成绩组成。实验成绩要充分体现学生的动手能力和创新能力等，这有利于激发学生的学习兴趣、提高自己的能力。
三、结语
工程热力学实验是“工程热力学”课程教学的重要组成部分，也是“工程热力学”课程教学非常重要的实践性环节。实验教学应理论与实践相结合，引导学生拓展知识面，充分激发学生的学习兴趣，努力提高学生的动手能力和创新能力。培养学生养成实事求是、科学严谨的作风，提高独立分析问题、解决问题的能力。实验指导教师要完善知识结构，提高专业水平，转变教学观念，更新实验教学内容，改革实验教学方法和考核方式，切实提高实验教学质量，培养适应社会需求的专业人才。
参考文献：
[1]刘升，林希峰.实验教学改革中的创新项目[J].中国冶金教育，2012，（1）：57-59.
[2]崔磊，潘天泉，刘宏伟.工程热力学实验课程改革的探讨[J].教育与职业，2011，（23）：169-170.
