探討《工程熱力學(xué)》教學(xué)方法

王素英　趙曉丹　趙楠楠

【摘 要】《工程熱力學(xué)》是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用專業(yè)的基礎(chǔ)課程，理論強(qiáng)，公式多，定義多，如果單純照本宣科，學(xué)生就會在學(xué)習(xí)過程中失去興趣，對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)也會非常不利。本文分析了該課程特點，根據(jù)已有的教學(xué)實踐，談了一些體會和具體做法，以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)效果，實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】工程熱力學(xué)；教學(xué)；方法

“工程熱力學(xué)”是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)（以下簡稱“建環(huán)”）一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，工程實踐能力較強(qiáng)。本課程在要求學(xué)生掌握基本理論的同時也培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，為后續(xù)的專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)后從事相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，本課程涉及很多專業(yè)詞匯及專業(yè)術(shù)語，理論性較強(qiáng)，內(nèi)容抽象并且與實際聯(lián)系非常緊密，對于初學(xué)者來說，是一門相對來說較難的課程，需要記憶大量公式，并且還要能夠很熟練的運用這些公式。從近幾年的教學(xué)情況來看，筆者主要從以下幾個方面來著手加強(qiáng)對本課程的課堂教學(xué)改革。

1 針對學(xué)生特點組織教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)學(xué)生的特點以及學(xué)校對應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合本專業(yè)的特點制定本課程的教學(xué)大綱、教學(xué)方案和教學(xué)內(nèi)容。比如在教學(xué)內(nèi)容的安排上重點是把教材研究透徹，分清主次，把握住教學(xué)重點難點，在每節(jié)課中將重難點進(jìn)行明確講解和標(biāo)注，合理安排教學(xué)節(jié)奏，使學(xué)生能夠在有限的課堂教學(xué)中能把握住重點，搞透難點，從而得到最大的收益。

在具體的教學(xué)過程中，針對三本學(xué)校學(xué)生特點，筆者把“工程熱力學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容分了兩個層次，第一層次是“工程熱力學(xué)”基礎(chǔ)知識，也是本課程的重點，它主要有：基本概念、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、熱力過程等，這部分內(nèi)容是“工程熱力學(xué)”的重點，后續(xù)的教學(xué)內(nèi)容都是在這個層次的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，筆者在講授這部分內(nèi)容時占用了大半教學(xué)課時；第二層次是熱力過程和熱力循環(huán)的分析，本層次的內(nèi)容是上一個層次內(nèi)容的具體應(yīng)用，所以這部分內(nèi)容在教學(xué)上重點學(xué)習(xí)解決具體問題的方法，介紹如何合理的安排和利用能源，如何提高動力設(shè)備的效率。

2 理論與實際相聯(lián)系

在教學(xué)中抓住重點往往可以收到綱舉目張之效，而教學(xué)內(nèi)容與實際相結(jié)合，貼近生活又可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得教學(xué)效果取得事半功倍之效。

針對我們國家目前的能源資源現(xiàn)狀以及消費結(jié)構(gòu)，能源的開發(fā)和合理利用是我們國家的一項基本國策，學(xué)習(xí)工程熱力學(xué)時，通過對世界和我國的能源及其利用現(xiàn)狀的介紹，使學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)“工程熱力學(xué)”對動力、冶金、化工、宇航等領(lǐng)域的重要性。

在講解動力循環(huán)時，將家庭的電冰箱、空調(diào)與“工程熱力學(xué)”中的循環(huán)、制冷和熱泵技術(shù)等內(nèi)容結(jié)合起來，同時也將這些家用電器的一般常識介紹給學(xué)生。在內(nèi)容上，力求將目前研究的最新科研內(nèi)容有機(jī)地融人到教學(xué)當(dāng)中去。比如，將冰蓄冷、廢熱制冷等節(jié)能技術(shù)結(jié)合起來。融入這些內(nèi)容不僅僅調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生了解當(dāng)前熱工領(lǐng)域發(fā)展方向，而且也大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)“工程熱力學(xué)”課程的興趣，加深學(xué)生對知識點的理解與認(rèn)識。

3 重視課件制作

由于科技的進(jìn)步，教學(xué)環(huán)境得到了大大的改善。教學(xué)采用多媒體課件講解，講解的內(nèi)容較板書來說要多，速度要快。但是工科的課程，特別是建環(huán)的課程公式比較多，如果單純的把公式或定義粘貼到課件里進(jìn)行講解，一方面多媒體翻頁比較快，學(xué)生可能還沒有看到公式中每項的具體含義就已經(jīng)進(jìn)行到下一頁了；另一方面頁面上大量的公式會使學(xué)生產(chǎn)生視覺疲勞，進(jìn)而影響聽課效果。所以為了能夠獲得好的效果，還需要加大課件的制作力度，可以在課件中加入動畫效果，設(shè)置超鏈接，動作要完整。重難點可以用不同顏色來標(biāo)出，但顏色也不宜過多，太多容易導(dǎo)致學(xué)生眼花繚亂，分散注意力。整體風(fēng)格要非常清新、活潑，符合學(xué)生的朝氣蓬勃的特點。對于本課程中公式多，定義多，如何引導(dǎo)學(xué)生積極性？筆者采用板書與多媒體相結(jié)合的方式，對于定義，采用溫故而知新以及分析比較的方法，加深對知識點的理解。

4 多總結(jié)多練習(xí)

基礎(chǔ)課程的實踐環(huán)節(jié)大部分都是課后作業(yè)、實驗、小論文等。對于專業(yè)基礎(chǔ)課程的實踐首先教師在課堂中多提供些例題進(jìn)行講解，還要有相應(yīng)的習(xí)題進(jìn)行復(fù)習(xí)訓(xùn)練。完全照搬書本上已有的知識進(jìn)行講解已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有學(xué)生的要求，為了加深對知識點的掌握，還需要提供更多的例題在課堂中進(jìn)行講解，只是講解做題思路，然后由學(xué)生自己動手去做。

中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院建環(huán)專業(yè)的工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)一般都是在同一學(xué)期開課，當(dāng)同時學(xué)習(xí)這兩門課時，學(xué)生的感覺是工程熱力學(xué)書本上的知識都很好懂，公式也相對簡單易懂，但是拿到題去做時卻手足無措，不知道怎么運用所學(xué)的知識解決問題。這說明平時學(xué)生做練習(xí)不夠，知識點應(yīng)用起來不能得心應(yīng)手。所以在布置每章的課后習(xí)題外，筆者找了很多其他院校的習(xí)題、考研試題以及人環(huán)獎參賽試題融合到每一章里，供學(xué)生對本章內(nèi)容所學(xué)知識點進(jìn)行自查。另外教師要及時的批改作業(yè)。雖然我校教師平時工作量比較大，但是不管多忙，一定要及時對作業(yè)過程中的問題進(jìn)行指正。在以往的考試中，筆者發(fā)現(xiàn)制冷循環(huán)題目解答過程中，學(xué)生往往會引用之前講過的理想氣體的公式，這說明對公式適用條件掌握不夠，并且對氣體性質(zhì)沒有完全弄明白。

對于實驗這塊，筆者所在的建環(huán)基礎(chǔ)實驗室為本課程開設(shè)了兩個實驗：空氣定壓比熱測定，二氧化碳狀態(tài)觀測。做實驗時，筆者首先給學(xué)生講解實驗基本原理，實驗?zāi)康暮头椒ㄒ约皩嶒炦^程中注意事項，學(xué)生自由組合進(jìn)行實驗。在實驗的過程中，加深了對所學(xué)知識的理解，在加強(qiáng)學(xué)生的動手能力同時，也對相關(guān)儀器設(shè)備有一定了解。

5 結(jié)語

總之，教師在教學(xué)過程中，應(yīng)提高課堂效率，把所講的內(nèi)容變成一個個問題讓學(xué)生在思考和辨析中掌握每節(jié)課內(nèi)容。每次課前要總結(jié)上節(jié)課內(nèi)容，本節(jié)課結(jié)束要總結(jié)上次課內(nèi)容，布置習(xí)題，加強(qiáng)教學(xué)的連貫性。

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[責(zé)任編輯：張濤]