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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）16-0133-02
創新能力由多種能力構成，主要包括學習能力、分析能力、綜合能力、想象能力、創造能力、解決問題的能力與實踐能力等多種能力。創新能力的培養是一項系統工程，貫穿人才培養的全過程，滲透教學過程的各個方面。在當前的教學活動中，一般將課程設計、實驗和畢業設計（論文）等環節，作為創新能力培養的主要途徑。但對于工程熱力學之類的基礎課，如何在專業課程的教學中實現對學生創新能力的培養成為專業課教師深入思考的問題。筆者結合自己多年來的教學實踐，對工程熱力學教學活動中學生創新能力的培養進行了如下一些探討。
一、采用激勵啟發方式組織課堂教學
工程熱力學課程的特點是理論性強、概念抽象，教學難度大。在缺少專業工程背景的情況下，學生在學習過程中普遍感覺較為困難，甚至茫然不知所云。如何使學生能夠較好地掌握教學內容及熱力學基本內容，是工程熱力學課程教學的根本所在。在多年的教學過程中，我們發現在課堂教學中，除了需要借助優美的PPT多媒體課件來展示熱力學過程，更需要激發學生學習熱力學的興趣，在引入一些工程實例的基礎上，激勵學生去思考，及時地與學生就教學內容進行討論，促進學生對知識點的掌握和領悟。
與常規教學方法相比，課堂教學不再是文字、公式的羅列，PPT動畫的簡單演示，而是把教學的核心放在啟迪學生對熱力學概念、原理的思考及把握上，使學生在學習課程內容的同時，熟悉熱力學的系統內容、章節間的邏輯關系、基本原理等，形成對熱力學的一種系統的總體的認識和把握，而不是零散地去背誦記憶一些片段。通過這種激勵啟發式的教學，使學生做到理論和實際工程案例的結合，從而使熱力學知識很好地固化在學生的大腦中，并且達到靈活應用的目的。
激勵啟發式教學，需要教師在課堂教學前充分準備，精心設計課堂教學內容的每個環節，圍繞章節內容中的重點知識內容，設計問題及啟發實例，并完成課堂互動討論的教學組織，在此過程中需要教師飽含激情和較好的耐心，使學生在嚴肅活潑的氛圍中掌握熱力學的相關知識。
二、改進課堂教學PPT，增加工程實例
工程熱力學作為一門專業基礎課，與工程實際密切相關。在教學過程中，需要有很多的工程問題作為背景。以教科書為單一內容的PPT演示，并不能滿足課堂學生學習的需要。為了提高學生學習熱力學的興趣及深入掌握熱力學知識，迫切需要在傳統課件中加入工程實例，利用多媒體技術全面展示熱力學的工程應用，使學生在工程案例的演示中發現并體會工程熱力學的重要性及美感。通過工程案例的學習，使課堂教學內容圖文并茂，聲像結合，使學生在多方位、立體化地形成認知并達到對熱力學知識的理解、分析、記憶、掌握和應用。對于熱力學工程案例，我們選取了真空做功、制冷循環，內燃機等工程機械作為實例，進行詳細分析和講授。
工程案例的引入，將實際生活中與熱力學相關的問題引入到教學中，用所學知識來解釋工程問題，在講解中讓學生明白熱力學知識可以解決本專業涉及的實際專業問題，從而實現“從理論中來，到實踐中去”，實現對創新型人才的培養。
三、將工程熱力學的學習融入大學生創新項目中
在創新型人才培養中，需要提升學生運用基礎理論進行學術研究的能力和具有工程應用背景的有關開發、設計的能力。大學生創新項目的實施，有利于促進高校培養具有創新意識和能力的新型人才，促進高校探索并建立以科研活動為中心的教學模式，倡導以學生為主體的本科人才培養和研究性學習教學改革，充分調動學生主動學習的積極性、創新思維和創新意識，同時在項目實施中使學生逐漸掌握思考問題、解決問題的能力。
結合大學生創新項目，結合建筑環境與能源應用工程的專業特點，在指導學生大創項目時，將熱力學第一定律、熱力學第二定律和卡諾定律應用其中，使學生明白能源利用的守恒性，以及如何提高熱力循環的效率，減少不可逆損失，這些都成為學生應用所學知識來解決實際問題的一種鍛煉。學生在科研項目中，深化了對熱力學知識的認識，同時提高了自己思考問題、解決問題的能力。同時，鼓勵學生積極參加各類挑戰杯、建筑節能比賽、機械創新設計大賽等，通過這些競賽活動進一步提升自己的新能力。
四、改進課后作業完成形式，增加分析報告
工程熱力學課程是一門實踐性很強的課程，其中很多理論已用于工業過程。因此，在課后作業中，需要對傳統布置練習題來檢驗教學成果的方式進行改進，增加一些實際工業循環的實例，讓學生通過分析其所應用的原理，提交分析報告，并指出該工業過程效率提高的方式和途徑，以這樣的方式來激發學生學習的興趣，提高學生理論聯系實際的能力。同時，精選一些課后習題，通過詳解的方式，激發學生的創新意識和解決問題的能力，進一步促進創新型人才的培養。
創新是實現社會持續不斷向前發展的原動力，也是培養和造就一大批素質過硬、勇于創新的新世紀人才，保證國家高速發展的有力保障。創新能力的培養來自于理論和課堂，更在于理論和課堂之外的親身體會和具體的實踐操作。本文從工程熱力學教學與工程實例結合，與科研活動結合，改進課堂教學組織模式和課后作業完成形式等方面，探討了以培養創新型人才為目標下的工程熱力學教學改革與實踐，希望能夠進一步提高工程熱力學的教學質量和效果。
參考文獻：
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關鍵詞 工程熱力學 教學 策略
【中圖分類號】G712
一、工程熱力學的特點
工程熱力學是熱能與動力工程、化工機械及油氣儲運等許多工科專業的專業基礎課，是這些專業的學生進行專業課程學習的基礎，在高等院校教學工作中占有重要地位。工程熱力學是熱力學最早的一個分支，主要是研究熱能與其它能量之間相互轉換規律及其應用的一門學科。工程熱力學包含的內容較多、理論性和實踐性都很強、熱力學理論和公式較繁雜、很多內容比較抽象，對于剛接觸這門課的許多大學生來說是非常難的一門課程。雖然工程熱力學和傳熱學同為專業基礎課程，但其學習難度要遠高于傳熱學，因為傳熱學的主要內容就是傳導、對流和輻射等三種傳熱方式，而工程熱力學中既包括熱力學三大定律、各種工質的熱物理性質，還包括郎肯循環等各種熱力循環。基于工程熱力學學科的上述特點，必須積極探討工程熱力學課程的有效教學方法，不斷提高學生的學習效果，達到真正掌握工程熱力學知識的目的。
二、工程熱力學的教學方法
要做好工程熱力學的教學工作，必須改進傳統的課堂教學方法，通過教學法的改進來不斷增強學生學習的興趣和對知識的理解掌握程度。筆者根據自己多年的教學經驗，認為在工程熱力學的教學過程中可以采用以下幾點策略。
1、明確工程熱力學教學的目的
在教學的過程中，老師應該對工程熱力學有一個明確的定位。工程熱力學是一門專業基礎課，因此教學的首要目的是讓學生對工程熱力學的知識有比較牢固的掌握。但與此同時，老師應該對教學目標有更高的要求，由于工程熱力學的特點，學好這門課非常有利于培養學生的發散思維和分析問題、解決問題的能力，也就是說可以通過這門課使學生學會分析問題的方法，為他們今后的工作和科研打下良好的基礎。雖然高職院校的學生底子普遍比較薄弱，但通過正確的引導也會使他們在學好課本知識的同時使自己的綜合素質得到提高。如在學習熵的概念時，由于這個概念比較抽象，很多學生可能會比較困惑，這時老師應將課本內容與社會現象相結合，組織大家辯論社會的發展符不符合孤立系統熵增原理。同學們通過積極的辯論，不僅可以加深對熱力學中熵的概念的理解，而且也提高了他們學習熱力學的興趣，鍛煉了他們的思維能力，使教學效果得到顯著提升。
2、在教學過程中運用好現代教學手段
現代技術特別是計算機和信息技術的發展使得多媒體教學的應用也越來越普遍，但與此同時也出現了許多問題需要解決，最典型的就是多媒體教學成了老師的閱讀式教學和學生的瀏覽式教學，一堂課下來學生并沒有收獲多少東西。因此，在多媒體教學的過程中老師必須要認真準備自己的電子教案。在電子教案的制作過程中必須要根據工程熱力學課程的特點引入大量的信息和動畫，這樣便于學生對所學的內容有一個直觀的認識，如在學習郎肯循環時，通過向學生進行動畫演示，可以使學生對該循環的流程和循環過程中所涉及到的設備有一個非常清楚的了解。另外，在制作多媒體課件的時候，老師必須要注意揚長避短，大到內容的收集與調整、小到字體的顏色與大小等問題必須要認真對待。在多媒體教學的過程中必須將老師、學生、課件及教材作為一個有機的整體來考慮，使教師成為整個教學過程的組織者、學生成為工程熱力學知識的主動構建者，多媒體僅僅是教學的工具和輔助手段，并不能替代教師的作用，教學過程中仍然要以老師為主導和學生為主體。
3、積極在課堂教學中開展“研究型”學習的模式
高等職業院校培養的是實踐性和應用性比較強的人才，因此在課堂教學中必須貫徹“學以致用”的教學理念。就以熱力學第二定律的學習為例，雖然熱力學第二定律僅僅是簡單的一句話，但該定律卻是用來判斷熱力過程能否進行的重要依據。利用該定律學生很容易對基本的物理現象進行判斷，如熱量不能自發地從低溫物體傳到高溫物體等。但在熱力系統比較復雜的情況下，很多學生往往不知如何下手去判斷該過程能不能進行。在進行該部分內容的教學時老師應多結合具體的案例，讓學生根據課本的知識去判斷有些表面看起來可以實現節能的熱力過程能不能實現。如可以讓學生討論汽輪機做完功的乏汽有沒有利用的價值，因為這是很多沒有學過工程熱力學的人經常會提出的問題，要解決這個問題，就需要學生有一個宏觀的思維，對郎肯循環的整個過程有深入的了解，多進行類似的“研究型”學習，可以使學生將自己的所學用到實踐中去，真正達到學以致用的目的。
4、教學手段多樣化，提高學生的綜合學習能力
一個好的老師教給學生的是終身學習的能力，而不僅僅是給學生書本上的知識。隨著科學技術的迅速發展，知識更新的速度越來越快。高職院校的學生畢業后大部分從事的都是一線的技術工作，由于技術更新換代的速度非常快，因此這就對他們的學習能力提出了更高的要求。由于工程熱力學的內容十分豐富，并且只要涉及到能源的行業都能用上工程熱力學的知識，這為工程熱力學教學手段的多樣化提供了非常便利的條件。在教學過程中除了讓學生學好課本知識和進行必要的習題訓練外，可以給學生布置實踐性比較強的大作業，大作業的形式可以多種多樣。如可以讓學生就熱力學中的某個熱點問題進行文獻調研，根據自己查找的資料寫成報告；在學習完熱力學中的主要熱力循環過程以后可以讓學生自己設計理論上可以實現節能的熱工設備等；另外，還可以讓學生針對某個企業的能耗特點進行分析，找出其中潛在的節能潛力并提出實現的方案等。通過以上多種多樣的教學手段，不僅可以使學生對基本的理論知識有了更好的掌握，而且也真正培養了他們的綜合學習能力，對他們順利完成大學學業及今后的工作都有著巨大的幫助作用。
三、結語
結合自己多年的教學經驗，從幾個方面提出了做好工程熱力學教學工作的措施。由于篇幅所限，僅就幾個主要方面展開論述，希望能為從事工程熱力學教學工作的大學老師提供一些有益的參考。
參考文獻
關鍵詞：工程熱力學；緒論；課堂教學方案
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）03-0237-02
作為一門專業基礎課程，《工程熱力學》是很多工科專業學生最早接觸的專業基礎課，一般在大二學年開設，能否學好這門課程不但直接影響到后續專業課的學習效果，更重要的是關系到學生對上好專業課的興趣和信心。《工程熱力學》內容較多而且理論性、邏輯性較強，概念較多而且抽象難理解，公式較多而且使用條件復雜，所以被很多教師和學生認為是一門難教難學的課程，尤其是剛接觸該課程時，不容易入門，對學生學好這門課程的熱情和信心有很大影響。
一、工程熱力學緒論課的重要性
作為課程教學的第一課，緒論對于《工程熱力學》課程來說顯得尤為重要，主要表現在以下四個方面：（1）緒論課要幫助學生認識《工程熱力學》課程的重要性。（2）緒論課是激發學生學習熱情的第一把火，要激發學生對新課程的向往，調動學生的學習熱情，使學生產生學習的動力，從而主動去學習。（3）古人云：“授之以魚不如授之以漁”，緒論課要教會學生學習的方法。（4）緒論課是樹立教師形象的最佳時機，教師要充分利用好緒論課，樹立好教師的威信和地位，給學生留下良好的第一印象。
二、工程熱力學緒論課教學方案
1.以節能作為切入點，使學生明確課程的重要性與學習目的。《工程熱力學》的研究目的最終可歸結為節能。節能減排是近年來我國的基本國策，以節能作為切入點，介紹當前面臨的能源問題，說明熱能在能源利用中的重要作用，進而說明提高能量利用率是節能的一種途徑。當前，我國經濟快速發展，但能源浪費巨大，為實現經濟的可持續發展，節能工作大有可為，而《工程熱力學》主要研究提高轉化效率的途徑，顯然，《工程熱力學》為節能提供了理論基礎，強調學習本課程對解決能源問題所具有的意義，這樣使學生明確了課程的重要性及學習目的，同時使學生建立起強烈的責任感和求知欲望。
2.運用案例教學法，理論聯系實際，增強理性認識。多舉工業及生活中的工程應用實例，讓學生從感性上升到理性，學以致用，讓學生明白學到的知識可以解釋和解決許多實際中的問題，這樣才對學生有吸引力。比如講述熱能的重要作用時，可以將火力發電、煤層氣發電、汽輪機、內燃機、燃氣輪機等作為案例，這些都是平時常見且與我們息息相關的事物，學生對它們比較關注而且有很大的好奇心，通過講解這些熱力裝置的工作原理，不僅可加深學生對基礎知識的理解，還可提高學生學習的興趣和積極性，增強課程對學生的吸引力。
3.合理設置問題，啟發學生思考，增加與學生的互動。根據所要講授的內容，可以適當增加一些難度適中的學科領域的熱、難點問題，或者把要講的內容概括成幾個問題，通過向學生提問，啟發學生思考。學生通過思考得出結論，在真正理解的基礎上掌握教學內容，主動參與教學活動，增強學習的質量與效果，同時培養其思維能力。例如在解釋“熱力學”中的“熱”時，可以提出“熱能與熱量的區別與聯系”這一問題讓學生思考，接著可以補充說明物理上“做功與機械能關系”與熱力學中“熱能與熱量關系”是相同的，這樣引導學生利用舊的、已知的知識去探求對他們而言是新的、未知的知識，鼓勵他們用新的方法、新的思路去獲取這些知識，創造性地解決問題，可以培養他們獨立思考的能力和創新能力。
4.采用多種教學手段，吸引學生注意力，激發學習興趣。通過圖文并茂的多媒體技術，可以使視覺和聽覺同時發揮作用，增強直觀性，有利于學生認知能力的開發和對教學內容的理解。比如通過視頻或幻燈片播放人類的用能歷史和自然界中常見的能量轉化與轉移現象，這些現象人們往往習以為常，熟視無睹，但其中包含著科學真理。如果我們結合教學內容，利用這些貼近學生生活的現象導入新課，就可以激發學生的學習興趣。為彌補學生實踐的不足，可以將一些大型的熱工設備通過多媒體用圖形表現出來，其熱力過程用Flas表現出來。比如汽輪機、內燃機、燃氣輪機、壓縮機等，可以將實物圖片和原理圖同時展示出來，能讓學生身臨其境，如同看到實物一樣。比如火力發電、內燃機、燃氣輪機等，可以用Flas將其工作過程演示出來，使抽象的概念變得形象生動，易于理解。綜合運用上述表現方法使得課堂講授直觀形象，新穎生動，能夠直接作用于學生的多種感官，激發學生的學習興趣。
5.結合熱動力裝置的工作原理引出主要內容，使學生明確課程的結構框架。緒論課既要說明課程的研究內容及其條理性，同時還應該講明各部分內容之間的邏輯關系。在條理性的基礎上進一步強調各部分之間的邏輯關聯，學生能夠從整體上把握知識，從而避免平鋪直敘，使學習效果達到知識點由點及線到面的程度。例如：通過講解熱動力裝置（如火力發電、內燃機、燃氣輪機等）的工作過程及原理，使學生明確實現連續工作需要的條件有四個：熱源與冷源、工質、膨脹做功、循環，這四個條件也就是熱力學的主要內容。接著詳細講解這四個條件涉及到的相關內容，結合課程目錄可以引出熱力學的主要內容及其知識框架，這樣能夠使學生對熱力學的知識框架和條理脈絡有個清晰的認識，確保他們在學習之前就對這門課有一個整體的把握。
總之，緒論課在《工程熱力學》教學中具有特殊的教學地位和重要意義，教師必須充分認識上好緒論課的重要性，認真研究和分析緒論課的教學特點和方法，上好緒論課。如何把緒論講好是一個很復雜的問題，需要教師在授課內容、授課方式、授課方法上不斷進行改革和創新，讓學生不僅建立起基本的工程熱力學概念，掌握工程熱力學的基本理論體系以及工程熱力學的思維方式，同時能激發學生學習本門及相關課程的興趣和信心，從而使教學能夠順利開展并達到預期的效果。
參考文獻：
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關鍵詞 工程熱力學 教學方法 教學質量 實踐
中圖分類號：G420 文獻標識碼：A
Research and Practice of Teaching Method on "Engineering Thermodynamics"
ZHANG Yong, LIU Yiwen, FU Lijuan
(Chongqing Automobile Institute, Chongqing University of Technology, Chongqing 400054)
Abstract Engineering thermodynamics the basic course is to train engineering students' scientific quality in the 21st century, but also important technology-based course of heat and power engineering and related fields. Articles with "thick foundation, wide caliber" of education reform ideas, the teaching practice, from the curriculum, teaching content, teaching methods and means of performance evaluation, etc., made a number of reform ideas and methods. Teaching should be a clear learning objective, integration of knowledge structure, and update course content to highlight and to grasp the dynamic interdisciplinary research, focusing on integrating theory with practice, to strengthen the practice of teaching, in order to facilitate a comprehensive evaluation of teaching quality.
Key words engineering thermodynamics; teaching methods; teaching quality; practice
工程熱力學是一門以熱力學普遍原理為基礎，講述熱能與其他形式能量（主要是機械能）之間的轉換規律及其工程應用的基礎學科，是動力、能源、機械、材料、航空航天、生物（醫學）、化學以及環境工程等專業的重要技術基礎課，也是培養21世紀工科學生科學素質的公共基礎課。
然而長期以來，由于工程熱力學的概念抽象、理論深奧，對知識的理解和掌握有一定的難度，造成教師不易教，學生也不易學。學生對很多概念似懂非懂，缺乏學習興趣，教學效果欠佳。顯然，如何教好“工程熱力學”，使學生掌握熱力學基本原理及其工程應用，已成為該課程教學的關鍵。
1 課程特點及學習中存在的問題
工程熱力學是以熱力學普遍原理為基礎，針對具體問題采用抽象、概括、簡化和理想化的方法，建立分析模型，推導出一系列有用的公式，得到若干重要結論，并用這些公式和結論指導和解決工程實際問題。其顯著特點如下：
1.1 概念多且抽象難懂
工程熱力學不但概念多，并且概念的物理意義在不同使用條件下又有不同的引申，學習中很容易混淆。例如，功的概念，有體積變化功、有用功、排斥大氣功、推動功、流動功和技術功等等。熱容的概念，既可從定義出發分為質量熱容、摩爾熱容、體積熱容；又可按熱力過程的不同分為比定壓熱容和比定容熱容；還可以根據熱量計算方法的不同分為真實比熱容、平均比熱容和定值比熱容等。熱力系統的概念、熱力過程的概念和循環的概念等也是如此。
工程熱力學的概念、定律和分析過程較為抽象，都不涉及物質的具體結構，初學者很難深入領會。而且工程熱力學的很多概念和結論都是用數學公式來表達的，且推導過程并沒有結合具體的物理過程，而僅僅是通過數學關系式間的變換得出其物理結論。例如，從熵的定義式來看，熵應該與換熱量和系統溫度有關，但定義式又是怎樣反映熱過程進行的方向、限度和條件呢？由于學生以前很少接觸用數學語言描述物理概念的方法，普遍感覺熱力學的概念抽象難懂。
1.2 內容相互交叉且難理解
工程熱力學的研究內容也很多，主要包括熱力系統、狀態參數等基本概念，熱力學第一、第二定律等基本定律，常用工質的性質，過程和循環的分析及計算方法，化學熱力學等等。有些章節的內容還可以單獨成為一門學科方向，如研究燃氣動力循環的內燃機學，研究氣體流動的空氣動力學等。
可見，這些具體的研究內容，即與熱力學的基本原理相關聯，又引伸出許多復雜的公式和結論，還有自己相對獨立的結構體系。在學習過程中，學生普遍感覺課程的內容繁多，應付不暇，難于理解，顧此失彼。
1.3 公式應用條件復雜且難記憶
工程熱力學與工程實際問題聯系密切，涉及面廣，公式很多。即使同一個公式，在不同的應用條件下，也有很多不同的表達形式。例如，熱力學第一定律對于閉口系和開口系有兩種不同的表達式；對于可逆過程也有不同的表達形式；對于理想氣體的可逆過程還有不同的表達形式。這么多不同形式的公式，許多學生很難吃透公式的物理意義和具體的應用條件，在遇到熱工實際問題時，往往無法確定選用哪一個公式，靈活應用就更不用說了。
2 明確學習目的，激發學習興趣
興趣是學習的動力源泉之一，教學成功的關鍵是培養學生的學習興趣。教師可以從多個方面激發學生學習的興趣，但最重要的就是在第一堂課上讓學生明確學習的目的。教師除了要對工程熱力學的發展歷史，主要研究對象、內容和方法作一個常規的介紹外，還應對課程的開設情況、課程的實用價值和重要作用進行深入細致的闡述。首先，熱現象幾乎是每一個工程領域中都會碰到的物理現象，能量的有效與合理的利用幾乎是每一個工程師都需要解決的問題。在一些領域中，熱現象的規律還是制約技術發展的瓶頸問題。所以，在境內外的高等工程教育中，傳熱學、熱力學與流體力學課程的開設相當普遍。其次，無論從工業生產過程來看，還是從節約能源消耗來看，理工科學生都應該具備合理節能、用能的意識，并懂得其基本的應用技術。而熱工類課程的內容就是合理用能及節能理論中的最基礎與最核心的部分。最后，還應結合生產和生活中的實例，讓學生明白學到的熱力學知識可以解決和解釋很多實際問題，特別要強調專業與課程的聯系，和實際問題在課程中的理論基礎。這樣，才能使學生明確學習《工程熱力學》的專業目的性，對學習該門課程充滿期待。
3 教學方法的改革與實踐
實踐證明，提高課程教學質量的關鍵是改進教學方法。針對工程熱力學課程的特點，經過探索發現，實行啟發式教育，在課堂上加強互動，就一兩個中心問題展開討論，讓學生在思考中吸收新知識。先進的教學方法既可活躍學生的學術思想，激發學生的創新精神，又可顯著提高本課程的教學質量。
3.1 整合知識結構，優化課程體系
調整后的新專業所牽涉的知識結構比以前廣泛的多，要求學生掌握的知識面也比以前更寬。從培養復合型人才考慮，在不增加學時數的基礎上，應對課程體系進行優化和整合。
教學內容應提高起點、后移重點，簡化大學物理熱學中已涉及的部分內容，并略去繁瑣的公式推導。強調課程體系中理論與應用的有機結合和相互滲透，注意培養學生工程應用的觀念。同時，適當地介紹新型制冷循環、新型節能材料的工質熱物性等，本學科的最新研究成果及其應用，以擴大學生的知識面，啟發學生的創造性思維。另外，注意與其它課程之間的協調，上掛高等數學、理論和材料力學等基礎課程，下掛內燃機原理、鍋爐原理、供熱工程、制冷工程等專業課程，保證其作為技術基礎課程能為后續課程的學習、今后的工作和進一步的研究奠定扎實的理論基礎。
3.2 突出重點，精講多練
在課堂教學中，根據工程熱力學的特點和教學改革的要求，應采用精講多練的教學方法。這是因為，課程的內容多而課時少，教學中也不可能做到面面俱到，而某些原理在后續專業課程的學習中還會應用，授課時應有所側重，實行“精講”；課程有諸多應用條件復雜的公式，只有通過多做練習，才能深入理解公式的物理意義、變換規律及具體應用條件，做到融會貫通，靈活的應用它們來分析解決工程實際問題。
3.3 正確應用圖表，化抽象為形象
圖表具有直觀、形象、方便的特點，在工程熱力學中有其特殊的作用，應用也是經常性的。因為有些熱力過程或循環十分復雜，一般的分析計算根本不可能，只能憑借各類繪制的圖表進行計算；借助圖表還可利用計算機進行數值計算和模擬。所以，引導學生正確使用圖表是工程熱力學教學中應該特別重視的。
在剛開始接觸簡單的P-V圖、T-S圖時，為了給理解水蒸氣和濕空氣的圖表奠定基礎，就應提醒學生注意圖表的作用和細節，如怎樣在圖上區分吸熱、放熱，對內、對外作功；怎樣在圖上表示熱過程的方向等等。在介紹水蒸氣的h-s圖和濕空氣的h-d圖時，應重點說明它們的構圖原理，并通過各種等值線簇的繪制，講解各參數的變化規律。另外，為了讓學生掌握各種圖表的使用方法，還應安排一定數量的、通過圖表進行熱力計算的習題。
3.4 利用計算機輔助教學，促進師生互動
工程熱力學課程內容含有許多抽象的工作原理圖、系統循環圖。常規的板書教學浪費時間效果也不太理想。如果把這部分內容制作成集聲、光、色、圖、文于一體的多媒體課件，既直觀形象，又新穎生動。不但可加強授課的生動性，激發學生的學習興趣，還可加大教學信息量，增加單位時間內授課內容的深度和廣度，有利于學生理解和記憶課程內容。例如，我們可以用多媒體課件演示各種熱過程曲線的生成，還可以利用計算機繪制水蒸氣的各種圖線，免除查圖、查表的麻煩。
總之，在課堂上進行形象直觀的教學，充分利用計算機輔助教學，發揮多媒體的作用，可以幫助教師有效地提高教學效果和教學效率，也可以改變學生死記硬背和被動接受知識的學習方式。
3.5 加強實踐教學，理論聯系實際
工程熱力學有較強的工程應用背景，在加強基礎理論教學時，還要注意緊密聯系工程實際，吸收當今熱工科技的新成果，培養學生的創新能力。
實驗教學具有直觀性強的特點，可以很好地配合課堂教學。除了開設“空氣絕熱指數的測定”、“飽和蒸汽P-T曲線關系的測定”等驗證性試驗外，還開設了綜合設計性試驗，要求學生根據試驗目的，自己設計試驗方案，寫出詳細的試驗，并選擇試驗設備和用具，經教師審查合格后，方可開始試驗，最后還要進行實驗誤差分析。通過試驗，一方面加深了學生對熱力學基本原理的理解和認識，另一方面也鍛煉了學生的動手能力和獨立分析問題、解決問題的能力。
在課堂教學中，還應注重理論聯系實際，把抽象的理論知識與生動的工程實際問題相結合，用熱力學理論剖析自然現象，做到學以致用。一方面，可以采用案例教學法。例如，用相對濕度的概念來解釋為什么陰雨天晾衣服不易干，而晴天易干；用熱效率的概念來解釋為什么用電爐取暖比用電驅動熱泵取暖浪費等等。另一方面，結合具體教學內容適時地向學生介紹學科的最新研究成果及其應用。例如，在講解動力循環時，可以選擇介紹目前內燃機利用蘭金循環回收廢熱能量，提高整機效率的方法。實踐證明，把教學內容與工程實際問題密切聯系的教學方法，可以加強課堂教學的前瞻性和趣味性，能有效調動學生的求知欲，使其由“被動接受學習”轉變為“主動研究學習”，對提高教學效果大有幫助。
4 強化考試對教學的推動作用
考試作為檢驗學生對課程內容掌握程度的標尺，關系到教學質量和效果。為了使考試成績能科學、客觀、公平地反映學生對工程熱力學知識的掌握和應用能力，同時調動學生學習的主動性和積極性，可采用學生普遍認可的綜合評定成績的方式，即平時成績占10%、考勤占10%、實驗占10%、期末考試占70%。
為了有效避免學生死記硬背概念、定律和公式，教師應綜合運用選擇題、判斷改錯題、計算題和綜合分析題編制試卷，靈活考察熱力學的基本原理及應用。這是因為實際問題往往非常復雜，需要學生靈活應用多方面的理論知識才能做出正確解答。對于那些基礎知識不扎實的學生，只是簡單記住了書本上概念、定律和公式，面對各種似是而非的敘述也會舉棋不定，做出錯誤判斷也不足為奇。
5 結束語
工程熱力學是一門充滿生機的經典學科，大量的經典內容仍是現代學子為培養創新能力必須掌握的重要基礎。由于課程具有概念多且抽象、知識點多且相互交叉、公式多且應用條件復雜的特點，教師要把這門課講得精彩很不容易。因此，如何有效的提高“工程熱力學”的教學質量、解決學生難學、教師難講的問題，是值得長期研究的課題。
針對我校熱能與動力工程專業課程體系的教學改革，并結合自己的教學實踐，通過以上的嘗試，有重點、有目的的講解，取得了一定的效果，希望能對提高本課程的教學質量有所貢獻。
參考文獻
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關鍵詞：實驗教學；工程熱力學；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）17-0263-02
實驗教學是高等學校實踐教學環節的基本內容，是培養基礎實、知識寬、能力強、素質高的創新型人才的主陣地，實驗教學對于提高學生的綜合素質、培養學生的創新精神與實踐能力具有重要的作用。通過實驗，增強學生的感性認識，使學生獲得一定的綜合分析能力，培養學生分析問題解決問題的能力。工程熱力學是研究熱能有效利用以及熱能和機械能等其他能量轉換規律及其應用的工程技術學科。工程熱力學概念多、內容抽象難懂、系統性和工程性強等特點，學生普遍學習感覺較難。為了促進學生的學習興趣和提高課堂教學質量，需要重視工程熱力學實驗教學在工程熱力學教學中過程中的重要性。筆者以工程熱力學實驗教學中的制冷循環為例，探討了實驗教學對工程熱力學的脾補助益。
一、制冷循環實驗
1.基本熱力過程。在工程熱力學實驗教學中，通常開展蒸汽壓縮制冷循環實驗。這個實驗的主要目的為：掌握蒸汽壓縮制冷循環系統的工作過程及原理；了解制冷壓縮機、節流膨脹裝置、蒸發器和冷凝器的結構和組成；掌握蒸汽壓縮制冷循環制冷系數的計算方法及提高制冷系數可采用的方法。該制冷循環中采用F12制冷劑，以毛細管為節流膨脹b置，冷凝器為自然對流式，蒸發器亦為自然對流式。在制冷系統中，蒸發器、冷凝器、壓縮機和節流膨脹裝置是制冷系統必不可少的四大件，其中蒸發器是輸送冷量的設備，制冷劑在其中吸收被冷卻的熱量實現制冷。壓縮機是心臟，起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。冷凝器是放熱設備，節流閥對制冷劑起節流降壓作用。
其工作過程為：首先制冷工質經過壓縮機壓縮至高溫高壓狀態，即1―2；高溫高壓的工質在冷凝器中將熱量釋放出去，即2―4；制冷工質經毛細管膨脹，壓力溫度降低，即4―5；低溫低壓的工質在蒸發器中吸收熱量，即5―1。由此完成一個完整的制冷循環，見圖1。對應于熱力學壓焓圖見圖2，1―2在壓縮機中的壓縮過程，為等熵壓縮；2―4在冷凝器中的放熱過程，為定壓放熱；4―5在毛細管中的膨脹過程，為節流過程（節流前后焓相等）；5―1在蒸發器中的吸熱過程，為定壓吸熱。
2.實驗中的參數測定。主要完成制冷系數和制冷量的計算。
二、實驗環節與課堂教學的統一
通過實驗環節，學生認識了制冷系統的基本組成和運行過程，了解了制冷系統部件在工作過程中的基本特點，能夠領會教師在課堂教學中對制冷系統的敘述和描繪。同時，經過實驗教學，學生能夠主動對制冷循環的工作過程提出自己的看法，尋找提高系統制冷效果的途徑。例如：教師以前在課堂上介紹完制冷循環后，提到如何改進或提高系統制冷量，夏天在高溫時，不要將室內空調溫度設定過低。學生在理解時，總是先去回想制冷系數的計算公式，然后才去認可，經過實驗教學后，學生能夠較好地理解這一原因。同時對制冷循環熱力過程圖中的定熵壓縮、定壓吸放熱以及節流過程有了更好的理解和體會。在此基礎上，教師將前面可逆過程、平衡態以及理想過程回串，學生將會對熱力學中的相關概念有著更深入的認識，提高了教學質量和教學效果。
通過對實驗內容及方式進行合理組織，鼓勵學生自己動手進行實驗組裝、調試試驗臺，在實驗過程中，與學生討論確定實驗方案、實驗測定參數以及實驗后的自我評議，進一步激發學生的學習興趣和創造力，提升學生分析問題、解決問題的能力。同時在課堂教學中注意與實驗教學中的統一、銜接，加深學生對所學知識的理解和掌握。
三、改進實驗教學方法和體系
工程熱力學作為一門專業基礎課，與工程實際密切相關。在教學過程中，需要有很多的工程問題作為背景。以教科書為單一內容的PPT演示，并不能滿足課堂學生學習的需要。筆者根據多年的教學心得，主要建議如下：（1）根據專業培養的需要，制定一些具有典型性的熱力學實驗，如制冷循環實驗、工質熱物性測定、絕熱節流效應測定等。（2）改進實驗組織模式。鼓勵學生自己動手開展目標性實驗，并進行實驗自我評議，發揮學生的主觀能動性，激發學生的學習興趣。（3）更新教學實驗設備，增添新的測試儀器和設備，不斷滿足學生對熱力學學習的要求。（4）構建虛擬實驗中心，隨著計算機及互聯網技術的不斷發展，同時為了解決實驗設備少，實驗時間受限的問題，建立遠程與虛擬實驗中心，可以滿足學生課后隨時學習、探索的需要。
參考文獻：
[關鍵詞]卓越計劃；創新；工程熱力學；教學改革
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）08-0153-02
沈陽理工大學于2011年9月正式入選教育部第二批“卓越計劃”實施高校，能源與動力工程專業正式列入沈陽理工大學“卓越計劃”和創新創業計劃專業。工程熱力學課程作為能源與動力工程專業的一門重要專業基礎課，是能源與動力工程專業的必修主干課。本課程不僅為學生學習有關內燃機方面的專業課程提供必要的基礎理論知識，也為從事相關專業技術工作和科學研究工作提供重要的理論基礎。通過本課程學習，使學生掌握熱力學的基本規律，并能正確運用這些規律進行熱工過程和熱力循環分析。同時培養學生科學抽象、邏輯思維能力。工程熱力學是能源與動力工程專業學生首先接觸的專業課程，課程概念復雜抽象，公式適用的范圍不一，內容繁多且聯系工程實際廣泛，這些都給學生學習該門課程來帶困難。目前對于工程熱力學課程的教學反應來看，教師不好教，學生不容易理解，對學生工程實踐能力和創新能力的培養不夠。隨著國家和學校對“卓越計劃”的實施，從專業培養目標和定位上也對課程教學提出了新的要求，所以對工程熱力學課程進行教學改革十分必要，因此，考慮到以上因素，對工程熱力學課程從以下幾方面進行了改革。
一、教學內容改革
（一）實踐創新型教學目標的確立
工程熱力學課堂的教學重點在“工程”，在以往的教學目標設計中都是重理論輕實踐，大量的學時都用在了公式的推導和計算中，對于學生的工程實踐能力和創新能力培養不夠。在“卓越計劃”和創新創業訓練計劃指導下，將每一章的教學目標分解為基本目標和重點目標，基本目標是在課堂上通過講解使所有學生都能理解接受的基本知識、基本理論和基本應用，重點目標是通過課下組織的工程實踐活動和創新創業小組將課堂所學的知識應用到工程實踐和創新中去，以培養學生的工程實踐能力和創新能力。
（二）強化專業方向優化課程內容
2012年教育部新版高校本科專業目錄中調整熱能與動力工程為能源與動力工程。能源與動力工程致力于傳統能源的利用及新能源的開發利用，專業方向包括熱能動力及控制工程方向、熱力發動機及汽車工程方向、制冷低溫工程與流體機械方向和水利水電動力工程方向等。沈陽理工大學能源與動力工程專業為車用內燃機方向，在有限學時下，保證學科基本理論體系系統性和完整性的前提下，優化課程內容，強化專業所需內容。例如，對于基本理論方面重點講解理想氣體的性質和熱力過程；對于基本理論的應用，詳細講解活塞式內燃機的循環，對于燃氣輪機裝置循環、蒸汽動力循環和制冷循環做了解性介紹。
（三）注重理論聯系實際
在教學過程中，注重將實際生活中與熱力學相關的問題引入課程中，通過課程所學的知識來解釋發生在身邊的事和物。在講解的過程中讓學生明白，通過工程熱力學課程所學的知識可以解決本專業所涉及的實際專業問題，提高學生對于課程重要性的認識。
二、教學方法改革
（一）啟發式+對比式教學
啟發式教學是指教師在教學過程中根據教學任務和學習的客觀規律，從學生的實際出發，采用多種方式，以啟發學生的思維為核心，調動學生學習的主動性和積極性，促使他們生動活潑地學習的一種教學指導思想。啟發式教學的關鍵在于設置問題情境。如在講解熱力學第一定律基本能量方程式時，分別以門窗關閉房間內的空調和冰箱為例啟發學生利用基本能量方程式來解決判斷實際問題；以人吃飯、工作和變胖（瘦）與基本能量方程式做對比分析，加深學生對于該方程的理解。
（二）注意工程實踐和創新意識的建立和培養
為了培養學生的創新能力，構建理論教學和實踐環節相結合的創新創業教育培養體系，在課程教學中引導學生用工程熱力學知識解釋生活中的現象，引導學生進行獨立思考，加強理論聯系實際，培養學生獨立思考和解決問題的能力，注重增強學生的工程實踐與創新意識的建立和培養。
（三）積極開展課外創新訓練
鼓勵學生開展創新訓練小組，通過學生根據所學到的工程熱力學的知識，自己完成創新設計作品，或者根據老師給定的方向，申請校級及以上級別的大學生創新創業訓練計劃項目，培養學生的創新能力。在實踐環節上，結合挑戰杯、汽車創新設計大賽、機械創新設計大賽、大學生創業創新訓練等，鍛煉學生分析問題、解決問題的能力，鼓勵學生采用發散性思維來思考問題，全面提升學生的工程素質和實踐能力，培養學生創新創業能力。
三、教學手段改革
（一）多媒體教學
在傳統板書教學的基礎上，將多媒體技術引入教學中，多媒體技術實現了文字、圖片和動畫等信息的融合，使教學內容更加生動的展示給學生，增加學生的學習興趣。
（二）虛擬仿真演示平臺
在多媒體教學的基礎上制作了工程熱力學虛擬仿真演示平臺來輔助教學。例如：在講解熱能和機械能相互轉換過程時，先用虛擬仿真演示平臺以動畫的方式演示內燃機、燃氣輪機、蒸汽動力裝置、壓氣機和壓縮制冷裝置的工作原理，然后再分析其熱能轉化為機械能的過程，提高學生的注意力，激發學生的興趣。在虛擬仿真演示平臺上還集成了常用的工質的熱力學參數和熱力性質表、濕空氣的焓濕圖、水蒸氣的焓熵圖等，并能夠實現常用工質的熱力學參數的快速查詢。
（三）網絡教學
課堂教學迫使學生在有限的時間內接受大量的教學信息，使部分學生不能夠充分消化所學內容。網絡教學提供多種方式進行師生互動，提高學生學習積極性；網絡平臺上可以下載教學課件、參考書、習題庫等資料，學生可以利用課余時間學習，在線測試等相關功能可讓教師及時了解學生學習掌握程度，提高學生成績。
搭建課程的網絡教學實施平臺，將課程每一章的教學目標、知識內容、學習指南、案例、練習、拓展學習和在線測試等諸多教學要求固化在網絡教學實施平臺中，為老師提供教學助手和工具，給學生提供探究平臺，變封閉式課堂為開放式課堂，引入外部教學能量和教學資源。
（四）建立并及時更新課程的資料庫
工程熱力學課程是一門實踐性比較強的課程，其中的很多理論目前都已經用于實際產品，因此在一些課程內容中可引入一些實際應用例子進行介紹，以加深學生對知識的理解。同時，課后也布置學生收集工程力學應用的新技術，并分析其所應用的理論，提交報告，將其作為成績考核的一部分，從而激發學生的學習興趣并提高學生自主學習能力和理論聯系實際的能力。
四、課程改革實踐效果
經過幾年的探索與實踐，工程熱力學課程的改革已初見成效，通過對改革前后幾屆學生的對比分析，發現有以下方面的效果：
（一）學習成績提高了
改革后學生對于基本概念和基本理論的理解較好，特別是對于實際應用計算題解答比改革前有大幅度改善。
（二）創新能力增強了
學生參加挑戰杯、汽車創新設計大賽、機械創新設計大賽獲獎和獲批大學生創業創新訓練等項目的數量與等級都有所增加，并有多人和獲得專利。
五、結束語
工程熱力學是能源與動力工程專業的一門經典課程，為培養學生工程實踐能力和創新能力提供重要的基礎知識。結合“卓越計劃”和創新創業訓練計劃，通過工程熱力學課程教學改革，提高了學生的工程實踐能力和創新能力，不僅使能源與動力工程專業的學生受益，在新版教學計劃中新開設熱工基礎課程的車輛工程和裝甲車輛工程專業的學生也可以從中受益。
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[關鍵詞]化工熱力學；能源化學工程；教學實踐；教學體會
化工熱力學是化工類學生的專業必修課程之一，主要講述熱力學定律在化學工程領域的應用，包括化工過程中各種形式的能量之間相互轉換規律及過程趨衡的極限條件等。它是培養學生分析和解決實際化工問題思維方法的重要專業理論基礎課[1-3]。然而該課程的課程內容抽象、計算繁瑣，學生感到非常難學又缺乏實際應用，在課程學習過程中學生產生恐懼和厭學心理，達不到良好的教學效果，因此，我們對該課程的教學內容和教學方法進行一些改革和嘗試，希望激發學生學習的興趣，進而更好地掌握這門課程，為后續專業課程的學習夯實基礎。武漢大學2013年新開設的能源化學工程專業是由1958年原武漢水利電力學院開辦的“電廠化學”專業發展而來，主要面向電力行業及高效潔凈能源領域(包括超臨界火電、核電、生物質能、氫能、新型化學電源等)，培養掌握化學與化工基礎理論及能源化學專業知識和技能的未來行業發展的領軍人物。目前，本專業主要有水處理、材料腐蝕與防護、化學監督與控制、能源化學四個主要研究方向。為了適應學校對新專業發展和一流學科建設的要求，2015年在本專業大三學生中新增設了《化工熱力學》這門化工類專業的專業基礎課程。如何調動學生的課堂積極性，培養學生的創新能力，夯實學生的專業基礎，使他們在54學時的學習過程中理解并掌握本門課程的基本概念，并且將抽象的理論與實際的能源化學過程聯系起來是本課程的核心教學任務。本文結合我校能源化學工程專業的培養目標，淺談《化工熱力學》的教學體會，著重對教學方式進行了探索和實踐，為培養能源化學工程領域的領軍人物奠定基礎。
1明確教學內容與課程主線
結合我校《化工熱力學》課程以工程應用為中心、專業研究方向覆蓋面廣等特點，我們選用了朱自強等編著、化學工業出版社出版的《化工熱力學》作為教材[4]，同時，也鼓勵學生使用部分參考教材(《化工熱力學》，馮新等編，2008；《化工熱力學(第二版)》，陳鐘秀等編，2000；《化工熱力學導論(原著第七版)》，J.M.史密斯等編，劉洪來等譯，2007)[5-7]。化工熱力學發展時間較長，已形成較完整的知識體系，如何在54學時內有效地把關鍵知識點教授給學生是本課程教學實踐的關鍵。由于本專業學生在大二《物理化學》課程中已經系統學習了理想氣體相關的狀態方程及其應用，因此在本課程教學中不再贅述，而是重點介紹工程實際應用較多的二參數狀態方程、化工熱力學分析、溶液熱力學、流體相平衡和化學反應平衡等。在教學實踐中，首先，詳細分析《化工熱力學》教材結構，圍繞主線內容合理編排知識點；其次，建立好各知識點之間的邏輯關系，讓學生在大腦中建立化工熱力學框架圖；最后，根據能源化學工程專業的需要，適當刪減補充了教材內容，結合學科動態，增強化工熱力學的應用能力，如燃料電池開路電壓的計算、水/二氧化碳共電解制合成氣過程中氣體組成的計算等。
2改變單一課堂教學模式，培養學生自主學習能力
化工熱力學課程設計的公式多而繁雜，學生在開始學習階段容易產生恐懼厭學心理，傳統的單一課堂教學模式具有“教師主導學生學習”的特點，與本課程“教師引導學生學習”的教學目的存在較大偏差。因此，應改變傳統單一課堂講授模式，充分采用“啟發式”和“參與式”相結合的教學方法。首先，教師在課前預習階段設疑(提出問題)，促使學生思考，復習舊知識，預習新知識；其次，教師在教學實踐過程中采用多媒體和板書相結合的教學方式解疑(解決問題)，并通過對例題和習題的講解加深學生對化工熱力學原理、方法和應用的理解，同時，教學過程中應避免陷于抽象的說教和枯燥的公式推導之中，重點講述化工熱力學知識點的應用條件和物理意義；最后，課堂教學結束后，教師主動與學生面對面交流答疑(探討問題)，并設置思考題讓學生查閱相關資料。通過“設疑—解疑—答疑”的漸進式教學方法達到對關鍵知識點舉一反三的目的，同時，吸引學生注意力，培養學生自主學習能力，提高學生學習的積極性和主動性。
3課堂教學與工程實踐密切結合，培養學生初步的工程觀點
化工熱力學由于理論性較強、基本概念多且抽象，而且本科生在學習過程中接觸科研課題及工程實踐的機會較少，將課堂教學內容與科研課題及工程實踐緊密結合起來，建立“以應用為中心”、“探究式”的特色教學模式，緊密聯系我校在能源化學工程領域(特別是超臨界火電、核電、生物質能、氫能、新型化學電源等方面)開發利用的化學工程實際問題，把學科前沿領域的科研成果帶入課堂，可以使他們強化科研思想、激發聽課興趣、培養創新能力；同時，可以讓學生獲取利用化工熱力學基本原理解決工程實際問題提供思路和方法，培養學生初步的工程觀點。
4考核方式方法研究
傳統的期末一張考卷為準的考試方式不利于學生能力的培養，也不能全面地體現學生對所學知識的掌握程度，為了更加系統全面地評價學生對課程內容的認識情況，我們對課程的考核方式方法進行了改革探索。目前，課程成績總評包括平時成績和期末成績兩部分，其中平時成績包括學生的課堂綜合表現、課程預習、平時作業三個部分，各占10%；期末考試采用開卷方式考試，考試的題目偏重于對知識點的理解和其在能源化學過程中的應用。然而由于該課程的課程內容抽象、計算繁瑣，教學過程中發現仍有部分學生存在畏懼厭學心理，因此，在今后的教學實踐中應考慮進一步激發學生的學習興趣，增強學生的主觀能動性，在課堂教學中引入分組討論，開展導向性的專題研究，將課程內容與能源化學過程(特別是學科動態)相結合，培養學生查閱資料和分工協作的能力，為學生下一步學習專業課程夯實基礎。
5結束語
在《化工熱力學》課程的教學實踐和嘗試中，首先要明確教學內容與主線，打破單一的學生被動聽講的模式，理論聯系實際應用，調動學生學習的積極性和主動性，激發學生對教學內容的興趣，并且在教學的過程中對教學方法進行改革創新，因材施教，為學生下一步學習更專業的能源化學工程知識和從事新能源行業工作奠定扎實的基礎。
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關鍵詞：大學教學 熱力學 基本概念 教學方法
熱力學是一門具有專業技術的基礎課程，但是它又包含了專業課程的特色，是進行后期深入研究學習的理論和基礎，它還有很強的技術性和實用性。熱力學相關的熱力技術和節能環保問題日益凸顯，所以需要在教學中深入教學創新，激發學生自主學習的熱情。本文就如何在教學中引導學生掌握課本知識和應用作出了分析。
一、熱力學的含義與其構架
熱力學是研究熱現象中物質系統在平衡時的性質與其建立能量的關系，以及物質狀態發生變化時與外界相互作用（包括能量傳遞和轉換）的一門學科。因為能量轉變的普遍性，所以熱力研究的成果被運用于各個領域之中。
從宏觀角度來看，熱力學在其的發展過程中，針對其內容可以分為兩個不同的結構體系，首先可以從它的基礎理論來進行講學，其次可以結合所學從實際出發進行應用教學；如果從熱力學的教學體系來劃分，卻可以將其教學劃分為三大點，首先是它的概念，然后是它的運動規律，最后是對它的性質和實際操作進行劃分。
在教學中教師要保證學生對其意義有一定的認知，引導學生掌握熱力學的基本概念，幫助他們重建熱力學的知識構架，要做到這一點就必須要從以下幾個方面入手，進行知識的梳理。
（一）對熱力學的概念進行分析，包括它的公式和運動規律（熱力學第零定律、熱力學第一定律、熱力學第二定律、熱力學第三定律等）
（二）對熱力學的中的基本熱力（包括理想氣體；實際氣體；水蒸氣；濕空氣；制冷工質）性質進行研究分析。
（三）從熱力學研究的實際操作過程中分析計算工質在設備中的數據變化，分析影響能量轉換效率的因素，尋求轉換效果更高的有效途徑。
二、熱力學教學方法
（一）結合實際教學
在教學中對日常生活中的一些熱力學現象，用專業化的熱力學知識進行分析，對其作出科學合理的解釋。通過這樣的教學讓學生充分體會到課堂知識與平常的生活息息相關，促使他們對老師的教學產生濃厚的興趣和學習熱情，以此來達到提高教學效率的目的。如在教學中向學生提出與生活相關的問題：空調與冰箱的工作原理是否相同？等，在課堂上應該做到適時的穿插一些與生活有關的問題，培養學生自主思考的能力。還能在教學中介紹一些熱力學在生活中應用的著名例子，如低溫實驗室的創始人卡末林?昂內斯利用范德華方程式創造出了液態氣體，對人類科學的進步作出了巨大的推動，讓學生在切身體會中感受化工熱力學對實際生活中的指導作用。
（二）加強對基礎理論的教學
熱力學是一門非常嚴謹的課程，又可以說它是完美的學科，因為其理論和公式都是經過認真演算的，因此在教學中要著重對公式和理論進行論述，幫助學生掌握和理解熱力學。
教師上課過程中對基本的概念、含義、公式中的相關數據要做出一定的分析和解釋，讓學生從根本上明白公式所要表達的意義，同時在引用理論和實際例子時，保證它的準確性和代表性，讓學生對熱力學的概念有一個清楚的認識。
公式的演算和推導也不需要將所有的數據都拿出來分析講解，為了減少推導量，只需對影響推導結果的關鍵部分著重講解就行，其他的推導過程可以簡單略過，這樣既保證了課堂進度還提高了課堂教學的效率。
學生必須具備合理運用熱力學公式的能力，由上文可以看出，公式的運用對熱力學的理解是密切聯系的，因此教師在教學過程中一定要幫助學生深入理解公式內涵，引導他們在實踐中應用。
（三）多樣化教學
在教育中教師不僅僅是需要傳授知識還需要引導他們自主去學習，“授人以魚，不如授人以漁”就說明了這個道理，傳統的教學多以“填鴨式”教育進行，僅僅依靠老師通過課本單方面的講學已經無法滿足現代教育的需求，學生在學習過程中需要有熱情才有不斷學習的內驅力，所以在教學中我們要充分的利用多媒體信息技術，做到在課堂外沒有老師進行指導的情況下也能進行自主學習，根據自身的接受度選擇熱力學相關的資料進行學習，對課堂上老師講授的知識進行一個擴充和完善，教師也能通過網絡在線解答學生的問題，拉近師生之間的距離，在不是不覺中營造出了一種良好的教學氛圍。
（四）結合實際教學
熱力學雖然是一門具有很強理論性的專業性學科，但是在生活中，熱力學其實離我們很近，因此教師在教授一些基本概念的時候，可以思考一下是否能舉出與生活相結合的例子以此來幫助學生更好更快的理解和記憶，可以在介紹熱力第二定律的時候，為了讓學生明白熱力傳導的過程，舉出生活中常見的例子，如高壓鍋，煮各種難以煮熟的食物的時候，通過加壓的方法，讓鍋內溫度超過100℃，加速高壓鍋的工作效率，還有熱力過程具有方向性這一特點也能舉出相關例子，如啟動的汽車在沒有外力的作用下，能將車胎轉動的動能轉換成熱能停止下來，但反過來，汽車車輪不可能吸收空氣中的熱能將其轉換成動能再旋轉起來，通過這樣的教學方式，在教授基本理論知識的同時又激發了學生的學習熱情，促進學生的學習，通過實例幫助學生加深對熱力學基本概念的掌握和應用。
（五）研討式教學
確立學生為主體原則進行教學，充分了解學生原有的熱力學知識基礎水平，貼近生活的教學，在進行基本概念的講說時，遵循由易到難、由簡到繁的教學順序，能夠讓學生更好的進入學習狀態，充分調動他們的積極性，提高他們的學習興趣，針對學生個體的差異，進行不同層次的教學。
熱力學具有抽象性的特點，導致學生對其主要問題認識不夠深刻，對它失去了學習的興趣。
三、創新教學的具體內容
1、結合熱點問題
在教學中教師應該結合當前熱工領域的一些備受矚目的問題進行講學，如當前的熱點，環境資源問題、降低能源消耗和日本核電站事故等問題，就此問題在課堂上開展討論，充分調動學生的積極性。同時還能在課上給學生實驗的機會，通過動手實驗更深入的理解問題，分析問題，激勵學生進行自我總結。
2、課堂活動與常規教學相結合
信息技術的飛速發展，教師也應該在現有知識的基礎上不斷完善自我，主動吸收新知識，上網搜集相關信息，在課堂上對書本上的知識進行擴充，對課本材料進行詳細的閱讀，對其內容進行合理科學的規劃，根據最近信息整合調整，將老舊之后的成本知識優化，通過多媒體教學課件為學生提供一個多樣化、多視角的教學信息。
同時對課本中的重點難點要構建相應的練習題型，讓學生在寫作業的時候自主回顧重難點，多布置一些與和生活有關的問題，引導學生自主學習，上課前通過課前提問對舊的知識進行回顧，再導入相關新知識。
3、培養學生解決問題的能力
當代教育要求學生不光要學會學習還要有自主分析、解決、總結問題，在教導熱力學課程的時候，讓學生把這門課程當成需要解決的問題去對待，形成良好的學習習慣。
四、結束語
綜上所述，熱力學在教學中作為一個理論性較強的科目，但是由于它又與實際緊密結合，所以老師在講授知識的時候可以舉出實例，讓學生更為直觀的理解教師所講授的知識，這就要求教師在教學中不斷改進教學方法，培養學生的學習興趣，運用創新的教學方法，不僅有利于學生形成自主行動、思考、分析問題的能力，還有利于在教學中培養學生的認知能力，所以要在課堂教學中將基礎理論結合實際進行教學，讓熱力學的教學變得更為輕松有效，這樣的教學方法不僅僅對熱力學教學具有重大的意義，還能幫助學生學習其他課程。
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關鍵詞：化工熱力學 化學工程與工藝 學習興趣
化工熱力學是一門理論性和邏輯性很強的課程，在學習過程中概念多而抽象，并且非常容易混淆，公式繁多并且推導復雜。這些特點使得學生缺乏必要的學習興趣，造成化工熱力學課程的教學效果普遍欠佳。學生形容其是“一大堆的基本概念，沒完沒了的公式，無窮無盡的計算，是一門“含含（焓）糊糊傷（熵）腦筋”的課程。因此，如何提高學生學習化工熱力學的興趣，使學生能夠掌握基本的熱力學原理，能夠從熱力學的觀點出發解決日常生活和化工過程中的實際問題，培養他們理論聯系實際的能力，是本課程必須首先解決的問題。為此我們進行了一些有益的嘗試。從教材選擇、調整教學內容、改進教學方法、運用生活實例等方面進行了探索，旨在提高學生學習興趣，從而加深學生對化工熱力學基本原理的掌握與應用能力，收到了較好的效果。
一、選用合適各高校學生特點的教材
目前，化工熱力學教材版本較多，有浙江大學朱自強等編著的，有清華大學高光華等編著的，有天津大學馬沛生編著的等。每套教材都涵蓋了化工熱力學的基本教學內容，但又有各自的特點。在教材的選用方面，必須結合高校化學工程與工藝學生的整體素質水平，綜合考慮，不宜盲目照搬。如馮新等主編的化工熱力學教材，在編寫時，始終堅持“從生活中來，到生產中去”的主旨。教材編寫內容始終圍繞“為什么要學――學什么――如何學――如何用”展開。在近三年采用馮新等編著的新版教材后，武漢工程大學化學工程與工藝專業學生對化工熱力學的學習熱情明顯提高，在教學反饋中，多數學生認為該教材緊密結合生活與化工生產實際，如“液化氣成分的選擇”、“以壓縮天然氣為燃料的出租車的里程問題”以及“低溫熱管降服青藏鐵路凍土‘多動癥’”、“化工熱力學與遏制全球變暖的關系”等科學前沿成果。使他們對日常生活中熱力學問題有了進一步的了解，培養了在日常生活中對一些科學問題的分析與思考能力。
二、重視緒論教學，激發學生的學習熱情
在一些課程教學中，緒論部分往往是易被教師忽略的章節。但我們在教學實踐中發現，一個好的緒論就是一盞指路的明燈，學生對一門課程的興趣程度，與緒論講述的好壞，有非常直接的關系。緒論教學不僅可以讓學生詳細了解化工力學課程的歷史發展、學科脈絡和學科意義，更重要的是它能適時地激發起學生的學習興趣，讓學生從總體上初步把握課程的內容和特點，為整個課程開個好頭。我們在教學中，一般會用4節的時間，先入為主，首選向學生提出一些日常生活中常見的熱力學問題與現象，如為什么會有高原反應，為什么鐵會生銹，而生成的鐵銹不會自動變成鐵，為什么化工廠要用這么多的換熱器，核電站究竟怎么發電，與普通火電站有什么異同點？通過一系列的提問，使學生產生聯想，進而引導學生用熱力學的嚴密思維去思考生活中遇到的一切問題。同時結合我校學生剛經過化工廠生產實習的特點，引導學生思考在化工生廠過程中用到哪些經典的熱力學知識，工廠是如何節能降耗的，將重點轉移到更接近實際的系統上。通過4個學時的緒論教學，課后總有很多學生圍著老師表達想法和看法，表現出對化工熱力學學習的極大熱情。
三、多應用聯系生活和生產實際的實例教學，生動教學內容
枯燥的理論知識永遠也吸引不了學生的學習熱情，讓熱力學的知識從生活實踐中來，反過來再指導我們的生產實踐，才能提高學生對該課程的興趣。生動的實例是提高學生學習熱情的良藥。考慮到學生對生產沒有感性認識，課程教學應盡可能用從生活中來到生產中去的實例，并精心設計。如在流體的p-V-T關系一章的教學中，以p-V-T行為與液化氣成分選擇的關系為例，先問學生液化氣的選擇問題。通過引導學生對一系列烷烴p-V-T圖的利用，來解釋為什么天然氣有這么多的優點，但沒有作為瓶裝液化氣的原因，而瓶裝液化氣只能選擇丙烷和正丁烷。另一個例子是汽車用壓縮天然氣的問題。作者鼓勵學生對武漢市正在運行的出租車司機進行用氣經濟情況調查，由于多數司機憑經驗知道加同樣的氣，冬天用氣比夏天經濟，但不知道其究竟是什么原因，通過學生自己向司機的調查與說明，極大地提高了學生的自豪感，深深覺得自己的所學在生活中有用武之地，從而提高了學習的熱情。
四、將現代化教學手段與傳統板書有機結合，豐富課堂氣氛
多媒體教學具有信息量豐富、圖表顯示方便、鏈接轉移自由等優點。但對于化工熱力學課程，從歷年教學經驗和學生反饋的意見看，完全采用多媒體進行教學，并不是最佳選擇。化工熱力學教學中大量的公式及推導，大量的熱力學圖表的集中展示，會使學生大腦高度緊張，而長時間地觀看屏幕，也易使學生產生視覺疲勞，跟不上老師的思路，造成學習興趣下降，反而有損教學的實際效果。
近幾年來的實踐表明，采用多媒體教學和傳統板書教學有機結合的方式，更符合化工熱力學課程的特點，有利于學生的互動，更有利于提高教學質量。通過板書，將相關公式與理論推演一步步詳細列在黑板上，與多媒體相比更利于學生集中精力，跟隨教師的思路進行思考和記錄。此外，利用校園網，開設BBS論壇，對課堂教學平臺進行延伸，方便學生不受時間和空間限制地進行討論和提問，也極大地提升了學生的學習熱情。
盡管化工熱力學的許多內容是枯燥和抽象的，但在長期的教學實踐和反思中，我們通過對教材的選擇、教材內容的優化、教學方式改革，提高了學生對于化工熱力學學習的興趣和積極性，培養了應用化工熱力學的理論和觀點解決化工過程實際問題的初步能力。以后，我們會進一步探索課程改革的方法，為培養寬口徑、厚基礎、復合型的化工高級人才而努力。
參考文獻：
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