時(shí)間：2022-12-03 19:13:16
序論：在您撰寫(xiě)工程熱力學(xué)論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
工程熱力學(xué)是動(dòng)力工程、機(jī)械工程、能源工程等專業(yè)的一門(mén)傳統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)課程，是資源利用率最大化的一種技術(shù)，是我們國(guó)家高等教育的重要組成版塊。目前，我們國(guó)家對(duì)能源利用率的要求越來(lái)越高，對(duì)環(huán)境保護(hù)質(zhì)量也相對(duì)提高，工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革對(duì)提高能源的利用效率起著至關(guān)重要的影響作用。尤其是面對(duì)未來(lái)生產(chǎn)的發(fā)展對(duì)能源動(dòng)力需求迅速增加的趨勢(shì),許多相關(guān)聯(lián)的熱力工程技術(shù)、環(huán)境保護(hù)技術(shù)都需要工程熱力學(xué)作為其研究的理論基礎(chǔ)。工程熱力學(xué)是一門(mén)綜合性比較強(qiáng)的學(xué)科，并且在實(shí)際的生產(chǎn)與生活中其應(yīng)用價(jià)值極高。在課程教學(xué)與實(shí)踐過(guò)程中教師不容易清晰明了的講授清楚工程熱力學(xué)的相關(guān)理論知識(shí)，學(xué)生也不易掌握基本的公式、概念與相關(guān)方面的條件。不僅如此，在實(shí)踐活動(dòng)中學(xué)生不能夠靈活的運(yùn)用所學(xué)的課堂教學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這就大大降低了工程熱力學(xué)的實(shí)際運(yùn)用價(jià)值，削弱了工程熱力學(xué)的課程教學(xué)質(zhì)量。工程熱力學(xué)是一門(mén)比較基礎(chǔ)的課程，也是建筑環(huán)境與設(shè)備工程等相關(guān)專業(yè)學(xué)生應(yīng)當(dāng)掌握的基礎(chǔ)學(xué)科，同時(shí)也是學(xué)生進(jìn)行研究創(chuàng)新的基本前提。工程熱力學(xué)是研究動(dòng)能、機(jī)械能與熱能的基本學(xué)科，也是研究三者之間關(guān)系的重要理論知識(shí)，主要講述三者之間能量的轉(zhuǎn)換趨勢(shì)與規(guī)律。
建筑、機(jī)械與其他工業(yè)產(chǎn)業(yè)利用工程熱力學(xué)來(lái)提高生產(chǎn)效率，提高資源利用率，以此實(shí)現(xiàn)降低成本得目標(biāo)，這也是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。目前我們國(guó)家的工程熱力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量亟待提高，教學(xué)方式與課程教學(xué)內(nèi)容急需改革，并且其實(shí)踐過(guò)程中的運(yùn)用效率偏低，這就需要我們針對(duì)工程熱力學(xué)的特征與現(xiàn)狀進(jìn)行課程教學(xué)改革，提高其實(shí)踐效率。課程教學(xué)改革是指在教育體制改革的背景下，課程內(nèi)容與課程教學(xué)方式也應(yīng)當(dāng)發(fā)生相應(yīng)的變化。課程改革的重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)放在課程實(shí)施工作之上，課程的實(shí)施依賴課程的教學(xué)質(zhì)量，因此我們必須充分重視課程教學(xué)改革的重要性。隨著我國(guó)新一輪基礎(chǔ)教育課程改革的推進(jìn)，如何在新課程理念的指導(dǎo)下改革工程熱力學(xué)課堂教學(xué)，把先進(jìn)的教學(xué)理念融入到日常的教學(xué)行為之中，已日益成為工程熱力學(xué)教師和教學(xué)研究人員關(guān)注和探討的熱點(diǎn)問(wèn)題。工程熱力學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐是指教師在講授工程熱力學(xué)知識(shí)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)充分的結(jié)合其實(shí)際情況，將實(shí)踐活動(dòng)與課堂理論知識(shí)講授充分的融合，這樣才能夠提高學(xué)生的課程學(xué)習(xí)質(zhì)量，幫助學(xué)生掌握更加豐富的工程熱力學(xué)知識(shí)。課程教學(xué)實(shí)踐是提高學(xué)生實(shí)際操作能力的平臺(tái)，也是提高工程熱力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量的重要基礎(chǔ)，關(guān)系到教學(xué)質(zhì)量與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，因此在工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革過(guò)程中應(yīng)當(dāng)將其改革的內(nèi)容付諸實(shí)踐，這有這樣才能夠檢驗(yàn)其改革的內(nèi)容是否符合教育體制改革發(fā)展的總目標(biāo)。在實(shí)際的課程教學(xué)過(guò)程中，教師、研究者與學(xué)生應(yīng)當(dāng)提高實(shí)踐活動(dòng)的強(qiáng)度，改善當(dāng)前的現(xiàn)狀，為提高工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。
2工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐的過(guò)程中存在的主要問(wèn)題
當(dāng)前我們國(guó)家的高等院校和高職院校對(duì)工程熱力學(xué)課程教學(xué)的重要性認(rèn)識(shí)不足，沒(méi)有充分的認(rèn)識(shí)到工程熱力學(xué)教學(xué)質(zhì)量與工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、資源利用率提高等之間的關(guān)系。工程熱力學(xué)對(duì)學(xué)生綜合能力的提高有著不可或缺的作用，因此我們必須充分的探析在工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐過(guò)程中存在的主要問(wèn)題，這樣才能夠詳細(xì)的了解其改革現(xiàn)狀，為提高課程改革質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。
（1）國(guó)家教育部門(mén)與高等院校、高職院校等教育機(jī)構(gòu)對(duì)工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐工作的重視程度偏低，沒(méi)有充分的認(rèn)識(shí)到工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)教育體制改革進(jìn)程、提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量與速度之間的關(guān)系。工程熱力學(xué)是一門(mén)綜合性比較強(qiáng)的學(xué)科，并且也是建筑專業(yè)、環(huán)境保護(hù)與機(jī)械設(shè)計(jì)等專業(yè)的基礎(chǔ)課程，關(guān)系到這些工程熱力學(xué)相關(guān)專業(yè)的發(fā)展前景。相關(guān)的教育部門(mén)與組織在資金投入、技術(shù)支持、人才引進(jìn)等方面相對(duì)短缺，嚴(yán)重的影響了工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐的進(jìn)程，沒(méi)有投入更多的基礎(chǔ)設(shè)備讓學(xué)生參與實(shí)踐。這樣下去就會(huì)嚴(yán)重的泯滅學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新性，不利于提高工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革的質(zhì)量與效率。
（2）在工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革過(guò)程中重點(diǎn)不明確，相關(guān)方面的制度和政策不夠完善。雖然我們國(guó)家正在實(shí)行新一輪課程改革，在教育體制改革方面的力度比較大，但是仍然沒(méi)有徹底改變當(dāng)前應(yīng)試教育的局面，沒(méi)有完全的實(shí)現(xiàn)從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育過(guò)渡的目標(biāo)。在課程教學(xué)改革的過(guò)程中教師沒(méi)有積極創(chuàng)新，對(duì)課程教學(xué)改革與實(shí)踐認(rèn)識(shí)不清，導(dǎo)致在理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)時(shí)教學(xué)方式不當(dāng)，沒(méi)能完全激發(fā)學(xué)生的潛力，這為后來(lái)的工程熱力學(xué)改革埋下隱患。不僅如此，相關(guān)的教育部門(mén)與學(xué)校在課程設(shè)置方面沒(méi)有考慮市場(chǎng)的發(fā)展需要，在課時(shí)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式以及考核方式等方面存在著嚴(yán)重的問(wèn)題。
（3）工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革過(guò)程中的教學(xué)方法不符合實(shí)際的情況，不能夠很好的提高課程教學(xué)改革與實(shí)踐的質(zhì)量。許多教師仍然沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，在教學(xué)內(nèi)容上沒(méi)有較大的突破與創(chuàng)新，被陳舊與古板的方式與內(nèi)容所束縛。在改革的過(guò)程中，其課程改革教學(xué)目標(biāo)不夠明確，與工程熱力學(xué)相關(guān)的課程體系不夠完善與健全。不僅如此，在工程熱力學(xué)課程設(shè)置等方面沒(méi)有突出課程的專業(yè)特色與個(gè)性，不利于提高工程熱力學(xué)的地位與重要性。這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與熱情會(huì)大大降低，無(wú)益于實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)改革的目標(biāo)。
3提高工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐質(zhì)量的相關(guān)對(duì)策
（1）國(guó)家教育部門(mén)與高等院校、高職院校等教育機(jī)構(gòu)要不斷提高對(duì)工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐工作的重視程度，充分的認(rèn)識(shí)到工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)教育體制改革進(jìn)程、提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量與速度之間的關(guān)系。相關(guān)方面的教育部門(mén)與教育組織要加強(qiáng)政策支持與資金支持，為提高工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革提供良好的條件，引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備與基礎(chǔ)設(shè)施為開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)提供良好的平臺(tái)，從而提高學(xué)生的理論知識(shí)水平與實(shí)踐操作能力。目前人們對(duì)生活與生產(chǎn)的要求越來(lái)越高，對(duì)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)也越來(lái)越深厚，因此我們必須加強(qiáng)相關(guān)方面的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)全面型與綜合型的人才，以此來(lái)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)。伴隨著社會(huì)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，社會(huì)各界對(duì)人才的素質(zhì)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越高，因此教育制度改革迫在眉睫。
（2）明確工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革的重點(diǎn)，逐漸完善與健全相關(guān)方面的課程教學(xué)改革體制，為高等院校和高職院校的課程教學(xué)改革與實(shí)踐提供指導(dǎo)性方案。相關(guān)的教育部門(mén)與學(xué)校在課程設(shè)置方面要充分考慮市場(chǎng)的發(fā)展需要，在課時(shí)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式以及考核方式等方面要積極創(chuàng)新。保持學(xué)科基本理論的嚴(yán)密性和系統(tǒng)性，逐漸強(qiáng)化工程熱力學(xué)相關(guān)專業(yè)所必須的教學(xué)內(nèi)容，不斷的優(yōu)化課程教學(xué)的內(nèi)容。在教學(xué)的時(shí)候要讓學(xué)生充分的理解相關(guān)的工程熱力學(xué)的理論知識(shí)、公式與條件等等，這樣學(xué)生才能夠有足夠的理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐操作。不僅如此，還要培養(yǎng)學(xué)生查圖、查表的能力，要求學(xué)生學(xué)會(huì)用抽象、簡(jiǎn)化和假設(shè)的熱力學(xué)方法去求解制冷、供暖等實(shí)際問(wèn)題。
（3）工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革過(guò)程中的教學(xué)方法要不斷適應(yīng)市場(chǎng)的發(fā)展需要，這樣才能夠逐漸提高課程教學(xué)改革與實(shí)踐的質(zhì)量。工程熱力學(xué)課程教學(xué)的相關(guān)教師和研究者應(yīng)當(dāng)積極創(chuàng)新，改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，摒棄陳舊的教學(xué)方式，提高工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐的質(zhì)量。不僅如此，教學(xué)研究者還要積極改變教學(xué)方式，教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)課堂教學(xué)情況與學(xué)生的學(xué)習(xí)情況來(lái)改進(jìn)教學(xué)方式，以此來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。因?yàn)楣こ虩崃W(xué)屬于一種理論性比較強(qiáng)的學(xué)科，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中容易產(chǎn)生消極情緒，這樣就會(huì)嚴(yán)重阻礙課程教學(xué)改革的進(jìn)展，不利于全面提高學(xué)生的綜合實(shí)力。教師要注重誘導(dǎo)式教學(xué)方式，提高學(xué)生的發(fā)散思維能力，貫徹創(chuàng)新意識(shí)。教師要根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的差異性來(lái)幫助學(xué)生樹(shù)立正確的學(xué)習(xí)觀念，讓學(xué)生掌握符合自己實(shí)際情況的學(xué)習(xí)方式。這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)工程熱力學(xué)知識(shí)的時(shí)候就會(huì)比較容易上手，在理解相關(guān)概念和理論知識(shí)的時(shí)候也會(huì)更加容易。教師在講解理論知識(shí)與進(jìn)行實(shí)踐操作教學(xué)的過(guò)程中要靈活運(yùn)用比較式指導(dǎo)方法，將相關(guān)的理論知識(shí)進(jìn)行比對(duì)，加深學(xué)生的理解程度。同時(shí)也要積極使用相關(guān)方面的圖表，讓學(xué)生快速的理解抽象理論知識(shí)。教師在教學(xué)的過(guò)程中要積極采用多媒體教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，這也是充分利用教學(xué)資源的體現(xiàn)。由于學(xué)科本身具有的特性決定了工程熱力學(xué)的理論知識(shí)、定義、概念、公式等比較復(fù)雜抽象，學(xué)生不易理解，利用多媒體能夠幫助學(xué)生理解記憶，加深對(duì)工程熱力學(xué)原理的理解。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能夠促進(jìn)學(xué)生與教師之間的交流，提高課程教學(xué)改革的質(zhì)量。
4結(jié)論
工程熱力學(xué)課程的特點(diǎn)是理論性強(qiáng)、概念抽象，教學(xué)難度大。在缺少專業(yè)工程背景的情況下，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中普遍感覺(jué)較為困難，甚至茫然不知所云。如何使學(xué)生能夠較好地掌握教學(xué)內(nèi)容及熱力學(xué)基本內(nèi)容，是工程熱力學(xué)課程教學(xué)的根本所在。在多年的教學(xué)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)在課堂教學(xué)中，除了需要借助優(yōu)美的PPT多媒體課件來(lái)展示熱力學(xué)過(guò)程，更需要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱力學(xué)的興趣，在引入一些工程實(shí)例的基礎(chǔ)上，激勵(lì)學(xué)生去思考，及時(shí)地與學(xué)生就教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行討論，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握和領(lǐng)悟。與常規(guī)教學(xué)方法相比，課堂教學(xué)不再是文字、公式的羅列，PPT動(dòng)畫(huà)的簡(jiǎn)單演示，而是把教學(xué)的核心放在啟迪學(xué)生對(duì)熱力學(xué)概念、原理的思考及把握上，使學(xué)生在學(xué)習(xí)課程內(nèi)容的同時(shí)，熟悉熱力學(xué)的系統(tǒng)內(nèi)容、章節(jié)間的邏輯關(guān)系、基本原理等，形成對(duì)熱力學(xué)的一種系統(tǒng)的總體的認(rèn)識(shí)和把握，而不是零散地去背誦記憶一些片段。通過(guò)這種激勵(lì)啟發(fā)式的教學(xué)，使學(xué)生做到理論和實(shí)際工程案例的結(jié)合，從而使熱力學(xué)知識(shí)很好地固化在學(xué)生的大腦中，并且達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。激勵(lì)啟發(fā)式教學(xué)，需要教師在課堂教學(xué)前充分準(zhǔn)備，精心設(shè)計(jì)課堂教學(xué)內(nèi)容的每個(gè)環(huán)節(jié)，圍繞章節(jié)內(nèi)容中的重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容，設(shè)計(jì)問(wèn)題及啟發(fā)實(shí)例，并完成課堂互動(dòng)討論的教學(xué)組織，在此過(guò)程中需要教師飽含激情和較好的耐心，使學(xué)生在嚴(yán)肅活潑的氛圍中掌握熱力學(xué)的相關(guān)知識(shí)。
二、改進(jìn)課堂教學(xué)PPT，增加工程實(shí)例
工程熱力學(xué)作為一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，與工程實(shí)際密切相關(guān)。在教學(xué)過(guò)程中，需要有很多的工程問(wèn)題作為背景。以教科書(shū)為單一內(nèi)容的PPT演示，并不能滿足課堂學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱力學(xué)的興趣及深入掌握熱力學(xué)知識(shí)，迫切需要在傳統(tǒng)課件中加入工程實(shí)例，利用多媒體技術(shù)全面展示熱力學(xué)的工程應(yīng)用，使學(xué)生在工程案例的演示中發(fā)現(xiàn)并體會(huì)工程熱力學(xué)的重要性及美感。通過(guò)工程案例的學(xué)習(xí)，使課堂教學(xué)內(nèi)容圖文并茂，聲像結(jié)合，使學(xué)生在多方位、立體化地形成認(rèn)知并達(dá)到對(duì)熱力學(xué)知識(shí)的理解、分析、記憶、掌握和應(yīng)用。對(duì)于熱力學(xué)工程案例，我們選取了真空做功、制冷循環(huán)，內(nèi)燃機(jī)等工程機(jī)械作為實(shí)例，進(jìn)行詳細(xì)分析和講授。工程案例的引入，將實(shí)際生活中與熱力學(xué)相關(guān)的問(wèn)題引入到教學(xué)中，用所學(xué)知識(shí)來(lái)解釋工程問(wèn)題，在講解中讓學(xué)生明白熱力學(xué)知識(shí)可以解決本專業(yè)涉及的實(shí)際專業(yè)問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)“從理論中來(lái)，到實(shí)踐中去”，實(shí)現(xiàn)對(duì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
三、將工程熱力學(xué)的學(xué)習(xí)融入大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目中
在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中，需要提升學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)理論進(jìn)行學(xué)術(shù)研究的能力和具有工程應(yīng)用背景的有關(guān)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)的能力。大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的實(shí)施，有利于促進(jìn)高校培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和能力的新型人才，促進(jìn)高校探索并建立以科研活動(dòng)為中心的教學(xué)模式，倡導(dǎo)以學(xué)生為主體的本科人才培養(yǎng)和研究性學(xué)習(xí)教學(xué)改革，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)在項(xiàng)目實(shí)施中使學(xué)生逐漸掌握思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，結(jié)合建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程的專業(yè)特點(diǎn)，在指導(dǎo)學(xué)生大創(chuàng)項(xiàng)目時(shí)，將熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律和卡諾定律應(yīng)用其中，使學(xué)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(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的一種鍛煉。學(xué)生在科研項(xiàng)目中，深化了對(duì)熱力學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，同時(shí)提高了自己思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各類挑戰(zhàn)杯、建筑節(jié)能比賽、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等，通過(guò)這些競(jìng)賽活動(dòng)進(jìn)一步提升自己的創(chuàng)新能力。
四、改進(jìn)課后作業(yè)完成形式，增加分析報(bào)告
工程熱力學(xué)課程是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，其中很多理論已用于工業(yè)過(guò)程。因此，在課后作業(yè)中，需要對(duì)傳統(tǒng)布置練習(xí)題來(lái)檢驗(yàn)教學(xué)成果的方式進(jìn)行改進(jìn)，增加一些實(shí)際工業(yè)循環(huán)的實(shí)例，讓學(xué)生通過(guò)分析其所應(yīng)用的原理，提交分析報(bào)告，并指出該工業(yè)過(guò)程效率提高的方式和途徑，以這樣的方式來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。同時(shí)，精選一些課后習(xí)題，通過(guò)詳解的方式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和解決問(wèn)題的能力，進(jìn)一步促進(jìn)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)社會(huì)持續(xù)不斷向前發(fā)展的原動(dòng)力，也是培養(yǎng)和造就一大批素質(zhì)過(guò)硬、勇于創(chuàng)新的新世紀(jì)人才，保證國(guó)家高速發(fā)展的有力保障。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)來(lái)自于理論和課堂，更在于理論和課堂之外的親身體會(huì)和具體的實(shí)踐操作。
本文從工程熱力學(xué)教學(xué)與工程實(shí)例結(jié)合，與科研活動(dòng)結(jié)合，改進(jìn)課堂教學(xué)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(biāo)下的工程熱力學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐，希望能夠進(jìn)一步提高工程熱力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和效果。
作者:高蓬輝 張東海 王義江 黃 煒 單位:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程系
參考文獻(xiàn)：
[1]岳丹婷,呂欣榮,李青.深化熱工教學(xué)改革加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].2002,(4):86-88.
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課程要求學(xué)生應(yīng)掌握金屬熱處理基本的理論知識(shí)，了解金屬熱處理工藝設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，熟悉生產(chǎn)中常用的材料及其熱處理工藝、組織、性能與應(yīng)用及環(huán)境之間的關(guān)系，根據(jù)零件技術(shù)要求，能正確地選擇材料和制訂工藝，并初步具備熱處理操作的基本能力。對(duì)培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力和工程應(yīng)用能力很重要，在整個(gè)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中，對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的目標(biāo)具有重要作用。
2課程設(shè)計(jì)的理念與思路
高職學(xué)生在學(xué)習(xí)基本專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，如何把知識(shí)轉(zhuǎn)化為技能，技能轉(zhuǎn)變?yōu)槁殬I(yè)素質(zhì)是我們需要破解的難題。金屬熱處理生產(chǎn)工藝是金屬材料及熱處理技術(shù)專業(yè)必修的核心主干課程，是培養(yǎng)金屬材料熱處理專業(yè)實(shí)用型人才的重要組成部分。在金屬熱處理生產(chǎn)工藝精品課程建設(shè)中，堅(jiān)持以金屬熱處理生產(chǎn)典型工作任務(wù)為載體，培養(yǎng)學(xué)生掌握金屬熱處理生產(chǎn)的基本知識(shí)和基本技能，初步形成分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，熟練掌握金屬熱處理生產(chǎn)的工藝設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的相關(guān)知識(shí)，使學(xué)生畢業(yè)后能在金屬熱處理生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)和解決實(shí)際操作技術(shù)問(wèn)題，成為高級(jí)技術(shù)技能型的專門(mén)人才。通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具備以下主要技能:①掌握常規(guī)金屬材料熱處理的基本知識(shí)，能編制鋼鐵件的典型熱處理工藝;②能對(duì)熱處理設(shè)備、常用的工裝及輔助設(shè)備、熱處理爐的溫度進(jìn)行測(cè)量與控制;③會(huì)典型零件熱處理的基本操作;④能進(jìn)行表面改性熱處理的工藝制訂;⑤能進(jìn)行化學(xué)熱處理的工藝制訂;⑥掌握復(fù)雜工件的畸變規(guī)律與矯正方法，掌握分析判斷工件變形的原因及預(yù)防工件畸變的方法;⑦能借助金相檢驗(yàn)報(bào)告判斷材料及熱處理質(zhì)量的方法，能分析工件淬火產(chǎn)生常見(jiàn)缺陷的原因并提出預(yù)防和補(bǔ)救的方法;⑧能對(duì)金屬材料進(jìn)行常規(guī)檢驗(yàn)及對(duì)常見(jiàn)的熱處理缺陷進(jìn)行分析。
3教學(xué)內(nèi)容的改革
3.1根據(jù)熱處理典型的工作任務(wù)，組織教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法
在教學(xué)內(nèi)容的選擇上，以《金屬熱處理工國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)，確定熱處理工的崗位職責(zé)、工作任務(wù)和技能要求，在教學(xué)的實(shí)施過(guò)程中把典型的工作任務(wù)轉(zhuǎn)換為學(xué)習(xí)情境，制定課程標(biāo)準(zhǔn)，圍繞熱處理設(shè)備操作、熱處理工藝的編制、典型零件熱處理的操作技能等典型工作任務(wù)，遵循由淺入深、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則，設(shè)置了8個(gè)學(xué)習(xí)情景:①熱處理工藝準(zhǔn)備;②熱處理設(shè)備與操作;③退火與正火;④淬火與回火;⑤表面改性熱處理;⑥化學(xué)熱處理;⑦復(fù)雜工件的畸變規(guī)律與矯正方法;⑧質(zhì)量檢驗(yàn)與缺陷分析。通過(guò)對(duì)8個(gè)教學(xué)子領(lǐng)域的學(xué)習(xí)讓學(xué)習(xí)者能在金屬熱處理生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)，并具備編制熱處理工藝的能力和熱處理操作技能。同時(shí)編制實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)，完成實(shí)訓(xùn)室實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，在教學(xué)過(guò)程中聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任實(shí)踐指導(dǎo)教師，使課程體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合的特點(diǎn)。在本課程8個(gè)學(xué)習(xí)情景中，以典型的工作任務(wù)為載體，以項(xiàng)目為導(dǎo)向，按“理實(shí)一體化”展開(kāi)教學(xué)。在課程教學(xué)中根據(jù)不同要求的教學(xué)內(nèi)容的不同特點(diǎn)，采用講授教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、分組討論法、以實(shí)踐技能為導(dǎo)向的課題式教學(xué)法等教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、樂(lè)于實(shí)踐，提高教學(xué)效果。表1列出了8個(gè)教學(xué)情景所須學(xué)習(xí)的內(nèi)容、項(xiàng)目和使用的教學(xué)方法。
3.2教學(xué)內(nèi)容的針對(duì)性與適用性
課程教學(xué)內(nèi)容選取針對(duì)熱處理崗位群的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以就業(yè)為導(dǎo)向，以金屬材料熱處理人才培養(yǎng)目標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)，以滿足就業(yè)崗位對(duì)所學(xué)人才能力的要求為宗旨，進(jìn)行面向崗位的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)。充分體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容來(lái)源于企業(yè)、服務(wù)于企業(yè)的教學(xué)宗旨，密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐，做到學(xué)以致用。通過(guò)對(duì)熱處理生產(chǎn)各崗位知識(shí)、能力、素質(zhì)要求進(jìn)行分析，以學(xué)習(xí)內(nèi)容和工作過(guò)程為導(dǎo)向的原則，課程設(shè)計(jì)創(chuàng)設(shè)“三結(jié)合”的學(xué)習(xí)情景:學(xué)習(xí)內(nèi)容與工作內(nèi)容相結(jié)合，學(xué)習(xí)過(guò)程與工作過(guò)程相結(jié)合，學(xué)習(xí)情景與工作情景相結(jié)合。按照熱處理生產(chǎn)崗位的需求，以熱處理工的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，設(shè)計(jì)了8個(gè)學(xué)習(xí)情景。課程內(nèi)容在設(shè)計(jì)過(guò)程中參考熱處理崗位群多工種的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，歸納出典型的工作任務(wù)作為教學(xué)情景，每個(gè)情景由若干項(xiàng)目任務(wù)組成，形成8個(gè)教學(xué)情景。各情景教學(xué)內(nèi)容以熱處理工國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中初級(jí)工—高級(jí)工的知識(shí)和技能要求為依據(jù)選取教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，進(jìn)行單元考核。由于教學(xué)內(nèi)容考慮了工種職業(yè)資格的需要，不僅適合教學(xué)，還可作為企業(yè)員工培訓(xùn)教材使用。
3.3教學(xué)方法的多樣性
傳統(tǒng)的教學(xué)模式具有其自身的優(yōu)勢(shì)，如傳授的知識(shí)系統(tǒng)、嚴(yán)密，較好地發(fā)揮了教師的主導(dǎo)性，但弊病也十分明顯:其一，教材抽象，體系嚴(yán)密，學(xué)生難以學(xué)習(xí);其二，學(xué)生的主體地位難以體現(xiàn);其三，重理論輕實(shí)踐，學(xué)生動(dòng)手的能力比較差，與素質(zhì)教育的要求不相適應(yīng);其四，以教師為中心，只強(qiáng)調(diào)教師的“教”而忽視學(xué)生的“學(xué)”。在這樣的教學(xué)模式中，學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的機(jī)會(huì)少，動(dòng)手更少，大部分時(shí)間處于被動(dòng)接受狀態(tài)，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性很難發(fā)揮，更不利于創(chuàng)新、創(chuàng)造型人才的培養(yǎng)，不利于學(xué)生的發(fā)展［3］。為此，在課程教學(xué)中針對(duì)不同要求的教學(xué)內(nèi)容既采用了傳統(tǒng)的講授教學(xué)法，又采用了任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法、分組討論法、以實(shí)踐技能為導(dǎo)向的課題式教學(xué)法等教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、樂(lè)于實(shí)踐，提高教學(xué)效果。
4課程的特色與創(chuàng)新
4.1采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法，實(shí)現(xiàn)“理實(shí)一體化”教學(xué)模式
金屬熱處理生產(chǎn)工藝課程實(shí)踐性強(qiáng)，為了加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)的效果，教學(xué)中注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，在教學(xué)中以典型工作任務(wù)為載體，以任務(wù)為導(dǎo)向，突出“練”，邊講基礎(chǔ)知識(shí)，邊應(yīng)用到典型的工作任務(wù)中。實(shí)現(xiàn)“理實(shí)一體化”教學(xué)模式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和能動(dòng)性，當(dāng)下發(fā)了項(xiàng)目任務(wù)書(shū)后，學(xué)生必須積極學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，才能完成相關(guān)的項(xiàng)目任務(wù)。本課程以提高學(xué)生分析、發(fā)現(xiàn)、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力為重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生個(gè)性發(fā)展。深化教育改革的關(guān)鍵，是改變以往單一的課堂講授的教學(xué)形式，改變傳統(tǒng)的系統(tǒng)式學(xué)科教學(xué)體系，提倡進(jìn)行“教、學(xué)、做”一體化改革，使學(xué)生在專業(yè)理論知識(shí)方面以“夠用”為主，更多突出技能的培養(yǎng)。采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法，就是要兼顧理論知識(shí)與技能的合理配置。任務(wù)的設(shè)計(jì)很重要，它是為實(shí)現(xiàn)一定的教學(xué)目標(biāo)，依據(jù)課程內(nèi)容主題，為學(xué)生策劃學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)活動(dòng)的過(guò)程。教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)的最終目的是使學(xué)生掌握實(shí)際工作崗位對(duì)本課程所要求的知識(shí)和技能［4］。通過(guò)項(xiàng)目任務(wù)和專題設(shè)計(jì)等自主學(xué)習(xí)方式，體現(xiàn)學(xué)中做、做中學(xué)，活學(xué)活用，注重了學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等綜合素質(zhì)培養(yǎng)。金屬材料熱處理技術(shù)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)及實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，解決了困擾熱處理技術(shù)專業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)所面臨的困難和矛盾，實(shí)現(xiàn)了課堂與實(shí)習(xí)地點(diǎn)一體化的行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)。通過(guò)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)，不斷訓(xùn)練，極大地提高了學(xué)生崗位操作能力，同時(shí)也促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式由個(gè)人競(jìng)爭(zhēng)學(xué)習(xí)模式向團(tuán)隊(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)模式的重要轉(zhuǎn)變，提高了學(xué)生對(duì)企業(yè)生產(chǎn)組織方式的適應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)與企業(yè)的“零距離”接觸。以“淬火與回火”學(xué)習(xí)情景為例，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式如表2、3所示。
4.2遵循了由淺入深、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則
遵循了職業(yè)成長(zhǎng)的規(guī)律。以學(xué)習(xí)情景4的淬火與回火為例，設(shè)計(jì)了2個(gè)項(xiàng)目任務(wù)，項(xiàng)目8與項(xiàng)目10雖然都是淬火與回火工藝，但前者是試樣的淬火與回火，后者是零件的淬火與回火，項(xiàng)目任務(wù)書(shū)如表4所示。2個(gè)項(xiàng)目任務(wù)中，1個(gè)是實(shí)驗(yàn)室試樣，1個(gè)是軸，在編制淬火工藝時(shí)，淬火方法、加熱溫度、冷卻介質(zhì)、加熱設(shè)備的選擇都有差異。20鋼、45鋼、T10鋼制試樣按AC3或AC1±(30～50)℃的原則選擇加熱溫度，按t=αkD選擇保溫時(shí)間，在箱式爐中進(jìn)行加熱后，以水作為介質(zhì)進(jìn)行冷卻即可獲得馬氏體組織，硬度達(dá)到55～63HRC。對(duì)于軸，從技術(shù)要求上看，心部和表面硬度不同，在選擇淬火方法和加熱設(shè)備時(shí)需要充分考慮。結(jié)合材料65Mn淬透性曲線，可采用水－油雙液淬火的方法進(jìn)行處理。操作時(shí)掌握好在第一種淬火劑中的停留時(shí)間，同時(shí)注意上下移動(dòng)工件。2個(gè)項(xiàng)目遵循了由淺入深、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則，通過(guò)反復(fù)訓(xùn)練，使學(xué)生工藝編制和操作技能由生疏到熟練，遵循了職業(yè)成長(zhǎng)的規(guī)律。
4.3構(gòu)建了TEST評(píng)價(jià)系統(tǒng)
評(píng)價(jià)的實(shí)質(zhì)在于肯定學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，重視學(xué)生學(xué)習(xí)中的知識(shí)積累和實(shí)踐能力的發(fā)展，培養(yǎng)科學(xué)的思維方法，這是評(píng)價(jià)學(xué)生的理論依據(jù)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的目標(biāo)導(dǎo)向［5］。傳統(tǒng)課程的考試都是在課程結(jié)束后進(jìn)行一次閉卷考試，這對(duì)該課程的學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)是有局限性的，它難以測(cè)試學(xué)生綜合性分析問(wèn)題的能力，故此在精品課程建設(shè)中構(gòu)建了TEST評(píng)價(jià)系統(tǒng)。新評(píng)價(jià)系統(tǒng)構(gòu)建思路重視考核評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程及過(guò)程的動(dòng)態(tài)化、評(píng)價(jià)內(nèi)容的多元化。TEST評(píng)價(jià)系統(tǒng)是指課程總成績(jī)由教師評(píng)價(jià)(T)、企業(yè)工程師評(píng)價(jià)(E)、學(xué)生評(píng)價(jià)(S)、總評(píng)價(jià)(T)組成。教師評(píng)價(jià)主要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為過(guò)程(包括學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)意識(shí)、精神、態(tài)度、價(jià)值觀、行為習(xí)慣等)進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)價(jià)。企業(yè)工程師評(píng)價(jià)主要根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)從加熱溫度、加熱設(shè)備、保溫時(shí)間、冷卻介質(zhì)的選擇進(jìn)行考核評(píng)價(jià)，學(xué)生評(píng)價(jià)是對(duì)各組查閱資料、PPT的效果、匯報(bào)表現(xiàn)、實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備和完成情況進(jìn)行互評(píng)，使評(píng)價(jià)觸及到學(xué)生的內(nèi)心深處，使評(píng)價(jià)產(chǎn)生教育意義。總評(píng)價(jià)(T)由項(xiàng)目考核(40%)、期末考核(30%)、過(guò)程考核(30%)組成。其中項(xiàng)目考核由教師評(píng)價(jià)(T)(15%)、工程師評(píng)價(jià)(E)(15%)、學(xué)生評(píng)價(jià)(S)(10%)3部分組成。為方便不同角色對(duì)課程進(jìn)行評(píng)價(jià)，開(kāi)發(fā)了昆明冶金高等?？茖W(xué)校金屬材料與熱處理技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，教師、企業(yè)工程師、學(xué)生以不同角色進(jìn)行登錄，即可完成T、E、S的評(píng)價(jià)，理論考試課由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)根據(jù)考試大綱生成不同的試題，可進(jìn)行在線測(cè)試，最終由系統(tǒng)按不同角色的權(quán)重自動(dòng)生成總成績(jī)(T)。在金屬材料與熱處理教學(xué)資源庫(kù)社會(huì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)中，用人企業(yè)登錄后可對(duì)畢業(yè)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，教師根據(jù)企業(yè)的評(píng)價(jià)對(duì)教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)，校企合作不斷提高教學(xué)質(zhì)量，共同培養(yǎng)出大批社會(huì)需求的高級(jí)技術(shù)技能型人才。
5教學(xué)效果
昆明冶金高等?？茖W(xué)校金屬熱處理工生產(chǎn)工藝課程于2012年獲批云南省精品課程建設(shè)立項(xiàng)，如圖1所示。金屬熱處理生產(chǎn)工藝的教學(xué)改革從2010級(jí)金屬材料與熱處理專業(yè)開(kāi)始實(shí)施，為了對(duì)比教改前后的教學(xué)效果，分別對(duì)采用傳統(tǒng)教學(xué)法、多媒體教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)+任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的學(xué)生成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知，在試卷難度基本不變的情況下，采用項(xiàng)目教學(xué)+任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法后，學(xué)生成績(jī)優(yōu)良率和平均分均明顯高于傳統(tǒng)教學(xué)，不及格率明顯下降。通過(guò)4年的教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生反映項(xiàng)目教學(xué)+任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法能調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性:每次課都有不同任務(wù)，帶著任務(wù)查閱資料，互相討論，完成項(xiàng)目任務(wù)，把任務(wù)完成的結(jié)果上傳到教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到項(xiàng)目考核的成績(jī)。最終成績(jī)中，項(xiàng)目考核占40%，期末考試占30%，過(guò)程(作業(yè)和考勤)考核占30%。在項(xiàng)目+任務(wù)教學(xué)過(guò)程中，教師的主導(dǎo)地位沒(méi)有動(dòng)搖，以項(xiàng)目和任務(wù)作為載體，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供的學(xué)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)生，不斷培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生專業(yè)綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，構(gòu)建學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的合理結(jié)構(gòu)，并得到用人企業(yè)的好評(píng)。
6結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力；工程熱力學(xué)；教學(xué)改革
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）16-0133-02
創(chuàng)新能力由多種能力構(gòu)成，主要包括學(xué)習(xí)能力、分析能力、綜合能力、想象能力、創(chuàng)造能力、解決問(wèn)題的能力與實(shí)踐能力等多種能力。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，貫穿人才培養(yǎng)的全過(guò)程，滲透教學(xué)過(guò)程的各個(gè)方面。在當(dāng)前的教學(xué)活動(dòng)中，一般將課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等環(huán)節(jié)，作為創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要途徑。但對(duì)于工程熱力學(xué)之類的基礎(chǔ)課，如何在專業(yè)課程的教學(xué)中實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)成為專業(yè)課教師深入思考的問(wèn)題。筆者結(jié)合自己多年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)工程熱力學(xué)教學(xué)活動(dòng)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進(jìn)行了如下一些探討。
一、采用激勵(lì)啟發(fā)方式組織課堂教學(xué)
工程熱力學(xué)課程的特點(diǎn)是理論性強(qiáng)、概念抽象，教學(xué)難度大。在缺少專業(yè)工程背景的情況下，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中普遍感覺(jué)較為困難，甚至茫然不知所云。如何使學(xué)生能夠較好地掌握教學(xué)內(nèi)容及熱力學(xué)基本內(nèi)容，是工程熱力學(xué)課程教學(xué)的根本所在。在多年的教學(xué)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)在課堂教學(xué)中，除了需要借助優(yōu)美的PPT多媒體課件來(lái)展示熱力學(xué)過(guò)程，更需要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱力學(xué)的興趣，在引入一些工程實(shí)例的基礎(chǔ)上，激勵(lì)學(xué)生去思考，及時(shí)地與學(xué)生就教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行討論，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握和領(lǐng)悟。
與常規(guī)教學(xué)方法相比，課堂教學(xué)不再是文字、公式的羅列，PPT動(dòng)畫(huà)的簡(jiǎn)單演示，而是把教學(xué)的核心放在啟迪學(xué)生對(duì)熱力學(xué)概念、原理的思考及把握上，使學(xué)生在學(xué)習(xí)課程內(nèi)容的同時(shí)，熟悉熱力學(xué)的系統(tǒng)內(nèi)容、章節(jié)間的邏輯關(guān)系、基本原理等，形成對(duì)熱力學(xué)的一種系統(tǒng)的總體的認(rèn)識(shí)和把握，而不是零散地去背誦記憶一些片段。通過(guò)這種激勵(lì)啟發(fā)式的教學(xué)，使學(xué)生做到理論和實(shí)際工程案例的結(jié)合，從而使熱力學(xué)知識(shí)很好地固化在學(xué)生的大腦中，并且達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。
激勵(lì)啟發(fā)式教學(xué)，需要教師在課堂教學(xué)前充分準(zhǔn)備，精心設(shè)計(jì)課堂教學(xué)內(nèi)容的每個(gè)環(huán)節(jié)，圍繞章節(jié)內(nèi)容中的重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容，設(shè)計(jì)問(wèn)題及啟發(fā)實(shí)例，并完成課堂互動(dòng)討論的教學(xué)組織，在此過(guò)程中需要教師飽含激情和較好的耐心，使學(xué)生在嚴(yán)肅活潑的氛圍中掌握熱力學(xué)的相關(guān)知識(shí)。
二、改進(jìn)課堂教學(xué)PPT，增加工程實(shí)例
工程熱力學(xué)作為一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，與工程實(shí)際密切相關(guān)。在教學(xué)過(guò)程中，需要有很多的工程問(wèn)題作為背景。以教科書(shū)為單一內(nèi)容的PPT演示，并不能滿足課堂學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱力學(xué)的興趣及深入掌握熱力學(xué)知識(shí)，迫切需要在傳統(tǒng)課件中加入工程實(shí)例，利用多媒體技術(shù)全面展示熱力學(xué)的工程應(yīng)用，使學(xué)生在工程案例的演示中發(fā)現(xiàn)并體會(huì)工程熱力學(xué)的重要性及美感。通過(guò)工程案例的學(xué)習(xí)，使課堂教學(xué)內(nèi)容圖文并茂，聲像結(jié)合，使學(xué)生在多方位、立體化地形成認(rèn)知并達(dá)到對(duì)熱力學(xué)知識(shí)的理解、分析、記憶、掌握和應(yīng)用。對(duì)于熱力學(xué)工程案例，我們選取了真空做功、制冷循環(huán)，內(nèi)燃機(jī)等工程機(jī)械作為實(shí)例，進(jìn)行詳細(xì)分析和講授。
工程案例的引入，將實(shí)際生活中與熱力學(xué)相關(guān)的問(wèn)題引入到教學(xué)中，用所學(xué)知識(shí)來(lái)解釋工程問(wèn)題，在講解中讓學(xué)生明白熱力學(xué)知識(shí)可以解決本專業(yè)涉及的實(shí)際專業(yè)問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)“從理論中來(lái)，到實(shí)踐中去”，實(shí)現(xiàn)對(duì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
三、將工程熱力學(xué)的學(xué)習(xí)融入大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目中
在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中，需要提升學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)理論進(jìn)行學(xué)術(shù)研究的能力和具有工程應(yīng)用背景的有關(guān)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)的能力。大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的實(shí)施，有利于促進(jìn)高校培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和能力的新型人才，促進(jìn)高校探索并建立以科研活動(dòng)為中心的教學(xué)模式，倡導(dǎo)以學(xué)生為主體的本科人才培養(yǎng)和研究性學(xué)習(xí)教學(xué)改革，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)在項(xiàng)目實(shí)施中使學(xué)生逐漸掌握思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，結(jié)合建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程的專業(yè)特點(diǎn)，在指導(dǎo)學(xué)生大創(chuàng)項(xiàng)目時(shí)，將熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律和卡諾定律應(yīng)用其中，使學(xué)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(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的一種鍛煉。學(xué)生在科研項(xiàng)目中，深化了對(duì)熱力學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，同時(shí)提高了自己思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各類挑戰(zhàn)杯、建筑節(jié)能比賽、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等，通過(guò)這些競(jìng)賽活動(dòng)進(jìn)一步提升自己的新能力。
四、改進(jìn)課后作業(yè)完成形式，增加分析報(bào)告
工程熱力學(xué)課程是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，其中很多理論已用于工業(yè)過(guò)程。因此，在課后作業(yè)中，需要對(duì)傳統(tǒng)布置練習(xí)題來(lái)檢驗(yàn)教學(xué)成果的方式進(jìn)行改進(jìn)，增加一些實(shí)際工業(yè)循環(huán)的實(shí)例，讓學(xué)生通過(guò)分析其所應(yīng)用的原理，提交分析報(bào)告，并指出該工業(yè)過(guò)程效率提高的方式和途徑，以這樣的方式來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。同時(shí)，精選一些課后習(xí)題，通過(guò)詳解的方式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和解決問(wèn)題的能力，進(jìn)一步促進(jìn)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)社會(huì)持續(xù)不斷向前發(fā)展的原動(dòng)力，也是培養(yǎng)和造就一大批素質(zhì)過(guò)硬、勇于創(chuàng)新的新世紀(jì)人才，保證國(guó)家高速發(fā)展的有力保障。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)來(lái)自于理論和課堂，更在于理論和課堂之外的親身體會(huì)和具體的實(shí)踐操作。本文從工程熱力學(xué)教學(xué)與工程實(shí)例結(jié)合，與科研活動(dòng)結(jié)合，改進(jìn)課堂教學(xué)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(biāo)下的工程熱力學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐，希望能夠進(jìn)一步提高工程熱力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和效果。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：節(jié)能減排；全球氣候變化；工程熱力學(xué)；教學(xué)
作者簡(jiǎn)介：張昊春（1977-），男，河北萬(wàn)全人，哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院，講師；王洪杰（1962-），男，山東掖縣人，哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院，教授。（黑龍江 哈爾濱 150001）
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2012）05-0052-02
一、歐美教學(xué)體系中的全球氣候變化及節(jié)能減排教學(xué)
工業(yè)革命帶來(lái)的現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，使人類的物質(zhì)財(cái)富以史無(wú)前例的速度擴(kuò)張。但是，由于這種經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展模式是以使用化石燃料為基礎(chǔ)，化石能源生產(chǎn)和消費(fèi)排放的大量溫室氣體導(dǎo)致全球氣候變化，引發(fā)了氣候變暖、極端天氣、氣象災(zāi)難、海平面上升，危及整個(gè)人類的生存和發(fā)展。為遏制全球氣候變化，人類必須大幅減少化石燃料的使用，減少溫室氣體排放。未來(lái)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展模式必須建立在低碳基礎(chǔ)之上，通過(guò)低碳發(fā)展，研發(fā)和推廣低碳能源技術(shù)、增加碳匯、發(fā)展碳吸收技術(shù)，以及節(jié)能減排、產(chǎn)業(yè)升級(jí)、消費(fèi)模式更新和制度創(chuàng)新，大幅提高單位碳排放的生產(chǎn)效率，推動(dòng)應(yīng)對(duì)氣候變化取得新的重大進(jìn)展。這種變化代表著一種新發(fā)展模式的出現(xiàn)，必將深刻地改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)和生活方式。
應(yīng)對(duì)全球氣候變化，加強(qiáng)節(jié)能減排事業(yè)是國(guó)家基本國(guó)策，也是當(dāng)代高等工程教育中必然要深入和強(qiáng)化的教學(xué)內(nèi)容。但是，目前沒(méi)有將其全面而系統(tǒng)納入現(xiàn)有的高等教育培養(yǎng)體系中，在教材、課堂教學(xué)和素質(zhì)培養(yǎng)過(guò)程中并沒(méi)有占有相應(yīng)的重要地位，如何在現(xiàn)有的教學(xué)體系中整合這部分內(nèi)容成為教育者共同關(guān)注的問(wèn)題。
2007年，受美國(guó)自然科學(xué)基金會(huì)的資助，美國(guó)Connecticut大學(xué)舉辦了名為“Frontiers in Transport Phenomena Research and Education：Energy Systems，Biological Systems，Security，Information Technology and Nanotechnology（傳輸現(xiàn)象研究和教育前沿：能源系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、國(guó)家安全、信息技術(shù)和納米技術(shù)）”的研討會(huì)。國(guó)際工程熱力學(xué)領(lǐng)域著名學(xué)者，美國(guó)內(nèi)華達(dá)大學(xué)機(jī)械工程系的Yunus Cengel教授做了題為“Green Practices into Engineering and Non-Engineering Education to Combat Climate Change（工程中引入綠色實(shí)踐及挑戰(zhàn)氣候變化的非工程教育）”的特邀報(bào)告，加拿大皇后大學(xué)的Patrick Osthuizen教授做了題為“Some Factors to Consider in Teaching Renewable Energy in an Undergraduate Engineering Program（在工科本科生教學(xué)計(jì)劃中講授可再生能源的一些考慮因素）”的報(bào)告，旨在改進(jìn)現(xiàn)有的工程教學(xué)體系，從而保證發(fā)達(dá)國(guó)家在可再生能源領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)力[1]。
實(shí)際上，長(zhǎng)期以來(lái)，與氣候變化、能源高效利用、可再生能源開(kāi)發(fā)與利用相關(guān)的教學(xué)和素質(zhì)拓展內(nèi)容在歐美的《工程熱力學(xué)》教材與教學(xué)體系中一直得到很好的整合，涉及現(xiàn)實(shí)中與能源相關(guān)的經(jīng)濟(jì)、設(shè)計(jì)及國(guó)家安全問(wèn)題，既學(xué)以致用，又幫助學(xué)生提高對(duì)工程實(shí)踐及安全的意識(shí)，還提高了學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，代表了當(dāng)前國(guó)際領(lǐng)域內(nèi)工程熱力學(xué)教學(xué)的最高水平。如美國(guó)內(nèi)達(dá)華大學(xué)（里諾校區(qū)）Yunus A. Cengel教授和北卡羅來(lái)納州立大學(xué)教授Michael Boles合著的《Thermodynamics：An Engineering Approach》一書(shū)[2]，是全球范圍內(nèi)最為暢銷的工程熱力學(xué)教材，迄今為止已更新至第7版，其中關(guān)于能源與環(huán)境、氣候變化及能源有效利用的非傳統(tǒng)經(jīng)典內(nèi)容在書(shū)中所占的比重越來(lái)越大，彰顯了在前言中作者談到的著書(shū)宗旨：talks directly to tomorrow's engineers in a simple yet precise manner，that encourages creative thinking，and is read by the students with interest and enthusiasm（直接與未來(lái)的工程師以一種簡(jiǎn)單而精確的方式對(duì)話，鼓勵(lì)創(chuàng)新性思維，讓學(xué)生讀起來(lái)感興趣并有熱情）。另一個(gè)例子是國(guó)際工程熱物理界著名學(xué)者Heniz Herwig教授所著的《Technische Thermodynamik（工程熱力學(xué)）》教材[3]，包含了溫室效應(yīng)及核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物能等可再生能源在德國(guó)的實(shí)際應(yīng)用案例。
二、教學(xué)內(nèi)容的重新分配與系統(tǒng)整合
工程熱力學(xué)是研究熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換規(guī)律及熱能有效利用的科學(xué)?！肮こ虩崃W(xué)”課程是熱工、市政、航空航天等多個(gè)工程類專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課之一，課程的教學(xué)目的和主要任務(wù)是使學(xué)生掌握能量轉(zhuǎn)換的基本規(guī)律，并能正確運(yùn)用這些規(guī)律進(jìn)行熱工過(guò)程和熱力循環(huán)的分析計(jì)算[4]。本課程的學(xué)習(xí)不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程提供必要的基礎(chǔ)理論知識(shí)，而且為學(xué)生畢業(yè)后解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題和參加科學(xué)研究工作打下一定的理論基礎(chǔ)。以提高能源轉(zhuǎn)換效率為核心內(nèi)容的“工程熱力學(xué)”課程與該主題有著天然的緊密聯(lián)系，可以在傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容中納入現(xiàn)代元素，課程教學(xué)內(nèi)容的重新分配與系統(tǒng)整合如表1所示。
三、實(shí)踐性環(huán)節(jié)
在實(shí)踐性環(huán)節(jié)中，[5]結(jié)合工程專業(yè)的科技創(chuàng)新活動(dòng)，通過(guò)課程設(shè)計(jì)和課程論文，讓學(xué)生自己查閱資料，自己動(dòng)手分析和解決問(wèn)題，從而培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力和獨(dú)立研究能力，論文題目有中國(guó)可再生能源利用現(xiàn)狀調(diào)研、日常生活節(jié)能方案、教室照明用電浪費(fèi)情況調(diào)查、航天系統(tǒng)能源設(shè)備調(diào)研等。
表2給出了一位2006年本科生完成的《個(gè)人節(jié)能計(jì)劃與實(shí)踐》的主要內(nèi)容。
四、總結(jié)
應(yīng)對(duì)全球氣候變化，節(jié)能減排是當(dāng)代高等工程教育中必然要深入和強(qiáng)化的教學(xué)內(nèi)容，但是目前尚未在教材、課堂教學(xué)和素質(zhì)培養(yǎng)過(guò)程中占據(jù)相應(yīng)的地位，在現(xiàn)有的教學(xué)體系中全面而有效整合這部分內(nèi)容，業(yè)已成為國(guó)際工程教育界所共同關(guān)注的問(wèn)題。歐美大學(xué)《工程熱力學(xué)》的教學(xué)體系中有效整合了氣候變化、能源高效利用、可再生能源開(kāi)發(fā)與利用的內(nèi)容，代表了當(dāng)前國(guó)際領(lǐng)域內(nèi)工程熱力學(xué)教學(xué)的最高水平。
筆者在寬專業(yè)和多學(xué)時(shí)“工程熱力學(xué)”教學(xué)實(shí)踐中，將與應(yīng)對(duì)全球氣候變化與節(jié)能減排密切相關(guān)的國(guó)家政策、全球能源利用與環(huán)境污染現(xiàn)狀、能源的高效利用和新能源技術(shù)與工程熱力學(xué)各教學(xué)章節(jié)環(huán)節(jié)相整合，并指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)，取得了良好的教學(xué)效果，為“工程熱力學(xué)”課程教學(xué)與氣候變化與節(jié)能減排的整合進(jìn)行了有效的探索和實(shí)踐。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：工程熱力學(xué)；教學(xué)方法；教學(xué)手段；教學(xué)改革
作者簡(jiǎn)介：裘薇（1976-），女，浙江臨安人，上海電力學(xué)院能源與環(huán)境工程學(xué)院，講師；朱群志（1972-），男，浙江臺(tái)州人，上海電力學(xué)院能源與環(huán)境工程學(xué)院，教授。（上海?200090）
基金項(xiàng)目：本文系上海市教育委員會(huì)重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目（編號(hào)：20105302）的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1007-0079（2012）21-0062-02
工程熱力學(xué)是研究熱能和其它形式能量（特別是機(jī)械能）相互轉(zhuǎn)換規(guī)律以及提高能量轉(zhuǎn)換效率的一門(mén)學(xué)科，是熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的一門(mén)必修的主干專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是學(xué)生開(kāi)始接觸的第一門(mén)和熱能工程有關(guān)的課程。工程熱力學(xué)不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)的專業(yè)課程提供必要的基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本技能，也為學(xué)生日后從事熱能利用、熱設(shè)計(jì)、熱管理和熱控制等方面的專業(yè)技術(shù)和科學(xué)研究工作打下必要的理論基礎(chǔ)。
近幾年，隨著學(xué)校的不斷發(fā)展，上海電力學(xué)院先后開(kāi)設(shè)了“熱動(dòng)卓越工程師班”、“電廠自動(dòng)控制”、“電廠測(cè)控”、“電廠核電”新專業(yè)和獲得了“熱能工程”碩士點(diǎn)的授予權(quán)。為了適應(yīng)新時(shí)期人才培養(yǎng)及“085工程”的需要，教師除了繼續(xù)承擔(dān)“熱動(dòng)專業(yè)”的“工程熱力學(xué)”教學(xué)任務(wù)外，還將面向“電專業(yè)”和研究生開(kāi)設(shè)不同層次內(nèi)容的工程熱力學(xué)課程，因此，為了提高本課程的教學(xué)質(zhì)量，有必要對(duì)“工程熱力學(xué)”課程教學(xué)方法及手段開(kāi)展更高層次的研究工作。
一、教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的需要，“工程熱力學(xué)”課程的教學(xué)目標(biāo)是通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生掌握工程熱力學(xué)的基本理論和基本知識(shí)，受到較強(qiáng)的基本技能訓(xùn)練，能正確進(jìn)行熱力過(guò)程和熱力循環(huán)的分析和計(jì)算。教學(xué)方向定位于基礎(chǔ)科學(xué)理論與工程實(shí)際之間的橋梁，著重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)解決工程實(shí)踐問(wèn)題的能力，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。課程的特點(diǎn)是：將工程熱力學(xué)作為一個(gè)整體來(lái)組織教學(xué)，并借助于現(xiàn)代教育手段、密切結(jié)合實(shí)驗(yàn)與專業(yè)課程，進(jìn)行完整、系統(tǒng)的教學(xué)。
二、教學(xué)改革采取的措施
教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革是服務(wù)于課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革，它是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要措施。”工程熱力學(xué)”課程的邏輯性很強(qiáng)，各部分內(nèi)容又交叉滲透，一環(huán)扣一環(huán)，而且概念抽象，是一門(mén)難教難學(xué)的課程，所以在教學(xué)的過(guò)程中，需要注意教學(xué)的方法和手段，使學(xué)生能較好又容易地理解教學(xué)內(nèi)容。
1.教學(xué)方法的改革
（1）開(kāi)展教學(xué)研討活動(dòng)，理解教學(xué)思路。通過(guò)開(kāi)展多次教師試講活動(dòng)，對(duì)本課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)要求、教學(xué)方法等有比較清楚的認(rèn)識(shí)。教學(xué)目標(biāo)要從學(xué)生專業(yè)課的學(xué)習(xí)以及職業(yè)發(fā)展的需求考慮?；A(chǔ)課不只是為后續(xù)課程服務(wù)，為專業(yè)的學(xué)習(xí)服務(wù)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和科學(xué)思維方式，提高他們分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的科學(xué)研究能力，使學(xué)生眼光遠(yuǎn)、層次高、后勁足。教學(xué)上需要控制教學(xué)內(nèi)容的難度。注意將教學(xué)內(nèi)容及習(xí)題的難度控制在適當(dāng)?shù)乃?，難度太大的習(xí)題，會(huì)過(guò)度加大學(xué)生的負(fù)擔(dān)，不提倡作為作業(yè)而布置。教學(xué)中需要清楚講述知識(shí)點(diǎn)產(chǎn)生的背景和來(lái)龍去脈，爭(zhēng)取用一條主線將各章節(jié)的內(nèi)容穿起來(lái)，避免對(duì)知識(shí)點(diǎn)的孤立講授，避免學(xué)生孤立地理解知識(shí)。教學(xué)中需要介紹本學(xué)科在工業(yè)、民用及高新技術(shù)領(lǐng)域的一些應(yīng)用實(shí)例，加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)本門(mén)課程的重要性，提高學(xué)習(xí)的興趣和積極性。
（2）注重學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。在課程教學(xué)過(guò)程中注意理論聯(lián)系實(shí)際，注重工程應(yīng)用。以往學(xué)生反映“孤立系統(tǒng)熵增原理和作功能力損失”這部分內(nèi)容抽象難懂。在教學(xué)中可舉一個(gè)工程實(shí)例：大氣環(huán)境溫度為-10℃，為保持計(jì)算機(jī)房?jī)?nèi)20℃，需每小時(shí)向機(jī)房供熱7500kJ。若采用三種方式供熱：（1）電熱器；（2）電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)熱泵；（3）溫度為80℃的熱水供暖，讓學(xué)生分析三種情況的熵增和作功能力損失。使用這種工程例子好處是：學(xué)生接觸的概念和原理不再枯燥空洞，而是富有工程背景和實(shí)用價(jià)值，可以使學(xué)生加深對(duì)這部分內(nèi)容的理解。同時(shí)從實(shí)例的比較中，學(xué)生自己也可領(lǐng)悟出一個(gè)道理：對(duì)能量應(yīng)從量和質(zhì)兩方面綜合評(píng)價(jià)，才能真正找到節(jié)能途徑。
講述教材內(nèi)容和工程實(shí)踐有機(jī)聯(lián)系。例如：制冷循環(huán)的原理與制冷裝置、冷藏庫(kù)、家用空調(diào)、電冰箱的聯(lián)系，濕空氣的相關(guān)知識(shí)在空氣調(diào)節(jié)、電廠冷卻塔中的應(yīng)用，郎肯循環(huán)與火力發(fā)電廠實(shí)際循環(huán)等。通過(guò)介紹這種內(nèi)在聯(lián)系，使課堂教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)，幫助學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)和原理在實(shí)際中運(yùn)用。
改變以往全部由教師做習(xí)題點(diǎn)評(píng)的方式，請(qǐng)學(xué)生上講臺(tái)講演自己的解題方法，其他同學(xué)評(píng)判和討論。通過(guò)各抒己見(jiàn)，對(duì)比分析，最后達(dá)到“明辯是非”。教學(xué)實(shí)驗(yàn)表明：采用這種做法，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的解題方法明顯增多，有些學(xué)生的解題思路相當(dāng)活躍。
鼓勵(lì)同學(xué)撰寫(xiě)生活中應(yīng)用工程熱力學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的小論文。指導(dǎo)學(xué)生關(guān)心身邊的熱力學(xué)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生構(gòu)思的創(chuàng)新性。通過(guò)這一環(huán)節(jié)使學(xué)生充分理解熱力學(xué)的方法，引起對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的濃厚興趣，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、提高科學(xué)素質(zhì)，并且學(xué)生與老師互動(dòng)、老師通過(guò)課外指導(dǎo)來(lái)因材施教。在2009年的試驗(yàn)過(guò)程中，絕大多數(shù)學(xué)生撰寫(xiě)了相關(guān)論文，達(dá)到了預(yù)期效果。
關(guān)鍵詞：研討式教學(xué)；工程熱力學(xué)；啟發(fā)性原則
作者簡(jiǎn)介：耿凡（1982-），女，江蘇徐州人，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電力工程學(xué)院，講師；王迎超（1982-），男，山東濱州人，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院，講師。（江蘇 徐州 221116）
基金項(xiàng)目：本文系2012年中國(guó)礦業(yè)大學(xué)青年教師教學(xué)改革資助計(jì)劃項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2001263）的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）05-0076-02
工程熱力學(xué)相關(guān)的熱工技術(shù)和節(jié)能環(huán)保問(wèn)題日益凸顯，因此，“工程熱力學(xué)”教學(xué)改革需要深入。那么，如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其更清晰地理解并掌握抽象概念，把工程實(shí)際問(wèn)題更形象地展示給學(xué)生并讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去分析、解決實(shí)際問(wèn)題，這對(duì)高校傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段提出了挑戰(zhàn)。因此，開(kāi)展研討式授課的教學(xué)模式改革被提上日程。[1，2]
一、研討式教學(xué)改革的指導(dǎo)思想、原則及作用
1.指導(dǎo)思想
根據(jù)“工程熱力學(xué)”課程的內(nèi)容及特點(diǎn)，研討式教學(xué)的指導(dǎo)思想是：以解決問(wèn)題為中心，通過(guò)教師創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，學(xué)生按照課程要求在教師的教學(xué)指引下，對(duì)具體的熱工理論及實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行思考和研究，借助豐富的網(wǎng)絡(luò)資源、必要的實(shí)驗(yàn)及模擬手段，探究其知識(shí)的發(fā)生過(guò)程、提出解決問(wèn)題的方法。
2.實(shí)施原則
研討式教學(xué)體現(xiàn)的主要教學(xué)原則是學(xué)生主體性原則、啟發(fā)性原則、循序漸進(jìn)原則及和諧性原則。
（1）學(xué)生主體性原則。學(xué)生在研討式教學(xué)模式中成為學(xué)習(xí)行為的主人，始終處于穩(wěn)定的自主地位，在教師的幫助下積極思考，多動(dòng)手、多分析、多總結(jié)，積極發(fā)掘自己的創(chuàng)造潛力，有意識(shí)地占據(jù)課程學(xué)習(xí)的主體地位。
（2）啟發(fā)性原則。教師在研討式教學(xué)模式下以啟發(fā)為主，設(shè)置貼近學(xué)生生活、富有吸引力的情境，提出有思考價(jià)值的問(wèn)題，這要求教師有全面、深刻、獨(dú)到的見(jiàn)解，了解學(xué)生原有知識(shí)基礎(chǔ)和能力水平，并且有熟練利用現(xiàn)代化手段教學(xué)的能力。[3]如“門(mén)窗緊閉房間可否用電冰箱降溫”，據(jù)筆者親身授課經(jīng)歷，這一問(wèn)題很能吸引學(xué)生的注意力，而且貼近生活。學(xué)生能夠積極思考并能在教師的引導(dǎo)下用熱力學(xué)第一定律進(jìn)行分析得出結(jié)論。
（3）循序漸進(jìn)原則。教師設(shè)計(jì)的問(wèn)題要由易到難、由簡(jiǎn)到繁循序漸進(jìn)地進(jìn)行，便于讓學(xué)生順利進(jìn)入狀態(tài)，從而逐漸調(diào)動(dòng)其積極性并提高其研討的興趣；另外，由于學(xué)生個(gè)體的差異，對(duì)設(shè)置問(wèn)題的接受能力也有所不同，因此，教師也要針對(duì)學(xué)生個(gè)體的具體情況，對(duì)一個(gè)問(wèn)題設(shè)置多個(gè)角度、多個(gè)層次、多個(gè)梯度便于學(xué)生理解，讓學(xué)生由少到多、由個(gè)體到班級(jí)逐步理解問(wèn)題。
（4）和諧性原則。研討式教學(xué)過(guò)程中，教師通過(guò)設(shè)計(jì)的問(wèn)題給學(xué)生指出方向，并適時(shí)啟發(fā)學(xué)生思考，而學(xué)生在所設(shè)置的問(wèn)題情境中要靠自己來(lái)解決問(wèn)題，這種導(dǎo)與演的情境創(chuàng)設(shè)了師生之間、學(xué)生之間相互影響、共同進(jìn)步的環(huán)境，呈現(xiàn)出平等和諧的教學(xué)氛圍。
3.作用
研討式教學(xué)包括對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)、分析和解決各方面，主要或完全由學(xué)生自己來(lái)做，能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，開(kāi)闊其視野，有助于學(xué)生綜合能力的提高。具體作用可分為以下幾點(diǎn)：研討式教學(xué)體現(xiàn)了以學(xué)為本的科學(xué)發(fā)展觀，充分激發(fā)了學(xué)生的主體性；能夠解決“工程熱力學(xué)”理論與實(shí)踐脫節(jié)的難題，能有效提高學(xué)生的實(shí)踐能力；能夠依托“工程熱力學(xué)”課程設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，著重培養(yǎng)其科研能力和創(chuàng)新精神。
二、研討式教學(xué)改革可行性分析
從課程本身的性質(zhì)和特點(diǎn)來(lái)看，研討式教學(xué)方法和手段的改革是可行的。通過(guò)教學(xué)過(guò)程發(fā)現(xiàn)：學(xué)生能夠通過(guò)課程教學(xué)了解和掌握了“工程熱力學(xué)”的相關(guān)知識(shí)，但由于課堂及實(shí)驗(yàn)條件的限制，學(xué)生對(duì)于抽象概念認(rèn)識(shí)模糊、對(duì)主要熱工問(wèn)題的認(rèn)識(shí)不深，思路不清晰，解決問(wèn)題能力十分有限，不少學(xué)生對(duì)此課程失去了學(xué)習(xí)興趣。盡管引起該問(wèn)題的原因很多，但教學(xué)方法和手段的局限是其重要原因。因此，教學(xué)方法和手段的改革十分重要。
“工程熱力學(xué)”的研討式教學(xué)打破講授為主的模式，預(yù)期在教學(xué)過(guò)程中結(jié)合實(shí)際問(wèn)題、以互動(dòng)為主的方式使學(xué)生通過(guò)認(rèn)識(shí)過(guò)程去掌握知識(shí)結(jié)構(gòu)，從而掌握“工程熱力學(xué)”的基本概念、理論和計(jì)算，并讓其具有對(duì)各種“工程熱力學(xué)”問(wèn)題進(jìn)行初步定性定量評(píng)價(jià)的能力和分析解決熱工技術(shù)問(wèn)題的能力。另外，在“工程熱力學(xué)”研討式教學(xué)初見(jiàn)成效后，可將其逐步推廣到“工程流體力學(xué)”、“傳熱學(xué)”等課程中去。
三、研討式教學(xué)改革具體內(nèi)容
開(kāi)展“工程熱力學(xué)”研討式教學(xué)的具體做法很多，本文擬采從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：
1.常規(guī)教學(xué)為基礎(chǔ)
教師應(yīng)對(duì)當(dāng)前典型熱力學(xué)教材進(jìn)行詳細(xì)閱讀，科學(xué)編輯，根據(jù)學(xué)科發(fā)展對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行部分更新和調(diào)整，優(yōu)化課程內(nèi)容。在已有的較扎實(shí)的“工程熱力學(xué)”課程教案的基礎(chǔ)上，制作與授課專業(yè)相符的具有較高專業(yè)水平的多媒體教學(xué)課件，采用圖、文以及動(dòng)畫(huà)等形式為課程教學(xué)提供多樣化、多視角、立體化的教學(xué)信息空間。[4]
2.實(shí)例研討作穿插
教師在課堂講述中適時(shí)引入工程和生活中常見(jiàn)的實(shí)例，如在講“濕空氣”時(shí)，讓學(xué)生思考簡(jiǎn)單問(wèn)題：“為何什么陰雨天曬衣服不易干，而晴天則容易干？”由此展開(kāi)研討式教學(xué)，通過(guò)教師對(duì)實(shí)例啟發(fā)性的分析，把枯燥的理論變成具體的實(shí)際問(wèn)題，開(kāi)展課堂討論，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。與此同時(shí)，教師啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考，讓學(xué)生以解決問(wèn)題為目的，完成查資料、討論、分析、提出整改措施、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的一體化學(xué)習(xí)過(guò)程。
3.熱點(diǎn)問(wèn)題當(dāng)點(diǎn)綴
教師結(jié)合當(dāng)前的熱工領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題，如提高熱機(jī)效率、節(jié)能降耗、低碳環(huán)保以及日本核電事故等問(wèn)題，開(kāi)展課堂討論調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，在條件允許的情況下給學(xué)生課后試驗(yàn)的機(jī)會(huì)，讓他們?cè)趧?dòng)手過(guò)程中更深入地理解問(wèn)題，或者借助模擬實(shí)驗(yàn)手段，鼓勵(lì)學(xué)生多途徑分析解決問(wèn)題。最后總結(jié)、分析并撰寫(xiě)小論文。
4.課程本身問(wèn)題
另外，在學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)分析、解決、總結(jié)問(wèn)題的同時(shí)，教師也要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析總結(jié)本門(mén)課程的學(xué)習(xí)，把課程本身作為一個(gè)問(wèn)題去對(duì)待，學(xué)生要逐漸學(xué)會(huì)自己分析總結(jié)重點(diǎn)、難點(diǎn)和規(guī)律等，從宏觀、微觀兩個(gè)角度認(rèn)識(shí)課程。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的疑點(diǎn)問(wèn)題，在及時(shí)反映給教師的同時(shí)，要能夠獨(dú)立思考，并通過(guò)查資料、分析總結(jié)進(jìn)而消除疑點(diǎn)問(wèn)題。
通過(guò)研討式教學(xué)，學(xué)生養(yǎng)成良好的思考習(xí)慣，從被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)的學(xué)習(xí)，從而多角度地體會(huì)學(xué)習(xí)的過(guò)程。
四、實(shí)施方案
1.實(shí)時(shí)改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容
教師要搜集“工程熱力學(xué)”方面的教材、課件及教學(xué)改革論文，學(xué)習(xí)前人的教改思路和方法，深入分析兄弟院校的“工程熱力學(xué)”課程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)及精品課程，取長(zhǎng)補(bǔ)短。在大體保持傳統(tǒng)內(nèi)容及學(xué)時(shí)基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)體系和內(nèi)容作進(jìn)一步調(diào)整，適當(dāng)增加與專業(yè)相關(guān)的內(nèi)容，簡(jiǎn)化或刪去部分比較陳舊的內(nèi)容。
2.構(gòu)建實(shí)例和熱點(diǎn)問(wèn)題資料集
教師搜集國(guó)內(nèi)外“工程熱力學(xué)”相關(guān)實(shí)例和典型熱工問(wèn)題，如針對(duì)性地引入日常生活常見(jiàn)的散熱器管片、電冰箱和空調(diào)等生活中常見(jiàn)的電器循環(huán)、節(jié)能減排、低碳環(huán)保等熱點(diǎn)問(wèn)題，并運(yùn)用“工程熱力學(xué)”原理對(duì)具體熱工過(guò)程、設(shè)備及工程熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行深入剖析，形成與課程相配套的實(shí)例資料集。結(jié)合構(gòu)建的實(shí)例集，增設(shè)課程實(shí)例研討環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的能力。
3.重視交流
教師應(yīng)根據(jù)“工程熱力學(xué)”大綱，明確課程定位，在教學(xué)過(guò)程重視與學(xué)生交流，及時(shí)了解學(xué)生興趣、理解與接受能力。根據(jù)教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的難點(diǎn)及疑點(diǎn)問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)所學(xué)有針對(duì)地加強(qiáng)相應(yīng)習(xí)題的訓(xùn)練以加深對(duì)這些問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。
4.習(xí)題訓(xùn)練
教師針對(duì)每一章的重點(diǎn)難點(diǎn)，構(gòu)建相應(yīng)題型，通過(guò)課題提問(wèn)形式進(jìn)行課堂講授，并針對(duì)性地布置習(xí)題讓學(xué)生進(jìn)行課后復(fù)習(xí)和課前預(yù)習(xí)，使其獨(dú)立解決問(wèn)題，讓其在作業(yè)同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)的及時(shí)掌握和有效鞏固。同時(shí)，在課后多布置一些和實(shí)際生活相關(guān)的或者沒(méi)有唯一答案的題目，例如“試分別舉例說(shuō)明熱力學(xué)第一定律和第二定律對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)或日常生活的指導(dǎo)作用”等，通過(guò)對(duì)這些題目的思考與分析，學(xué)生的綜合思維能力得到了鍛煉，也活躍了學(xué)習(xí)的氣氛。[4]
五、總結(jié)
研討式教學(xué)在“工程熱力學(xué)”課程的應(yīng)用，可以調(diào)動(dòng)課堂授課的生動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生可以集思考、行動(dòng)、分析、總結(jié)于一體，有利于學(xué)生認(rèn)知能力的開(kāi)發(fā)和對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，具體的實(shí)施細(xì)節(jié)還有待于在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步摸索和完善。研討式教學(xué)不僅對(duì)“工程熱力學(xué)”教學(xué)改革有積極作用，對(duì)其他課程的改革也有借鑒意義。
參考文獻(xiàn)：
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[2]王默晗.“工程熱力學(xué)”教學(xué)方式探討[J].中國(guó)電力教育，2010，
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