工程熱力學(xué)及傳熱學(xué)課程中的幾點(diǎn)教學(xué)體會(huì)

摘 要：“工程熱力學(xué)及傳熱學(xué)”是一門(mén)與工程實(shí)際聯(lián)系緊密、應(yīng)用性很強(qiáng)的熱科學(xué)基礎(chǔ)課，它源于化工等工程領(lǐng)域中的實(shí)際工程問(wèn)題。該課程具有概念抽象、難點(diǎn)多、計(jì)算關(guān)聯(lián)式多，并且與工程實(shí)際貼近等特點(diǎn)，而使這門(mén)課一直被認(rèn)為是既難教也難學(xué)的一門(mén)課。本文作者結(jié)合自身在講授該課程過(guò)程中的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，就如何在課堂上調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、教學(xué)方法多樣化及最終考核方式談了幾點(diǎn)自己的體會(huì)。

關(guān)鍵詞：工程熱力學(xué)；傳熱學(xué)；N+2考核

Abstract："Engineering thermodynamics and heat transfer theory"is a basic course of thermal science which is closely related to engineering practice and has strong application. It is derived from practical engineering problems in engineering fields such as chemical engineering. The course has the characteristics of abstract concept， many difficulties， many calculation and connection with the engineering practice， and it has always been considered as a difficult and difficult course. The author， in combination with his own teaching experience in the course of teaching the course， talks about how to mobilize the enthusiasm of the students in the classroom， the diversification of teaching methods and the way of final assessment.

Key words：Engineering Thermodynamics；heat transfer；N+2assessment

熱傳遞現(xiàn)象無(wú)時(shí)無(wú)處不在，它的影響幾乎遍及現(xiàn)代所有的工業(yè)部門(mén)，像傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域，如化工、能源動(dòng)力、冶金等；高新技術(shù)領(lǐng)域，如航空航天、核能、材料等[1]。因此，“工程熱力學(xué)及傳熱學(xué)”是能源動(dòng)力類專業(yè)重要基礎(chǔ)課，是學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)。課程包括工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)兩部分內(nèi)容，有的地方也把該課程稱為熱工基礎(chǔ)。工程熱力學(xué)是熱力學(xué)基本定律應(yīng)用于熱能動(dòng)力裝置，如蒸汽動(dòng)力裝置、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、冷凍機(jī)等，形成了工程熱力學(xué)，其主要內(nèi)容是研究工質(zhì)的基本熱力學(xué)性質(zhì)以及各種裝置的工作過(guò)程，探討提高能量轉(zhuǎn)換效率的途徑。它是化工熱力學(xué)的基礎(chǔ)。傳熱學(xué)則是在闡述能量守恒原理的基礎(chǔ)上，研究熱量傳遞的學(xué)科，著重研究熱量傳遞的基本規(guī)律及其在工程上的應(yīng)用[2]。該課程具有概念抽象、難點(diǎn)多、計(jì)算關(guān)聯(lián)式多，并且與工程實(shí)際貼近等特點(diǎn)，而使這門(mén)課一直被認(rèn)為是既難教也難學(xué)的一門(mén)課?，F(xiàn)就本人在這門(mén)課教學(xué)過(guò)程中的幾點(diǎn)教學(xué)體會(huì)與感受與各位同行專家共同探討。

1 如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

其實(shí)每個(gè)老師上課的時(shí)候都會(huì)遇到學(xué)生逃課和課堂上睡覺(jué)等問(wèn)題，那到底是什么原因呢？我在上課之余，經(jīng)常在課間的時(shí)候會(huì)與一些學(xué)生就行交流，發(fā)現(xiàn)學(xué)生出現(xiàn)上述情況，主要有3種原因，首先學(xué)生不能理解這門(mén)課與后續(xù)課，也就是他們的專業(yè)課的聯(lián)系，因此從思想就不夠重視。其次，課堂上講的理論和一些公式的推導(dǎo)太枯燥，提不起興趣。再次學(xué)生會(huì)根據(jù)他認(rèn)為的課程的重要程度及授課老師的嚴(yán)厲程度進(jìn)行取舍[3]。要改變這種狀況，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，我覺(jué)得應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：

①首先第一次課時(shí)，不要著急講授內(nèi)容，而應(yīng)該把這門(mén)課與學(xué)生所學(xué)專業(yè)的聯(lián)系，以及對(duì)后續(xù)課程起到的基礎(chǔ)作用重點(diǎn)講清楚，讓學(xué)生了解這門(mén)課的重要性，從而在思想上重視起來(lái)。

②在講授過(guò)程中，多聯(lián)系平時(shí)生活上和生產(chǎn)中較為熟悉的一些實(shí)例，讓學(xué)生感到能夠?qū)W以致用，感受到知識(shí)就在身邊，更能引起共鳴。如在引入傳熱學(xué)時(shí)，可以用一些生活中的例子：冬夏天房間溫度都是25℃人所穿的衣服卻不一樣？冬天棉被曬過(guò)后拍打?yàn)槭裁锤杏X(jué)特別暖和？冬天隔著玻璃曬太陽(yáng)感覺(jué)更暖和？為什么水壺的提把要包上橡膠？等等。這樣即可使學(xué)生了解這門(mén)課學(xué)那些東西，而且還可以激發(fā)學(xué)生的好奇心。

③動(dòng)態(tài)的東西比較容易引起學(xué)生的注意，因此，借助完善的多功能教室輔助教學(xué)，可以起到事半功倍的效果。工程熱力學(xué)有許多工程實(shí)際問(wèn)題，比如，內(nèi)燃?xì)庋h(huán)、蒸汽動(dòng)力循環(huán)等，可借助多媒體技術(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示，更直觀、更生動(dòng)。

④注重課堂上的互動(dòng)，如果在課堂上老師只是一味的進(jìn)行講授式地知識(shí)灌輸，學(xué)生就會(huì)很放心的上課玩手機(jī)、睡覺(jué)等。如果老師在課堂上，有意設(shè)置一些小問(wèn)題，讓學(xué)生來(lái)回答，并且根據(jù)表現(xiàn)計(jì)入課堂筆記成績(jī)（課堂筆記一部分為對(duì)老師講授內(nèi)容的記錄，一部分為上課回答問(wèn)題情況）。這樣做就會(huì)增加學(xué)生上課的緊張感，盡可能地防止學(xué)生上課不專心聽(tīng)講。

2 教學(xué)方法的多樣化

2.1 以講授法為主

“工程熱力學(xué)及傳熱學(xué)”有的部分理論和概念深?yuàn)W繁雜且公式繁多，學(xué)生理解和掌握有一定的難度。因此還應(yīng)以講授法為主，因?yàn)橹v授法有兩個(gè)特殊的優(yōu)點(diǎn)，即通俗化和直接性。教師的講授能使深?yuàn)W、抽象的課本知識(shí)變成具體形象、淺顯通俗的東西，從而排除學(xué)生對(duì)知識(shí)的神秘感和畏難情緒，使學(xué)習(xí)真正成為可能和輕松的事情；講授法采取定論的形式直接向?qū)W生傳遞知識(shí)，避免了認(rèn)識(shí)過(guò)程中的許多不必要的曲折和困難，這比學(xué)生自己去摸索知識(shí)可少走不少?gòu)澛贰．?dāng)然在講授的過(guò)程中可以結(jié)合運(yùn)用一些現(xiàn)代化多媒體技術(shù)，使講授過(guò)程生動(dòng)、活潑[4]。

2.2 其他方法為輔

對(duì)于相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單的章節(jié)，可以利用反轉(zhuǎn)課堂，比如工程熱力學(xué)的第一章基本概念中的前三節(jié)（熱力學(xué)系統(tǒng)的分類、狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)、基本狀態(tài)參數(shù)）相對(duì)比較簡(jiǎn)單。從班中抽幾個(gè)同學(xué)，成立一個(gè)小組。事先把這部分內(nèi)容相關(guān)的一些講解重點(diǎn)及難點(diǎn)發(fā)給他們，幾個(gè)同學(xué)進(jìn)行分析討論，并制作ppt。在上課的時(shí)候，推薦1個(gè)同學(xué)來(lái)講授，等講授完后，進(jìn)入提問(wèn)環(huán)節(jié)，聽(tīng)課的同學(xué)針對(duì)沒(méi)聽(tīng)懂和有疑問(wèn)的地方提問(wèn)。然后進(jìn)入反問(wèn)環(huán)節(jié)，由5個(gè)同學(xué)把事前整理好的反應(yīng)這部分內(nèi)容的習(xí)題，進(jìn)行反問(wèn)聽(tīng)課同學(xué)。如果中間出現(xiàn)雙方都不能解釋的知識(shí)點(diǎn)，由老師來(lái)回答。我發(fā)現(xiàn)這樣的方式給同學(xué)留下很深刻的印象，在期末試卷上如果出現(xiàn)這部分內(nèi)容出錯(cuò)率很低。反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法雖好，但是我覺(jué)得卻不是每門(mén)課程每個(gè)章節(jié)都可以用的，因?yàn)槊块T(mén)課程都有自己的特點(diǎn)，如果不考慮課程特點(diǎn)及學(xué)生實(shí)際理解能力，而全部采用此類方法，不但會(huì)加重學(xué)生負(fù)擔(dān)，而且也會(huì)事倍功半。除此之外，對(duì)于一些難點(diǎn)與重點(diǎn)，還可以在互聯(lián)網(wǎng)下載一些大家的相關(guān)微課，放給學(xué)生看。不同老師對(duì)于同一問(wèn)題有著不同的講授方法和理解，這樣集思廣益加深學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)的理解[5-6]。

3 改革傳統(tǒng)的考試方式

課程考核是檢查學(xué)生學(xué)習(xí)好壞的重要環(huán)節(jié)。一直以來(lái)，我國(guó)高等學(xué)校在學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)中仍采用傳統(tǒng)的考核方式，這種考核方式在形式和內(nèi)容上都存在著明顯的弊端。合肥學(xué)院是一所新建本科院校，其在教育教學(xué)改革方面，大力推進(jìn)創(chuàng)新工作，提出了n+2的考核模式，注重平時(shí)的過(guò)程考核，改變了傳統(tǒng)的"一考定成績(jī)”的慣性做法。n+2的考核模式中N的構(gòu)成：考勤、作業(yè)、小論文、章節(jié)總結(jié)、理論課中包含的實(shí)驗(yàn)課、期中考試、過(guò)程小考等。作為平時(shí)授課過(guò)程中對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的檢測(cè)方式，只要合理即可。在n+2考核模式中，2代表期末考試（占總成績(jī)的50%）和課堂筆記（占總成績(jī)的10%），n指的是一學(xué)期內(nèi)除了2之外的考核次數(shù)。本課程的考核方式也采用了此方式，依據(jù)課程特點(diǎn)及學(xué)時(shí)選擇了考核次數(shù)選擇了3次，具體的內(nèi)容為：①兩次過(guò)程小考，一次為傳熱學(xué)部分，一次為熱力學(xué)部分，（權(quán)重各占15%）。時(shí)間安排在課程進(jìn)行到一半地時(shí)候，目的是為了檢查學(xué)生對(duì)前一段的學(xué)習(xí)效果，通過(guò)試卷還可以分析學(xué)生那些是知識(shí)點(diǎn)掌握的不好，在后續(xù)的課程中，如果用到此知識(shí)點(diǎn)可以較為詳細(xì)的復(fù)習(xí)一下；②課程小論文（權(quán)重10%）。在學(xué)習(xí)完這門(mén)課程以后完成，要求每位同學(xué)寫(xiě)一篇總結(jié)，字?jǐn)?shù)不少于3000字，加深學(xué)生對(duì)以前所學(xué)理論知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)。通過(guò)3次過(guò)程考核，學(xué)生對(duì)這門(mén)課的要學(xué)習(xí)的內(nèi)容、重點(diǎn)有了深刻的了解。當(dāng)然我們最終的目的不僅要學(xué)生通過(guò)課程考試而且還要學(xué)以致用[7]。

4 結(jié)束語(yǔ)

工程熱力學(xué)及傳熱學(xué)是現(xiàn)代工程技術(shù)人員和管理人員必備的技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，是工科類專業(yè)人才工程素質(zhì)的重要組成部分。機(jī)械工程系各專業(yè)人才所從事的工作內(nèi)容基本都會(huì)遇到能量傳遞與轉(zhuǎn)換問(wèn)題，具有扎實(shí)熱工基礎(chǔ)知識(shí)才能良好應(yīng)對(duì)。因此，需要廣大同行教師在教學(xué)過(guò)程中不斷摸索，不斷改革提高教學(xué)效果，與實(shí)際應(yīng)用能力。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

馮立品（1978- ），女，漢，河北石家莊人，副研究員，博士，研究方向：潔凈煤技術(shù)，相變材料合成。