工程熱力學(xué)的基本概念精選(九篇)

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第1篇：工程熱力學(xué)的基本概念范文

論文摘要 結(jié)合多年從事化工熱力學(xué)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)化學(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)方案要求，探討提高化工熱力學(xué)教學(xué)質(zhì)量的方法。精選教學(xué)內(nèi)容，使之具有合理性、實(shí)用性，達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合。加強(qiáng)學(xué)科間的溝通與銜接，科學(xué)組織教學(xué)；引導(dǎo)學(xué)生對(duì)熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算的編程求解，采用雙語(yǔ)教學(xué)，加強(qiáng)綜合知識(shí)的能力培養(yǎng)；強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，注重學(xué)生科研能力的培養(yǎng)；適度引入多媒體教學(xué)，提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量；改革考核方式，注重學(xué)生靈活應(yīng)用知識(shí)的能力。

化工熱力學(xué)作為化學(xué)工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和必修主干課，是一門(mén)理論性和應(yīng)用性較強(qiáng)的課程，它既要解決化學(xué)問(wèn)題，又要解決工程實(shí)踐問(wèn)題[1]。通過(guò)化工熱力學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握化工熱力學(xué)的基本概念和理論，利用化工熱力學(xué)的原理和模型進(jìn)行化工過(guò)程能量、相平衡及化學(xué)反應(yīng)平衡分析和研究，利用化工熱力學(xué)的方法對(duì)化工中物系的熱力學(xué)性質(zhì)和其它化工物性進(jìn)行關(guān)聯(lián)及推算，解決化工生產(chǎn)和設(shè)計(jì)中的有關(guān)實(shí)際問(wèn)題[2-3]。本課程的基本概念和公式多，理論抽象，計(jì)算與公式推導(dǎo)較難，學(xué)生系統(tǒng)掌握該課程的內(nèi)容比較困難， 本文從教材建設(shè)和教學(xué)實(shí)施方法上進(jìn)行探討，使學(xué)生更好地掌握其基本原理和實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)高素質(zhì)的化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才。

1 根據(jù)化學(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)方案要求，精選教學(xué)內(nèi)容，使之具有合理性、實(shí)用性，達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合

化工熱力學(xué)的主要任務(wù)是使學(xué)生熟悉熱力學(xué)基本定律在化學(xué)工程中的應(yīng)用，掌握根據(jù)熱力學(xué)原理求取化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和化工過(guò)程中熱量與功的計(jì)算方法，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用熱力學(xué)基本原理分析解決化工領(lǐng)域中有關(guān)問(wèn)題的初步能力。因此，在制定教學(xué)大綱和選擇教學(xué)內(nèi)容時(shí)， 將熱力學(xué)知識(shí)體系分成兩部分：一是流體的P-V-T性質(zhì)及計(jì)算、流體熱力學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用；二是溶液理論、相平衡及應(yīng)用。對(duì)于第一部分，主要介紹氣體和液體的P-V-T性質(zhì)及計(jì)算、流體的熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算。要求熟練掌握常用的流體狀態(tài)方程及應(yīng)用計(jì)算，學(xué)會(huì)計(jì)算的思路、步驟和方法；掌握利用狀態(tài)方程和熱容數(shù)據(jù)計(jì)算流體的熱力學(xué)性質(zhì)的方法，繪制熱力學(xué)圖表。第二部分介紹溶液活度系數(shù)模型方程以及相平衡理論及其在化工分離中的應(yīng)用。要求能根據(jù)超額吉布氏自由能與活度系數(shù)的關(guān)系，結(jié)合模型方程計(jì)算混合溶液的活度系數(shù)；掌握相平衡理論在不同條件下的方程表達(dá)式及其應(yīng)用，尤其是超臨界流體在分離中的應(yīng)用。采用循序漸進(jìn)、先易后難的方法逐步講解和學(xué)習(xí)，最后達(dá)到融會(huì)貫通。使教學(xué)內(nèi)容既要具有合理性、實(shí)用性，又能夠充分反映本學(xué)科領(lǐng)域的最新科技成果，并與化工生產(chǎn)發(fā)展需要相結(jié)合。

2 加強(qiáng)學(xué)科間的溝通與銜接，科學(xué)組織教學(xué)

化工熱力學(xué)作為一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程， 是在物理化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深化熱力學(xué)基本概念和理論，將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到解決工程實(shí)際問(wèn)題上來(lái)的課程。因此化工熱力學(xué)具有知識(shí)的過(guò)渡性和很強(qiáng)的理論性、應(yīng)用性?；崃W(xué)中涉及到的熱力學(xué)基本定律，熱力學(xué)函數(shù)如焓、熵、內(nèi)能、自由焓、自由能，流體P-V-T關(guān)系的狀態(tài)方程等知識(shí)，均是物理化學(xué)中所學(xué)習(xí)過(guò)的，需要在化工熱力學(xué)中進(jìn)一步深化與應(yīng)用。

加強(qiáng)與高等數(shù)學(xué)學(xué)科的溝通，解決公式推導(dǎo)計(jì)算難的問(wèn)題。化工熱力學(xué)中涉及到很多計(jì)算，如流體的P-V-T關(guān)系計(jì)算、熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算、化工過(guò)程能量分析計(jì)算、相平衡計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)平衡計(jì)算等，對(duì)高等數(shù)學(xué)知識(shí)的運(yùn)用要求多且較高。應(yīng)加強(qiáng)與相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課程及專業(yè)課程的橫向聯(lián)系，做到理論聯(lián)系實(shí)際。在教學(xué)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生放開(kāi)思路，加強(qiáng)理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)的聯(lián)系，將熱力學(xué)的有關(guān)理論與這些課程的實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)，避免學(xué)生認(rèn)為化工熱力學(xué)理論太深、不好學(xué)的現(xiàn)象發(fā)生。

3 引導(dǎo)學(xué)生對(duì)熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算的編程求解；采用雙語(yǔ)教學(xué)，加強(qiáng)綜合知識(shí)的能力培養(yǎng)

化工熱力學(xué)的計(jì)算常涉及較多的公式及參數(shù)，計(jì)算量大且較復(fù)雜，通常需要進(jìn)行試差、迭代來(lái)處理，因而電算在化工熱力學(xué)計(jì)算中起著不可替代的作用。在講授熱力學(xué)性質(zhì)時(shí)，引入陳新志教材中的偏離函數(shù)的內(nèi)容。焓、熵、吉布氏自由能的偏離函數(shù)均可以通過(guò)狀態(tài)方程推導(dǎo)出復(fù)雜的表達(dá)式，編寫(xiě)程序，即可以得到結(jié)果。相平衡中的計(jì)算更為復(fù)雜，編程計(jì)算大有裨益。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，編程計(jì)算雖然對(duì)部分學(xué)生有一定難度，但多數(shù)學(xué)生卻表現(xiàn)出很大的積極性，隨著上機(jī)題的完成，計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力也得到提高。

此外，在教學(xué)中注意向?qū)W生介紹一些英文專業(yè)術(shù)語(yǔ)以及科技英語(yǔ)的表達(dá)方法，為學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)打下一定基礎(chǔ)，并推薦原版教材（Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics，J.M. Smith）部分章節(jié)給學(xué)生閱讀，雙語(yǔ)講解，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的英文閱讀和聽(tīng)說(shuō)能力。

4 強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，注重學(xué)生實(shí)踐能力及科研能力的培養(yǎng)

在實(shí)踐教學(xué)中，注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，將難懂的知識(shí)與實(shí)際過(guò)程進(jìn)行關(guān)聯(lián)，運(yùn)用所學(xué)基本理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力，將抽象的熱力學(xué)概念和理論具體化，與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，以消除學(xué)生對(duì)熱力學(xué)的畏懼情緒，培養(yǎng)實(shí)際應(yīng)用能力。比如我們延伸了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在二元汽液平衡數(shù)據(jù)測(cè)定和無(wú)限稀釋溶液活度系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，除測(cè)定必要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)外，還要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)計(jì)算回歸出Wilson和van Laar模型方程參數(shù)，再比較兩種模型與實(shí)測(cè)值的偏差大小，并分析原因，從而達(dá)到了理論與實(shí)踐的結(jié)合。另外，還組織感興趣的同學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)研究。隨著生命科學(xué)和分子熱力學(xué)的發(fā)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(guò)程模擬中的重要意義，正引起人們?cè)絹?lái)越多的注意。為了更深入地了解這些體系的熱力學(xué)性質(zhì)及分子間的作用力，組織學(xué)生采用Rose平衡釜測(cè)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(shù)據(jù)來(lái)關(guān)聯(lián)三元體系（DMF +正丙醇+異丙醇）的性質(zhì)，并通過(guò)熱力學(xué)同一性檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。學(xué)生從查閱資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確定原料、試劑及分析方法，到實(shí)驗(yàn)操作，數(shù)據(jù)處理，并進(jìn)行整理寫(xiě)出研究報(bào)告。這一過(guò)程對(duì)學(xué)生是一次全面的綜合訓(xùn)練，加強(qiáng)了理論與實(shí)踐的結(jié)合。對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題老師及時(shí)解決，鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，強(qiáng)化專業(yè)操作技能，同時(shí)也加深對(duì)溶液理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新意識(shí)。

5 適度引入多媒體教學(xué)，提高課堂教學(xué)效果

熱力學(xué)抽象、難懂，多媒體輔助教學(xué)具有形象、生動(dòng)、直觀的特點(diǎn)，便于加深學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解；同時(shí)大大增加了課堂信息量，提高了教學(xué)效率，還可免除教師上課時(shí)寫(xiě)板書(shū)的勞累，因此多媒體輔助教學(xué)還是很有必要的。如在講解化工熱力學(xué)中混合物汽液相平衡計(jì)算，狀態(tài)方程法計(jì)算組成、溫度和壓力時(shí)，往往非常復(fù)雜而且容易出錯(cuò)，迭代步驟繁多，計(jì)算費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如果采用多媒體技術(shù)，可以形象生動(dòng)地展示計(jì)算框圖，在程序中采用循環(huán)語(yǔ)句，只需要輸入初始的條件就可以很快得到結(jié)果。

但使用多媒體輔助手段也有缺點(diǎn)，主要是變換的畫(huà)面，雖能形象直觀地闡述豐富生動(dòng)的信息，但用幻燈片顯示熱力學(xué)中公式推導(dǎo)顯得相當(dāng)機(jī)械、呆板，與看書(shū)相差無(wú)幾，無(wú)法體現(xiàn)教師的靈活思路，更無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，同時(shí)也會(huì)影響師生之間的情感交流，結(jié)果是學(xué)生反映來(lái)不及記筆記，聽(tīng)課時(shí)就像看電影，教學(xué)效果差，對(duì)所學(xué)內(nèi)容印象不深，甚至形成了課下學(xué)生借教師課件拷貝的局面。因此，多媒體教學(xué)只是教學(xué)的輔助手段，不能成為教學(xué)的主體形式，多媒體教學(xué)優(yōu)勢(shì)并不是在任何課中都能體現(xiàn)出來(lái)的。熱力學(xué)教學(xué)應(yīng)采用多媒體與傳統(tǒng)板書(shū)相結(jié)合方式的教學(xué)手段，板書(shū)與多媒體的優(yōu)勢(shì)才能相得益彰，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，拓寬學(xué)生思維空間，更好理解化工熱力學(xué)內(nèi)容。

6 改革考核方式，注重學(xué)生靈活應(yīng)用知識(shí)的能力

考試是教學(xué)過(guò)程和教學(xué)成果的檢驗(yàn)，它往往成為教學(xué)過(guò)程的指揮棒，因此考試內(nèi)容及方法的改革是教學(xué)改革的重要組成部分，也是教學(xué)改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)。根據(jù)熱力學(xué)課程的教學(xué)實(shí)踐，要求學(xué)生全面閱讀書(shū)籍，在歸納整理的基礎(chǔ)上，使知識(shí)系統(tǒng)化，找出學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題，再集中解答。由于化工熱力學(xué)的理論性強(qiáng)，大量模型方程難以記憶，閉卷考試要花費(fèi)較多的時(shí)間和精力去記憶公式，難免疏虞理解和應(yīng)用，或本末倒置，顧此失彼。因此采用了開(kāi)卷考試，考試的目的在于使學(xué)生對(duì)教材體系有個(gè)全面的理解，突出重點(diǎn)和實(shí)用性，善于靈活應(yīng)用。而且整個(gè)試卷均采用英語(yǔ)出題，這就加大了熱力學(xué)題的難度，有些學(xué)生對(duì)英文句子不理解或不懂得專業(yè)詞匯，導(dǎo)致答題南轅北轍。部分學(xué)生懷著僥幸心理，想依賴考場(chǎng)上翻書(shū)籍蒙混過(guò)關(guān)，但因課程知識(shí)的復(fù)雜性，突擊過(guò)關(guān)是不現(xiàn)實(shí)的。因此開(kāi)卷考試，擴(kuò)大了學(xué)生的閱讀量，注重學(xué)生融會(huì)貫通的能力。

參考文獻(xiàn)

[1]趙云鵬，荊濤.化工熱力學(xué)教學(xué)實(shí)踐的研究[J].長(zhǎng)春師范學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2006，25(4):125—126

第2篇：工程熱力學(xué)的基本概念范文

關(guān)鍵詞：工程熱力學(xué);雙語(yǔ)教學(xué);課程體系

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）33-0069-02

隨著我國(guó)本科教學(xué)水平的不斷提高和國(guó)際化交流與合作的廣泛開(kāi)展，就業(yè)市場(chǎng)對(duì)本科畢業(yè)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和外語(yǔ)應(yīng)用能力有了新的要求，專業(yè)外語(yǔ)應(yīng)用能力成為21世紀(jì)國(guó)際化專業(yè)人才的必備專業(yè)素養(yǎng)，直接影響本科畢業(yè)生的就業(yè)趨向和未來(lái)發(fā)展。[1-4]我國(guó)教育部對(duì)本科生的雙語(yǔ)課程教學(xué)十分重視，2001年教育部在《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作，提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》中提出，要采用英語(yǔ)等外語(yǔ)進(jìn)行公共課和專業(yè)課教學(xué)，要求各高校在三年內(nèi)開(kāi)設(shè)5%～10%的本科雙語(yǔ)課程。[5]2005年，教育部在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見(jiàn)》中又指出：要提高雙語(yǔ)教學(xué)課程的質(zhì)量，繼續(xù)增加雙語(yǔ)教學(xué)課程的數(shù)量。2007年，教育部在《關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革，全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》中指出，要鼓勵(lì)開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)工作。教育部2004年8月開(kāi)始試行的《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評(píng)估方案》中，雙語(yǔ)教學(xué)被列為主要評(píng)估點(diǎn)之一。雙語(yǔ)教學(xué)的水平已經(jīng)成為衡量高等學(xué)校辦學(xué)水平的一項(xiàng)重要指標(biāo)。我國(guó)高校在本科生課程雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)踐過(guò)程中，近年來(lái)取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，也突顯了課程體系構(gòu)建不合理、重點(diǎn)內(nèi)容設(shè)置不當(dāng)、教材建設(shè)相對(duì)滯后、雙語(yǔ)教學(xué)師資不足、雙語(yǔ)學(xué)習(xí)氛圍較差、課程考核評(píng)價(jià)方法有待改革等問(wèn)題。為了使“工程熱力學(xué)”在校級(jí)精品課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行雙語(yǔ)教學(xué)，需要對(duì)“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)的課程體系進(jìn)行合理構(gòu)建和重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置，以期把該課程建設(shè)成為高質(zhì)量的雙語(yǔ)教學(xué)課程，為提高本科畢業(yè)生的整體質(zhì)量和英語(yǔ)應(yīng)用能力奠定良好的基礎(chǔ)，以適應(yīng)國(guó)家化人才市場(chǎng)的需要。

一、“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)的課程體系構(gòu)建與實(shí)施

“工程熱力學(xué)”作為能源、環(huán)境、機(jī)械、化工等大類(lèi)工科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，兼有理論性、實(shí)踐性和工程性，它起到承上啟下、從基礎(chǔ)課程到專業(yè)課程的橋梁作用，是本科生專業(yè)課程體系中不可或缺的骨干專業(yè)基礎(chǔ)課，在上述專業(yè)本科生的培養(yǎng)過(guò)程中具有重要的核心地位。“工程熱力學(xué)”課程內(nèi)容具有概念多、基本理論抽象、富含哲學(xué)思維和理念、工程應(yīng)用領(lǐng)域廣泛等特點(diǎn)，要實(shí)現(xiàn)該課程的高質(zhì)量雙語(yǔ)教學(xué)就要對(duì)該課程體系進(jìn)行合理構(gòu)建，為保證教學(xué)效果奠定良好的基礎(chǔ)。該課程經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)、教學(xué)改革和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累，已成為校級(jí)精品課程，在教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)、師資英語(yǔ)水平、多媒體課件及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源、課堂教學(xué)方法及課程評(píng)價(jià)方法等方面均具有良好的條件，為“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)課程體系的合理構(gòu)建做了較為充分的準(zhǔn)備?！肮こ虩崃W(xué)”課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)認(rèn)真研究了國(guó)內(nèi)高校開(kāi)設(shè)雙語(yǔ)課程的案例，確定了“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)課程體系主要由教學(xué)模式、教學(xué)團(tuán)隊(duì)、教學(xué)內(nèi)容（如課程大綱、授課計(jì)劃）、多媒體課件、課堂教學(xué)實(shí)施、多層次啟發(fā)式教學(xué)方法、網(wǎng)絡(luò)資源、課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方法等內(nèi)容組成，認(rèn)為教學(xué)模式、教學(xué)團(tuán)隊(duì)和教學(xué)團(tuán)隊(duì)是保證“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

雙語(yǔ)教學(xué)模式對(duì)課程體系的構(gòu)建起到關(guān)鍵性影響，首先要確定雙語(yǔ)教學(xué)模式。近年來(lái)我國(guó)高校開(kāi)展的雙語(yǔ)教學(xué)模式主要可概括為全外語(yǔ)型、混合型和部分外語(yǔ)型三種。

（1）全外語(yǔ)型。采用外文教材，直接用外文授課。這種模式要求師生均應(yīng)具有較高的外語(yǔ)水平。

（2）混合型。采用外文教材，混合外文與漢語(yǔ)授課。與全外語(yǔ)型相比，學(xué)生較易掌握課程內(nèi)容，適合學(xué)生接觸雙語(yǔ)教學(xué)的初級(jí)階段，也適合多數(shù)任課教師的外語(yǔ)水平。

（3）部分外語(yǔ)型。采用外文教材，用漢語(yǔ)講授。這種模式適合外語(yǔ)知識(shí)和接受能力較弱的生源。結(jié)合“工程熱力學(xué)”課程多年的教學(xué)實(shí)踐，結(jié)合現(xiàn)有的師資英語(yǔ)水平和學(xué)生的實(shí)際英語(yǔ)水平，建議對(duì)“工程熱力學(xué)”采用混合型雙語(yǔ)教學(xué)模式。

教學(xué)團(tuán)隊(duì)是實(shí)施“工程熱力學(xué)”課程體系的人力資源保證，教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)是關(guān)鍵。經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，“工程熱力學(xué)”課程已形成了年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)歷層次、學(xué)緣結(jié)構(gòu)等較為合理的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。老教師具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，青年教師具有較高的英語(yǔ)應(yīng)用水平，為“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)施提供了良好的師資力量。

教學(xué)內(nèi)容是一門(mén)課程知識(shí)面寬窄、程度深淺、系統(tǒng)性完善度的體現(xiàn)，也是體現(xiàn)課程整體質(zhì)量的重要組成部分?！肮こ虩崃W(xué)”在建成校級(jí)精品課程的過(guò)程中，在教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃、課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)、多媒體課件制作和網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)等方面積累了豐富的素材與資源，為“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃與設(shè)置奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

在上述條件下，“工程熱力學(xué)”課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)認(rèn)真調(diào)查研究，并結(jié)合現(xiàn)有的師資條件、課程教學(xué)資源、學(xué)生的實(shí)際英語(yǔ)水平構(gòu)建了“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)的“三段一改”課程教學(xué)方法，“三段”即課前階段、課堂教學(xué)階段、課后檢驗(yàn)階段;“一改”即改革課程考核和評(píng)價(jià)方法?，F(xiàn)就“三段一改”課程教學(xué)方法的實(shí)施構(gòu)想簡(jiǎn)要介紹如下：

（1）課前階段。課前階段所做的工作重點(diǎn)是確定雙語(yǔ)教學(xué)模式、選定中文教材和外文教材、編制中英文教學(xué)大綱和授課計(jì)劃、確定課程的主要知識(shí)點(diǎn)和重點(diǎn)與難點(diǎn)內(nèi)容、制作多媒體課件、建立習(xí)題與思考題庫(kù)，并將教學(xué)大綱、授課計(jì)劃、多媒體課件和習(xí)題與思考題庫(kù)在學(xué)校的畢博網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開(kāi)放，供學(xué)生結(jié)合各自的時(shí)間、興趣和特點(diǎn)進(jìn)行課前預(yù)習(xí)與課后復(fù)習(xí)。教師在課堂講授前預(yù)習(xí)要求，以保證學(xué)生的預(yù)習(xí)效果。

（2）課堂教學(xué)階段。課堂教學(xué)階段是將課程內(nèi)容傳授給學(xué)生。授課語(yǔ)言采用中文和英文，英文講授不低于50%。教學(xué)方法采用啟發(fā)式、討論式、課堂提問(wèn)等方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。多媒體課件分別有中文和英文版本，課程的重點(diǎn)內(nèi)容有中英文對(duì)照。課堂教學(xué)針對(duì)不同英語(yǔ)水平的學(xué)生分為三個(gè)不同層次，即最高層次、平均層次和低層次。最高層次要求學(xué)生以英文教材和英文多媒體課件為主，作業(yè)用英文完成;平均層次要求學(xué)生以中文教材和英文多媒體課件為主，英文教材為輔，對(duì)課程的主要內(nèi)容能用英文和中文同時(shí)掌握，作業(yè)以中文為主;低層次要求學(xué)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(duì)課程的重點(diǎn)內(nèi)容能用英文理解和掌握，作業(yè)可全部用中文完成。課堂教學(xué)的目標(biāo)是以平均層次為主要教學(xué)對(duì)象，逐步積累經(jīng)驗(yàn)后過(guò)渡到以高層次為主。

（3）課后檢驗(yàn)階段。課后檢驗(yàn)階段主要包括課程作業(yè)批改、網(wǎng)上答疑和討論、課程實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)，不僅可以檢驗(yàn)課堂教學(xué)效果，鞏固課堂講授的知識(shí)，還可以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，積極征求學(xué)生對(duì)本課程教學(xué)的意見(jiàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量。

（4）改革課程考核和評(píng)價(jià)方法。雙語(yǔ)教學(xué)的課程考核和評(píng)價(jià)方法應(yīng)考慮到雙語(yǔ)教學(xué)的特點(diǎn)，把英語(yǔ)的應(yīng)用能力作為課程成績(jī)的重要組成部分，把學(xué)生的英語(yǔ)作業(yè)、課堂英語(yǔ)提問(wèn)和交流納入課程平時(shí)成績(jī)，并加大平時(shí)成績(jī)的權(quán)重，以引起學(xué)生對(duì)英語(yǔ)應(yīng)用能力的重視，激發(fā)用英語(yǔ)思考和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，保證雙語(yǔ)教學(xué)質(zhì)量。

因此，合理構(gòu)建雙語(yǔ)教學(xué)的課程體系，由任課教師在課堂教學(xué)中分層次加以有效實(shí)施，并提高學(xué)生的自主性和積極性，可確保雙語(yǔ)教學(xué)取得較好的教學(xué)效果。

二、“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容的設(shè)置與教學(xué)要求

“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容的合理設(shè)置是保證“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)質(zhì)量的重要組成部分，重點(diǎn)內(nèi)容的設(shè)置應(yīng)該基本與中文教學(xué)的內(nèi)容相同，同時(shí)應(yīng)吸納經(jīng)典英文教材中的新概念和工程應(yīng)用，與國(guó)際先進(jìn)水平接軌，滿足人才市場(chǎng)的國(guó)際化要求?！肮こ虩崃W(xué)”的內(nèi)容可分為基本概念和理論、工程應(yīng)用、常用圖表三大部分。結(jié)合該課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累，建議將如下內(nèi)容作為“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容：

在基本概念和理論方面，主要包括：熱力系如閉口系、開(kāi)口系、絕熱系、孤立系;狀態(tài)參數(shù)如壓力、溫度、比容、內(nèi)能、焓、熵、火用;熱力過(guò)程如可逆過(guò)程、準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程、不可逆過(guò)程;熱力循環(huán)如正循環(huán)、逆循環(huán);不可逆因素如溫差傳熱、摩擦耗功、自由膨脹;熱力學(xué)基本定律如熱力學(xué)第零定律、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、熱力學(xué)第三定律;不同形式的實(shí)際氣體方程;熱效率、制冷系數(shù)、火用的概念、常見(jiàn)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(shù)、相對(duì)濕度、含濕量、干球溫度、濕球溫度、露點(diǎn)溫度、馬赫數(shù);卡諾定理、孤立系統(tǒng)熵增原理、克勞修斯不等式;卡諾循環(huán)熱效率，一般熱效率表達(dá)式等。[6， 7]

在工程應(yīng)用方面，主要包括：實(shí)際應(yīng)用案例，氣體動(dòng)力循環(huán)如狄塞爾循環(huán)、奧托循環(huán);制冷循環(huán)如空氣壓縮制冷循環(huán)、蒸汽壓縮制冷循環(huán)、噴射式制冷循環(huán)、吸收式制冷循環(huán);蒸汽動(dòng)力循環(huán)如郎肯循環(huán)、再熱循環(huán)、回?zé)嵫h(huán);燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán);燃料電池;燃料電池-燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)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(zhì)的熱物性圖表、濕空氣的焓-含濕量圖等。

上述內(nèi)容是不同層次學(xué)生必須掌握的“工程熱力學(xué)”課程內(nèi)容基本知識(shí)點(diǎn)，對(duì)不同層次的學(xué)生，主要體現(xiàn)在英語(yǔ)應(yīng)用能力的要求不同。最高層次同學(xué)能夠熟練閱讀英文原版教材和相關(guān)的英文資料，能在課堂上用英語(yǔ)與老師和同學(xué)進(jìn)行流利口頭交流，在課后能用英語(yǔ)完成作業(yè)，熟練地應(yīng)用英文多媒體課件進(jìn)行課后復(fù)習(xí);平均層次同學(xué)能讀懂上述內(nèi)容相關(guān)的英文原版教材內(nèi)容的相關(guān)內(nèi)容，能用英語(yǔ)在課堂上與老師和同學(xué)進(jìn)行交流，能用英語(yǔ)寫(xiě)作部分作業(yè)題，能用英文多媒體課件進(jìn)行課后復(fù)習(xí);對(duì)低層次同學(xué)，能基本看懂英文原版教材中上述相關(guān)課程內(nèi)容，基本能用英語(yǔ)在課堂上與老師和同學(xué)進(jìn)行溝通，掌握上述課程內(nèi)容的英文詞匯和表達(dá)方法，能看懂英文多媒體課件中的上述課程內(nèi)容。在雙語(yǔ)教學(xué)中要強(qiáng)調(diào)學(xué)科的專業(yè)性，絕不能把雙語(yǔ)教學(xué)變成專業(yè)外語(yǔ)教學(xué)。

三、結(jié)論

合理構(gòu)建“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)課程體系和設(shè)置課程內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)，采用“三段一改”的教學(xué)方法，改革課程考核與評(píng)價(jià)方法，對(duì)不同層次的學(xué)生提出不同的英語(yǔ)應(yīng)用能力要求，把學(xué)科內(nèi)容作為課程教學(xué)的重點(diǎn)，并在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，改革教學(xué)方法，有望使“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量不斷得到提高，把“工程熱力學(xué)”建成高水平的雙語(yǔ)教學(xué)示范課程。

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第3篇：工程熱力學(xué)的基本概念范文

關(guān)鍵詞：大工程觀；熱物理基礎(chǔ)；教學(xué)內(nèi)容；工程專業(yè)；教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2012）36-0300-04

自20世紀(jì)70年代以來(lái)，世界性的新技術(shù)革命對(duì)工程活動(dòng)產(chǎn)生了巨大影響，工程活動(dòng)對(duì)知識(shí)技術(shù)、能力綜合的需要達(dá)到前所未有的程度。從動(dòng)力生產(chǎn)、能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)以及工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程本身特點(diǎn)來(lái)看，工程專業(yè)學(xué)生應(yīng)該具備合理用能、節(jié)能和環(huán)保的意識(shí)并懂得其基本的技術(shù)，而熱物理基礎(chǔ)課程的內(nèi)容是合理用能及節(jié)能理論中的最基礎(chǔ)與核心的部分。因此，作為介紹熱能的有效、合理的利用和轉(zhuǎn)換、傳遞技術(shù)的熱物理基礎(chǔ)課程，不僅應(yīng)是大工程觀下能源動(dòng)力類(lèi)專業(yè)高等工程教育中的重要理論基礎(chǔ)課[1～2]，而且也應(yīng)是21世紀(jì)所有大工程觀下工程專業(yè)學(xué)生的公共理論基礎(chǔ)課。

高等工程教育 [3～4] 的熱物理基礎(chǔ)課程教學(xué)是培養(yǎng)具有熱物理工程技術(shù)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(chǔ)課程和教學(xué)的改革占據(jù)著“大工程”培養(yǎng)觀的重要地位，在大工程觀下高等工程技術(shù)人才的培養(yǎng)方案中，熱物理基礎(chǔ)課程體系是整個(gè)工程專業(yè)課程體系的基礎(chǔ)，應(yīng)首先進(jìn)行改革，為整個(gè)培養(yǎng)具有大工程理念的高級(jí)工程技術(shù)人才打好基礎(chǔ)。

一、熱物理基礎(chǔ)課程體系現(xiàn)狀分析

（一）熱物理基礎(chǔ)課程特征分析

在中國(guó)，熱物理基礎(chǔ)課程一般指《工程熱力學(xué)》與《傳熱學(xué)》兩門(mén)課程。同時(shí)，由《工程熱力學(xué)》與《傳熱學(xué)》組成的《熱工學(xué)》、《熱工基礎(chǔ)》或《熱物理學(xué)》也屬于熱物理基礎(chǔ)課程的范疇。高等數(shù)學(xué)與大學(xué)物理是熱物理基礎(chǔ)課程的前續(xù)課程。對(duì)于工程專業(yè)而言，高等數(shù)學(xué)與大學(xué)物理是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)，很多學(xué)不好熱物理基礎(chǔ)課程的學(xué)生，主要是因?yàn)楦叩葦?shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)或者大學(xué)物理基礎(chǔ)不扎實(shí)所造成的[5-6]。《工程熱力學(xué)》是一門(mén)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(jié)構(gòu)和實(shí)際應(yīng)用內(nèi)容?！豆こ虩崃W(xué)》課程中的基本概念和理論基礎(chǔ)是熱力學(xué)工程實(shí)際應(yīng)用的基礎(chǔ)，若基本概念和理論基礎(chǔ)沒(méi)掌握好，必然導(dǎo)致不能熟練推導(dǎo)出數(shù)學(xué)公式，從而會(huì)致使熱力學(xué)工程實(shí)際應(yīng)用學(xué)習(xí)的難度大大增大，甚至?xí)沟脤W(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)的情緒。與《工程熱力學(xué)》不同，《傳熱學(xué)》的公式很多是來(lái)自于實(shí)驗(yàn)的歸納整理，需要記熟背熟?！秱鳠釋W(xué)》主要是使用其原理或知識(shí)進(jìn)行分析，而《工程熱力學(xué)》主要是推導(dǎo)計(jì)算。兩門(mén)課程的共同特點(diǎn)是必須大量做思考題和習(xí)題，才能真正掌握，熟練應(yīng)用。

（二）熱物理基礎(chǔ)課程體系存在的問(wèn)題

與大工程觀背景下工業(yè)先進(jìn)國(guó)家的熱物理基礎(chǔ)課程教學(xué)相比較，還有較大的差距，主要表現(xiàn)為[7]：（1）輕視實(shí)際、脫離實(shí)際；（2）人才培養(yǎng)的熱物理知識(shí)結(jié)構(gòu)體系不夠完善，面向?qū)嶋H的熱物理工程訓(xùn)練不足，與企業(yè)聯(lián)系不夠緊密；（3）辦學(xué)方向面向熱物理工程不夠，教學(xué)模式和教學(xué)方法陳舊，文化陶冶過(guò)弱，專業(yè)教育過(guò)窄，功利導(dǎo)向過(guò)重，共性制約過(guò)強(qiáng)等。

二、大工程觀下熱物理基礎(chǔ)課程體系構(gòu)建

針對(duì)目前中國(guó)高等工程教育中熱物理基礎(chǔ)課程教學(xué)存在的問(wèn)題，其改革思路是：以“大工程觀”教育理念為指導(dǎo)，以理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)結(jié)合為基礎(chǔ)，以熱物理與其他課程交叉滲透為依托，以熱物理工程的實(shí)踐性與培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性為核心，以具備合理用能、節(jié)能和環(huán)保能力的培養(yǎng)為主線對(duì)工程專業(yè)的熱物理基礎(chǔ)課程進(jìn)行適應(yīng)性改革，探索大工程觀背景下工程專業(yè)熱物理基礎(chǔ)課程改革新途徑（如下頁(yè)圖1所示）。

（一）大工程觀下熱物理基礎(chǔ)理論課程體系構(gòu)建

1.統(tǒng)籌規(guī)劃，合理安排工程專業(yè)熱物理基礎(chǔ)課程體系結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。（1）研究適應(yīng)各大類(lèi)工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)需要的熱物理基礎(chǔ)課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。根據(jù)各大類(lèi)工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)所需要熱物理基礎(chǔ)知識(shí)的不同，各大類(lèi)工程專業(yè)可分成三大類(lèi)：1）熱物理基礎(chǔ)課程是該類(lèi)型專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課；2）熱物理知識(shí)是某一大類(lèi)中部份專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)，而對(duì)另一些專業(yè)則關(guān)系則要遠(yuǎn)一些（工業(yè)設(shè)計(jì)）或者熱物理知識(shí)是某類(lèi)專業(yè)（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(shù)基礎(chǔ)課但與另一些方向（如真空技術(shù)及設(shè)備）關(guān)系較遠(yuǎn)；3）熱物理知識(shí)與該大類(lèi)專業(yè)的主干技術(shù)無(wú)直接的關(guān)系。因此，可針對(duì)此三大類(lèi)工程專業(yè)開(kāi)設(shè)不同結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的熱物理基礎(chǔ)課課程，并可分為高學(xué)時(shí)（必修）的《工程熱力學(xué)》和《傳熱學(xué)》、中學(xué)時(shí)（必修與選修）的《工程熱力學(xué)》、《傳熱學(xué)》或者《熱物理學(xué)》和少學(xué)時(shí)（必修與選修）的《熱物理學(xué)》等三種。對(duì)于同一大類(lèi)中的不同類(lèi)型專業(yè)在教學(xué)內(nèi)容上還可有所不同側(cè)重或以專題形式作適當(dāng)補(bǔ)充。對(duì)于中學(xué)時(shí)（必修與選修）的《工程熱力學(xué)》、《傳熱學(xué)》或者《熱物理學(xué)》；和少學(xué)時(shí)（必修與選修）的《熱物理學(xué)》，應(yīng)強(qiáng)調(diào)理解基本概念，掌握方法，而不深究公式的推導(dǎo)，通過(guò)典型問(wèn)題的分析，達(dá)到舉一反三的目的。（2）熱物理基礎(chǔ)課程的相互滲透和相互融合。由于熱物理基礎(chǔ)課程的內(nèi)容是相互滲透、密切聯(lián)系的，必然存在交叉、重復(fù)部分。經(jīng)過(guò)綜合分析，可對(duì)那些有益的或是討論角度不同造成的重復(fù)內(nèi)容進(jìn)行謹(jǐn)慎處理（如有些內(nèi)容壓縮，而有些內(nèi)容則須加強(qiáng)）。其處理原則是：既要考慮課時(shí)的有效利用，又要保持熱物理基礎(chǔ)課程之間的銜接和層次。（3）拓寬熱物理基礎(chǔ)課程的工程應(yīng)用，增強(qiáng)與工程專業(yè)的聯(lián)系。熱物理基礎(chǔ)課程在工程實(shí)際中有廣泛的應(yīng)用，在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)突出地反映這一特點(diǎn)。從兩個(gè)方面著手，首先把每個(gè)教學(xué)單元?jiǎng)澐譃榛A(chǔ)篇和應(yīng)用篇，基礎(chǔ)篇著重掌握基本概念、定律，應(yīng)用篇?jiǎng)t力求培養(yǎng)分析能力，采用點(diǎn)面結(jié)合的方法。所謂點(diǎn)，就是講清某單元基礎(chǔ)知識(shí)在工程實(shí)際或?qū)I(yè)課某方面的應(yīng)用，其中包括一定數(shù)量的例題或習(xí)題；所謂面，則是針對(duì)教師的科研、技術(shù)開(kāi)發(fā)課題或科技論專題討論，綜合所學(xué)的知識(shí)。學(xué)生對(duì)這種教學(xué)方式反映熱烈，覺(jué)得學(xué)有所用。（4）更新熱物理基礎(chǔ)課程內(nèi)容，適應(yīng)現(xiàn)展要求。近代工程技術(shù)的發(fā)展給本科《傳熱學(xué)》教學(xué)帶來(lái)了巨大的變化，《工程熱力學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容也不同程度地存在類(lèi)似的情況。例如，二十年前的本科生教材很少有關(guān)于火用 分析方面的內(nèi)容，而現(xiàn)在這個(gè)狀態(tài)參數(shù)已經(jīng)被廣泛接受并用來(lái)分析工程設(shè)備過(guò)程的能量利用情況。

相對(duì)于《傳熱學(xué)》，《工程熱力學(xué)》的國(guó)內(nèi)外教材的內(nèi)容顯得似乎過(guò)于穩(wěn)定，近年來(lái)出版的教材中新技術(shù)的概念介紹極少。比如，當(dāng)前中國(guó)的長(zhǎng)期能源問(wèn)題已經(jīng)十分突出，為保護(hù)環(huán)境，執(zhí)行可持續(xù)發(fā)展的方針，在“十二五”規(guī)劃教材上，《工程熱力學(xué)》應(yīng)該對(duì)新的、先進(jìn)的能源利用方式（聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、氫能利用、燃料電池、分布式發(fā)電和熱電冷三聯(lián)供、新能源發(fā)電等等）有適當(dāng)?shù)姆从场３R界和超超臨界循環(huán)是傳統(tǒng)燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組提高經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性的有效途徑，也是近年來(lái)國(guó)外燃煤火電廠的重要發(fā)展方向及中國(guó)要積極研發(fā)的方向，在熱物理基礎(chǔ)課程新教材和今后的教學(xué)中也應(yīng)有相應(yīng)的地位。如在這方面予以充分重視，在熱物理基礎(chǔ)課程新教材和今后的教學(xué)中注意揚(yáng)棄舊的思想、研究方法及其內(nèi)容，利用一定學(xué)時(shí)介紹各學(xué)科的新方法、新內(nèi)容，努力使教學(xué)內(nèi)容適應(yīng)現(xiàn)代科技的發(fā)展趨勢(shì)。

2.熱物理基礎(chǔ)課程與其他課程交叉滲透。（1）熱物理基礎(chǔ)課程與物理課程的交叉。熱物理基礎(chǔ)課程中的部分內(nèi)容與大學(xué)物理中的熱學(xué)存在重復(fù)。大學(xué)物理中，熱學(xué)內(nèi)容總學(xué)時(shí)數(shù)為12～14學(xué)時(shí)，且熱力學(xué)兩個(gè)定律只安排6學(xué)時(shí)。由于物理學(xué)主要解決“是什么”、“為什么”的問(wèn)題，而熱物理基礎(chǔ)課程主要解決“做什么”、“怎么做”的問(wèn)題，因此在熱物理基礎(chǔ)課程中，應(yīng)著重討論熱力學(xué)系統(tǒng)與環(huán)境（外界）相互作用的形式；熱平衡態(tài)與準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程的矛盾與統(tǒng)一；熱力學(xué)中如何延拓力學(xué)中的力、位移、功、熱力學(xué)能概念；為什么要討論可逆過(guò)程，如何由不可逆過(guò)程抽象出可逆過(guò)程概念，熵是如何引入的，為什么要定義一個(gè)熵函數(shù)等等。（2）熱物理基礎(chǔ)課程與流體力學(xué)課程的交叉。例如，《傳熱學(xué)》的對(duì)流換熱部分，有大量的邊界層和繞流理論，是重復(fù)流體力學(xué)的內(nèi)容。又如，流體力學(xué)和熱力學(xué)中都有氣體在管道、噴管中流動(dòng)的理論。經(jīng)過(guò)綜合分析，可以對(duì)那些完全重復(fù)內(nèi)容予以削減，或者進(jìn)行謹(jǐn)慎處理，但要保持熱物理基礎(chǔ)課程與流體力學(xué)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(yīng)不同類(lèi)型專業(yè)的需要，可以開(kāi)設(shè)出一些綜合性的、新的熱工類(lèi)課程。無(wú)論是能量轉(zhuǎn)換、熱量傳遞還是質(zhì)量傳輸，都存在如何提高轉(zhuǎn)換效率、傳遞效率和節(jié)約能源的問(wèn)題，其中的關(guān)鍵是要減少過(guò)程的熵產(chǎn)（或不可逆損失）以及強(qiáng)化傳遞過(guò)程。為此，可開(kāi)設(shè)一門(mén)綜合《工程熱力學(xué)》、《傳熱學(xué)傳質(zhì)學(xué)》和《流體力學(xué)》的新課——例如可稱之為《工程裝備熱流設(shè)計(jì)與優(yōu)化》。如果關(guān)于“優(yōu)化”的內(nèi)容能具體結(jié)合一些工程專業(yè)過(guò)程中的具體問(wèn)題，那么這樣的課程就會(huì)受到相關(guān)專業(yè)的歡迎。

（二）大工程觀下熱物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程體系構(gòu)建

從熱物理基礎(chǔ)課程發(fā)展歷史來(lái)看，實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)學(xué)物理方法是并行發(fā)展、相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)的；而從教學(xué)角度分析，實(shí)驗(yàn)是鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和解決問(wèn)題能力的重要環(huán)節(jié)。如何完善和合理組織實(shí)驗(yàn)內(nèi)容將直接影響課堂教學(xué)的效果。為此，在熱物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中突破以往的傳統(tǒng)模式，以配合理論教學(xué)、鞏固課堂效果為目的，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，有效地發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)室的功能。

1.科學(xué)設(shè)置熱物理基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)成為理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力的場(chǎng)所。為滿足這種功能，應(yīng)增加熱物理基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，增設(shè)熱物理基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并相應(yīng)設(shè)置演示實(shí)驗(yàn)（包括課堂演示）、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)以及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。演示、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是不可缺少的內(nèi)容，可幫助學(xué)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(xué)習(xí)內(nèi)容，熟悉各種儀器設(shè)備及其操作規(guī)程，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。應(yīng)用性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)則是一般實(shí)驗(yàn)的一個(gè)飛躍，其作用更多的是為了培養(yǎng)鍛煉學(xué)生的綜合能力，引導(dǎo)他們的縱向和橫向思維以及創(chuàng)新思想。這樣，通過(guò)多方面、多層次循序漸進(jìn)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，以求達(dá)到掌握基本技能和提高應(yīng)用能力的目的。

2.合理組織熱物理基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)。以往的熱物理基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，大多是學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)給出的原理和步驟等，機(jī)械地照搬硬套，做完實(shí)驗(yàn)、寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣既束縛了學(xué)生的積極性、創(chuàng)造性，也不能滿足能力訓(xùn)練的要求。針對(duì)弊端，可對(duì)熱物理基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行合理組織。根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)，有的安排預(yù)習(xí)，在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前由指導(dǎo)教師提出問(wèn)題，讓學(xué)生回答解決方法，以此評(píng)定預(yù)習(xí)成績(jī)；有的則讓學(xué)生分組，自己動(dòng)手組裝實(shí)驗(yàn)臺(tái)，做完實(shí)驗(yàn)后集中評(píng)議，對(duì)比優(yōu)劣，公開(kāi)評(píng)定成績(jī)；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)則完全拋開(kāi)指導(dǎo)書(shū)，代之以設(shè)備說(shuō)明書(shū)、實(shí)驗(yàn)任務(wù)和要求等，讓學(xué)生自己擬定實(shí)驗(yàn)方案，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力。

3.更新熱物理基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)設(shè)備和內(nèi)容。隨著科技的進(jìn)步和學(xué)科的發(fā)展，熱物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的技術(shù)和手段也更加完善，內(nèi)容不斷推陳出新。要適應(yīng)這種發(fā)展，不能僅僅依靠學(xué)校的撥款。在有限的財(cái)力、物力條件下，調(diào)動(dòng)教師積極性，自行研制、設(shè)計(jì)新實(shí)驗(yàn)，改造原有設(shè)備，開(kāi)發(fā)新項(xiàng)目。例如，可以自行設(shè)計(jì)改造對(duì)流傳熱過(guò)程阻力實(shí)驗(yàn)的微機(jī)采集和處理系統(tǒng)、熱管換熱器試驗(yàn)臺(tái)等項(xiàng)目，這樣既可節(jié)省大量的經(jīng)費(fèi)，鍛煉了教師隊(duì)伍，又可保證學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技術(shù)，開(kāi)拓視野。

4.制訂嚴(yán)格合理的考核制度。實(shí)驗(yàn)成績(jī)的好壞，應(yīng)有一個(gè)合理的考核方法。以往的考核大多以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為依據(jù)，而實(shí)驗(yàn)報(bào)告中大部分內(nèi)容是從實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)上照抄的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟等，考核成績(jī)不能反映學(xué)生的實(shí)際水平和能力以及相互之間的差別，影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。為此，可制訂一套考核方法，分為紀(jì)律情況和學(xué)習(xí)態(tài)度、預(yù)習(xí)程度、操作和解決問(wèn)題能力、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等多項(xiàng)考核內(nèi)容，貫穿了整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，每項(xiàng)內(nèi)容按10分制評(píng)定成績(jī)，在統(tǒng)一印制的學(xué)生實(shí)驗(yàn)卡上反映出來(lái)，這樣能促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都認(rèn)真對(duì)待，可提高實(shí)驗(yàn)效果。

三、結(jié)論

時(shí)代在前進(jìn)、教育在發(fā)展、教學(xué)工作在改革，包括教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)改革，與時(shí)俱進(jìn)。作為熱物理基礎(chǔ)，一方面為大工程觀背景下各類(lèi)工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課等提供預(yù)備知識(shí)；另一方面通過(guò)實(shí)驗(yàn)、測(cè)試技能訓(xùn)練，提高學(xué)生運(yùn)用理論分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。

從教育改革的發(fā)展趨勢(shì)和培養(yǎng)本科層次的工程技術(shù)人才的角度來(lái)看，理論與實(shí)際相結(jié)合，強(qiáng)化技能訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用和開(kāi)發(fā)能力應(yīng)是技術(shù)基礎(chǔ)課的重要任務(wù)。在大工程觀下工程專業(yè)熱物理基礎(chǔ)課改革過(guò)程中，兼顧知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力培養(yǎng)兩個(gè)方面，使之成為由基礎(chǔ)到專業(yè)、從理論面向應(yīng)用的橋梁，確保培養(yǎng)的工程人才具備工程知識(shí)能力、工程設(shè)計(jì)能力、工程實(shí)施能力、價(jià)值判斷能力、社會(huì)協(xié)調(diào)能力和終身學(xué)習(xí)能力。

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第4篇：工程熱力學(xué)的基本概念范文

關(guān)鍵詞:農(nóng)林高校;熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué);課程教學(xué);實(shí)踐創(chuàng)新

當(dāng)前，在“綠色發(fā)展理念”深入人心的時(shí)代背景下，農(nóng)林類(lèi)高校迎來(lái)了很好的歷史發(fā)展機(jī)遇;同時(shí)社會(huì)和企業(yè)對(duì)農(nóng)林類(lèi)專業(yè)人才的需求更加重視質(zhì)量，對(duì)人才的知識(shí)深度、廣度和對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)特色課核心知識(shí)的實(shí)踐運(yùn)用能力，均提出了更高要求。提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生林業(yè)裝備系統(tǒng)總體及其子系統(tǒng)技術(shù)的掌握程度，拓展學(xué)生在林業(yè)裝備系統(tǒng)上運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)特色課中核心知識(shí)的科研能力，是農(nóng)林類(lèi)高教工作者面臨的共同課題［4］。

1課程教學(xué)剖析

1．1課程內(nèi)容

“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”這門(mén)課程是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的一門(mén)綜合性專業(yè)基礎(chǔ)課，是后續(xù)液壓與氣體傳動(dòng)、泵與風(fēng)機(jī)、林業(yè)機(jī)械等專業(yè)及特色專業(yè)課的重要基礎(chǔ)。課程目標(biāo)包括:掌握工質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)、熱力學(xué)第一定律、第二定律、熱工轉(zhuǎn)換的規(guī)律和理想氣體的熱力學(xué)過(guò)程，學(xué)會(huì)基本的理論分析與計(jì)算方法;通過(guò)對(duì)熱量傳遞的三種基本方式、導(dǎo)熱基本理論、對(duì)流換熱基本規(guī)律、黑體輻射基本定律等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備對(duì)基本的傳熱學(xué)問(wèn)題進(jìn)行分析和總結(jié)的能力;掌握流體的主要物理性質(zhì)和流體靜力學(xué)的基本理論知識(shí)，學(xué)會(huì)流體上的作用力分析，能夠推導(dǎo)流體動(dòng)力學(xué)方程的連續(xù)性方程和伯努利方程，針對(duì)黏性流體，能對(duì)管內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行判斷;能夠?qū)Α皞鳠釋W(xué)”“工程流體力學(xué)”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和解釋，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合分析工程中的現(xiàn)象及問(wèn)題，并得到合理有效的結(jié)論?？傮w來(lái)看，本課程講授內(nèi)容包括工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)以及工程流體力學(xué)三大板塊的內(nèi)容，是在高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、理論力學(xué)、材料力學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行深化學(xué)習(xí)，拓展到實(shí)際的工程問(wèn)題，所以本課程不僅理論性強(qiáng)，而且工程應(yīng)用性也很強(qiáng);與機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)其他課程相比，該課程涵蓋了本應(yīng)三門(mén)獨(dú)立開(kāi)設(shè)的課程內(nèi)容，知識(shí)難點(diǎn)聚集、微積分公式眾多、三大知識(shí)板塊思維跨度大、學(xué)生融會(huì)貫通掌握難。但是，學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的掌握程度直接影響后續(xù)專業(yè)特色課程的學(xué)習(xí)情況。

1．2教學(xué)思路

目前，本課程總學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí)，理論授課42學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)授課6學(xué)時(shí)。三大板塊的教學(xué)內(nèi)容多，理論授課課時(shí)較少，矛盾突出:(1)學(xué)生由固體學(xué)科切換到流體學(xué)科的學(xué)習(xí)需要較長(zhǎng)適應(yīng)期;(2)課程中較多章節(jié)內(nèi)容抽象，且涉及大量公式推導(dǎo)及專業(yè)的概念鋪墊，加之為了跟上教學(xué)進(jìn)度教學(xué)內(nèi)容更新較快，學(xué)生普遍反映課程難度較大;(3)教學(xué)內(nèi)容和后續(xù)專業(yè)及特色專業(yè)課內(nèi)容銜接性不夠緊密;(4)從內(nèi)容的充實(shí)性和課程的結(jié)構(gòu)上來(lái)看，“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”這門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)滿足要求，但是對(duì)接林業(yè)機(jī)械領(lǐng)域最新技術(shù)，強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新思維方面，當(dāng)前的課程建構(gòu)仍無(wú)能為力;(5)由于本課程的學(xué)習(xí)不涉及具體的機(jī)械裝備系統(tǒng)，使得同學(xué)們對(duì)本課程在專業(yè)中的地位認(rèn)知不足，學(xué)習(xí)積極性欠佳，這些現(xiàn)狀使得提升教學(xué)效果難度較大。針對(duì)上述課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合農(nóng)林類(lèi)高?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專業(yè)的實(shí)際情況，制定了如下教學(xué)思路:(1)授課時(shí)，使學(xué)生從機(jī)電系統(tǒng)、固體力學(xué)等學(xué)科的思維中切換出來(lái)，將空間觀測(cè)法跟同學(xué)們探討透徹，基于空間觀測(cè)法開(kāi)展“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”的課程教學(xué)。(2)在教學(xué)大綱中刪除過(guò)于抽象、應(yīng)用面較窄的教學(xué)內(nèi)容，深入講解與后續(xù)“液壓與氣體傳動(dòng)”“泵與風(fēng)機(jī)”“林業(yè)機(jī)械”等課程關(guān)聯(lián)度較深的內(nèi)容，為專業(yè)及特色專業(yè)課的學(xué)習(xí)做好扎實(shí)鋪墊。(3)結(jié)合在林業(yè)機(jī)械領(lǐng)域與“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”緊密關(guān)聯(lián)的科研經(jīng)歷，探索寓教學(xué)于科研、科研反哺教學(xué)的授課模式，強(qiáng)化同學(xué)們對(duì)“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”在“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專業(yè)里占有重要地位的基礎(chǔ)認(rèn)知，顯著提升同門(mén)們自愿學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的熱情。(4)注重思維方式、終身學(xué)習(xí)意識(shí)的培養(yǎng)。教學(xué)過(guò)程中注重切入問(wèn)題角度的講解，使得同學(xué)們?cè)诿靼讍?wèn)題的同時(shí)更養(yǎng)成學(xué)習(xí)思考問(wèn)題方法的習(xí)慣;從固體學(xué)科到流體學(xué)科是一個(gè)較大的跨越，在跨越的過(guò)程中，使同學(xué)們樹(shù)立終身學(xué)習(xí)意識(shí)，為以后培養(yǎng)同學(xué)們提出、解決林業(yè)機(jī)械領(lǐng)域?qū)W科前沿性、熱點(diǎn)性問(wèn)題的能力打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2課程構(gòu)建探討

在“碳達(dá)峰、碳中和”的硬性發(fā)展要求及“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念加速推進(jìn)的浪潮之下，農(nóng)林高?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專業(yè)的畢業(yè)生在高等教育系統(tǒng)中的地位不斷提升，所以基礎(chǔ)專業(yè)課程構(gòu)建更需獲得與之地位匹配的重視。一方面，基礎(chǔ)專業(yè)課課程構(gòu)建要體現(xiàn)基礎(chǔ)知識(shí)的深度和廣度;另一方面，內(nèi)容要很好銜接并服務(wù)于核心專業(yè)課、特色專業(yè)課，為學(xué)生后期畢業(yè)設(shè)計(jì)、研究生科研深造做好鋪墊。

2．1課程內(nèi)容深度銜接核心專業(yè)課

“林業(yè)機(jī)械”是南京林業(yè)大學(xué)“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專業(yè)的核心專業(yè)課，內(nèi)容涵蓋林業(yè)動(dòng)力、整地、清理、苗圃、造林、撫育、保護(hù)、防火、采伐、采摘、智能化等機(jī)械。其中，和“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”專業(yè)基礎(chǔ)課相關(guān)的包括動(dòng)力、清理、保護(hù)、采摘等板塊。林業(yè)動(dòng)力機(jī)械(包括泵、風(fēng)機(jī))涉及“工程熱力學(xué)”中熱能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化問(wèn)題，同時(shí)也涉及“工程流體力學(xué)中”可壓縮混合氣體壓強(qiáng)、溫度變化和裝置的動(dòng)力匹配問(wèn)題;林業(yè)清理機(jī)械涉及“工程流體力學(xué)中”不可壓液態(tài)水在管道內(nèi)部的流動(dòng)，在霧化器內(nèi)的流態(tài)分布、出口后霧化粒徑分布等復(fù)雜多相流問(wèn)題，如圖1所示;林業(yè)保護(hù)機(jī)械中噴霧射程、噴霧穿透涉及“工程流體力學(xué)中”可壓縮流體空氣的外部流動(dòng)及耦合風(fēng)場(chǎng)、霧滴的多相流動(dòng)問(wèn)題，如圖2所示;林業(yè)采摘機(jī)械中，基于負(fù)壓的采摘系統(tǒng)涉及可壓縮流體空氣的管內(nèi)流動(dòng)問(wèn)題。從銜接核心專業(yè)課的角度來(lái)看，一方面，農(nóng)林類(lèi)高校“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”這門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程應(yīng)該深耕“工程熱力學(xué)”和“工程流體力學(xué)”，而“工程流體力學(xué)”應(yīng)該是重點(diǎn)中的重點(diǎn);另一方面，也好兼顧課程內(nèi)容的完整性，“傳熱學(xué)”也要適度調(diào)整。

2．2匹配三大板塊關(guān)系，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)

建議協(xié)調(diào)、平衡三大板塊的課時(shí)占比，同時(shí)明晰課程內(nèi)容的內(nèi)在邏輯關(guān)系，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)。在“工程熱力學(xué)”(熱能的間接應(yīng)用)板塊中，我們將實(shí)現(xiàn)熱力學(xué)能向機(jī)械能轉(zhuǎn)化的媒介稱之為“工質(zhì)”，媒介一般是“單一氣體”或者“混合氣體”，熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、工質(zhì)熱力學(xué)性質(zhì)及理想氣體的熱力過(guò)程等課程內(nèi)容和專業(yè)核心課程林業(yè)機(jī)械吻合度較好。“工程流體力學(xué)”中，對(duì)流體的終結(jié)性定義是“抓不起來(lái)的物體”，一般性的定義是“氣體和液體”的總稱，但課程內(nèi)容中流體基本概念的鋪墊、流體靜力學(xué)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)及黏性流體等課程內(nèi)容都是基于不可壓的液體，同為流體，但氣體和液體的性質(zhì)及研究重點(diǎn)相差甚遠(yuǎn)，“氣體”這種流體相關(guān)課程內(nèi)容的缺失為后續(xù)專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)帶來(lái)很大知識(shí)結(jié)構(gòu)缺陷?！皞鳠釋W(xué)”(熱能的直接應(yīng)用)中，對(duì)導(dǎo)熱、對(duì)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(yīng)用等課程內(nèi)容做了比較詳細(xì)的講解，但是后續(xù)專業(yè)核心課程對(duì)傳熱學(xué)中的知識(shí)需求很少，僅僅在脈動(dòng)燃燒技術(shù)這一研究領(lǐng)域有所涉及?？傮w來(lái)看，不管是“工程熱力學(xué)”中的“工質(zhì)”，還是“工程流體力學(xué)”中的“氣體”，再或者“對(duì)流換熱”中的“流體”，其中“氣體”是課程的“最大公約數(shù)”，也是和林業(yè)機(jī)械這一專業(yè)核心課程相關(guān)的“最大公約數(shù)”。鑒于此，“工程熱力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容總體上可以維持不變，部分章節(jié)可以簡(jiǎn)化，不重要的知識(shí)點(diǎn)減少不必要的推導(dǎo)，側(cè)重理論、公式概念的理解和應(yīng)用，這樣可省出一部分課時(shí)。總課時(shí)不變的情況下可以合理縮減“傳熱學(xué)”的課時(shí)，對(duì)輻射傳熱只做一般性介紹;考慮到相似原理在流體力學(xué)的試驗(yàn)研究中也有重要應(yīng)用，可以在這里對(duì)相似準(zhǔn)則進(jìn)行深入講解，省出較多課時(shí)。將“工程流體力學(xué)”放在最突出的位置，省出來(lái)的課時(shí)分配給這一部分;增加可壓縮流體“漩渦勢(shì)流理論”“相似理論中的量綱分析法”、包括氣體動(dòng)力學(xué)中“擾動(dòng)在外空間流場(chǎng)中的傳播”及“管內(nèi)氣體的流動(dòng)”等內(nèi)容，以匹配林業(yè)機(jī)械核心專業(yè)課。

2．3樹(shù)立自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)意識(shí)

目前，流體力學(xué)板塊中關(guān)于可壓縮流體的課程內(nèi)容匱乏，教學(xué)中會(huì)鼓勵(lì)同學(xué)們?cè)贛OOC上尋找優(yōu)秀資源進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，使同學(xué)們樹(shù)立自主學(xué)習(xí)意識(shí)。通過(guò)工程流體力學(xué)板塊，我們?cè)隗w力學(xué)的范疇內(nèi)將研究運(yùn)動(dòng)的方法由拉格朗日法提升到歐拉法，這是一個(gè)顯著的改變，也是重要的進(jìn)步，通過(guò)這一步，有助于培養(yǎng)同學(xué)們的終身學(xué)習(xí)意識(shí)。

結(jié)語(yǔ)

第5篇：工程熱力學(xué)的基本概念范文

（1）調(diào)查方法問(wèn)卷調(diào)查．（2）調(diào)查對(duì)象調(diào)查對(duì)象分兩部分，一部分是化學(xué)系的本科四年級(jí)學(xué)生，另一部分是化學(xué)系的教師．（3）調(diào)查資料的匯總和分析對(duì)學(xué)生部分的調(diào)查資料由牟鵬用Excel匯總、整理，對(duì)教師的調(diào)查資料由陳偉使用Word完成．最后的統(tǒng)計(jì)分析由陳偉完成．

2調(diào)查結(jié)果

我們?cè)诨瘜W(xué)系隨機(jī)挑選了5位教師和20位大四學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，調(diào)查結(jié)果如下．表中數(shù)據(jù)均表示選某項(xiàng)的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的比例，教師和學(xué)生分開(kāi)統(tǒng)計(jì)．

2．1教師調(diào)查結(jié)果

（1）您認(rèn)為學(xué)學(xué)物理的意義是什么？A．專業(yè)課的前導(dǎo)課程B．培養(yǎng)學(xué)生邏輯思考能力C．讓學(xué)生了解自然科學(xué)，提供背景知識(shí)D．培養(yǎng)物理學(xué)家E．毫無(wú)意義（2）與您曾經(jīng)所學(xué)的專業(yè)以及現(xiàn)在的教學(xué)、科研對(duì)大學(xué)物理的需要相比，您覺(jué)得大學(xué)物理的學(xué)時(shí)數(shù)／周應(yīng)是多少？（3）您曾經(jīng)所學(xué)的專業(yè)需要大學(xué)物理中哪些方面的知識(shí)？A．力學(xué)B．熱力學(xué)C．氣體動(dòng)理論D．電磁學(xué)E．光學(xué)F．量子物理G．相對(duì)論（4）您現(xiàn)在所從事的教學(xué)、科研工作需要大學(xué)物理中哪些方面的知識(shí)？A．力學(xué)B．熱力學(xué)C．氣體動(dòng)理論D．電磁學(xué)E．光學(xué)F．量子物理G．相對(duì)論（5）教師給出的大學(xué)物理的各項(xiàng)內(nèi)容與化學(xué)類(lèi)專業(yè)的緊密程度鑒定．

2．2學(xué)生調(diào)查結(jié)果

2．2．1應(yīng)用化學(xué)（1）您認(rèn)為學(xué)學(xué)物理的意義是什么？A．專業(yè)課的前導(dǎo)課程B．培養(yǎng)學(xué)生邏輯思考能力C．讓學(xué)生了解自然科學(xué)，提供背景知識(shí)D．培養(yǎng)物理學(xué)家E．毫無(wú)意義（2）您覺(jué)得您學(xué)的大學(xué)物理課時(shí)數(shù)與您現(xiàn)在的學(xué)習(xí)對(duì)大學(xué)物理的需求相比結(jié)果怎樣？A．少了B．剛好C．多了D．不知道或其他（3）大學(xué)物理的哪些內(nèi)容對(duì)您在專業(yè)學(xué)習(xí)、工作方面有幫助？A．力學(xué)B．熱力學(xué)C．電磁學(xué)D．光學(xué)E．近代物理F．其他2．2．2化學(xué)工程與工藝（1）您認(rèn)為學(xué)學(xué)物理的意義是什么？A．專業(yè)課的前導(dǎo)課程B．培養(yǎng)學(xué)生邏輯思考能力C．讓學(xué)生了解自然科學(xué)，提供背景知識(shí)D．培養(yǎng)物理學(xué)家E．毫無(wú)意義（2）您覺(jué)得您學(xué)的大學(xué)物理時(shí)數(shù)與您現(xiàn)在的學(xué)習(xí)對(duì)大學(xué)物理的需求相比結(jié)果怎樣？A．少了B．剛好C．多了D．不知道或其他（3）大學(xué)物理的哪些內(nèi)容對(duì)您在專業(yè)學(xué)習(xí)、工作方面有幫助？A．力學(xué)B．熱力學(xué)C．電磁學(xué)D．光學(xué)E．近代物理F．其他

3總結(jié)

3．1定義大學(xué)物理

A：專業(yè)的前導(dǎo)課程，對(duì)大學(xué)物理的需求程度很高，專業(yè)課可能會(huì)直接用到大學(xué)物理的某些方法、概念和規(guī)律．大學(xué)物理B：為相關(guān)專業(yè)提供背景知識(shí)、思維方法．在專業(yè)學(xué)習(xí)中，可能會(huì)間接用到大學(xué)物理的某些方法、概念，比如使用儀器時(shí)，了解儀器的相關(guān)原理等．化學(xué)類(lèi)專業(yè)屬于大學(xué)物理A，可以選用有一定深度的教材．

3．2大學(xué)物理的各項(xiàng)內(nèi)容與化學(xué)類(lèi)專業(yè)的緊密程度

第6篇：工程熱力學(xué)的基本概念范文

一、合理安排課程教學(xué)內(nèi)容

卓越計(jì)劃分校內(nèi)學(xué)習(xí)和企業(yè)學(xué)習(xí)兩個(gè)培養(yǎng)階段。四年制本科采用3+1校企聯(lián)合培養(yǎng)模式，即3年在校內(nèi)學(xué)習(xí)，累計(jì)1年在企業(yè)學(xué)習(xí)、實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)。因此，卓越工程師班的學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)時(shí)間比其他專業(yè)少。我校輕化工程專業(yè)的物理化學(xué)課程課時(shí)為80，所學(xué)內(nèi)容中，化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)平衡、化學(xué)動(dòng)力學(xué)和電化學(xué)等章節(jié)知識(shí)與學(xué)生在大一階段學(xué)習(xí)的無(wú)機(jī)化學(xué)課程中的內(nèi)容有所重復(fù)。因此有的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以復(fù)習(xí)為主，不宜講解得面面俱到。如在講授熱力學(xué)第一、第二定律章節(jié)時(shí)，可以把這兩章的知識(shí)框架結(jié)構(gòu)介紹給學(xué)生，包括理論的提出、理論的延伸及理論的應(yīng)用。其中理論的提出屬于難點(diǎn)，特別是熱力學(xué)第二定律;理論的延伸主要體現(xiàn)在熱力學(xué)定律在實(shí)際條件(如恒容、恒壓等)下的進(jìn)一步具體化，此過(guò)程涉及大量計(jì)算公式及結(jié)論;理論的應(yīng)用是對(duì)熱力學(xué)定律在實(shí)際過(guò)程(主要為單純PVT變化、相變化以及化學(xué)變化)中的計(jì)算。從而使學(xué)生對(duì)熱力學(xué)第一、第二定律的知識(shí)既有宏觀的印象，又認(rèn)識(shí)到物理化學(xué)課程中遵循的實(shí)踐理論實(shí)踐認(rèn)識(shí)過(guò)程，這樣可為以后章節(jié)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。而對(duì)于以前沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)的章節(jié)，則應(yīng)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)和理論產(chǎn)生的意義，簡(jiǎn)化理論的推導(dǎo)過(guò)程，注重理論的適用條件，加強(qiáng)理論知識(shí)的應(yīng)用實(shí)例。這樣的安排有利于學(xué)生把握知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性。

二、緊密聯(lián)系專業(yè)的教學(xué)

物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)為以后專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下理論基礎(chǔ)。但單純地講授物理化學(xué)課程知識(shí)而不與專業(yè)相聯(lián)系，就會(huì)讓學(xué)生覺(jué)得學(xué)習(xí)這門(mén)課程沒(méi)有意義。因此應(yīng)將輕化工程專業(yè)的專業(yè)課程知識(shí)滲透到物理化學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程中，讓學(xué)生意識(shí)到物理化學(xué)課程對(duì)以后專業(yè)課程學(xué)習(xí)的重要性。所以，物理化學(xué)課教師應(yīng)了解輕化工程專業(yè)的相關(guān)專業(yè)課程，與專業(yè)課程教師溝通交流，把一些專業(yè)知識(shí)與物理化學(xué)課程知識(shí)相結(jié)合。我校輕化工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的專業(yè)課程中，染整工藝原理助劑化學(xué)染料化學(xué)等課程與物理化學(xué)課程中的化學(xué)動(dòng)力學(xué)、表面活性劑、膠體與界面化學(xué)等章節(jié)內(nèi)容相互聯(lián)系。教師在講授時(shí)就可以把這些專業(yè)課程中的典型實(shí)例與物理化學(xué)課的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合，讓學(xué)生明白只有掌握物理化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)后才能將專業(yè)課程學(xué)好。如在講授化學(xué)動(dòng)力學(xué)章節(jié)時(shí)，可以聯(lián)系染整工藝原理課程中棉織物的染色工藝過(guò)程的實(shí)例，簡(jiǎn)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(guò)程。其中染色過(guò)程包含對(duì)溫度、pH值、反應(yīng)時(shí)間、染料濃度、助劑等工藝參數(shù)的控制，而這些工藝過(guò)程的控制其實(shí)是染料分子與棉纖維化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的控制，教師就可以引出反應(yīng)動(dòng)力學(xué)速率方程、影響化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的因素等知識(shí)。

三、與工程人才培養(yǎng)目標(biāo)相結(jié)合

物理化學(xué)課程一直以來(lái)被稱為理論化學(xué)，以抽象的理論、復(fù)雜的推導(dǎo)和繁瑣的計(jì)算為特點(diǎn)，是一門(mén)既難教又難學(xué)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(shù)學(xué)推導(dǎo)及計(jì)算，這就完全脫離了卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)。因此，為了把學(xué)生培養(yǎng)成具有工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才，教師在講授時(shí)，應(yīng)根據(jù)理論的邏輯性和內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性，恰當(dāng)?shù)匾肟蒲许?xiàng)目、企業(yè)生產(chǎn)工藝與過(guò)程以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)等實(shí)踐性環(huán)節(jié)相關(guān)內(nèi)容，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。如在講授表面現(xiàn)象章節(jié)中的接觸角知識(shí)時(shí)，可以根據(jù)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(dāng)s-gs-l、90時(shí)，固體表面潤(rùn)濕，為親水特性;當(dāng)s-gs-l、90時(shí)，固體表面不潤(rùn)濕，為疏水特性。教師可以通過(guò)如何將棉織物整理成拒水面料課題進(jìn)行工程實(shí)例講解。由于棉纖維表面大量的羥基基團(tuán)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(guò)在整理液中加入有機(jī)硅類(lèi)WP-107A和有機(jī)氟類(lèi)AG-480整理劑，使棉織物的表面形成有機(jī)硅和有機(jī)氟類(lèi)的物質(zhì)，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(xué)加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)工程實(shí)踐的理解，同時(shí)也使學(xué)生學(xué)會(huì)了如何將物理化學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去。

四、設(shè)計(jì)具有工程實(shí)踐特色的綜合實(shí)驗(yàn)

輕化工程專業(yè)卓越工程師強(qiáng)調(diào)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，而物理化學(xué)課程屬于基礎(chǔ)化學(xué)課程，更多的是注重基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)。如何在基礎(chǔ)化學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力?筆者認(rèn)為，在物理化學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)中開(kāi)展具有工程實(shí)踐特色的綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，一方面，可以將理論聯(lián)系實(shí)踐，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí);另一方面，可以培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和素養(yǎng)。例如，我們?cè)O(shè)計(jì)了改性活性炭材料的制備及對(duì)染料分子的吸附動(dòng)力學(xué)研究綜合實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包含材料的制備及改性研究、染料分子的吸附動(dòng)力學(xué)研究、數(shù)據(jù)的處理及分析等過(guò)程。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施，讓學(xué)生將所學(xué)的物理化學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，鍛煉了學(xué)生的材料合成能力以及儀器操作與測(cè)試分析能力;同時(shí)也使學(xué)生學(xué)習(xí)到染料廢水的處理方法，為今后在企業(yè)工作建立清潔生產(chǎn)的理念。

第7篇：工程熱力學(xué)的基本概念范文

1核心課程體系的構(gòu)建

1.1核心課程體系構(gòu)建的原則

欽州學(xué)院開(kāi)設(shè)化學(xué)工程與工藝專業(yè)有良好的機(jī)遇,同時(shí)也有多方面的挑戰(zhàn)。要辦好欽州學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè),貫徹學(xué)院打造五大品牌專業(yè)的精神,需要從緊密聯(lián)系北部灣區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面著眼,努力辦出具有石化特色的化學(xué)工程與工藝專業(yè),重點(diǎn)建立一套緊密結(jié)合石化下游產(chǎn)業(yè)鏈、注重過(guò)程開(kāi)發(fā)和工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的核心課程體系。在核心課程設(shè)置方面,確立夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)、強(qiáng)化工程意識(shí)、注重實(shí)驗(yàn)技能、拓寬專業(yè)口徑,注重石化特色的原則。 所謂化工過(guò)程,主要包含分離過(guò)程和反應(yīng)過(guò)程兩種過(guò)程。與這兩種過(guò)程緊密相關(guān)的一系列化工類(lèi)課程共同構(gòu)成了化工類(lèi)課程的核心。按照“門(mén)數(shù)適宜,重點(diǎn)突出,相互支撐,形成一體”的要求,選擇化工熱力學(xué)、分離工程、傳遞原理、反應(yīng)工程和化工工藝學(xué)等五門(mén)理論課以及與這五門(mén)理論課相關(guān)的化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)課作為核心課程,建設(shè)具有石化特色化學(xué)工程與工藝專業(yè)的核心課程體系,全力打造化學(xué)工程與工藝這一品牌專業(yè)。在這五門(mén)理論課程中,分離工程和反應(yīng)工程分別研究各類(lèi)分離過(guò)程和反應(yīng)過(guò)程,它們構(gòu)成了化工過(guò)程課程最核心的部分。化工熱力學(xué)是化工過(guò)程研究、開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ),是化學(xué)工程的重要分支之一,與化學(xué)反應(yīng)工程、分離工程關(guān)系密切?；崃W(xué)的核心價(jià)值在于研究過(guò)程進(jìn)行的方向和限度,為分離過(guò)程和反應(yīng)過(guò)程提供相平衡、反應(yīng)平衡數(shù)據(jù),并對(duì)化工過(guò)程進(jìn)行熱力學(xué)分析[1]。反應(yīng)工程是與工程實(shí)際緊密聯(lián)系的課程之一,它廣泛地將化工熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)、傳熱、傳質(zhì)以及生產(chǎn)工藝、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等反面的理論知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)綜合于工業(yè)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化中[2]。

分離工程是化工專業(yè)基礎(chǔ)課程,講述的是如何將混合物進(jìn)行分離與提純的學(xué)科。作為專門(mén)研究分離方法的分離工程課程對(duì)學(xué)生工程素養(yǎng)的培養(yǎng)有很重要的作用。該課程闡明了化工分離過(guò)程的本質(zhì)規(guī)律,重點(diǎn)研究分離方法的工業(yè)化途徑,設(shè)備設(shè)計(jì)放大效應(yīng),最優(yōu)分離路線的工業(yè)化,及最優(yōu)操作條件。在選擇具體分離方法時(shí),不僅要考慮技術(shù)上的可行性、經(jīng)濟(jì)上的合理性,而且要考慮能耗、環(huán)保、設(shè)備放大和開(kāi)發(fā)成本等諸多問(wèn)題[3]。傳遞原理旨在研究化工動(dòng)量、熱量及質(zhì)量(俗稱三傳)的傳遞現(xiàn)象,用一種統(tǒng)一的觀點(diǎn)來(lái)處理三種傳遞現(xiàn)象,并研究動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞之間的類(lèi)似性,是研究分離機(jī)理、分離效率和宏觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)理論,同時(shí)也是反應(yīng)器放大研究的基礎(chǔ)理論之一。與化工熱力學(xué)不同,傳遞原理是一門(mén)探討傳遞速率的課程,它對(duì)過(guò)程開(kāi)發(fā)、過(guò)程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)操作、優(yōu)化控制及過(guò)程機(jī)理研究都有重要的使用意義[4]。化工工藝學(xué)重在工藝過(guò)程的分析,即在特定條件下,進(jìn)行分離過(guò)程、反應(yīng)過(guò)程的比較選擇、整合優(yōu)化?；すに噷W(xué)是大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)、化工熱力學(xué)、化工動(dòng)力學(xué)、反應(yīng)工程、分離工程等專業(yè)基礎(chǔ)可和專業(yè)課的綜合運(yùn)用。化工熱力學(xué)和傳遞原理旨在加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ),化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)、反應(yīng)工程和分離工程重在強(qiáng)化工程意識(shí),化工工藝學(xué)拓展了專業(yè)適應(yīng)面,可以突出石化特色。

2核心課程體系的優(yōu)化

為了保障以上核心課程體系的順利實(shí)施,建議結(jié)合欽州學(xué)院化學(xué)工程與工藝現(xiàn)有的教學(xué)計(jì)劃,從下面幾個(gè)方面作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

2.1加強(qiáng)數(shù)理基礎(chǔ)教學(xué)力度,適度拓展

新世紀(jì)的工程人才必須有熟練應(yīng)用數(shù)學(xué)、科學(xué)與工程等知識(shí)的能力,有進(jìn)行設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)分析與數(shù)據(jù)處理的能力。在兩年的教學(xué)實(shí)踐中,學(xué)生普遍反映數(shù)理基礎(chǔ)不夠扎實(shí),一些數(shù)學(xué)問(wèn)題不知所云,比如熱力學(xué)計(jì)算中要應(yīng)用迭代法求解狀態(tài)方程、精餾過(guò)程計(jì)算、反映工程中的偏微分方程求解等等,問(wèn)題大都源于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較薄弱。因此建議加開(kāi)線性代數(shù)、運(yùn)籌學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)值計(jì)算、C程序語(yǔ)言、數(shù)學(xué)物理方法,流體力學(xué)等數(shù)理和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程。多所兄弟院校也早就開(kāi)設(shè)了這些基礎(chǔ)課程。線性代數(shù)和運(yùn)籌學(xué)的開(kāi)設(shè)可以解決反應(yīng)器設(shè)計(jì)過(guò)程的優(yōu)化問(wèn)題;概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和理解反應(yīng)工程中一些基本概念的基礎(chǔ);數(shù)值計(jì)算和C程序語(yǔ)言兩門(mén)課程是工科學(xué)生重要的基礎(chǔ)課程,加開(kāi)這兩門(mén)課程也是落實(shí)我?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)水平的要求,對(duì)學(xué)生的就業(yè)能力的提高有好處;數(shù)學(xué)物理方法和流體力學(xué)是傳遞工程等課程的基礎(chǔ),加開(kāi)這兩門(mén)課程可以大大的提高學(xué)生工程數(shù)學(xué)能力,為就業(yè)和進(jìn)一步深造打下更堅(jiān)實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)?？紤]到Matlab在科學(xué)和工程計(jì)算領(lǐng)域的突出作用,建議開(kāi)設(shè)Matlab在化工中的應(yīng)用的相關(guān)課程[5]?；崃W(xué)和化工原理是反應(yīng)工程的基礎(chǔ),故將化工熱力學(xué)和從第四、五學(xué)期調(diào)整至第三、四學(xué)期;化工原理和反應(yīng)工程兩門(mén)課程共同構(gòu)成了化學(xué)工程最核心的部分課程,將化工原理從第四、五學(xué)期調(diào)整至第二、三學(xué)期,反應(yīng)工程從第三學(xué)期調(diào)整至第五學(xué)期,也是考慮到化工原理是反應(yīng)工程的基礎(chǔ)。同時(shí),將計(jì)算機(jī)模擬與仿真刪去,將其中的知識(shí)分散到加開(kāi)的MATLAB在化工中的應(yīng)用和數(shù)值計(jì)算這兩門(mén)課程中。從上表2中還可以看出,加開(kāi)的課程中,突出了數(shù)理課程的基礎(chǔ),同時(shí),適度的拓展經(jīng)濟(jì)和計(jì)算機(jī)相關(guān)的課程,也增加化工制圖和電工學(xué)等實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力是必不可少的。

2.2整合化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)

為了整合學(xué)院教學(xué)資源,最大限度地利用現(xiàn)有的一切教學(xué)設(shè)備,建議從各門(mén)化學(xué)工程與工藝核心課程的專業(yè)實(shí)驗(yàn)中選出一些經(jīng)典的、與石化行業(yè)緊密相關(guān)的進(jìn)行重新編排,單獨(dú)設(shè)置一門(mén)大學(xué)化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程,分成三個(gè)學(xué)期展開(kāi)教學(xué)。另外,考慮到傳統(tǒng)的化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)教材以單一驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為主,無(wú)法滿足新世紀(jì)綜合素質(zhì)人才培養(yǎng)的要求,可將化工實(shí)驗(yàn)按由淺入深的原則劃分成驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和綜合型實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次。盡量精簡(jiǎn)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),增加設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和綜合型實(shí)驗(yàn)?？梢詮慕處煹囊恍┛蒲许?xiàng)目中選出一部分讓學(xué)生參與,將這些項(xiàng)目設(shè)計(jì)成設(shè)計(jì)型或綜合型實(shí)驗(yàn),這樣,通過(guò)學(xué)生的親身體驗(yàn)科研過(guò)程,培養(yǎng)了正確的科研習(xí)慣,為學(xué)生的就業(yè)和進(jìn)一步的深造打下好的基礎(chǔ)。

第8篇：工程熱力學(xué)的基本概念范文

化工原理系列課程包括：理論課、實(shí)驗(yàn)課、生產(chǎn)或仿真實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)四個(gè)環(huán)節(jié)。其中化工單元操作過(guò)程設(shè)計(jì)方法、操作原理及其計(jì)算是理論課程教學(xué)的重要內(nèi)容，而迅速準(zhǔn)確地進(jìn)行工程計(jì)算是課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，所以組織好化工原理理論課程教學(xué)是落實(shí)化工原理整體教學(xué)的關(guān)鍵。目前，化工原理主要授課內(nèi)容：流體流動(dòng)、流體輸送機(jī)械、非均相物系的分離和固體流態(tài)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(jì)算方法，而通用過(guò)程模擬軟件中幾乎包括所有常見(jiàn)的化工單元基本模塊，在講課過(guò)程中，教師可以在講授基本原理后，使用軟件中的相關(guān)計(jì)算模塊對(duì)其工作特性進(jìn)行模擬展示。東南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院肖國(guó)民、李浩揚(yáng)等，利用Fluent、Aspenplus軟件應(yīng)用于講授和解決“三傳”問(wèn)題。其中利用Fluent軟件，對(duì)固定床反應(yīng)器進(jìn)行動(dòng)量模擬，結(jié)合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型和對(duì)流傳熱模型等，研究反應(yīng)器內(nèi)一氧化碳與硝酸二乙酯偶聯(lián)反應(yīng)，從而獲得反應(yīng)器內(nèi)速度、溫度和各物質(zhì)濃度的分布情況，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好。這一過(guò)程給學(xué)生清晰的展示了：不僅固定床反應(yīng)器內(nèi)部的“三傳”均和反應(yīng)的進(jìn)行程度相輔相成，而且若想準(zhǔn)確計(jì)算、設(shè)計(jì)或優(yōu)化一個(gè)單元操作過(guò)程，實(shí)驗(yàn)情況與計(jì)算模擬必須相互反饋，相得益彰。利用Aspenplus軟件對(duì)二苯基甲烷二異氰酸酯換熱器進(jìn)行設(shè)計(jì)和工程開(kāi)發(fā)，與傳統(tǒng)的換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算方法相比，結(jié)果具有可靠性高、計(jì)算用時(shí)少、繪圖快、和各專業(yè)集成效應(yīng)強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。通過(guò)對(duì)甲醇—水精餾過(guò)程模擬，說(shuō)明該軟件可用于質(zhì)量傳遞方面的計(jì)算。教學(xué)實(shí)踐證明，該方法不僅可以全面反映塔內(nèi)物料組成、質(zhì)量分布狀況等工藝計(jì)算結(jié)果，而且還可通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)置板式塔或填料塔的各種塔內(nèi)件參數(shù)，得到塔結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)，另外學(xué)生還可以通過(guò)改變模擬計(jì)算條件，綜合考察各因素對(duì)分離效果的影響，便于教學(xué)。中國(guó)石油大學(xué)（華東）化學(xué)工程學(xué)院劉相、王蘭娟利用軟件：Mathcad、Aspenplus和AutoCAD與傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)相結(jié)合的教學(xué)方式，簡(jiǎn)化繁瑣的計(jì)算過(guò)程，強(qiáng)化學(xué)生的工程意識(shí)和制圖規(guī)范，使化工原理課程設(shè)計(jì)逐步走入規(guī)范化軌道。中國(guó)石油大學(xué)（華東）化學(xué)工程學(xué)院孫蘭義，張?jiān)旅鞯?，選擇烯烴分離裝置作為研究對(duì)象應(yīng)用于化工原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)之中，利用Aspenplus、ProII獲得了最佳回流比、理論板數(shù)等重要數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)教學(xué)的引入為化工原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)注入了新的活力。江蘇技術(shù)師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院張春勇，鄭純智等利用Aspenplus軟件在流體流動(dòng)和輸送機(jī)械、傳熱、精餾、吸收與脫吸中應(yīng)用，在教學(xué)過(guò)程中使學(xué)生看到的都是工程實(shí)例，充分踐行了理論聯(lián)系實(shí)際這一教學(xué)原則。嘉興學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院韋曉燕，譚軍等，山東科技大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院張治山、高軍[21]等將Aspenplus過(guò)程模擬系統(tǒng)有目、有步驟地應(yīng)用于化工原理系列課程教學(xué)，通過(guò)單元模型操作型問(wèn)題、實(shí)際案例分析和課程設(shè)計(jì)三個(gè)階段的訓(xùn)練，使學(xué)生加深對(duì)化工單元設(shè)計(jì)的理解，達(dá)到培養(yǎng)“知識(shí)”+“能力”型人才的目的。另外，北京石油化工學(xué)院化學(xué)工程系葛明蘭，李翠清等和安陽(yáng)大學(xué)化工系李安林，張換平等將ChemCAD軟件應(yīng)用與化工課程設(shè)計(jì)和簡(jiǎn)捷精餾模型，青海大學(xué)化工學(xué)院李曉昆，張宏等將ECSS軟件應(yīng)用在板式精餾塔工藝計(jì)算中。華南理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院鄭秀玉，李瓊還將過(guò)程模擬系統(tǒng)應(yīng)用于化工仿真實(shí)習(xí)教學(xué)的改革與實(shí)踐當(dāng)中，取得了寶貴的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。實(shí)際工程問(wèn)題的解決方案通常是多方面因素綜合，且呈非線性關(guān)系作用的結(jié)果，解答需要經(jīng)過(guò)多次運(yùn)算與討論分析。如操作型計(jì)算，盡管與設(shè)計(jì)型應(yīng)用的原理是一樣的，但是因?yàn)樗伎紗?wèn)題的角度不同，使得此類(lèi)問(wèn)題復(fù)雜、靈活，綜合條件的選擇計(jì)算不是一次完成，而是需要多次試算，反復(fù)迭代，加之公式復(fù)雜，計(jì)算步驟繁多，計(jì)算量很大。模擬軟件的應(yīng)用是解決這類(lèi)問(wèn)題行之有效的捷徑，既幫助學(xué)生加深了對(duì)各化工單元的認(rèn)識(shí)與理解，又培養(yǎng)了他們解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

2在化學(xué)反應(yīng)工程、分離工程教學(xué)中的應(yīng)用

化學(xué)反應(yīng)工程和化工分離工程皆為化學(xué)工程與工藝專業(yè)本科生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。其主要研究?jī)?nèi)容的共性為過(guò)程開(kāi)發(fā)、工藝設(shè)計(jì)以及實(shí)際生產(chǎn)操作過(guò)程中遇到的工程問(wèn)題。在化工生產(chǎn)過(guò)程中，化學(xué)反應(yīng)是生產(chǎn)的核心，而分離過(guò)程則是其前的原料凈化和其后的產(chǎn)品精制，一般來(lái)說(shuō)分離裝置的費(fèi)用占總投資的70%以上。過(guò)程模擬系統(tǒng)中，基本上包含了教學(xué)過(guò)程中所包含的各式反應(yīng)器模型，另外系統(tǒng)還集成了用戶自定義模塊，用戶可根據(jù)實(shí)際需求二次開(kāi)發(fā)反應(yīng)器模塊子程序。而對(duì)于化工分離過(guò)程的模擬無(wú)論是從可模擬介質(zhì)的種類(lèi)和塔器的形式上，還是從模擬結(jié)果的精度上，都堪稱化工模擬技術(shù)發(fā)展的代表。如：在AspenPlus中用于模擬所有類(lèi)型的多級(jí)汽-液、液-液平衡為例，其計(jì)算分為簡(jiǎn)捷、嚴(yán)格法兩種。簡(jiǎn)捷法計(jì)算單元模塊庫(kù)有三類(lèi)：簡(jiǎn)捷法精餾設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)捷法精餾核算和石油簡(jiǎn)捷蒸餾。嚴(yán)格法計(jì)算單元模塊庫(kù)有六類(lèi)：嚴(yán)格精餾、復(fù)雜塔嚴(yán)格精餾、石油嚴(yán)格蒸餾、基于質(zhì)量傳遞速率蒸餾、嚴(yán)格間歇蒸餾和嚴(yán)格液-液萃取，每一類(lèi)單元模塊庫(kù)中又有多個(gè)以進(jìn)料、加熱器（冷凝器）和側(cè)線物流等不同組合形式，如：嚴(yán)格精餾不僅可用于兩相(汽-液)計(jì)算，還可用于三相(汽-液-液)計(jì)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(yīng)比例控制蒸餾等工藝過(guò)程，而石油嚴(yán)格蒸餾庫(kù)中就有近50種形式可選，所以過(guò)程模擬系統(tǒng)不僅可以滿足化工分離工程課程主要內(nèi)容的需要，而且對(duì)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(xué)王彥飛，朱亮等采用教學(xué)內(nèi)容與AspenPlus軟件相結(jié)合以提高教學(xué)質(zhì)量，討論環(huán)氧丙烷水解絕熱連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器模型的多解性，在課堂上非?？焖僦庇^的讓學(xué)生清楚了解多定態(tài)現(xiàn)象以及產(chǎn)生的原因，有助于學(xué)生對(duì)反應(yīng)過(guò)程的理解，并通過(guò)軟件使用可以回答，“如果改變某些條件，那么對(duì)于結(jié)果有哪些影響？”這樣的問(wèn)題。南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工系戴斌，徐宏利用化工過(guò)程模擬系統(tǒng)ChemCAD二次開(kāi)發(fā)工具，在SO2轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的工藝設(shè)計(jì)上，通過(guò)使用VBA語(yǔ)言編程，實(shí)現(xiàn)有復(fù)雜反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程的反應(yīng)器工藝設(shè)計(jì)。變換不同的SO2轉(zhuǎn)化工藝條件，計(jì)算得到與之對(duì)應(yīng)的反應(yīng)器體積，從而為裝置技改、去瓶頸和優(yōu)化提供依據(jù)。上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院吳錫慧，郁平等對(duì)化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)改革和實(shí)踐，在實(shí)驗(yàn)中引入AspenPlus軟件強(qiáng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用，提高了學(xué)生們的設(shè)計(jì)和綜合分析能力。該軟件也正被學(xué)生用在大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)和科技創(chuàng)新等環(huán)節(jié)。天津大學(xué)化工學(xué)院李士雨，齊向娟給出了應(yīng)用ChemCAD模擬軟件更新分離過(guò)程教學(xué)內(nèi)容的初步方案包括：分離過(guò)程熱力學(xué)、自由度分析的原理和方法、單級(jí)平衡和多級(jí)平衡模擬計(jì)算等。得出：無(wú)論從國(guó)內(nèi)外化工分離過(guò)程教學(xué)內(nèi)容的更新趨勢(shì)上看，還是從工業(yè)界對(duì)分離過(guò)程教學(xué)內(nèi)容需求的變化上看，在分離過(guò)程教學(xué)內(nèi)容中增加計(jì)算機(jī)模擬分析方法是大勢(shì)所趨。華東理工大學(xué)化工學(xué)院李偉，朱家文等采用模擬軟件ProII在化工分離習(xí)題課上，同時(shí)改變熱力學(xué)方法、閃蒸條件、壓力等，完成不同條件下的多種閃蒸計(jì)算。進(jìn)行丙烯精制塔精確計(jì)算可對(duì)塔操作參數(shù)進(jìn)行多方案計(jì)算和比較，實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化；通過(guò)調(diào)節(jié)操作參數(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的純度和塔的能耗比較，在其之間建立量化概念，這對(duì)于思考許多分離基本問(wèn)題是十分有益的。江蘇石油化工學(xué)院朱建軍、林西平等利用AspenPlus軟件對(duì)醋酸與乙醇催化反應(yīng)精餾塔進(jìn)行模擬，回流比、進(jìn)料組成、進(jìn)料位置等對(duì)醋酸與乙醇收率的影響進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：運(yùn)用AspenPlus軟件可以有效、快捷、方便地模擬脂化反應(yīng)精餾過(guò)程，結(jié)果可靠,精度高。江漢大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院吳宇瓊將AspenPlus軟件引入分離工程課程及實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。通過(guò)演示軟件操作錄像、學(xué)習(xí)模擬經(jīng)典實(shí)例等方法，使學(xué)生迅速掌握并使用軟件，借此求解泡、露點(diǎn)及塔板數(shù)等。廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院秦祖贈(zèng)，葛利等利用ProII對(duì)膨脹器的氣體加工裝置進(jìn)行模擬，福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院盧澤湘，范立維等利用AspenPlus對(duì)甲基叔丁基醚(MTBE)的催化反應(yīng)精餾工藝進(jìn)行模擬，并進(jìn)行教學(xué)演示和講解。著重在混合物熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算、多組分平衡分離過(guò)程計(jì)算上，真正做到了“嚴(yán)格計(jì)算”。同時(shí)指出軟件對(duì)化工熱力學(xué)、化工設(shè)計(jì)等課程的學(xué)習(xí)也會(huì)有較大的幫助，連續(xù)三年化工專業(yè)本科生對(duì)過(guò)程模擬系統(tǒng)的學(xué)習(xí)興趣調(diào)查中“，學(xué)習(xí)興趣強(qiáng)烈”的分別占到總?cè)藬?shù)：72.8%、83.2%、86.8%。將過(guò)程模擬系統(tǒng)應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)，避免了大量計(jì)算公式推導(dǎo)、復(fù)雜數(shù)值計(jì)算等問(wèn)題，可以在少用課時(shí)的情況下，盡量全面地展示化學(xué)反應(yīng)工程的核心內(nèi)容。多組分多平衡級(jí)分離的嚴(yán)格計(jì)算，是設(shè)計(jì)分離設(shè)備和優(yōu)化操作過(guò)程的必要計(jì)算手段，也是化工分離工程教學(xué)的主要內(nèi)容。使用過(guò)程模擬系統(tǒng)，在進(jìn)行MESH方程推導(dǎo)及基本算法介紹的同時(shí)，使得塔的精確計(jì)算和將熱力學(xué)中相對(duì)獨(dú)立的知識(shí)運(yùn)用到具體的分離過(guò)程中，解決其工程實(shí)際問(wèn)題成為可能，并且可以對(duì)塔的操作參數(shù)、分離要求和設(shè)備投資、運(yùn)行費(fèi)用等問(wèn)題進(jìn)行分析計(jì)算，極大地提高了學(xué)習(xí)的深度與廣度，使學(xué)生更加主動(dòng)積極，綜合分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力明顯提高。

3結(jié)語(yǔ)

第9篇：工程熱力學(xué)的基本概念范文

關(guān)鍵詞：傳熱學(xué)；教學(xué)改革；教學(xué)方法；考試方式

作者簡(jiǎn)介：田娟榮（1976-），女，陜西渭南人，北京京北職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系，講師。（北京 101400）

中圖分類(lèi)號(hào)：G712     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A     文章編號(hào)：1007-0079（2012）01-0077-02

“傳熱學(xué)”是研究由溫差引起的熱量傳遞規(guī)律的科學(xué)，與工程熱力學(xué)、流體力學(xué)并稱能源動(dòng)力的三大支柱[1]。傳熱學(xué)課程是高職高專院校建筑設(shè)備工程技術(shù)專業(yè)的一門(mén)非常重要的職業(yè)基礎(chǔ)課程，是從事通風(fēng)空調(diào)、供熱及鍋爐設(shè)備工作的高等技術(shù)管理和施工安裝技術(shù)人員必須掌握的基礎(chǔ)理論知識(shí)，具有很強(qiáng)的應(yīng)用性。本文針對(duì)該課程的特點(diǎn)和在教學(xué)中存在的問(wèn)題，并結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐及教學(xué)體會(huì)，對(duì)傳熱學(xué)課程的教學(xué)改革做了探討和總結(jié)。

一、“傳熱學(xué)”課程的特點(diǎn)和教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.課程的特點(diǎn)

“傳熱學(xué)”課程雖然屬于職業(yè)基礎(chǔ)課，但其不像流體力學(xué)和工程熱力學(xué)那樣系統(tǒng)嚴(yán)謹(jǐn)完備且偏重理論，而是一門(mén)發(fā)展中的應(yīng)用性極強(qiáng)的基礎(chǔ)課程，同時(shí)傳遞現(xiàn)象的理論分析又涉及到許多數(shù)學(xué)理論與方法，如導(dǎo)熱微分方程是數(shù)學(xué)物理方法課程中的三大偏微分方程之一[2]。傳熱學(xué)課程為學(xué)習(xí)后繼的專業(yè)課程提供必要的理論基礎(chǔ)和分析解決工程問(wèn)題的能力。傳熱學(xué)課程的內(nèi)容多且散，各部分內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，連貫性差；同時(shí)圖表及經(jīng)驗(yàn)公式、半經(jīng)驗(yàn)公式較多，且難以理解與記憶，這給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)了一定難度。因此，如何提高傳熱學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)能力培養(yǎng)，是目前一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。

2.課程在教學(xué)中存在的問(wèn)題

（1）課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)未突出“高職”特色。現(xiàn)有的高職傳熱學(xué)教材，仍然采用傳統(tǒng)的教材編寫(xiě)模式，側(cè)重知識(shí)的系統(tǒng)性和邏輯性，沒(méi)有形成清晰、完整的技能培養(yǎng)體系。大部分傳熱學(xué)教材在內(nèi)容上與本科教材并無(wú)太大區(qū)別，理論性很強(qiáng)，公式推導(dǎo)很多。同時(shí)教師大都采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，使傳熱學(xué)課程偏向于介紹原理和公式推導(dǎo)，最后套用公式解題。另外，因?yàn)樵谕茖?dǎo)過(guò)程中要用到很多高等數(shù)學(xué)的知識(shí)，而高職學(xué)生高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差，所以學(xué)生感覺(jué)課程推導(dǎo)太多，太難，無(wú)從理解，從而喪失了學(xué)好這門(mén)課的信心。還有些學(xué)生認(rèn)為這些原理和公式推導(dǎo)根本沒(méi)有用，從而不愿去學(xué)習(xí)?？傊壳皞鳠釋W(xué)課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)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(yīng)用能力為主線這一本質(zhì)要求落不到實(shí)處。

（2）教學(xué)方法和教學(xué)手段不能滿足高職教育的要求。傳熱學(xué)課程理論性強(qiáng)、公式多，歷屆學(xué)生都反映課程難度大。以前在本課程的教學(xué)當(dāng)中，主要采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，教師講學(xué)生聽(tīng)，學(xué)生基本不參與教學(xué)活動(dòng)，教學(xué)內(nèi)容主要根據(jù)傳統(tǒng)教材的章節(jié)順序一一講授。這種教學(xué)方法是以灌輸學(xué)科知識(shí)為宗旨，把學(xué)習(xí)理解為封閉在書(shū)本上知識(shí)的獲得過(guò)程，過(guò)多倚重接受學(xué)習(xí)，忽視發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和行動(dòng)學(xué)習(xí)在人的發(fā)展中的價(jià)值，忽視社會(huì)經(jīng)驗(yàn)的獲得和實(shí)踐能力的形成。事實(shí)證明這種教學(xué)方式不能滿足如今高職教育的要求，對(duì)該課程的教學(xué)改革勢(shì)在必行。

（3）考試方式太單一。目前，傳熱學(xué)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(wèn)題。因?yàn)樵撜n程中有大量的經(jīng)驗(yàn)公式，特別是對(duì)流換熱這部分內(nèi)容，大部分公式都是經(jīng)驗(yàn)公式，而且往往對(duì)同一個(gè)問(wèn)題又有好幾個(gè)公式可供選擇，加之這些公式較為復(fù)雜，若讓學(xué)生將這些公式熟記，這根本不可能，而且也沒(méi)有必要。因此，閉卷考試時(shí)這部分內(nèi)容的命題將面臨很大難度，最后將不得不將這些內(nèi)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(kāi)卷考試的形式，又可能使學(xué)生過(guò)于依賴課本，考前不做復(fù)習(xí)，考試中遇到問(wèn)題不獨(dú)立思考，而是急于翻書(shū)找答案，使考試達(dá)不到應(yīng)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(yǎng)宗旨。

綜上所述，認(rèn)真分析目前傳熱學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)行傳熱學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和考試方式等內(nèi)容進(jìn)行改革勢(shì)在必行。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

教學(xué)內(nèi)容的改革是教學(xué)改革的核心。為了突出“高職”特色，本課程采用了項(xiàng)目化教學(xué)方式，以職業(yè)崗位所需的基本技能為依據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，向著學(xué)時(shí)縮短、注重應(yīng)用、內(nèi)容更新等方向發(fā)展。講授的內(nèi)容系統(tǒng)、注重經(jīng)典知識(shí)的講解和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展的結(jié)合。根據(jù)實(shí)際工程的施工需要，將課程分為五個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目，供學(xué)生學(xué)習(xí)。五個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目分別為管道保溫層設(shè)計(jì)計(jì)算、換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算、換熱器校核計(jì)算、空調(diào)房間的負(fù)荷計(jì)算和冷庫(kù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱計(jì)算。每個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目又分為若干個(gè)學(xué)習(xí)情境。由于高職學(xué)生畢業(yè)后大部分從事施工工作，所以在力求講清基本概念及數(shù)學(xué)模型建立的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化或省略一些與今后工作聯(lián)系不大的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程，而將重點(diǎn)放在這些知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用上。教學(xué)中結(jié)合補(bǔ)充傳熱學(xué)的最新研究成果、研究方法和日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的各種傳熱學(xué)問(wèn)題，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)、擴(kuò)大知識(shí)面和提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力，突出高職教育以應(yīng)用能力為主線的培養(yǎng)目標(biāo)。

為了使學(xué)生對(duì)傳熱學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進(jìn)度有一個(gè)全面的了解，根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況，自編了傳熱學(xué)教學(xué)補(bǔ)充材料。補(bǔ)充材料包括課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)計(jì)劃、習(xí)題與思考題、復(fù)綱、實(shí)驗(yàn)及實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)與任務(wù)書(shū)等。

三、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革

1.教學(xué)方法改革

在教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合課程特點(diǎn)，根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容實(shí)施特色的教學(xué)模式，分別采用了項(xiàng)目教學(xué)法、課堂講授法、分組討論法、自學(xué)指導(dǎo)法等多種形式。

（1）項(xiàng)目教學(xué)法。全部學(xué)習(xí)內(nèi)容根據(jù)傳熱學(xué)的五個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目展開(kāi)，通過(guò)師生共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。在項(xiàng)目教學(xué)中，教師處于主導(dǎo)地位，學(xué)生處于主體地位，人人參與創(chuàng)造性實(shí)踐活動(dòng)，注重完成項(xiàng)目的過(guò)程性；學(xué)習(xí)過(guò)程成為學(xué)生在項(xiàng)目中實(shí)踐的過(guò)程，理解和把握課程要求的知識(shí)和技能，體驗(yàn)創(chuàng)新的艱辛與樂(lè)趣，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的思想和方法。

（2）案例教學(xué)法。根據(jù)本課程的教學(xué)內(nèi)容，選用提高學(xué)生對(duì)實(shí)際工程問(wèn)題的處理能力。在教學(xué)過(guò)程中，緊密聯(lián)系課程的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的專業(yè)方向，選用實(shí)際工程案例及學(xué)生在生活中熟悉的傳熱現(xiàn)象作為范例進(jìn)行教學(xué)，創(chuàng)造逼真的教學(xué)情境，使學(xué)生感受到傳熱學(xué)領(lǐng)域跟自己的實(shí)際生活息息相關(guān)，努力地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)傳熱學(xué)的興趣。例如有人將一碗熱稀飯置于一盆涼水中進(jìn)行冷卻，為使稀飯涼得更快一些，你認(rèn)為他應(yīng)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(jìn)去時(shí)比住了很久的舊樓感覺(jué)更冷，為什么？同樣的室內(nèi)溫度，為什么夏天在室內(nèi)穿短袖就可以了，而冬天卻要穿毛衣呢？通過(guò)這些問(wèn)題的提出，學(xué)生開(kāi)始對(duì)傳熱學(xué)知識(shí)感興趣，而且感覺(jué)傳熱學(xué)知識(shí)的應(yīng)用無(wú)時(shí)不在，無(wú)處不在。學(xué)生通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題的思考和討論，會(huì)提出很多問(wèn)題，老師通過(guò)回答問(wèn)題會(huì)自然地引入傳熱學(xué)的基本內(nèi)容。

（3）分組討論法。分組討論法是雙向交流的教學(xué)方法，它可以激發(fā)學(xué)生就所要討論的問(wèn)題進(jìn)行積極地思考，提高學(xué)生的思維能力和認(rèn)識(shí)水平。組織學(xué)生分組，小組成員之間交流對(duì)工作任務(wù)的認(rèn)識(shí)，分組按照討論方案進(jìn)行工作任務(wù)的學(xué)習(xí)，最后小組派代表進(jìn)行匯報(bào)答辯，進(jìn)行自評(píng)與互評(píng)。

通過(guò)學(xué)生與學(xué)生之間的交流培養(yǎng)團(tuán)體合作精神，通過(guò)學(xué)生與教師的交流促進(jìn)了師生關(guān)系，通過(guò)學(xué)生的大膽發(fā)言提高學(xué)生的口頭表達(dá)能力和增強(qiáng)心理素質(zhì)，通過(guò)引導(dǎo)樹(shù)立對(duì)立面，鼓勵(lì)學(xué)生勇于質(zhì)疑，提出自己的新觀點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)造性思維的發(fā)展，從而進(jìn)一步深化素質(zhì)教育[2]。

（4）自學(xué)指導(dǎo)法。對(duì)于傳熱學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀、傳熱學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用概況及當(dāng)前存在的問(wèn)題等內(nèi)容，可以安排學(xué)生進(jìn)行自學(xué)。一般提前將題目布置給學(xué)生，學(xué)生通過(guò)上網(wǎng)搜索或在圖書(shū)館找資料學(xué)習(xí)，來(lái)完成學(xué)習(xí)任務(wù)。最后再講自己總結(jié)的內(nèi)容與小組成員進(jìn)行交流討論，小組進(jìn)行總結(jié)，派代表進(jìn)行匯報(bào)。通過(guò)自學(xué)指導(dǎo)法，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

2.教學(xué)手段改革

在教學(xué)過(guò)程中注意現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段的應(yīng)用，給學(xué)生營(yíng)造一種立體的、全面的、動(dòng)態(tài)的學(xué)習(xí)情景，借助多媒體技術(shù)，使抽象的概念具體化，復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，讓學(xué)生易學(xué)易懂，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。但是，純理論推導(dǎo)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(lái)的不多，課后又無(wú)筆記可查。因此，在講解一些理論推導(dǎo)等理論性很強(qiáng)的內(nèi)容時(shí)，仍然采用傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)。板書(shū)教學(xué)條理性強(qiáng)，還可以以提問(wèn)的方式刺激并調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與課堂教學(xué)活動(dòng)。這種多媒體教學(xué)與板書(shū)結(jié)合的方式深受學(xué)生的歡迎。

四、考試方式的改革

全面、合理、客觀、嚴(yán)格的考試內(nèi)容和考試方法，也是提高教學(xué)質(zhì)量的一種手段。合適的考題、恰當(dāng)?shù)目荚嚪绞?，可以較準(zhǔn)確地檢測(cè)學(xué)生掌握所學(xué)知識(shí)和應(yīng)用能力提高的情況，也可以促使學(xué)生在考前更好地按教學(xué)要求進(jìn)行復(fù)習(xí)，而且還可以較客觀地檢驗(yàn)教師的教學(xué)效果，對(duì)整個(gè)教學(xué)狀況有一個(gè)客觀、科學(xué)的評(píng)價(jià)[3]。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了“全方位多層次”的考核辦法。課程成績(jī)以100分計(jì)，其中平時(shí)成績(jī)占20%，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、討論匯報(bào)等占30%，期末成績(jī)占50%。平時(shí)成績(jī)中，作業(yè)、小測(cè)驗(yàn)占10%，課堂提問(wèn)、互動(dòng)占5%，學(xué)習(xí)態(tài)度、紀(jì)律占5%。

對(duì)于期末考試，如果采用傳統(tǒng)的閉卷考試形式，則會(huì)使教師的出題范圍受到很大的限制。因?yàn)閭鳠釋W(xué)課程中有大量的經(jīng)驗(yàn)公式，這些公式不可能也沒(méi)必要讓學(xué)生死記硬背，但若閉卷考試，這部分內(nèi)容就不太好出題。如果采用開(kāi)卷考試，則很多學(xué)生就會(huì)認(rèn)為考試很簡(jiǎn)單，沒(méi)有從思想上重視考試，對(duì)于一些基本概念、基本原理也不去詳細(xì)復(fù)習(xí)，考試時(shí)過(guò)于依賴教材，反而導(dǎo)致及格率偏低。這樣學(xué)生對(duì)于基本概念、基本原理的掌握也非常不利。針對(duì)以上分析及傳熱學(xué)課程的特點(diǎn)，筆者認(rèn)為采用“一頁(yè)紙開(kāi)卷”的考試形式最佳。也就是教師在考試之前給每個(gè)學(xué)生發(fā)一張蓋有公章及教師簽名的A4紙，學(xué)生在復(fù)習(xí)過(guò)程中可以在這張紙上寫(xiě)上公式等任何自己認(rèn)為對(duì)考試有幫助的內(nèi)容，在考試時(shí)可將這張紙帶入考場(chǎng)參加考試。采用“一頁(yè)紙開(kāi)卷”的考試方式，教師出題范圍不受限制，又為學(xué)生節(jié)省了大量死記硬背公式的時(shí)間，同時(shí)還有助于學(xué)生對(duì)課程重點(diǎn)知識(shí)的總結(jié)、歸納和篩選。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)幾屆學(xué)生的試驗(yàn)表明，傳熱學(xué)課程按照上述方法改革之后取得了良好的教學(xué)效果。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)，可以熟練掌握傳熱學(xué)課程的基本理論知識(shí)，為后續(xù)專業(yè)課程奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，同時(shí)，學(xué)生的實(shí)踐知識(shí)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及自主學(xué)習(xí)能力等都得到了綜合鍛煉，滿足高等職業(yè)教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李敏,李湛.工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)多媒體應(yīng)用分析[J].理工高教研究,2004,(1):101-102.