热学实验总结
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热学实验总结范文第1篇
热学课程论文教学形式与作用一、引言
《热学》是物理学中研究物质热运动及其有关性质和规律的一门分支学科，是物理学专业本、专科学生必修的专业基础课。《热学》课程在实验基础上，通过物理学的基本概念、基本原理、基本知识、基本思想和方法的引导，培养学生进一步学好物理学的兴趣，提高学生的自学能力、分析和解决问题的能力。其主要内容包括：分子动理学理论的平衡态理论、输运现象与分子动理学理论的非平衡态理论、热力学第一定律、热力学第二定律与熵、液态与固态、相变等方面的基本概念、基本理论和基本运算技能。通过本课程的学习，既要帮助学生迅速掌握大学的学习特点和规律，建立正确的学习方法，努力养成刻苦踏实、勤于思考的良好学风，又要为后继课程的学习作好业务、思想和心理上的准备，还要为学生毕业后从事有关科学研究、应用开发、教学工作等打下良好的基础。在目前《热学》课程的教学中，课程论文扮演着越来越重要的角色，探讨课程论文教学的相关研究课题也逐渐开始得到重视。课程论文要求学生在掌握物理学基本概念和基本规律的基础上，通过调查研究，适当了解这些基本概念与规律以及它们在生产技术、特别是高技术领域中的应用，注意培养学生理论联系实际的能力，培养学生对实际问题特别是当代物理学前沿以及当前高技术领域中物理问题的兴趣，引导和激励他们解决实际问题的愿望和责任感。教学方法的改进是课程教学改革的重要方面，在课程论文的实施过程中重视学生能力素质的培养，把课程建设的目标定位于造就新世纪人才，使学生终生受益。
二、课程论文的基础
课程论文实际上是对学生提出了更高的要求，因此，《热学》课程的教学应当把重点放在打好基础上。如果学生掌握的基础知识雄厚，基本功扎实，再加上广泛涉猎与深入钻研，专业课就能学得好，理解得深，在将来从事高新科技领域的创新工作时就上手快，回旋的余地也比较大。况且，“热学”课程在传授系统物理学知识的同时，还要培养学生掌握物理学中的思维方法与工作语言。这样，尽管有些基础物理知识从表面上看似乎并没被直接应用，但这却会影响到学生的工作方法、思维方式以至世界观，当他们以后从事科研与教学工作时会在潜意识深处起重要作用。总而言之，《热学》课程的基础还是基本概念、基本原理、方法，离开这些基础去谈课程论文就是无源之水、无本之木。
三、课程论文的形式
课程论文的形式灵活，不仅包括论文、调查报告，还包含有实验研究、实物制作等多种形式。在教学过程中，教师可以通过告知、提问等多种提示方式引导同学自行深入研究，常见的课程论文形式主要有以下几种。一是解题方法的探究，通过对一个例题或习题的多种方法求解，使得学生对相关概念、原理、方法掌握得更透彻；二是实验探究，例如，当讲解到气体玻一马定律与盖・吕定律知识点时，可以让学生自行设计相关实验来验证上述定律；三是调研报告，例如在讲解卡诺循环这一知识点时，可让学生调研、总结目前市场上热机的工作原理与工作流程等；四是理论模拟与分析，例如讲到相变这一知识点时，可以通过理论分析各种相的稳定性。五是合理的估算，例如气体动理学理论里输运现象中的气体黏度公式，查普曼和恩斯库格曾用不同的高深理论得到相同结果，它是个级数，由前几项可得系数约为0.499，而如果充分考虑速度住留的简便方法，很容易就得到此系数等于1/2，又如通过对小无极分子估算分子间力的有效作用距离与平衡距离的半经验公式，再如可以用标准大气模型中数以千计的数据，考虑地面凹凸不平的影响，可求出精度较高的大气粒子总数，然后与用均质大气模型、等温大气模型或者地面大气压强所得到的结果进行对比，从而总结出估算行星大气粒子总数的简便方法；目前“热学”课程中有一些概念和提法在学术界实际并未完全统一，有的甚至还是有争议的，例如：任意逆循环的制冷系数的定义，等热容过程与多方过程的差异，卡诺循环的概念以及回热式循环与非回热式循环，等等。遇到这些内容时，就在课程讲授中把各家的观点都原原本本地告诉学生，同时也介绍自己的看法，然后让学生独立进行研究，自由思考，自己做出合理的判断。
四、总结
《热学》课程论文的目的是使得学生通过热力学宏观定理与微观模型的学习，建立把宏观现象与微观模型进行联系的物理思想方法，掌握对事物的实验――理论――实践的认知规律，在此基础上，采用问题探讨与课程讲授、主题讨论与实践相结合的教学方式，以教学论文为载体，实现《热学》课程的互动研究型教学，重视学生能力素质培养，通过精心设计方案，全面加强各个环节，合理运用各种方法手段，形成视野开阔、理论联系实际的特色风格。用搞科研的态度对待教学，积极开展教学论文的教学，从教学有关领域挖掘课题开展科研，再把科研成果引入教学丰富教学内容，使教学与科研两者有机地相结合。教师在课程教学中引入了这些从教学有关领域挖掘课题开展科研所取得的成果，身教言传，课程里就会充满了研究与探索的特色和风格，使学生在学习课程的过程中逐渐受到熏陶，养成勤于思考研究、勇于提出自己独立见解的良好习惯，并为学生发展其科学研究能力和科学创新能力创造了良好的学术环境，使得学生发现问题、分析问题、解决问题的能力都能够得到进一步的提升。
参考文献：
[1]国家教育委员会.高等学校理科本科专业基本培养规格和教学基本要求（I）.高等教育出版社，1992.59-60.
[2]张辉，陈振乾.“高等传热学“教学的改革实践[C].第四届全国高等院校制冷空调学科发展与教学研讨会论文集.2006.172-175.
[3]高崇伊.改革“热学“课程教学加强对学生能力与素质的培养[J].高等理科教育，2003，（3）：34-38.
热学实验总结范文第2篇
Abstract： Relying on the School of Electric Power Engineering， CUMT， based on the "heat transfer theory" course， under the support of research projects， the innovation and reform of teaching mode in colleges and universities has been studied， and a new teaching mode， which is supported by scientific research projects is established to train the students' ability of scientific research and innovation， and to serve the teaching. It solves problems that the practical teaching and scientific research are disjointed， lack of innovation， and lack of innovative talents training mechanism.
关键词：教学模式；高校；创新；科研项目
Key words： teaching mode；university；innovation；scientific research project
中图分类号：G472.5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）03-0247-02
0 引言
①国内现状。
《传热学》是能源与动力工程专业和建筑环境与设备工程专业的专业主干课，是研究热量传递规律的科学。本课程的任务是使学生掌握热量传递的基本规律和分析方法，熟悉传热学在生产技术领域中的广泛应用及研究成果的关键作用，目的在于培养学生分析、解决实际工程传热问题的能力，为后续专业课程的学习，专业技术领域中的热量传递过程的研究建立理论基础，培养学生具有分析、解决实际工程传热问题的基本能力。国内工科学校的《传热学》课程的教学模式一般遵循着教师课堂讲授，学生课堂听讲，课后留书本作业的形式。根据教育部科学技术司的《2015年高等学校科技统计资料汇编》，2015年科研经费上亿的高校达到200多所，清华大学以43.52亿元居首，中国矿业大学达到了5.15亿。如此多的科研经费，让高校老师能够顺利地开展教学与科研研究，但是教学和科研研究在高校一般是分开来进行，两者之间没有起到相互促进的作用。
近几年，国内的高校也相应开展了教学模式的改革和创新，先后形成了互动式[1，2]、网络式[3]、问题式[4]、体验式[5]、参与式[6]、渗透式[7]、合作学习式[8]、自主式[9，10]等教学模式。但是关于“科研项目支撑下高校教学模式如何进行创新与改革”还没有涉及。
②校内现状。
中国矿业大学电力工程学院主打专业是能源与动力工程，而能源与动力工程的主干课之一就是《传热学》，《传热学》是针对大三的一门专业基础课，目前的授课方式主要以教师课堂讲授书本知识、学生被动接受为主的传统的授课方式。这种授课模式严重脱离实际，学生只能从书本上学到一些纯理论知识。一旦遇到实际问题就无从下手。例如到大四安排毕业设计时就会出现这样的问题：凡是有关数值模拟或者实验的毕业设计，学生从来没有接触过这方面的锻炼，进展就非常缓慢。再比如，去电厂实习，所学到的知识和电厂对应不上。学生的创新能力得不到提高，教学和科研脱节。鉴于此，中国矿业大学启动了一批教改项目，鼓励教师来对教学模式的创新来进行研究。
③研究意义和应用前景。
中国矿业大学电力工程学院是一个年轻的学院，聚集了一大批青年教师，而青年教师申请了一系列的科研项目，而学院的科研和教学基本上是单独进行的。本人正是基于这样一个实际情况，提出了“科研项目支撑下高校教学模式的创新研究”这样一个课题。通过本课题的执行，将在一定程度上改善学院教学与科研脱节的现象，这将极大地提高学生的科研创新能力。这种模式可以因地适宜的在高校中进行推广，将对高校传统的教学模式的改革提供一定的指导意义。
1 研究内容
基于中国矿业大学电力工程学院的《传热学》课程，以电力工程学院的本科生为服务对象，研究内容包括：
1.1 建立课堂教学的科研项目支撑
基于本人申请的一系列科研项目，提炼出与《传热学》课程有关知识点有关的子课题，分配相关经费，撰写子课题的研究目标、研究内容、研究手段、预期目标。给学生分组，因材施教地安排子课题。建立完善的课堂教学的科研项目支撑材料。
1.2 培养学生的科研创新能力
本人申请的科研项目属于传热传质学，结合《传热学》课后科研性质的作业，让学生利用数值模拟软件进行数值模拟；利用科研实验室，开设与传热有关的实验公开课；指导学生参加各种创新训练计划、节能减排大赛等科研活动；利用业余时间让学生进入实验室，开展一些科研活动。通过科研活动来培养学生的科研创新能力。
1.3 建立科研项目服务于教学的新型教学模式
在讲授《传热学》课程的基础上，在教学PPT中增添与该知识点相关的科研案例，辅以主要科研结论，来充分阐释传热学知识在科研中的应用。通过科研案例的展示，使学生对所学的传热学知识点有更深层次的认识。
2 实施方案
以能源与动力工程的专业基础课《传热学》为背景，建立科研项目的支撑材料，对高校教学模式的创新改革进行研究，具体实施方案如下：
第一阶段：课堂教学的科研项目支撑材料的建立。
①提炼与传热学有关的子课题。基于本人申请的科研项目，对项目进行细分，分配科研经费的使用，并配以相关的传热知识点。
②撰写子课题的研究目标、研究内容、研究手段、预期目标。对子课题进行完善，形成一套完整的指导书，以便于学生按照指导书来进行科研活动。
③更新教学课件。添加与传热有关的科研案例，让学生能够在课堂上体验理论与实践的紧密联系。
第二阶段：学生科研创新能力的培养。
①结合《传热学》课后科研性质的作业，让学生利用数值模拟软件进行数值模拟，锻炼学生的数值模拟能力和创新能力。
②利用科研实验室，开设与传热有关的实验公开课。比如纳米流体的配制及热物性的测量，让学生明白影响导热系数和粘度的因素。
③指导学生参加各种科研活动。带领学生参加每年中国矿业大学的科研创新训练计划，指导学生申请一些科研项目。在参加校内科研创新训练计划的基础上，指导学生参加全国节能减排大赛，锻炼学生的自主能力和科研创新能力。
④直接参与项目的研究中。给学生分配一些科研子课题，让学生真真实实地参加到科研项目中去，在科研项目中让学生接触到前沿的科研方向，充分锻炼学生的科研创新能力。
第三阶段：科研项目服务于教学的新型教学模式的建立。
①教学学时的优化。适当添加一些有关科研案例、前沿知识的讲解的学时。
②教学PPT的完善。在教学PPT中增添与该知识点相关的科研案例，辅以主要科研结论，来充分阐释传热学知识在科研中的应用。
③课堂分组讨论的增设。在课堂教学中，把学生分组，开展科研讨论，培养学生的团队能力和创新能力。
④课后作业形式的多样化。除了课本中的课后作业外，让学生参与到科研中，可以用实验报告作为课后作业。
⑤期末考试试卷的改进。在期末考试试卷中，适当添加开放性的讨论题或者科研题，可以把期末考试中的1-2道题目放在平时的科研中。
第四阶段：教学模式改革总结。
①在前期课堂教学的基础上，总结教学规律；
②总结在科研项目支撑下如何对教学模式进行创新。
3 结束语
本文依托中国矿业大学电力工程学院，基于《传热学》课程，在科研项目的支撑下，对高校教学模式的创新改革进行了研究，这将对高校传统的教学模式的改革提供一定的指导意义。
参考文献：
[1]李秀英，王义静.“互动”英语教学模式[J].外语与外语教学，2000（12）：22-24.
[2]查有梁.“交流-互动”教学模式建构（上）[J].课程・教材・教法，2001（4）：1-6.
[3]余胜泉，何克抗.基于Internet的教学模式[J].中国电化教育，1998（4）：58-61.
[4]吴应锋.以问题为基础的学习与传统教学模式的比较[J].国外医学：医学教育分册，1995，16（3）：1-4.
[5]胡尚峰，田涛.体验式教学模式初探[J].教育探索，2003（11）：49-51.
[6]黄江泉，于普选，张世仁.参与式教学在“管理学”教学中的五个设计原则[J].中国地质教育，2010（3）：81-84.
[7]王立冬，张友.研究式，渗透式教学方法探讨[J].教育科学，2006（3）：48-49.
[8]薛晶，张娅，韩芳.合作学习教学模式在体育教学中的应用研究[J].社会科学论坛，2006，9（1）.
热学实验总结范文第3篇
关键词：卓越工程师；传热学；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0149-02
国家教育部于2009年决定实施的“卓越工程师教育计划”，是为顺应国际发展趋势，适应国家工业、企业需求，增强我国核心竞争力，建设创新型国家，走新型工业化道路，培养各类型工程师的重要决策。该计划要解决的重点问题是：企业一方面抱怨工科大学毕业生工程实践能力弱化、不适应企业要求等问题；另一方面又不愿意接受大学生实习，不愿意参与工程师培养。该计划旨在高校中培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。
传热学课程着重研究热量传递的规律和方法。[1]建筑环境与设备工程专业是土木工程专业下属学科专业，主要包含供热、供燃气、通风与空调工程、建筑给排水工程、建筑电气工程等几个方向，涉及的主要专业课程有暖通空调、制冷技术、流体输配管网系统、锅炉设备、热质交换等。从这些课程所讲授的内容看，传热学知识有着相当重要的地位，因此传热学是建筑环境与设备工程专业毕业生知识结构中的一门非常重要的基础课。随着我国高等教育教学改革的不断深化，在“重基础、宽口径” 的指导方针下，建筑环境与设备工程专业传热学的课时减少到原来的一半。如何在较少课时内培养学生用传热学的规律分析工程问题的能力，面对“卓越工程师”培养的传热学教学方法改革势在必行。[2]
下面结合笔者对建筑环境与设备工程专业学生进行传热学课堂教学的工作实践，谈谈卓越工程师背景下推进“热传学”课程改革的几点体会。
一、传热学课程教学现状及存在的问题
1.教材的内容结构
杨世铭等主编的《传热学》为比较经典的教材，该教材总体上体现了传热学这门应用性很强的基础课程的特点。教材主要包含热传导、热对流和热辐射三方面的内容。其中热传导部分相对简单，通过简化实际物理模型，运用高等数学的知识能够得到一般问题的分析解。而对流换热过程则相对复杂，该部分在实验研究的基础上总结出大量的图表和经验、半经验公式，运用时需区别不同情况带入不同的计算公式。对于此部分的学习学生感觉公式繁多、复杂，需强化记忆，且应用时经常选择错误的经验公式。辐射传热部分由于理论的抽象性以及辐射换热方程次数较高的问题，学生不仅对概念的掌握困难，辐射换热问题的求解亦有比较大的难度。总的来说，到目前为止传热学学科的发展中对于三种传热方式分析方法差别较大，连贯性不强，导致学生对课本知识的理解有些被动。且由于学时的减少，课上主要介绍三种传热方式的基本概念及方法，对综合性问题的分析、训练环节必然相应减少，导致学生分析和解决综合实际问题的能力缺乏。
2.教学方法和手段单一
传热学的教学中，目前多采用多媒体授课。多媒体授课方式相对于以前的板书授课方式虽然大大增强了学生的直观感受，通过图、文、声、像多角度调动学生的情绪、注意力和兴趣，但也存在许多新的问题。例如：对于重点公式的推导不够细致，通常忽略或者先于学生的反应便给出答案，学生无法真正领会推导过程；课上信息量大，只注重讲课进度，忽视学生接受程度，到头来学生收效甚微；与学生的互动缺乏，因为内容多，上课过程多是教师一人在上边喋喋不休，学生却在下面精神恍惚，特别是难度较大的章节，学生因为理解不了干脆放弃听讲，教师在讲台上唱独角戏，课堂气氛沉闷。
根据传热学课程现状及存在的问题，以下内容分别为笔者从教学内容、教学方法、考核方式等几方面进行的一些思考及尝试。
二、面对“卓越工程师”培养的改革
1.优化教学内容
正如教材中所述，最近几年，世界范围内科学技术的发展对于传热学课程的发展产生了积极的影响，也提出了新的挑战。尽管传热学的基本规律并无变化，但是研究手段的发展和工程应用领域的扩大进一步丰富了传热学的内涵。为了适应我国相关行业的发展，体现本学科的进展，要使学生学到最新的知识，必须不断更新教学内容，把最新的知识引入到教学中。因此在教学内容的选择上，考虑面对卓越工程师培养的目标，笔者适当删减了一些比较繁琐的数学推导内容，如一维无限大平板非稳态导热分析解的推导过程课堂上不再推导，直接给出最后解的表达形式，要求同学了解其物理意义即可；对于传统传热学中相对陈旧的内容也可根据情况做一些删减，例如管内湍流传热的齐德-泰特公式、米海耶夫公式、流体横掠管束的格里森公式等；此外，根据情况可以增加一些有关传热学新技术的内容，如微尺度传热内容、强化单相对流换热的纵向涡方法等，通过这些前言知识的渗透使学生了解目前传热学应用的热点技术，增加学习兴趣。
2.引入工程案例的教学方法
面对“卓越工程师”培养需加强基于工程应用的教学方法。传热学学习的最终目的是解决与传热有关的工程实际问题。教材中分析的主要问题都能够在工程实际中找到原型。对建筑环境与设备工程专业来说，空调系统中最主要的部件是两个换热器：蒸发器和冷凝器。其中分别发生的是制冷工质的沸腾吸热以及凝结放热过程，这两部分换热的理论基础分别来自于传热学课本中沸腾和凝结换热一章。为了增强换热器的传热面积，肋片的应用则增加了同学们对换热器表面不同结构的理解和认识。空调中冷量的载体―制冷剂在管路中的输送过程需要保温，经济保温层厚度的确定也离不开利用传热学知识的计算。此外，空调系统设计初期，计算维护结构的冷、热负荷时，建筑维护结构的热传导环节则多可简化为无限大平壁的稳态导热问题，与课本中重点分析无限大平壁的导热问题相对应，等等。因此，在教学工作中引入与本专业密切相关的典型案例，首先会激发同学的学习兴趣，让同学带着问题去理解、去学习。此外，融入大量实际案例也可以使同学对基础知识的理解更加深入，避免了单纯课本知识的枯燥无味。
3.讲解与讨论相结合的教学方式
提高学生学习效果的重要方法是让学生的学习从被动到主动。多媒体课件作为一种辅助手段，把抽象的事物用生动的语言和画面展现在学生面前，更加形象和具体，但讲解基础理论时，以板书为主的方式效果较好。
摒弃课堂上老师一言堂的局面，在整个学习过程中教师主动设置讨论环节。目前传热学作为建筑环境与设备工程专业研究生考试的专业课之一，许多时候专业课的复试是通过综合案例的分析来考查学生对传热学知识的掌握情况。因此，在本科生教学阶段就加强这方面的练习十分必要。例如在不同学习阶段，教师可以挑选某一综合的传热问题，让学生分成小组，分别通过查阅文献、分析和制订求解方案，最后以报告或论文形式提交不同的解决方案，让学生在课堂上进行汇报和讨论，最终获得大家认为较好的方案。期间避免教师完全控制讨论，教师应注意倾听学生的发言，并进行适当引导，使所有学生都参加讨论过这个过程。这样，让学生对传热学的学习从被动到主动，深切体会运用所学传热学知识解决实际工程问题的过程，增强学习兴趣，并能培养部分学生进行科学研究的能力。
4.CFD教学方法的应用
CFD（Computer Fluid Dynamics）是应用各种离散化的数值计算方法与计算机科学相结合来解决流动与传热问题的重要方法。对于典型情况下的传热问题，传热学课本中能够推导并以公式的形式给出某一特定物体的温度场，但对于几何形状或者边界条件复杂的传热问题，运用CFD技术获得其内部的温度场之后，再对其传热量进行分析，这种方式已经必不可少。因此，结合CFD的教学方法可以更形象、生动地展示特定复杂场景下的传热过程，增强学生学习的兴趣，运用巧妙的模拟方法又可以使学生加强对传热基本规律的理解和掌握。[3]
5.增加实践教学课程
传热学是理论与应用并重的课程，目前传统的授课却往往偏重理论。为提高学生的动手与分析能力，应增加形式多样的实践课程。例如：建立教学和实习示范基地，在学习过程中带学生到这些基地进行参观。例如到散热器或空调厂家，通过让学生参观各种形式的换热器，让学生感受到传热学知识与日常生活和工业生产的重要性；利用假期可以鼓励学生到这些示范基地进行短期实习，丰富实践经验的同时也加强了锻炼。笔者所在的学校就与大金、开利等空调公司建立了合作关系，也为学生的就业提供了很好的出路。此外，可以针对重要知识点开设实验环节，让学生亲自制订实验方案、获得并整理实验数据，最后运用理论方法获得不同条件下的实验规律等等。这样通过锻炼学生的动手能力，增强了工程师素质的培养。
6.考核方式改革
考核既是对教师课堂教学效果的检验，又会促进学生学习的效果。笔者曾经对传热学的考核方式尝试多次改革。目前，期末考试环节分成开卷加闭卷两个部分，其中开卷部分针对综合传热问题进行考核，着重考查学生综合分析问题的能力；而闭卷部分则重点考查学生对基本概念、定性分析方法的理解。此外，课程过程中穿插的小论文完成情况也会在平时成绩中体现。这样避免了单一环节失误导致学生成绩不理想而造成的心理负担，充分给予学生机会，也能够清楚了解到每个学生在不同方面的特长加以针对性培养。
三、结论
面对“卓越工程师”培养的要求，结合建筑环境与设备工程专业特点，本文提出了优化教学内容，引入工程案例的教学方法，讲解与讨论相结合的教学方式，应用CFD教学方法，增加实践教学课程，改革考核方式等传热学教学改革之方法，能够使学生学习从被动到主动，并培养学生在较少课时内用传热规律分析工程问题的能力。
参考文献：
[1]杨世铭，陶文铨.传热学[M].北京：高等教育出版社，2006.
热学实验总结范文第4篇
一、探究式教学的特征
探究式教学能培养学生的学习能动性，强化学生的创新思维，激发他们对学习内容的兴趣。当中师生可以一起创设问题情境、对问题进行设想和假设、交流和协作等学习活动，让学生独自对问题进行调研，充分培养学生的实践能力。在大学物理实验教学中应用探究式教学可以对学习的自由性、开放性等进行强调，让学生在探究式教学中获得物理学习乐趣。
二、探究式教学在大学物理实验课程中的运用
根据课前预习、课堂教导、课后总结可将探究式教学分成三部分，这三部分可以起到承前转后的相辅作用。在这当中，课堂教导是中心部分，课前预习可以为课堂教导起到打下基础的作用，课后总结的作用是对前两个学习阶段有归纳效果，是学生将知识归为己用的主要方法。
探究式教学主要从对问题设置开始，之后再对问题进行情境教学。在这个过程中让教师准确找到教材里的难点与重点知识内容，并对学生提出逻辑分明、启发性好、难度适当的教学问题，进而激发学生的学习兴趣。还可以在情境教学中将问题引导至学生能够找到的地方，并独立将问题完美解决。并且要根据学生感性不足，但有强烈探知欲的心态，将物理学习建立在以信息技术为主的情境教学基础上，将物理思想活动完整地表现出来。如学生学习热学循环时，教师可以运用计算机将热学实验展示出来，对学生详细讲解热机与制冷机等机器的运作原理，充分激发学生的学习乐趣，之后开展自由提问：循环过程指的是什么？它的功率怎么样？能不能利用循环过程将热能利用起来等问题，接着可以让学生分组讨论。这一教学方式可以慢慢培养学生发现问题与解决问题的能力，为探究式教学在大学物理实验课程的应用打下基础。
（一）深入问题，鼓励学生对问题进行设想与验证。
设想是对问题解答的一种解释，是引导学生进行创新的主要方法。虽然学生问题设想有可能错误，但是教师要对学生进行一定的鼓励，让他们按照学习知识充分设想和假设，如可以按照上文的热能循环例子，让学生提出结论，使学生在对热量、热动能等进行回忆时，提出相关理论。在这个学习过程里，教师熟悉学生对知识的了解状况，进而对学生学习进程进行掌握。
学生对问题的假设只有在验证之后才可以知晓假设是否准确，所以在学生物理学习过程中，将问题设计成实验对猜想进行验证是其中的关键环节。在对问题进行设想与验证时，可以把学生分组，以学习内容为中心参考相关学习资料，并且按照目前条件对试验方法进行设计，并且提前将试验计划规划出来。再由教师对学生进行引导，得出制冷机与热机的运作原理与计算功率方式。
（二）对问题进行总结归纳与扩展。
在将问题进行实验验证以后，要让教师辅导学生分析实验结论，并最终得到科学合理、表达清楚的实验结论。而且教师要与学生共同将实验过程中产生的问题进行探讨验证，归纳经验。学生对问题进行总结时，可以利用回忆探究进程将思想能力扩展开来，并且培养学生归纳总结学习的能力。因为学习物理的目标是进行开阔创新，把理论知识应用在实际学习中。所以，教师应该在学习最后再向学生阐述所学物理知识在实践生活中的使用实例，如汽油机、汽车发动机、电风扇等，强化学生在大学物理实验课程中的掌握力度，并通过在实际生活中对所学物理知识的应用，对学生学习物理时的创造能力与科学素养进行培养。
热学实验总结范文第5篇
关键词：中考；热学；复习；途径
作者简介：郝卫兵（1968-），男，安徽怀宁人，大学本科，中学高级教师，研究方向：探索新课程改革，教法和学法研究.
热学内容是初中物理知R的重要组成部分，也是学习物理的基础知识.热现象是生活中的常见的现象，因此这部分内容与学生生活实际有着密切的联系，在中考复习时要把握热学知识的这一特征，结合中考试题的特点，针对性的进行复习教学，必定达到事半功倍的效果.
1中考试题特点
纵观2016年各地中考物理试题，热学部分的内容所占的比例不大，分值在10分左右，主要考查：运用物态变化的知识解释生活和自然界中一些热现象；温度计的使用和读数；分子热运动的理解；物质的比热容、燃料的热值的理解；热量的计算等.从考查的方式看，多在填空题和选择题中出现，而热量的计算可能与其他知识点综合出现在计算题当中.各地中考试题均呈现如下特点：
11注重基础知识，考查学生解决实际问题的能力
各地中考试题对热学部分的考查，注重基础知识的考查，切实减轻学生课业负担，考查的内容既是物理课程标准所规定达到的要求，也是学生后续学习必须掌握的基本知识，试题简单，利于学生作答.
例1（2016乌鲁木齐）以下说法中，不是分子动理论基本观点的是（ ）
A分子间存在着引力和斥力
B常见物质是由大量的分子、原子构成
C构成物质的分子在不停地做热运动
D做功和热传递都能改变物体的内能
本题考查了分子动理论的应用，属于基础题，只要掌握了分子动理论的内容就会正确解题.
例2（2016泰安）下列现象中，属于用热传递的方式改变物体内能的是（）
A.公园中的石凳被太阳晒热
B.快速弯折铁条，铁条弯折处变热
C.两手互相摩擦时手发热
D.刀具在砂轮上磨得发烫
此题考查改变内能的两种方式，也是最基本的知识点，BCD都是通过做功改变物体的内能，A选项才是通过热传递的方式改变物体内能的.
例3（2016成都）盛夏时节天气炎热，小莉从冰箱里拿出根冰棒吃了起来，顿时感觉凉爽了.冰棍在熔化过程中要热量；哥哥从冰箱中取出瓶矿泉水，不久后发现，原本干燥的瓶壁上有了许多水珠，这是发生了现象（填一种物态变化名称）.
此题考查物态变化过程的名称及其吸、放热情况.水珠的出现是水蒸气液化而形成的，是生活中常见的一种物态变化过程.
12注重理论联系实际，将试题融合于学生真实的生活情境之中
热现象是生活中常见物理现象现象，各地中考试题较好地体现物理学科的特点，将试题融合学生真实的生活情境之中，学生感到非常熟悉，真正体会到物理就在身边.
例4（2016阜新）寒冷的冬天，玻璃窗上会起“雾”或结“冰花”，下面关于此现象的说法正确的是（ ）
A.玻璃窗上的“雾”是水蒸气凝华形成
B.玻璃窗上的“冰花”是水蒸气升华形成
C.“雾”出现在玻璃窗的外表面
D.“冰花”结在玻璃窗的内表面
此题的四种现象是学生熟知的现象，引导学生关注物理知识在生活中的应用.
例5（2016呼和浩特）炎炎夏日，考场如火，细心的监考老师轻轻地往教室地面上洒了些水，不一会儿，考生们就有凉爽、舒适的感觉.对于这一现象所蕴含的物理知识，下列说法中正确的是 （）
A.利用了水的蒸发、吸收热量B.利用了水的沸腾、吸收热量
C.利用了水的汽化，放出热量 D.利用了水的液化，吸收热量
此题考查蒸发吸热制冷作用，将知识应用于生活，注意联系实际，使学生感到物理知识就在身边.
13关心科技发展，渗透STS教育
各地中考试题设置均关注社会热点，引导学生关心科技，渗透STS教育，较好体现了物理知识的应用价值.
例6（2016厦门）在微观尺度下，科学家拍下了超亮的X射线将液体瞬间打得“灰飞烟灭”的情景，如图1所示.此过程液体吸收X射线的能量，内能，发生的物态变化是.
此题既考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力，也让学生领悟到物理知识的神奇.
例7（2016咸宁）长期以来，呼风唤雨一直是神话中“龙王爷”的权力，随着科学技术的发展，人类已经开始成功的干预天气，如图所示.在利用飞机播撒“干冰”（固态的CO2）人工增雨的过程中，说法正确的是（）
A.飞机在播撒“干冰”过程中相对地面是静止的
B.“干冰”播撒到空气中后会熔化吸收大量热量
C.云层中的水蒸气遇冷后会液化成小水滴或凝华为小冰晶
D.飞机机翼上方空气流速小于下方.所以机翼上方的压强大于机翼下方的压强
此题将“人工降雨”引入考题，让学知道物理知识能改变人类生活，体现了物理知识的应用价值.
14数理结合，将知识的考查寓图象之中
从各地的中考试题来看，热学考题中图象较多，主要包括：熔化（凝固）曲线、沸腾曲线、比热容特性曲线等图像，其中晶体熔化和液体沸腾图象是各地中考试卷中考查的重点.
例8（2016镇江）某同学做冰的熔化实验时，绘制了如图2所示温度随时间变化的图象，则根据图象不能（）
A.知道冰熔化时的温度B.判断出冰属于晶体
C.求出冰熔化前的质量D.比较冰和水的比热容大小
此题考查晶体物质熔化过程的特点，学生要会根据图象中温度的变化来判断，进而分析得到晶体的状态、熔点等，考查了学生对图象的处理、分析能力.
例9（2016成都）用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体（不计热量损失）如图3是A和B的温度S加热时间变化的图像，下列说法正确的是 （）
A.A的比热容与B的比热容之比为2∶1
B.A的比热容与B的比热容之比为2∶3
C.都加热t时间，B吸收热量比A吸收热量多
D.A和B升高相同的温度，B吸收热量较多
此题要求根据温度随加热时间的变化图象来判断比热容的大小，关键是分析出吸收相同的热量哪种物质温度升高较多，进而根据比热容的含义来比较其大小，同样，分析升高相同的温度比较加热时间的长短来比较吸收热量的多少.考查了学生的分析、归纳能力，有利于提高学生的综合素质.
2提高热学复习效率的途径
从中考试题的特点可以看出：基础知识仍是考查的重点，应用物态变化、分子动理论的初步知识解释自然界中的现象，根据比热容、热值进行计算等是必考点，能源利用效率问题是中考的的热点.在复习教学中，应把握重点、突破难点、抓住热点，才能提高复习教学的效率.教师可以采取如下途径进行有效复习.
21利用图表总结知识突出重点
利用图表总结知识，可以突出知识主干，重点知识一目了然，便于理解和记忆.如：自然界中的物质一般以三态存在，在一定的条件下可以相互转化，可以用图4方式来帮助理解.
温度、热量、内能是热学中三个基本量，在复习时可以利用表1比较它们之间的联系和区别.
22采用比较复习法突破难点
复习时，将热学中易混概念进行对比，加深学生对所学知识的理解，可提高复习效果.如：在判断物态变化时，将自然界中雾、露、霜的形成进行比较，雾、露是液化过程；霜是凝华过程.将蒸发和沸腾进行比较，蒸发是在液体表面进行的平和汽化现象，在任何温度下都能进行；而沸腾是在液体内部和表面同时进行的剧烈汽化现象，在一定温度下进行.将分子热运动与机械运动进行比较，由于分子很小，分子热运动肉眼是看不到的，只能借助转换法，通过扩散现象来认识；如果肉眼能看到的运动，一般都是机械运动，包括尘土飞扬、炊烟袅袅.将内能与机械能进行比较，从字面上看，内能和机械能都是动能和势能的总称.但机械能是宏观的，是物体动能和势能的总和；内能是微观的，是物体内部分子动能和势能的总和.一切物体都有内能，但不一定有机械能.将比热容和热值进行比较，比热容和热值都是采用比值法下定义且反映物质特性的物理量.比热容是物质的一种特性，反映的是物质的吸热能力，大小与物质的种类、状态有关，与质量、体积、温度、吸热放热、形状等无关；热值是燃料的一种特性，反映的是燃料在燃烧时化学能转化成内能的本领大小，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、燃烧状况均无关.
23结合社会热点进行针对性训练
各地中考试题的明显特点均将试题置于一定情境之中，试题命制的素材均取自学生生活实际和社会热点，在复习教学中要引起关注.教师要根据知识点和社会热点编制习题，让学生进行针对性训练，会达到较好的复习效果.热学内容涉及到热点内容较多，尤其是能源的利用和环境保护，比如：我们可以编制关于汽车行驶中消耗汽油量的计算，并分析汽车给能源和环境带来的负面影响，提高学生环保的意识.也可以编制生活中烧水消耗能源质量及热效率的计算，让学生了解能量的损失非常大，有节能的意识.还可以以“火箭发射”、“天宫一号”为素材编制试题，让学生了解我国科技发展成果.这些都是社会热点，也是中考命题的素材，只要教师精心设置习题，复习教学就会有的放矢.
热学实验总结范文第6篇
【关键词】FLUENT 计算流体力学 计算传热学 毕业设计
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）08-0028-02
1.引言
本科毕业设计是在本科教学过程的最后阶段进行的总结性的实践教学环节。在毕业设计环节中，学生应当综合运用本科阶段所学的各科知识和技能，对所需解决的课题进行思考、分析、设计和研究，从而全面、系统地完成课题交给的任务。可见，毕业设计是对学生本科阶段学习质量的全面性的检验，也对学生能否顺利拿到毕业证书和学位证书起到直接和决定性的作用。
计算传热学又称数值传热学，是研究用数值方法求解传热问题的一门科学。它可以理解为：根据所需求解的实际问题建立合理的数学模型，利用离散化处理的数值方法，再通过用计算机高级语言编制的程序，以计算机作为工具来求解传热问题的、与工程实践密切结合的一门应用基础科学[1]。而市场占有率高达40%[2]的数值计算软件FLUENT是解决传热领域数值计算问题的较好的通用软件之一[3]。
运用FLUENT等CFD软件，可以在不具备实验条件或暂不需要对研究对象进行实验的情况下，借助计算的方法进行相关工程分析，从而极大地节约人力、物力、财力和时间成本。因此，在本科学习最后的毕业设计阶段，若能让部分学生学习并基本掌握FLUENT软件对本领域问题的计算过程，将会在很大程度上促进学生今后对相关问题的建模和分析等工作。
2.毕业设计指导工作应注意的问题
由于FLUENT软件的专业性，在指导与FLUENT软件工程计算相关课题的时候，应注意以下几个问题：
（1）学生的选择
要能较好地掌握FLUENT软件相关计算过程，首先需要具有较为过硬的微积分、流体力学、传热学、计算传热学（也称数值传热学）等相关学科的基础知识。这不仅要求学生较好地理解课堂所讲知识，还要能够灵活运用课内外相关知识。有的学生学习能力和成绩相对较弱，并不具备过硬的知识储备和学习能力;有的学生未来从事的工作与本专业距离较远，或者对相关的数值计算兴趣不大，因此缺乏从事相关课题毕业设计工作的原动力;这些因素都会影响整个毕业设计工作的正常进行。因此，对于与FLUENT软件工程计算相关联的毕业设计课题，并不是所有学生都适合来做。为了有效地开展相关的毕业设计课题，在学生的选择上往往优先推荐让学习相对努力的、有兴趣和求知欲的以及未来将继续深造或从事相关科研工作的学生来进行。
（2）课题的选择
在本科教学阶段，由于受限于书本和教学大纲的安排，教师在对流体力学、传热学等课程的讲授中往往较少涉及数值计算相关知识，书本上只有一章内容与之相关，课堂上一般只传授数值计算的基本概念、简单情况下的离散方法、离散方程的建立等较为浅显的知识，这与FLUENT软件中对相应问题处理方法的深度和难度相去甚远;然而，在毕业设计的短短一学期时间内，要让学生完全掌握相关知识是比较牵强的。因此，在FLUENT软件工程计算相关课题的选择上，应选择相对基础性的、与实践结合紧密的、具有科研应用前景的课题作为毕业设计课题。这样既可保证毕业设计工作的正常开展，也能使学生在软件方面得到基本训练，为后续科研工作以及研究生阶段的学习打下良好的基础。
（3）指导过程中的问题
在毕业设计的指导过程中，笔者发现有部分学生在使用软件进行计算时，较为注重结果的可视化，而恰恰对计算中关键参数的设置、计算方法的选择等关键问题较为忽视。造成该现象的原因可能是，无论在软件中设置怎样的参数、选择怎样的计算方法，总能通过软件的计算得到一个可视化的结果，即使参数设置或计算方法的选择欠妥或有误，只要计算过程没有脱离现实太远，计算结果看上去都有一定的可信度，再加上学生对具体计算过程的“不求甚解”、不仔细推敲，往往易使人误认为该计算过程是正确的。因此，在指导过程中，应对学生使用软件的具体计算过程进行仔细地把关，确保计算过程和结果的正确性。
3.毕业设计算例
算例一：建筑空心砌块传热问题
图1a为所需计算的典型建筑空心砌块的尺寸标注图。该砌块是某典型普通混凝土空心砌块，三排孔结构，每排均由大小相等的两个孔组成，孔厚30mm。热量由室外侧（左侧）传向室内侧（右侧），室外侧为稳态或非稳态热边界条件，室内侧为稳态热边界条件。
图1b为数值计算得到的该砌块传热的某时刻温度分布图。可以看到，温度从左到右大体上呈现由高到低的分布状况。由于空心砌块为非均质构件，砌块材料的热导率与空气层的当量热导率不相等，造成了内部等温线的非均匀分布。
（a）空心砌块结构俯视图（单位：mm） （b）典型砌块温度分布图 图1 空心砌块结构俯视图
算例二：加气混凝土墙体结露问题判断
待计算的房屋的加气混凝土自保温墙体结构类型如图2所示，图中的B05表示型号为B05的加气混凝土砌块。计算中，加气混凝土砌块可以认为是热均质结构，这样导热系数相对较高的混凝土柱或梁便成为了结构体系中的热桥。由图3、图4可以看到，加气混凝土自保温墙体内表面温度最低点均发生在热桥部位室内表面宽度的中心处或阴角处。将该处的温度与当地室内空气的露点温度相比较，既可判断是否会产生结露现象。
图2 框架结构房屋自保温墙体结构
图3 B05厚度为50 mm墙体的温度场
图4 B05厚度为100 mm墙体的温度场
4.总结
利用FLUENT软件对实际工程问题进行数值计算，大大节约了经济开支和时间成本，也为学生对本领域的传热和流动问题的解决提供了有效手段，夯实了学生的理论基础，增强了其解决问题的能力。通过与从事相关毕业设计课题的学生的交流得知，学习FLUENT软件的工程计算对学生更好地掌握相关物理过程起到了很好的帮助作用，拓宽了学生的视野，也提高了学生对相关问题的兴趣，有助于提高他们的专业竞争力。由于兴趣的作用，采用FLUENT软件进行工程计算的学生的毕业设计得分总体较进行其它课题的学生的得分高约15%。由此可见，在做好本文所提及的三点问题（学生和课题的选择、指导过程中的问题）的前提下，在毕业设计中加入FLUENT软件工程计算相关课题不仅可行，还值得在一定范围内推广。
参考文献：
[1]陶文铨.数值传热学（第2版）[M].西安：西安交通大学出版社，2001.
[2]姚征，陈康民.CFD通用软件综述[J].上海理工大学学报，2002，24（2）：137-144.
[3]韩占忠，王小敬，兰小平.FLUENT流体工程仿真计算的实例与应用[M].北京：北京理工大学出版社，2004.
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热学实验总结范文第7篇
关键词：材料物理性能；教学方法；实验教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）33-0264-02
《材料物理性能》课程是山东科技大学金属材料工程专业的一门专业基础课，要求学生通过该课程的学习，了解并掌握材料物理性能的基本知识、理论、概念和应用，了解本专业方向的前沿领域和最新研究动态，同时培养学生感知、分析和解决问题的能力，为后继课程如功能材料、无损检测原理与技术等课程的学习、进行新型材料的研究和为将来参加社会生产实践打下良好的基础。该课程是理论与应用相结合的课程，内容非常多而且很抽象，大三学生学习起来比较困难。为提高学生学习的主动性和学习兴趣，我们对该课程从教学内容、教学方法与手段、实验教学等方面进行了改革。
一、教学内容的建设
《材料物理性能》课程主要讲授材料物理性能（电、介电、光、热、磁、弹性和内耗性能）的基本参数的物理意义及其本质；材料物理性能参数与成分、结构的关系及影响因素；材料物理性能的测量方法及其在材料科学研究中的应用。并且简单介绍与各种物理性能相关的一些重要功能材料。我们选用北京航空航天大学出版社出版的田莳主编的材料物理性能为主要教材，中南大学出版社出版的龙毅主编的材料物理性能及上海交通大学出版社出版的陈树川主编的材料物理性能为辅助教材。在课程的第一章介绍固体中电子能量结构和状态的三个理论即经典自由电子学说、金属的费密-索末菲电子理论、晶体能带理论的基本知识，为以后的电学、热学、磁学等物理性能的学习打好基础，然后依次介绍电、介电、光、热、磁、弹性和内耗性能。在讲授该门课程的时候，既兼顾到金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料的物理性能，又要突出重点内容。对于金属材料工程专业的学生，重点讲授材料的导电性能、热学性能、磁学性能及弹性和内耗性能，对于光学性能和介电性能，内容减少一些，学时也相应少一些。重点讲清楚各种材料物理性能的微观本质、表征参数、影响因素、材料物理性能在材料科学研究尤其是相变研究中的应用。
二、教学方法与手段的改革
1.多媒体授课与板书相结合。该课程内容非常多，包括导电、介电、光学、热学、磁学、弹性及内耗等性能，而且十分抽象，尤其电学、热学等物理性能的微观本质，学生很难理解。所以我们采用了多媒体教学。教师在教学过程中充分运用现代多媒体教学手段，可以将原本抽象、枯燥的物理知识和概念形象化，使学生易于理解和掌握，同时还增加了教学信息量，；有些微观结构看不见、摸不到，教师感到难教、学生感到难学的知识，借助多媒体辅助手段是切实可行的教学方法和手段[1]。我们认真制作了自己的课件，课件内容丰富，条理清晰，并配上大量的图片、适量的动画及视频，力争让学生牢固掌握所学知识。
采用多媒体教学，虽然增大了课堂信息量，采用了大量的图片及视频帮助学生理解所学知识，但是教学中发现，只采用多媒体授课，不运用板书，老师讲课速度快而且内容多，学生很难跟上老师的讲解。所以采用多媒体的同时配合适量的板书，老师将讲授的重点内容、重要概念、公式等写在黑板上，以引起学生的注意，加强学生的理解和记忆。
2.突出重点。对于工科学生来说，应用比理论推导更为重要，所以我们在授课过程中简化繁琐的数学推导，强调了物理性能的重要概念和物理模型，强化了物理性能表征参数的物理意义、影响因素和测试方法，补充了物理性能实际应用方面的介绍，使学生能够将理论与应用结合起来。同时教给学生一些学习方法、记忆方法，如谐音记忆法、联想记忆法等，帮助学生掌握所学知识。
3.启发式、讨论式教学。启发式教学是提高教学效果的手段，即在学生学习的关键环节或遇到问题时不直接告诉他们答案，而是予以点拨和诱导，这样有利于发挥学生学习的主观能动性，提高其分析思维能力[2]。如在讲解材料的光学性能时，提出金属为什么不透明？玻璃为什么是透明的？光纤为什么可以传输光信号？让学生带着问题听课，提高学生的学习兴趣。
19世纪后期，一些美国教育家提出了新的教育思想，即要从教师中心转向学生中心，大学教学要让学生得到发展，让学生主动地去学习、去发展，学生应当自己学，在做中学；美国大学在班级授课中融入了研讨的形式，学生学习的内容，从教材扩展到与该课程相关的全部知识体系和实践领域；学生因此在课堂上得到的发展，也超越了一般的知识的接受，而实现全面发展；学生的学习不再是一种现成知识的选择和存储以及现成技术的模仿，更多的时候是问题的探索[3]。我们在教学中也引入了讨论式教学法。如在讲解磁性材料的自发磁化和技术磁化这一节之前，给学生提出问题：铁磁性材料的磁性是自发产生的还是外界向物质提供的磁性？如果是自发产生的为什么没有外磁场的时候磁性材料不显示磁性？为什么磁场强度增加到一定值以后再增加外磁场，磁化强度不再增加？让学生课下查阅文献资料。在课堂上，让学生自由发表见解、讨论，老师做出归纳总结。这样，不仅提高了学生的学习主动性和学习兴趣，也锻炼了学生的表达能力。
4.案例教学法。案例教学法是根据教学目的和培养目标的要求，教师在教学过程中，以案例为基本素材，把学生带入到特定的事件情境中进行分析问题和解决问题，培养学生运用理论知识并形成技能技巧的一种教学方法；与知识为导向的讲授式课堂教学模式相比，案例教学法更注重学生知识的运用能力，以学生实际能力的提高为最终教育目的[4]。例如在讲授材料的热性能这一章时，我们通过美国“911”事件中两座超高层钢结构建筑的坍塌引导学生探讨该事件中涉及的热传导、热膨胀、热容等问题，并引出日常生活中的其他有关热学问题的例子，例如夏天架设电线不能绷得太直，水泥路面要预留出缝隙等等，用大量生活、生产中的案例，提高学生的学习兴趣。
5.布置作业与撰写小论文。讲完每节课后布置适量的作业让学生练习，巩固课上所学知识；讲完一两章后布置小论文，让学生自己查阅文献资料，了解相关问题的研究进展，同时也锻炼了学生查阅文献和撰写论文的能力。为了学生更好地查阅外文文献，在授课过程中适当引入一些英语专业词汇，在每章复习的时候用英语复习本章内容，提高学生的英语阅读能力。
6.教学与科研相结合。材料物理性能是一门基础理论和工程应用紧密结合的课程。因此，注重学生科研能力的培养，对基础理论的学习、工程应用能力的提高都具有非常重要的作用。在授课时，把自己的科研工作讲给学生，将提高学生的学习兴趣，而且可以培养学生的科研素质。例如：在讲授材料的电性能时，就和我们所研究的高强度高导电铜基复合材料联系起来，向同学们介绍了高强度高导电铜基复合材料的制备方法，如何在保证高电导率的前提下提高强度，以及除此以外该复合材料还需要哪些其他性能，各种性能如何来测，如何观察组织等等。
三、改革实验教学内容
实验课是材料物理性能课程的一个重要教学实践环节，可以帮助学生巩固和加深课堂所学的理论知识，掌握各种材料物理性能的测试方法和在材料科学研究中的应用。传统的材料物理性能实验教学多为演示性、验证性实验，学生实践能力培养方面的实验较少，学生做实验的兴趣不高。为了提高学生的学习兴趣、实践能力，我们对该门课程的实验课进行了改革。例如，我们设计了用双电桥研究钢的组织与电阻的关系实验，让学生自己设计钢的热处理工艺，包括选择淬火、回火等热处理工艺，自己制定加热温度和保温时间，然后学生自己来测试各种热处理后钢的电阻，得出钢的组织与电阻的关系，并分析其原因。
四、结论
《材料物理性能》课程是理论与应用相结合的课程，内容非常多而且很抽象，学生学习起来比较困难。我们从教学内容、教学方法与手段、实验教学等方面进行了改革和实践。通过这些改革以后，明显提高了学生的学习主动性和学习兴趣，提高了学生分析问题、解决问题的能力，扩大了学生的知识面，提高了学生的专业技能，取得了良好效果。
参考文献：
[1]王文芳，陈小丽，吴玉程.材料物理性能教学改革的探讨[J].合肥工业大学学报（社会科学版），2008，22（5）：98-100
[2]邓永和.工科大学物理启发式教学与学生自主创新能力培养[J].湖南工程学院学报（社会科学版），2009，（4）：98-100.3
热学实验总结范文第8篇
不同于物理学的其它部分，热学包括宏观理论与微观理论两种理论。热现象的宏观理论热力学，通过大量的观察和实验总结出三条基本定律，给出了热运动与其它运动形态相互转化的基本规律。热力学具有严密的逻辑体系，其前提简单，应用范围却很广，被爱因斯坦称为是“具有普遍内容的唯一的物理理论”。热运动的微观理论（在大学物理中是气体动理论）则是从体系的微观模型出发，应用统计方法计算体系的宏观量（压强和内能等）。统计理论的结果可以使我们深刻理解那些抽象的热力学概念的本质，它与热力学相辅相成，构成了有关热运动的完整理论。从研究方法看，热力学基本定律用否定语气表出，热力学第二定律数学表达式用反证法导出，都给我们提供了不同于物理学其它部分的思维论证方法，有利于培养学生运用逻辑推理进行抽象思维的能力。热学的从微观到宏观的统计方法，在物理学中更是独树一帜，它完全不同于力学、电磁学乃至热力学的实验———理论———实验的传统方法，是一种假设———理论———实验的方法，这种方法是现代物理学最重要的方法之一。然而，在大学物理热学部分这两种理论的表述都没有系统化。有的教材中在给出热力学第二定律的定性表述之后，导出了卡诺定理，并未进一步导出其数学表达式，而是由熵的玻尔兹曼关系给出了熵增加原理。这种讲法没有体现热力学理论本身的完整性。气体动理论的系统理论较为复杂，大学物理中的气体动理论只是初步理论，其中，作为中心内容的气体分子速率分布律（麦克斯韦速率分布律）一般教材都不讲导出过程，而玻尔兹曼分布律仅仅是由麦克斯韦速率分布律推广而来，缺乏系统性，给人以支离破碎的感觉。因此，热学部分的教学内容需要很好地组织、整合。
二、整合部分教学内容
笔者认为，在热力学部分，热力学第二定律的数学表达式及其导出过程，集中体现了热力学理论的完整性以及其特有的逻辑思维方法，是不应或缺的。在导出卡诺定理之后，接着导出克劳修斯表达式，再定义熵函数，得到热力学第二定律的数学表达式（熵表达式）和熵增加原理，篇幅不长，难度不大，可以纳入必讲的教学内容。如果教学时数确实有限，至少作为选学内容可以写入教材笔者认为，在不增加难度的情况下，可以较大幅度地整合气体动理论内容，以增加其逻辑性和系统性，有利于展示统计方法。建议将气体动理论部分的内容按以下方式整合：1）麦克斯韦速率分布律。分析气体分子热运动特征———提出理想气体的微观模型———定义速率分布函数———导出用速率分布函数表达的理想气体的压强公式———用简单方法导出平衡态速率分布函数的形式———代入理想气体的压强公式确定参量———麦克斯韦速率分布律———三种特征速率。2）理想气体的物态方程和热容量。用麦克斯韦速率分布律计算压强———气体动理论的物态方程———用麦克斯韦速率分布律计算单原子分子理想气体的平均动能———温度的微观意义———推广得到能量均分定理———理想气体的内能和热容量。3）熵的玻尔兹曼关系热力学第二定律的微观意义。4）气体分子的平均自由程和迁移过程。
三、明确教学目标和要求
笔者查阅了教学时数在108~126学时的数份大学物理教学大纲，发现热学部分除了内能、热力学第一定律及其对理想气体的应用这部分要求“掌握”外，对其他部分各大纲的要求多有不同。在热力学部分，对可逆过程与不可逆过程、热力学第二定律的表述及其统计意义，一般要求是“理解”，但也有要求“掌握”和“了解”的；多数大纲对有关熵和热力学第二定律的熵表达式没有提出要求，只有一份大纲提出了“理解”的要求。在气体动理论部分，几份大纲中多数仅要求“理解”压强和温度的微观本质和能量均分定理，对理想气体分子热运动图像和统计方法以及麦克斯韦速率分布律等的要求都是“了解”，也有一份大纲对上述几部分内容都要求“掌握”。几份大纲的对热学部分的教学要求分歧很大，表明这个问题确有讨论的必要。我们认为，热力学第二定律的数学表达式的导出过程，集中体现了热力学特有的逻辑思维方法，从注重学习物理学方法的角度看，是不应或缺的。从提出模型、进行统计平均、建立宏观量与微观量的联系到阐明宏观量的微观本质的统计思想和方法，应当是气体动理论部分的重点内容。麦克斯韦速率分布律是气体分子热运动的重要统计规律，即使是通过不严格的粗浅的方式导出，也是有利于学生接受和理解这一规律的。能量均分定理对讨论理想气体热容量是有用的，但它并非气体动理论的基本定理，不宜过分强调。据此，我们提出以下教学目标：1）理解准静态过程、内能和热量的概念，理解热力学第一定律的物理意义及其普遍性。2）掌握理想气体各种等值过程和绝热过程中的功、热量、内能改变量及卡诺循环的效率的计算。3）理解热力学第二定律定性表述的实质，理解可逆过程和不可逆过程。通过由热力学第二定律定性表述导出卡诺定理和克劳修斯不等式，理解热力学理论的逻辑思维方法。4）了解熵的宏观意义和熵增加原理。5）理解气体分子热运动的基本特征。理解速率分布函数的统计意义。通过推导气体压强公式，理解从提出模型、进行统计平均到建立宏观量与微观量的联系的统计思想和方法。6）理解麦克斯韦速率分布律及其三种特征速率。7）通过麦克斯韦速率分布律计算气体的物态方程和热容量，理解统计方法的系统性，理解压强、温度、内能等概念的微观本质。8）通过熵的玻耳兹曼关系了解热力学第二定律的统计意义。9）了解气体分子平均自由程的概念和对迁移过程的应用。应当指出，在实际教学中教师不看大纲仅按教材教学的现象较为普遍。在这种情况下，教师对教学目标和要求不明确，教学内容的处理就把握不准，教学效果就难以提高。
四、讲究教学方法
教学目标确定以后，接下来的问题就是如何实现这些目标。在力学部分，从基本的实验定律牛顿定律出发，每导出一个定理，教师讲例题，学生做作业。如果说这种教学方法在讲解热力学第一定律及其对理想气体的应用时，效果还可以的话，在讲解热力学第二定律和气体动理论时就很难有好的效果了。热力学第二定律和气体动理论部分几乎没有什么应用的内容，但要求注意推理过程，理解其中的思想和方法，而学生已有的习惯并不重视这一点。因此，需要采用更有吸引力和启发性的教学方法。笔者在教学过程中体会到，比较长篇大论的讲解，将教学内容分解为一个个问题的讲解方法更能吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣。用这种方法，问题必须精心设计，提出问题要学生思考，但不一定要学生回答。以讲解热力学第二定律为例，可设置如下问题：1）满足热力学第一定律（能量守恒）的热力学过程都能实现吗？热现象是否还有其它规律？2）比如说，有没有可能制造一个效率为100%（仅从一个热源吸热做功，不放热）的热机呢？（给出热力学第二定律开尔文表述后）是否可以说，开尔文表述就是“热不能完全变成功”？3）再比如说，热量可能不可能由低温物体自发传到高温物体呢？（给出热力学第二定律克劳修斯表述后）是否可以说，克劳修斯表述就是“热量不能从低温物体传到高温物体”？4）两种表述似乎并不相关，为什么都是同一规律———热力学第二定律吗的表述呢？5）我们知道，功可以全部自发转变为热，而开尔文表述说热不能全部自发转变为功。这反映出一个什么问题？同样，热量可以从高温物体自动传到低温物体，而克劳修斯表述说热量不可能由低温物体自动传到高温物体。这又反映出一个什么问题？6）可逆过程与不可逆过程的本质有什么不同？用可逆过程和不可逆过程的语言，你能将热力学第二定律的两种表述分别说成什么？7）两种表述等价性的证明过程也表明不可逆过程是相互关联的，由此看来，热力学第二定律实质上说明了什么？热力学第二定律还能不能用其它方式表述？8）热力学第二定律能不能有一个数学表达式？如果能，它会是一个什么样的式子？等式还是不等式？如果时间允许，也可用这些问题进行课堂讨论，相信效果会更好。
五、改进练习和考核
为了达到教学要求，除了讲究教学方法外，还需要改进练习与考核的内容和方式。热力学第二定律和气体动理论部分几乎没有什么应用的内容，有价值的习题较少，应当特别注意思考题的应用。可以利用思考题组织课堂讨论，也可以将有些思考题作为习题布置下去。比如针对热力学第二定律，下面几个题目作为习题可以很好地配合教学内容：1）热力学第二定律的普朗克表述是：不可能制造出一个机器，它在循环过程中从单一热源吸热全部用于将一重物提高。证明普朗克表述与开尔文表述等价。2）证明，功变热的不可逆性与理想气体自由膨胀的不可逆性是相互关联的。3）证明，对于任何物质，一条等温线与一条绝热线不能有两个交点。4）证明，对于任何物质，证明两绝热线不能相交。5）用熵增加原理证明理想气体的自由膨胀过程是不可逆过程。从某种意义上说，期末考试也是学习平时学习的指挥棒。除了习题之外，平时强调的思考、讨论的问题，也要在期末考试中体现出来。以填空题、选择题和问答题等多种形式，考察学生对热学基本概念、基本定律和科学方法的理解和掌握程度。
六、结束语