高蓬輝++張東海++王義江++黃煒

摘要：創(chuàng)新能力是當前理工類學生應具備的能力之一，是實現(xiàn)社會不斷向前發(fā)展的原動力。以創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為目標的教學改革成為大學課程教學改革的重要內容。本課程改革旨在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新型思維，將枯燥的熱力學理論與工程實例相結合，通過激勵啟發(fā)式的課堂教學，使學生在掌握基本熱力學知識的同時提升自己的創(chuàng)新能力，并結合大學生創(chuàng)新項目等科研活動進一步提高學生思考問題解決問題的實踐能力和創(chuàng)新能力。

關鍵詞：創(chuàng)新能力；工程熱力學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）16-0133-02

創(chuàng)新能力由多種能力構成，主要包括學習能力、分析能力、綜合能力、想象能力、創(chuàng)造能力、解決問題的能力與實踐能力等多種能力。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一項系統(tǒng)工程，貫穿人才培養(yǎng)的全過程，滲透教學過程的各個方面。在當前的教學活動中，一般將課程設計、實驗和畢業(yè)設計（論文）等環(huán)節(jié)，作為創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要途徑。但對于工程熱力學之類的基礎課，如何在專業(yè)課程的教學中實現(xiàn)對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)成為專業(yè)課教師深入思考的問題。筆者結合自己多年來的教學實踐，對工程熱力學教學活動中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進行了如下一些探討。

一、采用激勵啟發(fā)方式組織課堂教學

工程熱力學課程的特點是理論性強、概念抽象，教學難度大。在缺少專業(yè)工程背景的情況下，學生在學習過程中普遍感覺較為困難，甚至茫然不知所云。如何使學生能夠較好地掌握教學內容及熱力學基本內容，是工程熱力學課程教學的根本所在。在多年的教學過程中，我們發(fā)現(xiàn)在課堂教學中，除了需要借助優(yōu)美的PPT多媒體課件來展示熱力學過程，更需要激發(fā)學生學習熱力學的興趣，在引入一些工程實例的基礎上，激勵學生去思考，及時地與學生就教學內容進行討論，促進學生對知識點的掌握和領悟。

與常規(guī)教學方法相比，課堂教學不再是文字、公式的羅列，PPT動畫的簡單演示，而是把教學的核心放在啟迪學生對熱力學概念、原理的思考及把握上，使學生在學習課程內容的同時，熟悉熱力學的系統(tǒng)內容、章節(jié)間的邏輯關系、基本原理等，形成對熱力學的一種系統(tǒng)的總體的認識和把握，而不是零散地去背誦記憶一些片段。通過這種激勵啟發(fā)式的教學，使學生做到理論和實際工程案例的結合，從而使熱力學知識很好地固化在學生的大腦中，并且達到靈活應用的目的。

激勵啟發(fā)式教學，需要教師在課堂教學前充分準備，精心設計課堂教學內容的每個環(huán)節(jié)，圍繞章節(jié)內容中的重點知識內容，設計問題及啟發(fā)實例，并完成課堂互動討論的教學組織，在此過程中需要教師飽含激情和較好的耐心，使學生在嚴肅活潑的氛圍中掌握熱力學的相關知識。

二、改進課堂教學PPT，增加工程實例

工程熱力學作為一門專業(yè)基礎課，與工程實際密切相關。在教學過程中，需要有很多的工程問題作為背景。以教科書為單一內容的PPT演示，并不能滿足課堂學生學習的需要。為了提高學生學習熱力學的興趣及深入掌握熱力學知識，迫切需要在傳統(tǒng)課件中加入工程實例，利用多媒體技術全面展示熱力學的工程應用，使學生在工程案例的演示中發(fā)現(xiàn)并體會工程熱力學的重要性及美感。通過工程案例的學習，使課堂教學內容圖文并茂，聲像結合，使學生在多方位、立體化地形成認知并達到對熱力學知識的理解、分析、記憶、掌握和應用。對于熱力學工程案例，我們選取了真空做功、制冷循環(huán)，內燃機等工程機械作為實例，進行詳細分析和講授。

工程案例的引入，將實際生活中與熱力學相關的問題引入到教學中，用所學知識來解釋工程問題，在講解中讓學生明白熱力學知識可以解決本專業(yè)涉及的實際專業(yè)問題，從而實現(xiàn)“從理論中來，到實踐中去”，實現(xiàn)對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

三、將工程熱力學的學習融入大學生創(chuàng)新項目中

在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中，需要提升學生運用基礎理論進行學術研究的能力和具有工程應用背景的有關開發(fā)、設計的能力。大學生創(chuàng)新項目的實施，有利于促進高校培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和能力的新型人才，促進高校探索并建立以科研活動為中心的教學模式，倡導以學生為主體的本科人才培養(yǎng)和研究性學習教學改革，充分調動學生主動學習的積極性、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，同時在項目實施中使學生逐漸掌握思考問題、解決問題的能力。

結合大學生創(chuàng)新項目，結合建筑環(huán)境與能源應用工程的專業(yè)特點，在指導學生大創(chuàng)項目時，將熱力學第一定律、熱力學第二定律和卡諾定律應用其中，使學生明白能源利用的守恒性，以及如何提高熱力循環(huán)的效率，減少不可逆損失，這些都成為學生應用所學知識來解決實際問題的一種鍛煉。學生在科研項目中，深化了對熱力學知識的認識，同時提高了自己思考問題、解決問題的能力。同時，鼓勵學生積極參加各類挑戰(zhàn)杯、建筑節(jié)能比賽、機械創(chuàng)新設計大賽等，通過這些競賽活動進一步提升自己的創(chuàng)新能力。

四、改進課后作業(yè)完成形式，增加分析報告

工程熱力學課程是一門實踐性很強的課程，其中很多理論已用于工業(yè)過程。因此，在課后作業(yè)中，需要對傳統(tǒng)布置練習題來檢驗教學成果的方式進行改進，增加一些實際工業(yè)循環(huán)的實例，讓學生通過分析其所應用的原理，提交分析報告，并指出該工業(yè)過程效率提高的方式和途徑，以這樣的方式來激發(fā)學生學習的興趣，提高學生理論聯(lián)系實際的能力。同時，精選一些課后習題，通過詳解的方式，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識和解決問題的能力，進一步促進創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

創(chuàng)新是實現(xiàn)社會持續(xù)不斷向前發(fā)展的原動力，也是培養(yǎng)和造就一大批素質過硬、勇于創(chuàng)新的新世紀人才，保證國家高速發(fā)展的有力保障。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)來自于理論和課堂，更在于理論和課堂之外的親身體會和具體的實踐操作。本文從工程熱力學教學與工程實例結合，與科研活動結合，改進課堂教學組織模式和課后作業(yè)完成形式等方面，探討了以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標下的工程熱力學教學改革與實踐，希望能夠進一步提高工程熱力學的教學質量和效果。

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