工程熱力學的基本概念精選(九篇)
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第1篇：工程熱力學的基本概念范文
論文摘要 結合多年從事化工熱力學教學的經驗，根據化學工程與工藝專業培養方案要求，探討提高化工熱力學教學質量的方法。精選教學內容，使之具有合理性、實用性，達到理論與實踐相結合。加強學科間的溝通與銜接，科學組織教學；引導學生對熱力學性質計算的編程求解，采用雙語教學，加強綜合知識的能力培養；強化實踐環節的訓練，注重學生科研能力的培養；適度引入多媒體教學，提高教學水平和教學質量；改革考核方式，注重學生靈活應用知識的能力。
化工熱力學作為化學工程專業的專業基礎課和必修主干課，是一門理論性和應用性較強的課程，它既要解決化學問題，又要解決工程實踐問題[1]。通過化工熱力學課程的學習，學生能夠掌握化工熱力學的基本概念和理論，利用化工熱力學的原理和模型進行化工過程能量、相平衡及化學反應平衡分析和研究，利用化工熱力學的方法對化工中物系的熱力學性質和其它化工物性進行關聯及推算，解決化工生產和設計中的有關實際問題[2-3]。本課程的基本概念和公式多，理論抽象，計算與公式推導較難，學生系統掌握該課程的內容比較困難， 本文從教材建設和教學實施方法上進行探討，使學生更好地掌握其基本原理和實際應用，培養高素質的化學工程與工藝專業人才。
1 根據化學工程與工藝專業培養方案要求，精選教學內容，使之具有合理性、實用性，達到理論與實踐相結合
化工熱力學的主要任務是使學生熟悉熱力學基本定律在化學工程中的應用，掌握根據熱力學原理求取化工基礎數據和化工過程中熱量與功的計算方法，培養學生應用熱力學基本原理分析解決化工領域中有關問題的初步能力。因此，在制定教學大綱和選擇教學內容時， 將熱力學知識體系分成兩部分：一是流體的P-V-T性質及計算、流體熱力學性質及應用；二是溶液理論、相平衡及應用。對于第一部分，主要介紹氣體和液體的P-V-T性質及計算、流體的熱力學性質計算。要求熟練掌握常用的流體狀態方程及應用計算，學會計算的思路、步驟和方法；掌握利用狀態方程和熱容數據計算流體的熱力學性質的方法，繪制熱力學圖表。第二部分介紹溶液活度系數模型方程以及相平衡理論及其在化工分離中的應用。要求能根據超額吉布氏自由能與活度系數的關系，結合模型方程計算混合溶液的活度系數；掌握相平衡理論在不同條件下的方程表達式及其應用，尤其是超臨界流體在分離中的應用。采用循序漸進、先易后難的方法逐步講解和學習，最后達到融會貫通。使教學內容既要具有合理性、實用性，又能夠充分反映本學科領域的最新科技成果，并與化工生產發展需要相結合。
2 加強學科間的溝通與銜接，科學組織教學
化工熱力學作為一門專業基礎課程， 是在物理化學學習的基礎上，進一步深化熱力學基本概念和理論，將重點轉移到解決工程實際問題上來的課程。因此化工熱力學具有知識的過渡性和很強的理論性、應用性。化工熱力學中涉及到的熱力學基本定律，熱力學函數如焓、熵、內能、自由焓、自由能，流體P-V-T關系的狀態方程等知識，均是物理化學中所學習過的，需要在化工熱力學中進一步深化與應用。
加強與高等數學學科的溝通，解決公式推導計算難的問題。化工熱力學中涉及到很多計算，如流體的P-V-T關系計算、熱力學性質的計算、化工過程能量分析計算、相平衡計算、化學反應平衡計算等，對高等數學知識的運用要求多且較高。應加強與相關的專業基礎課程及專業課程的橫向聯系，做到理論聯系實際。在教學過程中引導學生放開思路，加強理論知識與實踐知識的聯系，將熱力學的有關理論與這些課程的實際應用聯系起來，避免學生認為化工熱力學理論太深、不好學的現象發生。
3 引導學生對熱力學性質計算的編程求解；采用雙語教學，加強綜合知識的能力培養
化工熱力學的計算常涉及較多的公式及參數，計算量大且較復雜，通常需要進行試差、迭代來處理，因而電算在化工熱力學計算中起著不可替代的作用。在講授熱力學性質時，引入陳新志教材中的偏離函數的內容。焓、熵、吉布氏自由能的偏離函數均可以通過狀態方程推導出復雜的表達式，編寫程序，即可以得到結果。相平衡中的計算更為復雜，編程計算大有裨益。實踐發現，編程計算雖然對部分學生有一定難度，但多數學生卻表現出很大的積極性，隨著上機題的完成，計算機應用能力也得到提高。
此外，在教學中注意向學生介紹一些英文專業術語以及科技英語的表達方法，為學生查閱相關文獻打下一定基礎，并推薦原版教材（Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics，J.M. Smith）部分章節給學生閱讀，雙語講解，進一步培養學生的英文閱讀和聽說能力。
4 強化實踐環節的訓練，注重學生實踐能力及科研能力的培養
在實踐教學中，注重培養學生的動手能力，將難懂的知識與實際過程進行關聯，運用所學基本理論解決實際問題的能力，將抽象的熱力學概念和理論具體化，與生產實際聯系起來，以消除學生對熱力學的畏懼情緒，培養實際應用能力。比如我們延伸了實驗內容，在二元汽液平衡數據測定和無限稀釋溶液活度系數的測定實驗中，除測定必要的實驗數據外，還要求學生根據實驗計算回歸出Wilson和van Laar模型方程參數，再比較兩種模型與實測值的偏差大小，并分析原因，從而達到了理論與實踐的結合。另外，還組織感興趣的同學進行創新性實驗研究。隨著生命科學和分子熱力學的發展，生化模型分子（例如含N，N-二甲基甲酰胺DMF和醇的混合物）由于其在生化過程模擬中的重要意義，正引起人們越來越多的注意。為了更深入地了解這些體系的熱力學性質及分子間的作用力，組織學生采用Rose平衡釜測定常壓下二元體系（正丙醇—DMF，正丙醇－異丙醇，異丙醇—DMF）的常壓氣液相平衡數據來關聯三元體系（DMF +正丙醇+異丙醇）的性質，并通過熱力學同一性檢驗數據的可靠性。學生從查閱資料，設計實驗方案，確定原料、試劑及分析方法，到實驗操作，數據處理，并進行整理寫出研究報告。這一過程對學生是一次全面的綜合訓練，加強了理論與實踐的結合。對實驗中遇到的問題老師及時解決，鍛煉學生綜合運用所學知識分析和解決實際問題的能力，強化專業操作技能，同時也加深對溶液理論知識的理解，培養學生的科研創新意識。
5 適度引入多媒體教學，提高課堂教學效果
熱力學抽象、難懂，多媒體輔助教學具有形象、生動、直觀的特點，便于加深學生對問題的理解；同時大大增加了課堂信息量，提高了教學效率，還可免除教師上課時寫板書的勞累，因此多媒體輔助教學還是很有必要的。如在講解化工熱力學中混合物汽液相平衡計算，狀態方程法計算組成、溫度和壓力時，往往非常復雜而且容易出錯，迭代步驟繁多，計算費時費力。如果采用多媒體技術，可以形象生動地展示計算框圖，在程序中采用循環語句，只需要輸入初始的條件就可以很快得到結果。
但使用多媒體輔助手段也有缺點，主要是變換的畫面，雖能形象直觀地闡述豐富生動的信息，但用幻燈片顯示熱力學中公式推導顯得相當機械、呆板，與看書相差無幾，無法體現教師的靈活思路，更無法調動學生的積極性，同時也會影響師生之間的情感交流，結果是學生反映來不及記筆記，聽課時就像看電影，教學效果差，對所學內容印象不深，甚至形成了課下學生借教師課件拷貝的局面。因此，多媒體教學只是教學的輔助手段，不能成為教學的主體形式，多媒體教學優勢并不是在任何課中都能體現出來的。熱力學教學應采用多媒體與傳統板書相結合方式的教學手段，板書與多媒體的優勢才能相得益彰，提高學生學習興趣，拓寬學生思維空間，更好理解化工熱力學內容。
6 改革考核方式，注重學生靈活應用知識的能力
考試是教學過程和教學成果的檢驗，它往往成為教學過程的指揮棒，因此考試內容及方法的改革是教學改革的重要組成部分，也是教學改革的重點和難點。根據熱力學課程的教學實踐，要求學生全面閱讀書籍，在歸納整理的基礎上，使知識系統化，找出學習中存在的問題，再集中解答。由于化工熱力學的理論性強，大量模型方程難以記憶，閉卷考試要花費較多的時間和精力去記憶公式，難免疏虞理解和應用，或本末倒置，顧此失彼。因此采用了開卷考試，考試的目的在于使學生對教材體系有個全面的理解，突出重點和實用性，善于靈活應用。而且整個試卷均采用英語出題，這就加大了熱力學題的難度，有些學生對英文句子不理解或不懂得專業詞匯，導致答題南轅北轍。部分學生懷著僥幸心理，想依賴考場上翻書籍蒙混過關，但因課程知識的復雜性，突擊過關是不現實的。因此開卷考試，擴大了學生的閱讀量，注重學生融會貫通的能力。
參考文獻
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第2篇：工程熱力學的基本概念范文
關鍵詞：工程熱力學;雙語教學;課程體系
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）33-0069-02
隨著我國本科教學水平的不斷提高和國際化交流與合作的廣泛開展，就業市場對本科畢業生的知識結構和外語應用能力有了新的要求，專業外語應用能力成為21世紀國際化專業人才的必備專業素養，直接影響本科畢業生的就業趨向和未來發展。[1-4]我國教育部對本科生的雙語課程教學十分重視，2001年教育部在《關于加強高等學校本科教學工作，提高教學質量的若干意見》中提出，要采用英語等外語進行公共課和專業課教學，要求各高校在三年內開設5%～10%的本科雙語課程。[5]2005年，教育部在《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》中又指出：要提高雙語教學課程的質量，繼續增加雙語教學課程的數量。2007年，教育部在《關于進一步深化本科教學改革，全面提高教學質量的若干意見》中指出，要鼓勵開展雙語教學工作。教育部2004年8月開始試行的《普通高等學校本科教學工作水平評估方案》中，雙語教學被列為主要評估點之一。雙語教學的水平已經成為衡量高等學校辦學水平的一項重要指標。我國高校在本科生課程雙語教學的實踐過程中，近年來取得了實質性的進展，也突顯了課程體系構建不合理、重點內容設置不當、教材建設相對滯后、雙語教學師資不足、雙語學習氛圍較差、課程考核評價方法有待改革等問題。為了使“工程熱力學”在校級精品課程的基礎上進行雙語教學，需要對“工程熱力學”雙語教學的課程體系進行合理構建和重點內容進行設置，以期把該課程建設成為高質量的雙語教學課程，為提高本科畢業生的整體質量和英語應用能力奠定良好的基礎，以適應國家化人才市場的需要。
一、“工程熱力學”雙語教學的課程體系構建與實施
“工程熱力學”作為能源、環境、機械、化工等大類工科專業的專業基礎課，兼有理論性、實踐性和工程性，它起到承上啟下、從基礎課程到專業課程的橋梁作用，是本科生專業課程體系中不可或缺的骨干專業基礎課，在上述專業本科生的培養過程中具有重要的核心地位。“工程熱力學”課程內容具有概念多、基本理論抽象、富含哲學思維和理念、工程應用領域廣泛等特點，要實現該課程的高質量雙語教學就要對該課程體系進行合理構建，為保證教學效果奠定良好的基礎。該課程經過多年的建設、教學改革和教學經驗的積累，已成為校級精品課程，在教師團隊建設、師資英語水平、多媒體課件及相關網絡資源、課堂教學方法及課程評價方法等方面均具有良好的條件，為“工程熱力學”雙語教學課程體系的合理構建做了較為充分的準備。“工程熱力學”課程教學團隊認真研究了國內高校開設雙語課程的案例，確定了“工程熱力學”雙語教學課程體系主要由教學模式、教學團隊、教學內容（如課程大綱、授課計劃）、多媒體課件、課堂教學實施、多層次啟發式教學方法、網絡資源、課程成績評價方法等內容組成，認為教學模式、教學團隊和教學團隊是保證“工程熱力學”雙語教學質量的關鍵因素。
雙語教學模式對課程體系的構建起到關鍵性影響，首先要確定雙語教學模式。近年來我國高校開展的雙語教學模式主要可概括為全外語型、混合型和部分外語型三種。
（1）全外語型。采用外文教材，直接用外文授課。這種模式要求師生均應具有較高的外語水平。
（2）混合型。采用外文教材，混合外文與漢語授課。與全外語型相比，學生較易掌握課程內容，適合學生接觸雙語教學的初級階段，也適合多數任課教師的外語水平。
（3）部分外語型。采用外文教材，用漢語講授。這種模式適合外語知識和接受能力較弱的生源。結合“工程熱力學”課程多年的教學實踐，結合現有的師資英語水平和學生的實際英語水平，建議對“工程熱力學”采用混合型雙語教學模式。
教學團隊是實施“工程熱力學”課程體系的人力資源保證，教學團隊的建設是關鍵。經過多年的建設，“工程熱力學”課程已形成了年齡結構、學歷層次、學緣結構等較為合理的教學團隊。老教師具有豐富的教學經驗，青年教師具有較高的英語應用水平，為“工程熱力學”雙語教學的實施提供了良好的師資力量。
教學內容是一門課程知識面寬窄、程度深淺、系統性完善度的體現，也是體現課程整體質量的重要組成部分。“工程熱力學”在建成校級精品課程的過程中，在教學大綱、教學計劃、課程的重點和難點、多媒體課件制作和網絡資源建設等方面積累了豐富的素材與資源，為“工程熱力學”雙語教學的教學內容規劃與設置奠定了扎實的基礎。
在上述條件下，“工程熱力學”課程教學團隊經過認真調查研究，并結合現有的師資條件、課程教學資源、學生的實際英語水平構建了“工程熱力學”雙語教學的“三段一改”課程教學方法，“三段”即課前階段、課堂教學階段、課后檢驗階段;“一改”即改革課程考核和評價方法。現就“三段一改”課程教學方法的實施構想簡要介紹如下：
（1）課前階段。課前階段所做的工作重點是確定雙語教學模式、選定中文教材和外文教材、編制中英文教學大綱和授課計劃、確定課程的主要知識點和重點與難點內容、制作多媒體課件、建立習題與思考題庫，并將教學大綱、授課計劃、多媒體課件和習題與思考題庫在學校的畢博網絡平臺開放，供學生結合各自的時間、興趣和特點進行課前預習與課后復習。教師在課堂講授前預習要求，以保證學生的預習效果。
（2）課堂教學階段。課堂教學階段是將課程內容傳授給學生。授課語言采用中文和英文，英文講授不低于50%。教學方法采用啟發式、討論式、課堂提問等方式激發學生的學習興趣。多媒體課件分別有中文和英文版本，課程的重點內容有中英文對照。課堂教學針對不同英語水平的學生分為三個不同層次，即最高層次、平均層次和低層次。最高層次要求學生以英文教材和英文多媒體課件為主，作業用英文完成;平均層次要求學生以中文教材和英文多媒體課件為主，英文教材為輔，對課程的主要內容能用英文和中文同時掌握，作業以中文為主;低層次要求學生以中文教材和中文多媒體為主，英文教材和英文多媒體為輔，對課程的重點內容能用英文理解和掌握，作業可全部用中文完成。課堂教學的目標是以平均層次為主要教學對象，逐步積累經驗后過渡到以高層次為主。
（3）課后檢驗階段。課后檢驗階段主要包括課程作業批改、網上答疑和討論、課程實驗等環節，不僅可以檢驗課堂教學效果，鞏固課堂講授的知識，還可以檢驗學生對知識點的掌握情況，積極征求學生對本課程教學的意見，及時發現教學過程中出現的問題，改進教學方法，提高教學質量。
（4）改革課程考核和評價方法。雙語教學的課程考核和評價方法應考慮到雙語教學的特點，把英語的應用能力作為課程成績的重要組成部分，把學生的英語作業、課堂英語提問和交流納入課程平時成績，并加大平時成績的權重，以引起學生對英語應用能力的重視，激發用英語思考和學習的主動性，保證雙語教學質量。
因此，合理構建雙語教學的課程體系，由任課教師在課堂教學中分層次加以有效實施，并提高學生的自主性和積極性，可確保雙語教學取得較好的教學效果。
二、“工程熱力學”雙語教學重點內容的設置與教學要求
“工程熱力學”雙語教學重點內容的合理設置是保證“工程熱力學”雙語教學質量的重要組成部分，重點內容的設置應該基本與中文教學的內容相同，同時應吸納經典英文教材中的新概念和工程應用，與國際先進水平接軌，滿足人才市場的國際化要求。“工程熱力學”的內容可分為基本概念和理論、工程應用、常用圖表三大部分。結合該課程教學團隊多年教學經驗的積累，建議將如下內容作為“工程熱力學”雙語教學的重點內容：
在基本概念和理論方面，主要包括：熱力系如閉口系、開口系、絕熱系、孤立系;狀態參數如壓力、溫度、比容、內能、焓、熵、火用;熱力過程如可逆過程、準靜態過程、不可逆過程;熱力循環如正循環、逆循環;不可逆因素如溫差傳熱、摩擦耗功、自由膨脹;熱力學基本定律如熱力學第零定律、熱力學第一定律、熱力學第二定律、熱力學第三定律;不同形式的實際氣體方程;熱效率、制冷系數、火用的概念、常見形式能量的火用、火用效率、火用損失、生成焓、理論燃燒溫度、平衡常數、相對濕度、含濕量、干球溫度、濕球溫度、露點溫度、馬赫數;卡諾定理、孤立系統熵增原理、克勞修斯不等式;卡諾循環熱效率，一般熱效率表達式等。[6， 7]
在工程應用方面，主要包括：實際應用案例，氣體動力循環如狄塞爾循環、奧托循環;制冷循環如空氣壓縮制冷循環、蒸汽壓縮制冷循環、噴射式制冷循環、吸收式制冷循環;蒸汽動力循環如郎肯循環、再熱循環、回熱循環;燃氣-蒸汽聯合循環;燃料電池;燃料電池-燃氣-蒸汽聯合循環等;濕空氣的加熱、冷卻與干燥等。
在常用圖表方面，主要包括：水蒸氣表、水蒸氣焓-熵圖、常用制冷工質的熱物性圖表、濕空氣的焓-含濕量圖等。
上述內容是不同層次學生必須掌握的“工程熱力學”課程內容基本知識點，對不同層次的學生，主要體現在英語應用能力的要求不同。最高層次同學能夠熟練閱讀英文原版教材和相關的英文資料，能在課堂上用英語與老師和同學進行流利口頭交流，在課后能用英語完成作業，熟練地應用英文多媒體課件進行課后復習;平均層次同學能讀懂上述內容相關的英文原版教材內容的相關內容，能用英語在課堂上與老師和同學進行交流，能用英語寫作部分作業題，能用英文多媒體課件進行課后復習;對低層次同學，能基本看懂英文原版教材中上述相關課程內容，基本能用英語在課堂上與老師和同學進行溝通，掌握上述課程內容的英文詞匯和表達方法，能看懂英文多媒體課件中的上述課程內容。在雙語教學中要強調學科的專業性，絕不能把雙語教學變成專業外語教學。
三、結論
合理構建“工程熱力學”雙語教學課程體系和設置課程內容知識點，采用“三段一改”的教學方法，改革課程考核與評價方法，對不同層次的學生提出不同的英語應用能力要求，把學科內容作為課程教學的重點，并在實際教學過程中不斷總結經驗，改革教學方法，有望使“工程熱力學”雙語教學的教學質量不斷得到提高，把“工程熱力學”建成高水平的雙語教學示范課程。
參考文獻：
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[5]胡煒，蔣.高校雙語教學實踐初探[J].改革與開放，2010，（18）：
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第3篇：工程熱力學的基本概念范文
關鍵詞：大工程觀；熱物理基礎；教學內容；工程專業；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2012）36-0300-04
自20世紀70年代以來，世界性的新技術革命對工程活動產生了巨大影響，工程活動對知識技術、能力綜合的需要達到前所未有的程度。從動力生產、能源節約、環境保護以及工業生產過程本身特點來看，工程專業學生應該具備合理用能、節能和環保的意識并懂得其基本的技術，而熱物理基礎課程的內容是合理用能及節能理論中的最基礎與核心的部分。因此，作為介紹熱能的有效、合理的利用和轉換、傳遞技術的熱物理基礎課程，不僅應是大工程觀下能源動力類專業高等工程教育中的重要理論基礎課[1～2]，而且也應是21世紀所有大工程觀下工程專業學生的公共理論基礎課。
高等工程教育 [3～4] 的熱物理基礎課程教學是培養具有熱物理工程技術的“大工程觀”要求的高等工程人才的唯一途徑。因此，熱物理基礎課程和教學的改革占據著“大工程”培養觀的重要地位，在大工程觀下高等工程技術人才的培養方案中，熱物理基礎課程體系是整個工程專業課程體系的基礎，應首先進行改革，為整個培養具有大工程理念的高級工程技術人才打好基礎。
一、熱物理基礎課程體系現狀分析
（一）熱物理基礎課程特征分析
在中國，熱物理基礎課程一般指《工程熱力學》與《傳熱學》兩門課程。同時，由《工程熱力學》與《傳熱學》組成的《熱工學》、《熱工基礎》或《熱物理學》也屬于熱物理基礎課程的范疇。高等數學與大學物理是熱物理基礎課程的前續課程。對于工程專業而言，高等數學與大學物理是基礎中的基礎，很多學不好熱物理基礎課程的學生，主要是因為高等數學基礎知識或者大學物理基礎不扎實所造成的[5-6]。《工程熱力學》是一門較完善的課程，已形成較完整的理論體系，并具有完整的理論結構和實際應用內容。《工程熱力學》課程中的基本概念和理論基礎是熱力學工程實際應用的基礎，若基本概念和理論基礎沒掌握好，必然導致不能熟練推導出數學公式，從而會致使熱力學工程實際應用學習的難度大大增大，甚至會使得學生產生厭學的情緒。與《工程熱力學》不同，《傳熱學》的公式很多是來自于實驗的歸納整理，需要記熟背熟。《傳熱學》主要是使用其原理或知識進行分析，而《工程熱力學》主要是推導計算。兩門課程的共同特點是必須大量做思考題和習題，才能真正掌握，熟練應用。
（二）熱物理基礎課程體系存在的問題
與大工程觀背景下工業先進國家的熱物理基礎課程教學相比較，還有較大的差距，主要表現為[7]：（1）輕視實際、脫離實際；（2）人才培養的熱物理知識結構體系不夠完善，面向實際的熱物理工程訓練不足，與企業聯系不夠緊密；（3）辦學方向面向熱物理工程不夠，教學模式和教學方法陳舊，文化陶冶過弱，專業教育過窄，功利導向過重，共性制約過強等。
二、大工程觀下熱物理基礎課程體系構建
針對目前中國高等工程教育中熱物理基礎課程教學存在的問題，其改革思路是：以“大工程觀”教育理念為指導，以理論教學與實踐教學結合為基礎，以熱物理與其他課程交叉滲透為依托，以熱物理工程的實踐性與培養學生的創新性為核心，以具備合理用能、節能和環保能力的培養為主線對工程專業的熱物理基礎課程進行適應性改革，探索大工程觀背景下工程專業熱物理基礎課程改革新途徑（如下頁圖1所示）。
（一）大工程觀下熱物理基礎理論課程體系構建
1.統籌規劃，合理安排工程專業熱物理基礎課程體系結構和內容。（1）研究適應各大類工程專業學生培養需要的熱物理基礎課程結構和內容。根據各大類工程專業學生培養所需要熱物理基礎知識的不同，各大類工程專業可分成三大類：1）熱物理基礎課程是該類型專業的重要技術基礎課；2）熱物理知識是某一大類中部份專業的技術基礎，而對另一些專業則關系則要遠一些（工業設計）或者熱物理知識是某類專業（如材料成型與控制工程）中的某一方向（如鑄造、焊接）的主要技術基礎課但與另一些方向（如真空技術及設備）關系較遠；3）熱物理知識與該大類專業的主干技術無直接的關系。因此，可針對此三大類工程專業開設不同結構和內容的熱物理基礎課課程，并可分為高學時（必修）的《工程熱力學》和《傳熱學》、中學時（必修與選修）的《工程熱力學》、《傳熱學》或者《熱物理學》和少學時（必修與選修）的《熱物理學》等三種。對于同一大類中的不同類型專業在教學內容上還可有所不同側重或以專題形式作適當補充。對于中學時（必修與選修）的《工程熱力學》、《傳熱學》或者《熱物理學》；和少學時（必修與選修）的《熱物理學》，應強調理解基本概念，掌握方法，而不深究公式的推導，通過典型問題的分析，達到舉一反三的目的。（2）熱物理基礎課程的相互滲透和相互融合。由于熱物理基礎課程的內容是相互滲透、密切聯系的，必然存在交叉、重復部分。經過綜合分析，可對那些有益的或是討論角度不同造成的重復內容進行謹慎處理（如有些內容壓縮，而有些內容則須加強）。其處理原則是：既要考慮課時的有效利用，又要保持熱物理基礎課程之間的銜接和層次。（3）拓寬熱物理基礎課程的工程應用，增強與工程專業的聯系。熱物理基礎課程在工程實際中有廣泛的應用，在教學過程中，應突出地反映這一特點。從兩個方面著手，首先把每個教學單元劃分為基礎篇和應用篇，基礎篇著重掌握基本概念、定律，應用篇則力求培養分析能力，采用點面結合的方法。所謂點，就是講清某單元基礎知識在工程實際或專業課某方面的應用，其中包括一定數量的例題或習題；所謂面，則是針對教師的科研、技術開發課題或科技論專題討論，綜合所學的知識。學生對這種教學方式反映熱烈，覺得學有所用。（4）更新熱物理基礎課程內容，適應現展要求。近代工程技術的發展給本科《傳熱學》教學帶來了巨大的變化，《工程熱力學》的教學內容也不同程度地存在類似的情況。例如，二十年前的本科生教材很少有關于火用 分析方面的內容，而現在這個狀態參數已經被廣泛接受并用來分析工程設備過程的能量利用情況。
相對于《傳熱學》，《工程熱力學》的國內外教材的內容顯得似乎過于穩定，近年來出版的教材中新技術的概念介紹極少。比如，當前中國的長期能源問題已經十分突出，為保護環境，執行可持續發展的方針，在“十二五”規劃教材上，《工程熱力學》應該對新的、先進的能源利用方式（聯合循環發電、氫能利用、燃料電池、分布式發電和熱電冷三聯供、新能源發電等等）有適當的反映。超臨界和超超臨界循環是傳統燃煤汽輪發電機組提高經濟性與環保性的有效途徑，也是近年來國外燃煤火電廠的重要發展方向及中國要積極研發的方向，在熱物理基礎課程新教材和今后的教學中也應有相應的地位。如在這方面予以充分重視，在熱物理基礎課程新教材和今后的教學中注意揚棄舊的思想、研究方法及其內容，利用一定學時介紹各學科的新方法、新內容，努力使教學內容適應現代科技的發展趨勢。
2.熱物理基礎課程與其他課程交叉滲透。（1）熱物理基礎課程與物理課程的交叉。熱物理基礎課程中的部分內容與大學物理中的熱學存在重復。大學物理中，熱學內容總學時數為12～14學時，且熱力學兩個定律只安排6學時。由于物理學主要解決“是什么”、“為什么”的問題，而熱物理基礎課程主要解決“做什么”、“怎么做”的問題，因此在熱物理基礎課程中，應著重討論熱力學系統與環境（外界）相互作用的形式；熱平衡態與準靜態過程的矛盾與統一；熱力學中如何延拓力學中的力、位移、功、熱力學能概念；為什么要討論可逆過程，如何由不可逆過程抽象出可逆過程概念，熵是如何引入的，為什么要定義一個熵函數等等。（2）熱物理基礎課程與流體力學課程的交叉。例如，《傳熱學》的對流換熱部分，有大量的邊界層和繞流理論，是重復流體力學的內容。又如，流體力學和熱力學中都有氣體在管道、噴管中流動的理論。經過綜合分析，可以對那些完全重復內容予以削減，或者進行謹慎處理，但要保持熱物理基礎課程與流體力學課程之間具有較好的銜接性。（3）整合出新型熱物理課程。為適應不同類型專業的需要，可以開設出一些綜合性的、新的熱工類課程。無論是能量轉換、熱量傳遞還是質量傳輸，都存在如何提高轉換效率、傳遞效率和節約能源的問題，其中的關鍵是要減少過程的熵產（或不可逆損失）以及強化傳遞過程。為此，可開設一門綜合《工程熱力學》、《傳熱學傳質學》和《流體力學》的新課——例如可稱之為《工程裝備熱流設計與優化》。如果關于“優化”的內容能具體結合一些工程專業過程中的具體問題，那么這樣的課程就會受到相關專業的歡迎。
（二）大工程觀下熱物理基礎實驗課程體系構建
從熱物理基礎課程發展歷史來看，實驗研究和數學物理方法是并行發展、相互補充、相互促進的；而從教學角度分析，實驗是鍛煉學生動手能力，培養學生理論聯系實際和解決問題能力的重要環節。如何完善和合理組織實驗內容將直接影響課堂教學的效果。為此，在熱物理基礎實驗教學中突破以往的傳統模式，以配合理論教學、鞏固課堂效果為目的，以培養應用型人才為目標，改革實驗教學方法，加強實驗室建設，有效地發揮了實驗室的功能。
1.科學設置熱物理基礎課程實驗項目。實驗室應成為理論聯系實際，培養學生動手操作能力的場所。為滿足這種功能，應增加熱物理基礎課程實驗學時，增設熱物理基礎課程實驗項目，并相應設置演示實驗（包括課堂演示）、驗證性實驗、應用性實驗以及設計性實驗。演示、驗證性實驗是不可缺少的內容，可幫助學生理解抽象概念，印證熱物理基本理論和基本定律，鞏固課堂學習內容，熟悉各種儀器設備及其操作規程，培養嚴謹的科學態度。應用性、設計性實驗則是一般實驗的一個飛躍，其作用更多的是為了培養鍛煉學生的綜合能力，引導他們的縱向和橫向思維以及創新思想。這樣，通過多方面、多層次循序漸進的實驗過程，以求達到掌握基本技能和提高應用能力的目的。
2.合理組織熱物理基礎課程實驗。以往的熱物理基礎課程實驗模式，大多是學生根據實驗指導書給出的原理和步驟等，機械地照搬硬套，做完實驗、寫出實驗報告。這樣既束縛了學生的積極性、創造性，也不能滿足能力訓練的要求。針對弊端，可對熱物理基礎課程實驗方式進行合理組織。根據不同實驗的性質，有的安排預習，在實驗開始前由指導教師提出問題，讓學生回答解決方法，以此評定預習成績；有的則讓學生分組，自己動手組裝實驗臺，做完實驗后集中評議，對比優劣，公開評定成績；設計性實驗則完全拋開指導書，代之以設備說明書、實驗任務和要求等，讓學生自己擬定實驗方案，發揮學生的創造力。
3.更新熱物理基礎課程實驗設備和內容。隨著科技的進步和學科的發展，熱物理基礎實驗的技術和手段也更加完善，內容不斷推陳出新。要適應這種發展，不能僅僅依靠學校的撥款。在有限的財力、物力條件下，調動教師積極性，自行研制、設計新實驗，改造原有設備，開發新項目。例如，可以自行設計改造對流傳熱過程阻力實驗的微機采集和處理系統、熱管換熱器試驗臺等項目，這樣既可節省大量的經費，鍛煉了教師隊伍，又可保證學生能夠在實驗中學習新知識、新技術，開拓視野。
4.制訂嚴格合理的考核制度。實驗成績的好壞，應有一個合理的考核方法。以往的考核大多以實驗報告為依據，而實驗報告中大部分內容是從實驗指導書上照抄的實驗目的、原理、步驟等，考核成績不能反映學生的實際水平和能力以及相互之間的差別，影響了學生學習的主動性和積極性。為此，可制訂一套考核方法，分為紀律情況和學習態度、預習程度、操作和解決問題能力、實驗結果、實驗報告等多項考核內容，貫穿了整個實驗過程，每項內容按10分制評定成績，在統一印制的學生實驗卡上反映出來，這樣能促使學生在實驗的各個環節都認真對待，可提高實驗效果。
三、結論
時代在前進、教育在發展、教學工作在改革，包括教學內容也應改革，與時俱進。作為熱物理基礎，一方面為大工程觀背景下各類工程專業學生學習后續專業課等提供預備知識；另一方面通過實驗、測試技能訓練，提高學生運用理論分析和解決工程實際問題的能力。
從教育改革的發展趨勢和培養本科層次的工程技術人才的角度來看，理論與實際相結合，強化技能訓練、培養學生的技術應用和開發能力應是技術基礎課的重要任務。在大工程觀下工程專業熱物理基礎課改革過程中，兼顧知識結構和能力培養兩個方面，使之成為由基礎到專業、從理論面向應用的橋梁，確保培養的工程人才具備工程知識能力、工程設計能力、工程實施能力、價值判斷能力、社會協調能力和終身學習能力。
參考文獻：
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第4篇：工程熱力學的基本概念范文
關鍵詞:農林高校;熱工基礎及流體力學;課程教學;實踐創新
當前，在“綠色發展理念”深入人心的時代背景下，農林類高校迎來了很好的歷史發展機遇;同時社會和企業對農林類專業人才的需求更加重視質量，對人才的知識深度、廣度和對專業基礎課、專業特色課核心知識的實踐運用能力，均提出了更高要求。提高機械設計制造及其自動化專業學生林業裝備系統總體及其子系統技術的掌握程度，拓展學生在林業裝備系統上運用專業基礎課、專業特色課中核心知識的科研能力，是農林類高教工作者面臨的共同課題［4］。
1課程教學剖析
1．1課程內容
“熱工基礎及流體力學”這門課程是機械設計制造及其自動化專業的一門綜合性專業基礎課，是后續液壓與氣體傳動、泵與風機、林業機械等專業及特色專業課的重要基礎。課程目標包括:掌握工質的熱力學性質、熱力學第一定律、第二定律、熱工轉換的規律和理想氣體的熱力學過程，學會基本的理論分析與計算方法;通過對熱量傳遞的三種基本方式、導熱基本理論、對流換熱基本規律、黑體輻射基本定律等內容的學習，使學生具備對基本的傳熱學問題進行分析和總結的能力;掌握流體的主要物理性質和流體靜力學的基本理論知識，學會流體上的作用力分析，能夠推導流體動力學方程的連續性方程和伯努利方程，針對黏性流體，能對管內流動狀態進行判斷;能夠對“傳熱學”“工程流體力學”的實驗結果進行分析和解釋，通過實驗數據綜合分析工程中的現象及問題，并得到合理有效的結論。總體來看，本課程講授內容包括工程熱力學、傳熱學以及工程流體力學三大板塊的內容，是在高等數學、大學物理、理論力學、材料力學的基礎上進行深化學習，拓展到實際的工程問題，所以本課程不僅理論性強，而且工程應用性也很強;與機械設計制造及其自動化專業其他課程相比，該課程涵蓋了本應三門獨立開設的課程內容，知識難點聚集、微積分公式眾多、三大知識板塊思維跨度大、學生融會貫通掌握難。但是，學生對課程內容的掌握程度直接影響后續專業特色課程的學習情況。
1．2教學思路
目前，本課程總學時為48學時，理論授課42學時，實驗授課6學時。三大板塊的教學內容多，理論授課課時較少，矛盾突出:(1)學生由固體學科切換到流體學科的學習需要較長適應期;(2)課程中較多章節內容抽象，且涉及大量公式推導及專業的概念鋪墊，加之為了跟上教學進度教學內容更新較快，學生普遍反映課程難度較大;(3)教學內容和后續專業及特色專業課內容銜接性不夠緊密;(4)從內容的充實性和課程的結構上來看，“熱工基礎及流體力學”這門課程的教學內容已經滿足要求，但是對接林業機械領域最新技術，強化學生創新思維方面，當前的課程建構仍無能為力;(5)由于本課程的學習不涉及具體的機械裝備系統，使得同學們對本課程在專業中的地位認知不足，學習積極性欠佳，這些現狀使得提升教學效果難度較大。針對上述課程特點及教學現狀，結合農林類高校“機械設計制造及其自動化”專業的實際情況，制定了如下教學思路:(1)授課時，使學生從機電系統、固體力學等學科的思維中切換出來，將空間觀測法跟同學們探討透徹，基于空間觀測法開展“熱工基礎及流體力學”的課程教學。(2)在教學大綱中刪除過于抽象、應用面較窄的教學內容，深入講解與后續“液壓與氣體傳動”“泵與風機”“林業機械”等課程關聯度較深的內容，為專業及特色專業課的學習做好扎實鋪墊。(3)結合在林業機械領域與“熱工基礎及流體力學”緊密關聯的科研經歷，探索寓教學于科研、科研反哺教學的授課模式，強化同學們對“熱工基礎及流體力學”在“機械設計制造及其自動化”專業里占有重要地位的基礎認知，顯著提升同門們自愿學習、自主學習的熱情。(4)注重思維方式、終身學習意識的培養。教學過程中注重切入問題角度的講解，使得同學們在明白問題的同時更養成學習思考問題方法的習慣;從固體學科到流體學科是一個較大的跨越，在跨越的過程中，使同學們樹立終身學習意識，為以后培養同學們提出、解決林業機械領域學科前沿性、熱點性問題的能力打下堅實基礎。
2課程構建探討
在“碳達峰、碳中和”的硬性發展要求及“綠水青山就是金山銀山”的發展理念加速推進的浪潮之下，農林高校“機械設計制造及其自動化”專業的畢業生在高等教育系統中的地位不斷提升，所以基礎專業課程構建更需獲得與之地位匹配的重視。一方面，基礎專業課課程構建要體現基礎知識的深度和廣度;另一方面，內容要很好銜接并服務于核心專業課、特色專業課，為學生后期畢業設計、研究生科研深造做好鋪墊。
2．1課程內容深度銜接核心專業課
“林業機械”是南京林業大學“機械設計制造及其自動化”專業的核心專業課，內容涵蓋林業動力、整地、清理、苗圃、造林、撫育、保護、防火、采伐、采摘、智能化等機械。其中，和“熱工基礎及流體力學”專業基礎課相關的包括動力、清理、保護、采摘等板塊。林業動力機械(包括泵、風機)涉及“工程熱力學”中熱能和機械能之間的轉化問題，同時也涉及“工程流體力學中”可壓縮混合氣體壓強、溫度變化和裝置的動力匹配問題;林業清理機械涉及“工程流體力學中”不可壓液態水在管道內部的流動，在霧化器內的流態分布、出口后霧化粒徑分布等復雜多相流問題，如圖1所示;林業保護機械中噴霧射程、噴霧穿透涉及“工程流體力學中”可壓縮流體空氣的外部流動及耦合風場、霧滴的多相流動問題，如圖2所示;林業采摘機械中，基于負壓的采摘系統涉及可壓縮流體空氣的管內流動問題。從銜接核心專業課的角度來看，一方面，農林類高校“熱工基礎及流體力學”這門專業基礎課程應該深耕“工程熱力學”和“工程流體力學”，而“工程流體力學”應該是重點中的重點;另一方面，也好兼顧課程內容的完整性，“傳熱學”也要適度調整。
2．2匹配三大板塊關系，優化課程結構
建議協調、平衡三大板塊的課時占比，同時明晰課程內容的內在邏輯關系，在此基礎上進一步優化課程結構。在“工程熱力學”(熱能的間接應用)板塊中，我們將實現熱力學能向機械能轉化的媒介稱之為“工質”，媒介一般是“單一氣體”或者“混合氣體”，熱力學第一定律、熱力學第二定律、工質熱力學性質及理想氣體的熱力過程等課程內容和專業核心課程林業機械吻合度較好。“工程流體力學”中，對流體的終結性定義是“抓不起來的物體”，一般性的定義是“氣體和液體”的總稱，但課程內容中流體基本概念的鋪墊、流體靜力學、流體運動學、流體動力學及黏性流體等課程內容都是基于不可壓的液體，同為流體，但氣體和液體的性質及研究重點相差甚遠，“氣體”這種流體相關課程內容的缺失為后續專業核心課程的學習帶來很大知識結構缺陷。“傳熱學”(熱能的直接應用)中，對導熱、對流傳熱(混合傳熱，主要是流體和固體之間)、輻射傳熱的基本原理、工程應用等課程內容做了比較詳細的講解，但是后續專業核心課程對傳熱學中的知識需求很少，僅僅在脈動燃燒技術這一研究領域有所涉及。總體來看，不管是“工程熱力學”中的“工質”，還是“工程流體力學”中的“氣體”，再或者“對流換熱”中的“流體”，其中“氣體”是課程的“最大公約數”，也是和林業機械這一專業核心課程相關的“最大公約數”。鑒于此，“工程熱力學”教學內容總體上可以維持不變，部分章節可以簡化，不重要的知識點減少不必要的推導，側重理論、公式概念的理解和應用，這樣可省出一部分課時。總課時不變的情況下可以合理縮減“傳熱學”的課時，對輻射傳熱只做一般性介紹;考慮到相似原理在流體力學的試驗研究中也有重要應用，可以在這里對相似準則進行深入講解，省出較多課時。將“工程流體力學”放在最突出的位置，省出來的課時分配給這一部分;增加可壓縮流體“漩渦勢流理論”“相似理論中的量綱分析法”、包括氣體動力學中“擾動在外空間流場中的傳播”及“管內氣體的流動”等內容，以匹配林業機械核心專業課。
2．3樹立自主學習、終身學習意識
目前，流體力學板塊中關于可壓縮流體的課程內容匱乏，教學中會鼓勵同學們在MOOC上尋找優秀資源進行線上學習，使同學們樹立自主學習意識。通過工程流體力學板塊，我們在體力學的范疇內將研究運動的方法由拉格朗日法提升到歐拉法，這是一個顯著的改變，也是重要的進步，通過這一步，有助于培養同學們的終身學習意識。
結語
第5篇：工程熱力學的基本概念范文
（1）調查方法問卷調查．（2）調查對象調查對象分兩部分，一部分是化學系的本科四年級學生，另一部分是化學系的教師．（3）調查資料的匯總和分析對學生部分的調查資料由牟鵬用Excel匯總、整理，對教師的調查資料由陳偉使用Word完成．最后的統計分析由陳偉完成．
2調查結果
我們在化學系隨機挑選了5位教師和20位大四學生進行了問卷調查，調查結果如下．表中數據均表示選某項的人數占總人數的比例，教師和學生分開統計．
2．1教師調查結果
（1）您認為學學物理的意義是什么？A．專業課的前導課程B．培養學生邏輯思考能力C．讓學生了解自然科學，提供背景知識D．培養物理學家E．毫無意義（2）與您曾經所學的專業以及現在的教學、科研對大學物理的需要相比，您覺得大學物理的學時數／周應是多少？（3）您曾經所學的專業需要大學物理中哪些方面的知識？A．力學B．熱力學C．氣體動理論D．電磁學E．光學F．量子物理G．相對論（4）您現在所從事的教學、科研工作需要大學物理中哪些方面的知識？A．力學B．熱力學C．氣體動理論D．電磁學E．光學F．量子物理G．相對論（5）教師給出的大學物理的各項內容與化學類專業的緊密程度鑒定．
2．2學生調查結果
2．2．1應用化學（1）您認為學學物理的意義是什么？A．專業課的前導課程B．培養學生邏輯思考能力C．讓學生了解自然科學，提供背景知識D．培養物理學家E．毫無意義（2）您覺得您學的大學物理課時數與您現在的學習對大學物理的需求相比結果怎樣？A．少了B．剛好C．多了D．不知道或其他（3）大學物理的哪些內容對您在專業學習、工作方面有幫助？A．力學B．熱力學C．電磁學D．光學E．近代物理F．其他2．2．2化學工程與工藝（1）您認為學學物理的意義是什么？A．專業課的前導課程B．培養學生邏輯思考能力C．讓學生了解自然科學，提供背景知識D．培養物理學家E．毫無意義（2）您覺得您學的大學物理時數與您現在的學習對大學物理的需求相比結果怎樣？A．少了B．剛好C．多了D．不知道或其他（3）大學物理的哪些內容對您在專業學習、工作方面有幫助？A．力學B．熱力學C．電磁學D．光學E．近代物理F．其他
3總結
3．1定義大學物理
A：專業的前導課程，對大學物理的需求程度很高，專業課可能會直接用到大學物理的某些方法、概念和規律．大學物理B：為相關專業提供背景知識、思維方法．在專業學習中，可能會間接用到大學物理的某些方法、概念，比如使用儀器時，了解儀器的相關原理等．化學類專業屬于大學物理A，可以選用有一定深度的教材．
3．2大學物理的各項內容與化學類專業的緊密程度
第6篇：工程熱力學的基本概念范文
一、合理安排課程教學內容
卓越計劃分校內學習和企業學習兩個培養階段。四年制本科采用3+1校企聯合培養模式，即3年在校內學習，累計1年在企業學習、實踐和畢業設計。因此，卓越工程師班的學生在學校學習時間比其他專業少。我校輕化工程專業的物理化學課程課時為80，所學內容中，化學熱力學、化學平衡、化學動力學和電化學等章節知識與學生在大一階段學習的無機化學課程中的內容有所重復。因此有的教學內容應以復習為主，不宜講解得面面俱到。如在講授熱力學第一、第二定律章節時，可以把這兩章的知識框架結構介紹給學生，包括理論的提出、理論的延伸及理論的應用。其中理論的提出屬于難點，特別是熱力學第二定律;理論的延伸主要體現在熱力學定律在實際條件(如恒容、恒壓等)下的進一步具體化，此過程涉及大量計算公式及結論;理論的應用是對熱力學定律在實際過程(主要為單純PVT變化、相變化以及化學變化)中的計算。從而使學生對熱力學第一、第二定律的知識既有宏觀的印象，又認識到物理化學課程中遵循的實踐理論實踐認識過程，這樣可為以后章節的學習奠定基礎。而對于以前沒有學習過的章節，則應強調基礎知識和理論產生的意義，簡化理論的推導過程，注重理論的適用條件，加強理論知識的應用實例。這樣的安排有利于學生把握知識的重點和難點，提高學習興趣，充分發揮其主觀能動性。
二、緊密聯系專業的教學
物理化學課程的學習為以后專業課程的學習打下理論基礎。但單純地講授物理化學課程知識而不與專業相聯系，就會讓學生覺得學習這門課程沒有意義。因此應將輕化工程專業的專業課程知識滲透到物理化學課程的教學過程中，讓學生意識到物理化學課程對以后專業課程學習的重要性。所以，物理化學課教師應了解輕化工程專業的相關專業課程，與專業課程教師溝通交流，把一些專業知識與物理化學課程知識相結合。我校輕化工程專業卓越工程師培養的專業課程中，染整工藝原理助劑化學染料化學等課程與物理化學課程中的化學動力學、表面活性劑、膠體與界面化學等章節內容相互聯系。教師在講授時就可以把這些專業課程中的典型實例與物理化學課的基礎知識點相結合，讓學生明白只有掌握物理化學的基礎知識后才能將專業課程學好。如在講授化學動力學章節時，可以聯系染整工藝原理課程中棉織物的染色工藝過程的實例，簡單介紹棉織物的染色包括練漂、燒毛、退漿、煮練及染色工藝過程。其中染色過程包含對溫度、pH值、反應時間、染料濃度、助劑等工藝參數的控制，而這些工藝過程的控制其實是染料分子與棉纖維化學反應動力學的控制，教師就可以引出反應動力學速率方程、影響化學反應動力學的因素等知識。
三、與工程人才培養目標相結合
物理化學課程一直以來被稱為理論化學，以抽象的理論、復雜的推導和繁瑣的計算為特點，是一門既難教又難學的課程。如果在講授中從理論到理論，只注意基本概念的講解、數學推導及計算，這就完全脫離了卓越工程師的培養目標。因此，為了把學生培養成具有工程意識、工程素質和工程實踐能力的應用型人才，教師在講授時，應根據理論的邏輯性和內容的關聯性，恰當地引入科研項目、企業生產工藝與過程以及實驗教學等實踐性環節相關內容，以激發學生的學習熱情，培養學生發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力。如在講授表面現象章節中的接觸角知識時，可以根據楊氏方程得到:cos=s-g-s-ll-g。式中:為接觸角;s-g為固氣界面張力，s-l為固液界面張力;l-g為液氣表面張力。當s-gs-l、90時，固體表面潤濕，為親水特性;當s-gs-l、90時，固體表面不潤濕，為疏水特性。教師可以通過如何將棉織物整理成拒水面料課題進行工程實例講解。由于棉纖維表面大量的羥基基團使s-gs-l，因此90，棉布具有親水特性。在棉織物的拒水整理課題中，可以通過在整理液中加入有機硅類WP-107A和有機氟類AG-480整理劑，使棉織物的表面形成有機硅和有機氟類的物質，從而使s-gs-l、90，這樣就使棉織物具有拒水性能。這樣的教學加強了學生對工程實踐的理解，同時也使學生學會了如何將物理化學知識運用到實踐中去。
四、設計具有工程實踐特色的綜合實驗
輕化工程專業卓越工程師強調學生工程實踐能力的培養，而物理化學課程屬于基礎化學課程，更多的是注重基礎理論的學習。如何在基礎化學課程實踐教學中培養學生的工程實踐能力?筆者認為，在物理化學課程的實驗中開展具有工程實踐特色的綜合實驗項目，一方面，可以將理論聯系實踐，加強學生對基礎理論知識的理解和認識;另一方面，可以培養學生的工程能力和素養。例如，我們設計了改性活性炭材料的制備及對染料分子的吸附動力學研究綜合實驗。該實驗項目包含材料的制備及改性研究、染料分子的吸附動力學研究、數據的處理及分析等過程。通過該實驗項目的實施，讓學生將所學的物理化學知識運用到實踐中，鍛煉了學生的材料合成能力以及儀器操作與測試分析能力;同時也使學生學習到染料廢水的處理方法，為今后在企業工作建立清潔生產的理念。
第7篇：工程熱力學的基本概念范文
1核心課程體系的構建
1.1核心課程體系構建的原則
欽州學院開設化學工程與工藝專業有良好的機遇,同時也有多方面的挑戰。要辦好欽州學院化學工程與工藝專業,貫徹學院打造五大品牌專業的精神,需要從緊密聯系北部灣區域經濟建設方面著眼,努力辦出具有石化特色的化學工程與工藝專業,重點建立一套緊密結合石化下游產業鏈、注重過程開發和工程實踐能力培養的核心課程體系。在核心課程設置方面,確立夯實專業基礎、強化工程意識、注重實驗技能、拓寬專業口徑,注重石化特色的原則。 所謂化工過程,主要包含分離過程和反應過程兩種過程。與這兩種過程緊密相關的一系列化工類課程共同構成了化工類課程的核心。按照“門數適宜,重點突出,相互支撐,形成一體”的要求,選擇化工熱力學、分離工程、傳遞原理、反應工程和化工工藝學等五門理論課以及與這五門理論課相關的化工專業實驗課作為核心課程,建設具有石化特色化學工程與工藝專業的核心課程體系,全力打造化學工程與工藝這一品牌專業。在這五門理論課程中,分離工程和反應工程分別研究各類分離過程和反應過程,它們構成了化工過程課程最核心的部分。化工熱力學是化工過程研究、開發和設計的理論基礎,是化學工程的重要分支之一,與化學反應工程、分離工程關系密切。化工熱力學的核心價值在于研究過程進行的方向和限度,為分離過程和反應過程提供相平衡、反應平衡數據,并對化工過程進行熱力學分析[1]。反應工程是與工程實際緊密聯系的課程之一,它廣泛地將化工熱力學、化學動力學、流體力學、傳熱、傳質以及生產工藝、環境保護、經濟學等反面的理論知識和經驗綜合于工業反應器的結構和操作參數的設計和優化中[2]。
分離工程是化工專業基礎課程,講述的是如何將混合物進行分離與提純的學科。作為專門研究分離方法的分離工程課程對學生工程素養的培養有很重要的作用。該課程闡明了化工分離過程的本質規律,重點研究分離方法的工業化途徑,設備設計放大效應,最優分離路線的工業化,及最優操作條件。在選擇具體分離方法時,不僅要考慮技術上的可行性、經濟上的合理性,而且要考慮能耗、環保、設備放大和開發成本等諸多問題[3]。傳遞原理旨在研究化工動量、熱量及質量(俗稱三傳)的傳遞現象,用一種統一的觀點來處理三種傳遞現象,并研究動量、熱量和質量傳遞之間的類似性,是研究分離機理、分離效率和宏觀反應動力學的基礎理論,同時也是反應器放大研究的基礎理論之一。與化工熱力學不同,傳遞原理是一門探討傳遞速率的課程,它對過程開發、過程設計、生產操作、優化控制及過程機理研究都有重要的使用意義[4]。化工工藝學重在工藝過程的分析,即在特定條件下,進行分離過程、反應過程的比較選擇、整合優化。化工工藝學是大學基礎化學、化工熱力學、化工動力學、反應工程、分離工程等專業基礎可和專業課的綜合運用。化工熱力學和傳遞原理旨在加強專業基礎,化工專業實驗、反應工程和分離工程重在強化工程意識,化工工藝學拓展了專業適應面,可以突出石化特色。
2核心課程體系的優化
為了保障以上核心課程體系的順利實施,建議結合欽州學院化學工程與工藝現有的教學計劃,從下面幾個方面作出適當的調整。
2.1加強數理基礎教學力度,適度拓展
新世紀的工程人才必須有熟練應用數學、科學與工程等知識的能力,有進行設計、實驗分析與數據處理的能力。在兩年的教學實踐中,學生普遍反映數理基礎不夠扎實,一些數學問題不知所云,比如熱力學計算中要應用迭代法求解狀態方程、精餾過程計算、反映工程中的偏微分方程求解等等,問題大都源于數學基礎較薄弱。因此建議加開線性代數、運籌學、概率論與數理統計、數值計算、C程序語言、數學物理方法,流體力學等數理和計算機基礎課程。多所兄弟院校也早就開設了這些基礎課程。線性代數和運籌學的開設可以解決反應器設計過程的優化問題;概率論與數理統計是實驗數據處理和理解反應工程中一些基本概念的基礎;數值計算和C程序語言兩門課程是工科學生重要的基礎課程,加開這兩門課程也是落實我校化學工程與工藝專業培養計劃中對學生計算機水平的要求,對學生的就業能力的提高有好處;數學物理方法和流體力學是傳遞工程等課程的基礎,加開這兩門課程可以大大的提高學生工程數學能力,為就業和進一步深造打下更堅實的數理基礎。考慮到Matlab在科學和工程計算領域的突出作用,建議開設Matlab在化工中的應用的相關課程[5]。化工熱力學和化工原理是反應工程的基礎,故將化工熱力學和從第四、五學期調整至第三、四學期;化工原理和反應工程兩門課程共同構成了化學工程最核心的部分課程,將化工原理從第四、五學期調整至第二、三學期,反應工程從第三學期調整至第五學期,也是考慮到化工原理是反應工程的基礎。同時,將計算機模擬與仿真刪去,將其中的知識分散到加開的MATLAB在化工中的應用和數值計算這兩門課程中。從上表2中還可以看出,加開的課程中,突出了數理課程的基礎,同時,適度的拓展經濟和計算機相關的課程,也增加化工制圖和電工學等實踐性較強的課程,這對培養學生的工程實踐能力是必不可少的。
2.2整合化工專業實驗
為了整合學院教學資源,最大限度地利用現有的一切教學設備,建議從各門化學工程與工藝核心課程的專業實驗中選出一些經典的、與石化行業緊密相關的進行重新編排,單獨設置一門大學化工基礎實驗課程,分成三個學期展開教學。另外,考慮到傳統的化工專業實驗教材以單一驗證實驗為主,無法滿足新世紀綜合素質人才培養的要求,可將化工實驗按由淺入深的原則劃分成驗證型實驗、設計型實驗和綜合型實驗三個層次。盡量精簡驗證型實驗,增加設計型實驗和綜合型實驗。可以從教師的一些科研項目中選出一部分讓學生參與,將這些項目設計成設計型或綜合型實驗,這樣,通過學生的親身體驗科研過程,培養了正確的科研習慣,為學生的就業和進一步的深造打下好的基礎。
第8篇：工程熱力學的基本概念范文
化工原理系列課程包括：理論課、實驗課、生產或仿真實習和課程設計四個環節。其中化工單元操作過程設計方法、操作原理及其計算是理論課程教學的重要內容，而迅速準確地進行工程計算是課程設計的基礎，所以組織好化工原理理論課程教學是落實化工原理整體教學的關鍵。目前，化工原理主要授課內容：流體流動、流體輸送機械、非均相物系的分離和固體流態化、傳熱、精餾、吸收、萃取、干燥等單元的基本概念、原理和工程計算方法，而通用過程模擬軟件中幾乎包括所有常見的化工單元基本模塊，在講課過程中，教師可以在講授基本原理后，使用軟件中的相關計算模塊對其工作特性進行模擬展示。東南大學化學化工學院肖國民、李浩揚等，利用Fluent、Aspenplus軟件應用于講授和解決“三傳”問題。其中利用Fluent軟件，對固定床反應器進行動量模擬，結合反應動力學模型和對流傳熱模型等，研究反應器內一氧化碳與硝酸二乙酯偶聯反應，從而獲得反應器內速度、溫度和各物質濃度的分布情況，模擬結果與實驗數據吻合良好。這一過程給學生清晰的展示了：不僅固定床反應器內部的“三傳”均和反應的進行程度相輔相成，而且若想準確計算、設計或優化一個單元操作過程，實驗情況與計算模擬必須相互反饋，相得益彰。利用Aspenplus軟件對二苯基甲烷二異氰酸酯換熱器進行設計和工程開發，與傳統的換熱器設計計算方法相比，結果具有可靠性高、計算用時少、繪圖快、和各專業集成效應強等優勢。通過對甲醇—水精餾過程模擬，說明該軟件可用于質量傳遞方面的計算。教學實踐證明，該方法不僅可以全面反映塔內物料組成、質量分布狀況等工藝計算結果，而且還可通過系統內置板式塔或填料塔的各種塔內件參數，得到塔結構詳細設計，另外學生還可以通過改變模擬計算條件，綜合考察各因素對分離效果的影響，便于教學。中國石油大學（華東）化學工程學院劉相、王蘭娟利用軟件：Mathcad、Aspenplus和AutoCAD與傳統的課程設計相結合的教學方式，簡化繁瑣的計算過程，強化學生的工程意識和制圖規范，使化工原理課程設計逐步走入規范化軌道。中國石油大學（華東）化學工程學院孫蘭義，張月明等，選擇烯烴分離裝置作為研究對象應用于化工原理課程設計教學之中，利用Aspenplus、ProII獲得了最佳回流比、理論板數等重要數據，計算機教學的引入為化工原理課程設計教學注入了新的活力。江蘇技術師范學院化學與環境工程學院張春勇，鄭純智等利用Aspenplus軟件在流體流動和輸送機械、傳熱、精餾、吸收與脫吸中應用，在教學過程中使學生看到的都是工程實例，充分踐行了理論聯系實際這一教學原則。嘉興學院生物與化學工程學院韋曉燕，譚軍等，山東科技大學化學與環境工程學院張治山、高軍[21]等將Aspenplus過程模擬系統有目、有步驟地應用于化工原理系列課程教學，通過單元模型操作型問題、實際案例分析和課程設計三個階段的訓練，使學生加深對化工單元設計的理解，達到培養“知識”+“能力”型人才的目的。另外，北京石油化工學院化學工程系葛明蘭，李翠清等和安陽大學化工系李安林，張換平等將ChemCAD軟件應用與化工課程設計和簡捷精餾模型，青海大學化工學院李曉昆，張宏等將ECSS軟件應用在板式精餾塔工藝計算中。華南理工大學化學與化工學院鄭秀玉，李瓊還將過程模擬系統應用于化工仿真實習教學的改革與實踐當中，取得了寶貴的教學經驗。實際工程問題的解決方案通常是多方面因素綜合，且呈非線性關系作用的結果，解答需要經過多次運算與討論分析。如操作型計算，盡管與設計型應用的原理是一樣的，但是因為思考問題的角度不同，使得此類問題復雜、靈活，綜合條件的選擇計算不是一次完成，而是需要多次試算，反復迭代，加之公式復雜，計算步驟繁多，計算量很大。模擬軟件的應用是解決這類問題行之有效的捷徑，既幫助學生加深了對各化工單元的認識與理解，又培養了他們解決實際工程問題的能力。
2在化學反應工程、分離工程教學中的應用
化學反應工程和化工分離工程皆為化學工程與工藝專業本科生必修的專業基礎課程。其主要研究內容的共性為過程開發、工藝設計以及實際生產操作過程中遇到的工程問題。在化工生產過程中，化學反應是生產的核心，而分離過程則是其前的原料凈化和其后的產品精制，一般來說分離裝置的費用占總投資的70%以上。過程模擬系統中，基本上包含了教學過程中所包含的各式反應器模型，另外系統還集成了用戶自定義模塊，用戶可根據實際需求二次開發反應器模塊子程序。而對于化工分離過程的模擬無論是從可模擬介質的種類和塔器的形式上，還是從模擬結果的精度上，都堪稱化工模擬技術發展的代表。如：在AspenPlus中用于模擬所有類型的多級汽-液、液-液平衡為例，其計算分為簡捷、嚴格法兩種。簡捷法計算單元模塊庫有三類：簡捷法精餾設計、簡捷法精餾核算和石油簡捷蒸餾。嚴格法計算單元模塊庫有六類：嚴格精餾、復雜塔嚴格精餾、石油嚴格蒸餾、基于質量傳遞速率蒸餾、嚴格間歇蒸餾和嚴格液-液萃取，每一類單元模塊庫中又有多個以進料、加熱器（冷凝器）和側線物流等不同組合形式，如：嚴格精餾不僅可用于兩相(汽-液)計算，還可用于三相(汽-液-液)計算，即可模擬：普通蒸餾、吸收、再沸吸收、萃取、再沸萃取、抽提、共沸精餾、平衡和反應比例控制蒸餾等工藝過程，而石油嚴格蒸餾庫中就有近50種形式可選，所以過程模擬系統不僅可以滿足化工分離工程課程主要內容的需要，而且對其后繼石化、煉化等工藝課程，也有較大的幫助。天津科技大學王彥飛，朱亮等采用教學內容與AspenPlus軟件相結合以提高教學質量，討論環氧丙烷水解絕熱連續攪拌釜式反應器模型的多解性，在課堂上非常快速直觀的讓學生清楚了解多定態現象以及產生的原因，有助于學生對反應過程的理解，并通過軟件使用可以回答，“如果改變某些條件，那么對于結果有哪些影響？”這樣的問題。南京化工職業技術學院化工系戴斌，徐宏利用化工過程模擬系統ChemCAD二次開發工具，在SO2轉化反應器的工藝設計上，通過使用VBA語言編程，實現有復雜反應動力學方程的反應器工藝設計。變換不同的SO2轉化工藝條件，計算得到與之對應的反應器體積，從而為裝置技改、去瓶頸和優化提供依據。上海應用技術學院吳錫慧，郁平等對化學反應工程教學改革和實踐，在實驗中引入AspenPlus軟件強化計算機應用，提高了學生們的設計和綜合分析能力。該軟件也正被學生用在大學生化工設計競賽、畢業設計和科技創新等環節。天津大學化工學院李士雨，齊向娟給出了應用ChemCAD模擬軟件更新分離過程教學內容的初步方案包括：分離過程熱力學、自由度分析的原理和方法、單級平衡和多級平衡模擬計算等。得出：無論從國內外化工分離過程教學內容的更新趨勢上看，還是從工業界對分離過程教學內容需求的變化上看，在分離過程教學內容中增加計算機模擬分析方法是大勢所趨。華東理工大學化工學院李偉，朱家文等采用模擬軟件ProII在化工分離習題課上，同時改變熱力學方法、閃蒸條件、壓力等，完成不同條件下的多種閃蒸計算。進行丙烯精制塔精確計算可對塔操作參數進行多方案計算和比較，實現整體優化；通過調節操作參數實現產品的純度和塔的能耗比較，在其之間建立量化概念，這對于思考許多分離基本問題是十分有益的。江蘇石油化工學院朱建軍、林西平等利用AspenPlus軟件對醋酸與乙醇催化反應精餾塔進行模擬，回流比、進料組成、進料位置等對醋酸與乙醇收率的影響進行了分析，結果表明：運用AspenPlus軟件可以有效、快捷、方便地模擬脂化反應精餾過程，結果可靠,精度高。江漢大學化學與環境工程學院吳宇瓊將AspenPlus軟件引入分離工程課程及實驗教學中。通過演示軟件操作錄像、學習模擬經典實例等方法，使學生迅速掌握并使用軟件，借此求解泡、露點及塔板數等。廣西大學化學化工學院秦祖贈，葛利等利用ProII對膨脹器的氣體加工裝置進行模擬，福建農林大學材料工程學院盧澤湘，范立維等利用AspenPlus對甲基叔丁基醚(MTBE)的催化反應精餾工藝進行模擬，并進行教學演示和講解。著重在混合物熱力學性質的計算、多組分平衡分離過程計算上，真正做到了“嚴格計算”。同時指出軟件對化工熱力學、化工設計等課程的學習也會有較大的幫助，連續三年化工專業本科生對過程模擬系統的學習興趣調查中“，學習興趣強烈”的分別占到總人數：72.8%、83.2%、86.8%。將過程模擬系統應用于化學反應工程教學，避免了大量計算公式推導、復雜數值計算等問題，可以在少用課時的情況下，盡量全面地展示化學反應工程的核心內容。多組分多平衡級分離的嚴格計算，是設計分離設備和優化操作過程的必要計算手段，也是化工分離工程教學的主要內容。使用過程模擬系統，在進行MESH方程推導及基本算法介紹的同時，使得塔的精確計算和將熱力學中相對獨立的知識運用到具體的分離過程中，解決其工程實際問題成為可能，并且可以對塔的操作參數、分離要求和設備投資、運行費用等問題進行分析計算，極大地提高了學習的深度與廣度，使學生更加主動積極，綜合分析和解決實際工程問題的能力明顯提高。
3結語
第9篇：工程熱力學的基本概念范文
關鍵詞：傳熱學；教學改革；教學方法；考試方式
作者簡介：田娟榮（1976-），女，陜西渭南人，北京京北職業技術學院建筑工程系，講師。（北京 101400）
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）01-0077-02
“傳熱學”是研究由溫差引起的熱量傳遞規律的科學，與工程熱力學、流體力學并稱能源動力的三大支柱[1]。傳熱學課程是高職高專院校建筑設備工程技術專業的一門非常重要的職業基礎課程，是從事通風空調、供熱及鍋爐設備工作的高等技術管理和施工安裝技術人員必須掌握的基礎理論知識，具有很強的應用性。本文針對該課程的特點和在教學中存在的問題，并結合自己的教學實踐及教學體會，對傳熱學課程的教學改革做了探討和總結。
一、“傳熱學”課程的特點和教學中存在的問題
1.課程的特點
“傳熱學”課程雖然屬于職業基礎課，但其不像流體力學和工程熱力學那樣系統嚴謹完備且偏重理論，而是一門發展中的應用性極強的基礎課程，同時傳遞現象的理論分析又涉及到許多數學理論與方法，如導熱微分方程是數學物理方法課程中的三大偏微分方程之一[2]。傳熱學課程為學習后繼的專業課程提供必要的理論基礎和分析解決工程問題的能力。傳熱學課程的內容多且散，各部分內容相對獨立，連貫性差；同時圖表及經驗公式、半經驗公式較多，且難以理解與記憶，這給學生的學習帶來了一定難度。因此，如何提高傳熱學課程的教學質量，加強能力培養，是目前一個迫切需要解決的問題。
2.課程在教學中存在的問題
（1）課程內容的設計未突出“高職”特色。現有的高職傳熱學教材，仍然采用傳統的教材編寫模式，側重知識的系統性和邏輯性，沒有形成清晰、完整的技能培養體系。大部分傳熱學教材在內容上與本科教材并無太大區別，理論性很強，公式推導很多。同時教師大都采用傳統的教學方法，使傳熱學課程偏向于介紹原理和公式推導，最后套用公式解題。另外，因為在推導過程中要用到很多高等數學的知識，而高職學生高等數學基礎較差，所以學生感覺課程推導太多，太難，無從理解，從而喪失了學好這門課的信心。還有些學生認為這些原理和公式推導根本沒有用，從而不愿去學習。總之，目前傳熱學課程內容的設計只重視了高等教育“高”的一般特性，而忽略了“職”的特色，使高職教育以應用能力為主線這一本質要求落不到實處。
（2）教學方法和教學手段不能滿足高職教育的要求。傳熱學課程理論性強、公式多，歷屆學生都反映課程難度大。以前在本課程的教學當中，主要采用傳統的教學方法，教師講學生聽，學生基本不參與教學活動，教學內容主要根據傳統教材的章節順序一一講授。這種教學方法是以灌輸學科知識為宗旨，把學習理解為封閉在書本上知識的獲得過程，過多倚重接受學習，忽視發現學習、探究學習和行動學習在人的發展中的價值，忽視社會經驗的獲得和實踐能力的形成。事實證明這種教學方式不能滿足如今高職教育的要求，對該課程的教學改革勢在必行。
（3）考試方式太單一。目前，傳熱學課程的考試方式大都采用閉卷考試的形式。這種考試方式也存在著很大的問題。因為該課程中有大量的經驗公式，特別是對流換熱這部分內容，大部分公式都是經驗公式，而且往往對同一個問題又有好幾個公式可供選擇，加之這些公式較為復雜，若讓學生將這些公式熟記，這根本不可能，而且也沒有必要。因此，閉卷考試時這部分內容的命題將面臨很大難度，最后將不得不將這些內容刪除，這樣使考試命題范圍必然受到很大的限制。如果采用開卷考試的形式，又可能使學生過于依賴課本，考前不做復習，考試中遇到問題不獨立思考，而是急于翻書找答案，使考試達不到應有的目的。因此，單一的考試方式已不適合高職教育的人才培養宗旨。
綜上所述，認真分析目前傳熱學教學中存在的問題，對現行傳熱學課程的教學內容、教學方法、教學手段和考試方式等內容進行改革勢在必行。
二、教學內容的改革
教學內容的改革是教學改革的核心。為了突出“高職”特色，本課程采用了項目化教學方式，以職業崗位所需的基本技能為依據來設計課程內容，向著學時縮短、注重應用、內容更新等方向發展。講授的內容系統、注重經典知識的講解和現代科學技術應用與發展的結合。根據實際工程的施工需要，將課程分為五個學習項目，供學生學習。五個學習項目分別為管道保溫層設計計算、換熱器設計計算、換熱器校核計算、空調房間的負荷計算和冷庫圍護結構隔熱計算。每個學習項目又分為若干個學習情境。由于高職學生畢業后大部分從事施工工作，所以在力求講清基本概念及數學模型建立的基礎上，簡化或省略一些與今后工作聯系不大的數學推導過程，而將重點放在這些知識點的應用上。教學中結合補充傳熱學的最新研究成果、研究方法和日常生活和工業生產中的各種傳熱學問題，增加學生的感性認識、擴大知識面和提高解決實際問題的能力，突出高職教育以應用能力為主線的培養目標。
為了使學生對傳熱學課程的教學內容、教學進度有一個全面的了解，根據實際教學情況，自編了傳熱學教學補充材料。補充材料包括課程標準、教學計劃、習題與思考題、復綱、實驗及實訓指導書與任務書等。
三、教學方法和教學手段的改革
1.教學方法改革
在教學過程中，結合課程特點，根據不同的教學內容實施特色的教學模式，分別采用了項目教學法、課堂講授法、分組討論法、自學指導法等多種形式。
（1）項目教學法。全部學習內容根據傳熱學的五個學習項目展開，通過師生共同實施一個完整的項目工作而進行教學活動。在項目教學中，教師處于主導地位，學生處于主體地位，人人參與創造性實踐活動，注重完成項目的過程性；學習過程成為學生在項目中實踐的過程，理解和把握課程要求的知識和技能，體驗創新的艱辛與樂趣，培養分析問題和解決問題的思想和方法。
（2）案例教學法。根據本課程的教學內容，選用提高學生對實際工程問題的處理能力。在教學過程中，緊密聯系課程的教學內容和學生的專業方向，選用實際工程案例及學生在生活中熟悉的傳熱現象作為范例進行教學，創造逼真的教學情境，使學生感受到傳熱學領域跟自己的實際生活息息相關，努力地激發學生學習傳熱學的興趣。例如有人將一碗熱稀飯置于一盆涼水中進行冷卻，為使稀飯涼得更快一些，你認為他應該攪拌碗中的稀飯還是盆中的涼水，為什么？冬天，新建的居民樓剛住進去時比住了很久的舊樓感覺更冷，為什么？同樣的室內溫度，為什么夏天在室內穿短袖就可以了，而冬天卻要穿毛衣呢？通過這些問題的提出，學生開始對傳熱學知識感興趣，而且感覺傳熱學知識的應用無時不在，無處不在。學生通過對這些問題的思考和討論，會提出很多問題，老師通過回答問題會自然地引入傳熱學的基本內容。
（3）分組討論法。分組討論法是雙向交流的教學方法，它可以激發學生就所要討論的問題進行積極地思考，提高學生的思維能力和認識水平。組織學生分組，小組成員之間交流對工作任務的認識，分組按照討論方案進行工作任務的學習，最后小組派代表進行匯報答辯，進行自評與互評。
通過學生與學生之間的交流培養團體合作精神，通過學生與教師的交流促進了師生關系，通過學生的大膽發言提高學生的口頭表達能力和增強心理素質，通過引導樹立對立面，鼓勵學生勇于質疑，提出自己的新觀點，促進學生的創造性思維的發展，從而進一步深化素質教育[2]。
（4）自學指導法。對于傳熱學的發展現狀、傳熱學在各個領域中的應用概況及當前存在的問題等內容，可以安排學生進行自學。一般提前將題目布置給學生，學生通過上網搜索或在圖書館找資料學習，來完成學習任務。最后再講自己總結的內容與小組成員進行交流討論，小組進行總結，派代表進行匯報。通過自學指導法，引導學生學會科學的學習方法，培養學生自主學習的能力。
2.教學手段改革
在教學過程中注意現代教學技術手段的應用，給學生營造一種立體的、全面的、動態的學習情景，借助多媒體技術，使抽象的概念具體化，復雜問題簡單化，讓學生易學易懂，激發學生學習的積極性、主動性和創造性。但是，純理論推導的部分采用多媒體課件的效果并不理想，雖然信息量很大，但接受下來的不多，課后又無筆記可查。因此，在講解一些理論推導等理論性很強的內容時，仍然采用傳統的板書教學。板書教學條理性強，還可以以提問的方式刺激并調動學生積極參與課堂教學活動。這種多媒體教學與板書結合的方式深受學生的歡迎。
四、考試方式的改革
全面、合理、客觀、嚴格的考試內容和考試方法，也是提高教學質量的一種手段。合適的考題、恰當的考試方式，可以較準確地檢測學生掌握所學知識和應用能力提高的情況，也可以促使學生在考前更好地按教學要求進行復習，而且還可以較客觀地檢驗教師的教學效果，對整個教學狀況有一個客觀、科學的評價[3]。為此，我們設計了“全方位多層次”的考核辦法。課程成績以100分計，其中平時成績占20%，設計性實驗、討論匯報等占30%，期末成績占50%。平時成績中，作業、小測驗占10%，課堂提問、互動占5%，學習態度、紀律占5%。
對于期末考試，如果采用傳統的閉卷考試形式，則會使教師的出題范圍受到很大的限制。因為傳熱學課程中有大量的經驗公式，這些公式不可能也沒必要讓學生死記硬背，但若閉卷考試，這部分內容就不太好出題。如果采用開卷考試，則很多學生就會認為考試很簡單，沒有從思想上重視考試，對于一些基本概念、基本原理也不去詳細復習，考試時過于依賴教材，反而導致及格率偏低。這樣學生對于基本概念、基本原理的掌握也非常不利。針對以上分析及傳熱學課程的特點，筆者認為采用“一頁紙開卷”的考試形式最佳。也就是教師在考試之前給每個學生發一張蓋有公章及教師簽名的A4紙，學生在復習過程中可以在這張紙上寫上公式等任何自己認為對考試有幫助的內容，在考試時可將這張紙帶入考場參加考試。采用“一頁紙開卷”的考試方式，教師出題范圍不受限制，又為學生節省了大量死記硬背公式的時間，同時還有助于學生對課程重點知識的總結、歸納和篩選。
五、結語
通過幾屆學生的試驗表明，傳熱學課程按照上述方法改革之后取得了良好的教學效果。學生通過學習，可以熟練掌握傳熱學課程的基本理論知識，為后續專業課程奠定了堅實的理論基礎，同時，學生的實踐知識、計算機應用能力、團隊協作能力及自主學習能力等都得到了綜合鍛煉，滿足高等職業教育的人才培養目標。
參考文獻：
[1]李敏,李湛.工程熱力學與傳熱學多媒體應用分析[J].理工高教研究,2004,(1):101-102.
