導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇熱力學(xué)教學(xué)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：Aspen；化工熱力學(xué)教學(xué)；均相性質(zhì)推算；PR狀態(tài)方程

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）24-0179-03

一、引言

學(xué)習(xí)化工熱力學(xué)課程的目的是為了解決實(shí)際問(wèn)題，物性數(shù)據(jù)的計(jì)算是本課程的重要內(nèi)容，因?yàn)檫^(guò)程工程的研究、設(shè)計(jì)、操作與優(yōu)化中都離不開(kāi)物性數(shù)據(jù)。從容易測(cè)量的性質(zhì)推算如U、H、S等難測(cè)量的性質(zhì)；從溫和條件的物性數(shù)據(jù)推算航天發(fā)射、深潛高壓等苛刻條件下所需的物性數(shù)據(jù)；等等。這些都有重要的理論與實(shí)際意義。

由經(jīng)典熱力學(xué)原理能方便地建立起不同性質(zhì)之間的聯(lián)系（即普遍化關(guān)系式），為實(shí)現(xiàn)不同性質(zhì)之間的推算提供依據(jù)。但要推算出具體系統(tǒng)的性質(zhì)數(shù)據(jù)，還必須引入反映系統(tǒng)特征的模型，如狀態(tài)方程等。

化工熱力學(xué)的研究對(duì)象更接近實(shí)際過(guò)程，實(shí)際過(guò)程所涉及的系統(tǒng)如此復(fù)雜，溫度、壓力范圍如此寬廣，化學(xué)工程師們不能再依靠簡(jiǎn)單的理想氣體或理想溶液模型來(lái)計(jì)算物性了，而是需要適用范圍更廣、準(zhǔn)確性更好、復(fù)雜性更高的模型，如PR等狀態(tài)方程，借助商業(yè)化的化工流程模擬軟件Aspen來(lái)促進(jìn)化工熱力學(xué)教學(xué)是一個(gè)很好的選擇，對(duì)促進(jìn)學(xué)生掌握概念、強(qiáng)化基礎(chǔ)、提高應(yīng)用能力具有重要作用，同時(shí)對(duì)后續(xù)的化工設(shè)計(jì)、化工計(jì)算等課程的教學(xué)十分有益?；崃W(xué)教學(xué)中引入Aspen具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）Aspen軟件中物性計(jì)算原理與本課程熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算原理是一致的，用該軟件輔助熱力學(xué)教學(xué)能提高教學(xué)效率，簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另一方面，也能使學(xué)生掌握Aspen軟件物性計(jì)算原理的內(nèi)核，了解更多的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源，提高應(yīng)用能力，不至于再像從前那樣，只知計(jì)算結(jié)果，不知計(jì)算原理，不明所用的模型，不能分析結(jié)果，真正掌握物性推算的“核心技術(shù)”。（2）國(guó)內(nèi)許多高校的后續(xù)課程，如化工設(shè)計(jì)、化工計(jì)算等教學(xué)中也開(kāi)始采用Aspen輔助教學(xué)，化工熱力學(xué)作為這些課程的基礎(chǔ)，采用Aspen進(jìn)行熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算，無(wú)疑會(huì)使后續(xù)課程的基礎(chǔ)更加扎實(shí)。

篇2

關(guān)鍵詞：《工程熱力學(xué)》；改革探索；抽象形象；互動(dòng)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0?搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）33-0053-02

《工程熱力學(xué)》、《傳熱學(xué)》和《流體力學(xué)》是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的必修基礎(chǔ)課，在這三門課的授課與學(xué)習(xí)中，《工程熱力學(xué)》被反映既難教又難學(xué)。針對(duì)這個(gè)現(xiàn)象，我們進(jìn)行了初步研究。

一、課程教學(xué)的現(xiàn)狀及普遍的問(wèn)題

1.學(xué)生對(duì)概念模糊，核心理論掌握的不透徹。課程的特點(diǎn)可用“概念抽象、公式多、內(nèi)容復(fù)雜”加以概括。例如，就功的概念來(lái)講，分為膨脹功、流動(dòng)功、推動(dòng)功、技術(shù)功、軸功和容積功等，每個(gè)相關(guān)概念都有計(jì)算公式，在不同的條件下又有著相互的聯(lián)系，掌握起來(lái)極易混淆。同時(shí)，許多抽象概念，學(xué)生不易接受，很難深入理解。如“焓”、“熵”、“干空氣”、“濕空氣的含濕量”等。

2.公式繁多，不好記憶。由于與工程實(shí)際緊密結(jié)合，同時(shí)又有多種表達(dá)式，使一個(gè)公式在不同的使用工況下，就可以衍生出多個(gè)公式。僅熱力學(xué)第一定律的開(kāi)口系統(tǒng)能量方程，就分為非穩(wěn)定流動(dòng)的微分表達(dá)式、非穩(wěn)定流動(dòng)的過(guò)程表達(dá)式、穩(wěn)定流動(dòng)的微分表達(dá)式、穩(wěn)定流動(dòng)的過(guò)程的表達(dá)式、對(duì)于單位工質(zhì)的穩(wěn)定流動(dòng)的微元表達(dá)式和對(duì)于單位工質(zhì)的穩(wěn)定流動(dòng)的過(guò)程表達(dá)式。很難死記硬背來(lái)記住這些公式，更不能熟練的應(yīng)用了。

3.內(nèi)容較多，對(duì)理論知識(shí)的理解難以深入《工程熱力學(xué)》主要內(nèi)容大致可以分為兩個(gè)方面：基本理論部分及基本理論應(yīng)用部分。基本理論部分包括：工質(zhì)的性質(zhì)、熱力學(xué)第一定律及熱力學(xué)第二定律等內(nèi)容?；纠碚摰膽?yīng)用部分主要是將熱力學(xué)的基本理論應(yīng)用于各種熱力裝置的工作過(guò)程并對(duì)氣體和蒸汽循環(huán)、制冷循環(huán)、熱泵循環(huán)、噴管及擴(kuò)壓管等進(jìn)行熱力分析及計(jì)算，探討能量轉(zhuǎn)換效果的因素以及提高轉(zhuǎn)換效率的途徑與方法等。

二、針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行的嘗試

1.合理選擇教材和教材的重點(diǎn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化。要針對(duì)學(xué)生的接受能力，及教材涉及的基本內(nèi)容。選擇科學(xué)性、先進(jìn)性、啟發(fā)性、實(shí)用性和對(duì)我國(guó)教學(xué)的適用性的教材。同時(shí)，對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合與優(yōu)化。在課堂的短時(shí)間內(nèi)，主要講授基本理論部分及基本理論應(yīng)用部分中的水蒸汽、濕空氣、制冷循環(huán)等內(nèi)容。余下的內(nèi)容選擇介紹基本知識(shí)點(diǎn)，對(duì)于有興趣的同學(xué)課下給予詳細(xì)的點(diǎn)撥。

2.通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際，使抽象的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為形象的問(wèn)題引起同學(xué)的興趣。學(xué)生理解抽象思維的巨大作用，可以提起學(xué)生使用抽象思維的興趣和習(xí)慣。抽象的思維永遠(yuǎn)是源于形象的實(shí)物的，因此介紹抽象思維時(shí)一定交代抽象的源頭，進(jìn)而闡明抽象的意義。比如濕空氣的含濕量的概念是含有1千克干空氣的濕空氣中所含有的水蒸氣的質(zhì)量。實(shí)際1千克是一個(gè)定語(yǔ)，真正含有水蒸氣的是干空氣和水蒸氣混合氣體。含濕量之所以沒(méi)有規(guī)定成為1千克濕空氣含有的水蒸氣的質(zhì)量，理解清楚，便可以更好的應(yīng)用在將來(lái)的濕空氣的相關(guān)計(jì)算上。這正是用抽象思維來(lái)分析和解決問(wèn)題的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而使解決的問(wèn)題簡(jiǎn)單直觀。

3.合理安排和及時(shí)調(diào)整課堂進(jìn)程和內(nèi)容，增強(qiáng)課堂教學(xué)的邏輯性。首先，回顧學(xué)過(guò)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，為本次課堂內(nèi)容做鋪墊。一般以提問(wèn)結(jié)合總結(jié)的方式進(jìn)行，時(shí)間控制在5~10分鐘左右。其次，交代本次課程知識(shí)點(diǎn)能夠解決的而以前沒(méi)有解決的問(wèn)題，簡(jiǎn)單介紹具有思維挑戰(zhàn)的難點(diǎn)問(wèn)題。這樣學(xué)生會(huì)有目的的帶著興趣來(lái)參與到課堂的互動(dòng)中。每節(jié)課上講新課程的時(shí)間控制在25~30分鐘，余下10分鐘左右的時(shí)間讓學(xué)生進(jìn)行總結(jié)和問(wèn)題討論，使學(xué)生解決可以馬上理解的實(shí)際問(wèn)題和現(xiàn)象，進(jìn)而使學(xué)生得到成就感。最后，拋出相關(guān)難點(diǎn)問(wèn)題，激起學(xué)生在課下進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣。

4.師生的互動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。課堂的主體是學(xué)生，中心是教師。教師可以使復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化；抽象的問(wèn)題直觀化；枯燥的問(wèn)題生動(dòng)化。這就需要吸引學(xué)生的注意力，吸引注意力的方法一種是教師的課堂強(qiáng)制力，一種是教師的授課魅力。課堂的強(qiáng)制力則需要進(jìn)行課堂互動(dòng)進(jìn)行保障，緊緊抓住同學(xué)的注意力。當(dāng)學(xué)生注意力被課堂內(nèi)容深深吸引時(shí)，教師的課堂魅力自然就不斷提升，并且良性循環(huán)。

5.有效的利用多媒體的授課手段。多媒體教學(xué)能提供豐富多彩的圖文聲像，可以將多種教材和參考書上的知識(shí)結(jié)合在一起，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，集中課堂的注意力，培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。例如，壓氣機(jī)的工作過(guò)程，做成動(dòng)畫進(jìn)行演示，學(xué)生不但可以深刻理解壓氣機(jī)的工作過(guò)程由三個(gè)不同的過(guò)程組成，還可以在演示的同時(shí)看到氣體狀態(tài)在P-V圖上的位置。演示使問(wèn)題直觀和簡(jiǎn)單，難點(diǎn)將不是難點(diǎn)。

6.提高學(xué)生快速掌握和運(yùn)用圖表解決問(wèn)題的能力。圖表的作用就是使復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。本專業(yè)的學(xué)生參加工作后需要的一項(xiàng)重要技能就是應(yīng)用圖表。所以快速準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)、掌握和運(yùn)用圖表是本專業(yè)教師需要培養(yǎng)學(xué)生的一項(xiàng)重要技能?！豆こ虩崃W(xué)》中涉及的圖有：理想氣體的P-V圖、T-S圖；水蒸氣的P-T圖、P-V圖、T-S圖、H-S圖；濕空氣的H-D圖；動(dòng)力循環(huán)的P-V圖、T-S圖、H-S圖；制冷循環(huán)的P-V圖、T-S圖、和P-V圖lgP-H圖等。其中圖中的參數(shù)最多的可同時(shí)達(dá)到6種。這些復(fù)雜的內(nèi)容靠死記硬背是不可能記住的，就更談不上運(yùn)用了。這需要同學(xué)對(duì)書里的知識(shí)點(diǎn)深刻理解并能聯(lián)系成為有機(jī)的整體，進(jìn)而理解圖表的每個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系，最終準(zhǔn)確的應(yīng)用。

7.引導(dǎo)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋磉_(dá)?！豆こ虩崃W(xué)》課程的特點(diǎn)可用“概念抽象、公式多、內(nèi)容復(fù)雜”加以概括。先解決基礎(chǔ)的問(wèn)題才能合理的利用到實(shí)際中去，解決基礎(chǔ)的問(wèn)題就需要要求學(xué)生科學(xué)的、詳細(xì)的、清晰的書寫解題的過(guò)程，使自己的思路以書面的形式嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋磉_(dá)。

對(duì)于《工程熱力學(xué)》的課程，我們應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，適時(shí)更新和調(diào)整，使學(xué)生在課程中得到鍛煉，逐漸學(xué)會(huì)抽象思維，喜愛(ài)抽象思維；學(xué)會(huì)聯(lián)系地看待問(wèn)題，聯(lián)系地解決問(wèn)題，提高理解和運(yùn)用圖表的能力；養(yǎng)成清晰的解題過(guò)程，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖鍪铝?xí)慣；最后，善于把復(fù)雜抽象的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。

參考文獻(xiàn)：

[1]毛前軍.對(duì)《工程熱力學(xué)》課堂教學(xué)的幾點(diǎn)看法[J].制冷與空調(diào)，2007，（2）：124-125.

[2]何宏舟，鄒崢，丁小映.提高《工程熱力學(xué)》課程教學(xué)質(zhì)量的方法研究[J].中國(guó)電力教育，2002，（4）：65-69.

[3]邵麗穎，李昌平，蔣東霖.《工程熱力學(xué)》教學(xué)方法初探[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，6（25）：151-152.

[4]廉樂(lè)明，譚羽非，吳家正，等.工程熱力學(xué)[M].第五版.北京：中國(guó)建筑出版社，2007.

[5]段雪濤，劉春梅，王學(xué)濤.工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革探討[J].制冷與空調(diào)，2009，23（3）：103-105.

篇3

通過(guò)歸納、對(duì)比、總結(jié)“物理化學(xué)”課程在我校的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及歷年來(lái)學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋情況，筆者以2011級(jí)中藥學(xué)專業(yè)、制藥工程專業(yè)“物理化學(xué)”課程中熱力學(xué)第二定律章節(jié)為試點(diǎn)采用了STS教學(xué)理念，將其應(yīng)用情況進(jìn)行歸納和總結(jié)，取得了良好的效果。優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，明確章節(jié)重點(diǎn)熱力學(xué)第二定律可以說(shuō)是熱學(xué)中目前最具生機(jī)與活力的部分,它所引出的熵的概念正被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的眾多領(lǐng)域,在很多地方都起著越來(lái)越重要的作用。這一章節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)就是認(rèn)清熱力學(xué)第二定律的本質(zhì)，熵增加原理和克勞修斯不等式在系統(tǒng)變化方向和限度判別中的意義，S、F和G判據(jù)機(jī)制應(yīng)用條件，并能熟練應(yīng)用這些判據(jù)判斷過(guò)程的方向和限度。只有明確了該章節(jié)重點(diǎn)和難點(diǎn)教師才能在之后的課程設(shè)計(jì)中有的放矢，學(xué)生也才能針對(duì)性地學(xué)習(xí)而不會(huì)混淆在大量的概念中。以“時(shí)間的箭頭”為線索，激發(fā)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的探索熱情通過(guò)多次教學(xué)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)學(xué)生認(rèn)為熱力學(xué)第二定律難學(xué)的主要原因在于不知道它是如何引進(jìn)來(lái)的。這就要求老師必須以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題的能力為目的，詳細(xì)介紹熱力學(xué)第二定律的來(lái)源[4]。筆者首先對(duì)上一章熱力學(xué)第一定律做了一個(gè)小結(jié)，強(qiáng)調(diào)其本質(zhì)是能量守恒，但也舉例說(shuō)明自然條件下遵守第一定律的過(guò)程并非都能發(fā)生，即將學(xué)習(xí)的熱力學(xué)第二定律就是用來(lái)判斷過(guò)程的方向和限度的。隨后提出“時(shí)間為什么不能倒流”這個(gè)問(wèn)題供學(xué)生探討，由次設(shè)問(wèn)開(kāi)始設(shè)計(jì)本章節(jié)教學(xué)內(nèi)容。

熱力學(xué)第二定律中具有豐富的STS教育內(nèi)涵，筆者為此進(jìn)行了挖掘、加工和整理，例如：時(shí)間將一去不復(fù)返，從熵增原理告誡我們青少年朋友要珍惜時(shí)間；當(dāng)今世界范圍內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了能源危機(jī)，能源的過(guò)度開(kāi)發(fā)加速了熵流逝的過(guò)程；二戰(zhàn)后獨(dú)立的發(fā)展中國(guó)家,為縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家的時(shí)間差,不顧后果地加快熵時(shí)間的進(jìn)程,盡管在某種程度上減小了差距,但卻帶來(lái)了生態(tài)環(huán)境惡化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)萎縮、嚴(yán)重失業(yè)、人口膨脹、城市擁擠、非再生資源枯竭、局部地區(qū)的戰(zhàn)爭(zhēng)等一系列副產(chǎn)品。事實(shí)告訴我們,只能拋棄以單純性增長(zhǎng)為主的現(xiàn)代化戰(zhàn)略,選擇與能量低速、持續(xù)流通相應(yīng)的生活方式,走一種協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)代化之路,因?yàn)楝F(xiàn)代化遠(yuǎn)非幾個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),它包括社會(huì)結(jié)構(gòu)、社會(huì)成員的現(xiàn)代化,是政治機(jī)構(gòu)、教育體系、衛(wèi)生體系、分配體制的變革[5]。

以上所列舉的案例突出了STS教育的社會(huì)性，通過(guò)本章的學(xué)習(xí)增強(qiáng)了學(xué)生社會(huì)責(zé)任感，加深了該章節(jié)知識(shí)在社會(huì)、生活中的應(yīng)用。加強(qiáng)練習(xí)，溫故知新熱力學(xué)第二定律的基本理論和基本公式只有進(jìn)行反復(fù)的應(yīng)用才能掌握,因此習(xí)題訓(xùn)練在教學(xué)中具有重要作用,可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。巧妙地安排課堂練習(xí),讓學(xué)生在復(fù)習(xí)已有知識(shí)的基礎(chǔ)上,經(jīng)老師由淺入深引導(dǎo),可水到渠成地得出新定律或新的計(jì)算公式,既增強(qiáng)學(xué)生對(duì)已有知識(shí)的熟練應(yīng)用,又加強(qiáng)師生互動(dòng),達(dá)到順利地接受新知識(shí)點(diǎn)的目的[6]。

STS教育是一種思想，一種理念，熱力學(xué)第二定律中重視STS教育，不是簡(jiǎn)單地增加幾段聯(lián)系實(shí)際的材料或是增加幾個(gè)應(yīng)用課題等外在形式，而是貫穿整個(gè)章節(jié)教學(xué)中的一種思路，從而體現(xiàn)出更本質(zhì)的東西，讓知識(shí)真正回歸社會(huì)、回歸生活[7]。通過(guò)以STS理念為指導(dǎo)的熱力學(xué)第二定律教學(xué)形式改革使學(xué)生能較好地把講授內(nèi)容進(jìn)行串聯(lián)，形成體系，不僅能激發(fā)學(xué)生探索創(chuàng)新精神，還能培養(yǎng)具有可持續(xù)發(fā)展理念的人文精神。

作者：梁文龍 官揚(yáng) 周亞云 單位：江西中醫(yī)學(xué)院科技學(xué)院

篇4

關(guān)鍵詞：工程熱力學(xué);課程教學(xué);改革與探索

文章編號(hào)：1674-3520（2014）-11-00-01

序言

工程熱力學(xué)是能源專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門重要基礎(chǔ)課程[1]，一般課程開(kāi)設(shè)在大二下學(xué)期，先修課程為《高等數(shù)學(xué)》、《大學(xué)物理》課程等。通過(guò)該門課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握工程熱力學(xué)中的基本概念如邊界、熱力系等，有關(guān)能量轉(zhuǎn)換（主要是熱能與其它形式能量之間轉(zhuǎn)換）、熱能的合理利用的基本規(guī)律，并能正確運(yùn)用這些規(guī)律解決熱工過(guò)程和熱力循環(huán)等工程實(shí)際問(wèn)題，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)抽象、邏輯思維能力。為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定一定的理論基礎(chǔ)。由于該課程理論性較強(qiáng)，教學(xué)手段單一，使學(xué)生覺(jué)得學(xué)習(xí)枯燥、乏味，給教師授課帶來(lái)一定的困難，結(jié)合近幾年來(lái)該課程的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，就工程熱力學(xué)課程教學(xué)的內(nèi)容和方法提出一些見(jiàn)解，如采用多元化教學(xué)，在課程考核方面進(jìn)行教學(xué)改革探討，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量具有一定意義[2-3]。

一、開(kāi)放式課堂教學(xué)

由于工程熱力學(xué)這門課程的特點(diǎn)是涉計(jì)原理較多，在氣體的熱力學(xué)性質(zhì)和熱力過(guò)程中涉及計(jì)算公式推導(dǎo)及熱力過(guò)程中多變過(guò)程P-V，T-S的繪制較為繁瑣，因此，使學(xué)生學(xué)習(xí)具有一定的難度。同時(shí)教學(xué)方式的單一，使得學(xué)生學(xué)習(xí)中感到枯燥、學(xué)習(xí)效果差。以教師講解式教學(xué)和學(xué)生接受性學(xué)習(xí)為主的滿堂灌式的教學(xué)方法，教師在講解過(guò)程很被動(dòng)，無(wú)論教師如何準(zhǔn)備內(nèi)容，課程質(zhì)量根本達(dá)不到預(yù)期效果。為了提高課堂教學(xué)效果，采用開(kāi)放式課堂教學(xué)，在授課過(guò)程中加入動(dòng)畫演繹多變過(guò)程的繪制、氣體、蒸汽動(dòng)力循環(huán)的過(guò)程等，讓抽象的理論具體生動(dòng)化，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。同時(shí)還可在教學(xué)過(guò)程中安排學(xué)習(xí)討論課，讓學(xué)生參與教學(xué)，如講空壓機(jī)的壓縮過(guò)程：等溫、等熵、多變過(guò)程中，那一種方式耗功最少？學(xué)生通過(guò)思考、討論、回答，會(huì)對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的理解會(huì)更加深刻。同時(shí)可采用“問(wèn)題式”和“研究式”的教學(xué)方法，教師可以將學(xué)生分成若干小組，自由分組，每組最多三人，分工合作，每組任選一題，各參數(shù)依實(shí)際情況而定，也可根據(jù)興趣做其它題目，但要求與熱力學(xué)有關(guān)教師提前給小組布置一些需要研究的課程內(nèi)容題目，鼓勵(lì)大量查閱文獻(xiàn)，但要求有自己思路和觀點(diǎn)，不鼓勵(lì)純粹文獻(xiàn)摘抄和綜述，例如一公司每年需外購(gòu)80000MW-h電力，另有一臺(tái)燒天然氣的鍋爐每年向工藝過(guò)程提供蒸汽，供汽負(fù)荷等于電負(fù)荷的三倍?，F(xiàn)有人建議采用燒天然氣的燃?xì)廨啓C(jī)熱電循環(huán)，燃?xì)馔钙教峁┧璧碾娏?，而且有一臺(tái)換熱器安裝在燃?xì)馔钙匠隹?，回收其排氣的余熱?lái)滿足工藝過(guò)程的用汽需要。請(qǐng)估算這種方案比原方案能節(jié)約多少能量？討論經(jīng)濟(jì)可行性？分析中，電價(jià)可根據(jù)現(xiàn)有平均價(jià)格處理，其他各參數(shù)可自我設(shè)計(jì)，請(qǐng)給出詳細(xì)的新舊方案的對(duì)比，并給出投資回收的年限，以打動(dòng)決策者采用這個(gè)方案。讓學(xué)生通過(guò)課本、參考書目、網(wǎng)絡(luò)課件、圖書館資料查閱后以ppt的形式匯報(bào)。把這一項(xiàng)的得分作為課程考核的重要內(nèi)容，這樣既調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，又鍛煉了學(xué)生查找科研資料的能力、應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題的能力、ppt的制作及口才表達(dá)能力。

二、教學(xué)手段多樣化

傳統(tǒng)的教學(xué)方式很難達(dá)到本科教學(xué)的基本要求，尤其對(duì)于這樣一門理論性較強(qiáng)、計(jì)算公式推導(dǎo)繁瑣的課程而言。目前經(jīng)過(guò)學(xué)校對(duì)基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)施的改造，教師上課基本都可采用多媒體教室授課。使抽象枯燥的知識(shí)變得具體、趣味化，一些理論可以用計(jì)算機(jī)模擬動(dòng)畫的形式展現(xiàn)給學(xué)生。如在氣體動(dòng)力循環(huán)部分，可插入氣體為工質(zhì)的活塞循環(huán)動(dòng)畫圖，使教學(xué)過(guò)程更加生動(dòng)、形象、內(nèi)容豐富。

圖1 活塞循環(huán)裝置

對(duì)于部分內(nèi)容，可采用課件與板書相結(jié)合的形式講授，如理想氣體狀態(tài)方程和摩爾氣體常數(shù)時(shí)多媒體講授速度過(guò)快，不利于學(xué)生理解和掌握，效果不好。由于知識(shí)的更新速度很快，對(duì)于課程的前沿需要教師不斷地積累不斷的學(xué)習(xí)，如參加熱物性研究進(jìn)展會(huì)議等。同時(shí)結(jié)合自身的課題，在講解原理時(shí)深入淺出，將知識(shí)點(diǎn)講透。

三、考核方式

合理的考試形式和科學(xué)考試內(nèi)容，是達(dá)到因材施考，發(fā)展學(xué)生個(gè)性的有效途徑。以往的考試形式主要以閉卷考試方式進(jìn)行，平時(shí)成績(jī)與期末成績(jī)的比例為30%/70%。調(diào)整后的考核方式平時(shí)考核，進(jìn)行分章節(jié)測(cè)驗(yàn)，提高學(xué)生平時(shí)上課和學(xué)習(xí)的積極性，考試題中除基本概念和理論等使用客觀試題外，適當(dāng)增加主觀題比重，即簡(jiǎn)答、綜合性論述題，以鍛煉學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力，建立一種主客觀題并存的分值比例適合的題型。鼓勵(lì)學(xué)生提出不同于書本上的獨(dú)到的見(jiàn)解，以提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力。

四、結(jié)語(yǔ)

《工程熱力學(xué)》起著承上啟下的作用，既是物理化學(xué)等基礎(chǔ)課的拓展，又為專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，提高教學(xué)質(zhì)量非常重要。要不斷地?cái)嗵剿饔行У慕虒W(xué)方法，豐富教學(xué)手段，不斷改革、勇于實(shí)踐、勤于思考問(wèn)題，在教學(xué)中始終堅(jiān)持以學(xué)生為本的原則，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生學(xué)好學(xué)透課程重點(diǎn)難點(diǎn)，同時(shí)還要不斷充實(shí)和完善自我，提高業(yè)務(wù)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)家教委高等教育司.當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展與教學(xué)改革.[M].北京：高等教育出版社，1995

篇5

【關(guān)鍵詞】問(wèn)題鏈；教學(xué)模式；工程熱力學(xué)；教學(xué)功能

工程熱力學(xué)是研究熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換規(guī)律的一門學(xué)科，課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容面廣、概念抽象、晦澀難懂，相對(duì)一部分學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)有一定困難[1]。工程熱力學(xué)課堂教學(xué)中，大部分教師采用的是“教師講，學(xué)生聽(tīng)”的教學(xué)模式，這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式在高校是普遍存在的。這種教學(xué)方法忽略了學(xué)生的“問(wèn)”，從而導(dǎo)致學(xué)生缺失應(yīng)有的存疑、批判、想象和創(chuàng)造的學(xué)習(xí)過(guò)程。長(zhǎng)此以往，就存在教師“灌”，學(xué)生“收”的單一被動(dòng)接受的弊端，這樣就是容易造成學(xué)生創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力不足等問(wèn)題，這往往與工程熱力學(xué)的課堂教學(xué)效果背道而馳。英國(guó)哲學(xué)家波普爾說(shuō)：“科學(xué)知識(shí)的增長(zhǎng)永遠(yuǎn)始于問(wèn)題，終于問(wèn)題”[2]。那么，對(duì)于要講授的課堂教學(xué)內(nèi)容，如何重新設(shè)計(jì)，形成若干個(gè)未知的教學(xué)問(wèn)題，以問(wèn)題為中心展開(kāi)教學(xué)，讓問(wèn)題貫通整個(gè)教學(xué)過(guò)程呢？筆者采用了問(wèn)題鏈教學(xué)模式進(jìn)行工程熱力學(xué)教學(xué)研究與實(shí)踐，并對(duì)各種不同的問(wèn)題鏈加以運(yùn)用。

1 問(wèn)題鏈的教學(xué)模式

1.1 問(wèn)題鏈教學(xué)模式的定義[3-4]

何謂問(wèn)題？問(wèn)題是一個(gè)障礙、一個(gè)有待完成的目標(biāo)，即“問(wèn)題=障礙+目標(biāo)”。所謂“問(wèn)題鏈”是教師根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)，通過(guò)將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行提煉，并設(shè)計(jì)成一連串的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比、分析、綜合和概括，問(wèn)題鏈就是這些像鎖鏈一樣的問(wèn)題集合，問(wèn)題鏈就是圍繞某一個(gè)教學(xué)目標(biāo)，開(kāi)發(fā)出來(lái)的一連串層層深入的問(wèn)題集合體。因此，開(kāi)發(fā)出來(lái)的問(wèn)題應(yīng)該環(huán)環(huán)相扣、由淺入深，而且應(yīng)該具有多元性、多角度，分層次等特點(diǎn)，問(wèn)題的編制應(yīng)宜粗不宜細(xì)，問(wèn)題要少而精。問(wèn)題鏈要能達(dá)到引導(dǎo)學(xué)生對(duì)舊知識(shí)點(diǎn)的回憶和重構(gòu)，并對(duì)新知識(shí)點(diǎn)的探索和思考的目的，起到開(kāi)發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維的作用。

1.2 問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì)要求

問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì)不是隨機(jī)的，任意的，必須具有一定的邏輯順序，設(shè)計(jì)的問(wèn)題鏈能方便教師引導(dǎo)學(xué)生。問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì)要求如下：

1）問(wèn)題鏈應(yīng)明確教學(xué)目標(biāo)，突出本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)；

2）設(shè)計(jì)的問(wèn)題鏈必須對(duì)學(xué)生有驅(qū)動(dòng)性和啟發(fā)性；

3）問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì)需要具有層次性、遞變性、情境性、可行性；

4）問(wèn)題鏈應(yīng)具有趣味性、新穎性，能集中學(xué)生的注意力、激發(fā)學(xué)生的求知欲。

2 問(wèn)題鏈教學(xué)模式的應(yīng)用

“問(wèn)題鏈”在功能和形式上多N多樣，其設(shè)計(jì)也因“問(wèn)”而異。工程熱力學(xué)課程內(nèi)容比較多、概念活，研究對(duì)象為氣體，根據(jù)工程熱力學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)，基于教學(xué)立意，圍繞教學(xué)中心，從而設(shè)計(jì)不同的問(wèn)題鏈類型[5]。根據(jù)教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)立意設(shè)計(jì)，筆者在工程熱力學(xué)這門課設(shè)計(jì)的問(wèn)題鏈主要有：引入性問(wèn)題鏈、探索性問(wèn)題鏈、情境性問(wèn)題鏈、類推性問(wèn)題鏈、總結(jié)性問(wèn)題鏈等。

2.1 引入性問(wèn)題鏈

傳統(tǒng)的引入性方法是直接從前一節(jié)內(nèi)容開(kāi)門見(jiàn)山引入本節(jié)教學(xué)內(nèi)容，方法往往枯燥乏味。引入性問(wèn)題鏈就是教師將舊知識(shí)點(diǎn)直接平滑連接到后續(xù)的知識(shí)點(diǎn)上，引導(dǎo)學(xué)生的注意力，喚醒學(xué)生找出問(wèn)題答案的求知欲而設(shè)計(jì)的問(wèn)題鏈。

講授水蒸氣的熱力性質(zhì)時(shí)，教師可以以某一發(fā)電廠為出發(fā)點(diǎn)，引入教學(xué)內(nèi)容，采用該教學(xué)模式實(shí)施課堂教學(xué)，具體教學(xué)設(shè)計(jì)如下：

問(wèn)題1：同學(xué)們每天都用電，很多電都是由熱能轉(zhuǎn)變而來(lái)，那么你們知道熱能是如何轉(zhuǎn)變?yōu)殡姷膯幔?/p>

問(wèn)題2：發(fā)電廠有哪些主要的熱力設(shè)備，各設(shè)備功能是什么樣的？這些熱力設(shè)備中的循環(huán)工作的工質(zhì)是什么？這些工質(zhì)是如何把熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能發(fā)電的？

問(wèn)題3：工質(zhì)的熱力狀態(tài)發(fā)生了哪些變化，其變化過(guò)程中，工質(zhì)發(fā)生了哪些基本的熱力過(guò)程？

在教學(xué)中，教師先拿出一個(gè)大家都熟悉的發(fā)電廠發(fā)電的話題，讓學(xué)生在開(kāi)放的氛圍中展開(kāi)思考；接著通過(guò)展示熱力發(fā)電廠的相關(guān)圖片或播放錄像，邊看邊向?qū)W生解釋燃煤發(fā)電廠工作過(guò)程；然后通過(guò)PPT向?qū)W生展示蒸汽動(dòng)力裝置示意圖，如圖1所示。根據(jù)蒸汽動(dòng)力裝置流程簡(jiǎn)圖向?qū)W生介紹水蒸氣動(dòng)力循環(huán)的系統(tǒng)組成、工作原理及循環(huán)在T-s圖和p-v圖上的表示方法。

2.2 探索性問(wèn)題鏈

探索性問(wèn)題鏈?zhǔn)窃O(shè)計(jì)一些具有探索性和趣味性的知識(shí)問(wèn)題。這種教學(xué)方法能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索學(xué)習(xí)，同時(shí)能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和探索精神，探索性問(wèn)題鏈能使學(xué)生從現(xiàn)象探索事物的本質(zhì)。

在講授“濕空氣”時(shí)，教師先讓學(xué)生思考簡(jiǎn)單的生活問(wèn)題，由此提出探索性問(wèn)題讓學(xué)生展開(kāi)討論，通過(guò)教師對(duì)實(shí)例啟發(fā)性的分析，把枯燥的理論變成具體的實(shí)際問(wèn)題。由此，教師設(shè)計(jì)如下問(wèn)題鏈：

問(wèn)題1：為什么陰雨天曬衣服不容易干，而晴天則容易干呢？

問(wèn)題2：什么是濕空氣？什么是干空氣？如何理解水蒸氣的含量是變量這一問(wèn)題？

問(wèn)題3：未飽和濕空氣和飽和濕空氣有什么區(qū)別？水蒸氣的分壓力和溫度有何關(guān)系？由此得出什么結(jié)論？

教師通過(guò)生活實(shí)例，向?qū)W生解釋：“陰雨天環(huán)境空氣濕度大，空氣吸取水蒸氣的能力差，所以陰雨天曬的衣服不容易干。晴天則恰恰相反，所以容易干”。教師讓學(xué)生對(duì)濕空氣相關(guān)概念進(jìn)行理解、探究，引導(dǎo)學(xué)生去分析。留有足夠時(shí)間和空間讓學(xué)生去思考分析，爭(zhēng)論探討，提煉拓寬，訓(xùn)練學(xué)生思維的深刻性。

2.3 情境性問(wèn)題鏈

情境性問(wèn)題鏈就是教師設(shè)計(jì)或引入特定的生活情境，使學(xué)生產(chǎn)生一定的求知欲。精心設(shè)計(jì)的情境可以使學(xué)生從情境中挖掘出新知識(shí)點(diǎn)，從而幫助學(xué)生更好進(jìn)入新知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。

為了讓學(xué)生掌握壓縮制冷循環(huán)這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，首先展示一幅錯(cuò)誤安裝空調(diào)室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)的的圖片，如圖2所示。針對(duì)這一生活情境，設(shè)計(jì)如下問(wèn)題鏈：

問(wèn)題1：同學(xué)們來(lái)看一下這幅圖，圖中，室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)的安裝是否正確，為什么？那么這樣安裝會(huì)產(chǎn)生什么效果，為什么？

問(wèn)題2，：壓縮機(jī)制冷循環(huán)的是如何實(shí)現(xiàn)房間制冷的？壓縮制冷循環(huán)的工作原理？各經(jīng)歷了哪些循環(huán)過(guò)程？

問(wèn)題3：如何利用P-V圖和T-s圖來(lái)表示壓縮機(jī)制冷循環(huán)過(guò)程？制冷系數(shù)如何確定？

教師利用這種貼近生活、富有吸引力的情境圖片，讓學(xué)生思考空調(diào)機(jī)安裝存在的問(wèn)題；接著向?qū)W生解釋為什么該安裝方式不正確。根據(jù)制冷循環(huán)的原理，空調(diào)內(nèi)機(jī)吸熱，外機(jī)放熱，二者理想是相等的，實(shí)際算上管線電路損耗什么的是放熱大于吸熱的，因此安裝該空調(diào)后產(chǎn)生的效果是房間只會(huì)越來(lái)越熱；然后通過(guò)圖3向?qū)W生解釋壓縮機(jī)制冷循環(huán)是如何實(shí)現(xiàn)房間制冷，其工作原理，具體的循環(huán)過(guò)程及壓縮機(jī)制冷循環(huán)的P-V圖和T-s圖，制冷系數(shù)的計(jì)算。教學(xué)方法是通過(guò)情景圖片演示、問(wèn)題分析、問(wèn)題探討，引導(dǎo)學(xué)生追蹤過(guò)程、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、得出結(jié)論；從而到達(dá)使學(xué)生完全掌握這一知識(shí)點(diǎn)的目的。

2.4 類推性問(wèn)題鏈

類推性問(wèn)題鏈?zhǔn)侵竿ㄟ^(guò)一類事物所具有的某種屬性推測(cè)出與其類似的事物屬性，由此所產(chǎn)生的一序列問(wèn)題，此類問(wèn)題鏈需要滿足條件是兩個(gè)問(wèn)題或者現(xiàn)象具有一定的相似性。

在講述工程熱力學(xué)的熵增原理時(shí)，為了讓學(xué)生掌握熵增原理的概念，列舉了教材上一個(gè)實(shí)例，如圖4所示，由此設(shè)計(jì)了如下問(wèn)題鏈：

問(wèn)題1：將隔板抽去后，氣體將如何變化？若將A容器里面裝滿跳蚤，同樣將隔板抽去后，跳蚤將如何變化？

問(wèn)題2：對(duì)于問(wèn)題1和問(wèn)題2，若達(dá)到平衡后，能否自動(dòng)恢復(fù)以前狀態(tài)？這種現(xiàn)象說(shuō)明什么問(wèn)題？

問(wèn)題3：熵增原理是什么？

為了讓學(xué)生掌握熱力學(xué)第二定律的熵增原理的方向性，教師引入貼近生活的跳蚤現(xiàn)象，利用熵增原理和跳蚤現(xiàn)象的類比，從而達(dá)到解釋自然過(guò)程的方向性，即一切過(guò)程的發(fā)生都是沿著熵增加的方向進(jìn)行，自然的過(guò)程是不可逆的。上述問(wèn)題鏈?zhǔn)峭ㄟ^(guò)類推等方法使學(xué)生掌握課堂知識(shí)，從而達(dá)到理解科學(xué)知識(shí)的作用。

2.5 結(jié)性問(wèn)題鏈

總結(jié)性問(wèn)題鏈?zhǔn)墙處熢谡n堂快要結(jié)束時(shí)，采用邏輯方法把知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)從而形成知識(shí)系統(tǒng)的問(wèn)題鏈。其目的是幫助學(xué)生總結(jié)知識(shí)和達(dá)到鞏固知識(shí)的目的。通過(guò)問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì)，能夠系統(tǒng)性歸納、總結(jié)那些分散和孤立的知識(shí)點(diǎn)，并對(duì)學(xué)生分散的知識(shí)進(jìn)行了梳理，從而形成相互聯(lián)系的整體。

在復(fù)習(xí)理想氣體的熱力過(guò)程時(shí)，有的教師會(huì)按照教材的順序來(lái)復(fù)習(xí)概念、影響因素及其原因分析。而有經(jīng)驗(yàn)教師會(huì)通過(guò)總結(jié)性的問(wèn)題鏈展現(xiàn)出來(lái)。

問(wèn)題1：工程中存在哪些主要的熱力過(guò)程？

問(wèn)題2：這幾個(gè)熱力過(guò)程各自有什么樣的特點(diǎn)，過(guò)程方程形式是什么？

問(wèn)題3：熱力過(guò)程中的狀態(tài)參數(shù)p、v、T、？駐u、？駐h、？駐s和過(guò)程量Q、W分別是如何計(jì)算的，上述過(guò)程如何用p-v 、T-s圖表示？試著總結(jié)出多變過(guò)程原理。

上述的問(wèn)題是依據(jù)總分總的形式策略歸納出理想氣體的熱力過(guò)程的內(nèi)容的。這種問(wèn)題鏈能激發(fā)學(xué)生歸納總結(jié)知識(shí)及發(fā)散學(xué)生的思維，教師經(jīng)常設(shè)計(jì)總結(jié)性問(wèn)題鏈能培養(yǎng)學(xué)生梳理知識(shí)、理解知識(shí)、歸納知識(shí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

3 問(wèn)題鏈教學(xué)模式的實(shí)施效果

問(wèn)題鏈教學(xué)模式遵循“產(chǎn)生問(wèn)題分析提出問(wèn)題引申擴(kuò)展提出新的問(wèn)題分析解決問(wèn)題”循環(huán)規(guī)律，以問(wèn)題為中心，通過(guò)問(wèn)題的層層遞進(jìn)，將知識(shí)變?yōu)榻虒W(xué)問(wèn)題。問(wèn)題鏈教學(xué)模式的核心是激發(fā)學(xué)生思維活動(dòng)，教師如何設(shè)計(jì)問(wèn)題鏈，直接影響到模式的教學(xué)的效率和質(zhì)量。筆者改傳統(tǒng)的教學(xué)模式為問(wèn)題鏈教學(xué)模式后，學(xué)生學(xué)習(xí)工程熱力學(xué)的主動(dòng)性和積極性都有所加強(qiáng)，主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的人數(shù)也明顯增加。教學(xué)實(shí)踐證明，問(wèn)題鏈教學(xué)模式值得在工科院校中應(yīng)用和推廣。

【參考文獻(xiàn)】

[1]耿凡，王迎超.“工程熱力學(xué)”課程的研討式教學(xué)改革[J].中國(guó)電力教育，2013（5）：76-77.

[2]袁振國(guó).教育新理念[M].北京：教育科學(xué)出版社，2002（7）.

[3]鄢紅春，李定國(guó).問(wèn)題鏈教學(xué)模式及其在物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].物理與工程， 2011（2）：54-56

篇6

關(guān)鍵詞：緒論；探討；教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）27-0116-02

緒論課是指每門課程正式教學(xué)前的前言課或者簡(jiǎn)介課，是不可缺少的教學(xué)環(huán)節(jié)，主要內(nèi)容包括：課程的教學(xué)目的、內(nèi)容、要求、重點(diǎn)、學(xué)習(xí)方法和教學(xué)總體安排等。作為課程教學(xué)的第一節(jié)課，緒論課的教學(xué)好壞直接影響學(xué)生對(duì)整個(gè)課程學(xué)習(xí)的熱情和動(dòng)力?！肮こ虩崃W(xué)”是眾多工程類專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)學(xué)生研究能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)十分重要，因此，其緒論課程的教學(xué)尤為重要。教師應(yīng)力求在與學(xué)生的第一次交流中就使其明確學(xué)習(xí)“工程熱力學(xué)”的原因、目的、內(nèi)容和方法等幾個(gè)重要問(wèn)題，以激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)“工程熱力學(xué)”及相關(guān)課程的興趣。

一、緒論部分教學(xué)內(nèi)容

“工程熱力學(xué)”課程的緒論總共包括四個(gè)部分，即：熱能的利用、熱力學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史、課程的研究對(duì)象和主要內(nèi)容以及熱力學(xué)的研究方法。

1.熱能的利用。自然界中存在的能源主要有：風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、燃料化學(xué)能、原子能等。在這些能源中，除風(fēng)能和水能是以機(jī)械能的形式直接被利用外，其他各種能源只能直接或間接地（通過(guò)燃燒、核反應(yīng)）提供熱能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有85%～90%的能源是轉(zhuǎn)換成熱能后再加以利用的。熱能利用的水平在一定程度上能夠反映社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展水平。熱能的利用這部分一方面講述了能源的定義、主要存在形式以及在人類生活各個(gè)方面的重要作用，另一方面講述了能源中最常用的能源――熱能的利用方式：通過(guò)各種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)，使燃料熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能或者電能和熱能的直接利用。

2.熱力學(xué)的發(fā)展歷史。人們對(duì)熱的本質(zhì)及熱現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)曲折的探索過(guò)程。在古代，人們就知道熱與冷的差別，能夠利用摩擦生熱、燃燒、傳熱、爆炸等熱現(xiàn)象來(lái)達(dá)到一定的目的。但在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，人們只看到了熱的現(xiàn)象，認(rèn)為熱是一種沒(méi)有形體的“熱素”，物體得之則熱，失之則冷。直到1850年，邁耶（Mayer）和焦耳（Joule）等人經(jīng)過(guò)艱苦實(shí)踐，才確立了熱能之間的當(dāng)量關(guān)系，也就是確認(rèn)了熱力學(xué)第一定律。1850―1851年間，克勞修斯（Clausius）和湯姆遜（Thomson）先后提出了關(guān)于熱能和機(jī)械能在轉(zhuǎn)換上存在著方向性問(wèn)題，即熱力學(xué)第二定律的基本觀點(diǎn)。熱力學(xué)第一定律、第二定律是從無(wú)數(shù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)出來(lái)的、公理性的定律，這兩個(gè)定律的確立奠定了熱力學(xué)的基礎(chǔ)。熱力學(xué)形成初期，主要是研究熱機(jī)中熱能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。后來(lái)，隨著熱力學(xué)本身的不斷發(fā)展，除了指導(dǎo)熱機(jī)的發(fā)展外，又被廣泛應(yīng)用到其他自然科學(xué)和生產(chǎn)部門中。熱力學(xué)不但與熱機(jī)、制冷、熱泵、空氣分離、空氣調(diào)節(jié)等傳統(tǒng)工程有關(guān)，還發(fā)展到宇宙航行、新能源探索等新技術(shù)領(lǐng)域中，并相應(yīng)地發(fā)展了新的理論，形成了若干分支。工程熱力學(xué)就是熱力學(xué)的一個(gè)重要分支。

3.“工程熱力學(xué)”課程的研究對(duì)象和主要內(nèi)容。工程熱力學(xué)是研究熱能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的一門學(xué)科。它的主要內(nèi)容包括三部分：（1）介紹構(gòu)成工程熱力學(xué)理論基礎(chǔ)的兩個(gè)基本定律――熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律。（2）介紹常用工質(zhì)的熱力性質(zhì)。（3）根據(jù)熱力學(xué)的基本定律，結(jié)合工質(zhì)的熱力性質(zhì)，分析計(jì)算實(shí)現(xiàn)熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的各種熱力過(guò)程和熱力循環(huán)，闡明提高轉(zhuǎn)換效率的正確途徑。

4.熱力學(xué)的研究方法。熱力學(xué)的研究有兩種途徑：一是現(xiàn)象或經(jīng)典熱力學(xué)；二是統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)。經(jīng)典熱力學(xué)完全由宏觀現(xiàn)象出發(fā)，以實(shí)踐為基礎(chǔ)來(lái)描述客觀規(guī)律，把由大量分子組成的物質(zhì)看成是連續(xù)均勻的整體，采用一些宏觀物理量來(lái)描述物質(zhì)所處的狀況，并且根據(jù)兩個(gè)基本定律，導(dǎo)出這些物理量之間的普遍關(guān)系，因此具有高度的普遍性和可靠性。經(jīng)典熱力學(xué)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，只要利用幾個(gè)基本概念就能進(jìn)行熱力學(xué)定律的推演，而這些基本概念較為直觀，易于理解，涉及的變量也少。統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)是研究熱現(xiàn)象的微觀理論，它從物質(zhì)內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)出發(fā)，應(yīng)用力學(xué)規(guī)律說(shuō)明分子的運(yùn)動(dòng)，并用統(tǒng)計(jì)的方法說(shuō)明大量分子紊亂運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)平均性質(zhì)，因而它能夠從物質(zhì)內(nèi)部的微觀運(yùn)動(dòng)機(jī)理，更好地說(shuō)明宏觀熱現(xiàn)象的物理實(shí)質(zhì)。但它的分析過(guò)程較為復(fù)雜，不像宏觀理論那樣直觀、簡(jiǎn)單，故主要用于理論研究工作。本科階段的“工程熱力學(xué)”課程主要采用宏觀方法進(jìn)行討論。

二、緒論部分的教學(xué)應(yīng)該解決的問(wèn)題

1.明確學(xué)習(xí)目的，解決為什么要學(xué)的問(wèn)題?！肮こ虩崃W(xué)”的特點(diǎn)是理論性強(qiáng)，概念多且抽象；公式推導(dǎo)多，應(yīng)用條件復(fù)雜，學(xué)生感覺(jué)課程的內(nèi)容繁多，難以抓住重點(diǎn)，容易陷入復(fù)雜的公式推導(dǎo)中，造成學(xué)習(xí)困難，從而產(chǎn)生厭學(xué)情緒。并且，現(xiàn)實(shí)情況中，有一部分學(xué)生只是為了考試而學(xué)習(xí)。對(duì)于必修課重視程度高，愿意花費(fèi)精力學(xué)習(xí)，而對(duì)于選修課，則多以應(yīng)付的態(tài)度草草了事。因此，緒論部分的教學(xué)就更加重要。緒論是“工程熱力學(xué)”課程的第一節(jié)課，對(duì)于一門新的課程，學(xué)生一般都存在著一種好奇，如果能在第一節(jié)課將學(xué)生的這種好奇轉(zhuǎn)變?yōu)榕d趣，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的動(dòng)力，則意味著本門課程的教學(xué)已經(jīng)成功了一半，在接下來(lái)的教學(xué)過(guò)程中也將會(huì)取到事半功倍的效果。

2.明確學(xué)習(xí)內(nèi)容以及各內(nèi)容之間的聯(lián)系，解決學(xué)什么的問(wèn)題。在現(xiàn)在的大學(xué)生中，普遍存在著這樣一種疑惑――學(xué)習(xí)一門知識(shí)不知道到底該學(xué)習(xí)什么，又有什么用處，有些大學(xué)生甚至認(rèn)為書本上學(xué)習(xí)的知識(shí)在工作以后完全用不到，久而久之便影響了學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)的積極性。同時(shí)，部分學(xué)生在學(xué)習(xí)一個(gè)新的知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，往往只是孤立的學(xué)習(xí)，缺乏對(duì)知識(shí)點(diǎn)橫向、縱向的延伸，沒(méi)有形成一個(gè)完整的知識(shí)體系，這樣又造成了學(xué)生記憶困難，導(dǎo)致學(xué)生失去了學(xué)習(xí)本門課程的興趣。學(xué)習(xí)一門課程要在頭腦中建立該課程的知識(shí)體系，梳理清楚各部分內(nèi)容之間的相互關(guān)系。如果在緒論課上能幫助學(xué)生解決這個(gè)問(wèn)題，那么學(xué)生在學(xué)習(xí)各個(gè)章節(jié)內(nèi)容時(shí)目的性就會(huì)更加明確，更清楚為什么學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容，也就能較好的避免陷入公式推導(dǎo)和記憶中，避免只抓住個(gè)別的知識(shí)點(diǎn)而偏離了課程的主線。緒論課的內(nèi)容豐富而分配的課時(shí)卻不多，一般只有1～2個(gè)課時(shí)，學(xué)生也往往認(rèn)為不屬于課程主要考試內(nèi)容不予重視。因此，教師要在設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容上多下工夫，通過(guò)各種方法讓學(xué)生學(xué)會(huì)自主查找相關(guān)知識(shí)。例如，熱力學(xué)的任務(wù)是要讓學(xué)生明白熱能與機(jī)械能之間相互傳遞、轉(zhuǎn)換的關(guān)系和規(guī)律，而在我們?nèi)粘Ｉ钪械姆椒矫婷娑即嬖谥鵁崮艿睦?，教師可以讓學(xué)生自己舉例說(shuō)明我們生活中熱能的利用。再例如，緒論的第二部分講述的是熱力學(xué)的發(fā)展歷史，教師可以采用多媒體，用視頻的形式向?qū)W生介紹歷史，將枯燥的文字轉(zhuǎn)換為生動(dòng)的圖片，一方面可以集中學(xué)生的注意力，提高學(xué)習(xí)興趣；另一方面，也可以讓學(xué)生的腦海中形成動(dòng)態(tài)的圖像記憶，將歷史知識(shí)記得更加牢固。

三、緒論部分的教學(xué)方法

1.運(yùn)用案例，理論結(jié)合實(shí)際。教師在課堂上多舉一些日常生活及工業(yè)上運(yùn)用工程熱力學(xué)的例子，引導(dǎo)學(xué)生將枯燥的理論與實(shí)際的運(yùn)用結(jié)合，學(xué)以致用，讓學(xué)生明白學(xué)到的知識(shí)可以解釋和解決許多實(shí)際中的問(wèn)題，以增加課程對(duì)學(xué)生的吸引力。比如在講授第一部分熱能的利用時(shí)，就可以舉例具體說(shuō)明，或者讓學(xué)生自己舉例說(shuō)明，引發(fā)學(xué)生之間的討論。

2.“多管齊下”，圖文并茂。通過(guò)圖文并茂的多媒體技術(shù)，讓學(xué)生通過(guò)多個(gè)感官同時(shí)接收信息，增強(qiáng)課堂的生動(dòng)性和直觀性，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。比如緒論的第二部分熱力學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史，由于學(xué)生學(xué)習(xí)歷史的熱情普遍不高，認(rèn)為歷史只有枯燥的文字和難以記憶的年代，這部分的教學(xué)就可以通過(guò)多媒體將歷史知識(shí)用視頻的形式播放出來(lái)，既能讓學(xué)生觀看，增加趣味性，又將學(xué)生置身于那個(gè)年代，增強(qiáng)記憶性。此外，一些大型熱工設(shè)備可以通過(guò)多媒體以圖形展現(xiàn)，其熱力過(guò)程以Flas展現(xiàn)。如此一來(lái)，汽輪機(jī)，內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等設(shè)備的工作原理就能生動(dòng)的表達(dá)出來(lái)，學(xué)生對(duì)這些機(jī)械的工作原理也就有了更加直觀的認(rèn)識(shí)。通過(guò)老師講解、多媒體播放等教學(xué)手段多管齊下，學(xué)生能留下更加深刻的印象。

3.設(shè)置問(wèn)題，激發(fā)討論。讀萬(wàn)卷書不如行萬(wàn)里路，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，通常會(huì)遇到老師講的時(shí)候都會(huì)，自己想的時(shí)候就一片空白的狀況。一味的聽(tīng)老師講課，學(xué)生不學(xué)會(huì)自己思考，也只能是左耳進(jìn)，右耳出。進(jìn)行課堂講授時(shí)，教師可以提出一個(gè)個(gè)與所講內(nèi)容相關(guān)的問(wèn)題，這樣不僅可以引起學(xué)生的注意，使其集中精力聽(tīng)課，而且可以激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考、積極討論，達(dá)到由此及彼、舉一反三的目的，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)工程熱力學(xué)的興趣。

4.掌握特點(diǎn)，突出重點(diǎn)。緒論課的教學(xué)內(nèi)容具有抽象性、簡(jiǎn)單性、枯燥性和濃縮性的特點(diǎn)?；谶@些特點(diǎn)，教師在教學(xué)的過(guò)程中要注意積累經(jīng)驗(yàn)，逐漸形成自己的一種教學(xué)體系，教學(xué)時(shí)懂得如何更好的突出內(nèi)容重點(diǎn)和學(xué)習(xí)特點(diǎn)，避免學(xué)生出現(xiàn)不知道學(xué)習(xí)內(nèi)容、分不清學(xué)習(xí)重點(diǎn)，全部?jī)?nèi)容一概而論的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生明確什么該掌握、什么該了解，有目的、有方法的去學(xué)。

總之，要做好緒論課的教學(xué)工作，教師需要在清楚緒論課程教學(xué)基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上，充分認(rèn)識(shí)到它的重要性，注重教學(xué)的靈活性，不斷地反復(fù)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，完善緒論教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

篇7

關(guān)鍵詞：工程熱力學(xué);雙語(yǔ)教學(xué);課程體系

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）33-0069-02

隨著我國(guó)本科教學(xué)水平的不斷提高和國(guó)際化交流與合作的廣泛開(kāi)展，就業(yè)市場(chǎng)對(duì)本科畢業(yè)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和外語(yǔ)應(yīng)用能力有了新的要求，專業(yè)外語(yǔ)應(yīng)用能力成為21世紀(jì)國(guó)際化專業(yè)人才的必備專業(yè)素養(yǎng)，直接影響本科畢業(yè)生的就業(yè)趨向和未來(lái)發(fā)展。[1-4]我國(guó)教育部對(duì)本科生的雙語(yǔ)課程教學(xué)十分重視，2001年教育部在《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作，提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》中提出，要采用英語(yǔ)等外語(yǔ)進(jìn)行公共課和專業(yè)課教學(xué)，要求各高校在三年內(nèi)開(kāi)設(shè)5%～10%的本科雙語(yǔ)課程。[5]2005年，教育部在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見(jiàn)》中又指出：要提高雙語(yǔ)教學(xué)課程的質(zhì)量，繼續(xù)增加雙語(yǔ)教學(xué)課程的數(shù)量。2007年，教育部在《關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革，全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》中指出，要鼓勵(lì)開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)工作。教育部2004年8月開(kāi)始試行的《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評(píng)估方案》中，雙語(yǔ)教學(xué)被列為主要評(píng)估點(diǎn)之一。雙語(yǔ)教學(xué)的水平已經(jīng)成為衡量高等學(xué)校辦學(xué)水平的一項(xiàng)重要指標(biāo)。我國(guó)高校在本科生課程雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)踐過(guò)程中，近年來(lái)取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，也突顯了課程體系構(gòu)建不合理、重點(diǎn)內(nèi)容設(shè)置不當(dāng)、教材建設(shè)相對(duì)滯后、雙語(yǔ)教學(xué)師資不足、雙語(yǔ)學(xué)習(xí)氛圍較差、課程考核評(píng)價(jià)方法有待改革等問(wèn)題。為了使“工程熱力學(xué)”在校級(jí)精品課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行雙語(yǔ)教學(xué)，需要對(duì)“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)的課程體系進(jìn)行合理構(gòu)建和重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置，以期把該課程建設(shè)成為高質(zhì)量的雙語(yǔ)教學(xué)課程，為提高本科畢業(yè)生的整體質(zhì)量和英語(yǔ)應(yīng)用能力奠定良好的基礎(chǔ)，以適應(yīng)國(guó)家化人才市場(chǎng)的需要。

一、“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)的課程體系構(gòu)建與實(shí)施

“工程熱力學(xué)”作為能源、環(huán)境、機(jī)械、化工等大類工科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，兼有理論性、實(shí)踐性和工程性，它起到承上啟下、從基礎(chǔ)課程到專業(yè)課程的橋梁作用，是本科生專業(yè)課程體系中不可或缺的骨干專業(yè)基礎(chǔ)課，在上述專業(yè)本科生的培養(yǎng)過(guò)程中具有重要的核心地位?！肮こ虩崃W(xué)”課程內(nèi)容具有概念多、基本理論抽象、富含哲學(xué)思維和理念、工程應(yīng)用領(lǐng)域廣泛等特點(diǎn)，要實(shí)現(xiàn)該課程的高質(zhì)量雙語(yǔ)教學(xué)就要對(duì)該課程體系進(jìn)行合理構(gòu)建，為保證教學(xué)效果奠定良好的基礎(chǔ)。該課程經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)、教學(xué)改革和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累，已成為校級(jí)精品課程，在教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)、師資英語(yǔ)水平、多媒體課件及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源、課堂教學(xué)方法及課程評(píng)價(jià)方法等方面均具有良好的條件，為“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)課程體系的合理構(gòu)建做了較為充分的準(zhǔn)備?！肮こ虩崃W(xué)”課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)認(rèn)真研究了國(guó)內(nèi)高校開(kāi)設(shè)雙語(yǔ)課程的案例，確定了“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)課程體系主要由教學(xué)模式、教學(xué)團(tuán)隊(duì)、教學(xué)內(nèi)容（如課程大綱、授課計(jì)劃）、多媒體課件、課堂教學(xué)實(shí)施、多層次啟發(fā)式教學(xué)方法、網(wǎng)絡(luò)資源、課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方法等內(nèi)容組成，認(rèn)為教學(xué)模式、教學(xué)團(tuán)隊(duì)和教學(xué)團(tuán)隊(duì)是保證“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

雙語(yǔ)教學(xué)模式對(duì)課程體系的構(gòu)建起到關(guān)鍵性影響，首先要確定雙語(yǔ)教學(xué)模式。近年來(lái)我國(guó)高校開(kāi)展的雙語(yǔ)教學(xué)模式主要可概括為全外語(yǔ)型、混合型和部分外語(yǔ)型三種。

（1）全外語(yǔ)型。采用外文教材，直接用外文授課。這種模式要求師生均應(yīng)具有較高的外語(yǔ)水平。

（2）混合型。采用外文教材，混合外文與漢語(yǔ)授課。與全外語(yǔ)型相比，學(xué)生較易掌握課程內(nèi)容，適合學(xué)生接觸雙語(yǔ)教學(xué)的初級(jí)階段，也適合多數(shù)任課教師的外語(yǔ)水平。

（3）部分外語(yǔ)型。采用外文教材，用漢語(yǔ)講授。這種模式適合外語(yǔ)知識(shí)和接受能力較弱的生源。結(jié)合“工程熱力學(xué)”課程多年的教學(xué)實(shí)踐，結(jié)合現(xiàn)有的師資英語(yǔ)水平和學(xué)生的實(shí)際英語(yǔ)水平，建議對(duì)“工程熱力學(xué)”采用混合型雙語(yǔ)教學(xué)模式。

教學(xué)團(tuán)隊(duì)是實(shí)施“工程熱力學(xué)”課程體系的人力資源保證，教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)是關(guān)鍵。經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，“工程熱力學(xué)”課程已形成了年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)歷層次、學(xué)緣結(jié)構(gòu)等較為合理的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。老教師具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，青年教師具有較高的英語(yǔ)應(yīng)用水平，為“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)施提供了良好的師資力量。

教學(xué)內(nèi)容是一門課程知識(shí)面寬窄、程度深淺、系統(tǒng)性完善度的體現(xiàn)，也是體現(xiàn)課程整體質(zhì)量的重要組成部分?！肮こ虩崃W(xué)”在建成校級(jí)精品課程的過(guò)程中，在教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃、課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)、多媒體課件制作和網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)等方面積累了豐富的素材與資源，為“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃與設(shè)置奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

在上述條件下，“工程熱力學(xué)”課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)認(rèn)真調(diào)查研究，并結(jié)合現(xiàn)有的師資條件、課程教學(xué)資源、學(xué)生的實(shí)際英語(yǔ)水平構(gòu)建了“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)的“三段一改”課程教學(xué)方法，“三段”即課前階段、課堂教學(xué)階段、課后檢驗(yàn)階段;“一改”即改革課程考核和評(píng)價(jià)方法?，F(xiàn)就“三段一改”課程教學(xué)方法的實(shí)施構(gòu)想簡(jiǎn)要介紹如下：

（1）課前階段。課前階段所做的工作重點(diǎn)是確定雙語(yǔ)教學(xué)模式、選定中文教材和外文教材、編制中英文教學(xué)大綱和授課計(jì)劃、確定課程的主要知識(shí)點(diǎn)和重點(diǎn)與難點(diǎn)內(nèi)容、制作多媒體課件、建立習(xí)題與思考題庫(kù)，并將教學(xué)大綱、授課計(jì)劃、多媒體課件和習(xí)題與思考題庫(kù)在學(xué)校的畢博網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開(kāi)放，供學(xué)生結(jié)合各自的時(shí)間、興趣和特點(diǎn)進(jìn)行課前預(yù)習(xí)與課后復(fù)習(xí)。教師在課堂講授前預(yù)習(xí)要求，以保證學(xué)生的預(yù)習(xí)效果。

（2）課堂教學(xué)階段。課堂教學(xué)階段是將課程內(nèi)容傳授給學(xué)生。授課語(yǔ)言采用中文和英文，英文講授不低于50%。教學(xué)方法采用啟發(fā)式、討論式、課堂提問(wèn)等方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。多媒體課件分別有中文和英文版本，課程的重點(diǎn)內(nèi)容有中英文對(duì)照。課堂教學(xué)針對(duì)不同英語(yǔ)水平的學(xué)生分為三個(gè)不同層次，即最高層次、平均層次和低層次。最高層次要求學(xué)生以英文教材和英文多媒體課件為主，作業(yè)用英文完成;平均層次要求學(xué)生以中文教材和英文多媒體課件為主，英文教材為輔，對(duì)課程的主要內(nèi)容能用英文和中文同時(shí)掌握，作業(yè)以中文為主;低層次要求學(xué)生以中文教材和中文多媒體為主，英文教材和英文多媒體為輔，對(duì)課程的重點(diǎn)內(nèi)容能用英文理解和掌握，作業(yè)可全部用中文完成。課堂教學(xué)的目標(biāo)是以平均層次為主要教學(xué)對(duì)象，逐步積累經(jīng)驗(yàn)后過(guò)渡到以高層次為主。

（3）課后檢驗(yàn)階段。課后檢驗(yàn)階段主要包括課程作業(yè)批改、網(wǎng)上答疑和討論、課程實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)，不僅可以檢驗(yàn)課堂教學(xué)效果，鞏固課堂講授的知識(shí)，還可以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，積極征求學(xué)生對(duì)本課程教學(xué)的意見(jiàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量。

（4）改革課程考核和評(píng)價(jià)方法。雙語(yǔ)教學(xué)的課程考核和評(píng)價(jià)方法應(yīng)考慮到雙語(yǔ)教學(xué)的特點(diǎn)，把英語(yǔ)的應(yīng)用能力作為課程成績(jī)的重要組成部分，把學(xué)生的英語(yǔ)作業(yè)、課堂英語(yǔ)提問(wèn)和交流納入課程平時(shí)成績(jī)，并加大平時(shí)成績(jī)的權(quán)重，以引起學(xué)生對(duì)英語(yǔ)應(yīng)用能力的重視，激發(fā)用英語(yǔ)思考和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，保證雙語(yǔ)教學(xué)質(zhì)量。

因此，合理構(gòu)建雙語(yǔ)教學(xué)的課程體系，由任課教師在課堂教學(xué)中分層次加以有效實(shí)施，并提高學(xué)生的自主性和積極性，可確保雙語(yǔ)教學(xué)取得較好的教學(xué)效果。

二、“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容的設(shè)置與教學(xué)要求

“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容的合理設(shè)置是保證“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)質(zhì)量的重要組成部分，重點(diǎn)內(nèi)容的設(shè)置應(yīng)該基本與中文教學(xué)的內(nèi)容相同，同時(shí)應(yīng)吸納經(jīng)典英文教材中的新概念和工程應(yīng)用，與國(guó)際先進(jìn)水平接軌，滿足人才市場(chǎng)的國(guó)際化要求?！肮こ虩崃W(xué)”的內(nèi)容可分為基本概念和理論、工程應(yīng)用、常用圖表三大部分。結(jié)合該課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累，建議將如下內(nèi)容作為“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容：

在基本概念和理論方面，主要包括：熱力系如閉口系、開(kāi)口系、絕熱系、孤立系;狀態(tài)參數(shù)如壓力、溫度、比容、內(nèi)能、焓、熵、火用;熱力過(guò)程如可逆過(guò)程、準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程、不可逆過(guò)程;熱力循環(huán)如正循環(huán)、逆循環(huán);不可逆因素如溫差傳熱、摩擦耗功、自由膨脹;熱力學(xué)基本定律如熱力學(xué)第零定律、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、熱力學(xué)第三定律;不同形式的實(shí)際氣體方程;熱效率、制冷系數(shù)、火用的概念、常見(jiàn)形式能量的火用、火用效率、火用損失、生成焓、理論燃燒溫度、平衡常數(shù)、相對(duì)濕度、含濕量、干球溫度、濕球溫度、露點(diǎn)溫度、馬赫數(shù);卡諾定理、孤立系統(tǒng)熵增原理、克勞修斯不等式;卡諾循環(huán)熱效率，一般熱效率表達(dá)式等。[6， 7]

在工程應(yīng)用方面，主要包括：實(shí)際應(yīng)用案例，氣體動(dòng)力循環(huán)如狄塞爾循環(huán)、奧托循環(huán);制冷循環(huán)如空氣壓縮制冷循環(huán)、蒸汽壓縮制冷循環(huán)、噴射式制冷循環(huán)、吸收式制冷循環(huán);蒸汽動(dòng)力循環(huán)如郎肯循環(huán)、再熱循環(huán)、回?zé)嵫h(huán);燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán);燃料電池;燃料電池-燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)等;濕空氣的加熱、冷卻與干燥等。

在常用圖表方面，主要包括：水蒸氣表、水蒸氣焓-熵圖、常用制冷工質(zhì)的熱物性圖表、濕空氣的焓-含濕量圖等。

上述內(nèi)容是不同層次學(xué)生必須掌握的“工程熱力學(xué)”課程內(nèi)容基本知識(shí)點(diǎn)，對(duì)不同層次的學(xué)生，主要體現(xiàn)在英語(yǔ)應(yīng)用能力的要求不同。最高層次同學(xué)能夠熟練閱讀英文原版教材和相關(guān)的英文資料，能在課堂上用英語(yǔ)與老師和同學(xué)進(jìn)行流利口頭交流，在課后能用英語(yǔ)完成作業(yè)，熟練地應(yīng)用英文多媒體課件進(jìn)行課后復(fù)習(xí);平均層次同學(xué)能讀懂上述內(nèi)容相關(guān)的英文原版教材內(nèi)容的相關(guān)內(nèi)容，能用英語(yǔ)在課堂上與老師和同學(xué)進(jìn)行交流，能用英語(yǔ)寫作部分作業(yè)題，能用英文多媒體課件進(jìn)行課后復(fù)習(xí);對(duì)低層次同學(xué)，能基本看懂英文原版教材中上述相關(guān)課程內(nèi)容，基本能用英語(yǔ)在課堂上與老師和同學(xué)進(jìn)行溝通，掌握上述課程內(nèi)容的英文詞匯和表達(dá)方法，能看懂英文多媒體課件中的上述課程內(nèi)容。在雙語(yǔ)教學(xué)中要強(qiáng)調(diào)學(xué)科的專業(yè)性，絕不能把雙語(yǔ)教學(xué)變成專業(yè)外語(yǔ)教學(xué)。

三、結(jié)論

合理構(gòu)建“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)課程體系和設(shè)置課程內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)，采用“三段一改”的教學(xué)方法，改革課程考核與評(píng)價(jià)方法，對(duì)不同層次的學(xué)生提出不同的英語(yǔ)應(yīng)用能力要求，把學(xué)科內(nèi)容作為課程教學(xué)的重點(diǎn)，并在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，改革教學(xué)方法，有望使“工程熱力學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量不斷得到提高，把“工程熱力學(xué)”建成高水平的雙語(yǔ)教學(xué)示范課程。

參考文獻(xiàn)：

[1]龍國(guó)智.我國(guó)高校雙語(yǔ)教學(xué)的現(xiàn)狀評(píng)析[J].改革與開(kāi)放，2011，

（4）：173-174.

[2]馬劍敏，施軍瓊，胡倩如.生物化學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)在我校的實(shí)踐與思考[J].科技信息，2008，（26）：590-591.

[3]欒曉明，姜，馬惠珠.工科專業(yè)課程雙語(yǔ)教學(xué)模式初探與實(shí)踐[J].高教探索，2007，（6）：169-172，190.

[4]曲燕.推進(jìn)專業(yè)課雙語(yǔ)教學(xué)的建設(shè)和設(shè)想[J].化工高等教育，

2010，（1）：84-86.

[5]胡煒，蔣.高校雙語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐初探[J].改革與開(kāi)放，2010，（18）：

172-173.

篇8

關(guān)鍵詞 卓越計(jì)劃 化工熱力學(xué) 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.01.059

近年來(lái)，我國(guó)參照有關(guān)《華盛頓協(xié)議》成員國(guó)的做法，開(kāi)展了面向我國(guó)本科教育專業(yè)進(jìn)行工程教育專業(yè)認(rèn)證工作?！白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計(jì)劃”旨在全面提高我國(guó)工程人才培養(yǎng)質(zhì)量，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高素質(zhì)各類型工程技術(shù)人才。我校的化學(xué)工藝專業(yè)于1998年獲原化工部高等學(xué)校重點(diǎn)學(xué)科，同年獲得碩士學(xué)位授予權(quán)。2004獲湖北省教育廳“有突出成就創(chuàng)新學(xué)科”，2006年為湖北省第四批立項(xiàng)建設(shè)的擬增列二級(jí)學(xué)科博士學(xué)位點(diǎn)。化工熱力學(xué)課程在化工類人才培養(yǎng)中起著承前啟后的作用，是基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間不可缺少的“橋梁與紐帶”。同時(shí)，化工熱力學(xué)又是應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，它的內(nèi)容是后續(xù)分離工程、化學(xué)反應(yīng)工程等課程的重要基礎(chǔ)，其核心任務(wù)在于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生將熱力學(xué)基本原理應(yīng)用于化工技術(shù)領(lǐng)域能力的目的。為更好地推進(jìn)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，僅僅將書本中的知識(shí)講解給學(xué)生是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的?；崃W(xué)課程教學(xué)改革需要在激發(fā)學(xué)生興趣的基礎(chǔ)上將理論知識(shí)和實(shí)際運(yùn)用結(jié)合，公式概念和現(xiàn)代化設(shè)計(jì)軟件結(jié)合，根據(jù)自己學(xué)校本身化工專業(yè)的特色和優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展相應(yīng)的化工熱力學(xué)教學(xué)工作。本課題將以我?；づc制藥學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)的本科生為研究對(duì)象，圍繞我?；I(yè)認(rèn)證與卓越工程師培養(yǎng)背景下化工熱力學(xué)課程教學(xué)中貫徹工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的教學(xué)方法改革與實(shí)踐，提出一些建議和思考。

1 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，提升整體素質(zhì)

事業(yè)要發(fā)展，關(guān)鍵在人才，基礎(chǔ)在教育?；A(chǔ)教學(xué)工作需要強(qiáng)大的師資力量作為后盾，只有完善的教學(xué)系統(tǒng)，才能定制出一套幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的好方法?；崃W(xué)是化學(xué)工程的基礎(chǔ)學(xué)科，具有很強(qiáng)的理論性和應(yīng)用性，書中有大量的公式和定律，不乏較多的難點(diǎn)，這些對(duì)教師如何很好地提升教學(xué)效果，讓學(xué)生聽(tīng)得懂，用得到，有很大的挑戰(zhàn)。目前，學(xué)院一些教師對(duì)書本上的理論知識(shí)熟悉，但工程經(jīng)驗(yàn)以及理論教學(xué)和實(shí)際運(yùn)用之間的相互轉(zhuǎn)換相對(duì)薄弱，這讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中或因理論知識(shí)過(guò)于枯燥而影響學(xué)習(xí)積極性，這不僅阻礙了教學(xué)效果，也不利于適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量人才的培養(yǎng)。針對(duì)這些問(wèn)題，學(xué)校應(yīng)該采取措施，建設(shè)一支以“卓越計(jì)劃”為根本的高水平的師資隊(duì)伍。（1）注重優(yōu)秀教師的引進(jìn)，優(yōu)先聘請(qǐng)既有化工生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)歷，又懂得化工熱力學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)的優(yōu)秀老師；（2）學(xué)院要加大校企合作力度，讓老師有更多的機(jī)會(huì)深入實(shí)踐，在實(shí)踐中切實(shí)感受理論與實(shí)際生產(chǎn)之間的差別和聯(lián)系，在以后的教學(xué)工作中能更好、更全面地將化工熱力學(xué)中的理論知識(shí)與工程實(shí)踐結(jié)合起來(lái)。（3）教師之間定期開(kāi)展教學(xué)工作會(huì)議，反饋近期教學(xué)中遇到的問(wèn)題，對(duì)那些教學(xué)過(guò)程中學(xué)生普遍存在的疑問(wèn)和教學(xué)難點(diǎn)要集中討論，給出解決方案，動(dòng)態(tài)教學(xué)提升教學(xué)質(zhì)量。（4）學(xué)校應(yīng)與其他院校建立學(xué)科教學(xué)網(wǎng)絡(luò)，共享教學(xué)成果與心得，從中汲取好的教學(xué)方法和新的教學(xué)思維，提升學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量。

2 優(yōu)化課本內(nèi)容，重視化工熱力學(xué)課程學(xué)習(xí)的應(yīng)用性

“理論與實(shí)際結(jié)合，原理與應(yīng)用并重”應(yīng)該是化工熱力學(xué)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)先考慮條件。化工專業(yè)認(rèn)證和卓越工程師培養(yǎng)背景下化工熱力學(xué)課程的教學(xué)應(yīng)該旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，課程的教學(xué)既要有專業(yè)性，又要有社會(huì)實(shí)用性。對(duì)于化工熱力學(xué)書本內(nèi)容上的教學(xué)提出以下幾點(diǎn)建議。（1）根據(jù)專業(yè)認(rèn)證與卓越工程師培養(yǎng)的要求，根據(jù)學(xué)校教學(xué)計(jì)劃的調(diào)整，課時(shí)的縮減，重構(gòu)符合工程認(rèn)證與卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的化工熱力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容體系；（2）根據(jù)化工熱力學(xué)基本概念多、公式多、推導(dǎo)多，難點(diǎn)多的特點(diǎn)，重視化工熱力學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容的聯(lián)系性，例如從流體的P-V-T關(guān)系及熱力學(xué)性質(zhì)出發(fā)，到流體的相平衡和化學(xué)反應(yīng)平衡，最后與傳質(zhì)、分離，反應(yīng)工程相聯(lián)系，將基礎(chǔ)內(nèi)容聯(lián)系起來(lái)，對(duì)于復(fù)雜問(wèn)題的解決很有幫助；（3）提出“從生活中來(lái)到生產(chǎn)中去”教改思路，啟發(fā)學(xué)生在日常生活中用熱力學(xué)的原理去分析問(wèn)題。比如冰箱的工作原理與空調(diào)是否相同？打開(kāi)冰箱門能起到降溫的效果嗎？通過(guò)這些生活例子引入講解制冷循環(huán)與熱泵循環(huán)的原理，可以使學(xué)生的理解和掌握這類循環(huán)的應(yīng)用；（4）收集化工生產(chǎn)中化工熱力學(xué)的應(yīng)用實(shí)例，在教學(xué)中注意與工程實(shí)踐相結(jié)合，以生動(dòng)的例子來(lái)講解熱力學(xué)原理的應(yīng)用。如“液化氣成分的選擇”、“以壓縮天然氣為燃料的出租車的里程問(wèn)題”以及“低溫?zé)峁芙捣嗖罔F路凍土‘多動(dòng)癥’”、“化工熱力學(xué)與遏制全球變暖的關(guān)系”等科學(xué)前沿成果等這些與教材和生活緊密結(jié)合的化工生產(chǎn)實(shí)例都可以運(yùn)用到化工熱力學(xué)的教學(xué)中。

3 加強(qiáng)現(xiàn)代化軟件的應(yīng)用

當(dāng)前，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到化工科研，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域，大部分工程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究都需要借助強(qiáng)大的化工軟件。熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算和化工過(guò)程模擬分析都可以借助化工軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。在化工熱力學(xué)課程教學(xué)的過(guò)程中，應(yīng)該加強(qiáng)現(xiàn)代化軟件的應(yīng)用，將專業(yè)知識(shí)和計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用相結(jié)合，讓學(xué)生能運(yùn)用已學(xué)的現(xiàn)代化化工軟件來(lái)解決課本和生活中的實(shí)際問(wèn)題，模擬和分析簡(jiǎn)單的化工過(guò)程。對(duì)于流體P-V-T的教學(xué)時(shí)，可以引入Math-ematica軟件求解立方型狀態(tài)方程的根，也可以采用Newton-Raphson迭代法數(shù)值求解。講解相平衡時(shí)，將工程上常用的Aspen Plus軟件引入到氣液相平衡計(jì)算中，模擬精餾分離甲醇-水混合物的過(guò)程。對(duì)于數(shù)據(jù)計(jì)算類，包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、物料衡算、能量衡算、精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等，可以運(yùn)用Matlab，Visual Basic等常用軟件?，F(xiàn)代化工軟件的學(xué)習(xí)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提升綜合實(shí)力，也為后續(xù)的化工分離工程等學(xué)科的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，增強(qiáng)了工程意識(shí)，適應(yīng)了化工專業(yè)認(rèn)證與卓越工程師培養(yǎng)的要求。

4 將教學(xué)與本校專業(yè)特色建設(shè)相結(jié)合

學(xué)校專業(yè)特色建設(shè)是提高辦學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵所在。近十多年來(lái)，高校超常發(fā)展帶來(lái)一個(gè)負(fù)面化問(wèn)題是同質(zhì)化嚴(yán)重，學(xué)校特色淡化。我校的特色學(xué)科化學(xué)工程與技術(shù)為地區(qū)經(jīng)濟(jì)提供了巨大的幫助，是中南地區(qū)唯一培養(yǎng)化工礦山相關(guān)專業(yè)人才的本科院校，在磷資源開(kāi)發(fā)利用方面，學(xué)術(shù)水平居于全國(guó)領(lǐng)先地位。湖北省磷化工中心就設(shè)在學(xué)校。除了在磷資源開(kāi)發(fā)方面，石油煉制，精細(xì)化工等都是學(xué)校的特色專業(yè)。學(xué)校在化工方面有自己的特色和發(fā)展，化工熱力學(xué)也是大化工方向的基礎(chǔ)課程，可以將本課程的學(xué)習(xí)與學(xué)?；ぬ厣珜I(yè)相結(jié)合，這樣既有先進(jìn)的思想做指導(dǎo)又可以為我校特色專業(yè)的發(fā)展培育人才，為國(guó)家走新型工業(yè)化發(fā)展道路，建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略服務(wù)，符合卓業(yè)工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的初衷。學(xué)校的超臨界流體萃取新技術(shù)可以運(yùn)用化工熱力學(xué)中的氣液平衡和氣固平衡來(lái)解釋，書本上所介紹的直接式熱泵精餾、間接式熱泵精餾、閃蒸再沸式熱泵精餾、蒸汽噴氣式熱泵精餾和吸收式熱泵精餾過(guò)程，如果是僅僅依賴教師課堂上的講授，學(xué)生只能簡(jiǎn)單地了解這些技術(shù)，講到這些技術(shù)時(shí)可以將學(xué)生帶到學(xué)校的精細(xì)化工中試車間，讓學(xué)生直觀地感受這些工程技術(shù)，然后輔助熱力學(xué)上的知識(shí)講解，可以讓學(xué)生更好地掌握這些知識(shí)。利用學(xué)?；ぬ厣珜I(yè)現(xiàn)有的資源，開(kāi)展更多這樣生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)，對(duì)化工熱力學(xué)的教學(xué)工作有很大幫助。

5 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)化工熱力學(xué)課程的教學(xué)，國(guó)內(nèi)許多高等學(xué)校都進(jìn)行了一些富有意義的探索，如開(kāi)展化工熱力學(xué)精品課程建設(shè)、雙語(yǔ)教學(xué)研究等方面的嘗試。但迄今為止，基于化學(xué)工藝專業(yè)認(rèn)證背景，結(jié)合卓越工程師培養(yǎng)的化工熱力學(xué)課程工程實(shí)踐教學(xué)的探討，還亟需更多研究。大化工依然是有前景的有生命力的工程技術(shù)和制造行業(yè)，化工熱力學(xué)課程的教學(xué)需要更為科學(xué)、深度的改革。始終本著以培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為國(guó)家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略服務(wù)，對(duì)促進(jìn)高等教育面向社會(huì)需求培養(yǎng)人才，全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量為目的，深化對(duì)化工熱力學(xué)課程教學(xué)的改革。

*通訊作者：金士威

武漢工程大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目（X2013010）資助

參考文獻(xiàn)

[1] 張春桃，王海蓉.基于“卓越工程師”培養(yǎng)目標(biāo)的化工原理精品課程改革探索與實(shí)踐[J].化工高等教育，2012（6）：15-17.

[2] 楊文玲，于奕峰.基于卓越工程師培養(yǎng)的化工熱力學(xué)教學(xué)改革探討[J].化工高等教育，2012（4）：26-30.

[3] 劉英杰，楊基和，徐淑玲.基于卓越工程師的化工工程設(shè)計(jì)課程改革及實(shí)踐[J].化工高等教育，2014（2）：52-55.

[4] 董華青，阮慧敏，劉華彥.地方院校卓越工程師培訓(xùn)方案的構(gòu)建與實(shí)踐[J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013.12（1）：93-98.

篇9

[關(guān)鍵詞]專業(yè)課程 教學(xué)改革 評(píng)價(jià) 層次分析法

[中圖分類號(hào)] G423.07 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2015）12-0111-03

對(duì)課程教學(xué)改革效果的評(píng)價(jià)需要從考試成績(jī)、學(xué)員表現(xiàn)、作業(yè)及試驗(yàn)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一的考量和評(píng)估。但是傳統(tǒng)的加權(quán)平均方法對(duì)各級(jí)指標(biāo)的權(quán)值難以準(zhǔn)確的、定量的給出，影響了教改效果評(píng)價(jià)的客觀性和準(zhǔn)確性。為了準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)教學(xué)改革效果，本文以“工程熱力學(xué)”課程為對(duì)象，基于層次分析法進(jìn)行課程教學(xué)改革效果評(píng)價(jià)方法研究，為準(zhǔn)確合理地評(píng)價(jià)課程教學(xué)改革效果提供了一個(gè)可行的方法，具有很好的推廣和應(yīng)用價(jià)值。

一、層次分析法

（一）方法概述

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是被廣泛應(yīng)用于各種工程領(lǐng)域，用于大型設(shè)備等性能的定量評(píng)估分析。該方法是美國(guó)的數(shù)學(xué)家和運(yùn)籌學(xué)家薩蒂教授在從事美國(guó)國(guó)防部的一項(xiàng)課題研究過(guò)程中所提出的一種基于層次權(quán)重的決策分析方法。這種方法的思想是利用多目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法，將制定決策有關(guān)的各種元素分解成層次體系，在建立此層次體系的基礎(chǔ)之上，根據(jù)定量的加權(quán)計(jì)算進(jìn)行綜合的評(píng)估的決策方法。

具體來(lái)說(shuō)，層次分析法首先將決策問(wèn)題分解為各目標(biāo)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等層次結(jié)構(gòu)，然后通過(guò)判斷矩陣的特征向量來(lái)確定層次之間的優(yōu)先權(quán)值，最后通過(guò)加權(quán)以及遞進(jìn)的方法得出各個(gè)可行方案對(duì)總的目標(biāo)權(quán)值，選擇權(quán)值最大的方案作為最終的優(yōu)化結(jié)果。

（二）AHP分析步驟和計(jì)算流程

層次分析法首先需根據(jù)要解決的問(wèn)題建立描述系統(tǒng)特征的層級(jí)結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的方法不同，該方法通過(guò)相互比較相同層級(jí)上的元素的方式來(lái)確定權(quán)重判斷矩陣，從而不需要人為地為每個(gè)元素預(yù)先設(shè)定權(quán)值，避免了人為設(shè)定權(quán)值不準(zhǔn)確對(duì)分析結(jié)果的影響。AHP建模主要包含以下步驟[2]：

圖1 AHP計(jì)算流程圖

1.建立AHP的遞階層次結(jié)構(gòu)

層次結(jié)構(gòu)最頂層的元素即要解決問(wèn)題的目標(biāo)，因此把最頂層稱為目標(biāo)層。在目標(biāo)層以下的各個(gè)層次則包含要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)所需要的各種中間環(huán)節(jié)，統(tǒng)稱為準(zhǔn)則層。在層次結(jié)構(gòu)的最低層則是為了達(dá)到目標(biāo)所能夠采取各種方法、方案或表示各準(zhǔn)則要素變化的指標(biāo)，因此可以稱為指標(biāo)層或措施方案層。

2.構(gòu)造判斷矩陣

一旦AHP的遞階層次結(jié)構(gòu)建立之后，我們就可以確定不同層次元素之間的隸屬關(guān)系。

在構(gòu)造兩兩比較矩陣時(shí)，需要針對(duì)上層的某個(gè)準(zhǔn)則，判斷其下層的兩個(gè)元素之間的重要程度。這種重要程度則可以利用表1中1-9的比例標(biāo)度來(lái)取值。表1給出了兩種元素在相互比較時(shí)的各種可能出現(xiàn)情況及其對(duì)應(yīng)的標(biāo)度。

表1 比例標(biāo)度的含義

3.某準(zhǔn)則下元素相對(duì)排序權(quán)重計(jì)算

根據(jù)下層元素u1，u2，…，un對(duì)于上層的某個(gè)準(zhǔn)則C的判斷矩陣A求出它們對(duì)于準(zhǔn)則C的相對(duì)排序權(quán)重w1，w2，…，wn。其中相對(duì)排序權(quán)重wi可由如下公式計(jì)算：

式中的λmax為判斷矩陣的最大特征值，n為判斷矩陣的階數(shù)。然后根據(jù)表2查找相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)IR。

表2 樣本的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)IR

若RC

5.計(jì)算各層元素對(duì)目標(biāo)層的組合權(quán)重

假設(shè)第k-1層上有nk-1個(gè)元素，其相對(duì)于總目標(biāo)的排序權(quán)重為：

其中，T為評(píng)價(jià)總體性能值，Si為各二級(jí)指標(biāo)的計(jì)分值，Wi為各二級(jí)指標(biāo)i對(duì)總目標(biāo)層的組合權(quán)重值，n為所有參與評(píng)估的指標(biāo)個(gè)數(shù)。本文取各二級(jí)指標(biāo)計(jì)分值為5，即5分制。

二、工程熱力學(xué)課程教學(xué)改革

該課程在教學(xué)內(nèi)容、教材、教學(xué)方法和教學(xué)模式等方面近年來(lái)進(jìn)行了大量的建設(shè)和改革，主要體現(xiàn)在以下方面。

（一）教學(xué)內(nèi)容和教材改革

課程組近年來(lái)不斷建設(shè)以課程教材、多媒體資源、網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)和教學(xué)輔導(dǎo)資料構(gòu)成的“工程熱力學(xué)”立體化教材體系。同時(shí)課題組緊跟熱工設(shè)備和信息化技術(shù)的發(fā)展，不斷認(rèn)真梳理、動(dòng)態(tài)更新教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課程體系，使教學(xué)內(nèi)容融基礎(chǔ)性、應(yīng)用性和前沿性于一體，始終保持課程教材和教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性。

（二）教學(xué)方法和教學(xué)模式改革

加強(qiáng)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)改革力度，對(duì)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容如噴管流動(dòng)、燃?xì)廨啓C(jī)熱力循環(huán)等部分與實(shí)踐密切相關(guān)的內(nèi)容，采用信息化技術(shù)手段進(jìn)行講授、實(shí)作，豐富和發(fā)展了課堂的教學(xué)形式。在教學(xué)方法改革上，認(rèn)真創(chuàng)新課程的教學(xué)模式，圍繞如何提高學(xué)員創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和分析解決問(wèn)題能力，探索適應(yīng)本課程的教學(xué)方法。以“背景+理論+應(yīng)用”的知識(shí)模塊形式進(jìn)行教學(xué)。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的研制和開(kāi)發(fā)，建設(shè)學(xué)員自主學(xué)習(xí)研究的實(shí)踐平臺(tái)，踐行自主式、研究式教學(xué)方法，提高學(xué)員的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與自主創(chuàng)新能力。

三、應(yīng)用AHP的課程教學(xué)改革效果評(píng)價(jià)

根據(jù)課程評(píng)價(jià)特點(diǎn)，結(jié)合層次分析法的計(jì)算過(guò)程進(jìn)行教學(xué)改革效果評(píng)價(jià)。其中，評(píng)價(jià)過(guò)程的關(guān)鍵部分如下：

（一）評(píng)價(jià)指標(biāo)體系設(shè)計(jì)

根據(jù)課程實(shí)施特點(diǎn)及建設(shè)的現(xiàn)狀，課程組設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系為三級(jí)體系，各級(jí)指標(biāo)如下表所示：

表3 教學(xué)改革效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

（二）評(píng)價(jià)過(guò)程

根據(jù)前述步驟1-6進(jìn)行課程教改效果的評(píng)價(jià)，其中一級(jí)和二級(jí)指標(biāo)的判斷矩陣為

（三）評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)層次分析法的步驟對(duì)2012-2014年連續(xù)三年的教學(xué)改革效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為5分制，樣本為同一專業(yè)學(xué)員學(xué)習(xí)“工程熱力學(xué)”的課程表現(xiàn)，作業(yè)等情況（筆試為同一題庫(kù)抽題），其結(jié)果如表4所示，可見(jiàn)在連續(xù)實(shí)施教學(xué)改革之后，課程的教學(xué)效果有著穩(wěn)步的提升。

表4 近三年教改效果評(píng)價(jià)結(jié)果

五、總結(jié)

本文結(jié)合“工程熱力學(xué)”課程教學(xué)改革的實(shí)施情況，為準(zhǔn)確客觀地評(píng)估幾年來(lái)課程教改的成效，引入層次分析法進(jìn)行教學(xué)改革效果的評(píng)估。通過(guò)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)層次分析方法比傳統(tǒng)的求平均值或者加權(quán)平均方法更為準(zhǔn)確、客觀，能夠反映出教學(xué)改革的實(shí)踐效果，為評(píng)估課程教改效果探索出一種新模式，實(shí)用性強(qiáng)，具有重要的推廣應(yīng)用價(jià)值。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 孫玉榮，彭金波.基于AHP的課程教學(xué)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J].湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（9）：86-88.

[2] 張志強(qiáng)，徐斌，等.基于AHP評(píng)價(jià)方法的發(fā)動(dòng)機(jī)性能評(píng)價(jià)[J].兵工學(xué)報(bào)，2008（5）：625-628.

篇10

“比熱容”是本章重點(diǎn)內(nèi)容。因?yàn)楸葻崛莸母拍畋容^抽象，它可以有質(zhì)量、溫度的變化量、吸收或放出的熱量三個(gè)物理量計(jì)算大小，，卻與這三個(gè)量無(wú)關(guān)，他反應(yīng)的是物質(zhì)的一種屬性，到底是怎樣的一種屬性學(xué)生理解起來(lái)有困難，所以又是整個(gè)教材的難點(diǎn)。所以教學(xué)的中心任務(wù)是：讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了解“不同物質(zhì)在質(zhì)量相等，升高溫度相同的情況下吸收的熱量一般不同”，可以理解為比熱容反應(yīng)了各種不同物質(zhì)的容納熱的本領(lǐng)，比熱容大的物質(zhì)容熱的本領(lǐng)大；“相同質(zhì)量的物質(zhì)，吸收相同的熱量的情況下升高的溫度不同”可以理解為比熱容反應(yīng)的是各種不同物質(zhì)溫度改變的難易程度，比熱容大的物質(zhì)溫度改變較慢，為學(xué)生解決有關(guān)比熱容的計(jì)算和解釋一些與比熱容有關(guān)形成的自然現(xiàn)象準(zhǔn)備依據(jù)，為比熱容概念的得出打好基礎(chǔ)。

本節(jié)在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)新課標(biāo)理念“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”，運(yùn)用生活實(shí)例創(chuàng)設(shè)情境，激趣引新；通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)探究培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

二、教材分析

比熱是一個(gè)比較抽象的概念，通過(guò)對(duì)它的學(xué)習(xí)，可以有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力。

三、教學(xué)目標(biāo)

1、知識(shí)與技能

（1）了解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種屬性。

（2）知道水的比熱容較大，知道這一特點(diǎn)在生活中的一些應(yīng)用。

（3）嘗試用比熱容解釋簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象。

2、過(guò)程與方法

（1）通過(guò)探究，比較不同物質(zhì)的吸熱能力，使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中領(lǐng)悟比熱容是如何影響物體溫度的變化的，學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題。

（2）通過(guò)設(shè)計(jì)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體會(huì)控制變量法在科學(xué)探究中的應(yīng)用。

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀

（1） 在科學(xué)探究活動(dòng)中，體驗(yàn)和增強(qiáng)聯(lián)系實(shí)際及環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。

四、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)得出比熱容的概念。

難點(diǎn)：理解比熱容的概念并聯(lián)系社會(huì)生活應(yīng)用其分析解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題。

五、教學(xué)過(guò)程

（一）引入新課

提問(wèn)：1、熱傳遞的實(shí)質(zhì)是什么？什么叫做熱量？為什么熱量的單位跟功的單位相同？

2、燒開(kāi)一壺水比燒開(kāi)半壺水那個(gè)需要的熱量多？ 把一壺水燒開(kāi)比燒成溫水那個(gè)需要的熱量多？

可見(jiàn)，水在溫度升高時(shí)吸收的熱量和水的質(zhì)量有關(guān)，和溫度升高的度數(shù)有關(guān)，水的質(zhì)量越大，溫度度升高的度數(shù)越多，吸收的熱量越多。那么，所有的物質(zhì)，在質(zhì)量相等溫度升高的度也相同時(shí)，他們吸收的熱量相同嗎？

（二）進(jìn)行新課

1.演示實(shí)驗(yàn)

（1）實(shí)驗(yàn)器材：燒杯、完全相同的電加熱器、溫度計(jì)、鐘表、質(zhì)量和初溫都相同的水和煤油。

（2）猜想與假設(shè)：（a）質(zhì)量相同的水和煤油吸收相同的熱量，升高的溫度是否相同；（b） 質(zhì)量相同的水和煤油升高相同的溫度，吸收的熱量是否相同。

（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：在兩只相同的燒杯中放入質(zhì)量和初溫都相同的水和煤油，用相同的電加熱器給水和煤油加熱，每隔一分鐘記錄一次水和煤油的溫度變化，記錄在表格中。

時(shí)間（min） 0 1 2 3 4 5

水的溫度（攝氏度） 15 18 21 24 27 30

煤油的溫度（攝氏度） 15 21 27 33 29 45

（4）實(shí)驗(yàn)分析

給水和煤油都加熱五分鐘，煤油的溫度升高了幾度？水的溫度升高了幾度？此現(xiàn)象說(shuō)明了什么？

水和煤油溫度都升高12度，煤油需要加熱幾分鐘？水需要加熱幾分鐘？此現(xiàn)象說(shuō)明了什么？

（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論

結(jié)論一：質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，吸收相同的熱量，升高的溫度不同。

結(jié)論一的引深：質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，吸收相同的熱量，升高的溫度不同，說(shuō)明不同物質(zhì)溫度改變的難易程度不同，比熱容小的溫度容易改變，也就是說(shuō)比熱容是反映物質(zhì)溫度改變難易程度這一特性物理量

結(jié)論二：質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收的熱量不同。

結(jié)論二的引深：相同質(zhì)量的不同物質(zhì)，升高相同的溫度吸收的熱量不同說(shuō)明不同物質(zhì)容納熱的本領(lǐng)不相同，比熱容大的容納的熱量多，這也就是說(shuō)比熱容是反映物質(zhì)吸熱本領(lǐng)不同的這一特性的一個(gè)物理量

為了比較不同物質(zhì)升高（或降低）相同溫度吸收的熱量不同這一特性課本引入比熱容的概念。（也就是課本引用了結(jié)論二來(lái)表示比熱容這一概念）

2、比熱容

單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度升高1攝氏度所吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容。符號(hào)是C

比熱的單位：在國(guó)際單位制中，比熱的單位是焦/（千克?℃），讀作焦每千克攝氏度。

比熱容表：（1）哪種物質(zhì)的比熱容最大？

（2）沙石的比熱容是多少？他表示什么意思？

（3）每種物質(zhì)都有它的比熱容，水于冰的比熱容是否相同？

（4）同種物質(zhì)的比熱容相同，不同物質(zhì)的比熱容不同，比熱容與哪些因素有關(guān)？

分析可得：（1）水的比熱容最大

（2）一般情況下液體的比熱容比固體的大

（3）水和冰的比熱容不同

（4）比熱容不僅與物質(zhì)的種類有關(guān)，還與物質(zhì)所處的狀態(tài)有關(guān)。

3、熱量的計(jì)算

1千克的水溫度每升高1℃，要吸收4.2×103J的熱量，那么1千克的水溫度升高2℃要吸收多少熱量？

1千克的水溫度每升高1℃，要吸收4.2×103J的熱量，那么2千克的水溫度升高1℃要吸收多少熱量？

1千克的水溫度每升高1℃，要吸收4.2×103J的熱量，那么2千克的水溫度升高2℃要吸收多少熱量？

讓學(xué)生討論，說(shuō)出計(jì)算方法。從而總結(jié)出熱量的計(jì)算公式

Q=cm？t

Q：物體溫度變化時(shí)吸收或放出的熱量 單位為J

c：物質(zhì)比熱容 單位為J/（Kg?℃）

m：物體質(zhì)量 單位為Kg

t：溫度的變化值，溫度升高時(shí)為（t-to）；溫度降低時(shí)為（to-t）

即：

Q吸=cm（t-to） Q放=cm（to-t）

（三）課堂練習(xí)

1.砂石的比熱是0.92×103 J/（Kg?℃），它表示的意義是_____________。

2.質(zhì)量相同的鋁塊和銅塊，在吸收了相等的熱量后，它們升高的溫度（ ）

A.相同 B.鋁塊升高的溫度較多多 C.銅塊升高的溫度較多

（此題引用上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論一來(lái)解決會(huì)利于學(xué)生的理解）

3.狀態(tài)一定的物質(zhì)的比熱容（ ）

A.跟它吸收的熱量成正比

B.跟它的質(zhì)量成反比

C.跟它的溫度變化成反比

D.這是物質(zhì)的一種屬性，大小與上述因素?zé)o關(guān)

（四）小結(jié)

1.比熱容的定義

2.比熱容是物質(zhì)的特性之一