以《工程熱力學》為核心的“能源轉換課程群”建設芻議

虞效益+鄭皎+陳光明

摘 要：為了提高課程的教學質量，使教與學更加系統(tǒng)化，提出將能源動力類專業(yè)的《工程熱力學》《發(fā)電廠熱力系統(tǒng)工程》和《制冷原理》三門與能源轉換密切相關的課程進行有機整合，構建以《工程熱力學》為核心的“能源轉換課程群”。分析討論了課程群建設的必要性和可行性，并提出了課程群的若干項建設措施，為后續(xù)開展具體的建設工作提供指導。

關鍵詞：工程熱力學 發(fā)電廠熱力系統(tǒng)工程 制冷原理 課程群

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（a）-0229-02

Abstract：To improve the teaching quality of courses and systemize the teaching and learning， the construction of “energy conversion course group” with “engineering thermodynamics” as the core was proposed. Three courses， namely engineering thermodynamics， thermal power plant and principles of refrigeration， were integrated in the course group. The necessity and feasibility of the course group construction were discussed， and some suggestions on how to construct the course group were proposed as well， which can guide the subsequent specific work.

Key Words：Engineering thermodynamics； Thermal power plant； Principles of refrigeration； Course group

浙江大學寧波理工學院能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)（以下簡稱“能環(huán)專業(yè)”）創(chuàng)建于2004年，重點培養(yǎng)具備熱學、力學、電學、機械、自動化等寬厚理論基礎，掌握能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)知識，能從事清潔能源生產、火力發(fā)電及其自動化、工業(yè)企業(yè)節(jié)能減排及環(huán)境保護、新能源利用、制冷與人工環(huán)境、暖通空調、資源綜合利用與循環(huán)經濟等領域的科學研究、工程設計、操作運行與生產管理、設備制造與維護的跨學科高級應用型人才。該校能環(huán)專業(yè)下設“能源生產”和“制冷空調”兩個方向，并相應開出一系列的專業(yè)方向課程。

1 能源轉換相關課程概況

《工程熱力學》是高等學校能源動力類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課程，它在能源學科中的地位就如《物理》《數學》在工科中的地位。《工程熱力學》以能量轉換為研究對象，重點闡述熱能與機械能之間相互轉換的基本規(guī)律和方法。《工程熱力學》不僅在能源專業(yè)本科教學體系中扮演著核心的重要角色，而且也是學生今后從事專業(yè)研究和工作不可或缺的理論基礎[1]?！栋l(fā)電廠熱力系統(tǒng)工程》和《制冷原理》分別是“能源生產”和“制冷空調”兩個專業(yè)方向的課程，是學生從基礎課程學習進入到后續(xù)專業(yè)課程學習的過渡橋梁。《發(fā)電廠熱力系統(tǒng)工程》主要以熱力發(fā)電廠整體為研究對象，著重研究汽輪機發(fā)電廠的熱功轉換理論及其熱力系統(tǒng)和設備，在安全、經濟的前提下，分析其經濟效益，并進行熱經濟性的定性分析和定量計算[2]?！吨评湓怼氛n程主要講授制冷工質性質，各種制冷方法和制冷循環(huán)的理論及其應用[3]。這三門課程一直以來都是各校能源動力類專業(yè)的重點建設課程，研究報道了大量教學改革與研究方面的成果[4-9]。然而，鑒于現(xiàn)有教學體系下《工程熱力學》《發(fā)電廠熱力系統(tǒng)工程》和《制冷原理》三門課程之間形式上多相互獨立、各自為政，因此在教研教改方面也多局限于單門課程。

2 組建“能源轉換課程群”的可行性

課程群是由在內容上緊密相承、相互滲透、互補性較強的幾門同系列課程組合而成的有機整體，各自配有相應的課程大綱，并按照大課程框架組織課程建設，以獲得課程體系的整體優(yōu)化，是具有學科優(yōu)勢的課程。相對于獨立式的課程觀，課程群在教學上獨具特色和優(yōu)勢[10]。

《發(fā)電廠熱力系統(tǒng)工程》和《制冷原理》是《工程熱力學》在“能源生產”和“制冷空調”兩個專業(yè)方向上的應用和延伸?！栋l(fā)電廠熱力系統(tǒng)工程》在熱力學基本概念的基礎上，重點以水蒸氣性質、蒸汽動力循環(huán)的實際應用為講授對象；與之相似，《制冷原理》是氣體性質、制冷循環(huán)等熱力學相關知識點的應用，當然也離不開熱力學第一定律、第二定律等基礎知識。可以說，三門課程之間形成了一種“螺旋上升”的關系，通過《發(fā)電廠熱力系統(tǒng)工程》和《制冷原理》的學習，一方面復習了《工程熱力學》的相關知識，同時加深了對相關知識的理解程度。因此，將《發(fā)電廠熱力系統(tǒng)工程》和《制冷原理》納入到以《工程熱力學》為核心的課程群中，在教學過程中兼顧前后續(xù)課程的互補性、互助性，有利于鞏固整體的熱學知識體系。

3 課程群建設措施

3.1 制定課程標準，完善教學文件，做到課程之間的大統(tǒng)一

組建教學團隊，打破以往“各自為政”的教學文件制定方式，以集體行為研究制定組內課程的教學目標和教學標準，明確課程任務。教學團隊對各課程的教案進行討論與研究，通過集體備課，統(tǒng)一設計教學環(huán)節(jié)，體現(xiàn)課程之間承前啟后的關系，增強整體教學效果，提升教學水平。

以統(tǒng)一標準建立課程案例庫、試題庫，按統(tǒng)一出題，統(tǒng)一改卷的形式，規(guī)范考核評價體系。

3.2 豐富教學資源，打造精品課程

充分發(fā)揮教學團隊的優(yōu)勢，分工合作，建設和完善教學輔助資料，制作多媒體教學資源，如教學視頻、教學道具等。充分利用網絡資源，建立課程論壇，并做到即時提問、即時答復。在此基礎上，豐富教學方法和手段，不斷提升課程建設的水平，提高課程的教學質量。以《工程熱力學》為對象規(guī)劃精品課建設方案，通過2～3年的建設，初步具備市級以上重點課程和精品課程的申報條件。

3.3 定期開展教研活動，夯實“內功”，逐步實現(xiàn)教學“外向型”

定期組織互相聽課，充分發(fā)揮教學團隊中教師的“幫、扶、帶”作用，對青年教師的教學水平通過“手把手”的指導使其盡快提高。

以觀摩學習國內外相同相近課程的教學方法為內容，定期開展教研活動，及時跟蹤最新的教學動態(tài)。積極引入和研究國外一流大學的教材和公開課資源（如麻省理工學院的公開課“熱力學與動力學”[11]），以案例分析、專題討論的形式將英語教學資源引入該課程的教學環(huán)節(jié)，逐步實現(xiàn)雙語教材、雙語教案等“外向型”教學模式。

3.4 積極拓展實踐教學的新領域和新模式

設置貫穿整個課程群學習過程的綜合性設計、實驗環(huán)節(jié)，將常規(guī)教學和課程實踐活動緊密結合起來，培養(yǎng)學生認識問題、分析問題、解決問題的綜合能力。充分利用教學團隊的團隊優(yōu)勢，實踐環(huán)節(jié)可實現(xiàn)分組指導，實現(xiàn)“小班化，個性化”。

3.5 建立師生聯(lián)系制度，確定具體的溝通渠道

定期開展調查工作，請學生代表參與教研活動，征求學生對課程的教學方式、教學內容、實踐活動、考核方式的意見和要求，由學生對課程組的工作進行評價，評價結果將作為教學團隊工作改進方向的重要依據。

3.6 開展課程學科及教學理論的研究工作

在開展教學工作的同時，關注課程所屬學科理論研究進展，注重教學規(guī)律和教學理論的研究，及時總結。

4 結語

課程是高等教育整個教學活動的基礎和核心，而相對于獨立式的課程觀，課程群在教學上獨具特色與優(yōu)勢。鑒于能源動力類專業(yè)的《工程熱力學》《發(fā)電廠熱力系統(tǒng)工程》和《制冷原理》三門課程之間固有的內在聯(lián)系，該文提出建設以《工程熱力學》為核心的“能源轉換課程群”，以充分發(fā)揮課程群的特色和優(yōu)勢，從而實現(xiàn)整體上提高課程教學效果的目的。提出的課程群建設的若干項措施，將為后續(xù)的具體建設工作提供有效指導。

參考文獻

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[11] 網易公開課[EB/OL].http：//open.163.com/special/opencourse/kinetics.html.