摘 "要：針對工程熱力學(xué)課程當(dāng)前教學(xué)過程中存在的問題，提出教學(xué)過程中需要建立以學(xué)生為主體的開放式教學(xué)模式，注重理論聯(lián)系實際及多樣化教學(xué)手段的應(yīng)用，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并在考核方式及教學(xué)方法方面進行教學(xué)改革探討。

關(guān)鍵詞：工程熱力學(xué);課程教學(xué);改革與探索

文章編號：1674-3520（2014）-11-00-01

序言

工程熱力學(xué)是能源專業(yè)開設(shè)的一門重要基礎(chǔ)課程[1]，一般課程開設(shè)在大二下學(xué)期，先修課程為《高等數(shù)學(xué)》、《大學(xué)物理》課程等。通過該門課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握工程熱力學(xué)中的基本概念如邊界、熱力系等，有關(guān)能量轉(zhuǎn)換（主要是熱能與其它形式能量之間轉(zhuǎn)換）、熱能的合理利用的基本規(guī)律，并能正確運用這些規(guī)律解決熱工過程和熱力循環(huán)等工程實際問題，同時培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)抽象、邏輯思維能力。為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定一定的理論基礎(chǔ)。由于該課程理論性較強，教學(xué)手段單一，使學(xué)生覺得學(xué)習(xí)枯燥、乏味，給教師授課帶來一定的困難，結(jié)合近幾年來該課程的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，就工程熱力學(xué)課程教學(xué)的內(nèi)容和方法提出一些見解，如采用多元化教學(xué)，在課程考核方面進行教學(xué)改革探討，對提高教學(xué)質(zhì)量具有一定意義[2-3]。

一、開放式課堂教學(xué)

由于工程熱力學(xué)這門課程的特點是涉計原理較多，在氣體的熱力學(xué)性質(zhì)和熱力過程中涉及計算公式推導(dǎo)及熱力過程中多變過程P-V，T-S的繪制較為繁瑣，因此，使學(xué)生學(xué)習(xí)具有一定的難度。同時教學(xué)方式的單一，使得學(xué)生學(xué)習(xí)中感到枯燥、學(xué)習(xí)效果差。以教師講解式教學(xué)和學(xué)生接受性學(xué)習(xí)為主的滿堂灌式的教學(xué)方法，教師在講解過程很被動，無論教師如何準備內(nèi)容，課程質(zhì)量根本達不到預(yù)期效果。為了提高課堂教學(xué)效果，采用開放式課堂教學(xué)，在授課過程中加入動畫演繹多變過程的繪制、氣體、蒸汽動力循環(huán)的過程等，讓抽象的理論具體生動化，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。同時還可在教學(xué)過程中安排學(xué)習(xí)討論課，讓學(xué)生參與教學(xué)，如講空壓機的壓縮過程：等溫、等熵、多變過程中，那一種方式耗功最少？學(xué)生通過思考、討論、回答，會對該知識點的理解會更加深刻。同時可采用“問題式”和“研究式”的教學(xué)方法，教師可以將學(xué)生分成若干小組，自由分組，每組最多三人，分工合作，每組任選一題，各參數(shù)依實際情況而定，也可根據(jù)興趣做其它題目，但要求與熱力學(xué)有關(guān)教師提前給小組布置一些需要研究的課程內(nèi)容題目，鼓勵大量查閱文獻，但要求有自己思路和觀點，不鼓勵純粹文獻摘抄和綜述，例如一公司每年需外購80000MW-h電力，另有一臺燒天然氣的鍋爐每年向工藝過程提供蒸汽，供汽負荷等于電負荷的三倍?，F(xiàn)有人建議采用燒天然氣的燃氣輪機熱電循環(huán)，燃氣透平提供所需的電力，而且有一臺換熱器安裝在燃氣透平出口，回收其排氣的余熱來滿足工藝過程的用汽需要。請估算這種方案比原方案能節(jié)約多少能量？討論經(jīng)濟可行性？分析中，電價可根據(jù)現(xiàn)有平均價格處理，其他各參數(shù)可自我設(shè)計，請給出詳細的新舊方案的對比，并給出投資回收的年限，以打動決策者采用這個方案。讓學(xué)生通過課本、參考書目、網(wǎng)絡(luò)課件、圖書館資料查閱后以ppt的形式匯報。把這一項的得分作為課程考核的重要內(nèi)容，這樣既調(diào)動了學(xué)生的積極性，又鍛煉了學(xué)生查找科研資料的能力、應(yīng)用所學(xué)知識分析實際問題的能力、ppt的制作及口才表達能力。

二、教學(xué)手段多樣化

傳統(tǒng)的教學(xué)方式很難達到本科教學(xué)的基本要求，尤其對于這樣一門理論性較強、計算公式推導(dǎo)繁瑣的課程而言。目前經(jīng)過學(xué)校對基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)施的改造，教師上課基本都可采用多媒體教室授課。使抽象枯燥的知識變得具體、趣味化，一些理論可以用計算機模擬動畫的形式展現(xiàn)給學(xué)生。如在氣體動力循環(huán)部分，可插入氣體為工質(zhì)的活塞循環(huán)動畫圖，使教學(xué)過程更加生動、形象、內(nèi)容豐富。

圖1 " 活塞循環(huán)裝置

對于部分內(nèi)容，可采用課件與板書相結(jié)合的形式講授，如理想氣體狀態(tài)方程和摩爾氣體常數(shù)時多媒體講授速度過快，不利于學(xué)生理解和掌握，效果不好。由于知識的更新速度很快，對于課程的前沿需要教師不斷地積累不斷的學(xué)習(xí)，如參加熱物性研究進展會議等。同時結(jié)合自身的課題，在講解原理時深入淺出，將知識點講透。

三、考核方式

合理的考試形式和科學(xué)考試內(nèi)容，是達到因材施考，發(fā)展學(xué)生個性的有效途徑。以往的考試形式主要以閉卷考試方式進行，平時成績與期末成績的比例為30%/70%。調(diào)整后的考核方式平時考核，進行分章節(jié)測驗，提高學(xué)生平時上課和學(xué)習(xí)的積極性，考試題中除基本概念和理論等使用客觀試題外，適當(dāng)增加主觀題比重，即簡答、綜合性論述題，以鍛煉學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力，建立一種主客觀題并存的分值比例適合的題型。鼓勵學(xué)生提出不同于書本上的獨到的見解，以提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力。

四、結(jié)語

《工程熱力學(xué)》起著承上啟下的作用，既是物理化學(xué)等基礎(chǔ)課的拓展，又為專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，提高教學(xué)質(zhì)量非常重要。要不斷地斷探索有效的教學(xué)方法，豐富教學(xué)手段，不斷改革、勇于實踐、勤于思考問題，在教學(xué)中始終堅持以學(xué)生為本的原則，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生學(xué)好學(xué)透課程重點難點，同時還要不斷充實和完善自我，提高業(yè)務(wù)水平。

參考文獻：

[1]國家教委高等教育司.當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展與教學(xué)改革.[M].北京：高等教育出版社，1995

[2]譚羽非.突出專業(yè)特點改革工程熱力學(xué)課程教學(xué)的研究與實踐[J].高等建筑教育，2004，13（1）：39-43

[3]廉樂明，譚羽非，吳家正，等.工程熱力學(xué)[M].北京：中國建筑出版社，2004