工程熱力學發展精選(九篇)

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第1篇：工程熱力學發展范文

過程裝備與控制工程工程熱力學教學改革過程裝備與控制工程（文中均簡稱“過控專業”）學科是機械類學科的一個重要分支，其自身屬于機械領域，但同時其又服務于過程工業。因此其主要以過程工業為專業背景。過程工業是以流程性物料（如氣體、液體、粉體等）為主要對象，以改變物料的狀態和性質為主要目的。其包括冶金、化工、化學、煉油、制藥、食品、環保、能源、動力等諸多行業與部門。過程工業所涉及的一些物理、化學過程，主要有傳質過程、傳熱過程、流動過程、反應過程、機械過程、熱力學過程等。正是這些物理、化學過程，構成了過程工業的生產過程。過程工業所涉及的對象是流程性物料，從原料到產品需經過復雜的工藝過程，因而整個過程需要由為數眾多的單元構成，而每一個單元又需要由能實現這一功能的設備來完成，而將這些單元設備連在一起便構成了過程裝備。

工業過程中的物理、化學過程無不涉及能量的轉換和傳遞問題，而熱力過程又是實現能量轉換和傳遞的必要途徑。以熱力過程為研究對象的工程熱力學課程在專業學習中起到重要的作用。結合這幾年熱力學教學改革實踐以及我校實際，本文將分析過控專業所開設的工程熱力學課程教學中存在的問題，并就其改革的方向和方法進行探索和思考。

一、工程熱力學在過程裝備與控制工程專業中的地位

過控專業的總體框架為以“過程設備”為主體，以“過程工程”和“過程控制”為兩翼的“一體兩翼”。其中，過程設備主要是以焊接為主要制造手段的（諸如換熱器和鍋爐等）過程設備和以機械加工為主要的制造手段的（諸如壓縮機、離心機、泵、內燃機和汽輪機等）過程設備。這些過程設備的共性在于，其目的是要通過一系列過程來獲得產品，這些過程伴隨著流體工質的運動和能量的轉換。而工程熱力學的研究內容就是通過工質的狀態變化實現能量的轉換、通過掌握能量的轉換規律獲得提高能量轉化效率的途徑。同時，過程裝備與控制工程專業的知識結構有三個層次：專業理論基礎知識、專業技術基礎知識和專業知識。在專業理論基礎知識中，熱力學基礎就是其中重要的內容之一。因此工程熱力學是過程裝備與控制工程專業的一門重要的專業理論基礎課。查閱相關文獻，不難發現目前在工程熱力學教學方法的探討和改進方面有許多有效的措施，但其中絕大部分都集中在能源動力類專業工程熱力學教學上。雖然這些方式方法大多也可借鑒到過控專業工程熱力學的教學改革中。但由于專業發展方向的不同，使得課程改革相應的側重點也難免會有所差異。具體針對過控專業工程熱力學教學改革還少有文獻發表。為此本文僅針對內蒙古科技大學的實際情況，提出過控專業工程熱力學教學改革的一些建議和思考。

二、工程熱力學在過控專業存在的問題

1.我校過控專業設在機械工程學院。學院在制定培養方案和在學生培養過程當中均主要偏向于機械裝備方面。因此，過控專業學生的能源應用意識和對能源轉換的理解上要滯后于能源動力類專業的學生。但正如本文前面所分析的，過控專業實際上又是與能源應用和轉換密不可分的。

2.工程熱力學課程內容知識點非常多，而且各個知識點之間又相互緊密聯系。同時課程中的概念十分抽象，具有較強的理論性。這在一定程度上增加了學生學習的難度和積極性。而這在過控專業更為突出，在教學中學生普遍反映熱力學課程太難，書中公式太多，內容抽象，從一開始就產生了厭學情緒。

3.不同專業方向對工程熱力學知識需求的側重點不同，而針對不同專業安排教學內容、教學課時以及教材的選取還有待進一步完善。

三、工程熱力學在過控專業教學中的探索與思考

1.結合過控專業特色和專業方向，整合工程熱力學教學內容

我校除了過控專業，還有建筑環境與能源應用工程專業、熱能與能源應用工程專業均開設有工程熱力學課程。對于后兩個專業而言，其工程熱力學課程學時數較多，并且它們的能源應用的方向性和技術性與工程熱力學要更加緊密。而過控專業相對來說熱力學學時數偏少，其專業方向性與工程熱力學就不是那么緊密。因此，在過控專業中所講授的熱力學課程內容就不能像能源動力類專業中那樣面面俱到。那么只能根據過控專業的專業特點和專業方向對熱力學內容進行取舍。優化后的工程熱力學主要教學內容為：熱力學第一定律及由其而展開的開口、閉口系統能量方程式；熱力學第二定律及由其而展開的卡諾循環與逆卡諾循環到孤立系統熵增原理；壓氣機的熱力過程；制冷循環、動力循環；以及系統工質（如水蒸氣）的熱力性質；其中一些基本概念（如熱力系統、功、熱、焓、熵、理想氣體、狀態方程等）貫穿在以上內容的講解當中。

2.選定適用于過控專業的教材

目前出版的絕大部分工程熱力學教材都是根據能源動力類專業的特點和發展方向來編寫的。而能源動力類相應的熱力學教材，不論是在教學內容上，還是在知識結構的編排，以及工程實例的選取上，都不能滿足過控專業的實際要求。以內蒙古科技大學為例，學校開設有多個能源動力類專業，相關熱力學教學師資力量較強。因此，基本是都是由能源動力類的專業老師來擔任過控專業的教學任務。同時，由于過控專業與能源動力類專業分屬不同的學院，在教學、培養方案、教材以及教學人員等方面無法實現有效的統籌規劃。此外，一些熱力學任課老師為了自己上課方便，在擔任過控專業工程熱力學教學時，往往就直接采用能源動力類熱力學教材和講義。這些在一定程度影響到因材施教，同時也加大了過控專業學生的學習難度，從而影響學生學習積極性。因此，選定與過控專業相匹配的熱力學教材，并編寫相應的講義對提高過控專業工程熱力學教學水平具有重要作用。

3.提高知識點講解的通俗易懂性

工程熱力學是一門理論性較強、知識點繁瑣、公式多、內容抽象的專業基礎課。因此，如何對各個知識點的講解做到通俗易懂是非常考驗任課老師大智慧的。例如，任何一本教材都有它的局限性。例如同樣一個知識點，就出現在適用于過控專業教材的陳述和解釋上沒有能源動力類教材解釋的清晰易懂的情況。因此，在講義的編寫過程中，在課堂的講授中，不能局限與所選用的教材。作為熱力學任課教師要廣讀相關熱力學書籍和教材，平時留意日常生活的點點滴滴，這樣有利于例舉出與日常生活緊密相關的實例進行講解，從促進學生對知識點的理解。根據學生實際水平因材施教。熱力學的一個特點就是公式形式多、公式推導多。基礎差的學生聽起來會十分枯燥而且不好理解。那么我們可以明確就告訴學生不用去深究其如何推導得到的，只要熟悉幾個重要公式如何使用就可以了，但這就需要在教學中通過舉例或實踐來加強這些公式的應用。在實踐中引出并講解公式的應用，比直接生硬的推導出一堆公式要更容易讓學生理解和接受。

4.加強以過控專業過程工程為背景的情景教學

過控專業突出工業過程的控制，而熱力過程又是工業中最為常見的過程之一。熱力學課程的主要任務是通過對課程

的學習，提高學生熱力學基礎理論水平，培養學生分析和處理問題的抽象能力和邏輯思維能力，為學生從事工業過程尤其是熱力過程的設計與控制工作奠定必備的理論基礎。但同時，通過課程的學習來培養學生對實際熱力過程的分析，做到實際工程于理論相結合顯得更為重要。因為這一方面可以培養學生的工程意識，另一方面可以加深學生對課程知識的認識，提高學習興趣。因此在工程熱力學的教學上，要注重工程實踐的融入。構建實際的工程情景。將熱力學知識點融入到情景中去講授。例如，將空調實際制冷、供熱過程引入逆卡諾循環的講解中。讓學生理解逆卡諾循環為什么能夠實現制冷和供熱功能。理解制冷系數和供熱系數的實際意義和價值；將機械領域常見的壓縮機、內燃機等實際壓縮、膨脹等熱力過程引入到閉口系統、開口系統能量方程知識點上。以加強學生對能量方程的工程應用價值的理解，培養學生工程意識。

5.增加熱力學基礎實驗學時，提高實踐能力

相對于能源動力類專業，我校過控專業學時數較少。再加上專業方向偏重于機械類。因此早期該課程教學大綱制定上就沒有安排基礎實驗學時。但是從多年教師授課和學生學習情況來看，增加一定學時的熱力學基礎實驗是非常有必要的。在課程安排上，可以精簡一部分理論知識的講授來滿足實驗學時。實驗內容不在多，而在于精，具有一定代表性。其中要有必要的熱力過程演示實驗，以提高學生對熱力過程的深入認識；此外還需補充一到兩個綜合性實驗。如制冷循環、動力循環實驗等。這些都可以和內蒙古科技大學能源動力類專業相關實驗相結合來開展。但需要注意的是，在講解及實驗的設計中要突出“過程”這個專業特點。

四、結束語

工程熱力學課程在過程裝備與控制工程專業中具有重要的地位，需要引起足夠的重視。針對專業特點和學生接受能力適時調整優化教學內容，因材施教，探索有效的教學方法，提高教學質量。教學中有意識的構建實踐情景，注重知識的工程應用，在工程應用中學知識，以培養學生的工程過程分析和應用能力，提高學生工程應用素質。

參考文獻：

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第2篇：工程熱力學發展范文

關鍵詞：化工熱力學；CDIO；大工程教育；教學改革；方案

中圖分類號：G712文獻標識碼：A文章編號：1672-5727（2012）06-0159-02

化工熱力學作為化學工程的基礎性學科，在研究化學工程以及解決化工生產實際問題中都起著非常重要的作用。同時，它也是化學工程與工藝專業本科生及研究生必修的重點專業課程之一。然而，由于課程中的概念抽象難懂，公式數量多且推導復雜，歷屆本科學生都感到難以理解和掌握。雖然嘗試過各種改革，探索過新的教學方法，但收效甚微，學生掌握到的理論常常疲于應付考試，沒有真正解決實際問題的能力，更不用說會作“工程”了。為了迎合“大工程教育”的背景，在2009年，我校開始嘗試將CDIO的教育理念應用于化工熱力學課程教學中，取得了一定的成效。

CDIO教育理念是近年來國際工程教育改革的最新成果，這種全新的教育模式將構思（Conceiving）、設計（Designing）、實現（Implementing）與運作（Operating）結合在一起，形成一個連貫而完整的流程。學生從參加產品研發到產品運行的生命周期當中，可以親身體驗到“以產品為導向”CDIO教學模式所帶來的不同于傳統教學模式的參與感。這種以學生為主體，實現了“做中學”的全新教育理念，對于提高學生能力，激發學習興趣，促進化工熱力學課程建設等各個方面都具有非常重要的意義。

化工熱力學教學現狀分析

教學內容與實際脫節隨著近年來工業體系的不斷進步和化工行業的快速發展，化工熱力學作為一門體系較為完善的課程，其教學內容與實際的化工技術相比已顯得比較滯后。這種滯后不但使教學與工程脫節，并且由于課程模式長期固定，在某種意義上限制了教師的思維方式，進而對學生的創新及發散思維也造成影響。同時，也造成了大學與社會之間的脫離。這也是為什么學生掌握了知識，卻不能在畢業以后派上用場的原因。

忽略了學生作為主體的角色在從事化工熱力學教學的十余年中，如何解決教與學之間存在的矛盾，也是一直困擾著筆者的一個問題。為何在經歷了數次改革之后，我們的教學卻并沒有發生實質的改變？其原因在于忽略了“在教育過程中，學生才是主體”的這一事實。一直以來，無論運用何種創新式的教學方法，總是離不開以教師作為主體的講授，總是去研究如何將知識更快速準確的灌輸給作為客體的學生，如何將枯燥的理論講授變得生動有趣，讓學生在愉快的氛圍中掌握知識，在一次一次的教學改革中，教師歷練成了“優秀的演員”，而學生充其量也就是一個“文明的觀眾”并沒有成為一名“優秀的演員”。在這種教育方式下，培養出來的學生，實際上是被剝奪了自主學習的機會，其思維模式也會變得僵化，重理論，輕實踐。在具體問題的處理上往往拘泥于唯一的“正確方案”，按照教師或書本上所講述的步驟給出解答，這就達到了我們所說的“掌握”的基本要求。學生并不會從一個實際的工程問題中，發現相關的熱力學問題和定義熱力學問題。比如，在講授流體的 “PVT”關系時，我們會定義好兩個變量（溫度T，壓力P）讓學生去求體積（V），學生都可以很好的根據熱力學方程解出體積，但如果讓學生去求解某工藝流程中輸送流體的管徑時（生產能力即流體的質量流量已知），學生就常常束手無措。他們不會根據輸送流體的工藝條件（即溫度、壓力）用學過的熱力學知識來求出流體的摩爾體積，將其換算成流體的密度后，再根據流體的質量流量解出體積流量結合管路中的允許的流體流速去求管徑。可是如果將這種求管徑的問題放在化工原理的課程中，學生又可以很好的解決。因為，在化工原理的課程中，流體的密度常常都是作為已知量出現在例題中的，而在實際的工程設計和計算中，這些問題都是需要靠學生自己去發現、定義并解決的。學生這種今后最需要能力，在我們多年的教學中卻被忽略了。

總之，無論是在教學內容上，還是在教學模式上，現有的化工熱力學教學當中都存在著很多問題，已經逐漸無法滿足社會對高等人才培養的需要。而CDIO的教學理念則為我們解決這一問題提供了一項新的可能性。通過將熱力學課程與CDIO教學理念相結合，讓學生在“做中學”的過程中更好地掌握知識，提高能力，通過一個個真實的工程案例，去研究問題、發現問題。這樣，學生才能具有獲取相關知識去解決問題的動力。在此過程中，重要的不是解決了一個具體的問題并由此掌握了相關的知識，而是在于學會如何發現問題、定義問題、分析問題并獲取相應的知識解決問題，總結新知識，同時，加強與人溝通的能力以及團隊合作的能力。那么，究竟如何進行化工熱力學課程的改革呢？

基于CDIO理念下熱力學教學改革方案

針對化工熱力學教學上的種種問題，我們確定了以“產品為導向”的教學模式改革。就是讓學生通過“產品工藝的工程設計”真正學到工程設計中的熱力學知識。熱力學是從工程中來，最終還要回到工程中去，為工程服務。因此，確定了以產品制造為目標，將學生感興趣的產品“工業化”，學生扮演一個“工程師”主持一個“產品與過程”的工程設計工作。在工程項目的設計中，學生必然會碰到相關的熱力學問題。如工藝條件下流體密度（流體的PVT關系）、換熱器和功設備的負荷計算（流體的熱力學性質：焓、熵與PVT的關系）、分離塔的計算（流體的相平衡）等等，在設計過程中，學生遇到問題時，教師加以適當的指導并結合課堂所講授的熱力學內容解決實際工程中的問題，最終完成一個工程設計報告。學生只憑上課聽講是不可能將項目設計好的。必須通過自己看書、查閱大量的文獻與資料，與同組同學研究討論，才可能將項目完成。在這個過程中，強化了化工熱力學在工程中的應用，讓學生真正體會到熱力學不是虛無飄渺的理論，而是實實在在的技能。為此，我們制定的具體改革方案如下：

將學生按班級分組。原則上每班兩大組，也可根據個人興趣自成一組。選擇一個學生感興趣的化工產品，圍繞如何實現該產品的工業化完成以下內容：（1）市場調研報告。包括：產品的國內外發展現狀、市場前景、簡單的經濟分析及相關的工藝流程的了解（開課后第1～4周完成）。（2）對產品多套工藝流程方案進行可行性及經濟分析，確定小組詳細的工藝流程路線及詳細的工藝條件，完成簡單的工藝流程圖（開課后第5～8周完成）。（3）根據學生選定的工藝過程，完成簡單的工藝流程圖，教師指定與工藝流程相關的熱力學計算，通過計算體會熱力學在工程中的應用（開課后第9～12周完成）。（4）將以上三部分合成一個完整的報告期末上交，報告成績占期末總成績的30%。每一小步的工作要求完成的功課都要按時上交，并按教師的批改意見修改完善自己的報告內容（開課后第13～16周完成）。（5）最后，選擇優秀的項目報告作講演（第17周完成）。

由于選題是學生根據自己的興趣確定的工業產品，因此，項目類型與涉及的學科面應該是很復雜的。教師不可能事先知道結果，這就要求教師需要具有相對扎實的工程實際和理論的背景知識，指導學生在課題初期盡快進入課題角色，隨著課題的進展，學生要自己獲取更多的相關知識，并進行深入的研究，應用知識去解決問題。在此過程中，教師要做好“導演”，側重對學生的方法和能力方面進行指導。學生在整個過程中一定會投入大量的時間和精力，因為是以小組為單位，所以，最后的項目一定是集中了整個團隊的才智，一定會有所收獲。

通過兩年的實踐，使用以上方法取得了較好的教學效果，在加強學生學習熱力學課程積極性的同時，使學生在學習期間就能受到未來職場環境的熏陶，只有叫他們了解自己將來的用武之地，造就他們成為合格的化工專業人才，滿足產業和社會的需要。

然而，在改革中還存在一些問題，如學生的合作還存在欠缺，各組同學中都有“坐車”的現象，如何對這部分不積極參與的學生進行評價，使所有學生都能積極動起來，將是我們未來改革中亟待解決的問題。

結語

化工熱力學課程從2009年開始進行了CDIO工程教育培養模式的理論與實踐探索，并取得初步成效，我們將不斷努力探索，使這一教育模式趨于科學、有效。積極推進CDIO人才培養的培養方案改革和教學方法創新，開展適應于學生研究性學習的教學方法創新，在傳統的案例式、啟發式、交流式教學方法改革中推進體驗式、研究式、討論式教學方法，利用具體工程項目的實施，引導學生“做中學”，通過營造工程環境，實現師生間、學生間對話式學習和合作式學習，形成教學相長的生動學習局面。在教學過程中融入最新的化工工程技術成果和工藝方案，啟迪學生的工程意識和利用科技成果的創業意識，開拓學生的創新思維和創業精神，構筑“創新創業”應用型人才培養的知識新體系和課程新體系。

參考文獻：

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作者簡介：

徐新（1967—），碩士，北京石油化工學院副教授，研究方向為化工。

第3篇：工程熱力學發展范文

“工程熱力學與傳熱學”是汽車服務工程、熱能與動力工程等專業的必修課程。它是研究熱能與機械能相互轉換及熱量傳遞規律的一門學科。作為工科類的一門專業基礎課，“工程熱力學與傳熱學”課程教學歷史悠久，至今已有五十多年。然而該課程存在“理論性強”、“知識點多”、“難于理解”等特點，長期困擾著廣大師生。因此對該課程進行教學改革，探索提高“工程熱力學與傳熱學”課程教學質量的方法是十分必要的。

1 課程特點及教學現狀

“工程熱力學與傳熱學”課程主要包括熱力學第一定律、熱力學第二定律、熱力過程計算、傳熱學的基本概念、換熱器熱計算等。由于該課程源于實際生活的總結，包括理論知識的推導及經驗公式的應用，教學內容需要聯系大學物理和高等數學等方面的知識，教學難度大，存在的主要問題有：

1.1 課程總學時偏少

“工程熱力學與傳熱學”課程圍繞能量轉換與傳遞這一主線，是對工程熱力學與傳熱學兩個研究方向的綜合。其特點是涉及內容廣，知識點多。然而，隨著社會的發展，教育思想、教育觀念在不斷變化著，大學階段開設的課程越來越多，分配給每一門課程（特別是專業基礎課）的學時數不斷減少。①總學時數不斷減少與教學內容不斷增加之間的矛盾，是“工程熱力學與傳熱學”授課教師面臨的一個重要矛盾。要繼續保持或提高該課程的教學質量，就必須要調整教學大綱，改革教學方法，對授課內容有所取舍，突出重點和難點。

1.2 實踐環節少

“工程熱力學與傳熱學”作為一門專業基礎課程，其知識點的歸納，大多是來源于人們對實踐知識的長期積累和總結。因此該課程必須與實踐教學緊密結合起來。由于實驗設備的有限性，而現有每個班級的人數眾多，必須分多個組進行實驗。這必然導致實驗課程時間過長、教師的工作量過大等。因此為回避這些問題，許多高校在講授專業基礎課實驗時，往往采取集中統一安排實驗的方式，且實驗學時占總學時的比例非常小。這樣實驗課程與理論課程完全分開，學生對于實驗缺乏深刻的認識，影響了他們對于理論知識的理解和消化。比如在講授穩定流動能量方程應用領域的時候，需要做蒸汽輪機的熱交換、換熱器的熱交換、壓縮機的熱交換及噴管的流速試驗等等，然后在部分高校中由于受到設備的限制等原因，往往只做其中一個實驗，這大大影響了學生對知識的認知度，不利于對穩定流動能量方程的理解。

1.3 學生積極性不高、缺少互動

“工程熱力學與傳熱學”課程用到的理論知識多，內容涉及面廣，不少章節還需要聯系“大學物理”等課程的知識，因此難度較大。學生需要花大量的經歷去消化理解。而該課程還涉及一些復雜的計算公式（比如換熱器的熱計算），學生的學習積極性差。授課教師的教學方法缺乏吸引力，一些專業基礎課教師為給學生們傳授更多的知識，甚至能講滿整節課，不給學生一點消化的時間。在師生交流方面、課程作業的修改反饋等方面，學生與教師缺乏良好的溝通，這些都降低了學生的學習興趣。

“工程熱力學與傳熱學”課程教學的最終目的是服務于社會。而社會在不斷發展著，這就要求“工程熱力學與傳熱學”課程的教學也需要與時俱進，授課教師要有敏銳的觀察力，從培養高素質人才的角度出發，對現有的“工程熱力學與傳熱學”課程進行教學改革。

2 課程教學改革及教學方法探索

2.1 改革教學內容

“工程熱力學與傳熱學”作為一門傳統課程，知識體系在不斷變化著，如果還把以前那些傳統的能量轉換設備拿出來重點講，顯然是不能適應新世紀人才培養需求的。那些過時的觀點和思想，不僅影響學生對最新領域知識的掌握，同時使學生對書本知識產生懷疑，嚴重影響其積極性。因此授課教師要對“工程熱力學與傳熱學”教學內容進行更新，緊跟學科發展前沿。要綜合各個教材的優缺點，對自己的教義進行定期修改和完善。在教學中，要對教學內容有所取舍，突出重點。這樣既減輕了學生負擔，又為教師節省了上課時間。

2.2 改善實驗教學

“工程熱力學與傳熱學”理論知識較多，難于理解，因此通過實踐課程來加深理論知識的理解顯得尤為重要。學校應充分認識到實驗教學的重要性，增加對實驗設備的投入，調動實驗教師的積極性。實驗教學應更多地發揮學生的主觀能動性，讓他們盡可能多的參與到實驗的設計和分析之中，以提高其動手能力。授課教師可開設開放性實驗、綜合性實驗及對比試驗，鼓勵學生自己動手、獨立完成，以促進知識的融會貫通。比如換熱器的設計，可以讓學生根據所學的傳熱學理論知識，自己動手設計一些散熱片，并進行熱計算，分析其散熱性能。

2.3 改進教學手段

課程總學時的不斷減少，迫使授課教師必須要進行教學改革。現代化的多媒體教學手段，可以在短時間內傳遞更多的信息量。因此，教學手段改革目標是將現代化的教學手段融合到的“工程熱力學與傳熱學”課程教學之中，實現與傳統教學的有機結合。例如，在緒論部分關于熱能的利用現狀就可以采用播放影片的方式來激發同學們的興趣。而在講授傳熱學中的計算公式時，可以將推導過程制成多媒體的形式，授課課時，教師只需在黑板板書推導思路，然后用多媒體PPT展示推導過程。這樣極大地節省了時間，而且有助于學生的理解。此外，還可以采用FLASH動畫、影片等方式來激發學生的興趣，提高其學習的積極性。

2.4 加強師生互動交流

提高學生學習興趣和積極性，調動學習氣氛。將互動式教學方法②引入“工程熱力學與傳熱學”課程的教學中，使學生主動思考問題。在教學中促成授課教師和學生之間的相互交流和探討。比如講授熱力學第二定律的發展過程時，可以首先向學生提出問題“是否所有滿足熱力學第一定律的自然現象都能夠實現呢？”要求學生結合實際生活經驗，提出自己的觀點，并給出理由。然后將學生所總結的規律與熱力學第二定律進行比較，找出差異。通過這種方式必然會使學生對熱力學第二定律的理解更加深刻。“提問式”互動，是實現師生交流的一種良好途徑。“工程熱力學與傳熱學”授課教師宜更多地采用互動交流的方式來傳授知識，從而提高學生的學習積極性。

3 結束語

“工程熱力學與傳熱學”課程教學改革需要授課教師需要克服重重困難，是一項漫長的過程，離不開教育系統各個部門的配合。通過改革教學內容、改善實驗教學、改進教學手段、加強師生互動交流等等，將知識教育與素質教育結合起來，探索適應該課程特點的教學方法，必將使課堂教學效果達到一個嶄新的水平，為培養新世紀高素質人才奠定堅實的基礎。

注釋

第4篇：工程熱力學發展范文

教學內容改革是教學改革最核心、最基本的問題。教學內容主要由熱力學第一定律、熱力學第二定律熵分析法和分析、新的能量系統分析評價方法介紹組成。其中，根據教學目的與任務有效組織教學內容，要與基礎課程工程熱力學第一定律、第二定律知識點的學習有機結合，既避免教學內容的簡單重復，又要使學生通過本課程的學習對第一定律、第二定律有更為深刻的認知，并使學生能夠利用兩個熱力學基本定律熟練進行能量系統分析與評價、以及高效學習和應用新的分析、評價與優化方法。

1.熱力學第一定律

熱力學第一定律是工程熱力學教學內容的重點，主要講授閉口系統與穩流開口系的熱力學第一定律能量方程式的表達式及應用。在本課程中，進一步強調熱力學第一定律的一般表達式即：“進入系統的能量-離開系統的能量=系統總儲存能的變化”的正確靈活應用，重點介紹如何分析、列出非穩態充、放氣熱力過程的能量方程式，幫助學生進一步增強利用第一定律進行能量分析的能力。同時，通過對節流、自由膨脹、混合、換熱、可逆定溫放熱壓縮等熱力過程分析來幫助同學們對第一定律的局限性有更為深入的理解。

2.熱力學第二定律熵分析法

熱力學第二定律是工程熱力學教學內容的重點與難點，主要講授熱力學第二定律的數學表達式，具體包括：卡諾循環+卡諾定理、克勞修斯積分不等式、閉口系及開口系統熵方程、孤立系統熵增原理。在本課程中，考慮到判斷一個熱力循環是否可行、可逆的數學判據容易理解而且是熱力過程的特例，故重點講述閉口系及開口系熵方程、孤立系統熵增原理。在該部分從以下四個方面進行介紹：對于狀態參數熵的辨析：辨析熵是狀態參數與過程無關，強調判斷一個熱力過程能否進行、可逆的參量不是過程熵變而是過程熵產，引出后面由熵方程及孤立系統熵增原理計算過程熵產的知識點；重點講授熵方程的一般表達式，即：“進入系統的熵-離開系統的熵+過程熵產=系統熵變化”，通過典型例題幫助同學能夠利用熵方程列出閉口及開口系熵方程，并求取過程熵產；重點解析孤立系統熵增原理的實質及解題特點，并通過典型例題幫助學生認識到孤立系統熵增原理與熵方程的一致性：孤立系統熵增即熵方程中的熵產；作功能力損失方面除了介紹計算公式、通過計算熱力過程熵產及作功能力損失，還著重結合對節流、自由膨脹、混合、換熱、可逆定溫放熱壓縮等具體熱力過程分析讓學生體會第一定律與第二定律之間的聯系及第二定律的獨有貢獻。

3.熱力學第二定律分析法

由于學時有限并且概念抽象難以理解，分析法在工程熱力學中屬于選講內容，即便講授，也多是簡要介紹。本課程中，分析法是授課重點，從以下四個方面進行講授：第一，概念及計算公式，包括機械、熱量（冷量）、內能、焓和化學。第二，重點講授方程的一般表達式“進入系統的-離開系統的-過程損=系統變化”，通過典型例題幫助同學能夠利用方程列出閉口及開口系方程，并求取過程損。同時，在分析典型例題時，引導學生同時用熵分析法來計算過程的作功能力損失，讓學生自覺地認識到分析法中所得到的損失即熵分析法中計算的作功能力損失、體會兩種分析法的一致性及分析法的優勢。第三，效率、損系數的概念及公式，以及在典型熱力設備、過程及熱力循環中的計算。第四，針對本學科領域典型的火力發電裝置、燃氣輪機發電裝置和低溫制冷裝置、LNG液化裝置、天然氣凈化裝置、油田聯合站等，設置工程背景很強的案例，教師與同學們一起分析循環裝置及各組成設備的效率、損失及損系數等，讓同學們認識到分析法在進行系統能量分析時的重要性及提高利用該方法解決實際工程問題的能力。

4.新發展起來的能量系統分析與優化方法

介紹能級分析法、經濟學、夾點技術、全生命周期分析法、能值理論等新發展起來的能量系統分析與優化方法的基本理論及應用，鼓勵學生查閱相關文獻獲取更多知識。這部分內容與留給學生的學習報告緊密相關，將在下文介紹。目前還沒有適合于本專業本科教學的系統節能方面的教材，本課程教學內容主要參考自沈維道等主編《工程熱力學》、朱明善等編著《工程熱力學》、傅秦生編著《能量系統的熱力學分析方法》和馮霄編著《化工節能原理與技術》、何雅玲主編《工程熱力學精要分析典型題解》等教材及專著，結合教學團隊多年來收集整理的工程案例編寫成講義供教師及學生使用。

二、教學方式改革

教學中的主體是學生，調動學生學習主動性，提高其學習興趣和學習效果是教學方式改革的目的。學生們對于國際上最新的、與未來工作緊密相關及實用性強的知識以及確實能提高自身素質與能力的教學環節更感興趣。

1.采用多媒體與板書有機結合的教學模式

充分利用多媒體教學信息量大，圖像、視頻生動形象的特點，同時結合傳統板書講解復雜推導更容易被學生掌握的優點以提升教學效果。這種授課方式既可以增大授課信息量、有效吸引學生注意力，同時又能使學生通過與老師一起板書推導對所學重點、難點有更為深刻的認知。

2.提高課堂教學吸引力

通過針對每一個重要概念及知識點設計的系列典型例題、思考題吸引學生注意力，激發學生學習興趣，引導其積極參與到教學中來。而且教學團隊經過多年的教學和科研積累，收集并提煉出與石化工程緊密關聯的工程案例，通過案例的討論和分析，增強學生學習理論知識的興趣，提升課堂教學的互動效果，增強學生運用理論知識分析并解決工程實際問題的能力。

3.布置作業形式靈活多樣

對于重要的基本概念，以讀書筆記的作業形式激發學生學習興趣。本課程涉及眾多抽象概念和公式，追溯熱量、溫度、熵、熱力學第二定律、等重要基本概念的由來、發展歷程，可使學生在搜集資料的過程中對這些概念有一個直接的感性認知，同時也有助于學生認識到這些知識在本學科發展中的重要作用。要求學生組成2~3人的學習小組，除常規課下作業外，課上作業以小組為單位完成。課上作業為教師針對每次課的重點和難點內容設計的多為填空、選擇和問答形式的練習題，課前打印好分發給每個學習小組。在講課過程中，留出適合時間讓學生及時完成。教學實踐表明課上作業非常利于學生把握住和消化吸收重難點知識，且能提高學生學習的注意力，達到良好的教學效果。

三、課程考核方式的教學改革

第5篇：工程熱力學發展范文

關鍵詞：素質教育；課堂教學；思考；實踐

一、關于素質教育的思考

1．素質教育是培養高素質創新人才、科教興國和教育為人民服務的必由之路

(1)我國要全面建設小康社會，實現中華民族的偉大復興，為人類和世界做出較大的貢獻，必須走人才強國之路，必須把培養高素質創新人才擺在突出的優先的戰略地位。

(2)高素質創新人才只有通過長期地科學地教育和培養才能造就，而大學正是培育這樣人才的搖籃和基地。大學的本質是培養和造就知識寬厚、能力突出、品德高尚、素質全面的健全和諧的人而不是一般意義的專家。尤其是國家重點建設的“名牌”大學，要承擔起為國家和社會培養一大批拔尖創新人才的歷史重任，更應當將素質教育擺在首要的地位。

(3)黨的十六大報告指出教育既要為“社會主義現代化服務”又要“為人民服務”。以人為本的科學發展觀強調發展既要“實現經濟和社會的全面進步”又要“實現人的全面發展”。面對知識劇增的信息時代，面對著學生走向社會后職業和崗位的多次選擇，學生階段充其量所吸取的只是知識海洋中的幾滴水。那么，我們培養出來的學生只有靠在校期間打下的良好知識基礎、鍛煉出來的自學能力與創新能力和培養出來的全面素質，才能勝任選擇，永立不敗之地。要知道各行各業的競爭，爭到最后，爭的不是學歷，也不完全是知識，而是能力和素質。學校最終給予學生的應該是能力和素質。

2．課堂教學是素質教育的主渠道，教師是素質教育的主力軍

學校實施素質教育，必須依靠教師、政工人員和后勤人員三支隊伍，必須在課堂教學、課外活動和社會實踐三維空間中合力推進才能奏效。其中，課堂教學是素質教育的主渠道，而課堂教學的主導者――各科任課教師則是關系到素質教育優劣成敗的主力軍。由于教師的特殊身份、淵博的學識和學術成就，決定了教師對學生有一種其他人員無法比擬的信任感和影響力。教師為人師表、言傳身教、教書育人的教學活動，往往起到事半功倍的效果。只有我們每位任課教師都深刻認識自身的責任、自覺地充分發揮自身優勢和作用，素質教育才能在課堂教學中真正落實。

3．落實素質教育，課堂教學必須改革

(1)必須更新教育教學觀念，樹立新的教師觀、學生觀和教育觀。摒棄只要科研水平高就是好教師，教學好是沒水平的觀念；樹立教學科研相互促進，共同進取才是好教師的觀念；摒棄教師只管教書而育人是政工人員的事的觀念，樹立教書育人是教師天職的觀念；摒棄教書只是傳授知識的觀念，樹立以知識傳授為載體，知識、能力、素質并重的觀念；摒棄只有學習好，才是好學生的觀念，樹立德、智、體全面發展才是好學生的觀念。一名合格的教師要敬業愛生、耐住寂寞、勇于探索、堅持不懈，在素質教育的課堂上發揮聰明才智，在教書育人的舞臺上建功立業。

(2)必須優化課程設置。要擴展視野，面向世界、面向未來，圍繞培養高素質創新人才這個中心，不斷完善培養方案，構建科學合理的課程體系，減少陳舊過時的課程，增加課程的基礎性、綜合性、人文性和時代性。

(3)必須更新教學內容。要在篩選保留傳統經典基礎性的知識的同時緊緊跟上科技發展的步伐，增加新知識。把反映科技進步的新成果、新理論、新方法及時引入到教學中來，讓學生學到鮮活實用的新知識，掌握新本領，適應新需要。

(4)必須大力推進課堂教學方法的改革。改變充斥課堂教學中“填鴨式”、“滿堂灌”、教師一人唱“獨角戲”的現象。大力提倡“啟發式”、“探究式”、“師生互動式”等教學方法。教師要改變只重現知識本身的講授，忽視知識產生過程，忽視學生思維能力、創新能力培養，忽視學生良好品德熏陶的陳舊教學模式。著力激發學生學習興趣和求知欲望，著力激發學生樂學愛學，刻苦自學的內在驅動力，著力培養學生的獨立思考能力、批判性思維和良好品德。

(5)必須科學地運用先進教學技術手段。充分發揮優秀課程軟件和多媒體技術形象直觀和信息量大等優勢，提高課堂教學的生動性、趣味性、現場感和效率。需要強調指出的是，多媒體等現代教學技術手段只是一種輔教學工具，要特別注意電子教案和課程軟件的制作質量、適用對象和使用方式，防止泛用。

二、在“工程熱力學”課堂教學中實施素質教育的實踐

1．畫好一張藍圖――精心設計課堂教學

“凡事預則立，不預則廢”，要把素質教育真正融入課堂教學，我對“工程熱力學”課堂教學進行了精心設計，做到了課程全局在胸，每堂課具體步驟有序實施。這種設計包括“課堂教學設計框圖”和“工程熱力學課堂教學設計教案”兩部分。前者是課堂教學的總體思路和程序設計，后者是每一次課的具體實施方案。“課堂教學設計框圖”包括：前次課內容回顧與作業講評，本次課內容提出，本次課內容提要，核心知識點、重點、難點講授，知識點、能力點訓練(例題、提問、討論)，課堂總結，布置作業，本章知識結構框圖，下次課內容提示，填寫教學評估卡以及大、小循環反饋等內容。

課堂教學設計遵循如下三個原則：

(1)緊緊圍繞“工程熱力學”課程的基本概念和基本定律這個中心，通過教師講授與師生交流互動，讓學生掌握本課程最基本、最重要、最有用的鮮活知識，首先給學生打下能力與素質的知識基礎。課堂教學設計必須牢牢抓住知識傳授這一主線，帶動全局，使全面提高學生的素質的理想目標具備堅實的基礎。我們強調素質教育同樣必須重視知識傳授，“不能在倒洗澡水的時候把孩子一起倒掉”。我們反對的是知識中心主義，反對把讓學生“知道”作為教育的最高目標，不僅向學生傳授知識，而是教會獲得知識的方法，教會學生運用知識進行判斷性、創造性的思考，促進其全面充分自由的發展。

(2)深入挖掘工程熱力學科學理論的知識價值、能力訓練價值和素質培養價值，力爭做到知識、能力、素質三者并重與有機結合，相互滲透，共同施教，力爭使學生獲得真知、提高能力、升華人格。

(3)總體上要求整個課程達到傳授知識、培養能力和提高素質三維教學目標。具體到每一次課還要實事求是，并不苛求面面俱到，知識與能力或知識與品德可能只側重在二維目標，而不是都要達到三維目標。

2．施力于兩個著力點――愛國、創新

一個人才應具有的素質一般包括；思想品德素質、科學文化素質、專業素質、身體素質和心理素質五個方面，其核心是愛國主義和創新精神兩個方面。這也是課

堂素質教育應著力培養的兩種最基本、最重要的素質。本人講授的“工程熱力學”是自然科學知識基礎課，既不能講成脫離知識傳授的一般的創新理論課，更不能講成說教式的思想品德教育課。要特別講究方法，要特別注重效果。為此確定的原則是：潛移默化，潤物無聲，重在滲透，重在熏陶，適時適度，努力做到“好雨知時節，當春乃發生，隨風潛入夜，潤物細無聲”。

(1)培養學生愛國主義精神的具體做法是：

在緒論課中，通過熱能利用在整個能源利用中地位的闡述使學生認識研究熱能利用和學習工程熱力學的重要性，向學生進行愛課程、愛專業的教育；通過對我國能源利用現狀的分析增強學生對我國能源的憂患意識和責任意識，激發學生為解決我國能源問題而努力學習的愛國熱情。

在講授熱力循環等章節時，通過國內外熱能動力設備循環熱效率的對比，讓學生了解我國用能效率低下、環境污染嚴重的現實，激勵學生為改變落后現狀，趕超世界先進水平，為國爭光的雄心壯志。激發學生們為中華民族崛起而發憤讀書的愛國情懷。

(2)培養學生創新精神的具體做法是：

緊密結合教學內容，注重對學生進行發散思維、逆向思維、批判性思維的培養。例如在講如何提高循環熱效率時，首先從數學上分析，提高熱效率集中體現在狀態坐標圖上循環封閉線內的面積越大越好，則必須從這個面積出發向上下左右四周擴展開來才能達到。從基本蒸汽動力循環――朗肯循環開始向上可從提高初溫、初壓入手；向下可從降低背壓，減少循環熱損失起步；向左可引出抽汽回熱循環；向右可引出再熱循環。通過這樣的講解，學生不僅掌握了蒸汽動力循環的全貌及內在聯系，而且也受到發散性思維的訓練和培養。又如在講范德瓦爾狀態方程時，著重分析范德瓦爾如何從逆向思維出發，從原來的理想氣體模型不考慮分子自身體積、不考慮分子間作用力到反其道而行之，考慮分子自身體積、考慮分子間作用力，從而建立起范德瓦爾實際氣體狀態方程，開創了實際氣體狀態方程研究的先河，使范德瓦爾摘取了諾貝爾獎的桂冠。這樣的講解，使學生受到了逆向性思維的啟發和勇攀科學高峰的教育。

緊密結合熱力學基本概念，基本定律，適當介紹熱力學發展史和科學家的生平軼事，借此讓學生們了解科學理論的創新方法以及滲透于其中的科學家的科學精神。并進而引伸我們從中應獲得的創新方法的啟示、科學精神的熏陶以及人生感悟。

緊密結合熱力學中尚未解決的理論問題和實際問題，引導學生們來思考、研究和創新。我常常向同學們講任何真理都是相對真理，同樣，我講授的熱力學理論知識，也只不過是真理長河中的一段溪流，而不是熱力學的終極真理。這好比一個完整長句子中間停頓的逗號而不是句子最后的句號。熱力學理論盡管是一門比較古老、比較完善的學科，但是它也在不斷發展進化之中。從縱向來說，從可逆過程熱力學到不可逆過程熱力學，從線性不可逆過程熱力學到非線性不可逆過程熱力學乃至到耗散結構理論；從橫向來說，從理論熱力學到工程熱力學、化學熱力學、生命熱力學等等。基于這種認識，我講課的時候，總是實事求是地講到某種“逗號”的程度，而不總是講到“句號”完結，力爭講到“問號”的程度，講出問題來。我體會，一個會講課的老師講的課，不只是要讓學生學得有趣、有用、還要有疑有思，這個思就是要培養學生思維能力，特別是批判性思維能力。

我經常給同學們列舉熱力學中尚未解決的難題：如微觀可逆性與宏觀不可逆性的矛盾問題、平衡狀態的局限性問題、普適精確狀態方程的研究問題，熱動裝置中能量利用率最有效提高的途徑問題、傳統能量利用方式與環境相容問題以及參數直接測量儀器研制問題，等等。我列出上述問題的目的在于讓同學們認識到熱力學本身的不完整，有很多難題等待我們去解決，讓同學們破除對真理的神秘感，給學生留下足夠的獨立思考空間，誘導和觸發學生的創造沖動，讓學生們大膽去質疑、探究、想象、發明和創造，去攀登科學高峰。

3．抓住三個環節

(1)了解學生，因材施教。老師只有真正了解學生，才能因材施教，收到好的效果，我采用三個具體作法：

①通過《學生情況調查表》了解每一個學生的全面狀況。解掌握學生的家庭背景，學習經歷，接受能力，學習現狀，專業思想，特長愛好與不足，人生志向與理想，便于老師有的放矢的組織教學活動，真正做到因材施教，幫助每個學生更好地成長成才。對于學習基礎差、生活困難的學生，給予更多的關心和幫助。

②通過每次課后讓學生填寫《工程熱力學課堂教學評估卡》，了解教與學的情況。為節省學生填卡時間，評估卡只調查三個方面情況：a．在今天課堂上，你學到的最重要的東西是什么(包括知識、能力、素質)?b．你心里仍舊存在的最大問題是什么?c．我今天的講授中最模糊的是什么?通過評估卡我既可及時改進自己的教學工作，又能及時了解學生思想動態。三年來我收上來的教學評估卡有三千多張，對改進我的教學幫助很大。

③與每個學生談心，努力走進學生心里，做學生的益友良師。我不僅努力做到育人寓教書之中，我還努力做到師愛于課堂內外。我堅持與每個學生促膝談心，真誠地與學生交流，談學習、談理想、談生活……并且在談心中不失時機地對學生加以引導和點撥。

第6篇：工程熱力學發展范文

論文摘要：分析《工程熱力學》的教學實踐中采用多媒體技術的必要性，探討多媒體教學內容的選擇、課件的制作、多媒體放映以及多謀體教學中應注意的問題。提出課堂教學應在傳統教學方式的基礎上合理地應用多媒體技術，提高教學質量。

工程熱力學是熱能與動力工程專業和建筑環境與設備工程專業的重要專業基礎課，同時也是油氣儲運工程、化工機械過程與裝備和石油加工等專業的選修課。它是一門從工程實際出發來論述熱能與機械能相互轉換規律及其應用的基礎性課程。課程的特點是理論性強、概念抽象、公式圖表繁多、熱力過程變化復雜以及熱力循環的表示和分析困難。

多媒體技術是文本、圖像、動畫、聲音等運載信息的媒體結合體，以圖文并茂的形式為工程熱力學教學提供了多樣化、多視角、立體化的教學信息空間。在工程熱力學的課堂教學中，合理、適當的采用多媒體技術，不僅充實了教學內容，而且使課堂教學更加生動形象，提高了教學質量，教學效果良好吼

一、多媒體教學的必要性

工程熱力學課程的基本理論應用部分涉及許多圖片、圖形，內容圍繞工作原理圖、系統循環圖展開，傳統的板書教學需占大量的課堂時間手工繪制，效果不太理想，如果利用計算機制作成多媒體課件，集光、形、色于一體，形象直觀、內容生動，可以使視覺和聽覺同時發揮作用，增加課堂授課的生動性，激發學生學習的興趣，有利于學生認知能力的開發和對教學內容的理解。

〔一)及時更新教學內容。多媒體輔助教學，可以節約板書時間，有效地拓寬教學空間，在有限的時間內提供更多信息量，使教師有更多的時間進行重點、難點知識的講解。現代科學技術發展迅速，日新月異，而部分教材內容不可能及時更新，在課件制作中可補充大量最新技術資料，不僅解決教材內容相對滯后的問題，而且可引薦專業發展的前沿信息，拓展學生的視野。

(二)完善傳統教學手段。多媒體將傳統教學手段難以表達的內容和難以觀察到的微觀熱現象通過文字、圖像、聲音和動畫等形式生動的表現出來，加深了學生對知識的理解，激發了學習興趣和學習主動能動性。另外多媒體可通過字體的縮放、顏色的變化或明暗交替以及動態出現等方式來強調重點，使學生印象深刻，更容易記住這些知識點。

(三)增強學生感性認識。工程熱力學中有許多抽象的概念和過程，如孤立系統、平衡狀態、壓縮過程、水蒸汽定壓發生過程等。僅通過書本上的概念和簡單的插圖來講述或通過學生的想象來理解、掌握這些知識點是非常困難的，而借助多媒體技術就能使這些問題迎刃而解。多媒體課件支持FLASH動畫}WMV，AVI視頻等播放插件。如在講解內燃機結構和原理時，采用FLASH制作簡單的動畫來演示汽車內燃機的工作過程，學生在動畫中能非常直觀地看到內燃機的吸氣、壓縮、燃燒和排氣，再配合P-V圖畫出熱力過程，看起來一目了然，有利于學生對過程的理解和掌握，進而分析不同的壓縮過程所需功耗的不同。同時結合一些有趣的思考題。如:為何給球打氣時用濕布裹住氣筒外壁能節省體力?汽車油門是控制油量還是空氣量?這樣既能有效鞏固壓縮機省功原理，又與現實生活緊密聯系，極大的激發了學生的學習興趣。

二、多媒體教學內容的選擇

國內各類院校能源動力類專業基本都開設了工程熱力學課程，但可供課程使用的優良教材數量有限，且教材更新較慢，特別是工程背景和應用方面的知識較為匾乏。為此，首先應根據各高校學科專業特色，選擇合適的教材和參考書，為多媒體課件制作提供最基本的知識體系保障。其次各專業知識是相通的，但側重點不一樣，應補充介紹同一概念在不同工程運用背景下的區別和聯系，讓學生能更好的理解基本概念做到融會貫通。比如，熱力學能是工質的內部儲存能，是溫度和比容的函數。工程流體力學課程中，認為液體流動中溫度和比容為常數，所以熱力學能不變，研究中可以忽略。而工程熱力學研究中，熱力學能是重要的狀態參數，不能忽略其變化。最后要結合專業特色，拓展工程實踐知識，開展相關工程應用專題講座，避免計算時出現手提吹風機功率在60KW以上，甚至達363KW，而汽輪機噴管出口速度只有十幾米每秒的低級常識性錯誤。

三、多媒體課件制作應注意的問題

多媒體電子教案存在直觀、形象、生動、圖形圖像功能強大、易于展示最新科研成果、教學信息量大、學生易于復習等優點，但同時存在單幅信息量少、幅間信息不連貫、前后呼應不夠、學生思維不易跟上等問題。在制作時應該揚長避短處理好以下幾點問題。

(一)多媒體模板的制作。多媒體課件需合理照顧章節間的關系，但每張幻燈片的空間有限，難以有效發揮“標題”和“正文”的相互呼應。合理制作多媒體模板，是增加課件內容邏輯性和關聯性的重要保證。為此，應根據教學大綱內容制作本章節教學內容的主題目錄，教學時采用超鏈接的方式打開。其次建議每張幻燈片分成三個區域:標題區、正文區和腳注區，并用橫線嚴格區分，做成統一的模板。在標題區右上角，角注本章標題，而在標題區中央插人本節標題。正文第一行插入本節幻燈片主要內容標題，與正文呼應，使信息盡量連貫。腳注區可插人授課日期，頁碼等輔助信息，保證每頁幻燈片的完整性。最后，應制作復習提綱，與首頁主題目錄提綱和正文重點內容呼應。

(二)文字內容的確定。工程熱力學作為一門技術基礎課程，基本概念、基本原理、基本方法是要求學生掌握的重點，需要通過大量的文字來進行表述，因而課件上的文字內容不可避免要占有較大篇幅。需要特別注意的是切忌將大量教材內容原文照搬到課件上，授課時照本宣科。文字內容的確定必須經過反復推敲、歸納和總結，將核心內容提煉出來，完整的表述則通過授課或與同學之間的討論來完善。古人云:文章千古事，得失寸心知。幻燈片制作也是一樣，一定要精益求精。建議每張幻燈片不超過四段文字，每段文字不超過兩行。在需要特別強調的地方如前提條件和重要結論要點，用特殊強化處理標注，如PPT自帶的紅色五角星符號。當然對于課程中一些經典的概念和原理如孤立系統嫡增原理等建議給出原文，讓學生根據自己的理解提煉或用自己的言語表述，以加強對概念或原理的理解，同時培養學生的邏輯思維能力。

(三)圖像的選擇與處理。多媒體課件的優勢就是圖片功能強大，需要充分發揮。應選擇既反映工程實際又具有較高清晰度和對比度的優良圖片，這樣才不會出現投影放大后的圖像失真的問題，這一點需嚴格遵循寧缺勿濫的原則。對于原理性圖，如果直接采用軟件從書本上復制粘貼由于涉及圖像格式轉化會導致圖像像素丟失，圖像失真，建議利用PPT自帶的畫圖工具繪制，這樣既可以對圖像中各類曲線實現不同顏色、線條標記，又可以在播放時實現分層逐級播放。另外結合PPT動畫播放功能里的“擦除”效果，可實現曲線的動態繪制過程，利于學生理解和掌握熱力過程曲線。比如，理想氣體幾種基本熱力過程在P-V圖上同時出現時曲線煩亂，各區間物理意義復雜易混淆。采用上述方法可以得到很好的解決。

(四)多媒體課件的放映。在課件放映時，文字的出現應設為逐行或逐字播放，讓學生有時間記筆記和思考，不宜像放電影一樣整屏播出，此時內容繁多，眉毛連著胡子，學生分不清主次，很容易走神，更談不上理解和掌握。

作者的體會是應根據講解的思路和過程，逐級播放。特別是涉及公式推導時，應模擬黑板推導的過程，逐步或分塊出現。當然，這也會造成教師頻繁使用電腦，影響教師講解和學生思考的連貫性。建議使用多功能激光筆，實現遠程控制幻燈片播放。這樣教師一方面不用局限于講臺上，活動空間得到大大解放，另一方面也可以到講臺下加強與學生的近距離互動討論，有效維護課堂記錄。

四、多媒體教學中需注意的問題

效果優良的多媒體教學也存在學生視覺疲勞問題，這與黑板教學相比是一個固有缺陷。據贛南醫學院的一份調查數據顯示。大學生在課堂上被多媒體教學光照時間太長，學生連續2個課時接受多媒體教學，約22%產生輕度視覺疲勞，連續4個課時，輕度視覺疲勞則高達61%。可見，培養一支高素質多媒體教學課件制作隊伍，是消除學生視覺疲勞和提高教學質量的關鍵。積極參加多媒體教學課件制作學習班，學習適用于大學生最佳課件制作視覺效果的理論與方法，制定多媒體教學課件制作視覺審美的基本要素、基本規范和基本參數。

同時多媒體授課時光線較暗，如果課堂授課時教師只是點點鼠標，學生瞪大雙眼看，相互之間缺乏交流，學生容易昏昏欲睡。因此教師不能只站在講臺前一字不差地朗讀講課，應當隨時觀察學生聽課的精神狀態，適當地走到屏幕前指點內容，或者豐富教師自身的面部表情和肢體語言，利用提問、現場討論等互動交流以活躍課堂氣氛與調動學生學習積極性。

此外，使用多媒體教學的同時要合理的利用板書。聲像俱佳的課件相比于傳統的板書，雖然能夠給學生更直觀的感受，但稍縱即逝的課件來得快，去得也快，很難給學生留下深刻印象。對于一些重要的公式和圖表，要結合板書推導和繪制。板書是課堂教學的重要輔助手段。

第7篇：工程熱力學發展范文

關鍵詞：實物模型；科學史；綜合能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）06-0223-02

作為建筑環境與能源應用及相關專業的一門重要的專業基礎課，《工程熱力學》的任務是使學生了解熱能與機械能在相互轉換過程中的特點和規律，掌握不同工質和不同過程的分析方法，為后續的《暖通空調》、《制冷技術》和《建筑環境》等專業課程在基礎理論、基本知識和基本技能方面打下堅實基礎。《工程熱力學》這門課程的重要性是不言而喻的，但是鑒于傳統教學方法的一些弊端，比如以板書或多媒體授課為主，將課程內容以定論的形式展現給學生，使得學生學習興趣不高；課后作業和期末考試以理論考察為主，注重理論分析和解題技巧，卻忽視了動手能力和綜合能力的培養，最終未能達到良好的教學效果。每個學期都有不少同學未能通過考試，即便是那些通過考試的部分同學，在后續課程學習中也發覺自己并未達到應有的專業基礎知識和技能的要求。為了克服上述問題，進一步提高《工程熱力學》的教學效果，本文提出如下三點教改舉措。

一、課堂教學“動起來”，實物模型進課堂

目前數字投影儀應用很普及，課堂播放多媒體課件（PPT）已成為一些課程的主要教學手段。雖然在PPT上可以播放一些非常形象的圖片和頻，但由于它們終究不是實物，總有一層隔膜存在于學生的認知過程中。再加上現在智能手機的普及，網絡視頻的泛濫，學生已經對二維的電子視覺信息產生了審美疲勞，使得PPT上面的內容已經無法給學生帶來新鮮感，進而激不起學習興趣。甚至有些學生對于教師一味地在課堂上播放PPT產生了反感，他們覺得既然是這樣，那么課堂學習和自己看網絡視頻教學又有什么差別呢？始終找不到那種工程科學的“硬感覺”。

這個時候，如果能把一些精巧的實物模型帶到課堂來，反倒會給學生耳目一新的感覺。在講解熱能與機械能相互轉換的時候，筆者就把一個小巧的斯特林熱機模型帶到課堂來。先往燃料瓶里倒上酒精，然后點燃，將斯特林的熱缸加熱。剛開始的時候，熱機沒有轉動，撥動飛輪，熱機轉了幾下，又停了。但僅過了片刻，再次撥動飛輪，熱機就持續地動了起來，直到燃料燃盡，熱機才停了下來。這一演示過程，讓學生驚訝極了，也極大地激起了他們的好奇心和求知欲。對于他們中的大多數來說，這樣的熱機模型都是第一次見到。有了這一實物模型作為學生的認知輔助工具，他們瞬間就建立了熱能（酒精燃燒）和機械能（飛輪轉動）的直觀概念。這種效果遠比在課本上或PPT上觀看傳統熱機圖片要好的多。

當然，在展示實物模型時，也要給予學生必要的啟發與輔導，不是簡單地讓學生“看熱鬧”，而是要帶著問題去看，除了要了解模型的結構和功能，更要對模型背后的機理進行思考。比如演示斯特林熱機的時候，就可以啟發學生對如下幾個問題進行思考：（1）可否不要熱源做功？（2）為何需要兩個熱源，能否不要低溫熱源？（3）酒精釋放的熱能能否全部轉換成飛輪的機械能？（4）如果不能的話？都消耗在哪里？哪些可以消除？哪些無法消除？（5）可以通過什么途徑提高效率？（6）熱機效率有沒有極限。通過對這些問題進行討論，可以得出一系列答案，也許這些答案不盡相同，也沒有課本上的結論那么嚴密，但它們是學生自己通過觀察和思考得到的結論，這樣的教學效果要遠遠好于被動地接受和記憶。

二、教學科研“串起來”，本科生也可以做科研

與小學和中學不同，大學有著傳授和開拓人類知識新領域的雙重義務，培養人才和出研究成果是大學的雙重職能。教學和科研的結合，也已被大多數人所理解。然而，現在也存在很多誤解，那就是普遍認為對于本科教學來說，還是以知識傳授為主，進行科學研究那是研究生或者是大學教師的事情。本科生的專業基礎還未建立，怎么能夠進行研究呢？即便是本科生可以搞一些小的發明創造，那也和專業基礎課關系不大，意義不大。

然而實踐證明，鼓勵和引導正在學習《工程熱力學》的大二本科生積極參與科學研究，有助于本科生自學能力、創新能力和組織能力的大大提升。而且，與其他課程不同，《工程熱力學》課程內容本身就有著極強的工程應用背景，這樣也就更方便學生依托本課程專業知識進行選題和研究。近幾年來，筆者先后指導了十幾個本科生科研小組，開展了諸如：斯特林熱機模型、半導體制冷小冰箱、太陽能樹、溫濕度智能監測與控制等方面的研究。總結來看，參與科研項目的本科生們在科研能力提升的同時，對理論知識學習的興趣和渴求更加強烈了，因為他們真切感受到了專業基礎知識的重要性，不再覺得課本知識是無用的一堆公式和符號了，這樣一來，他們比那些未參加科研項目的同學的課程成績普遍要高一些。

此外，大學生參加科研項目，也有利于培養堅強的意志和遇事想辦法的良好態度，這一點對于當代的大學生來說尤為重要。隨著國民經濟的快速發展，這一代大學生的生活條件和學習條件一直都是處于很優越的狀態，或者說他們在物質上早已不再匱乏，欠缺的倒是吃苦精神和應對挫折的能力。本科生參加科研活動，能夠體驗到科研成果來之不易，從中磨煉了意志，學會了如何應對挫折。這些都將是學生在今后的學習和工作中，乃至人生發展過程中所需要具備的品質，也是單純的課堂教學無法給予的。

三、教材與科普書籍“銜起來”，科學史促進課堂教學

智能手機的普及，網絡游戲的風靡，使得大部分學生在網上花費的時間越來越多，僅剩的一點時間，又要做作業，又要參加社團活動，最后導致的結果就是無暇讀書，也不愛讀書。書讀得少，對專業課程的直接影響就是，要么學習興趣不大，只要能夠及格通過就萬事大吉；要么只為了追求高分數以方便出國和考研，終究不會對知識本身產生一種敬畏和熱愛。

那么如何引導學生進行閱讀，同時又促進課堂教學呢？一個比較切實可行的方法就是引導他們去讀一些科普的書籍，比如熱力學史，熱力學科學家和發明家的傳記，等等。于祿等所著的《邊緣奇跡：相變和臨界現象》、馮端等所著的《溯源探幽：熵的世界》、武際可所著《力學史》、閻康年所著《熱力學史》，以及卡羅?切爾齊納尼所著的《玻爾茲曼：篤信原子的人》，都是集知識與歷史于一體，藝術性、思想性及科學精神并重的優秀科普著作，也是筆者要求學生進行課外閱讀并遞交讀書報告的作品。通過溫習科學史的方法來學習熱力學，學生發現自己的學習過程不再枯燥無味，而是變得有趣極了。學習興趣提高了，教學效果自然上來了。

此外，但凡學習過或了解熱力學的人，無不為其中的一些基本概念所困擾。其中“熵”就是一個極其重要的物理量，但又以其難懂而聞名于世。如果學生能夠了解“熵”這一概念的產生歷史，就不會對其輕易放棄了。克勞修斯于1865年首先引入了“熵”這一概念，用來定量地闡明熱力學第二定律。他從明確地表述第二定律到正式引入“熵”的概念，足足經歷了15個春秋。克勞修斯本人也說過：“在頭腦中掌握第二定律要比第一定律困難得多。”一個基本概念，需要花費一個科學家15年的時光才得以完整建立，從這個角度來講，如果學生能有前輩科學家努力程度的百分之一，那么學習和理解基本概念肯定是不存在什么困難的，這也是提倡閱讀科學史的意義所在。

總而言之，“教學有法”，但“法無定法”。也許最好的方法就是那些最能契合課程特點，最能激起學習興趣，最能觸動學生心坎，最能兼顧到學生當前學習和長遠發展的方法。找到這樣的方法，需要探索，需要反思，更需要在教學實踐中不斷改善和提高，是我們教師和學生共同努力的方向。

參考文獻：

[1]孫紹蓉.高等教育方法概論[M].上海：華東師范大學出版社，2002.

第8篇：工程熱力學發展范文

【關鍵詞】 工程管理 耗散結構 熵增加 隨機漲落 動力學過程

現代生物、物理學家認為，生命體所特有的新陳代謝功能，決定了它是一種“耗散結構”。生命體的這一獨特的開放性設計，使得這種開放系統能夠不斷地時刻從環境中吸取著“低熵”或“負熵”物質和能量，用以平衡生命系統自身內部生命物質有序化演化過程所不可逆轉的“熵產生”。通過生命體自身內部所具有的“非線性的動力學過程”，將這些“低熵”或“負熵”物質和能量轉化為“高熵”狀態的物質和能量后排出體外，從而在宏觀上維持了生命體自身生存和發展的有序結構。生命體宏觀所具有的復雜的運動形式決定于組成它的大量的生命微觀物質的運動狀態。客觀物質世界中“生”的存在不再以任何形式的僥幸為基礎，而是以具有生命現象的客觀事物不斷適應其外界周圍環境以及與外界周圍環境相適應的該客觀事物自身內部的“動力學過程”為前提。

二十世紀四十年代，比利時物理學家普里高津（Ilya·Prigogine 1917—2002）通過對熱力學狀態函數“熵”的進一步研究，在建立了“熵”與熱力學系統內在的不可逆性的關系后，通過對開放性的“熱力學系統”與外界環境進行物質和能量交換的運作機理的實驗考察和理論研究，初步建立起了關于“熵流”、“熵增加”的概念。在普里高津看來，對于一個開放性的“熱力學系統”，它的“熵”的變化是由兩部分組成的，一部分是由系統同該系統外界環境所進行的物質和能量的交換而帶來的“熵”的變化，稱為“熵流”；另一部分則是由于系統內部不可逆過程的存在所產生的“熵”，稱為“熵產生”。由此看來，對于一個開放性的、其內部具有不可逆過程的“熱力學系統”，其系統自身內部的不可逆過程的“熵”產生總是大于零的，這都是由于熱力學系統內部大量的微觀物質作熱運動不可逆過程的不斷走向無序所決定的，而對于系統與外界進行物質和能量交換所產生的“熵流”卻沒有一個確定的“正”與“負”之分。因此對于一個開放性的“熱力學系統”來說，其宏觀的“熵”值取“正”還是取“負”，則要看該系統與外界環境進行物質和能量交換的狀況而定。在系統與外界環境進行物質和能量交換的過程中，從外界環境中獲取大量的“負熵”或“低熵”物質與能量時，宏觀上則部分地與其自身內部的“熵增加”進行著部分有效“中和”。因而，系統宏觀上的“熵”值是這兩種“熵”值“中和”后的宏觀效果。當這種宏觀效果為“負熵”或“低熵”時則該系統表現為一種較為有序的運動狀態。反之，則該系統在宏觀上表現為一種較為無序的運動狀態。由此看來，一個開放的“熱力學系統”是系統產生有序的基本前提。在“耗散結構理論”看來，作為一個現實存在的“熱力學系統”必須是一個開放性的宏觀系統，這是該系統同外界周圍環境進行物質和能量交換的重要前提，從而才能使該系統從外部周圍環境中獲取系統所需要的有效的“負熵”或“低熵”資源，保證該系統正常的運作程序的展開。其次，系統必須是一個由大量微量元素組成的非線性系統，并且系統是處在遠離平衡態的非平衡結構系統（即非線性的非平衡系統）；系統內部具有著不可逆的動力學過程；第三，系統在非平衡定態“失穩”后，將面臨著來自系統內部和外界環境系統中的各種形式的“漲落”的影響，使得該系統有可能由于各種“隨機漲落”的出現，而相應地產生出新的非平衡定態，即該系統這時候所處在的“第一分支點”上。這些非平衡定態保持著并放大了“隨機漲落”所具有的時空特性，形成了不同于原有狀態的新的時間空間結構與新的動力學過程。對于這種不同于原狀態的動力學過程的新的時空結構，當外界環境控制條件變化到某一程度，它又能消除這一“隨機漲落”而形成相對穩定結構。隨著外界周圍環境條件的進一步變化，系統結構還會反過來影響該系統內部的不可逆過程，從而又使得系統面臨著新的“分支點”的選擇……。如此循環往復，系統在功能、結構、“漲落”的相互作用中，便不斷從一般“分支”發展到“二級分支”，直至更高級的“分支”狀態，實現了從無序到有序、從以往某種程度的有序發展到更高級的有序狀態的進化過程。在這種進化過程中，來自系統內部和系統外界周圍環境的各種形式的“隨機漲落”、外部環境的“控制參數”以及該系統內部的動力學過程（包括系統自身內部存在的“自我催化”與系統“反饋機制”等），決定了一個處在“遠離平衡態”的開放性的非線性系統的最終演化方向。

工程有序化管理系統同樣面臨著從低級有序到更高級有序的發展過程。首先，工程有序化管理系統是一個開放性的非線性系統，其內部含有大量由人、財、物等諸多因素構成的微觀元素。該系統在與周圍外部環境不時地進行著大量物資與能源的交換的同時，也進行著大量信息資源等的互通，用以維持系統的宏觀生存。所謂信息，是指關于事物運動的狀態和規律的表征，是關于事物運動的知識。信息就是用符號、信號或消息所包含的內容，來消除對客觀事物認識的不確定性。由于信息是事物的運動狀態和規律的表征，因而信息就是“負熵”或“反熵”，是系統有序性和組織化程度的表征。其次，工程管理系統經常受到來自系統自身內部和外部各種因素的“擾動”（干擾或突發事件的影響），即系統內外時常存在著各種形式的“漲落”。在整個工程管理過程中，系統“負熵”資源系統的有效運作、系統抗衡來自系統自身內部散漫與各環節的“輜重”惰性，即抵抗該系統自身“不可逆熱力學過程”，都需要其自身完善的、積極的、競爭向上的“動力學過程（機制）”與之相作用，反映在管理系統中就自身運作的自律性或規范性，從而抑制或減少上述管理系統運作過程中宏觀無序的“膨脹”狀態（即時刻存在的“熵增加”）。從而保證整個系統的正常生存。這其中體現諸多“負熵”資源的內容包括了有效人力資源的動態運作、管理系統外部環境廣義范疇的信息資源流的高效流程、與該工程管理系統有關的各種能源與物資以及管理系統自身內部有效分配和疏導“負熵流”的硬件系統（平臺）等等，這些都需要圍繞整個工程管理系統進行量身設計，并在自身發展的演化過程中不斷修正與完善這一科學設計，最終實現其中各諸多子系統的彼此相互依存的前提。達到宏觀上有效抑制整個系統宏觀狀態的“不可逆過程”，即“熵增加”的日漸無序的狀態。第三，來自管理系統內部及其周邊環境中各種形式的自我激勵機制、思想火花、適合本系統的約束規范和行為準則等、互動學習與教訓總結以及實際運作中的特殊案例與對突發問題的處理等等，就構成了該宏觀管理系統的“漲落”機制。系統內外出現的這樣或那樣的“隨機漲落”非但需要引起重視，而且更加需要由完備的機制或制度進行切實的保護和梳理，系統進一步的自我提升也就有了良好的物質基礎。另外，新的更為科學的設想與陳規的慣性理念的并存與競爭，則構成了系統“不穩定模”與“穩定模”相互競爭的局面。整個系統的宏觀運作走向決定于其中占主導因素的競爭結果與發展方向。系統在有效“隨機漲落”的作用下，一旦競爭出超出該行業以往較低效的運作模式而發展成代表行業更新高效的程式或標準，該管理系統就開始步入較高級別的“分支”階段，也即相應呈現出高于前一階段或同行某一時期的、適合本管理系統的較高效的運作機制，在此基礎上，該工程管理系統的運作狀態將逐漸沿著這條演化路線逐漸地發展下去，就有可能在不遠的將來進入“二級分支”直至更高級別的演化狀態，到那時，整個工程管理系統也就進入了較強實力的發展狀態，在較高運作層級的基礎上，有可能產生出適合本系統的更高效率的機制、規范甚至標準。此時，整個宏觀管管理系統的所有內部各子系統的配置狀態也達到了較為科學合理的最佳配置，其中各諸多子系統的運作狀態都將圍繞使整個宏觀系統“熵增加”逐漸減少這個目標展開，系統效率的最大化也就體現出來。

因此，就整個工程管理系統而言，系統內部各子系統的科學確立和運作狀態，無疑都要以相對應的其外部各子系統環境資源的有效性為前提，這些環境資源須含有某一子系統賴以為生存的“負熵流”，否則非但這一“環境資源”（某一子系統）就需要進行科學完善或沒有存在的必要，而且相對于該“環境資源”的子系統的存在的科學性就值得質疑。如若不是這樣去設計宏觀管理系統的每一個子系統（諸多環節），非但不會給整個工程管理營造宏觀“熵產生”減少的可能，還會滋生更多的“熵增加”（無序）。工程管理系統的宏觀可控性就要受制于系自身內部不斷日漸放大的“熵增加”，直至整個系統的宏觀熵達到無窮大為止（系統消亡或倒閉狀態）。現實社會中諸如此類的“形同虛設”的系統，其最終演化的結果就是如此。從此可以看出，抑制一切形式的“熵增加”、營造多樣化形式的“隨機漲落”產生的平臺（機制）、有效疏導“序參量”向著宏觀系統更高級狀態演化的時空，正確對待該系統自身內部諸多子系統的科學設計與其外部各子系統構成的環境體系相互協調與適應，合理梳理“負熵流”的體量與本系統的相互契合性、完備各諸子系統相應的應急預案（保護積極的“不穩定模”）、最大限度地減少“負熵流”的自我無效地消耗，是我們當今工程管理系統需要亟待解決的當務之急。

參考文獻：

[1]（比利時）普里戈金著.譯者：曾慶宏，嚴士健，馬本，沈小峰.《從存在到演化》.

[2]（比利時）普里戈金著.《我的科學生活》.陜西科學技術出版社，1982年版

[3]（比利時）普里戈金著.《結構、耗散和生命》.陜西科學技術出版社，1982年版

[4]（比利時）普里戈金著.《復雜性的進化和自然界的定律》.陜西科學技術出版社，1982年版.

第9篇：工程熱力學發展范文

[關鍵詞]Wiki 同儕輔助學 網絡學習

[中圖分類號] G434 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）16-0137-02

進入21世紀以來，教育信息化的浪潮席卷全球。麻省理工學院（MIT）建立了開放課件（OCW）網站，耶魯公開課、可汗學院、TED教育視頻等大量優質教學資源不斷涌現。特別是2012年以來，出現了MOOC（慕課）大規模在線開放課程，在全世界開始流行，成千上萬人一起學習同一門課程。大學雖然仍保持課堂授課的傳統模式，但隨著網絡技術、多媒體教學手段的引入，教學模式和學習模式都在發生著巨大的變化。

一、概述

同儕輔助學習（Peer Learning）作為一種互助成長的學習模式，最初多用于教師專業發展領域，后來推廣到程度較佳的學生來協助需要學習支持的同學，以分擔并協助教師進行教學活動，同儕指導的人可以是同學，也可以是其他學生。美國加州大學伯克利分校成立了“學生學習中心”，選拔學業成績優異的本科生，與學習困難學生組成6到8人的同儕社群，提供專業知識與學習方法的指導。

Wiki是一個基于網絡的開放超文本系統，由沃德?坎寧安于1995年首先開發。它允許多用戶添加、刪除、編輯所有的內容，選擇適合團隊協作的創作方式。著名的維基百科目前共有幾百萬個詞條，已經成為“人民的百科全書”。Wiki作為一種簡便的網絡知識管理系統，受到廣大教師的關注，并逐步應用于教學過程中。Wiki系統由于其簡便開放且易于管理的特點、多人協作的運行模式，可以幫助師生共享某個領域的知識，更適宜用于專業課程的教學過程。

熱學是本科物理學專業必修的一門重要的專業基礎課程，主要闡述熱現象的相關理論及應用，是學生進一步學習原子物理學、熱力學和統計物理學、固體物理等后續課程的基礎。但是長期以來，其主要教學內容來源于20世紀以前科學技術發展的巨大成就，對于現代科技發展與交叉學科應用很少涉及，對于熱現象在工程、能源等方面的介紹非常缺乏。所以，熱學課程必須開展教學改革，在經典精華的基礎上，將高科技中的新理論和新成果加入教學內容中。

二、整合教學內容，搭建Wiki平臺，構建同儕學習群體

當前高校教學改革的趨勢是增加專業課程的門數，適當減少課程的學時，增加選修課，減少必修課。課程的學時由48學時減為32學時。在國內經典熱學教材的基礎上，借鑒了美國經典工程熱力學教材（Fundamentals of engineering thermodynamics）的內容，將教學內容設定為六個模塊：緒論基礎概念；熱力學系統的平衡態及狀態方程；熱力學第一定律；熱力學第二定律；熵；氣體動理論基礎。引入部分傳熱學、工程熱物理教材中的工程應用案例，以及大爆炸理論、能源問題、新材料等科技前沿進展，能夠拓寬學生知識面，增加學習興趣。

在測試了MediaWiki、DokuWiki、HDwiki等多個常用的Wiki平臺后，選用了對中文支持良好的Hdwiki平臺。它采用PHP和MySQL數據庫系統，其內置編輯器支持所見即所得，錄入編輯非常方便，對于視頻、圖片等多媒體素材支持良好，并且申請了獨立域名，將網站置于獨立服務供應商提供的網絡空間，方便快捷且安全可靠。Wiki平臺架設完畢后，教師根據熱學課程教學內容的結構，設立了網站內容框架，共建立了6個一級目錄，30個二級目錄。

在教師的引導下，學生自愿分成每組6-8人的同儕學習小組，每組推選一個同儕課輔助理（Peer Tutoring）。組內成員共同學習、討論，解決課程學習過程中的問題，并將本組的學習成果以詞條的形成于Wiki平臺。此外，選聘兩名應用物理學專業的高年級學生，承擔Wiki平臺詞條內容的審核和修訂工作。此外，學習小組也可以邀請高年級助理同學參與學習小組的學習過程。

三、基于Wiki的同儕輔助學習模式的實踐：以“熱力學第一定律”為例

筆者在2012級、2013級應用物理學本科生的熱學課程中開展教學實踐，其流程可以分為三個階段。

（一）任務分配階段

在本章課程開始之間，在Wiki平臺“熱力學第一定律”目錄下，建立了5個二級目錄：1.熱力學過程和準靜態過程；）2.熱力學第一定律；3.熱力學第一定律在物體性質討論中的應用；4.熱力學第一定律對理想氣體的應用；5.循環過程和卡諾循環。隨后教師又創建了“第一類永動機”、“準靜態過程”、“等體過程”、“等壓過程”、“熱機效率”、“制冷系數”等多個詞條，并且設置為“待完善詞條”，于Wiki網站的首頁，并以學習任務的形式分發給各學習小組。

（二）學習進行階段

學生通過在課堂上聆聽教師的講座，小組討論，課后查閱資料等方式進行學習。小組同學通過交流共享資料，討論分析后得出結論，完成本組的學習任務。最后將本組的學習成果以詞條的形式在Wiki平臺上。

（三）學習反饋評價階段

學生在學習的過程中，可以隨時訪問Wiki網站，瀏覽其他同學的詞條內容，與自己所掌握的知識內容進行比較。當發現詞條內容中的錯誤時，可以進行修改，或者添加相應的內容來進行完善。Wiki平臺會保存該詞條被修改過程中的每一個版本，可以隨時恢復。這個過程中，高年級學習助理和教師都可以參與詞條的修改和完善過程中。當本章節內容結束后，確定比較完善的詞條版本作為最終版本，并將詞條鎖定。

四、實施過程中需要注意的問題

基于Wiki的同儕輔助學習作為一種新型的網絡教學模式，在實施的過程中，發現一些問題值得關注。

（一）教師教學能力的提高和角色的轉換

基于網絡的教學，要求教師不僅要具備關于本課程的相關專業知識、熟練的課堂教學技巧外，還要掌握先進的現代化教育技術和一定的網絡技術。例如，能夠熟練使用Wiki等網絡平臺，包括平臺的設置、內容的調整等。這就要求高校教師不僅要在科研與專業知識方面不斷提升，還要不斷學習先進的多媒體及網絡教學技能。

網絡環境下的教學中，教師不再僅僅是知識的傳授者，應該是學生學習的伙伴，引導他們開展自主學習，幫助他們解決問題。同時，教學也突破了課堂時空的限制，學習時間和地點更為自由。新課堂需要教師轉換角色，付出更多的時間和精力，影響和感染學生，創設學習和討論的情境。

（二）學生學習方式的轉變與自我管理

學生習慣了傳統的被動接受的教學方式，閱讀教材、獨立完成作業的學習方式，一旦置于小組協作的環境中，短時間內難以適應。教師需要不斷引導學生與同學分享自己掌握的知識，表達自己的觀點，讓學生在小組討論中，既能承擔參與者的角色，也能夠承擔組織者的角色。

網絡環境下的學習要求學生具有較強的學習動機和自我管理能力，尤其是在課外。松散的組織形式和輕松的氛圍，會使學習過程偏離預設的目標，難以取得預期的效果，所以，對于學生的督促，尤其是對于擔任同儕課輔助理學生的培訓和管理是教學過程取得成功的重要因素。

（三）教學內容的甄選

在同儕輔助學習模式中，教師要合理選擇分配給學生的任務，要選擇難度不太大，與工程應用聯系較多的課題。而對于熱學課程中一些需要借助數學方法，經過縝密推導得出的原理和結論的學習，并不適宜直接分配給學生。

（四）評價方式的轉變

傳統的考核評價方式大多依賴于課程結束時的閉卷考試，是一種“量”的終結性評價，著重考查學生對知識的記憶程度。而基于網絡的同儕學習模式強調學生在學習過程中知識的積累、能力的培養，尤其關注學生合作能力的進步。這就需要伴隨整個學習進程的過程性評價體系，而這種評價標準應該是一種“質”的評價。只有兩種評價方式有機融合在一起，相輔相成，才能保證教學過程的順利進行。

五、總結與展望

伴隨著科學和技術發展和更新速度的加快，大學課程也在不斷發展變化，傳統的課堂教學模式已經不能適應現代社會對于大學教育的需求。電視大學、網絡大學的發展，特別是最近美國興起的MOOC大型開放式網絡課程浪潮掀起了一場在線教育學習革命。因此，開展基于網絡的同儕學習模式的教學實踐，對于高校開展教學改革，培養應用型創新人才，具有一定的教育意義。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 劉立華，華中，張勇，董麗榮.熱學教學改革的實踐[J].赤峰學院學報（自然科學版），2010（11）：208-209.