对《工程热力学》教学方法的探讨

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【摘要】《工程热力学》是一门应用性、实践性较强的专业基础课，由于该课程具有内容多，跨度大，概念抽象等特点。一直以来，从教与学的两个方面来看，师生们对该课程大多有“难教难学”的体会。本文根据《工程热力学》课程实际教学经验，通过一些教学方式改革的初步尝试，逐步总结出了一些提高工程热力学教学效果的体会。

【关键词】工程热力学；教学方式；改革；体会

【中图分类号】G426 【文献标识码】A 【文章编号】1006-5962（2013）02（a）-0061-01

《工程热力学》是一门应用性、实践性较强的专业基础课，是能源、机械、航空航天、材料、化学、生物等领域专业的重要技术基础课程，是培养在涉及能源特别是与热能相关的各领域中具有创新能力人才的基础，由于该课程具有内容多、跨度大、概念抽象等特点，因此，如何启发和引导学生理解、掌握课程中的基本理论知识，激发学生的学习热情和主动性就显得的极为重要。本文作者根据多年讲授《工程热力学》课程的经历，通过一些教学方式改革的初步尝试，逐步总结出了一些提高工程热力学教学效果的体会，以与其他同行进行探讨。

1、重新构建知识体系

《工程热力学》作为专业技术基础课，它既有专业基础课的一般特点，理论性强，是专业学习的理论和基础；又有专业课的特色，即技术性强，有较强的针对性和实用性。但高职高专工程热力学教材种类多，处处可寻，却给人“千人一面”的印象，教材内容大量沿袭了传统内容，知识体系相对单一。为了加强对学生综合素质、能力的培养，在教学实践中对传统的教学内容可以做一些整合，重新构建知识体系。

从宏观角度，工程热力学内容可以分成两块课程体系结构：基础理论和实际应用。从知识体系划分，工程热力学内容可以分成三块课程体系结构：概念、定理与定律；工质的基本热力性质；实际工作过程。

（1）概念（主要包括系统、平衡状态、状态参数、可逆过程、循环、功和热等）；定理和定律（主要包括：热力学第零定律、热力学第一定律、热力学第二定律、卡诺定理、盖斯定律、基尔霍夫定律等）。

（2）研究工质（主要包括理想气体；实际气体；水蒸气；湿空气；制冷工质）的基本热力性质。

（3）研究各种热工设备中的工作过程。即应用热力学概念、定理或基本定律，分析计算工质在各种热工设备中经历的状态变化过程和循环中的主要热力参数（主要包括压力、温度、体积、内能、焓、熵、功、热量、热效率等），并探讨和分析影响能量转换效果的因素，以其提高转换效果的途径。

从课程内容的角度，学生在学习了热力学第一定律与第二定律，初步了解和掌握了理想气体热力性质和过程基本规律之后，可以应用这些基本知识分析、解决一些实际问题，达到对所学知识的第一次初步理解和应用。然后，在进一步学习了实际气体热力性质和过程之后，更深层次的应用前面所学的基本知识，深入分析实际装置中的热力过程（喷管过程，压气机过程）和多种循环，从而达到能在更高的认知层面上进一步综合、灵活应用工程热力学的知识去解决实际问题。

2、注重基础理论的讲授和公式的运用

《工程热力学》中基本的理论、概念对学生掌握知识的运用非常重要，因此，在课程讲授过程中，应注重学生对基本概念的理解和掌握上。在对基本概念讲授时，将概念的含义、公式中每个参数的含义、单位都要给学生做非常明确的解释，要求学生真正理解概念和公式的意义。同时，在讲授基本理论时，要对基本理论必须理解严密，举例恰当，用语准确，以使学生对概念有非常清晰的理解。

工程热力学中的公式很多，设计到的公式推导量很大。但是，并不是所有的公式都需要在课堂上进行推导。在教学中，应将影响到公式推导过程的关键地方给学生详细解释，而对于比较简单、学生在课下能够自己推导的则一语带过，这样，有利于学生对过程的理解，同时还不会影响到授课的进度。

工程热力学公式的合理应用是对学生最基本的要求，因此在授课中，要注重学生对公式中物理参数含义的理解，结合公式推导过程加以分析和记忆，从而深入理解公式的内涵和具体应用过程。

3、充分利用网络教学平台

教育的核心是“授以渔，而非鱼”，无论多么优秀的教师也无法倾其所有把学生今后所需要的知识都“灌”给学生，而且，单靠一本教材的单一化课堂教学，往往容易造成难以激发学生的学习热情，教学信息量不够饱满等缺点。为了方便学生课后学习、增强学生的学习自主性、丰富教学素材，我们要充分利用网络教学平台，在网络上共享课件与讲义、多种教材与参考书、习题库与解答、试题库及标准答案，这样，各类层次的学生都可在课后。充分利用网站内的教学资源，查阅、下载相关资料，温习、巩固和扩充课堂所学知识，达到各自的学习目的。同时，教师还能及时通过网络在线解答学生的疑问，缩短了师生间的距离。

4、理论与实际相结合

《工程热力学》课程理论性虽然很强，但与实际结合紧密，因此，在讲授每一个概念和基本理论时，举一些与实际生活紧密相关的例子，有助于学生更好地理解概念和理论，例如，在介绍热力学第二定律的实质时，要让学生明白热力过程的方向性，可以举一些实际生活中的例子，如，转动的自行车轮在空气中没有外力作用下，将转动的动能转换成热能停止下来，但反过来，自行车车轮不可能吸收空气中的热能将其转换成动能再旋转起来，这样，既激发了学生的学习热情，又将基本理论与实际结合了起来，使学生通过生活中的实例加深对工程热力学基本理论知识的掌握和应用。

5、结束语

《工程热力学》是一门重要的专业基础课，如何教好工程热力学也是热工类老师的职责，这就需要教师在教学实践中要不断的完善和改进教学方法，同时注重培养学生的学习兴趣，把基础理论与工程实践较好的结合起来，使工程热力学的教学取得更大的收获。