热力学教学精选(九篇)
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第1篇：热力学教学范文
【中图分类号】G712
一、工程热力学的特点
工程热力学是热能与动力工程、化工机械及油气储运等许多工科专业的专业基础课，是这些专业的学生进行专业课程学习的基础，在高等院校教学工作中占有重要地位。工程热力学是热力学最早的一个分支，主要是研究热能与其它能量之间相互转换规律及其应用的一门学科。工程热力学包含的内容较多、理论性和实践性都很强、热力学理论和公式较繁杂、很多内容比较抽象，对于刚接触这门课的许多大学生来说是非常难的一门课程。虽然工程热力学和传热学同为专业基础课程，但其学习难度要远高于传热学，因为传热学的主要内容就是传导、对流和辐射等三种传热方式，而工程热力学中既包括热力学三大定律、各种工质的热物理性质，还包括郎肯循环等各种热力循环。基于工程热力学学科的上述特点，必须积极探讨工程热力学课程的有效教学方法，不断提高学生的学习效果，达到真正掌握工程热力学知识的目的。
二、工程热力学的教学方法
要做好工程热力学的教学工作，必须改进传统的课堂教学方法，通过教学法的改进来不断增强学生学习的兴趣和对知识的理解掌握程度。笔者根据自己多年的教学经验，认为在工程热力学的教学过程中可以采用以下几点策略。
1、明确工程热力学教学的目的
在教学的过程中，老师应该对工程热力学有一个明确的定位。工程热力学是一门专业基础课，因此教学的首要目的是让学生对工程热力学的知识有比较牢固的掌握。但与此同时，老师应该对教学目标有更高的要求，由于工程热力学的特点，学好这门课非常有利于培养学生的发散思维和分析问题、解决问题的能力，也就是说可以通过这门课使学生学会分析问题的方法，为他们今后的工作和科研打下良好的基础。虽然高职院校的学生底子普遍比较薄弱，但通过正确的引导也会使他们在学好课本知识的同时使自己的综合素质得到提高。如在学习熵的概念时，由于这个概念比较抽象，很多学生可能会比较困惑，这时老师应将课本内容与社会现象相结合，组织大家辩论社会的发展符不符合孤立系统熵增原理。同学们通过积极的辩论，不仅可以加深对热力学中熵的概念的理解，而且也提高了他们学习热力学的兴趣，锻炼了他们的思维能力，使教学效果得到显著提升。
2、在教学过程中运用好现代教学手段
现代技术特别是计算机和信息技术的发展使得多媒体教学的应用也越来越普遍，但与此同时也出现了许多问题需要解决，最典型的就是多媒体教学成了老师的阅读式教学和学生的浏览式教学，一堂课下来学生并没有收获多少东西。因此，在多媒体教学的过程中老师必须要认真准备自己的电子教案。在电子教案的制作过程中必须要根据工程热力学课程的特点引入大量的信息和动画，这样便于学生对所学的内容有一个直观的认识，如在学习郎肯循环时，通过向学生进行动画演示，可以使学生对该循环的流程和循环过程中所涉及到的设备有一个非常清楚的了解。另外，在制作多媒体课件的时候，老师必须要注意扬长避短，大到内容的收集与调整、小到字体的颜色与大小等问题必须要认真对待。在多媒体教学的过程中必须将老师、学生、课件及教材作为一个有机的整体来考虑，使教师成为整个教学过程的组织者、学生成为工程热力学知识的主动构建者，多媒体仅仅是教学的工具和辅助手段，并不能替代教师的作用，教学过程中仍然要以老师为主导和学生为主体。
3、积极在课堂教学中开展“研究型”学习的模式
高等职业院校培养的是实践性和应用性比较强的人才，因此在课堂教学中必须贯彻“学以致用”的教学理念。就以热力学第二定律的学习为例，虽然热力学第二定律仅仅是简单的一句话，但该定律却是用来判断热力过程能否进行的重要依据。利用该定律学生很容易对基本的物理现象进行判断，如热量不能自发地从低温物体传到高温物体等。但在热力系统比较复杂的情况下，很多学生往往不知如何下手去判断该过程能不能进行。在进行该部分内容的教学时老师应多结合具体的案例，让学生根据课本的知识去判断有些表面看起来可以实现节能的热力过程能不能实现。如可以让学生讨论汽轮机做完功的乏汽有没有利用的价值，因为这是很多没有学过工程热力学的人经常会提出的问题，要解决这个问题，就需要学生有一个宏观的思维，对郎肯循环的整个过程有深入的了解，多进行类似的“研究型”学习，可以使学生将自己的所学用到实践中去，真正达到学以致用的目的。
4、教学手段多样化，提高学生的综合学习能力
一个好的老师教给学生的是终身学习的能力，而不仅仅是给学生书本上的知识。随着科学技术的迅速发展，知识更新的速度越来越快。高职院校的学生毕业后大部分从事的都是一线的技术工作，由于技术更新换代的速度非常快，因此这就对他们的学习能力提出了更高的要求。由于工程热力学的内容十分丰富，并且只要涉及到能源的行业都能用上工程热力学的知识，这为工程热力学教学手段的多样化提供了非常便利的条件。在教学过程中除了让学生学好课本知识和进行必要的习题训练外，可以给学生布置实践性比较强的大作业，大作业的形式可以多种多样。如可以让学生就热力学中的某个热点问题进行文献调研，根据自己查找的资料写成报告；在学习完热力学中的主要热力循环过程以后可以让学生自己设计理论上可以实现节能的热工设备等；另外，还可以让学生针对某个企业的能耗特点进行分析，找出其中潜在的节能潜力并提出实现的方案等。通过以上多种多样的教学手段，不仅可以使学生对基本的理论知识有了更好的掌握，而且也真正培养了他们的综合学习能力，对他们顺利完成大学学业及今后的工作都有着巨大的帮助作用。
三、结语
结合自己多年的教学经验，从几个方面提出了做好工程热力学教学工作的措施。由于篇幅所限，仅就几个主要方面展开论述，希望能为从事工程热力学教学工作的大学老师提供一些有益的参考。
参考文献
第2篇：热力学教学范文
关键词 工程热力学 教学方法 教学质量 实践
中图分类号：G420 文献标识码：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
工程热力学是一门以热力学普遍原理为基础，讲述热能与其他形式能量（主要是机械能）之间的转换规律及其工程应用的基础学科，是动力、能源、机械、材料、航空航天、生物（医学）、化学以及环境工程等专业的重要技术基础课，也是培养21世纪工科学生科学素质的公共基础课。
然而长期以来，由于工程热力学的概念抽象、理论深奥，对知识的理解和掌握有一定的难度，造成教师不易教，学生也不易学。学生对很多概念似懂非懂，缺乏学习兴趣，教学效果欠佳。显然，如何教好“工程热力学”，使学生掌握热力学基本原理及其工程应用，已成为该课程教学的关键。
1 课程特点及学习中存在的问题
工程热力学是以热力学普遍原理为基础，针对具体问题采用抽象、概括、简化和理想化的方法，建立分析模型，推导出一系列有用的公式，得到若干重要结论，并用这些公式和结论指导和解决工程实际问题。其显著特点如下：
1.1 概念多且抽象难懂
工程热力学不但概念多，并且概念的物理意义在不同使用条件下又有不同的引申，学习中很容易混淆。例如，功的概念，有体积变化功、有用功、排斥大气功、推动功、流动功和技术功等等。热容的概念，既可从定义出发分为质量热容、摩尔热容、体积热容；又可按热力过程的不同分为比定压热容和比定容热容；还可以根据热量计算方法的不同分为真实比热容、平均比热容和定值比热容等。热力系统的概念、热力过程的概念和循环的概念等也是如此。
工程热力学的概念、定律和分析过程较为抽象，都不涉及物质的具体结构，初学者很难深入领会。而且工程热力学的很多概念和结论都是用数学公式来表达的，且推导过程并没有结合具体的物理过程，而仅仅是通过数学关系式间的变换得出其物理结论。例如，从熵的定义式来看，熵应该与换热量和系统温度有关，但定义式又是怎样反映热过程进行的方向、限度和条件呢？由于学生以前很少接触用数学语言描述物理概念的方法，普遍感觉热力学的概念抽象难懂。
1.2 内容相互交叉且难理解
工程热力学的研究内容也很多，主要包括热力系统、状态参数等基本概念，热力学第一、第二定律等基本定律，常用工质的性质，过程和循环的分析及计算方法，化学热力学等等。有些章节的内容还可以单独成为一门学科方向，如研究燃气动力循环的内燃机学，研究气体流动的空气动力学等。
可见，这些具体的研究内容，即与热力学的基本原理相关联，又引伸出许多复杂的公式和结论，还有自己相对独立的结构体系。在学习过程中，学生普遍感觉课程的内容繁多，应付不暇，难于理解，顾此失彼。
1.3 公式应用条件复杂且难记忆
工程热力学与工程实际问题联系密切，涉及面广，公式很多。即使同一个公式，在不同的应用条件下，也有很多不同的表达形式。例如，热力学第一定律对于闭口系和开口系有两种不同的表达式；对于可逆过程也有不同的表达形式；对于理想气体的可逆过程还有不同的表达形式。这么多不同形式的公式，许多学生很难吃透公式的物理意义和具体的应用条件，在遇到热工实际问题时，往往无法确定选用哪一个公式，灵活应用就更不用说了。
2 明确学习目的，激发学习兴趣
兴趣是学习的动力源泉之一，教学成功的关键是培养学生的学习兴趣。教师可以从多个方面激发学生学习的兴趣，但最重要的就是在第一堂课上让学生明确学习的目的。教师除了要对工程热力学的发展历史，主要研究对象、内容和方法作一个常规的介绍外，还应对课程的开设情况、课程的实用价值和重要作用进行深入细致的阐述。首先，热现象几乎是每一个工程领域中都会碰到的物理现象，能量的有效与合理的利用几乎是每一个工程师都需要解决的问题。在一些领域中，热现象的规律还是制约技术发展的瓶颈问题。所以，在境内外的高等工程教育中，传热学、热力学与流体力学课程的开设相当普遍。其次，无论从工业生产过程来看，还是从节约能源消耗来看，理工科学生都应该具备合理节能、用能的意识，并懂得其基本的应用技术。而热工类课程的内容就是合理用能及节能理论中的最基础与最核心的部分。最后，还应结合生产和生活中的实例，让学生明白学到的热力学知识可以解决和解释很多实际问题，特别要强调专业与课程的联系，和实际问题在课程中的理论基础。这样，才能使学生明确学习《工程热力学》的专业目的性，对学习该门课程充满期待。
3 教学方法的改革与实践
实践证明，提高课程教学质量的关键是改进教学方法。针对工程热力学课程的特点，经过探索发现，实行启发式教育，在课堂上加强互动，就一两个中心问题展开讨论，让学生在思考中吸收新知识。先进的教学方法既可活跃学生的学术思想，激发学生的创新精神，又可显着提高本课程的教学质量。
3.1 整合知识结构，优化课程体系
调整后的新专业所牵涉的知识结构比以前广泛的多，要求学生掌握的知识面也比以前更宽。从培养复合型人才考虑，在不增加学时数的基础上，应对课程体系进行优化和整合。
教学内容应提高起点、后移重点，简化大学物理热学中已涉及的部分内容，并略去繁琐的公式推导。强调课程体系中理论与应用的有机结合和相互渗透，注意培养学生工程应用的观念。同时，适当地介绍新型制冷循环、新型节能材料的工质热物性等，本学科的最新研究成果及其应用，以扩大学生的知识面，启发学生的创造性思维。另外，注意与其它课程之间的协调，上挂高等数学、理论和材料力学等基础课程，下挂内燃机原理、锅炉原理、供热工程、制冷工程等专业课程，保证其作为技术基础课程能为后续课程的学习、今后的工作和进一步的研究奠定扎实的理论基础。
3.2 突出重点，精讲多练
在课堂教学中，根据工程热力学的特点和教学改革的要求，应采用精讲多练的教学方法。这是因为，课程的内容多而课时少，教学中也不可能做到面面俱到，而某些原理在后续专业课程的学习中还会应用，授课时应有所侧重，实行“精讲”；课程有诸多应用条件复杂的公式，只有通过多做练习，才能深入理解公式的物理意义、变换规律及具体应用条件，做到融会贯通，灵活的应用它们来分析解决工程实际问题。
3.3 正确应用图表，化抽象为形象
图表具有直观、形象、方便的特点，在工程热力学中有其特殊的作用，应用也是经常性的。因为有些热力过程或循环十分复杂，一般的分析计算根本不可能，只能凭借各类绘制的图表进行计算；借助图表还可利用计算机进行数值计算和模拟。所以，引导学生正确使用图表是工程热力学教学中应该特别重视的。
在刚开始接触简单的P-V图、T-S图时，为了给理解水蒸气和湿空气的图表奠定基础，就应提醒学生注意图表的作用和细节，如怎样在图上区分吸热、放热，对内、对外作功；怎样在图上表示热过程的方向等等。在介绍水蒸气的h-s图和湿空气的h-d图时，应重点说明它们的构图原理，并通过各种等值线簇的绘制，讲解各参数的变化规律。另外，为了让学生掌握各种图表的使用方法，还应安排一定数量的、通过图表进行热力计算的习题。
3.4 利用计算机辅助教学，促进师生互动
工程热力学课程内容含有许多抽象的工作原理图、系统循环图。常规的板书教学浪费时间效果也不太理想。如果把这部分内容制作成集声、光、色、图、文于一体的多媒体课件，既直观形象，又新颖生动。不但可加强授课的生动性，激发学生的学习兴趣，还可加大教学信息量，增加单位时间内授课内容的深度和广度，有利于学生理解和记忆课程内容。例如，我们可以用多媒体课件演示各种热过程曲线的生成，还可以利用计算机绘制水蒸气的各种图线，免除查图、查表的麻烦。
总之，在课堂上进行形象直观的教学，充分利用计算机辅助教学，发挥多媒体的作用，可以帮助教师有效地提高教学效果和教学效率，也可以改变学生死记硬背和被动接受知识的学习方式。
3.5 加强实践教学，理论联系实际
工程热力学有较强的工程应用背景，在加强基础理论教学时，还要注意紧密联系工程实际，吸收当今热工科技的新成果，培养学生的创新能力。
实验教学具有直观性强的特点，可以很好地配合课堂教学。除了开设“空气绝热指数的测定”、“饱和蒸汽P-T曲线关系的测定”等验证性试验外，还开设了综合设计性试验，要求学生根据试验目的，自己设计试验方案，写出详细的试验，并选择试验设备和用具，经教师审查合格后，方可开始试验，最后还要进行实验误差分析。通过试验，一方面加深了学生对热力学基本原理的理解和认识，另一方面也锻炼了学生的动手能力和独立分析问题、解决问题的能力。
在课堂教学中，还应注重理论联系实际，把抽象的理论知识与生动的工程实际问题相结合，用热力学理论剖析自然现象，做到学以致用。一方面，可以采用案例教学法。例如，用相对湿度的概念来解释为什么阴雨天晾衣服不易干，而晴天易干；用热效率的概念来解释为什么用电炉取暖比用电驱动热泵取暖浪费等等。另一方面，结合具体教学内容适时地向学生介绍学科的最新研究成果及其应用。例如，在讲解动力循环时，可以选择介绍目前内燃机利用兰金循环回收废热能量，提高整机效率的方法。实践证明，把教学内容与工程实际问题密切联系的教学方法，可以加强课堂教学的前瞻性和趣味性，能有效调动学生的求知欲，使其由“被动接受学习”转变为“主动研究学习”，对提高教学效果大有帮助。
4 强化考试对教学的推动作用
考试作为检验学生对课程内容掌握程度的标尺，关系到教学质量和效果。为了使考试成绩能科学、客观、公平地反映学生对工程热力学知识的掌握和应用能力，同时调动学生学习的主动性和积极性，可采用学生普遍认可的综合评定成绩的方式，即平时成绩占10%、考勤占10%、实验占10%、期末考试占70%。
为了有效避免学生死记硬背概念、定律和公式，教师应综合运用选择题、判断改错题、计算题和综合分析题编制试卷，灵活考察热力学的基本原理及应用。这是因为实际问题往往非常复杂，需要学生灵活应用多方面的理论知识才能做出正确解答。对于那些基础知识不扎实的学生，只是简单记住了书本上概念、定律和公式，面对各种似是而非的叙述也会举棋不定，做出错误判断也不足为奇。
5 结束语
工程热力学是一门充满生机的经典学科，大量的经典内容仍是现代学子为培养创新能力必须掌握的重要基础。由于课程具有概念多且抽象、知识点多且相互交叉、公式多且应用条件复杂的特点，教师要把这门课讲得精彩很不容易。因此，如何有效的提高“工程热力学”的教学质量、解决学生难学、教师难讲的问题，是值得长期研究的课题。
针对我校热能与动力工程专业课程体系的教学改革，并结合自己的教学实践，通过以上的尝试，有重点、有目的的讲解，取得了一定的效果，希望能对提高本课程的教学质量有所贡献。
参考文献
[1] 沈维道,童钧耕.工程热力学[M].北京:高等教育出版社,2007.
[2] 曾丹苓,敖越等.工程热力学[M].北京:高等教育出版社,2002.
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[4] 何宏舟,邹峥等.提高“工程热力学”课程教学质量的方法研究[J].集美大学学报,2002(3):3.
第3篇：热力学教学范文
经过几年的实践教学、不断探讨，重新设计《化工热力学》课程绪论讲述，首先向同学们提问什么是化工热力学，问题提出之后就介绍化工热力学实际是包含化工过程和单元操作和热力学两方面，其本质就是介绍化工过程的能量利用和节能减排，这样介绍之后，同学们大致明白了该门课程的研究对象和内容。对于化工过程与单元操作，同学们已经通过化工原理和化工工艺学或精细化工工艺学的学习有了初步了解，并不陌生，拉近了同学们与这门课程的距离，为了进一步激发同学们学习兴趣，解答其疑惑，就需要抛出第二个问题化工热力学与物理化学的区别，这个时候要充分调动同学们讨论物理化学学习的内容，同学们通过讨论意识到物理化学基本学习的是理想气体和理想液体的热力学，对于真实气体和液体的介绍比较少。通过这样的讨论之后，老师再向同学们介绍化工热力学实际上就是解决实际气体和液体的热力学问题。从课程目标上来看，大多数同学将来都是化工方面的科技工作者，这从另一个方面提高了同学们学习该门课程的使命感和责任感。通过这样的讲解，取得了比较满意的教学效果，同学们既对该门课程有了初步认识，同学们觉得思路清晰，一环套一环，基本避免了空洞说教。
2注重章节横向联系、提炼章节要点
化工热力学内容较多，而教学时间有限，这就要求教师要打破传统的授课体系，注重各章节知识的横向联系，深入对教学内容加以研究，挖掘教学内容深层次内涵，将书本上的内容提炼出来讲给学生听。比如在讲述偏离函数的时候，要把偏离函数和状态方程以及对比态原理、常用热力学基础数据结合起来，推导合适状态方程下的偏离函数，并求取常数值，指导和鼓励学生们用临界温度和临界压力，对比温度和对比压力，偏心因子和基础数据估算热力学过程。这样整个课程通过偏离函数就可以形成有机统一。对于课程中的封闭系统和敞开系统，同学们在物理化学中并没有太多深刻认识，在课堂上我抛出化工工艺学中的氨合成，这样的问题使同学们感受到课程间的相互衔接。对于氨的合成，同学们都知道N2+3H2→2NH3，在反应平衡之前，组成都在发生变化，在反应之前和反应平衡之后，组成都是不变的，这几个状态下系统的研究和学习，有助于同学们对化学反应的整个过程的热力学性质的计算，包括均相封闭系统和均相敞开系统的联系与区别。
3多媒体教学和互动教学结合
多媒体教学是现代化教学手段，灵活有效使用多媒体教学可以使抽象的概念具体化，提高教学的有效性，在教学过程中，由于教学内容过多，如果采取大量板书教学，势必会影响教学进度，同时该门课程要向同学们展示大量化工设备图片，必须要采用多媒体教学。大学教学必须要师生互动，而师生互动教学的关键在于教师的提问，所以要设计多层次多方面适合教学内容的问题，问题设计有难有易，可以促进整个班上不同层次的学生的思考，问题都设计的简单，学的较好的同学就会无所事事，问题都设计的难，跟不上节奏的学生会一脸茫然失去学习兴趣，好的问题可以帮助同学们从多层次多角度思考问题，化工热力学的精髓实际就是能量利用和节能减排的时候，同学们对于能量利用还有基本的认识，因为在物理化学里面就谈到了反应的方向和限度。但是对于节能减排，却没有深刻认识。结合国家目前大力致力于关转停高耗能和高污染企业，并提倡绿色工业和绿色居住，同学们了解到能量利用和节能减排已经上升到国家战略高度。对于能量利用，要有实例，比如向大家介绍1摩尔水在气化完之后是水在液态的时候体积的1603倍，而体积增大正好做工，正是因为如此，蒸汽机才能带动火车，实现第一次工业革命。基于此，激发同学们想到汽油作为工质做工，让汽车跑的更快，让飞机飞的更远，让轮船遨游大洋。举一反三，这些都是同学们在日常生活中时时碰到，原来能量利用是如此重要。正是因为能源的普遍利用，国内自然环境正经历伦敦雾都在第一次工业革命的阵痛，节能减排和能量合理利用就尤为重要。
谈节能减排和能量合理利用很重要，这是同学们必须要慢慢接受的观点，要深入大脑，案例很重要。比如说煤矿的使用带来了大量粉尘和大量排放和地质危害，所以国内正在大力开发煤制油的技术以及更清洁的原料天然气。而石油的地下存量已经在减少，大庆油田已经进入老年，这也告诉同学们石油和煤矿，天然气这些能源都是不可再生，总有用完的一天，同时这些不可再生的能源都有一个害处，就是燃烧之后有二氧化碳和一氧化碳的排放，都臭氧层有很大的破坏，地球的温度在上升。那么有没有什么好的替代能源呢，同学们普遍感兴趣，而且也是科技工作者共同的难题。这个时候我会在适当时候抛出水制氢这样一个最简单的课题，作为老师是知道现在很多研究小组都在研究水制氢的课题，也是科技界的热点和难点。但是对于同学们而言，同学们会认为这是一个多么简单的问题，只要电解就可以实现。
我的问题是，当全球不可再生能源枯竭，而清洁能源风能和水能不够用的时候怎么办？需要解决的难题是怎么样实现用2度电制备得到的氢气实现的能量超过2度电，比如说3度电，那么这将就是一个全球能源的革命。同学们欢喜鼓舞，有同学马上发现问题了，用2度电的能量生成的氢气能转化为3度电，这不可能，不符合热力学第一定律，能量守恒。这个时候，说实话，我满心鼓舞，因为同学们进入角色了，对这样的有建设性的问题要在全班讨论，怎么办？然后我告诉大家，可以采用太阳能，如果实现了水在太阳下就可以电解为氢气，显然这就实现了能量守恒，而且氢气燃烧之后是水，全球就有了可大量再生能源，而且能源清洁，燃烧之后没有对环境产生影响。这样的问题进行讨论之后，同学们对新能源和热力学第一定律有了深刻印象，也让同学们真正认识到能量合理利用和节能减排的重要性。
第4篇：热力学教学范文
[关键词] 化工热力学 双语教学 教学实践
双语教学,是指将母语以外的另一种语言直接应用于语言学科以外的其他学科教学,使第二语言学习与各学科知识获得同步。2001年9月21日,教育部为迎接经济全球化和世界科技革命的挑战,提高我国教育的国际竞争力,出台了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》。其中,明确要求全国高等院校积极推广使用英语等外语讲授公共课和专业课,力争3年内开设5%～10%的双语课程。
我院从2001级化学工程与工艺专业教改班开始,进行“化工热力学”课程的双语教学,在教材选择、教学内容与方法、教学手段及考核结果等方面进行了积极的探索,下面就教学实践的经验对“化工热力学”双语教学的内容和模式进行探讨,并提出了提高双语教学的建议。
一、教材选择
与母语教学相比,双语授课的教材选择更为重要,对教学效果的影响更为直接。在选择双语教材时,主要考虑教材的英文难度、专业难度及与中文教材的配套程度,只有英文难度和专业难度都合适时,学生才能对双语教学提起兴趣,并取得良好的教学效果。由于专业课程的英文难度都不高,除专业词汇和一般的复合句外,没有太多生僻的单词和语法,所以教材的专业难度成为一个重点要考虑的问题。目前,国内化工类原版教材,主要是化学工业出版社出版的“国外名校名著影印版系列”。其中,关于化工热力学的有两部:J.M.Smith等编著的“Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics”(第六版)和Stanley I. Sandler编著的“Chemical and Engineering Thermodynamics”(第三版)。
这两部教材中,以J.M.Smith等编著的“Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics”(第六版)比较经典;国内大部分中文的化工热力学教材都是以其为蓝本编写的;且有前几版的中文译本和配套的中文习题集。所以,本院的“化工热力学”双语教学决定采用此教材为基础,并辅以相关的中文教材。
二、教学内容的确定
J.M.Smith等编著的“Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics”(第六版)覆盖内容广泛,热力学三大定律及其应用都包含在内,同时介绍了分子热力学的内容;教材系统性较好,对定律原理的来龙去脉讲解清楚,便于学生更好地理解概念性问题,是关于化工热力学的一本经典著作。但是,国内化工类专业的学生在学习“化工热力学”前,已学习过“大学化学”、“物理化学”、“大学物理”等课程。这些课程中已介绍过热力学的三大定律、简单的汽液平衡和热机原理,而目前“化工热力学”课程本身只有56～64学时,不可能依照原书的内容讲解。我们根据培养方案和教学大纲的要求,并参考国内广泛采用的浙江大学陈钟秀等人编写的“化工热力学”内容为基础,选择了以下内容进行教学:
Chapter 1 Introduction
Chapter 2 Volumetric properties of pure fluids
Chapter 3 Thermodynamic peoperties of fluids
Chapter 4 The second law of thermodynamics
Chapter 5 Production of power from heat
Chapter 6 Refrigeration and liquefaction
Chapter 7 Solution thermodynamics
Chapter 8 Vapor/liquid equilibrium
这些内容涵盖了原版教材10章的内容,其编排的顺序是根据中文教材调整过的。这样便于学生的预习、复习和对原版教材的进一步理解。
三、教学手段的运用
本院的学生英文基础较差,所以在教学过程中采用了循序渐进的方式,并针对不同章节有区别地采用不同程度的双语教学,以达到在有效的学时内牢固掌握专业课知识,并学会相关的专业词汇和英文表达的目的。
在具体的教学过程中,双语教学的模式有三个层次:一是专业术语的掌握阶段。虽然学生已完成大学英语的学习和部分基础课,如“有机化学”的双语学习,但对化工专业中常用的英文术语还掌握较少,尤其是对一些在专业英语和日常英语中释义不同的词更难掌握;二是学会如何用英文表达专业内容。达到这一层次相对较难,且与学生的主观能动性有很大的关系。从第3章的内容开始,课程难度加深,学生原有的知识储备较少,全英文的讲解可能会影响专业知识的掌握。所以采用英文板书,中文讲解为主。三是学会阅读英文习题并尽可能用英文答题的阶段,这一阶段的培养主要从第6章冷冻(Refrigeration)循环开始。一方面,是由于此时学生对专业词汇已有一定的积累;另一方面,是这一章节的内容与第5章的热机循环有相近之处,学生在大学物理和物理化学中也有涉及,专业知识的理解没有太大的障碍。但在实践过程中发现,原版教材中所配的习题与工程实践联系紧密,但单位多为英制,不便于学生使用。所以教师正在考虑编写相关的习题集;对学生而言,英文读题比阅读原版教材难度更大。因为题目的英文表述较简洁,没有教材中的上下文联系。尤其是题中已知条件较多时,解题时不知采用哪一个。针对这些问题,化工热力学课程的双语教学目前还停留在习题以中文为主、英文为辅的阶段。考核还停留在英文出题、中文答题的阶段。
四、考核结果分析
对于教学效果,其直接的检验方式就是学生的考核结果。对比01级以来三届双语班和非双语班的学生考核结果。这三届学生除01级为教改班(强化英语和计算机教学)外,其他两届都为平行班。考试的试卷内容是相同的,只是出题的语言分别为中文和英文,评分标准也是相同的。从图1-3的数据可以看出,在成绩的总体分布上,双语班和非双语班几乎没有差别,但在成绩的分布范围上存在一定差别;对于01级教改班的学生,由于强化过英语,所以双语班的学生的平均成绩高于非双语班。而对于02和03级平行班而言,双语班的学生取得高分(80分以上)的人数少于非双语班,尤其是扩招后的03级。这说明学生英语基础的差别对双语教学的效果是有一定影响的,但对于知识的掌握不存在决定性的作用。
五、教学收获和建议
通过化工热力学双语教学的实践,教师最大的收获是促进了教师继续学习的主观能动性,促使教师的英语听说能力进一步提高;纠正了中文教材中某些含糊不清的概念和公式推导。学生的收获在于学习专业基础知识的同时掌握了更多的化工专业词汇和表达,并在有限的课时内学到了更多的知识。
但在教学工作中发现还是存在很多问题,需要在今后的教学工作中进行改进。一是课程系统化。双语教学只通过少数几门课程的学习是达不到良好的效果的,需要从化工专业的基础课开始;二是编写相关的教辅材料。由于学生目前使用的原版教材中习题多为英制单位,且习题量较多,涉及过程广泛。三是分层次教学。针对英语基础较好,有学习兴趣的学生开展双语教学,才能达到专业课学习和英语学习同时进行,达到双赢的可能和必要,对于英语基础不好的学生,开展双语教学可能还会影响对专业知识的掌握和后续课程的学习,不建议采用。
参考文献:
[1]任卫群,饶芳.工科专业类课程双语教学的体系化[J].高等工程教育研究,2005,(3):103-106.
[2]陈志国,蒋玲.理工科大学双语教学的探讨[J].现代大学教育,2005,(2): 107-109.
第5篇：热力学教学范文
[关键词]化工热力学；能源化学工程；教学实践；教学体会
化工热力学是化工类学生的专业必修课程之一，主要讲述热力学定律在化学工程领域的应用，包括化工过程中各种形式的能量之间相互转换规律及过程趋衡的极限条件等。它是培养学生分析和解决实际化工问题思维方法的重要专业理论基础课[1-3]。然而该课程的课程内容抽象、计算繁琐，学生感到非常难学又缺乏实际应用，在课程学习过程中学生产生恐惧和厌学心理，达不到良好的教学效果，因此，我们对该课程的教学内容和教学方法进行一些改革和尝试，希望激发学生学习的兴趣，进而更好地掌握这门课程，为后续专业课程的学习夯实基础。武汉大学2013年新开设的能源化学工程专业是由1958年原武汉水利电力学院开办的“电厂化学”专业发展而来，主要面向电力行业及高效洁净能源领域(包括超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等)，培养掌握化学与化工基础理论及能源化学专业知识和技能的未来行业发展的领军人物。目前，本专业主要有水处理、材料腐蚀与防护、化学监督与控制、能源化学四个主要研究方向。为了适应学校对新专业发展和一流学科建设的要求，2015年在本专业大三学生中新增设了《化工热力学》这门化工类专业的专业基础课程。如何调动学生的课堂积极性，培养学生的创新能力，夯实学生的专业基础，使他们在54学时的学习过程中理解并掌握本门课程的基本概念，并且将抽象的理论与实际的能源化学过程联系起来是本课程的核心教学任务。本文结合我校能源化学工程专业的培养目标，浅谈《化工热力学》的教学体会，着重对教学方式进行了探索和实践，为培养能源化学工程领域的领军人物奠定基础。
1明确教学内容与课程主线
结合我校《化工热力学》课程以工程应用为中心、专业研究方向覆盖面广等特点，我们选用了朱自强等编著、化学工业出版社出版的《化工热力学》作为教材[4]，同时，也鼓励学生使用部分参考教材(《化工热力学》，冯新等编，2008；《化工热力学(第二版)》，陈钟秀等编，2000；《化工热力学导论(原著第七版)》，J.M.史密斯等编，刘洪来等译，2007)[5-7]。化工热力学发展时间较长，已形成较完整的知识体系，如何在54学时内有效地把关键知识点教授给学生是本课程教学实践的关键。由于本专业学生在大二《物理化学》课程中已经系统学习了理想气体相关的状态方程及其应用，因此在本课程教学中不再赘述，而是重点介绍工程实际应用较多的二参数状态方程、化工热力学分析、溶液热力学、流体相平衡和化学反应平衡等。在教学实践中，首先，详细分析《化工热力学》教材结构，围绕主线内容合理编排知识点；其次，建立好各知识点之间的逻辑关系，让学生在大脑中建立化工热力学框架图；最后，根据能源化学工程专业的需要，适当删减补充了教材内容，结合学科动态，增强化工热力学的应用能力，如燃料电池开路电压的计算、水/二氧化碳共电解制合成气过程中气体组成的计算等。
2改变单一课堂教学模式，培养学生自主学习能力
化工热力学课程设计的公式多而繁杂，学生在开始学习阶段容易产生恐惧厌学心理，传统的单一课堂教学模式具有“教师主导学生学习”的特点，与本课程“教师引导学生学习”的教学目的存在较大偏差。因此，应改变传统单一课堂讲授模式，充分采用“启发式”和“参与式”相结合的教学方法。首先，教师在课前预习阶段设疑(提出问题)，促使学生思考，复习旧知识，预习新知识；其次，教师在教学实践过程中采用多媒体和板书相结合的教学方式解疑(解决问题)，并通过对例题和习题的讲解加深学生对化工热力学原理、方法和应用的理解，同时，教学过程中应避免陷于抽象的说教和枯燥的公式推导之中，重点讲述化工热力学知识点的应用条件和物理意义；最后，课堂教学结束后，教师主动与学生面对面交流答疑(探讨问题)，并设置思考题让学生查阅相关资料。通过“设疑—解疑—答疑”的渐进式教学方法达到对关键知识点举一反三的目的，同时，吸引学生注意力，培养学生自主学习能力，提高学生学习的积极性和主动性。
3课堂教学与工程实践密切结合，培养学生初步的工程观点
化工热力学由于理论性较强、基本概念多且抽象，而且本科生在学习过程中接触科研课题及工程实践的机会较少，将课堂教学内容与科研课题及工程实践紧密结合起来，建立“以应用为中心”、“探究式”的特色教学模式，紧密联系我校在能源化学工程领域(特别是超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等方面)开发利用的化学工程实际问题，把学科前沿领域的科研成果带入课堂，可以使他们强化科研思想、激发听课兴趣、培养创新能力；同时，可以让学生获取利用化工热力学基本原理解决工程实际问题提供思路和方法，培养学生初步的工程观点。
4考核方式方法研究
传统的期末一张考卷为准的考试方式不利于学生能力的培养，也不能全面地体现学生对所学知识的掌握程度，为了更加系统全面地评价学生对课程内容的认识情况，我们对课程的考核方式方法进行了改革探索。目前，课程成绩总评包括平时成绩和期末成绩两部分，其中平时成绩包括学生的课堂综合表现、课程预习、平时作业三个部分，各占10%；期末考试采用开卷方式考试，考试的题目偏重于对知识点的理解和其在能源化学过程中的应用。然而由于该课程的课程内容抽象、计算繁琐，教学过程中发现仍有部分学生存在畏惧厌学心理，因此，在今后的教学实践中应考虑进一步激发学生的学习兴趣，增强学生的主观能动性，在课堂教学中引入分组讨论，开展导向性的专题研究，将课程内容与能源化学过程(特别是学科动态)相结合，培养学生查阅资料和分工协作的能力，为学生下一步学习专业课程夯实基础。
5结束语
在《化工热力学》课程的教学实践和尝试中，首先要明确教学内容与主线，打破单一的学生被动听讲的模式，理论联系实际应用，调动学生学习的积极性和主动性，激发学生对教学内容的兴趣，并且在教学的过程中对教学方法进行改革创新，因材施教，为学生下一步学习更专业的能源化学工程知识和从事新能源行业工作奠定扎实的基础。
参考文献
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[3]李兴扬，唐定兴，沈凤翠，等．化工热力学教学改革与体验[J]．化工高等教育，2011，3：71-73．
[4]朱自强，吴有庭．化工热力学(第三版)[M]．北京：化学工业出版社，2009．
[5]冯新，宣爱国，周彩荣，等．化工热力学[M]．北京：化学工业出版社，2008．
[6]陈钟秀，顾飞燕，胡望明．化工热力学(第二版)[M]．北京：化学工业出版社，2000．
第6篇：热力学教学范文
[关键词]专题化；团队式；热力学与统计物理
[中图分类号]O414.4
专题化团队式教学思想源于团队合作理论，管理学者Tompkins认为：未来最成功的组织是团队组织[1]；彼得圣吉也指出：未来真正出色的企业将是能够设法使各阶层人员全新投入并有能力不断学习的组织――学习型组织[2]。专题化团队式教学模式就是指由专业教师组成的课程团队，根据教学大纲要求，将课程内容分解成多个专题，以专题取代章节，同时，学生组成团队式学习，通过教师讲解和团队讨论相结合的方式，使学生掌握专题内容，从而完成教学任务[3]。
一、教学过程中的几个问题
《热力学与统计物理》是经典理论物理部分的主要课程之一，具有完备的理论体系。本课程主要是让学生在完成普通物理学、热学、原子物理学学习的基础上，运用高等数学对物质热运动规律有较系统和深入的认识。通过对本课程的学习，牢固掌握热力学与统计物理学的基本原理、基本理论框架和知识要点，以及运用热力学和统计物理的基本思想和知识解决实际问题的技能和方法。
然而，在该课程的教学中大多数教师普遍感到难教，主要存在的问题有以下几个方面：
1.教学方法单一。由于热力学统计物理课程中物理规律和结论都隐藏在复杂的数学推导中，所以传统的教学，课堂的绝大部分时间花在公式推导上，比如通过统计理论给出理想气体的物态方程时，结论很简单，但是推导过程却比较复杂，学生上课很容易走神。
2.考核形式单一。传统的考核方式是一张试卷定成绩，这种考试方式存在一定的弊端，容易让学生养成突击的学习习惯，更不会去主动了解国内外与热力学和统计物理有关的科技发展动态。
3.学生学习相对被动。《热力学与统计物理学》课程的基本内容包括大量的公式及公式间的推导，传统的教学普遍为注入式教学，教师讲学生听，缺少师生间的互动。这样让学生觉得这门课程热力学部分只是大堆的偏导数，统计物理部分就是各种分布，要理解透彻很难。
针对以上教学过程中出现的问题，结合该课程的特点，我们积极探索新的教学模式，引导学生开展专题化团队式实践性学习。另外，采用专题化团队式教学模式，还基于以下几个方面：（1）随着高校招生规模大幅增加，生源质量有所下滑，入校学生学习能力参差不齐，很多学生在中学阶段对物理就缺乏兴趣且基础薄弱，长此以往导致厌学，甚至恐惧。（2）在通常的课堂教学过程中，常常偏重学生知识技能的传授，忽视了大学生适应社会发展能力的培养。尽管理工科专业学生动手操作能力强，逻辑思维、抽象思维严谨，善于分析问题，而他们在自我表达、与人合作等方面却普遍存在不足，这样的学生显然不能适应市场需求。（3）目前众多院校在大力开展专业课程建设的同时，大幅缩减专业基础课的课时，《热力学与统计物理学》课程也不例外，从最初的68个课时减少到目前48个课时，若仍遵循原有的教学模式，把大量的教学内容讲透是很难达到的。因此，引导学生开展专题化团队式实践性学习是非常必要的，它一方面能帮助学生加深专业知识的理解；另一方面对培养学生团队协作精神、有效沟通能力等方面也起到积极的作用。
二、课程教学中专题化团队式教学模式的实施
专题化团队式教学是一种目的性强、定位集中的教学体现形式，也是一种重要的教学手段。一般以针对某一特定教学内容进行授课，通过学生分组讨论的形式，使学生掌握特定的知识和技能或了解国内外相关技术的进展。在《热力学与统计物理》课程中实施专题化团队式的教育模式，使学生既可以抓住教学重点又可以由点到线甚至到面地使知识更系统化，提高教学质量。具体实施过程包括：
1.《热力学与统计物理》课程教学团队建设
成立《热力学与统计物理》课程教学团队，根据教师的特长、专业背景和研究领域的不同，分解各自的教学任务。由课程教学团队负责人统筹和协调团队教学的各项事务。团队教学能促进教师之间的交流，不同老师在课程知识点的不同优势，博采众长，以提高教学的深度和广度。另外，教师之间的团队合作示范，有利于学生团队合作意识的培养。课后，教学团队可以针对学生学习能力、教学教材选择、教学器材或媒介的使用，PPT课件的制作等环节进行各种交流。讨论、协调和交流的结果必为调整教学大纲、教学难度，活跃课堂教学气氛，做出有益的贡献。
2.以专题的方式整合教学内容
《热力学与统计物理》课程由《热力学》和《统计物理学》两部分组成，前者是研究热现象和物质性质的宏观唯象理论，后者是热现象的微观本质理论，两者研究手段不同，但又是相互联系的统一的理论体系。在专题化教学实践过程中，我们可以把《热力学》与普通物理课程《力学与热学》中的热学部分进行整合[4]，比如温度、热平衡、功、内能、热量、热力学第一定律和第二定律在两门课程中都出现，就无需重复讲解，杜绝繁冗，充实内容，提高教学效率。本门课教学内容决定它不可能向普通物理课那样生动直观，大量抽象的理论容易使人感到枯燥无味，因此不能使用传统的“一讲到底”的教学方法，这容易使学生疲劳。这门课程就其本身而言，具有较强的专题性，例如熵、激光致冷、玻色―爱因斯坦凝聚、固体的热容量、原子激光等都可以作为专题进行教学实践。我们把这些问题作为专题的核心内容，并辅以其他与专题相关的研究性资料，使专题教学内容重点突出，增大信息量。譬如，选择相平衡理论作为专题教学时，可将液滴的形成过程作为研究性材料，让学生通过对复相平衡理论在液滴形成过程中的应用，对相平衡的概念有更全面、深入地认识，培养学生对知识的综合应用能力。
3.《热力学与统计物理》课程的学生团队组建和学习方式改革
在学期初的时候，将学生分解成若干个团队，每个团队5―6名学生，并通过民主自愿的原则推选一名队长。根据教学内容划分为几个教学模块（均匀物质的热力学性质、相平衡、近独立粒子统计分布、量子统计方法等），每个模块设立2-3个专题。在专题化教学内容的设置上，每个专题涵盖的信息量都很丰富，但在理论教学中仍然要做到突出重点，贯彻“少而精”的原则，即对每个专题的基本概念、基本理论要重点讲述，对重要的公式进行必要的推导，使学生掌握基本理论的精髓。对于专题扩展部分的知识，则要力求做到内容新颖、信息量大，并通过多媒体课件对新的研究成果进行展示，并要求学生以团队讨论的形式深化理解，在规定的时间内以合作研究的方式，给出总结报告或者实例演示，从而拓展学生专业知识视野，激发学习热情。
三、取得的成效和继续改革的方向
专题化团队式教学在实践过程中，教师和教师之间，教师与学生之间，学生与学生之间的相互影响对教学起到促进作用。首先，团队教师之间通过集体备课、集中听评课、团队讨论等形式共同探讨课程教学内容、教学方法和教学实施中的各种问题，通过教师之间的互相影响有利于团队教师教学水平的提高；其次，团队中每一个教师集中精力负责几个课程专题的教学，有利于教师对专题教学内容、教学重点和难点的把握，也有利于教师对该专题教学内容的拓展和延伸，对于学生更好的理解和掌握专题教学内容，有效利用课堂教学时间，提高课堂教学质量很有帮助；同时，这样的教学形式有利于学生之间，学生和教师之间以及教师之间双向沟通，相互学习，相互影响，促进教学相长。通过以上3个方面的教学实践活动，改进教学方法和手段，对学生形成多样化的考评体系，摸索一套行之有效的专题化团队式教学策略，切实提高了教学效果。
今后，本课程拟在以下几个方面进一步加强实践和探索。一是进一步凝练专题的内容，选择教师水平和学生实际相适应的专题；二是进一步规范和完善实践教学，加强对实践教学的指导；三是进一步完善考核体系，使其能更加真实、全面地反映学生的知识和能力；四是进一步完善教学组织和管理，为专题化教学改革创造更好的条件。
[参考文献]
[1]Tompkins J， The genesis enterprise： creating peak to peak performance[M]， McGraw-Hill Inc， 1995
[2]圣吉，第五项修炼：学习型组织的艺术与实务[M]，郭进隆 译，上海：上海三联书店，1998
[3]张书真，宋海龙，专题化教学模式在数字图像处理课程中的实践[J]，教学园地，2011（01） ，54
第7篇：热力学教学范文
关键词：CDIO；工程热力学；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）12-0108-02
CDIO教育理念是近年来国际工程教育改革的最新成果，该理论将构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate）相结合，注重学生工程基础知识的掌握，以及个人能力、团队协作能力和工程系统能力的培养。它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程，注重启发式学习，重点放在“做中学”，是目前被广泛应用的一种教育模式。工程热力学研究热能与其他形式能量相互转化，是能源与动力工程专业（以下简称“能动专业”）必修的专业基础课程之一。在长期的教学过程中，师生大都有“难教难学”的感受，本文总结了在CDIO工程教育模式下开展工程热力学教学的实施方案。
一、工程热力学的课程特点及教学现状
1.课程内容抽象、难理解。工程热力学理论性与应用性并重，其基本理论是从工程实际出发，经过抽象、概括和简化的方法得出的，并用于指导解决工程实际问题。该课程概念多，且具有抽象性、多义性、模糊性。有些概念比较抽象，如焓与熵的意义，孤立系统熵增原理等，不易理解。
2.授课形式单一、缺乏互动环节。在授课形式上，大部分教师仍采用填鸭式教学法，学生在学习过程中处于被动地位。教师多根据自身对课程的理解及以往的教学经验设计安排整个教学过程，学生在学习中，缺乏提出意见和建议的机会和主动学习探讨的兴趣。
3.课程安排密集、任务重。在教学计划安排上，我校能动专业第1―4学期开设通识教育课程，第5学期开始，开设专业基础课程。工程热力学、流体力学和传热学三门专业基础课同时开设在第5学期，而学生刚由通识教育转为专业学习，在学习方式、思维模式的转换上还未成熟，如此繁重的学习任务势必将影响学习效果。
4.考核形式单一、局限性大。在考核方式上，目前采取平时成绩与考试成绩相结合的成绩评定模式，平时成绩与期末成绩的分值比例是3∶7。平时成绩主要包括学生的出勤、作I完成情况及学生的实验成绩，各占总评成绩的10%。在这种考核方式下，学生往往将学习精力集中于应对期末考试，对课程内容不求甚解，对于分值较小的实践操作不加重视，不益于学生综合能力培养。
二、CDIO教育模式下的工程热力学教学实施方案
我校依托航空航天领域，致力于建设机械类、能源类、电子信息类以及航空旅游类等专业为一体的综合性应用型本科院校，将培养应用型人才作为育人目标并贯彻始终，此培养理念与CDIO模式不谋而合。自2014年起，能动专业教学团队在2014、2015级课程教学中引入CDIO教育模式，实践证明这种以工程应用与能力培养为核心，以工程项目全周期为主线的教育思想适应应用型本科教育需求。
1.基于构思（Conceive）理念的启发式、散点式教学方式。CDIO模式的专业目标是把产品、过程或系统的构思、设计、实施和运行作为工程教育的环境。基于此理念，教师在课程编排构思上，应根据课程的特点，尽量地将理论系统化、实际化，将理论知识与实际相结合，列举工程实例以帮助学生理解。将知识化整为零，分解细化，突出重点，让专业基础课为专业服务，同时也能适当减轻学生的课业压力。在教学过程中，多采用提问式和启发式教学，鼓励学生自主学习，力求做到课程设计构思皆以学生为主体，以此为指导思想安排整个课程教学。
2.基于设计（Design）理念的多元化、阶段化的呈现形式。CDIO模式的核心思想是以产品为导向、受众为主体指导整个生产学习过程。基于此思想，教师在教学设计之初，应结合本校学生的实际情况，预测学生对课程的理解掌握程度，以此为基础设计教学进度及授课形式。在课程教学过程中，根据学生学习掌握的实际情况调整教学设计，达到最佳教学效果。在课程呈现方式上，工程热力学涉及大量的数学公式，且公式间联系紧密，应多采用多媒体与传统板书相结合进行。在教课课件的制作上，应多结合生产实习成果开发交互性好的多媒体资源，充分发挥多媒体授课的优势，在多媒体中多使用图表、插入音频、视频材料，直观展现相关知识点
3.基于实现（Implement）理念的实验性、任务性课程结构编排。CDIO模式倡导技术知识和能力的教学实践上以产品、过程或系统的生产周期作为工程教育的框架或环境。具体到本课程，以实验服务于理论、理论指导实践的教学思想为指导，将理论知识与实际热力学过程的有效链接。过去工程热力学的实践课比重小，且实践类型单一，不利于学生综合实践能力的培养。在新的教学中，增加了部分探索性及半开放性实验，由学生提出自行提出实验方案并进行实验设计，取得了良好的教学效果。
4.基于运作（Operate）理念的全方位、多指标考核模式。传统的成绩评定模式偏重于理论知识的考核而忽略对学生其他方面能力培养的引导，不益于学生综合能力的培养。CDIO模式要求基本个人能力、人际能力和对产品、过程和系统的构建能力在多大程度上满足专业目标并能够经过专业利益相关者的检验。对学生的基本个人能力和人际能力、产品、过程和系统构建能力以及学科知识应融入专业考核之中。为此，我们将考核重点转变为考查学生综合能力，将CDIO模式的运作理念融入到成绩评定中，采用多角度的复合标准，主要考查学生理论知识、实践能力、课程设计、作业完成、课程总结等方面，按照40%、20%、20%、10%、10%的成绩比例给定。
5.以CDIO模式为指导，注重教师自我能力提升。教师是学生学习的引路人，其个人能力、专业素养在很大程度将都将直接影响学生的学习效果。我校目前能动专业教师大都以中青年为主，专业能力、授课经验都有待提高，CDIO模式对教师基本个人能力和人际能力以及产品、过程和系统构建能力都有较高要求。在完成课业工作的同时，教师还应努力提升在一体化学习经验、运用主动和经验学习方法以及学生考核等方面的能力。为此，每年我校针对每个本科专业选送1名骨干教师去德国进修学习先进工程教育理念。为提升教师的工程能力，每年安排1―2名青年教师去企业参与相关的工程项目。
三、结束语
本文总结近年砦倚TCDIO教育模式下开展工程热力学教学的具体做法。从实际效果看，基于工程教育理念的课程教学成效明显，可适应于应用型本科人才培养目标需求。然而，在实际推行CDIO工程教学过程中，仍面临诸多方面的挑战，如工程教育强调教学过程的互动与协作，这要求实施小班教学，对于每届招收120人左右的学生规模，相比传统的大班授课，这无疑增加了教学成本。对于师资队伍相对薄弱的地方应用型本科院校，新的教学模式导致教师工作负荷显著增大，如何保证教师的工作热情和精力也是当前面临的主要困难。
参考文献：
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第8篇：热力学教学范文
关键词:农林高校;热工基础及流体力学;课程教学;实践创新
当前，在“绿色发展理念”深入人心的时代背景下，农林类高校迎来了很好的历史发展机遇;同时社会和企业对农林类专业人才的需求更加重视质量，对人才的知识深度、广度和对专业基础课、专业特色课核心知识的实践运用能力，均提出了更高要求。提高机械设计制造及其自动化专业学生林业装备系统总体及其子系统技术的掌握程度，拓展学生在林业装备系统上运用专业基础课、专业特色课中核心知识的科研能力，是农林类高教工作者面临的共同课题［4］。
1课程教学剖析
1．1课程内容
“热工基础及流体力学”这门课程是机械设计制造及其自动化专业的一门综合性专业基础课，是后续液压与气体传动、泵与风机、林业机械等专业及特色专业课的重要基础。课程目标包括:掌握工质的热力学性质、热力学第一定律、第二定律、热工转换的规律和理想气体的热力学过程，学会基本的理论分析与计算方法;通过对热量传递的三种基本方式、导热基本理论、对流换热基本规律、黑体辐射基本定律等内容的学习，使学生具备对基本的传热学问题进行分析和总结的能力;掌握流体的主要物理性质和流体静力学的基本理论知识，学会流体上的作用力分析，能够推导流体动力学方程的连续性方程和伯努利方程，针对黏性流体，能对管内流动状态进行判断;能够对“传热学”“工程流体力学”的实验结果进行分析和解释，通过实验数据综合分析工程中的现象及问题，并得到合理有效的结论。总体来看，本课程讲授内容包括工程热力学、传热学以及工程流体力学三大板块的内容，是在高等数学、大学物理、理论力学、材料力学的基础上进行深化学习，拓展到实际的工程问题，所以本课程不仅理论性强，而且工程应用性也很强;与机械设计制造及其自动化专业其他课程相比，该课程涵盖了本应三门独立开设的课程内容，知识难点聚集、微积分公式众多、三大知识板块思维跨度大、学生融会贯通掌握难。但是，学生对课程内容的掌握程度直接影响后续专业特色课程的学习情况。
1．2教学思路
目前，本课程总学时为48学时，理论授课42学时，实验授课6学时。三大板块的教学内容多，理论授课课时较少，矛盾突出:(1)学生由固体学科切换到流体学科的学习需要较长适应期;(2)课程中较多章节内容抽象，且涉及大量公式推导及专业的概念铺垫，加之为了跟上教学进度教学内容更新较快，学生普遍反映课程难度较大;(3)教学内容和后续专业及特色专业课内容衔接性不够紧密;(4)从内容的充实性和课程的结构上来看，“热工基础及流体力学”这门课程的教学内容已经满足要求，但是对接林业机械领域最新技术，强化学生创新思维方面，当前的课程建构仍无能为力;(5)由于本课程的学习不涉及具体的机械装备系统，使得同学们对本课程在专业中的地位认知不足，学习积极性欠佳，这些现状使得提升教学效果难度较大。针对上述课程特点及教学现状，结合农林类高校“机械设计制造及其自动化”专业的实际情况，制定了如下教学思路:(1)授课时，使学生从机电系统、固体力学等学科的思维中切换出来，将空间观测法跟同学们探讨透彻，基于空间观测法开展“热工基础及流体力学”的课程教学。(2)在教学大纲中删除过于抽象、应用面较窄的教学内容，深入讲解与后续“液压与气体传动”“泵与风机”“林业机械”等课程关联度较深的内容，为专业及特色专业课的学习做好扎实铺垫。(3)结合在林业机械领域与“热工基础及流体力学”紧密关联的科研经历，探索寓教学于科研、科研反哺教学的授课模式，强化同学们对“热工基础及流体力学”在“机械设计制造及其自动化”专业里占有重要地位的基础认知，显著提升同门们自愿学习、自主学习的热情。(4)注重思维方式、终身学习意识的培养。教学过程中注重切入问题角度的讲解，使得同学们在明白问题的同时更养成学习思考问题方法的习惯;从固体学科到流体学科是一个较大的跨越，在跨越的过程中，使同学们树立终身学习意识，为以后培养同学们提出、解决林业机械领域学科前沿性、热点性问题的能力打下坚实基础。
2课程构建探讨
在“碳达峰、碳中和”的硬性发展要求及“绿水青山就是金山银山”的发展理念加速推进的浪潮之下，农林高校“机械设计制造及其自动化”专业的毕业生在高等教育系统中的地位不断提升，所以基础专业课程构建更需获得与之地位匹配的重视。一方面，基础专业课课程构建要体现基础知识的深度和广度;另一方面，内容要很好衔接并服务于核心专业课、特色专业课，为学生后期毕业设计、研究生科研深造做好铺垫。
2．1课程内容深度衔接核心专业课
“林业机械”是南京林业大学“机械设计制造及其自动化”专业的核心专业课，内容涵盖林业动力、整地、清理、苗圃、造林、抚育、保护、防火、采伐、采摘、智能化等机械。其中，和“热工基础及流体力学”专业基础课相关的包括动力、清理、保护、采摘等板块。林业动力机械(包括泵、风机)涉及“工程热力学”中热能和机械能之间的转化问题，同时也涉及“工程流体力学中”可压缩混合气体压强、温度变化和装置的动力匹配问题;林业清理机械涉及“工程流体力学中”不可压液态水在管道内部的流动，在雾化器内的流态分布、出口后雾化粒径分布等复杂多相流问题，如图1所示;林业保护机械中喷雾射程、喷雾穿透涉及“工程流体力学中”可压缩流体空气的外部流动及耦合风场、雾滴的多相流动问题，如图2所示;林业采摘机械中，基于负压的采摘系统涉及可压缩流体空气的管内流动问题。从衔接核心专业课的角度来看，一方面，农林类高校“热工基础及流体力学”这门专业基础课程应该深耕“工程热力学”和“工程流体力学”，而“工程流体力学”应该是重点中的重点;另一方面，也好兼顾课程内容的完整性，“传热学”也要适度调整。
2．2匹配三大板块关系，优化课程结构
建议协调、平衡三大板块的课时占比，同时明晰课程内容的内在逻辑关系，在此基础上进一步优化课程结构。在“工程热力学”(热能的间接应用)板块中，我们将实现热力学能向机械能转化的媒介称之为“工质”，媒介一般是“单一气体”或者“混合气体”，热力学第一定律、热力学第二定律、工质热力学性质及理想气体的热力过程等课程内容和专业核心课程林业机械吻合度较好。“工程流体力学”中，对流体的终结性定义是“抓不起来的物体”，一般性的定义是“气体和液体”的总称，但课程内容中流体基本概念的铺垫、流体静力学、流体运动学、流体动力学及黏性流体等课程内容都是基于不可压的液体，同为流体，但气体和液体的性质及研究重点相差甚远，“气体”这种流体相关课程内容的缺失为后续专业核心课程的学习带来很大知识结构缺陷。“传热学”(热能的直接应用)中，对导热、对流传热(混合传热，主要是流体和固体之间)、辐射传热的基本原理、工程应用等课程内容做了比较详细的讲解，但是后续专业核心课程对传热学中的知识需求很少，仅仅在脉动燃烧技术这一研究领域有所涉及。总体来看，不管是“工程热力学”中的“工质”，还是“工程流体力学”中的“气体”，再或者“对流换热”中的“流体”，其中“气体”是课程的“最大公约数”，也是和林业机械这一专业核心课程相关的“最大公约数”。鉴于此，“工程热力学”教学内容总体上可以维持不变，部分章节可以简化，不重要的知识点减少不必要的推导，侧重理论、公式概念的理解和应用，这样可省出一部分课时。总课时不变的情况下可以合理缩减“传热学”的课时，对辐射传热只做一般性介绍;考虑到相似原理在流体力学的试验研究中也有重要应用，可以在这里对相似准则进行深入讲解，省出较多课时。将“工程流体力学”放在最突出的位置，省出来的课时分配给这一部分;增加可压缩流体“漩涡势流理论”“相似理论中的量纲分析法”、包括气体动力学中“扰动在外空间流场中的传播”及“管内气体的流动”等内容，以匹配林业机械核心专业课。
2．3树立自主学习、终身学习意识
目前，流体力学板块中关于可压缩流体的课程内容匮乏，教学中会鼓励同学们在MOOC上寻找优秀资源进行线上学习，使同学们树立自主学习意识。通过工程流体力学板块，我们在体力学的范畴内将研究运动的方法由拉格朗日法提升到欧拉法，这是一个显著的改变，也是重要的进步，通过这一步，有助于培养同学们的终身学习意识。
结语
第9篇：热力学教学范文
关键词：“热力发电厂”课程；教学改革；探索；实践
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）44-0222-02
“热力发电厂”课程是能源与动力工程专业的一门专业必修课，也是我校在建的校级精品课程。“热力发电厂”课程主要阐述动力循环的基本原理和热经济性分析的基本方法及其在发电厂中的应用[1]，其教学目的在于培养学生分析、解决工程实际问题的独立工作能力，为将来从事电力生产和科学研究打下必要的基础。如何将课程教学的理论与实践相结合，增强学生的工程意识，培养学生的实践能力和创新能力，这是我们“热力发电厂”课程组教师在教学改革与实践的探索中一直在努力的方向。
一、传统专业课教学模式存在的主要问题
1.课程教学以讲授法为主，教学效果较差。高校传统的专业课堂教学模式，基本上就是教师按照教学大纲的要求，围绕课本对学生进行板书式的授课，学生扮演的角色只能是被动地听，学生在课堂上的主要任务是听课、记笔记，这种行为主义的教学模式，使学生很难提起学习的兴趣[2]。这样以来，许多学生总是习惯于在教师的主导下，把自己定位于知识的接受者，总体表现为学习主动性较差、课堂反映过于平静、与教师互动性不足。讲授法固然有其不可替代的地位和作用，可以更快地传递知识，尤其是理论知识，但不利于学生实践能力和创新能力的培养[3]。
2.实习教学环节薄弱。与“热力发电厂”课程密切相关的实习教学主要包括认识实习、运行实习和仿真实习，前两项属于下厂实习，安排学生在电厂完成，仿真实习在校内仿真实验室完成。近年来由于电力企业改革和学校体制改革的深入，在安排下厂实习和落实上出现了一些问题，主要表现为联系实习单位较困难、实习内容趋于形式化等几个方面[4]。即便安排学生进入电厂实习，基于安全和经济因素考虑，现场实习的学生主要以看为主，不能参与操作训练，无法真正体会和积累实际操作经验。实习结束后，学生只要如期提交实习报告，就完成实习环节，而教师对学生实习效果和完成质量等问题也跟踪较少。
3.课程考核方式存在不足。大学课程考核是大学教学中十分重要的环节，是评价培养人才质量的重要手段[5]而在我国专业课教学的考核中，很多高等学校只重视期末考试，不重视平时学习过程的积累。而且期末考试成绩所占总成绩的比重过大，一般在80%及以上；平时成绩所占总成绩的比重很小，一般不超过20%。这样的考核方式缺点是：轻视了对学生的学习过程的积累，直接导致学生不重视平时课堂上教学内容的学习，学习积极性差，学生只要认真记好笔记，提前复习，死记硬背部分考试内容就可顺利过关。
二、课程教学改革与实践
1.选用优质教材，并认真做好授课前的准备工作。教材是教学工作顺利开展的前提。我们课程组根据教学计划和教学大纲的要求，优先选用近三年来出版的省、部级以上的优秀教材。例如，我校多年使用的华中科技大学叶涛主编的“热力发电厂”教材，是国家“十一五”规划教材，今年我校还使用了重庆大学冉景煜主编的“热力发电厂”教材，该教材为国家“十二五”规划教材。为提高教学质量，要求每位老师认真备课，在课堂教学前，还要根据教学大纲的要求认真编制教学日历和教案。教学日历是授课内容、方式和进度的具体安排，按学校规定的格式进行填写。教案依据课程教学大纲、教学日历和教材进行编写。教案要包括以下内容：授课题目、教学目的与要求、教学重点与难点、教学的基本内容、教学过程设计（包括教学内容、教学方法、教学手段、课时分配等）、作业、讨论、课后小结等。
2.改革课堂教学方法。以前“热力发电厂”课程教学中多采用板书的方式进行教学，致使教材中许多结构图和系统图讲不清楚，且画图时浪费时间。为了提高教学质量，近年来，我们组织课程组老师进行“热力发电厂”课程多媒体课件的制作，并将多媒体课件用于课堂教学中，起到了省时、增效的作用。我们在教学中还引入了电厂热力系统专用录像带系列教学片，这也大大地丰富了教学内容，使一些教学难点形象化和简易化，起到了较好的效果。在讲解设备结构时，我们常采用对照实验室实物和模型进行教学；对于原则性热力系统和全面性热力系统相关章节的讲解，我们还专门将课堂安排在仿真实验室中进行。课堂教学中，我们采用启发式和讨论式的教学方法。教师讲课时，中间有停顿，时刻注意学生听课的表情，结合问题的提出与学生进行互动和交流。教师侧重“热力发电厂”课程教材中有关理论性方面的讲解，对于其涉及到工程热力学、流体力学、汽轮机原理和锅炉原理等课程的内容，因为在专业基础课和专业课中已经详细讲解过，就不再给予相关基础理论的精讲和公式的推导。对于教材中容易自学的章节，我们事先布置给学生进行自学，然后安排学生上讲台讲课，并在老师的引导下有针对性地进行课堂提问和讨论。每堂课后，我们都会安排一定的时间，认真进行辅导、答疑工作。每章讲完后，我们还会布置一定量的作业，并认真进行作业批改、安排特定时间进行作业订正。因为“热力发电厂”课程是一门理论性和实践性都很强的专业课程，所以我们教学中间还专门安排了一至两次习题课。讲解习题课前，我们精选了习题课的题目。习题课讲解时，老师主要起诱导、启发和教给学生解题思路的作用，给学生一定的个人活动空间，培养学生独立钻研的精神。
2.改革实习教学方法，加大仿真实验室建设和实习基地建设的力度。电厂设备多，系统复杂，对安全性和经济性要求很高。为巩固和加深对“热力发电厂”课程的学习成果，我们将实习分为认识实习、运行实习和仿真实习三种形式。对各种实习，我们均制定了详尽的实纲和实习计划，安排具有理论和生产经验的老师担任指导教师，加强实习全过程的考核，实习结束后进行口头答辩。实习的最后成绩根据学生的实习态度、遵守纪律情况、实习日志及实习报告质量、口头答辩成绩等几方面综合考虑后确定。由于电厂认识实习和运行实习过程中，学生只能看、不能实际操作，所以仿真实习就变得尤为重要。仿真实习安排在学完汽轮机原理、锅炉原理、单元机组集控运行和热力发电厂课程，并在完成了电厂认识实习和运行实习后进行。仿真实习在校内仿真实验室内进行。在老师的指导下，要求学生在仿真机上完成机组启动的全过程的操作，包括：主、辅助设备的启动，机组的冲转，定速并网，接带负荷至满负荷。在仿真机上还要求学生完成机组停机的全过程的操作，包括：机组减负荷，减负荷到零解列，打闸停机，停辅助设备等。机组启动、停机过程的仿真是仿真实习中的一项重要内容。通过机组启、停过程的仿真训练，不仅使学生对机组启动和停机全过程有了全面的了解，同时，学生在启、停操作过程中也加强了协同合作的意识及能力。另外，在仿真机上学生还可进行机组事故模拟实验。通过对机组典型事故的分析与处理，锻炼和提高了学生分析问题与解决问题的能力，为他们以后的工作打下了良好的基础。除此之外，我校还加强对实习工作的硬件建设，与校外多个电厂建立长期合作关系，为学生提供稳定的专业实习基地，保证了学生实习工作的顺利进行。在仿真实习方面，也加大仿真实验室建设的力度，在原有300MW和600MW亚临界机组仿真实验室的基础上，我们又扩建了一个600MW超临界机组仿真实验室。目前我校还正在筹建一个1000MW超超临界机组仿真实验室。通过以上多环节的实习训练，不仅使学生掌握了电厂的设备和系统，加深了对“热力发电厂”课程的理解，而且锻炼和提高了学生的实践能力和创新能力，同时也大大激发了学生学习专业课的积极性。
3.采取多样化的课程考核方法。针对以前“热力发电厂”课程考核中存在的问题，我们在课程考核方面进行了深入的探讨和改革。课程考核不仅要重视期末考核，而且还要体现学生平时学习过程的积累。为此我们将课程考核分为形成性考核和期末终结性考核两种形式。两种考核方式的侧重点各有不同。在形成性考核中，考核的重点在于考查学生的整个学习过程，期末终结性考核为学期末阶段性考核方式，它是对平时形成性考核的概括和总结。期末终结性考核主要检验学生对本课程的基本理论、基本概念、分析能力和计算能力等方面的全面掌握程度。形成性考核内容主要包括：遵守纪律及出勤，课堂回答问题，课后作业，学生上讲台及课堂讨论，期中开卷小测验，撰写小论文。形成性考核成绩占总成绩的40%，但各项权重系数有所区别，形成性考核成绩及格分为24分。期末终结性考核以期终考试的形式进行，试题由教务处从试题库中随机抽取，考试采取闭卷形式，考试成绩占总成绩的60%，及格分为36分。形成性考核和期终考试两项分数合计为课程考核最终成绩。在课程考核中我们还规定，形成性考核不及格的学生没有资格参加期终考试。
三、结论
针对以往“热力发电厂”课程教学中存在的问题，我们课程组的老师在教学内容、教学方法、教学手段及考核方式等方面进行了大胆的改革探索和实践。“热力发电厂”课程教学改革的实践证明，我们的改革思路和改革措施是成功可行的。通过“热力发电厂”课程教学改革与实践，进一步强化了教学过程的落实，培养、激发了学生对该课程的学习兴趣和学习热情，达到了引导学生主动学习、鼓励学生创新的目的，同时也激励了任课教师积极投身到教学改革实践中去，提高了“热力发电厂”课程组教师的综合素质。
参考文献：
[1]叶涛.热力发电厂（第二版）[M].北京：中国电力出版社，2010.
[2]吴俊萍.高校课堂教学方法改革的几点策略[J].华北电力大学学报（社会科学版），2005，（3）：138-139.
[3]张静.我国高校课堂教学方法存在的问题及改革策略[J].天中学刊，2010，25（3）：136-138.
[4]谢浩，候小刚，卢平.“热力发电厂”课程研究性教学探索与实践[J].中国电力教育，2013，（2）：59-60，64.
[5]徐爱萍.大学课程考试改革的趋向探讨[J].理工高教研究，2009，28（1）：67-70.
