工程熱力學(xué)發(fā)展精選(九篇)

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第1篇：工程熱力學(xué)發(fā)展范文

過程裝備與控制工程工程熱力學(xué)教學(xué)改革過程裝備與控制工程（文中均簡稱“過控專業(yè)”）學(xué)科是機械類學(xué)科的一個重要分支，其自身屬于機械領(lǐng)域，但同時其又服務(wù)于過程工業(yè)。因此其主要以過程工業(yè)為專業(yè)背景。過程工業(yè)是以流程性物料（如氣體、液體、粉體等）為主要對象，以改變物料的狀態(tài)和性質(zhì)為主要目的。其包括冶金、化工、化學(xué)、煉油、制藥、食品、環(huán)保、能源、動力等諸多行業(yè)與部門。過程工業(yè)所涉及的一些物理、化學(xué)過程，主要有傳質(zhì)過程、傳熱過程、流動過程、反應(yīng)過程、機械過程、熱力學(xué)過程等。正是這些物理、化學(xué)過程，構(gòu)成了過程工業(yè)的生產(chǎn)過程。過程工業(yè)所涉及的對象是流程性物料，從原料到產(chǎn)品需經(jīng)過復(fù)雜的工藝過程，因而整個過程需要由為數(shù)眾多的單元構(gòu)成，而每一個單元又需要由能實現(xiàn)這一功能的設(shè)備來完成，而將這些單元設(shè)備連在一起便構(gòu)成了過程裝備。

工業(yè)過程中的物理、化學(xué)過程無不涉及能量的轉(zhuǎn)換和傳遞問題，而熱力過程又是實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳遞的必要途徑。以熱力過程為研究對象的工程熱力學(xué)課程在專業(yè)學(xué)習(xí)中起到重要的作用。結(jié)合這幾年熱力學(xué)教學(xué)改革實踐以及我校實際，本文將分析過控專業(yè)所開設(shè)的工程熱力學(xué)課程教學(xué)中存在的問題，并就其改革的方向和方法進行探索和思考。

一、工程熱力學(xué)在過程裝備與控制工程專業(yè)中的地位

過控專業(yè)的總體框架為以“過程設(shè)備”為主體，以“過程工程”和“過程控制”為兩翼的“一體兩翼”。其中，過程設(shè)備主要是以焊接為主要制造手段的（諸如換熱器和鍋爐等）過程設(shè)備和以機械加工為主要的制造手段的（諸如壓縮機、離心機、泵、內(nèi)燃機和汽輪機等）過程設(shè)備。這些過程設(shè)備的共性在于，其目的是要通過一系列過程來獲得產(chǎn)品，這些過程伴隨著流體工質(zhì)的運動和能量的轉(zhuǎn)換。而工程熱力學(xué)的研究內(nèi)容就是通過工質(zhì)的狀態(tài)變化實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換、通過掌握能量的轉(zhuǎn)換規(guī)律獲得提高能量轉(zhuǎn)化效率的途徑。同時，過程裝備與控制工程專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)有三個層次：專業(yè)理論基礎(chǔ)知識、專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識。在專業(yè)理論基礎(chǔ)知識中，熱力學(xué)基礎(chǔ)就是其中重要的內(nèi)容之一。因此工程熱力學(xué)是過程裝備與控制工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)理論基礎(chǔ)課。查閱相關(guān)文獻，不難發(fā)現(xiàn)目前在工程熱力學(xué)教學(xué)方法的探討和改進方面有許多有效的措施，但其中絕大部分都集中在能源動力類專業(yè)工程熱力學(xué)教學(xué)上。雖然這些方式方法大多也可借鑒到過控專業(yè)工程熱力學(xué)的教學(xué)改革中。但由于專業(yè)發(fā)展方向的不同，使得課程改革相應(yīng)的側(cè)重點也難免會有所差異。具體針對過控專業(yè)工程熱力學(xué)教學(xué)改革還少有文獻發(fā)表。為此本文僅針對內(nèi)蒙古科技大學(xué)的實際情況，提出過控專業(yè)工程熱力學(xué)教學(xué)改革的一些建議和思考。

二、工程熱力學(xué)在過控專業(yè)存在的問題

1.我校過控專業(yè)設(shè)在機械工程學(xué)院。學(xué)院在制定培養(yǎng)方案和在學(xué)生培養(yǎng)過程當(dāng)中均主要偏向于機械裝備方面。因此，過控專業(yè)學(xué)生的能源應(yīng)用意識和對能源轉(zhuǎn)換的理解上要滯后于能源動力類專業(yè)的學(xué)生。但正如本文前面所分析的，過控專業(yè)實際上又是與能源應(yīng)用和轉(zhuǎn)換密不可分的。

2.工程熱力學(xué)課程內(nèi)容知識點非常多，而且各個知識點之間又相互緊密聯(lián)系。同時課程中的概念十分抽象，具有較強的理論性。這在一定程度上增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度和積極性。而這在過控專業(yè)更為突出，在教學(xué)中學(xué)生普遍反映熱力學(xué)課程太難，書中公式太多，內(nèi)容抽象，從一開始就產(chǎn)生了厭學(xué)情緒。

3.不同專業(yè)方向?qū)こ虩崃W(xué)知識需求的側(cè)重點不同，而針對不同專業(yè)安排教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)課時以及教材的選取還有待進一步完善。

三、工程熱力學(xué)在過控專業(yè)教學(xué)中的探索與思考

1.結(jié)合過控專業(yè)特色和專業(yè)方向，整合工程熱力學(xué)教學(xué)內(nèi)容

我校除了過控專業(yè)，還有建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)、熱能與能源應(yīng)用工程專業(yè)均開設(shè)有工程熱力學(xué)課程。對于后兩個專業(yè)而言，其工程熱力學(xué)課程學(xué)時數(shù)較多，并且它們的能源應(yīng)用的方向性和技術(shù)性與工程熱力學(xué)要更加緊密。而過控專業(yè)相對來說熱力學(xué)學(xué)時數(shù)偏少，其專業(yè)方向性與工程熱力學(xué)就不是那么緊密。因此，在過控專業(yè)中所講授的熱力學(xué)課程內(nèi)容就不能像能源動力類專業(yè)中那樣面面俱到。那么只能根據(jù)過控專業(yè)的專業(yè)特點和專業(yè)方向?qū)崃W(xué)內(nèi)容進行取舍。優(yōu)化后的工程熱力學(xué)主要教學(xué)內(nèi)容為：熱力學(xué)第一定律及由其而展開的開口、閉口系統(tǒng)能量方程式；熱力學(xué)第二定律及由其而展開的卡諾循環(huán)與逆卡諾循環(huán)到孤立系統(tǒng)熵增原理；壓氣機的熱力過程；制冷循環(huán)、動力循環(huán)；以及系統(tǒng)工質(zhì)（如水蒸氣）的熱力性質(zhì)；其中一些基本概念（如熱力系統(tǒng)、功、熱、焓、熵、理想氣體、狀態(tài)方程等）貫穿在以上內(nèi)容的講解當(dāng)中。

2.選定適用于過控專業(yè)的教材

目前出版的絕大部分工程熱力學(xué)教材都是根據(jù)能源動力類專業(yè)的特點和發(fā)展方向來編寫的。而能源動力類相應(yīng)的熱力學(xué)教材，不論是在教學(xué)內(nèi)容上，還是在知識結(jié)構(gòu)的編排，以及工程實例的選取上，都不能滿足過控專業(yè)的實際要求。以內(nèi)蒙古科技大學(xué)為例，學(xué)校開設(shè)有多個能源動力類專業(yè)，相關(guān)熱力學(xué)教學(xué)師資力量較強。因此，基本是都是由能源動力類的專業(yè)老師來擔(dān)任過控專業(yè)的教學(xué)任務(wù)。同時，由于過控專業(yè)與能源動力類專業(yè)分屬不同的學(xué)院，在教學(xué)、培養(yǎng)方案、教材以及教學(xué)人員等方面無法實現(xiàn)有效的統(tǒng)籌規(guī)劃。此外，一些熱力學(xué)任課老師為了自己上課方便，在擔(dān)任過控專業(yè)工程熱力學(xué)教學(xué)時，往往就直接采用能源動力類熱力學(xué)教材和講義。這些在一定程度影響到因材施教，同時也加大了過控專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，從而影響學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。因此，選定與過控專業(yè)相匹配的熱力學(xué)教材，并編寫相應(yīng)的講義對提高過控專業(yè)工程熱力學(xué)教學(xué)水平具有重要作用。

3.提高知識點講解的通俗易懂性

工程熱力學(xué)是一門理論性較強、知識點繁瑣、公式多、內(nèi)容抽象的專業(yè)基礎(chǔ)課。因此，如何對各個知識點的講解做到通俗易懂是非?？简炄握n老師大智慧的。例如，任何一本教材都有它的局限性。例如同樣一個知識點，就出現(xiàn)在適用于過控專業(yè)教材的陳述和解釋上沒有能源動力類教材解釋的清晰易懂的情況。因此，在講義的編寫過程中，在課堂的講授中，不能局限與所選用的教材。作為熱力學(xué)任課教師要廣讀相關(guān)熱力學(xué)書籍和教材，平時留意日常生活的點點滴滴，這樣有利于例舉出與日常生活緊密相關(guān)的實例進行講解，從促進學(xué)生對知識點的理解。根據(jù)學(xué)生實際水平因材施教。熱力學(xué)的一個特點就是公式形式多、公式推導(dǎo)多?；A(chǔ)差的學(xué)生聽起來會十分枯燥而且不好理解。那么我們可以明確就告訴學(xué)生不用去深究其如何推導(dǎo)得到的，只要熟悉幾個重要公式如何使用就可以了，但這就需要在教學(xué)中通過舉例或?qū)嵺`來加強這些公式的應(yīng)用。在實踐中引出并講解公式的應(yīng)用，比直接生硬的推導(dǎo)出一堆公式要更容易讓學(xué)生理解和接受。

4.加強以過控專業(yè)過程工程為背景的情景教學(xué)

過控專業(yè)突出工業(yè)過程的控制，而熱力過程又是工業(yè)中最為常見的過程之一。熱力學(xué)課程的主要任務(wù)是通過對課程

的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生熱力學(xué)基礎(chǔ)理論水平，培養(yǎng)學(xué)生分析和處理問題的抽象能力和邏輯思維能力，為學(xué)生從事工業(yè)過程尤其是熱力過程的設(shè)計與控制工作奠定必備的理論基礎(chǔ)。但同時，通過課程的學(xué)習(xí)來培養(yǎng)學(xué)生對實際熱力過程的分析，做到實際工程于理論相結(jié)合顯得更為重要。因為這一方面可以培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，另一方面可以加深學(xué)生對課程知識的認識，提高學(xué)習(xí)興趣。因此在工程熱力學(xué)的教學(xué)上，要注重工程實踐的融入。構(gòu)建實際的工程情景。將熱力學(xué)知識點融入到情景中去講授。例如，將空調(diào)實際制冷、供熱過程引入逆卡諾循環(huán)的講解中。讓學(xué)生理解逆卡諾循環(huán)為什么能夠?qū)崿F(xiàn)制冷和供熱功能。理解制冷系數(shù)和供熱系數(shù)的實際意義和價值；將機械領(lǐng)域常見的壓縮機、內(nèi)燃機等實際壓縮、膨脹等熱力過程引入到閉口系統(tǒng)、開口系統(tǒng)能量方程知識點上。以加強學(xué)生對能量方程的工程應(yīng)用價值的理解，培養(yǎng)學(xué)生工程意識。

5.增加熱力學(xué)基礎(chǔ)實驗學(xué)時，提高實踐能力

相對于能源動力類專業(yè)，我校過控專業(yè)學(xué)時數(shù)較少。再加上專業(yè)方向偏重于機械類。因此早期該課程教學(xué)大綱制定上就沒有安排基礎(chǔ)實驗學(xué)時。但是從多年教師授課和學(xué)生學(xué)習(xí)情況來看，增加一定學(xué)時的熱力學(xué)基礎(chǔ)實驗是非常有必要的。在課程安排上，可以精簡一部分理論知識的講授來滿足實驗學(xué)時。實驗內(nèi)容不在多，而在于精，具有一定代表性。其中要有必要的熱力過程演示實驗，以提高學(xué)生對熱力過程的深入認識；此外還需補充一到兩個綜合性實驗。如制冷循環(huán)、動力循環(huán)實驗等。這些都可以和內(nèi)蒙古科技大學(xué)能源動力類專業(yè)相關(guān)實驗相結(jié)合來開展。但需要注意的是，在講解及實驗的設(shè)計中要突出“過程”這個專業(yè)特點。

四、結(jié)束語

工程熱力學(xué)課程在過程裝備與控制工程專業(yè)中具有重要的地位，需要引起足夠的重視。針對專業(yè)特點和學(xué)生接受能力適時調(diào)整優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，因材施教，探索有效的教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)中有意識的構(gòu)建實踐情景，注重知識的工程應(yīng)用，在工程應(yīng)用中學(xué)知識，以培養(yǎng)學(xué)生的工程過程分析和應(yīng)用能力，提高學(xué)生工程應(yīng)用素質(zhì)。

參考文獻：

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第2篇：工程熱力學(xué)發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：化工熱力學(xué)；CDIO；大工程教育；教學(xué)改革；方案

中圖分類號：G712文獻標識碼：A文章編號：1672-5727（2012）06-0159-02

化工熱力學(xué)作為化學(xué)工程的基礎(chǔ)性學(xué)科，在研究化學(xué)工程以及解決化工生產(chǎn)實際問題中都起著非常重要的作用。同時，它也是化學(xué)工程與工藝專業(yè)本科生及研究生必修的重點專業(yè)課程之一。然而，由于課程中的概念抽象難懂，公式數(shù)量多且推導(dǎo)復(fù)雜，歷屆本科學(xué)生都感到難以理解和掌握。雖然嘗試過各種改革，探索過新的教學(xué)方法，但收效甚微，學(xué)生掌握到的理論常常疲于應(yīng)付考試，沒有真正解決實際問題的能力，更不用說會作“工程”了。為了迎合“大工程教育”的背景，在2009年，我校開始嘗試將CDIO的教育理念應(yīng)用于化工熱力學(xué)課程教學(xué)中，取得了一定的成效。

CDIO教育理念是近年來國際工程教育改革的最新成果，這種全新的教育模式將構(gòu)思（Conceiving）、設(shè)計（Designing）、實現(xiàn)（Implementing）與運作（Operating）結(jié)合在一起，形成一個連貫而完整的流程。學(xué)生從參加產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期當(dāng)中，可以親身體驗到“以產(chǎn)品為導(dǎo)向”CDIO教學(xué)模式所帶來的不同于傳統(tǒng)教學(xué)模式的參與感。這種以學(xué)生為主體，實現(xiàn)了“做中學(xué)”的全新教育理念，對于提高學(xué)生能力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，促進化工熱力學(xué)課程建設(shè)等各個方面都具有非常重要的意義。

化工熱力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀分析

教學(xué)內(nèi)容與實際脫節(jié)隨著近年來工業(yè)體系的不斷進步和化工行業(yè)的快速發(fā)展，化工熱力學(xué)作為一門體系較為完善的課程，其教學(xué)內(nèi)容與實際的化工技術(shù)相比已顯得比較滯后。這種滯后不但使教學(xué)與工程脫節(jié)，并且由于課程模式長期固定，在某種意義上限制了教師的思維方式，進而對學(xué)生的創(chuàng)新及發(fā)散思維也造成影響。同時，也造成了大學(xué)與社會之間的脫離。這也是為什么學(xué)生掌握了知識，卻不能在畢業(yè)以后派上用場的原因。

忽略了學(xué)生作為主體的角色在從事化工熱力學(xué)教學(xué)的十余年中，如何解決教與學(xué)之間存在的矛盾，也是一直困擾著筆者的一個問題。為何在經(jīng)歷了數(shù)次改革之后，我們的教學(xué)卻并沒有發(fā)生實質(zhì)的改變？其原因在于忽略了“在教育過程中，學(xué)生才是主體”的這一事實。一直以來，無論運用何種創(chuàng)新式的教學(xué)方法，總是離不開以教師作為主體的講授，總是去研究如何將知識更快速準確的灌輸給作為客體的學(xué)生，如何將枯燥的理論講授變得生動有趣，讓學(xué)生在愉快的氛圍中掌握知識，在一次一次的教學(xué)改革中，教師歷練成了“優(yōu)秀的演員”，而學(xué)生充其量也就是一個“文明的觀眾”并沒有成為一名“優(yōu)秀的演員”。在這種教育方式下，培養(yǎng)出來的學(xué)生，實際上是被剝奪了自主學(xué)習(xí)的機會，其思維模式也會變得僵化，重理論，輕實踐。在具體問題的處理上往往拘泥于唯一的“正確方案”，按照教師或書本上所講述的步驟給出解答，這就達到了我們所說的“掌握”的基本要求。學(xué)生并不會從一個實際的工程問題中，發(fā)現(xiàn)相關(guān)的熱力學(xué)問題和定義熱力學(xué)問題。比如，在講授流體的 “PVT”關(guān)系時，我們會定義好兩個變量（溫度T，壓力P）讓學(xué)生去求體積（V），學(xué)生都可以很好的根據(jù)熱力學(xué)方程解出體積，但如果讓學(xué)生去求解某工藝流程中輸送流體的管徑時（生產(chǎn)能力即流體的質(zhì)量流量已知），學(xué)生就常常束手無措。他們不會根據(jù)輸送流體的工藝條件（即溫度、壓力）用學(xué)過的熱力學(xué)知識來求出流體的摩爾體積，將其換算成流體的密度后，再根據(jù)流體的質(zhì)量流量解出體積流量結(jié)合管路中的允許的流體流速去求管徑?？墒侨绻麑⑦@種求管徑的問題放在化工原理的課程中，學(xué)生又可以很好的解決。因為，在化工原理的課程中，流體的密度常常都是作為已知量出現(xiàn)在例題中的，而在實際的工程設(shè)計和計算中，這些問題都是需要靠學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)、定義并解決的。學(xué)生這種今后最需要能力，在我們多年的教學(xué)中卻被忽略了。

總之，無論是在教學(xué)內(nèi)容上，還是在教學(xué)模式上，現(xiàn)有的化工熱力學(xué)教學(xué)當(dāng)中都存在著很多問題，已經(jīng)逐漸無法滿足社會對高等人才培養(yǎng)的需要。而CDIO的教學(xué)理念則為我們解決這一問題提供了一項新的可能性。通過將熱力學(xué)課程與CDIO教學(xué)理念相結(jié)合，讓學(xué)生在“做中學(xué)”的過程中更好地掌握知識，提高能力，通過一個個真實的工程案例，去研究問題、發(fā)現(xiàn)問題。這樣，學(xué)生才能具有獲取相關(guān)知識去解決問題的動力。在此過程中，重要的不是解決了一個具體的問題并由此掌握了相關(guān)的知識，而是在于學(xué)會如何發(fā)現(xiàn)問題、定義問題、分析問題并獲取相應(yīng)的知識解決問題，總結(jié)新知識，同時，加強與人溝通的能力以及團隊合作的能力。那么，究竟如何進行化工熱力學(xué)課程的改革呢？

基于CDIO理念下熱力學(xué)教學(xué)改革方案

針對化工熱力學(xué)教學(xué)上的種種問題，我們確定了以“產(chǎn)品為導(dǎo)向”的教學(xué)模式改革。就是讓學(xué)生通過“產(chǎn)品工藝的工程設(shè)計”真正學(xué)到工程設(shè)計中的熱力學(xué)知識。熱力學(xué)是從工程中來，最終還要回到工程中去，為工程服務(wù)。因此，確定了以產(chǎn)品制造為目標，將學(xué)生感興趣的產(chǎn)品“工業(yè)化”，學(xué)生扮演一個“工程師”主持一個“產(chǎn)品與過程”的工程設(shè)計工作。在工程項目的設(shè)計中，學(xué)生必然會碰到相關(guān)的熱力學(xué)問題。如工藝條件下流體密度（流體的PVT關(guān)系）、換熱器和功設(shè)備的負荷計算（流體的熱力學(xué)性質(zhì)：焓、熵與PVT的關(guān)系）、分離塔的計算（流體的相平衡）等等，在設(shè)計過程中，學(xué)生遇到問題時，教師加以適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)并結(jié)合課堂所講授的熱力學(xué)內(nèi)容解決實際工程中的問題，最終完成一個工程設(shè)計報告。學(xué)生只憑上課聽講是不可能將項目設(shè)計好的。必須通過自己看書、查閱大量的文獻與資料，與同組同學(xué)研究討論，才可能將項目完成。在這個過程中，強化了化工熱力學(xué)在工程中的應(yīng)用，讓學(xué)生真正體會到熱力學(xué)不是虛無飄渺的理論，而是實實在在的技能。為此，我們制定的具體改革方案如下：

將學(xué)生按班級分組。原則上每班兩大組，也可根據(jù)個人興趣自成一組。選擇一個學(xué)生感興趣的化工產(chǎn)品，圍繞如何實現(xiàn)該產(chǎn)品的工業(yè)化完成以下內(nèi)容：（1）市場調(diào)研報告。包括：產(chǎn)品的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、市場前景、簡單的經(jīng)濟分析及相關(guān)的工藝流程的了解（開課后第1～4周完成）。（2）對產(chǎn)品多套工藝流程方案進行可行性及經(jīng)濟分析，確定小組詳細的工藝流程路線及詳細的工藝條件，完成簡單的工藝流程圖（開課后第5～8周完成）。（3）根據(jù)學(xué)生選定的工藝過程，完成簡單的工藝流程圖，教師指定與工藝流程相關(guān)的熱力學(xué)計算，通過計算體會熱力學(xué)在工程中的應(yīng)用（開課后第9～12周完成）。（4）將以上三部分合成一個完整的報告期末上交，報告成績占期末總成績的30%。每一小步的工作要求完成的功課都要按時上交，并按教師的批改意見修改完善自己的報告內(nèi)容（開課后第13～16周完成）。（5）最后，選擇優(yōu)秀的項目報告作講演（第17周完成）。

由于選題是學(xué)生根據(jù)自己的興趣確定的工業(yè)產(chǎn)品，因此，項目類型與涉及的學(xué)科面應(yīng)該是很復(fù)雜的。教師不可能事先知道結(jié)果，這就要求教師需要具有相對扎實的工程實際和理論的背景知識，指導(dǎo)學(xué)生在課題初期盡快進入課題角色，隨著課題的進展，學(xué)生要自己獲取更多的相關(guān)知識，并進行深入的研究，應(yīng)用知識去解決問題。在此過程中，教師要做好“導(dǎo)演”，側(cè)重對學(xué)生的方法和能力方面進行指導(dǎo)。學(xué)生在整個過程中一定會投入大量的時間和精力，因為是以小組為單位，所以，最后的項目一定是集中了整個團隊的才智，一定會有所收獲。

通過兩年的實踐，使用以上方法取得了較好的教學(xué)效果，在加強學(xué)生學(xué)習(xí)熱力學(xué)課程積極性的同時，使學(xué)生在學(xué)習(xí)期間就能受到未來職場環(huán)境的熏陶，只有叫他們了解自己將來的用武之地，造就他們成為合格的化工專業(yè)人才，滿足產(chǎn)業(yè)和社會的需要。

然而，在改革中還存在一些問題，如學(xué)生的合作還存在欠缺，各組同學(xué)中都有“坐車”的現(xiàn)象，如何對這部分不積極參與的學(xué)生進行評價，使所有學(xué)生都能積極動起來，將是我們未來改革中亟待解決的問題。

結(jié)語

化工熱力學(xué)課程從2009年開始進行了CDIO工程教育培養(yǎng)模式的理論與實踐探索，并取得初步成效，我們將不斷努力探索，使這一教育模式趨于科學(xué)、有效。積極推進CDIO人才培養(yǎng)的培養(yǎng)方案改革和教學(xué)方法創(chuàng)新，開展適應(yīng)于學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)方法創(chuàng)新，在傳統(tǒng)的案例式、啟發(fā)式、交流式教學(xué)方法改革中推進體驗式、研究式、討論式教學(xué)方法，利用具體工程項目的實施，引導(dǎo)學(xué)生“做中學(xué)”，通過營造工程環(huán)境，實現(xiàn)師生間、學(xué)生間對話式學(xué)習(xí)和合作式學(xué)習(xí)，形成教學(xué)相長的生動學(xué)習(xí)局面。在教學(xué)過程中融入最新的化工工程技術(shù)成果和工藝方案，啟迪學(xué)生的工程意識和利用科技成果的創(chuàng)業(yè)意識，開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)精神，構(gòu)筑“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”應(yīng)用型人才培養(yǎng)的知識新體系和課程新體系。

參考文獻：

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[6]查建中，何永汕.中國工程教育改革三大戰(zhàn)略[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2009.

作者簡介：

徐新（1967—），碩士，北京石油化工學(xué)院副教授，研究方向為化工。

第3篇：工程熱力學(xué)發(fā)展范文

“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”是汽車服務(wù)工程、熱能與動力工程等專業(yè)的必修課程。它是研究熱能與機械能相互轉(zhuǎn)換及熱量傳遞規(guī)律的一門學(xué)科。作為工科類的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)歷史悠久，至今已有五十多年。然而該課程存在“理論性強”、“知識點多”、“難于理解”等特點，長期困擾著廣大師生。因此對該課程進行教學(xué)改革，探索提高“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量的方法是十分必要的。

1 課程特點及教學(xué)現(xiàn)狀

“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程主要包括熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、熱力過程計算、傳熱學(xué)的基本概念、換熱器熱計算等。由于該課程源于實際生活的總結(jié)，包括理論知識的推導(dǎo)及經(jīng)驗公式的應(yīng)用，教學(xué)內(nèi)容需要聯(lián)系大學(xué)物理和高等數(shù)學(xué)等方面的知識，教學(xué)難度大，存在的主要問題有：

1.1 課程總學(xué)時偏少

“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程圍繞能量轉(zhuǎn)換與傳遞這一主線，是對工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)兩個研究方向的綜合。其特點是涉及內(nèi)容廣，知識點多。然而，隨著社會的發(fā)展，教育思想、教育觀念在不斷變化著，大學(xué)階段開設(shè)的課程越來越多，分配給每一門課程（特別是專業(yè)基礎(chǔ)課）的學(xué)時數(shù)不斷減少。①總學(xué)時數(shù)不斷減少與教學(xué)內(nèi)容不斷增加之間的矛盾，是“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”授課教師面臨的一個重要矛盾。要繼續(xù)保持或提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，就必須要調(diào)整教學(xué)大綱，改革教學(xué)方法，對授課內(nèi)容有所取舍，突出重點和難點。

1.2 實踐環(huán)節(jié)少

“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，其知識點的歸納，大多是來源于人們對實踐知識的長期積累和總結(jié)。因此該課程必須與實踐教學(xué)緊密結(jié)合起來。由于實驗設(shè)備的有限性，而現(xiàn)有每個班級的人數(shù)眾多，必須分多個組進行實驗。這必然導(dǎo)致實驗課程時間過長、教師的工作量過大等。因此為回避這些問題，許多高校在講授專業(yè)基礎(chǔ)課實驗時，往往采取集中統(tǒng)一安排實驗的方式，且實驗學(xué)時占總學(xué)時的比例非常小。這樣實驗課程與理論課程完全分開，學(xué)生對于實驗缺乏深刻的認識，影響了他們對于理論知識的理解和消化。比如在講授穩(wěn)定流動能量方程應(yīng)用領(lǐng)域的時候，需要做蒸汽輪機的熱交換、換熱器的熱交換、壓縮機的熱交換及噴管的流速試驗等等，然后在部分高校中由于受到設(shè)備的限制等原因，往往只做其中一個實驗，這大大影響了學(xué)生對知識的認知度，不利于對穩(wěn)定流動能量方程的理解。

1.3 學(xué)生積極性不高、缺少互動

“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程用到的理論知識多，內(nèi)容涉及面廣，不少章節(jié)還需要聯(lián)系“大學(xué)物理”等課程的知識，因此難度較大。學(xué)生需要花大量的經(jīng)歷去消化理解。而該課程還涉及一些復(fù)雜的計算公式（比如換熱器的熱計算），學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性差。授課教師的教學(xué)方法缺乏吸引力，一些專業(yè)基礎(chǔ)課教師為給學(xué)生們傳授更多的知識，甚至能講滿整節(jié)課，不給學(xué)生一點消化的時間。在師生交流方面、課程作業(yè)的修改反饋等方面，學(xué)生與教師缺乏良好的溝通，這些都降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)的最終目的是服務(wù)于社會。而社會在不斷發(fā)展著，這就要求“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程的教學(xué)也需要與時俱進，授課教師要有敏銳的觀察力，從培養(yǎng)高素質(zhì)人才的角度出發(fā)，對現(xiàn)有的“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程進行教學(xué)改革。

2 課程教學(xué)改革及教學(xué)方法探索

2.1 改革教學(xué)內(nèi)容

“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”作為一門傳統(tǒng)課程，知識體系在不斷變化著，如果還把以前那些傳統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備拿出來重點講，顯然是不能適應(yīng)新世紀人才培養(yǎng)需求的。那些過時的觀點和思想，不僅影響學(xué)生對最新領(lǐng)域知識的掌握，同時使學(xué)生對書本知識產(chǎn)生懷疑，嚴重影響其積極性。因此授課教師要對“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”教學(xué)內(nèi)容進行更新，緊跟學(xué)科發(fā)展前沿。要綜合各個教材的優(yōu)缺點，對自己的教義進行定期修改和完善。在教學(xué)中，要對教學(xué)內(nèi)容有所取舍，突出重點。這樣既減輕了學(xué)生負擔(dān)，又為教師節(jié)省了上課時間。

2.2 改善實驗教學(xué)

“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”理論知識較多，難于理解，因此通過實踐課程來加深理論知識的理解顯得尤為重要。學(xué)校應(yīng)充分認識到實驗教學(xué)的重要性，增加對實驗設(shè)備的投入，調(diào)動實驗教師的積極性。實驗教學(xué)應(yīng)更多地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，讓他們盡可能多的參與到實驗的設(shè)計和分析之中，以提高其動手能力。授課教師可開設(shè)開放性實驗、綜合性實驗及對比試驗，鼓勵學(xué)生自己動手、獨立完成，以促進知識的融會貫通。比如換熱器的設(shè)計，可以讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的傳熱學(xué)理論知識，自己動手設(shè)計一些散熱片，并進行熱計算，分析其散熱性能。

2.3 改進教學(xué)手段

課程總學(xué)時的不斷減少，迫使授課教師必須要進行教學(xué)改革?，F(xiàn)代化的多媒體教學(xué)手段，可以在短時間內(nèi)傳遞更多的信息量。因此，教學(xué)手段改革目標是將現(xiàn)代化的教學(xué)手段融合到的“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)之中，實現(xiàn)與傳統(tǒng)教學(xué)的有機結(jié)合。例如，在緒論部分關(guān)于熱能的利用現(xiàn)狀就可以采用播放影片的方式來激發(fā)同學(xué)們的興趣。而在講授傳熱學(xué)中的計算公式時，可以將推導(dǎo)過程制成多媒體的形式，授課課時，教師只需在黑板板書推導(dǎo)思路，然后用多媒體PPT展示推導(dǎo)過程。這樣極大地節(jié)省了時間，而且有助于學(xué)生的理解。此外，還可以采用FLASH動畫、影片等方式來激發(fā)學(xué)生的興趣，提高其學(xué)習(xí)的積極性。

2.4 加強師生互動交流

提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性，調(diào)動學(xué)習(xí)氣氛。將互動式教學(xué)方法②引入“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程的教學(xué)中，使學(xué)生主動思考問題。在教學(xué)中促成授課教師和學(xué)生之間的相互交流和探討。比如講授熱力學(xué)第二定律的發(fā)展過程時，可以首先向?qū)W生提出問題“是否所有滿足熱力學(xué)第一定律的自然現(xiàn)象都能夠?qū)崿F(xiàn)呢？”要求學(xué)生結(jié)合實際生活經(jīng)驗，提出自己的觀點，并給出理由。然后將學(xué)生所總結(jié)的規(guī)律與熱力學(xué)第二定律進行比較，找出差異。通過這種方式必然會使學(xué)生對熱力學(xué)第二定律的理解更加深刻?！疤釂柺健被樱菍崿F(xiàn)師生交流的一種良好途徑。“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”授課教師宜更多地采用互動交流的方式來傳授知識，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3 結(jié)束語

“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)改革需要授課教師需要克服重重困難，是一項漫長的過程，離不開教育系統(tǒng)各個部門的配合。通過改革教學(xué)內(nèi)容、改善實驗教學(xué)、改進教學(xué)手段、加強師生互動交流等等，將知識教育與素質(zhì)教育結(jié)合起來，探索適應(yīng)該課程特點的教學(xué)方法，必將使課堂教學(xué)效果達到一個嶄新的水平，為培養(yǎng)新世紀高素質(zhì)人才奠定堅實的基礎(chǔ)。

注釋

第4篇：工程熱力學(xué)發(fā)展范文

教學(xué)內(nèi)容改革是教學(xué)改革最核心、最基本的問題。教學(xué)內(nèi)容主要由熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律熵分析法和分析、新的能量系統(tǒng)分析評價方法介紹組成。其中，根據(jù)教學(xué)目的與任務(wù)有效組織教學(xué)內(nèi)容，要與基礎(chǔ)課程工程熱力學(xué)第一定律、第二定律知識點的學(xué)習(xí)有機結(jié)合，既避免教學(xué)內(nèi)容的簡單重復(fù)，又要使學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)對第一定律、第二定律有更為深刻的認知，并使學(xué)生能夠利用兩個熱力學(xué)基本定律熟練進行能量系統(tǒng)分析與評價、以及高效學(xué)習(xí)和應(yīng)用新的分析、評價與優(yōu)化方法。

1.熱力學(xué)第一定律

熱力學(xué)第一定律是工程熱力學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重點，主要講授閉口系統(tǒng)與穩(wěn)流開口系的熱力學(xué)第一定律能量方程式的表達式及應(yīng)用。在本課程中，進一步強調(diào)熱力學(xué)第一定律的一般表達式即：“進入系統(tǒng)的能量-離開系統(tǒng)的能量=系統(tǒng)總儲存能的變化”的正確靈活應(yīng)用，重點介紹如何分析、列出非穩(wěn)態(tài)充、放氣熱力過程的能量方程式，幫助學(xué)生進一步增強利用第一定律進行能量分析的能力。同時，通過對節(jié)流、自由膨脹、混合、換熱、可逆定溫放熱壓縮等熱力過程分析來幫助同學(xué)們對第一定律的局限性有更為深入的理解。

2.熱力學(xué)第二定律熵分析法

熱力學(xué)第二定律是工程熱力學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重點與難點，主要講授熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達式，具體包括：卡諾循環(huán)+卡諾定理、克勞修斯積分不等式、閉口系及開口系統(tǒng)熵方程、孤立系統(tǒng)熵增原理。在本課程中，考慮到判斷一個熱力循環(huán)是否可行、可逆的數(shù)學(xué)判據(jù)容易理解而且是熱力過程的特例，故重點講述閉口系及開口系熵方程、孤立系統(tǒng)熵增原理。在該部分從以下四個方面進行介紹：對于狀態(tài)參數(shù)熵的辨析：辨析熵是狀態(tài)參數(shù)與過程無關(guān)，強調(diào)判斷一個熱力過程能否進行、可逆的參量不是過程熵變而是過程熵產(chǎn)，引出后面由熵方程及孤立系統(tǒng)熵增原理計算過程熵產(chǎn)的知識點；重點講授熵方程的一般表達式，即：“進入系統(tǒng)的熵-離開系統(tǒng)的熵+過程熵產(chǎn)=系統(tǒng)熵變化”，通過典型例題幫助同學(xué)能夠利用熵方程列出閉口及開口系熵方程，并求取過程熵產(chǎn)；重點解析孤立系統(tǒng)熵增原理的實質(zhì)及解題特點，并通過典型例題幫助學(xué)生認識到孤立系統(tǒng)熵增原理與熵方程的一致性：孤立系統(tǒng)熵增即熵方程中的熵產(chǎn)；作功能力損失方面除了介紹計算公式、通過計算熱力過程熵產(chǎn)及作功能力損失，還著重結(jié)合對節(jié)流、自由膨脹、混合、換熱、可逆定溫放熱壓縮等具體熱力過程分析讓學(xué)生體會第一定律與第二定律之間的聯(lián)系及第二定律的獨有貢獻。

3.熱力學(xué)第二定律分析法

由于學(xué)時有限并且概念抽象難以理解，分析法在工程熱力學(xué)中屬于選講內(nèi)容，即便講授，也多是簡要介紹。本課程中，分析法是授課重點，從以下四個方面進行講授：第一，概念及計算公式，包括機械、熱量（冷量）、內(nèi)能、焓和化學(xué)。第二，重點講授方程的一般表達式“進入系統(tǒng)的-離開系統(tǒng)的-過程損=系統(tǒng)變化”，通過典型例題幫助同學(xué)能夠利用方程列出閉口及開口系方程，并求取過程損。同時，在分析典型例題時，引導(dǎo)學(xué)生同時用熵分析法來計算過程的作功能力損失，讓學(xué)生自覺地認識到分析法中所得到的損失即熵分析法中計算的作功能力損失、體會兩種分析法的一致性及分析法的優(yōu)勢。第三，效率、損系數(shù)的概念及公式，以及在典型熱力設(shè)備、過程及熱力循環(huán)中的計算。第四，針對本學(xué)科領(lǐng)域典型的火力發(fā)電裝置、燃氣輪機發(fā)電裝置和低溫制冷裝置、LNG液化裝置、天然氣凈化裝置、油田聯(lián)合站等，設(shè)置工程背景很強的案例，教師與同學(xué)們一起分析循環(huán)裝置及各組成設(shè)備的效率、損失及損系數(shù)等，讓同學(xué)們認識到分析法在進行系統(tǒng)能量分析時的重要性及提高利用該方法解決實際工程問題的能力。

4.新發(fā)展起來的能量系統(tǒng)分析與優(yōu)化方法

介紹能級分析法、經(jīng)濟學(xué)、夾點技術(shù)、全生命周期分析法、能值理論等新發(fā)展起來的能量系統(tǒng)分析與優(yōu)化方法的基本理論及應(yīng)用，鼓勵學(xué)生查閱相關(guān)文獻獲取更多知識。這部分內(nèi)容與留給學(xué)生的學(xué)習(xí)報告緊密相關(guān)，將在下文介紹。目前還沒有適合于本專業(yè)本科教學(xué)的系統(tǒng)節(jié)能方面的教材，本課程教學(xué)內(nèi)容主要參考自沈維道等主編《工程熱力學(xué)》、朱明善等編著《工程熱力學(xué)》、傅秦生編著《能量系統(tǒng)的熱力學(xué)分析方法》和馮霄編著《化工節(jié)能原理與技術(shù)》、何雅玲主編《工程熱力學(xué)精要分析典型題解》等教材及專著，結(jié)合教學(xué)團隊多年來收集整理的工程案例編寫成講義供教師及學(xué)生使用。

二、教學(xué)方式改革

教學(xué)中的主體是學(xué)生，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，提高其學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果是教學(xué)方式改革的目的。學(xué)生們對于國際上最新的、與未來工作緊密相關(guān)及實用性強的知識以及確實能提高自身素質(zhì)與能力的教學(xué)環(huán)節(jié)更感興趣。

1.采用多媒體與板書有機結(jié)合的教學(xué)模式

充分利用多媒體教學(xué)信息量大，圖像、視頻生動形象的特點，同時結(jié)合傳統(tǒng)板書講解復(fù)雜推導(dǎo)更容易被學(xué)生掌握的優(yōu)點以提升教學(xué)效果。這種授課方式既可以增大授課信息量、有效吸引學(xué)生注意力，同時又能使學(xué)生通過與老師一起板書推導(dǎo)對所學(xué)重點、難點有更為深刻的認知。

2.提高課堂教學(xué)吸引力

通過針對每一個重要概念及知識點設(shè)計的系列典型例題、思考題吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)其積極參與到教學(xué)中來。而且教學(xué)團隊經(jīng)過多年的教學(xué)和科研積累，收集并提煉出與石化工程緊密關(guān)聯(lián)的工程案例，通過案例的討論和分析，增強學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的興趣，提升課堂教學(xué)的互動效果，增強學(xué)生運用理論知識分析并解決工程實際問題的能力。

3.布置作業(yè)形式靈活多樣

對于重要的基本概念，以讀書筆記的作業(yè)形式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。本課程涉及眾多抽象概念和公式，追溯熱量、溫度、熵、熱力學(xué)第二定律、等重要基本概念的由來、發(fā)展歷程，可使學(xué)生在搜集資料的過程中對這些概念有一個直接的感性認知，同時也有助于學(xué)生認識到這些知識在本學(xué)科發(fā)展中的重要作用。要求學(xué)生組成2~3人的學(xué)習(xí)小組，除常規(guī)課下作業(yè)外，課上作業(yè)以小組為單位完成。課上作業(yè)為教師針對每次課的重點和難點內(nèi)容設(shè)計的多為填空、選擇和問答形式的練習(xí)題，課前打印好分發(fā)給每個學(xué)習(xí)小組。在講課過程中，留出適合時間讓學(xué)生及時完成。教學(xué)實踐表明課上作業(yè)非常利于學(xué)生把握住和消化吸收重難點知識，且能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力，達到良好的教學(xué)效果。

三、課程考核方式的教學(xué)改革

第5篇：工程熱力學(xué)發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：素質(zhì)教育；課堂教學(xué)；思考；實踐

一、關(guān)于素質(zhì)教育的思考

1．素質(zhì)教育是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才、科教興國和教育為人民服務(wù)的必由之路

(1)我國要全面建設(shè)小康社會，實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興，為人類和世界做出較大的貢獻，必須走人才強國之路，必須把培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才擺在突出的優(yōu)先的戰(zhàn)略地位。

(2)高素質(zhì)創(chuàng)新人才只有通過長期地科學(xué)地教育和培養(yǎng)才能造就，而大學(xué)正是培育這樣人才的搖籃和基地。大學(xué)的本質(zhì)是培養(yǎng)和造就知識寬厚、能力突出、品德高尚、素質(zhì)全面的健全和諧的人而不是一般意義的專家。尤其是國家重點建設(shè)的“名牌”大學(xué)，要承擔(dān)起為國家和社會培養(yǎng)一大批拔尖創(chuàng)新人才的歷史重任，更應(yīng)當(dāng)將素質(zhì)教育擺在首要的地位。

(3)黨的十六大報告指出教育既要為“社會主義現(xiàn)代化服務(wù)”又要“為人民服務(wù)”。以人為本的科學(xué)發(fā)展觀強調(diào)發(fā)展既要“實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的全面進步”又要“實現(xiàn)人的全面發(fā)展”。面對知識劇增的信息時代，面對著學(xué)生走向社會后職業(yè)和崗位的多次選擇，學(xué)生階段充其量所吸取的只是知識海洋中的幾滴水。那么，我們培養(yǎng)出來的學(xué)生只有靠在校期間打下的良好知識基礎(chǔ)、鍛煉出來的自學(xué)能力與創(chuàng)新能力和培養(yǎng)出來的全面素質(zhì)，才能勝任選擇，永立不敗之地。要知道各行各業(yè)的競爭，爭到最后，爭的不是學(xué)歷，也不完全是知識，而是能力和素質(zhì)。學(xué)校最終給予學(xué)生的應(yīng)該是能力和素質(zhì)。

2．課堂教學(xué)是素質(zhì)教育的主渠道，教師是素質(zhì)教育的主力軍

學(xué)校實施素質(zhì)教育，必須依靠教師、政工人員和后勤人員三支隊伍，必須在課堂教學(xué)、課外活動和社會實踐三維空間中合力推進才能奏效。其中，課堂教學(xué)是素質(zhì)教育的主渠道，而課堂教學(xué)的主導(dǎo)者――各科任課教師則是關(guān)系到素質(zhì)教育優(yōu)劣成敗的主力軍。由于教師的特殊身份、淵博的學(xué)識和學(xué)術(shù)成就，決定了教師對學(xué)生有一種其他人員無法比擬的信任感和影響力。教師為人師表、言傳身教、教書育人的教學(xué)活動，往往起到事半功倍的效果。只有我們每位任課教師都深刻認識自身的責(zé)任、自覺地充分發(fā)揮自身優(yōu)勢和作用，素質(zhì)教育才能在課堂教學(xué)中真正落實。

3．落實素質(zhì)教育，課堂教學(xué)必須改革

(1)必須更新教育教學(xué)觀念，樹立新的教師觀、學(xué)生觀和教育觀。摒棄只要科研水平高就是好教師，教學(xué)好是沒水平的觀念；樹立教學(xué)科研相互促進，共同進取才是好教師的觀念；摒棄教師只管教書而育人是政工人員的事的觀念，樹立教書育人是教師天職的觀念；摒棄教書只是傳授知識的觀念，樹立以知識傳授為載體，知識、能力、素質(zhì)并重的觀念；摒棄只有學(xué)習(xí)好，才是好學(xué)生的觀念，樹立德、智、體全面發(fā)展才是好學(xué)生的觀念。一名合格的教師要敬業(yè)愛生、耐住寂寞、勇于探索、堅持不懈，在素質(zhì)教育的課堂上發(fā)揮聰明才智，在教書育人的舞臺上建功立業(yè)。

(2)必須優(yōu)化課程設(shè)置。要擴展視野，面向世界、面向未來，圍繞培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才這個中心，不斷完善培養(yǎng)方案，構(gòu)建科學(xué)合理的課程體系，減少陳舊過時的課程，增加課程的基礎(chǔ)性、綜合性、人文性和時代性。

(3)必須更新教學(xué)內(nèi)容。要在篩選保留傳統(tǒng)經(jīng)典基礎(chǔ)性的知識的同時緊緊跟上科技發(fā)展的步伐，增加新知識。把反映科技進步的新成果、新理論、新方法及時引入到教學(xué)中來，讓學(xué)生學(xué)到鮮活實用的新知識，掌握新本領(lǐng)，適應(yīng)新需要。

(4)必須大力推進課堂教學(xué)方法的改革。改變充斥課堂教學(xué)中“填鴨式”、“滿堂灌”、教師一人唱“獨角戲”的現(xiàn)象。大力提倡“啟發(fā)式”、“探究式”、“師生互動式”等教學(xué)方法。教師要改變只重現(xiàn)知識本身的講授，忽視知識產(chǎn)生過程，忽視學(xué)生思維能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)，忽視學(xué)生良好品德熏陶的陳舊教學(xué)模式。著力激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，著力激發(fā)學(xué)生樂學(xué)愛學(xué)，刻苦自學(xué)的內(nèi)在驅(qū)動力，著力培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力、批判性思維和良好品德。

(5)必須科學(xué)地運用先進教學(xué)技術(shù)手段。充分發(fā)揮優(yōu)秀課程軟件和多媒體技術(shù)形象直觀和信息量大等優(yōu)勢，提高課堂教學(xué)的生動性、趣味性、現(xiàn)場感和效率。需要強調(diào)指出的是，多媒體等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段只是一種輔教學(xué)工具，要特別注意電子教案和課程軟件的制作質(zhì)量、適用對象和使用方式，防止泛用。

二、在“工程熱力學(xué)”課堂教學(xué)中實施素質(zhì)教育的實踐

1．畫好一張藍圖――精心設(shè)計課堂教學(xué)

“凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢”，要把素質(zhì)教育真正融入課堂教學(xué)，我對“工程熱力學(xué)”課堂教學(xué)進行了精心設(shè)計，做到了課程全局在胸，每堂課具體步驟有序?qū)嵤?。這種設(shè)計包括“課堂教學(xué)設(shè)計框圖”和“工程熱力學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計教案”兩部分。前者是課堂教學(xué)的總體思路和程序設(shè)計，后者是每一次課的具體實施方案?！罢n堂教學(xué)設(shè)計框圖”包括：前次課內(nèi)容回顧與作業(yè)講評，本次課內(nèi)容提出，本次課內(nèi)容提要，核心知識點、重點、難點講授，知識點、能力點訓(xùn)練(例題、提問、討論)，課堂總結(jié)，布置作業(yè)，本章知識結(jié)構(gòu)框圖，下次課內(nèi)容提示，填寫教學(xué)評估卡以及大、小循環(huán)反饋等內(nèi)容。

課堂教學(xué)設(shè)計遵循如下三個原則：

(1)緊緊圍繞“工程熱力學(xué)”課程的基本概念和基本定律這個中心，通過教師講授與師生交流互動，讓學(xué)生掌握本課程最基本、最重要、最有用的鮮活知識，首先給學(xué)生打下能力與素質(zhì)的知識基礎(chǔ)。課堂教學(xué)設(shè)計必須牢牢抓住知識傳授這一主線，帶動全局，使全面提高學(xué)生的素質(zhì)的理想目標具備堅實的基礎(chǔ)。我們強調(diào)素質(zhì)教育同樣必須重視知識傳授，“不能在倒洗澡水的時候把孩子一起倒掉”。我們反對的是知識中心主義，反對把讓學(xué)生“知道”作為教育的最高目標，不僅向?qū)W生傳授知識，而是教會獲得知識的方法，教會學(xué)生運用知識進行判斷性、創(chuàng)造性的思考，促進其全面充分自由的發(fā)展。

(2)深入挖掘工程熱力學(xué)科學(xué)理論的知識價值、能力訓(xùn)練價值和素質(zhì)培養(yǎng)價值，力爭做到知識、能力、素質(zhì)三者并重與有機結(jié)合，相互滲透，共同施教，力爭使學(xué)生獲得真知、提高能力、升華人格。

(3)總體上要求整個課程達到傳授知識、培養(yǎng)能力和提高素質(zhì)三維教學(xué)目標。具體到每一次課還要實事求是，并不苛求面面俱到，知識與能力或知識與品德可能只側(cè)重在二維目標，而不是都要達到三維目標。

2．施力于兩個著力點――愛國、創(chuàng)新

一個人才應(yīng)具有的素質(zhì)一般包括；思想品德素質(zhì)、科學(xué)文化素質(zhì)、專業(yè)素質(zhì)、身體素質(zhì)和心理素質(zhì)五個方面，其核心是愛國主義和創(chuàng)新精神兩個方面。這也是課

堂素質(zhì)教育應(yīng)著力培養(yǎng)的兩種最基本、最重要的素質(zhì)。本人講授的“工程熱力學(xué)”是自然科學(xué)知識基礎(chǔ)課，既不能講成脫離知識傳授的一般的創(chuàng)新理論課，更不能講成說教式的思想品德教育課。要特別講究方法，要特別注重效果。為此確定的原則是：潛移默化，潤物無聲，重在滲透，重在熏陶，適時適度，努力做到“好雨知時節(jié)，當(dāng)春乃發(fā)生，隨風(fēng)潛入夜，潤物細無聲”。

(1)培養(yǎng)學(xué)生愛國主義精神的具體做法是：

在緒論課中，通過熱能利用在整個能源利用中地位的闡述使學(xué)生認識研究熱能利用和學(xué)習(xí)工程熱力學(xué)的重要性，向?qū)W生進行愛課程、愛專業(yè)的教育；通過對我國能源利用現(xiàn)狀的分析增強學(xué)生對我國能源的憂患意識和責(zé)任意識，激發(fā)學(xué)生為解決我國能源問題而努力學(xué)習(xí)的愛國熱情。

在講授熱力循環(huán)等章節(jié)時，通過國內(nèi)外熱能動力設(shè)備循環(huán)熱效率的對比，讓學(xué)生了解我國用能效率低下、環(huán)境污染嚴重的現(xiàn)實，激勵學(xué)生為改變落后現(xiàn)狀，趕超世界先進水平，為國爭光的雄心壯志。激發(fā)學(xué)生們?yōu)橹腥A民族崛起而發(fā)憤讀書的愛國情懷。

(2)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的具體做法是：

緊密結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，注重對學(xué)生進行發(fā)散思維、逆向思維、批判性思維的培養(yǎng)。例如在講如何提高循環(huán)熱效率時，首先從數(shù)學(xué)上分析，提高熱效率集中體現(xiàn)在狀態(tài)坐標圖上循環(huán)封閉線內(nèi)的面積越大越好，則必須從這個面積出發(fā)向上下左右四周擴展開來才能達到。從基本蒸汽動力循環(huán)――朗肯循環(huán)開始向上可從提高初溫、初壓入手；向下可從降低背壓，減少循環(huán)熱損失起步；向左可引出抽汽回?zé)嵫h(huán)；向右可引出再熱循環(huán)。通過這樣的講解，學(xué)生不僅掌握了蒸汽動力循環(huán)的全貌及內(nèi)在聯(lián)系，而且也受到發(fā)散性思維的訓(xùn)練和培養(yǎng)。又如在講范德瓦爾狀態(tài)方程時，著重分析范德瓦爾如何從逆向思維出發(fā)，從原來的理想氣體模型不考慮分子自身體積、不考慮分子間作用力到反其道而行之，考慮分子自身體積、考慮分子間作用力，從而建立起范德瓦爾實際氣體狀態(tài)方程，開創(chuàng)了實際氣體狀態(tài)方程研究的先河，使范德瓦爾摘取了諾貝爾獎的桂冠。這樣的講解，使學(xué)生受到了逆向性思維的啟發(fā)和勇攀科學(xué)高峰的教育。

緊密結(jié)合熱力學(xué)基本概念，基本定律，適當(dāng)介紹熱力學(xué)發(fā)展史和科學(xué)家的生平軼事，借此讓學(xué)生們了解科學(xué)理論的創(chuàng)新方法以及滲透于其中的科學(xué)家的科學(xué)精神。并進而引伸我們從中應(yīng)獲得的創(chuàng)新方法的啟示、科學(xué)精神的熏陶以及人生感悟。

緊密結(jié)合熱力學(xué)中尚未解決的理論問題和實際問題，引導(dǎo)學(xué)生們來思考、研究和創(chuàng)新。我常常向同學(xué)們講任何真理都是相對真理，同樣，我講授的熱力學(xué)理論知識，也只不過是真理長河中的一段溪流，而不是熱力學(xué)的終極真理。這好比一個完整長句子中間停頓的逗號而不是句子最后的句號。熱力學(xué)理論盡管是一門比較古老、比較完善的學(xué)科，但是它也在不斷發(fā)展進化之中。從縱向來說，從可逆過程熱力學(xué)到不可逆過程熱力學(xué)，從線性不可逆過程熱力學(xué)到非線性不可逆過程熱力學(xué)乃至到耗散結(jié)構(gòu)理論；從橫向來說，從理論熱力學(xué)到工程熱力學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)、生命熱力學(xué)等等。基于這種認識，我講課的時候，總是實事求是地講到某種“逗號”的程度，而不總是講到“句號”完結(jié)，力爭講到“問號”的程度，講出問題來。我體會，一個會講課的老師講的課，不只是要讓學(xué)生學(xué)得有趣、有用、還要有疑有思，這個思就是要培養(yǎng)學(xué)生思維能力，特別是批判性思維能力。

我經(jīng)常給同學(xué)們列舉熱力學(xué)中尚未解決的難題：如微觀可逆性與宏觀不可逆性的矛盾問題、平衡狀態(tài)的局限性問題、普適精確狀態(tài)方程的研究問題，熱動裝置中能量利用率最有效提高的途徑問題、傳統(tǒng)能量利用方式與環(huán)境相容問題以及參數(shù)直接測量儀器研制問題，等等。我列出上述問題的目的在于讓同學(xué)們認識到熱力學(xué)本身的不完整，有很多難題等待我們?nèi)ソ鉀Q，讓同學(xué)們破除對真理的神秘感，給學(xué)生留下足夠的獨立思考空間，誘導(dǎo)和觸發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造沖動，讓學(xué)生們大膽去質(zhì)疑、探究、想象、發(fā)明和創(chuàng)造，去攀登科學(xué)高峰。

3．抓住三個環(huán)節(jié)

(1)了解學(xué)生，因材施教。老師只有真正了解學(xué)生，才能因材施教，收到好的效果，我采用三個具體作法：

①通過《學(xué)生情況調(diào)查表》了解每一個學(xué)生的全面狀況。解掌握學(xué)生的家庭背景，學(xué)習(xí)經(jīng)歷，接受能力，學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，專業(yè)思想，特長愛好與不足，人生志向與理想，便于老師有的放矢的組織教學(xué)活動，真正做到因材施教，幫助每個學(xué)生更好地成長成才。對于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差、生活困難的學(xué)生，給予更多的關(guān)心和幫助。

②通過每次課后讓學(xué)生填寫《工程熱力學(xué)課堂教學(xué)評估卡》，了解教與學(xué)的情況。為節(jié)省學(xué)生填卡時間，評估卡只調(diào)查三個方面情況：a．在今天課堂上，你學(xué)到的最重要的東西是什么(包括知識、能力、素質(zhì))?b．你心里仍舊存在的最大問題是什么?c．我今天的講授中最模糊的是什么?通過評估卡我既可及時改進自己的教學(xué)工作，又能及時了解學(xué)生思想動態(tài)。三年來我收上來的教學(xué)評估卡有三千多張，對改進我的教學(xué)幫助很大。

③與每個學(xué)生談心，努力走進學(xué)生心里，做學(xué)生的益友良師。我不僅努力做到育人寓教書之中，我還努力做到師愛于課堂內(nèi)外。我堅持與每個學(xué)生促膝談心，真誠地與學(xué)生交流，談學(xué)習(xí)、談理想、談生活……并且在談心中不失時機地對學(xué)生加以引導(dǎo)和點撥。

第6篇：工程熱力學(xué)發(fā)展范文

論文摘要：分析《工程熱力學(xué)》的教學(xué)實踐中采用多媒體技術(shù)的必要性，探討多媒體教學(xué)內(nèi)容的選擇、課件的制作、多媒體放映以及多謀體教學(xué)中應(yīng)注意的問題。提出課堂教學(xué)應(yīng)在傳統(tǒng)教學(xué)方式的基礎(chǔ)上合理地應(yīng)用多媒體技術(shù)，提高教學(xué)質(zhì)量。

工程熱力學(xué)是熱能與動力工程專業(yè)和建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，同時也是油氣儲運工程、化工機械過程與裝備和石油加工等專業(yè)的選修課。它是一門從工程實際出發(fā)來論述熱能與機械能相互轉(zhuǎn)換規(guī)律及其應(yīng)用的基礎(chǔ)性課程。課程的特點是理論性強、概念抽象、公式圖表繁多、熱力過程變化復(fù)雜以及熱力循環(huán)的表示和分析困難。

多媒體技術(shù)是文本、圖像、動畫、聲音等運載信息的媒體結(jié)合體，以圖文并茂的形式為工程熱力學(xué)教學(xué)提供了多樣化、多視角、立體化的教學(xué)信息空間。在工程熱力學(xué)的課堂教學(xué)中，合理、適當(dāng)?shù)牟捎枚嗝襟w技術(shù)，不僅充實了教學(xué)內(nèi)容，而且使課堂教學(xué)更加生動形象，提高了教學(xué)質(zhì)量，教學(xué)效果良好吼

一、多媒體教學(xué)的必要性

工程熱力學(xué)課程的基本理論應(yīng)用部分涉及許多圖片、圖形，內(nèi)容圍繞工作原理圖、系統(tǒng)循環(huán)圖展開，傳統(tǒng)的板書教學(xué)需占大量的課堂時間手工繪制，效果不太理想，如果利用計算機制作成多媒體課件，集光、形、色于一體，形象直觀、內(nèi)容生動，可以使視覺和聽覺同時發(fā)揮作用，增加課堂授課的生動性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，有利于學(xué)生認知能力的開發(fā)和對教學(xué)內(nèi)容的理解。

〔一)及時更新教學(xué)內(nèi)容。多媒體輔助教學(xué)，可以節(jié)約板書時間，有效地拓寬教學(xué)空間，在有限的時間內(nèi)提供更多信息量，使教師有更多的時間進行重點、難點知識的講解?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，日新月異，而部分教材內(nèi)容不可能及時更新，在課件制作中可補充大量最新技術(shù)資料，不僅解決教材內(nèi)容相對滯后的問題，而且可引薦專業(yè)發(fā)展的前沿信息，拓展學(xué)生的視野。

(二)完善傳統(tǒng)教學(xué)手段。多媒體將傳統(tǒng)教學(xué)手段難以表達的內(nèi)容和難以觀察到的微觀熱現(xiàn)象通過文字、圖像、聲音和動畫等形式生動的表現(xiàn)出來，加深了學(xué)生對知識的理解，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動能動性。另外多媒體可通過字體的縮放、顏色的變化或明暗交替以及動態(tài)出現(xiàn)等方式來強調(diào)重點，使學(xué)生印象深刻，更容易記住這些知識點。

(三)增強學(xué)生感性認識。工程熱力學(xué)中有許多抽象的概念和過程，如孤立系統(tǒng)、平衡狀態(tài)、壓縮過程、水蒸汽定壓發(fā)生過程等。僅通過書本上的概念和簡單的插圖來講述或通過學(xué)生的想象來理解、掌握這些知識點是非常困難的，而借助多媒體技術(shù)就能使這些問題迎刃而解。多媒體課件支持FLASH動畫}WMV，AVI視頻等播放插件。如在講解內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)和原理時，采用FLASH制作簡單的動畫來演示汽車內(nèi)燃機的工作過程，學(xué)生在動畫中能非常直觀地看到內(nèi)燃機的吸氣、壓縮、燃燒和排氣，再配合P-V圖畫出熱力過程，看起來一目了然，有利于學(xué)生對過程的理解和掌握，進而分析不同的壓縮過程所需功耗的不同。同時結(jié)合一些有趣的思考題。如:為何給球打氣時用濕布裹住氣筒外壁能節(jié)省體力?汽車油門是控制油量還是空氣量?這樣既能有效鞏固壓縮機省功原理，又與現(xiàn)實生活緊密聯(lián)系，極大的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、多媒體教學(xué)內(nèi)容的選擇

國內(nèi)各類院校能源動力類專業(yè)基本都開設(shè)了工程熱力學(xué)課程，但可供課程使用的優(yōu)良教材數(shù)量有限，且教材更新較慢，特別是工程背景和應(yīng)用方面的知識較為匾乏。為此，首先應(yīng)根據(jù)各高校學(xué)科專業(yè)特色，選擇合適的教材和參考書，為多媒體課件制作提供最基本的知識體系保障。其次各專業(yè)知識是相通的，但側(cè)重點不一樣，應(yīng)補充介紹同一概念在不同工程運用背景下的區(qū)別和聯(lián)系，讓學(xué)生能更好的理解基本概念做到融會貫通。比如，熱力學(xué)能是工質(zhì)的內(nèi)部儲存能，是溫度和比容的函數(shù)。工程流體力學(xué)課程中，認為液體流動中溫度和比容為常數(shù)，所以熱力學(xué)能不變，研究中可以忽略。而工程熱力學(xué)研究中，熱力學(xué)能是重要的狀態(tài)參數(shù)，不能忽略其變化。最后要結(jié)合專業(yè)特色，拓展工程實踐知識，開展相關(guān)工程應(yīng)用專題講座，避免計算時出現(xiàn)手提吹風(fēng)機功率在60KW以上，甚至達363KW，而汽輪機噴管出口速度只有十幾米每秒的低級常識性錯誤。

三、多媒體課件制作應(yīng)注意的問題

多媒體電子教案存在直觀、形象、生動、圖形圖像功能強大、易于展示最新科研成果、教學(xué)信息量大、學(xué)生易于復(fù)習(xí)等優(yōu)點，但同時存在單幅信息量少、幅間信息不連貫、前后呼應(yīng)不夠、學(xué)生思維不易跟上等問題。在制作時應(yīng)該揚長避短處理好以下幾點問題。

(一)多媒體模板的制作。多媒體課件需合理照顧章節(jié)間的關(guān)系，但每張幻燈片的空間有限，難以有效發(fā)揮“標題”和“正文”的相互呼應(yīng)。合理制作多媒體模板，是增加課件內(nèi)容邏輯性和關(guān)聯(lián)性的重要保證。為此，應(yīng)根據(jù)教學(xué)大綱內(nèi)容制作本章節(jié)教學(xué)內(nèi)容的主題目錄，教學(xué)時采用超鏈接的方式打開。其次建議每張幻燈片分成三個區(qū)域:標題區(qū)、正文區(qū)和腳注區(qū)，并用橫線嚴格區(qū)分，做成統(tǒng)一的模板。在標題區(qū)右上角，角注本章標題，而在標題區(qū)中央插人本節(jié)標題。正文第一行插入本節(jié)幻燈片主要內(nèi)容標題，與正文呼應(yīng)，使信息盡量連貫。腳注區(qū)可插人授課日期，頁碼等輔助信息，保證每頁幻燈片的完整性。最后，應(yīng)制作復(fù)習(xí)提綱，與首頁主題目錄提綱和正文重點內(nèi)容呼應(yīng)。

(二)文字內(nèi)容的確定。工程熱力學(xué)作為一門技術(shù)基礎(chǔ)課程，基本概念、基本原理、基本方法是要求學(xué)生掌握的重點，需要通過大量的文字來進行表述，因而課件上的文字內(nèi)容不可避免要占有較大篇幅。需要特別注意的是切忌將大量教材內(nèi)容原文照搬到課件上，授課時照本宣科。文字內(nèi)容的確定必須經(jīng)過反復(fù)推敲、歸納和總結(jié)，將核心內(nèi)容提煉出來，完整的表述則通過授課或與同學(xué)之間的討論來完善。古人云:文章千古事，得失寸心知?；脽羝谱饕彩且粯樱欢ㄒ媲缶?。建議每張幻燈片不超過四段文字，每段文字不超過兩行。在需要特別強調(diào)的地方如前提條件和重要結(jié)論要點，用特殊強化處理標注，如PPT自帶的紅色五角星符號。當(dāng)然對于課程中一些經(jīng)典的概念和原理如孤立系統(tǒng)嫡增原理等建議給出原文，讓學(xué)生根據(jù)自己的理解提煉或用自己的言語表述，以加強對概念或原理的理解，同時培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。

(三)圖像的選擇與處理。多媒體課件的優(yōu)勢就是圖片功能強大，需要充分發(fā)揮。應(yīng)選擇既反映工程實際又具有較高清晰度和對比度的優(yōu)良圖片，這樣才不會出現(xiàn)投影放大后的圖像失真的問題，這一點需嚴格遵循寧缺勿濫的原則。對于原理性圖，如果直接采用軟件從書本上復(fù)制粘貼由于涉及圖像格式轉(zhuǎn)化會導(dǎo)致圖像像素丟失，圖像失真，建議利用PPT自帶的畫圖工具繪制，這樣既可以對圖像中各類曲線實現(xiàn)不同顏色、線條標記，又可以在播放時實現(xiàn)分層逐級播放。另外結(jié)合PPT動畫播放功能里的“擦除”效果，可實現(xiàn)曲線的動態(tài)繪制過程，利于學(xué)生理解和掌握熱力過程曲線。比如，理想氣體幾種基本熱力過程在P-V圖上同時出現(xiàn)時曲線煩亂，各區(qū)間物理意義復(fù)雜易混淆。采用上述方法可以得到很好的解決。

(四)多媒體課件的放映。在課件放映時，文字的出現(xiàn)應(yīng)設(shè)為逐行或逐字播放，讓學(xué)生有時間記筆記和思考，不宜像放電影一樣整屏播出，此時內(nèi)容繁多，眉毛連著胡子，學(xué)生分不清主次，很容易走神，更談不上理解和掌握。

作者的體會是應(yīng)根據(jù)講解的思路和過程，逐級播放。特別是涉及公式推導(dǎo)時，應(yīng)模擬黑板推導(dǎo)的過程，逐步或分塊出現(xiàn)。當(dāng)然，這也會造成教師頻繁使用電腦，影響教師講解和學(xué)生思考的連貫性。建議使用多功能激光筆，實現(xiàn)遠程控制幻燈片播放。這樣教師一方面不用局限于講臺上，活動空間得到大大解放，另一方面也可以到講臺下加強與學(xué)生的近距離互動討論，有效維護課堂記錄。

四、多媒體教學(xué)中需注意的問題

效果優(yōu)良的多媒體教學(xué)也存在學(xué)生視覺疲勞問題，這與黑板教學(xué)相比是一個固有缺陷。據(jù)贛南醫(yī)學(xué)院的一份調(diào)查數(shù)據(jù)顯示。大學(xué)生在課堂上被多媒體教學(xué)光照時間太長，學(xué)生連續(xù)2個課時接受多媒體教學(xué)，約22%產(chǎn)生輕度視覺疲勞，連續(xù)4個課時，輕度視覺疲勞則高達61%?？梢?，培養(yǎng)一支高素質(zhì)多媒體教學(xué)課件制作隊伍，是消除學(xué)生視覺疲勞和提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。積極參加多媒體教學(xué)課件制作學(xué)習(xí)班，學(xué)習(xí)適用于大學(xué)生最佳課件制作視覺效果的理論與方法，制定多媒體教學(xué)課件制作視覺審美的基本要素、基本規(guī)范和基本參數(shù)。

同時多媒體授課時光線較暗，如果課堂授課時教師只是點點鼠標，學(xué)生瞪大雙眼看，相互之間缺乏交流，學(xué)生容易昏昏欲睡。因此教師不能只站在講臺前一字不差地朗讀講課，應(yīng)當(dāng)隨時觀察學(xué)生聽課的精神狀態(tài)，適當(dāng)?shù)刈叩狡聊磺爸更c內(nèi)容，或者豐富教師自身的面部表情和肢體語言，利用提問、現(xiàn)場討論等互動交流以活躍課堂氣氛與調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

此外，使用多媒體教學(xué)的同時要合理的利用板書。聲像俱佳的課件相比于傳統(tǒng)的板書，雖然能夠給學(xué)生更直觀的感受，但稍縱即逝的課件來得快，去得也快，很難給學(xué)生留下深刻印象。對于一些重要的公式和圖表，要結(jié)合板書推導(dǎo)和繪制。板書是課堂教學(xué)的重要輔助手段。

第7篇：工程熱力學(xué)發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：實物模型；科學(xué)史；綜合能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）06-0223-02

作為建筑環(huán)境與能源應(yīng)用及相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，《工程熱力學(xué)》的任務(wù)是使學(xué)生了解熱能與機械能在相互轉(zhuǎn)換過程中的特點和規(guī)律，掌握不同工質(zhì)和不同過程的分析方法，為后續(xù)的《暖通空調(diào)》、《制冷技術(shù)》和《建筑環(huán)境》等專業(yè)課程在基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能方面打下堅實基礎(chǔ)。《工程熱力學(xué)》這門課程的重要性是不言而喻的，但是鑒于傳統(tǒng)教學(xué)方法的一些弊端，比如以板書或多媒體授課為主，將課程內(nèi)容以定論的形式展現(xiàn)給學(xué)生，使得學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高；課后作業(yè)和期末考試以理論考察為主，注重理論分析和解題技巧，卻忽視了動手能力和綜合能力的培養(yǎng)，最終未能達到良好的教學(xué)效果。每個學(xué)期都有不少同學(xué)未能通過考試，即便是那些通過考試的部分同學(xué)，在后續(xù)課程學(xué)習(xí)中也發(fā)覺自己并未達到應(yīng)有的專業(yè)基礎(chǔ)知識和技能的要求。為了克服上述問題，進一步提高《工程熱力學(xué)》的教學(xué)效果，本文提出如下三點教改舉措。

一、課堂教學(xué)“動起來”，實物模型進課堂

目前數(shù)字投影儀應(yīng)用很普及，課堂播放多媒體課件（PPT）已成為一些課程的主要教學(xué)手段。雖然在PPT上可以播放一些非常形象的圖片和頻，但由于它們終究不是實物，總有一層隔膜存在于學(xué)生的認知過程中。再加上現(xiàn)在智能手機的普及，網(wǎng)絡(luò)視頻的泛濫，學(xué)生已經(jīng)對二維的電子視覺信息產(chǎn)生了審美疲勞，使得PPT上面的內(nèi)容已經(jīng)無法給學(xué)生帶來新鮮感，進而激不起學(xué)習(xí)興趣。甚至有些學(xué)生對于教師一味地在課堂上播放PPT產(chǎn)生了反感，他們覺得既然是這樣，那么課堂學(xué)習(xí)和自己看網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)又有什么差別呢？始終找不到那種工程科學(xué)的“硬感覺”。

這個時候，如果能把一些精巧的實物模型帶到課堂來，反倒會給學(xué)生耳目一新的感覺。在講解熱能與機械能相互轉(zhuǎn)換的時候，筆者就把一個小巧的斯特林熱機模型帶到課堂來。先往燃料瓶里倒上酒精，然后點燃，將斯特林的熱缸加熱。剛開始的時候，熱機沒有轉(zhuǎn)動，撥動飛輪，熱機轉(zhuǎn)了幾下，又停了。但僅過了片刻，再次撥動飛輪，熱機就持續(xù)地動了起來，直到燃料燃盡，熱機才停了下來。這一演示過程，讓學(xué)生驚訝極了，也極大地激起了他們的好奇心和求知欲。對于他們中的大多數(shù)來說，這樣的熱機模型都是第一次見到。有了這一實物模型作為學(xué)生的認知輔助工具，他們瞬間就建立了熱能（酒精燃燒）和機械能（飛輪轉(zhuǎn)動）的直觀概念。這種效果遠比在課本上或PPT上觀看傳統(tǒng)熱機圖片要好的多。

當(dāng)然，在展示實物模型時，也要給予學(xué)生必要的啟發(fā)與輔導(dǎo)，不是簡單地讓學(xué)生“看熱鬧”，而是要帶著問題去看，除了要了解模型的結(jié)構(gòu)和功能，更要對模型背后的機理進行思考。比如演示斯特林熱機的時候，就可以啟發(fā)學(xué)生對如下幾個問題進行思考：（1）可否不要熱源做功？（2）為何需要兩個熱源，能否不要低溫?zé)嵩矗浚?）酒精釋放的熱能能否全部轉(zhuǎn)換成飛輪的機械能？（4）如果不能的話？都消耗在哪里？哪些可以消除？哪些無法消除？（5）可以通過什么途徑提高效率？（6）熱機效率有沒有極限。通過對這些問題進行討論，可以得出一系列答案，也許這些答案不盡相同，也沒有課本上的結(jié)論那么嚴密，但它們是學(xué)生自己通過觀察和思考得到的結(jié)論，這樣的教學(xué)效果要遠遠好于被動地接受和記憶。

二、教學(xué)科研“串起來”，本科生也可以做科研

與小學(xué)和中學(xué)不同，大學(xué)有著傳授和開拓人類知識新領(lǐng)域的雙重義務(wù)，培養(yǎng)人才和出研究成果是大學(xué)的雙重職能。教學(xué)和科研的結(jié)合，也已被大多數(shù)人所理解。然而，現(xiàn)在也存在很多誤解，那就是普遍認為對于本科教學(xué)來說，還是以知識傳授為主，進行科學(xué)研究那是研究生或者是大學(xué)教師的事情。本科生的專業(yè)基礎(chǔ)還未建立，怎么能夠進行研究呢？即便是本科生可以搞一些小的發(fā)明創(chuàng)造，那也和專業(yè)基礎(chǔ)課關(guān)系不大，意義不大。

然而實踐證明，鼓勵和引導(dǎo)正在學(xué)習(xí)《工程熱力學(xué)》的大二本科生積極參與科學(xué)研究，有助于本科生自學(xué)能力、創(chuàng)新能力和組織能力的大大提升。而且，與其他課程不同，《工程熱力學(xué)》課程內(nèi)容本身就有著極強的工程應(yīng)用背景，這樣也就更方便學(xué)生依托本課程專業(yè)知識進行選題和研究。近幾年來，筆者先后指導(dǎo)了十幾個本科生科研小組，開展了諸如：斯特林熱機模型、半導(dǎo)體制冷小冰箱、太陽能樹、溫濕度智能監(jiān)測與控制等方面的研究?？偨Y(jié)來看，參與科研項目的本科生們在科研能力提升的同時，對理論知識學(xué)習(xí)的興趣和渴求更加強烈了，因為他們真切感受到了專業(yè)基礎(chǔ)知識的重要性，不再覺得課本知識是無用的一堆公式和符號了，這樣一來，他們比那些未參加科研項目的同學(xué)的課程成績普遍要高一些。

此外，大學(xué)生參加科研項目，也有利于培養(yǎng)堅強的意志和遇事想辦法的良好態(tài)度，這一點對于當(dāng)代的大學(xué)生來說尤為重要。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，這一代大學(xué)生的生活條件和學(xué)習(xí)條件一直都是處于很優(yōu)越的狀態(tài)，或者說他們在物質(zhì)上早已不再匱乏，欠缺的倒是吃苦精神和應(yīng)對挫折的能力。本科生參加科研活動，能夠體驗到科研成果來之不易，從中磨煉了意志，學(xué)會了如何應(yīng)對挫折。這些都將是學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)和工作中，乃至人生發(fā)展過程中所需要具備的品質(zhì)，也是單純的課堂教學(xué)無法給予的。

三、教材與科普書籍“銜起來”，科學(xué)史促進課堂教學(xué)

智能手機的普及，網(wǎng)絡(luò)游戲的風(fēng)靡，使得大部分學(xué)生在網(wǎng)上花費的時間越來越多，僅剩的一點時間，又要做作業(yè)，又要參加社團活動，最后導(dǎo)致的結(jié)果就是無暇讀書，也不愛讀書。書讀得少，對專業(yè)課程的直接影響就是，要么學(xué)習(xí)興趣不大，只要能夠及格通過就萬事大吉；要么只為了追求高分數(shù)以方便出國和考研，終究不會對知識本身產(chǎn)生一種敬畏和熱愛。

那么如何引導(dǎo)學(xué)生進行閱讀，同時又促進課堂教學(xué)呢？一個比較切實可行的方法就是引導(dǎo)他們?nèi)プx一些科普的書籍，比如熱力學(xué)史，熱力學(xué)科學(xué)家和發(fā)明家的傳記，等等。于祿等所著的《邊緣奇跡：相變和臨界現(xiàn)象》、馮端等所著的《溯源探幽：熵的世界》、武際可所著《力學(xué)史》、閻康年所著《熱力學(xué)史》，以及卡羅?切爾齊納尼所著的《玻爾茲曼：篤信原子的人》，都是集知識與歷史于一體，藝術(shù)性、思想性及科學(xué)精神并重的優(yōu)秀科普著作，也是筆者要求學(xué)生進行課外閱讀并遞交讀書報告的作品。通過溫習(xí)科學(xué)史的方法來學(xué)習(xí)熱力學(xué)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的學(xué)習(xí)過程不再枯燥無味，而是變得有趣極了。學(xué)習(xí)興趣提高了，教學(xué)效果自然上來了。

此外，但凡學(xué)習(xí)過或了解熱力學(xué)的人，無不為其中的一些基本概念所困擾。其中“熵”就是一個極其重要的物理量，但又以其難懂而聞名于世。如果學(xué)生能夠了解“熵”這一概念的產(chǎn)生歷史，就不會對其輕易放棄了?？藙谛匏褂?865年首先引入了“熵”這一概念，用來定量地闡明熱力學(xué)第二定律。他從明確地表述第二定律到正式引入“熵”的概念，足足經(jīng)歷了15個春秋。克勞修斯本人也說過：“在頭腦中掌握第二定律要比第一定律困難得多?！币粋€基本概念，需要花費一個科學(xué)家15年的時光才得以完整建立，從這個角度來講，如果學(xué)生能有前輩科學(xué)家努力程度的百分之一，那么學(xué)習(xí)和理解基本概念肯定是不存在什么困難的，這也是提倡閱讀科學(xué)史的意義所在。

總而言之，“教學(xué)有法”，但“法無定法”。也許最好的方法就是那些最能契合課程特點，最能激起學(xué)習(xí)興趣，最能觸動學(xué)生心坎，最能兼顧到學(xué)生當(dāng)前學(xué)習(xí)和長遠發(fā)展的方法。找到這樣的方法，需要探索，需要反思，更需要在教學(xué)實踐中不斷改善和提高，是我們教師和學(xué)生共同努力的方向。

參考文獻：

[1]孫紹蓉.高等教育方法概論[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2002.

第8篇：工程熱力學(xué)發(fā)展范文

【關(guān)鍵詞】 工程管理 耗散結(jié)構(gòu) 熵增加 隨機漲落 動力學(xué)過程

現(xiàn)代生物、物理學(xué)家認為，生命體所特有的新陳代謝功能，決定了它是一種“耗散結(jié)構(gòu)”。生命體的這一獨特的開放性設(shè)計，使得這種開放系統(tǒng)能夠不斷地時刻從環(huán)境中吸取著“低熵”或“負熵”物質(zhì)和能量，用以平衡生命系統(tǒng)自身內(nèi)部生命物質(zhì)有序化演化過程所不可逆轉(zhuǎn)的“熵產(chǎn)生”。通過生命體自身內(nèi)部所具有的“非線性的動力學(xué)過程”，將這些“低熵”或“負熵”物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化為“高熵”狀態(tài)的物質(zhì)和能量后排出體外，從而在宏觀上維持了生命體自身生存和發(fā)展的有序結(jié)構(gòu)。生命體宏觀所具有的復(fù)雜的運動形式?jīng)Q定于組成它的大量的生命微觀物質(zhì)的運動狀態(tài)?？陀^物質(zhì)世界中“生”的存在不再以任何形式的僥幸為基礎(chǔ)，而是以具有生命現(xiàn)象的客觀事物不斷適應(yīng)其外界周圍環(huán)境以及與外界周圍環(huán)境相適應(yīng)的該客觀事物自身內(nèi)部的“動力學(xué)過程”為前提。

二十世紀四十年代，比利時物理學(xué)家普里高津（Ilya·Prigogine 1917—2002）通過對熱力學(xué)狀態(tài)函數(shù)“熵”的進一步研究，在建立了“熵”與熱力學(xué)系統(tǒng)內(nèi)在的不可逆性的關(guān)系后，通過對開放性的“熱力學(xué)系統(tǒng)”與外界環(huán)境進行物質(zhì)和能量交換的運作機理的實驗考察和理論研究，初步建立起了關(guān)于“熵流”、“熵增加”的概念。在普里高津看來，對于一個開放性的“熱力學(xué)系統(tǒng)”，它的“熵”的變化是由兩部分組成的，一部分是由系統(tǒng)同該系統(tǒng)外界環(huán)境所進行的物質(zhì)和能量的交換而帶來的“熵”的變化，稱為“熵流”；另一部分則是由于系統(tǒng)內(nèi)部不可逆過程的存在所產(chǎn)生的“熵”，稱為“熵產(chǎn)生”。由此看來，對于一個開放性的、其內(nèi)部具有不可逆過程的“熱力學(xué)系統(tǒng)”，其系統(tǒng)自身內(nèi)部的不可逆過程的“熵”產(chǎn)生總是大于零的，這都是由于熱力學(xué)系統(tǒng)內(nèi)部大量的微觀物質(zhì)作熱運動不可逆過程的不斷走向無序所決定的，而對于系統(tǒng)與外界進行物質(zhì)和能量交換所產(chǎn)生的“熵流”卻沒有一個確定的“正”與“負”之分。因此對于一個開放性的“熱力學(xué)系統(tǒng)”來說，其宏觀的“熵”值取“正”還是取“負”，則要看該系統(tǒng)與外界環(huán)境進行物質(zhì)和能量交換的狀況而定。在系統(tǒng)與外界環(huán)境進行物質(zhì)和能量交換的過程中，從外界環(huán)境中獲取大量的“負熵”或“低熵”物質(zhì)與能量時，宏觀上則部分地與其自身內(nèi)部的“熵增加”進行著部分有效“中和”。因而，系統(tǒng)宏觀上的“熵”值是這兩種“熵”值“中和”后的宏觀效果。當(dāng)這種宏觀效果為“負熵”或“低熵”時則該系統(tǒng)表現(xiàn)為一種較為有序的運動狀態(tài)。反之，則該系統(tǒng)在宏觀上表現(xiàn)為一種較為無序的運動狀態(tài)。由此看來，一個開放的“熱力學(xué)系統(tǒng)”是系統(tǒng)產(chǎn)生有序的基本前提。在“耗散結(jié)構(gòu)理論”看來，作為一個現(xiàn)實存在的“熱力學(xué)系統(tǒng)”必須是一個開放性的宏觀系統(tǒng)，這是該系統(tǒng)同外界周圍環(huán)境進行物質(zhì)和能量交換的重要前提，從而才能使該系統(tǒng)從外部周圍環(huán)境中獲取系統(tǒng)所需要的有效的“負熵”或“低熵”資源，保證該系統(tǒng)正常的運作程序的展開。其次，系統(tǒng)必須是一個由大量微量元素組成的非線性系統(tǒng)，并且系統(tǒng)是處在遠離平衡態(tài)的非平衡結(jié)構(gòu)系統(tǒng)（即非線性的非平衡系統(tǒng)）；系統(tǒng)內(nèi)部具有著不可逆的動力學(xué)過程；第三，系統(tǒng)在非平衡定態(tài)“失穩(wěn)”后，將面臨著來自系統(tǒng)內(nèi)部和外界環(huán)境系統(tǒng)中的各種形式的“漲落”的影響，使得該系統(tǒng)有可能由于各種“隨機漲落”的出現(xiàn)，而相應(yīng)地產(chǎn)生出新的非平衡定態(tài)，即該系統(tǒng)這時候所處在的“第一分支點”上。這些非平衡定態(tài)保持著并放大了“隨機漲落”所具有的時空特性，形成了不同于原有狀態(tài)的新的時間空間結(jié)構(gòu)與新的動力學(xué)過程。對于這種不同于原狀態(tài)的動力學(xué)過程的新的時空結(jié)構(gòu)，當(dāng)外界環(huán)境控制條件變化到某一程度，它又能消除這一“隨機漲落”而形成相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。隨著外界周圍環(huán)境條件的進一步變化，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還會反過來影響該系統(tǒng)內(nèi)部的不可逆過程，從而又使得系統(tǒng)面臨著新的“分支點”的選擇……。如此循環(huán)往復(fù)，系統(tǒng)在功能、結(jié)構(gòu)、“漲落”的相互作用中，便不斷從一般“分支”發(fā)展到“二級分支”，直至更高級的“分支”狀態(tài)，實現(xiàn)了從無序到有序、從以往某種程度的有序發(fā)展到更高級的有序狀態(tài)的進化過程。在這種進化過程中，來自系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)外界周圍環(huán)境的各種形式的“隨機漲落”、外部環(huán)境的“控制參數(shù)”以及該系統(tǒng)內(nèi)部的動力學(xué)過程（包括系統(tǒng)自身內(nèi)部存在的“自我催化”與系統(tǒng)“反饋機制”等），決定了一個處在“遠離平衡態(tài)”的開放性的非線性系統(tǒng)的最終演化方向。

工程有序化管理系統(tǒng)同樣面臨著從低級有序到更高級有序的發(fā)展過程。首先，工程有序化管理系統(tǒng)是一個開放性的非線性系統(tǒng)，其內(nèi)部含有大量由人、財、物等諸多因素構(gòu)成的微觀元素。該系統(tǒng)在與周圍外部環(huán)境不時地進行著大量物資與能源的交換的同時，也進行著大量信息資源等的互通，用以維持系統(tǒng)的宏觀生存。所謂信息，是指關(guān)于事物運動的狀態(tài)和規(guī)律的表征，是關(guān)于事物運動的知識。信息就是用符號、信號或消息所包含的內(nèi)容，來消除對客觀事物認識的不確定性。由于信息是事物的運動狀態(tài)和規(guī)律的表征，因而信息就是“負熵”或“反熵”，是系統(tǒng)有序性和組織化程度的表征。其次，工程管理系統(tǒng)經(jīng)常受到來自系統(tǒng)自身內(nèi)部和外部各種因素的“擾動”（干擾或突發(fā)事件的影響），即系統(tǒng)內(nèi)外時常存在著各種形式的“漲落”。在整個工程管理過程中，系統(tǒng)“負熵”資源系統(tǒng)的有效運作、系統(tǒng)抗衡來自系統(tǒng)自身內(nèi)部散漫與各環(huán)節(jié)的“輜重”惰性，即抵抗該系統(tǒng)自身“不可逆熱力學(xué)過程”，都需要其自身完善的、積極的、競爭向上的“動力學(xué)過程（機制）”與之相作用，反映在管理系統(tǒng)中就自身運作的自律性或規(guī)范性，從而抑制或減少上述管理系統(tǒng)運作過程中宏觀無序的“膨脹”狀態(tài)（即時刻存在的“熵增加”）。從而保證整個系統(tǒng)的正常生存。這其中體現(xiàn)諸多“負熵”資源的內(nèi)容包括了有效人力資源的動態(tài)運作、管理系統(tǒng)外部環(huán)境廣義范疇的信息資源流的高效流程、與該工程管理系統(tǒng)有關(guān)的各種能源與物資以及管理系統(tǒng)自身內(nèi)部有效分配和疏導(dǎo)“負熵流”的硬件系統(tǒng)（平臺）等等，這些都需要圍繞整個工程管理系統(tǒng)進行量身設(shè)計，并在自身發(fā)展的演化過程中不斷修正與完善這一科學(xué)設(shè)計，最終實現(xiàn)其中各諸多子系統(tǒng)的彼此相互依存的前提。達到宏觀上有效抑制整個系統(tǒng)宏觀狀態(tài)的“不可逆過程”，即“熵增加”的日漸無序的狀態(tài)。第三，來自管理系統(tǒng)內(nèi)部及其周邊環(huán)境中各種形式的自我激勵機制、思想火花、適合本系統(tǒng)的約束規(guī)范和行為準則等、互動學(xué)習(xí)與教訓(xùn)總結(jié)以及實際運作中的特殊案例與對突發(fā)問題的處理等等，就構(gòu)成了該宏觀管理系統(tǒng)的“漲落”機制。系統(tǒng)內(nèi)外出現(xiàn)的這樣或那樣的“隨機漲落”非但需要引起重視，而且更加需要由完備的機制或制度進行切實的保護和梳理，系統(tǒng)進一步的自我提升也就有了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。另外，新的更為科學(xué)的設(shè)想與陳規(guī)的慣性理念的并存與競爭，則構(gòu)成了系統(tǒng)“不穩(wěn)定模”與“穩(wěn)定?！毕嗷ジ偁幍木置妗Ｕ麄€系統(tǒng)的宏觀運作走向決定于其中占主導(dǎo)因素的競爭結(jié)果與發(fā)展方向。系統(tǒng)在有效“隨機漲落”的作用下，一旦競爭出超出該行業(yè)以往較低效的運作模式而發(fā)展成代表行業(yè)更新高效的程式或標準，該管理系統(tǒng)就開始步入較高級別的“分支”階段，也即相應(yīng)呈現(xiàn)出高于前一階段或同行某一時期的、適合本管理系統(tǒng)的較高效的運作機制，在此基礎(chǔ)上，該工程管理系統(tǒng)的運作狀態(tài)將逐漸沿著這條演化路線逐漸地發(fā)展下去，就有可能在不遠的將來進入“二級分支”直至更高級別的演化狀態(tài)，到那時，整個工程管理系統(tǒng)也就進入了較強實力的發(fā)展狀態(tài)，在較高運作層級的基礎(chǔ)上，有可能產(chǎn)生出適合本系統(tǒng)的更高效率的機制、規(guī)范甚至標準。此時，整個宏觀管管理系統(tǒng)的所有內(nèi)部各子系統(tǒng)的配置狀態(tài)也達到了較為科學(xué)合理的最佳配置，其中各諸多子系統(tǒng)的運作狀態(tài)都將圍繞使整個宏觀系統(tǒng)“熵增加”逐漸減少這個目標展開，系統(tǒng)效率的最大化也就體現(xiàn)出來。

因此，就整個工程管理系統(tǒng)而言，系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)的科學(xué)確立和運作狀態(tài)，無疑都要以相對應(yīng)的其外部各子系統(tǒng)環(huán)境資源的有效性為前提，這些環(huán)境資源須含有某一子系統(tǒng)賴以為生存的“負熵流”，否則非但這一“環(huán)境資源”（某一子系統(tǒng)）就需要進行科學(xué)完善或沒有存在的必要，而且相對于該“環(huán)境資源”的子系統(tǒng)的存在的科學(xué)性就值得質(zhì)疑。如若不是這樣去設(shè)計宏觀管理系統(tǒng)的每一個子系統(tǒng)（諸多環(huán)節(jié)），非但不會給整個工程管理營造宏觀“熵產(chǎn)生”減少的可能，還會滋生更多的“熵增加”（無序）。工程管理系統(tǒng)的宏觀可控性就要受制于系自身內(nèi)部不斷日漸放大的“熵增加”，直至整個系統(tǒng)的宏觀熵達到無窮大為止（系統(tǒng)消亡或倒閉狀態(tài)）。現(xiàn)實社會中諸如此類的“形同虛設(shè)”的系統(tǒng)，其最終演化的結(jié)果就是如此。從此可以看出，抑制一切形式的“熵增加”、營造多樣化形式的“隨機漲落”產(chǎn)生的平臺（機制）、有效疏導(dǎo)“序參量”向著宏觀系統(tǒng)更高級狀態(tài)演化的時空，正確對待該系統(tǒng)自身內(nèi)部諸多子系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計與其外部各子系統(tǒng)構(gòu)成的環(huán)境體系相互協(xié)調(diào)與適應(yīng)，合理梳理“負熵流”的體量與本系統(tǒng)的相互契合性、完備各諸子系統(tǒng)相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案（保護積極的“不穩(wěn)定模”）、最大限度地減少“負熵流”的自我無效地消耗，是我們當(dāng)今工程管理系統(tǒng)需要亟待解決的當(dāng)務(wù)之急。

參考文獻：

[1]（比利時）普里戈金著.譯者：曾慶宏，嚴士健，馬本，沈小峰.《從存在到演化》.

[2]（比利時）普里戈金著.《我的科學(xué)生活》.陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1982年版

[3]（比利時）普里戈金著.《結(jié)構(gòu)、耗散和生命》.陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1982年版

[4]（比利時）普里戈金著.《復(fù)雜性的進化和自然界的定律》.陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1982年版.

第9篇：工程熱力學(xué)發(fā)展范文

[關(guān)鍵詞]Wiki 同儕輔助學(xué) 網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)

[中圖分類號] G434 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）16-0137-02

進入21世紀以來，教育信息化的浪潮席卷全球。麻省理工學(xué)院（MIT）建立了開放課件（OCW）網(wǎng)站，耶魯公開課、可汗學(xué)院、TED教育視頻等大量優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源不斷涌現(xiàn)。特別是2012年以來，出現(xiàn)了MOOC（慕課）大規(guī)模在線開放課程，在全世界開始流行，成千上萬人一起學(xué)習(xí)同一門課程。大學(xué)雖然仍保持課堂授課的傳統(tǒng)模式，但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體教學(xué)手段的引入，教學(xué)模式和學(xué)習(xí)模式都在發(fā)生著巨大的變化。

一、概述

同儕輔助學(xué)習(xí)（Peer Learning）作為一種互助成長的學(xué)習(xí)模式，最初多用于教師專業(yè)發(fā)展領(lǐng)域，后來推廣到程度較佳的學(xué)生來協(xié)助需要學(xué)習(xí)支持的同學(xué)，以分擔(dān)并協(xié)助教師進行教學(xué)活動，同儕指導(dǎo)的人可以是同學(xué)，也可以是其他學(xué)生。美國加州大學(xué)伯克利分校成立了“學(xué)生學(xué)習(xí)中心”，選拔學(xué)業(yè)成績優(yōu)異的本科生，與學(xué)習(xí)困難學(xué)生組成6到8人的同儕社群，提供專業(yè)知識與學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)。

Wiki是一個基于網(wǎng)絡(luò)的開放超文本系統(tǒng)，由沃德?坎寧安于1995年首先開發(fā)。它允許多用戶添加、刪除、編輯所有的內(nèi)容，選擇適合團隊協(xié)作的創(chuàng)作方式。著名的維基百科目前共有幾百萬個詞條，已經(jīng)成為“人民的百科全書”。Wiki作為一種簡便的網(wǎng)絡(luò)知識管理系統(tǒng)，受到廣大教師的關(guān)注，并逐步應(yīng)用于教學(xué)過程中。Wiki系統(tǒng)由于其簡便開放且易于管理的特點、多人協(xié)作的運行模式，可以幫助師生共享某個領(lǐng)域的知識，更適宜用于專業(yè)課程的教學(xué)過程。

熱學(xué)是本科物理學(xué)專業(yè)必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要闡述熱現(xiàn)象的相關(guān)理論及應(yīng)用，是學(xué)生進一步學(xué)習(xí)原子物理學(xué)、熱力學(xué)和統(tǒng)計物理學(xué)、固體物理等后續(xù)課程的基礎(chǔ)。但是長期以來，其主要教學(xué)內(nèi)容來源于20世紀以前科學(xué)技術(shù)發(fā)展的巨大成就，對于現(xiàn)代科技發(fā)展與交叉學(xué)科應(yīng)用很少涉及，對于熱現(xiàn)象在工程、能源等方面的介紹非常缺乏。所以，熱學(xué)課程必須開展教學(xué)改革，在經(jīng)典精華的基礎(chǔ)上，將高科技中的新理論和新成果加入教學(xué)內(nèi)容中。

二、整合教學(xué)內(nèi)容，搭建Wiki平臺，構(gòu)建同儕學(xué)習(xí)群體

當(dāng)前高校教學(xué)改革的趨勢是增加專業(yè)課程的門數(shù)，適當(dāng)減少課程的學(xué)時，增加選修課，減少必修課。課程的學(xué)時由48學(xué)時減為32學(xué)時。在國內(nèi)經(jīng)典熱學(xué)教材的基礎(chǔ)上，借鑒了美國經(jīng)典工程熱力學(xué)教材（Fundamentals of engineering thermodynamics）的內(nèi)容，將教學(xué)內(nèi)容設(shè)定為六個模塊：緒論基礎(chǔ)概念；熱力學(xué)系統(tǒng)的平衡態(tài)及狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律；熱力學(xué)第二定律；熵；氣體動理論基礎(chǔ)。引入部分傳熱學(xué)、工程熱物理教材中的工程應(yīng)用案例，以及大爆炸理論、能源問題、新材料等科技前沿進展，能夠拓寬學(xué)生知識面，增加學(xué)習(xí)興趣。

在測試了MediaWiki、DokuWiki、HDwiki等多個常用的Wiki平臺后，選用了對中文支持良好的Hdwiki平臺。它采用PHP和MySQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其內(nèi)置編輯器支持所見即所得，錄入編輯非常方便，對于視頻、圖片等多媒體素材支持良好，并且申請了獨立域名，將網(wǎng)站置于獨立服務(wù)供應(yīng)商提供的網(wǎng)絡(luò)空間，方便快捷且安全可靠。Wiki平臺架設(shè)完畢后，教師根據(jù)熱學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)，設(shè)立了網(wǎng)站內(nèi)容框架，共建立了6個一級目錄，30個二級目錄。

在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生自愿分成每組6-8人的同儕學(xué)習(xí)小組，每組推選一個同儕課輔助理（Peer Tutoring）。組內(nèi)成員共同學(xué)習(xí)、討論，解決課程學(xué)習(xí)過程中的問題，并將本組的學(xué)習(xí)成果以詞條的形成于Wiki平臺。此外，選聘兩名應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)的高年級學(xué)生，承擔(dān)Wiki平臺詞條內(nèi)容的審核和修訂工作。此外，學(xué)習(xí)小組也可以邀請高年級助理同學(xué)參與學(xué)習(xí)小組的學(xué)習(xí)過程。

三、基于Wiki的同儕輔助學(xué)習(xí)模式的實踐：以“熱力學(xué)第一定律”為例

筆者在2012級、2013級應(yīng)用物理學(xué)本科生的熱學(xué)課程中開展教學(xué)實踐，其流程可以分為三個階段。

（一）任務(wù)分配階段

在本章課程開始之間，在Wiki平臺“熱力學(xué)第一定律”目錄下，建立了5個二級目錄：1.熱力學(xué)過程和準靜態(tài)過程；）2.熱力學(xué)第一定律；3.熱力學(xué)第一定律在物體性質(zhì)討論中的應(yīng)用；4.熱力學(xué)第一定律對理想氣體的應(yīng)用；5.循環(huán)過程和卡諾循環(huán)。隨后教師又創(chuàng)建了“第一類永動機”、“準靜態(tài)過程”、“等體過程”、“等壓過程”、“熱機效率”、“制冷系數(shù)”等多個詞條，并且設(shè)置為“待完善詞條”，于Wiki網(wǎng)站的首頁，并以學(xué)習(xí)任務(wù)的形式分發(fā)給各學(xué)習(xí)小組。

（二）學(xué)習(xí)進行階段

學(xué)生通過在課堂上聆聽教師的講座，小組討論，課后查閱資料等方式進行學(xué)習(xí)。小組同學(xué)通過交流共享資料，討論分析后得出結(jié)論，完成本組的學(xué)習(xí)任務(wù)。最后將本組的學(xué)習(xí)成果以詞條的形式在Wiki平臺上。

（三）學(xué)習(xí)反饋評價階段

學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，可以隨時訪問Wiki網(wǎng)站，瀏覽其他同學(xué)的詞條內(nèi)容，與自己所掌握的知識內(nèi)容進行比較。當(dāng)發(fā)現(xiàn)詞條內(nèi)容中的錯誤時，可以進行修改，或者添加相應(yīng)的內(nèi)容來進行完善。Wiki平臺會保存該詞條被修改過程中的每一個版本，可以隨時恢復(fù)。這個過程中，高年級學(xué)習(xí)助理和教師都可以參與詞條的修改和完善過程中。當(dāng)本章節(jié)內(nèi)容結(jié)束后，確定比較完善的詞條版本作為最終版本，并將詞條鎖定。

四、實施過程中需要注意的問題

基于Wiki的同儕輔助學(xué)習(xí)作為一種新型的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式，在實施的過程中，發(fā)現(xiàn)一些問題值得關(guān)注。

（一）教師教學(xué)能力的提高和角色的轉(zhuǎn)換

基于網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)，要求教師不僅要具備關(guān)于本課程的相關(guān)專業(yè)知識、熟練的課堂教學(xué)技巧外，還要掌握先進的現(xiàn)代化教育技術(shù)和一定的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。例如，能夠熟練使用Wiki等網(wǎng)絡(luò)平臺，包括平臺的設(shè)置、內(nèi)容的調(diào)整等。這就要求高校教師不僅要在科研與專業(yè)知識方面不斷提升，還要不斷學(xué)習(xí)先進的多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)技能。

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學(xué)中，教師不再僅僅是知識的傳授者，應(yīng)該是學(xué)生學(xué)習(xí)的伙伴，引導(dǎo)他們開展自主學(xué)習(xí)，幫助他們解決問題。同時，教學(xué)也突破了課堂時空的限制，學(xué)習(xí)時間和地點更為自由。新課堂需要教師轉(zhuǎn)換角色，付出更多的時間和精力，影響和感染學(xué)生，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)和討論的情境。

（二）學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變與自我管理

學(xué)生習(xí)慣了傳統(tǒng)的被動接受的教學(xué)方式，閱讀教材、獨立完成作業(yè)的學(xué)習(xí)方式，一旦置于小組協(xié)作的環(huán)境中，短時間內(nèi)難以適應(yīng)。教師需要不斷引導(dǎo)學(xué)生與同學(xué)分享自己掌握的知識，表達自己的觀點，讓學(xué)生在小組討論中，既能承擔(dān)參與者的角色，也能夠承擔(dān)組織者的角色。

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的學(xué)習(xí)要求學(xué)生具有較強的學(xué)習(xí)動機和自我管理能力，尤其是在課外。松散的組織形式和輕松的氛圍，會使學(xué)習(xí)過程偏離預(yù)設(shè)的目標，難以取得預(yù)期的效果，所以，對于學(xué)生的督促，尤其是對于擔(dān)任同儕課輔助理學(xué)生的培訓(xùn)和管理是教學(xué)過程取得成功的重要因素。

（三）教學(xué)內(nèi)容的甄選

在同儕輔助學(xué)習(xí)模式中，教師要合理選擇分配給學(xué)生的任務(wù)，要選擇難度不太大，與工程應(yīng)用聯(lián)系較多的課題。而對于熱學(xué)課程中一些需要借助數(shù)學(xué)方法，經(jīng)過縝密推導(dǎo)得出的原理和結(jié)論的學(xué)習(xí)，并不適宜直接分配給學(xué)生。

（四）評價方式的轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)的考核評價方式大多依賴于課程結(jié)束時的閉卷考試，是一種“量”的終結(jié)性評價，著重考查學(xué)生對知識的記憶程度。而基于網(wǎng)絡(luò)的同儕學(xué)習(xí)模式強調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中知識的積累、能力的培養(yǎng)，尤其關(guān)注學(xué)生合作能力的進步。這就需要伴隨整個學(xué)習(xí)進程的過程性評價體系，而這種評價標準應(yīng)該是一種“質(zhì)”的評價。只有兩種評價方式有機融合在一起，相輔相成，才能保證教學(xué)過程的順利進行。

五、總結(jié)與展望

伴隨著科學(xué)和技術(shù)發(fā)展和更新速度的加快，大學(xué)課程也在不斷發(fā)展變化，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代社會對于大學(xué)教育的需求。電視大學(xué)、網(wǎng)絡(luò)大學(xué)的發(fā)展，特別是最近美國興起的MOOC大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程浪潮掀起了一場在線教育學(xué)習(xí)革命。因此，開展基于網(wǎng)絡(luò)的同儕學(xué)習(xí)模式的教學(xué)實踐，對于高校開展教學(xué)改革，培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才，具有一定的教育意義。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 劉立華，華中，張勇，董麗榮.熱學(xué)教學(xué)改革的實踐[J].赤峰學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2010（11）：208-209.