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篇1

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)物理；工程熱力學(xué)；教學(xué)

作者簡介：高蓬輝（1979-），男，山西興縣人，中國礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院，副教授；張東海（1977-），男，江蘇徐州人，中國礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院，副教授。（江蘇 徐州 221116）

基金項目：本文系中國礦業(yè)大學(xué)青年教師教學(xué)改革資助項目（項目編號：2001207）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）22-0087-02

“工程熱力學(xué)”為能源工程、機械工程、化學(xué)工程、材料工程以及航空航天工程等多門學(xué)科的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，熱工理論的研究與應(yīng)用直接決定能源轉(zhuǎn)化效率、節(jié)能技術(shù)及環(huán)境保護(hù)實施的成效，對于人類社會的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。因此，作為高校工科專業(yè)的重要基礎(chǔ)課，加強“工程熱力學(xué)”的教學(xué)效果就尤為重要。我國近兩百所高校開設(shè)建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)，全部將“工程熱力學(xué)”課程設(shè)置為主干專業(yè)基礎(chǔ)課之一?！肮こ虩崃W(xué)”課程不僅是后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)，同時直接為學(xué)生今后的科研和工作實踐提供理論指導(dǎo)，具有重要的學(xué)習(xí)意義和實際應(yīng)用價值。[1]

筆者根據(jù)自身在“工程熱力學(xué)”課程教學(xué)過程中的切身體會和經(jīng)驗，指出應(yīng)注重將基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、物理理論知識融會于“工程熱力學(xué)”課程講授過程中，促進(jìn)學(xué)生對熱力學(xué)中抽象概念和過程的深入理解，達(dá)到提高和改善教學(xué)效果的重要作用和目的。

一、基礎(chǔ)數(shù)學(xué)物理知識在熱力學(xué)理論中的體現(xiàn)

熱力學(xué)的先修課程主要有高等數(shù)學(xué)和普通物理等課程，在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生高等數(shù)學(xué)知識薄弱，需要在課堂教學(xué)中講解大量的高等數(shù)學(xué)知識，才能使課堂教學(xué)質(zhì)量得到保證，然而卻浪費了“工程熱力學(xué)”課程自身的教學(xué)時數(shù)，因此探索基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、物理知識體系與熱力學(xué)之間合理的聯(lián)系以及有機過渡的教學(xué)方法成為熱力學(xué)教學(xué)中必須重視的問題之一。

熱力學(xué)作為一門非常系統(tǒng)且抽象的學(xué)科，其科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性主要是通過各個章節(jié)中貫穿其中的數(shù)學(xué)體系來構(gòu)建而成的。如何科學(xué)、深入理解這些繁雜這些概念和數(shù)學(xué)結(jié)論，成為課堂教學(xué)活動中非常關(guān)鍵的一環(huán)。以下我們將例舉熱力學(xué)中非常重要的一些基于數(shù)理知識的基本概念和理論推導(dǎo)過程。

1.狀態(tài)參數(shù)

在熱力學(xué)的教學(xué)過程中，我們把系統(tǒng)中瞬間表現(xiàn)的工質(zhì)熱力性質(zhì)的總狀況，稱為工質(zhì)的熱力狀態(tài)，簡稱為狀態(tài)。[2]熱力狀態(tài)反映了工質(zhì)大量分子熱運動的平均特性，描述工質(zhì)狀態(tài)特性的各種物理量稱為工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)。而狀態(tài)參數(shù)是熱力系統(tǒng)狀態(tài)的單值函數(shù)，與熱力過程無關(guān)，狀態(tài)參數(shù)的這一特性的數(shù)學(xué)特征為點函數(shù)，表示為：

（1）

循環(huán)積分為：

（2）

在教學(xué)活動中，應(yīng)將微分的理念融入到狀態(tài)參數(shù)概念的講解中，并通過全微分將熱力系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)為點函數(shù)的特性進(jìn)一步闡述，使學(xué)生深入理解熱力狀態(tài)參數(shù)的特殊性。

2.微變量dh與變化量h的區(qū)別

在熱力學(xué)第一定律的學(xué)習(xí)過程中，對于焓有兩個非常相似的公式：

（3）

（4）

上式（3）和（4），從外形來看，非常相似，且學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，也容易忽視其細(xì)微差別。從數(shù)學(xué)角度來看，在教學(xué)過程中應(yīng)對其進(jìn)行區(qū)分。式（3）為焓的微分計算表達(dá)式，dh為焓的微變量值；式（4）為焓的改變量計算表達(dá)式，h為焓的變化量，即式（4）是通過對式（3）進(jìn)行積分后得到的。這些細(xì)微概念上的差別，帶來完全不同的熱力學(xué)分析。通過上述的詳細(xì)講解和區(qū)別，可以加深學(xué)生對熱力學(xué)中相關(guān)公式和計算過程的理解。

3.卡諾循環(huán)與極限的概念

卡諾循環(huán)解決了在一定的高溫?zé)嵩碩1和低溫?zé)嵩碩2間，熱功轉(zhuǎn)換最大效率的問題。由于卡諾循環(huán)是典型的可逆循環(huán)，在整個熱力轉(zhuǎn)換過程中，沒有熵產(chǎn)，即沒有不可逆因素所引起的做功能力的損失，因此，該循環(huán)熱效率ηtc=1-T2/T1成為兩熱源T1、T2之間工作熱機的最大循環(huán)熱效率。

在課堂講解中，聯(lián)系實際工業(yè)生產(chǎn)和生活中的熱力機械，指出實際熱力機械的熱功轉(zhuǎn)換效率都低于卡諾循環(huán)熱效率ηtc，原因在于卡諾循環(huán)作為可逆循環(huán)，是一理想熱力循環(huán)，其熱效率為實際生產(chǎn)、生活中熱力循環(huán)效率的極限。[3]因此，實際生產(chǎn)和生活中的熱力循環(huán)效率只能小于卡諾循環(huán)的熱效率，不可能大于卡諾循環(huán)的熱效率。這樣從數(shù)學(xué)極限的角度也解釋了為什么卡諾循環(huán)效率是一定高、低溫?zé)嵩撮g工作熱機的最大效率的問題，使學(xué)生更加容易理解卡諾循環(huán)這節(jié)的相關(guān)概念和理論。

4.音速

研究流體在管道內(nèi)流動時，我們提出了音速α，并且對定熵流動中音速用下面的公式進(jìn)行計算：

（5）

在得到音速與溫度之間的函數(shù)關(guān)系時，指出理想氣體定熵過程方程式：

（6）

對式（6）進(jìn)行變形，得到 （7）

在將式（7）代入式（5）時，遇到與是否等效的問題，從形式看，一為偏微分關(guān)系，另一為全微分關(guān)系。但從變量與因變量的角度來看，同樣反映出變量與因變量間的函數(shù)變化關(guān)系，在課堂教學(xué)過程中，需要對這一細(xì)微差別進(jìn)行講解，以促進(jìn)學(xué)生對物理過程以及數(shù)學(xué)關(guān)系的理解，不可一帶而過，從而造成學(xué)生概念以及數(shù)學(xué)關(guān)系理解上的斷層和缺失。

二、構(gòu)筑基礎(chǔ)數(shù)理知識與“工程熱力學(xué)”課程有機結(jié)合的教學(xué)方法

“工程熱力學(xué)”課程的一個重要特點是基本理論多，基本概念抽象。為此，在課堂教學(xué)中針對基本理論部分，把講解重點放在基本理論和基本概念的深入理解上，如狀態(tài)參數(shù)、可逆過程、熱功轉(zhuǎn)換、熱力學(xué)第一、二定律、卡諾循環(huán)、卡諾定律、熵等，這些一定要詳細(xì)講解、分析透徹。特別是熱力學(xué)第二定律的課堂教學(xué)中，因為該部分內(nèi)容概念抽象、原理費解，又不能用實驗來演示，所以學(xué)生學(xué)習(xí)非常困難，但熱力學(xué)第二定律作為“工程熱力學(xué)”課程的核心內(nèi)容之一，非常重要。凡此種種，筆者作為“工程熱力學(xué)”課程的講授教師，在教學(xué)活動中，認(rèn)為通過將基礎(chǔ)數(shù)理知識與“工程熱力學(xué)”課程有機結(jié)合的教學(xué)方法，可以提高和改善課堂教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生對“工程熱力學(xué)”課程內(nèi)容的掌握和理解。教學(xué)活動中可以采取以下的方法，以實現(xiàn)將基礎(chǔ)數(shù)理知識與“工程熱力學(xué)”課程結(jié)合的教學(xué)：

1.課程準(zhǔn)備階段

在“工程熱力學(xué)”課程的備課階段，先將本章節(jié)內(nèi)容難以理解的概念、定理以及公式推導(dǎo)過程摘出來，同時考慮這些部分與哪些基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、物理知識相關(guān)，并將這部分?jǐn)?shù)理知識作為課堂講授內(nèi)容的鋪墊部分準(zhǔn)備到“工程熱力學(xué)”課程的課堂教學(xué)活動中，即將這部分基礎(chǔ)數(shù)理知識寫入課堂講義、PPT教學(xué)幻燈片中。

2.課堂講授階段

在“工程熱力學(xué)”課程的課堂講授過程中，將熱力學(xué)基本概念、原理和公式的推導(dǎo)與基礎(chǔ)數(shù)理知識結(jié)合起來，在講授過程中，實現(xiàn)熱力學(xué)本身內(nèi)容與基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、物理知識的互動講解，從而達(dá)到改善教學(xué)效果、使學(xué)生易于理解和掌握的教學(xué)目的，實現(xiàn)學(xué)生對復(fù)雜、難懂內(nèi)容的系統(tǒng)把握和理解。

3.課后反饋階段

課后可以與學(xué)生圍繞課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行溝通，對課堂教學(xué)不足之處進(jìn)行查漏補缺，一方面可以掌握學(xué)生的掌握情況，另一方面可以對教學(xué)方法不斷改進(jìn)，起到再次升華的作用。

三、結(jié)論

“工程熱力學(xué)”作為能源、機械和化工等眾多學(xué)科領(lǐng)域方面的一門基礎(chǔ)專業(yè)課，其重要性不言而喻。如何改進(jìn)已有的教學(xué)方法，改善和提高現(xiàn)有的課堂教學(xué)效果，成為各高校“工程熱力學(xué)”課程教師所共同關(guān)注的關(guān)鍵問題之一。本文從筆者自身的教學(xué)體會出發(fā)，根據(jù)“工程熱力學(xué)”課程內(nèi)容的特點，提出將基礎(chǔ)數(shù)理知識融入到“工程熱力學(xué)”的教學(xué)活動中，并給出了實現(xiàn)將基礎(chǔ)數(shù)理知識與“工程熱力學(xué)”課程結(jié)合的教學(xué)方法和途徑，為“工程熱力學(xué)”課程的講授提供了新的思路和方法，對其他課程的教學(xué)改革也有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]歐陽琴，寇廣孝.建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)“工程熱力學(xué)”課程改革探索[J].教育教學(xué)研究，2011，（12）：191-192.

篇2

關(guān)鍵詞：工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)；安全工程專業(yè)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）23-0041-03

“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”是一門與工程實際聯(lián)系緊密、應(yīng)用性很強的熱科學(xué)基礎(chǔ)課，它源于礦業(yè)、石油、冶金、化工、機械、環(huán)境、航空航天等工程領(lǐng)域中的實際工程問題，也發(fā)展、應(yīng)用于解決實際工程問題，在理工科本科生教育中占有重要地位，為理工科專業(yè)技術(shù)課的學(xué)習(xí)提供重要的理論基礎(chǔ)。近年來，隨著人類社會的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)水平的提高，實際工程領(lǐng)域所面臨的熱科學(xué)問題更加復(fù)雜，這使得“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程傳統(tǒng)的教學(xué)模式及授課內(nèi)容已面臨社會發(fā)展和學(xué)科發(fā)展的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，存在較多問題和不足。[1]作為中國礦業(yè)大學(xué)（北京）（以下簡稱“我?！保肮こ虩崃W(xué)與傳熱學(xué)”課程的主講團(tuán)隊，筆者結(jié)合近年來科研工作中關(guān)于熱力學(xué)與傳熱學(xué)的問題和多年對該課程的教學(xué)經(jīng)驗，對該課程在安全工程專業(yè)本科教育中的課程改革和教學(xué)實踐進(jìn)行了一些探索，并得到了一些粗淺的體會和認(rèn)識。

一、安全工程專業(yè)“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)改革的必要性

1.該課程對安全工程專業(yè)本科教育的重要性

安全工程專業(yè)是一個涉及理、工、文、法、管等學(xué)科的綜合交叉工科專業(yè)，目前國內(nèi)開辦安全工程專業(yè)的高等院校的類型很多，有礦業(yè)、石油、化工、軍工、土木、交通、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等?！肮こ虩崃W(xué)與傳熱學(xué)”是安全工程專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，在安全工程專業(yè)的培養(yǎng)計劃中有非常重要的地位。根據(jù)安全科學(xué)基本理論，事故是能量失去控制而意外釋放所造成的，而“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”正是研究能量轉(zhuǎn)化與傳遞過程的基本規(guī)律，由此可見該課程對安全工程專業(yè)本科生培養(yǎng)的重要性，其教學(xué)水平直接影響安全工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)質(zhì)量。

2.目前該課程教學(xué)中存在的問題和難點

（1）教學(xué)學(xué)時少，但教學(xué)內(nèi)容多，造成教與學(xué)矛盾。隨著21世紀(jì)國家人才培養(yǎng)戰(zhàn)略逐漸向拓寬專業(yè)口徑、培養(yǎng)復(fù)合型人才方向發(fā)展，安全工程專業(yè)本科教育的培養(yǎng)計劃和培養(yǎng)目標(biāo)也不斷調(diào)整，更加重視大安全“通才”教育。為滿足安全工程專業(yè)培養(yǎng)計劃改革和課程體系設(shè)置需要，我國多數(shù)高校對“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程學(xué)時都進(jìn)行了縮減。比如我校，由起初64學(xué)時調(diào)整為48學(xué)時，雖然學(xué)時減少，但主體教學(xué)內(nèi)容并未刪減，這導(dǎo)致教學(xué)進(jìn)度不得不加快。然而熱力學(xué)和傳熱學(xué)理論性、專業(yè)性強，因為教學(xué)進(jìn)程加快，使得學(xué)生不能深入透徹理解重要知識點，造成教學(xué)效果較差，引起教與學(xué)的矛盾。

（2）課程概念多、公式多、理論性強，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?！肮こ虩崃W(xué)與傳熱學(xué)”課程概念多、公式多、圖表多，盡管有些概念和公式在“大學(xué)物理”和“物理化學(xué)”課程中學(xué)習(xí)接觸過，但運用這些抽象概念和基本公式解釋、推導(dǎo)熱物理規(guī)律時，多數(shù)學(xué)生都會感覺到比較吃力，因為這要求學(xué)生具有扎實的數(shù)理基礎(chǔ)和較強的抽象思維能力。另外，該課程中一些概念比較抽象且比較相近，容易發(fā)生混淆，比如可逆過程與準(zhǔn)靜態(tài)過程的聯(lián)系與區(qū)別，技術(shù)功、軸功、容積功區(qū)別，導(dǎo)熱系數(shù)、傳熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)的聯(lián)系與區(qū)別等。同時，“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”中繁多的公式的關(guān)聯(lián)性極強，推導(dǎo)過程復(fù)雜。上述理論性和專業(yè)性很強的概念、公式及其之間的復(fù)雜關(guān)系，大大地降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動力。

（3）教學(xué)內(nèi)容及參考教材安全專業(yè)應(yīng)用案例較少，學(xué)生專業(yè)實踐應(yīng)用能力培養(yǎng)不足。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，熱力學(xué)與傳熱學(xué)領(lǐng)域一些新的概念和理論不斷涌現(xiàn)，目前多數(shù)新出版的“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”教材內(nèi)容豐富，知識面力求新穎和廣博，只配有少量簡單應(yīng)用案例。這對目前壓縮學(xué)時的安全工程專業(yè)本科教學(xué)來說不合適，不利于學(xué)生在有限學(xué)時內(nèi)深入學(xué)習(xí)和掌握重要熱力學(xué)和傳熱學(xué)理論，而且不能使學(xué)生深入了解熱力學(xué)和傳熱學(xué)理論在安全專業(yè)的應(yīng)用，從而造成專業(yè)實踐應(yīng)用能力培養(yǎng)不足。因此，針對安全工程專業(yè)“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)，應(yīng)有所側(cè)重，補充該專業(yè)應(yīng)用案例，強化學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動力。

3.該課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法優(yōu)化的必要性

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會的不斷進(jìn)步，人們對安全的要求越來越高，近幾年來安全學(xué)科發(fā)展迅猛，“安全科學(xué)與工程”已成為工學(xué)門類下第37個一級學(xué)科，安全學(xué)科涉及面越來越廣，已深入到礦業(yè)、石油、冶金、化工、環(huán)境、土木、交通等多個工程領(lǐng)域?！肮こ虩崃W(xué)與傳熱學(xué)”作為安全工程專業(yè)重要專業(yè)基礎(chǔ)課，面臨社會科技發(fā)展和安全科學(xué)發(fā)展的新形勢，特別是教學(xué)學(xué)時壓縮情況下，其傳統(tǒng)的教學(xué)模式、授課內(nèi)容、教學(xué)效果已充滿挑戰(zhàn)，存在較多問題和不足，其教學(xué)情況，在一定程度上影響安全專業(yè)人才在實際工程中解決相應(yīng)問題的能力。因此，在有限學(xué)時內(nèi)，對該課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化是非常必要的。通過教學(xué)改革，提高該課程教學(xué)水平，才能使其充分發(fā)揮對安全專業(yè)技術(shù)課學(xué)習(xí)應(yīng)起到的橋梁和鋪墊作用，從而在一定程度上提高安全工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)質(zhì)量。[2]

二、安全工程專業(yè)“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)改革思路及實施

1.該課程教學(xué)內(nèi)容調(diào)整和優(yōu)化

（1）根據(jù)安全專業(yè)方向和學(xué)時分配，強化和弱化部分教學(xué)內(nèi)容。為滿足安全工程專業(yè)培養(yǎng)計劃改革和課程體系設(shè)置需要，我校對“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程學(xué)時由起初64學(xué)時縮減為48學(xué)時。為在有限學(xué)時內(nèi)完成教學(xué)計劃和提高教學(xué)質(zhì)量，筆者選用的參考教材為張學(xué)學(xué)教授主編的《熱工基礎(chǔ)》，該書基本內(nèi)容由工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)兩部分組成。[3]該書側(cè)重于熱力學(xué)和傳熱學(xué)基礎(chǔ)，有助于學(xué)生對基本理論知識和方法的理解和掌握，但對于安全工程專業(yè)基礎(chǔ)教育來說，其部分章節(jié)教學(xué)內(nèi)容不重要，比如工程熱力學(xué)篇的第六章內(nèi)燃機和燃?xì)廨啓C動力循環(huán)裝置和第七章制冷裝置循環(huán)等內(nèi)容，因此在教學(xué)過程中對上述內(nèi)容可以弱化。該書第五章中作為了解內(nèi)容的濕空氣性質(zhì)及其熱力學(xué)過程，是通風(fēng)安全理論的基礎(chǔ)，對安全工程專業(yè)來說就特別重要，因此在教學(xué)中對該部分內(nèi)容應(yīng)強化?？偟膩碚f，對該課程的教學(xué)應(yīng)因材施教，根據(jù)安全工程專業(yè)方向和教學(xué)計劃分配，靈活調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和重點，使得學(xué)生能深入透徹理解重要知識點，避免引起教與學(xué)的矛盾。

（2）擴充傳熱學(xué)數(shù)值計算知識及應(yīng)用算例，增強學(xué)生對基本公式及理論知識應(yīng)用方面的理解，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動力。“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程概念多、公式多、圖表多，通過實驗教學(xué)可以加深學(xué)生對熱力學(xué)與傳熱學(xué)理論知識的理解和掌握，但受于學(xué)時和實驗條件限制，目前該課程實驗教學(xué)課時還比較少。近年來隨著計算機技術(shù)和數(shù)值計算方法的快速發(fā)展，數(shù)值計算（或稱數(shù)值實驗）為熱力學(xué)和傳熱學(xué)研究開辟了一個新途徑。目前“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)中，只在導(dǎo)熱部分對數(shù)值計算基礎(chǔ)進(jìn)行了簡要介紹，為了使學(xué)生能較系統(tǒng)地了解和掌握數(shù)值計算在傳熱學(xué)的應(yīng)用，也需要對流換熱部分的數(shù)值解算進(jìn)行補充?？紤]到本科生對數(shù)值計算涉及的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和偏微分方程求解等知識的理解和掌握比較吃力，在課程教學(xué)中對MATLAB軟件在傳熱學(xué)數(shù)值計算中應(yīng)用進(jìn)行介紹，并引入相關(guān)傳熱問題解算案例進(jìn)行講解。MATLAB是一套綜合性的高性能數(shù)值計算和可視化軟件，借助MATLAB軟件不僅能使學(xué)生較快掌握傳熱學(xué)數(shù)值計算的應(yīng)用，同時借助其強大的計算和繪圖功能，也可以使學(xué)生對熱力學(xué)和傳熱學(xué)中的許多公式和熱物理規(guī)律推導(dǎo)進(jìn)行圖像化展示，這有助于學(xué)生對熱力學(xué)和傳熱學(xué)基本理論知識的理解和掌握。[4]

（3）建立安全專業(yè)應(yīng)用案例庫，細(xì)化到具體章節(jié)教學(xué)內(nèi)容中?！肮こ虩崃W(xué)與傳熱學(xué)”與工程實際聯(lián)系緊密，應(yīng)用性很強，它源于工程實際，并應(yīng)用于解決實際工程問題。因此，若要提高“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量，在課程教學(xué)過程中應(yīng)將實際工程案例作為教學(xué)素材，引導(dǎo)學(xué)生對特定的教學(xué)案例問題進(jìn)行分析，并借助熱力學(xué)和傳熱基本理論提出解決方案。針對安全工程專業(yè)說，工作中會遇到各種各樣的危險情景，引入專業(yè)案例教學(xué)非常重要，比如應(yīng)該補充講授熱力學(xué)能量傳遞、煙氣對流和輻射復(fù)合傳熱方面的案例、熱力學(xué)與傳熱學(xué)在事故演變分析中的應(yīng)用案例。通過案例教學(xué)不僅可以使學(xué)生對熱力學(xué)和傳熱學(xué)知識有深刻的理解和掌握，也有利于拓展學(xué)生的思維模式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)應(yīng)用和實踐能力，對工作中危險情景問題應(yīng)該怎樣借助熱力學(xué)和傳熱學(xué)理論來分析和解決會有較好的把握。因此，筆者近幾年來特別重視對安全專業(yè)應(yīng)用案例庫的建設(shè)，對各個案例根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分類，基本貫穿于各個章節(jié)的教學(xué)中。

2.該課程教學(xué)方法改進(jìn)和優(yōu)化

近幾年來隨著國家對人才培養(yǎng)戰(zhàn)略的調(diào)整以及工科類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的改革，為了保證和進(jìn)一步提升“工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量，筆者對該課程教學(xué)方法進(jìn)行了一些探索和改進(jìn)。

（1）以科研與工作實踐促進(jìn)教學(xué)。大學(xué)教學(xué)不同于中學(xué)教學(xué)，大學(xué)是培養(yǎng)人才和創(chuàng)造知識的重要平臺，在大學(xué)教學(xué)過程中要講授傳播高深前沿的專業(yè)技術(shù)知識。只有通過科研歷練和工作實踐，大學(xué)教師才可以逐步提高專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)，才能緊跟進(jìn)而較好地把握本專業(yè)科技前沿?！肮こ虩崃W(xué)和傳熱學(xué)”課程作為工科類重要專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程任課教師更應(yīng)立足于科技前沿，通過科研工作不斷提高自身業(yè)務(wù)素質(zhì)，并將科研成果轉(zhuǎn)變?yōu)閷I(yè)理論知識滲透到教學(xué)過程中，這樣才能克服教材內(nèi)容滯后于最新專業(yè)科技知識的不足，保證教學(xué)質(zhì)量，同時通過“工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)”課程教學(xué)也能拓寬學(xué)生的科研視野和提升學(xué)生專業(yè)知識水平。為此，筆者在教學(xué)過程中穿插介紹了課題組在采空區(qū)自然發(fā)火、礦井降溫等領(lǐng)域與熱力學(xué)和傳熱學(xué)有關(guān)的研究成果。

（2）設(shè)立課程助教和網(wǎng)絡(luò)討論課堂，增強課程教學(xué)答疑和交流。為了及時解答學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，在“工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)”課程教學(xué)過程中筆者安排了助教，助教一般由青年教師或高年級研究生擔(dān)任，主要負(fù)責(zé)課程作業(yè)批改和答疑，并不定時開展相關(guān)專題討論班，加強學(xué)生對重要章節(jié)的學(xué)習(xí)和理解。另外，在課外，筆者還充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，建立了網(wǎng)絡(luò)討論課堂（QQ群）。針對課程學(xué)習(xí)疑難問題、課程建設(shè)及改進(jìn)建議等問題學(xué)生都可以在課程討論群中提出，助教或任課教師基本每天都會登陸討論群回答學(xué)生提出的問題。通過設(shè)立助教和建立網(wǎng)絡(luò)討論渠道，較大程度上增進(jìn)了課堂教學(xué)以外老師和學(xué)生的交流，提升了該課程的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

（3）借助現(xiàn)代多媒體教育技術(shù)豐富教學(xué)手段。近年來，隨著計算機科技和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，多媒體技術(shù)成為教育教學(xué)過程中一個非常重要和便利的工具?！肮こ虩崃W(xué)和傳熱學(xué)”課程涉及的公式和圖表非常多，采用多媒體技術(shù)可以顯著節(jié)省教師對一些公式和圖表的板書時間，不僅能提高教學(xué)效率，并且采用圖文并茂的PPT可以形象具體地展示教學(xué)內(nèi)容，利于學(xué)生理解。然而，對于比較重要的教學(xué)內(nèi)容，比如導(dǎo)熱微分方程、對流換熱方程等數(shù)學(xué)描述的推導(dǎo)，筆者仍采用傳統(tǒng)板書方式，詳細(xì)分析和講解重要定律和公式的提出和推導(dǎo)過程。另外，要充分利用多媒體技術(shù)的多種媒介形式，包括多種形態(tài)的文字、圖片、動畫、錄像等。[5]目前筆者已經(jīng)制作和收集了一些圖片和視屏（熱電偶等測溫器件、肋片、換熱器傳熱過程Flash、煤自燃實驗錄像等），在課堂教學(xué)實踐中取得了較好的效果，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，也加深了學(xué)生對傳熱學(xué)在科技生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用的認(rèn)識。

（4）改革和優(yōu)化考核方式?！肮こ虩崃W(xué)和傳熱學(xué)”課程涉及的公式和準(zhǔn)則特別多，有些公式較難記憶和推導(dǎo)，因此任課教師在閉卷考試命題時不得不壓縮范圍，這導(dǎo)致一些同學(xué)在考試復(fù)習(xí)時會忽略一些教學(xué)內(nèi)容。為了使學(xué)生能對熱力學(xué)和傳熱學(xué)基本理論知識有一個整體的把握和思考，特別是對該課程基本理論的應(yīng)用有較深刻的認(rèn)識和理解，筆者采用多元化考核方式。多元化成績評定包括三部分：第一，課后習(xí)題作業(yè)、出勤、課堂表現(xiàn)、課下網(wǎng)絡(luò)討論表現(xiàn)情況；第二，專題大作業(yè)完成情況，專題大作業(yè)主要是基于熱力學(xué)和傳熱學(xué)基本理論開展相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計或數(shù)值模擬等；第三，閉卷考試成績。采取這種多元化考核方式，不僅能促進(jìn)學(xué)生對熱力學(xué)和傳熱學(xué)理論知識的深入學(xué)習(xí)和掌握，也能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性，提升實踐應(yīng)用能力，有助于培養(yǎng)高素質(zhì)人才。

3.學(xué)生實踐應(yīng)用能力培養(yǎng)引導(dǎo)

為了進(jìn)一步提高學(xué)生的實踐應(yīng)用能力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，筆者在“工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)”課程教學(xué)過程中通過多種形式對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)或提供多種實踐渠道進(jìn)行學(xué)習(xí)。

（1）設(shè)置熱力學(xué)和傳熱學(xué)專題大作業(yè)。在教學(xué)過程中，筆者精心選取了多個與熱力學(xué)和傳熱學(xué)密切相關(guān)的專業(yè)問題，讓學(xué)生分組協(xié)作，首先對這些問題進(jìn)行調(diào)研，然后開展實驗設(shè)計和數(shù)值模擬分析，并寫出相應(yīng)的總結(jié)報告。最后，利用討論課時間，組織各組以PPT形式進(jìn)行匯報，通過提問和討論意見進(jìn)一步完善作業(yè)成果。專題大作業(yè)的成果作為期末考試總成績評定的一部分。在課堂教學(xué)過程中增加學(xué)生參與的比重，使學(xué)生成為課程學(xué)習(xí)的主體，能為培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力創(chuàng)造有利條件。[6]

（2）利用大學(xué)生創(chuàng)新計劃項目。目前，我校積極響應(yīng)國家、北京市有關(guān)開展大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練的政策和工作安排，每年都組織設(shè)立大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目近300項，這為我校大學(xué)生參與科研工作、開展創(chuàng)新活動提供了重要的平臺和良好的條件。我?！肮こ虩崃W(xué)和傳熱學(xué)”課程剛好在大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目立項這學(xué)期開課，在教學(xué)過程中，筆者鼓勵學(xué)生應(yīng)用熱力學(xué)和傳熱學(xué)基本理論進(jìn)行選題，并在開展研究工作過程中給予方法和技術(shù)指導(dǎo)。

（3）利用校外實踐基地現(xiàn)場實習(xí)交流。為了提高學(xué)生的實際工作能力和教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型人才，以盡快適應(yīng)社會發(fā)展的人才需求，和加強本科實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，我校資源與安全工程學(xué)院積極開展校企合作實踐教學(xué)，目前已建立了39個校外實習(xí)和實踐教學(xué)基地。在“工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)”課程教學(xué)過程中，筆者穿插介紹了安全工程專業(yè)相關(guān)應(yīng)用案例，同時，也經(jīng)常給學(xué)生灌輸實踐學(xué)習(xí)的思想，鼓勵學(xué)生好好利用實踐基地這個很好的學(xué)習(xí)平臺，到實踐基地去實習(xí)或社會實踐時現(xiàn)場觀察、學(xué)習(xí)熱力學(xué)和傳熱學(xué)的應(yīng)用實例。通過現(xiàn)場學(xué)習(xí)能較大程度上拓展學(xué)生實踐應(yīng)用思維和激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識。

三、結(jié)語

“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程在理工科本科生教育中占有重要地位，它源于工程實際問題，也發(fā)展、應(yīng)用于解決實際工程問題。為能使熱力學(xué)和傳熱學(xué)知識適應(yīng)社會發(fā)展需要和滿足現(xiàn)代社會對信息型、復(fù)合型人才的需求，“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法需不斷改進(jìn)和優(yōu)化。

本文以安全工程專業(yè)“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”教學(xué)為例，針對該課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)特點和目前教學(xué)中存在的典型問題和不足，提出了該課程教學(xué)改革和優(yōu)化的思路和具體改進(jìn)實施方案。該課程教學(xué)改革在安全工程專業(yè)教學(xué)中實踐結(jié)果表明，新的人才培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)模式下“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量有較大改觀，學(xué)生理論知識學(xué)習(xí)情況、分析解決問題能力、實踐應(yīng)用能力都得到較大提升。筆者對該課程在安全工程專業(yè)本科教育中的課程改革和教學(xué)實踐，希望能為國內(nèi)其他高校理工科“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)改革提供思路借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]于靖博，董麗娜，趙蘭英.《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)》課程教學(xué)改革與實踐[J].廣州化工，2013，41（11）：259-260.

[2]林日億，梁金國，黃善波，等.安全工程專業(yè)“工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)”課程教學(xué)改革[J].中國電力教育，2010，（167）：93-95.

[3]張學(xué)學(xué)，李桂馥，史琳.熱工基礎(chǔ)[M].第二版.北京：高等教育出版社，2006.

[4]丁鵬.MATLAB在高?！皞鳠釋W(xué)”教學(xué)中的應(yīng)用與實踐[J].中國電力教育，2011，（196）：149-150.

篇3

論文摘要 結(jié)合多年從事化工熱力學(xué)教學(xué)的經(jīng)驗，根據(jù)化學(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)方案要求，探討提高化工熱力學(xué)教學(xué)質(zhì)量的方法。精選教學(xué)內(nèi)容，使之具有合理性、實用性，達(dá)到理論與實踐相結(jié)合。加強學(xué)科間的溝通與銜接，科學(xué)組織教學(xué)；引導(dǎo)學(xué)生對熱力學(xué)性質(zhì)計算的編程求解，采用雙語教學(xué)，加強綜合知識的能力培養(yǎng)；強化實踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，注重學(xué)生科研能力的培養(yǎng)；適度引入多媒體教學(xué)，提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量；改革考核方式，注重學(xué)生靈活應(yīng)用知識的能力。

化工熱力學(xué)作為化學(xué)工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和必修主干課，是一門理論性和應(yīng)用性較強的課程，它既要解決化學(xué)問題，又要解決工程實踐問題[1]。通過化工熱力學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握化工熱力學(xué)的基本概念和理論，利用化工熱力學(xué)的原理和模型進(jìn)行化工過程能量、相平衡及化學(xué)反應(yīng)平衡分析和研究，利用化工熱力學(xué)的方法對化工中物系的熱力學(xué)性質(zhì)和其它化工物性進(jìn)行關(guān)聯(lián)及推算，解決化工生產(chǎn)和設(shè)計中的有關(guān)實際問題[2-3]。本課程的基本概念和公式多，理論抽象，計算與公式推導(dǎo)較難，學(xué)生系統(tǒng)掌握該課程的內(nèi)容比較困難， 本文從教材建設(shè)和教學(xué)實施方法上進(jìn)行探討，使學(xué)生更好地掌握其基本原理和實際應(yīng)用，培養(yǎng)高素質(zhì)的化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才。

1 根據(jù)化學(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)方案要求，精選教學(xué)內(nèi)容，使之具有合理性、實用性，達(dá)到理論與實踐相結(jié)合

化工熱力學(xué)的主要任務(wù)是使學(xué)生熟悉熱力學(xué)基本定律在化學(xué)工程中的應(yīng)用，掌握根據(jù)熱力學(xué)原理求取化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和化工過程中熱量與功的計算方法，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用熱力學(xué)基本原理分析解決化工領(lǐng)域中有關(guān)問題的初步能力。因此，在制定教學(xué)大綱和選擇教學(xué)內(nèi)容時， 將熱力學(xué)知識體系分成兩部分：一是流體的P-V-T性質(zhì)及計算、流體熱力學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用；二是溶液理論、相平衡及應(yīng)用。對于第一部分，主要介紹氣體和液體的P-V-T性質(zhì)及計算、流體的熱力學(xué)性質(zhì)計算。要求熟練掌握常用的流體狀態(tài)方程及應(yīng)用計算，學(xué)會計算的思路、步驟和方法；掌握利用狀態(tài)方程和熱容數(shù)據(jù)計算流體的熱力學(xué)性質(zhì)的方法，繪制熱力學(xué)圖表。第二部分介紹溶液活度系數(shù)模型方程以及相平衡理論及其在化工分離中的應(yīng)用。要求能根據(jù)超額吉布氏自由能與活度系數(shù)的關(guān)系，結(jié)合模型方程計算混合溶液的活度系數(shù)；掌握相平衡理論在不同條件下的方程表達(dá)式及其應(yīng)用，尤其是超臨界流體在分離中的應(yīng)用。采用循序漸進(jìn)、先易后難的方法逐步講解和學(xué)習(xí)，最后達(dá)到融會貫通。使教學(xué)內(nèi)容既要具有合理性、實用性，又能夠充分反映本學(xué)科領(lǐng)域的最新科技成果，并與化工生產(chǎn)發(fā)展需要相結(jié)合。

2 加強學(xué)科間的溝通與銜接，科學(xué)組織教學(xué)

化工熱力學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程， 是在物理化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深化熱力學(xué)基本概念和理論，將重點轉(zhuǎn)移到解決工程實際問題上來的課程。因此化工熱力學(xué)具有知識的過渡性和很強的理論性、應(yīng)用性?；崃W(xué)中涉及到的熱力學(xué)基本定律，熱力學(xué)函數(shù)如焓、熵、內(nèi)能、自由焓、自由能，流體P-V-T關(guān)系的狀態(tài)方程等知識，均是物理化學(xué)中所學(xué)習(xí)過的，需要在化工熱力學(xué)中進(jìn)一步深化與應(yīng)用。

加強與高等數(shù)學(xué)學(xué)科的溝通，解決公式推導(dǎo)計算難的問題?；崃W(xué)中涉及到很多計算，如流體的P-V-T關(guān)系計算、熱力學(xué)性質(zhì)的計算、化工過程能量分析計算、相平衡計算、化學(xué)反應(yīng)平衡計算等，對高等數(shù)學(xué)知識的運用要求多且較高。應(yīng)加強與相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課程及專業(yè)課程的橫向聯(lián)系，做到理論聯(lián)系實際。在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生放開思路，加強理論知識與實踐知識的聯(lián)系，將熱力學(xué)的有關(guān)理論與這些課程的實際應(yīng)用聯(lián)系起來，避免學(xué)生認(rèn)為化工熱力學(xué)理論太深、不好學(xué)的現(xiàn)象發(fā)生。

3 引導(dǎo)學(xué)生對熱力學(xué)性質(zhì)計算的編程求解；采用雙語教學(xué)，加強綜合知識的能力培養(yǎng)

化工熱力學(xué)的計算常涉及較多的公式及參數(shù)，計算量大且較復(fù)雜，通常需要進(jìn)行試差、迭代來處理，因而電算在化工熱力學(xué)計算中起著不可替代的作用。在講授熱力學(xué)性質(zhì)時，引入陳新志教材中的偏離函數(shù)的內(nèi)容。焓、熵、吉布氏自由能的偏離函數(shù)均可以通過狀態(tài)方程推導(dǎo)出復(fù)雜的表達(dá)式，編寫程序，即可以得到結(jié)果。相平衡中的計算更為復(fù)雜，編程計算大有裨益。實踐發(fā)現(xiàn)，編程計算雖然對部分學(xué)生有一定難度，但多數(shù)學(xué)生卻表現(xiàn)出很大的積極性，隨著上機題的完成，計算機應(yīng)用能力也得到提高。

此外，在教學(xué)中注意向?qū)W生介紹一些英文專業(yè)術(shù)語以及科技英語的表達(dá)方法，為學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)打下一定基礎(chǔ)，并推薦原版教材（Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics，J.M. Smith）部分章節(jié)給學(xué)生閱讀，雙語講解，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的英文閱讀和聽說能力。

4 強化實踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，注重學(xué)生實踐能力及科研能力的培養(yǎng)

在實踐教學(xué)中，注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，將難懂的知識與實際過程進(jìn)行關(guān)聯(lián)，運用所學(xué)基本理論解決實際問題的能力，將抽象的熱力學(xué)概念和理論具體化，與生產(chǎn)實際聯(lián)系起來，以消除學(xué)生對熱力學(xué)的畏懼情緒，培養(yǎng)實際應(yīng)用能力。比如我們延伸了實驗內(nèi)容，在二元汽液平衡數(shù)據(jù)測定和無限稀釋溶液活度系數(shù)的測定實驗中，除測定必要的實驗數(shù)據(jù)外，還要求學(xué)生根據(jù)實驗計算回歸出Wilson和van Laar模型方程參數(shù)，再比較兩種模型與實測值的偏差大小，并分析原因，從而達(dá)到了理論與實踐的結(jié)合。另外，還組織感興趣的同學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新性實驗研究。隨著生命科學(xué)和分子熱力學(xué)的發(fā)展，生化模型分子（例如含N，N-二甲基甲酰胺DMF和醇的混合物）由于其在生化過程模擬中的重要意義，正引起人們越來越多的注意。為了更深入地了解這些體系的熱力學(xué)性質(zhì)及分子間的作用力，組織學(xué)生采用Rose平衡釜測定常壓下二元體系（正丙醇—DMF，正丙醇－異丙醇，異丙醇—DMF）的常壓氣液相平衡數(shù)據(jù)來關(guān)聯(lián)三元體系（DMF +正丙醇+異丙醇）的性質(zhì)，并通過熱力學(xué)同一性檢驗數(shù)據(jù)的可靠性。學(xué)生從查閱資料，設(shè)計實驗方案，確定原料、試劑及分析方法，到實驗操作，數(shù)據(jù)處理，并進(jìn)行整理寫出研究報告。這一過程對學(xué)生是一次全面的綜合訓(xùn)練，加強了理論與實踐的結(jié)合。對實驗中遇到的問題老師及時解決，鍛煉學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析和解決實際問題的能力，強化專業(yè)操作技能，同時也加深對溶液理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新意識。

5 適度引入多媒體教學(xué)，提高課堂教學(xué)效果

熱力學(xué)抽象、難懂，多媒體輔助教學(xué)具有形象、生動、直觀的特點，便于加深學(xué)生對問題的理解；同時大大增加了課堂信息量，提高了教學(xué)效率，還可免除教師上課時寫板書的勞累，因此多媒體輔助教學(xué)還是很有必要的。如在講解化工熱力學(xué)中混合物汽液相平衡計算，狀態(tài)方程法計算組成、溫度和壓力時，往往非常復(fù)雜而且容易出錯，迭代步驟繁多，計算費時費力。如果采用多媒體技術(shù)，可以形象生動地展示計算框圖，在程序中采用循環(huán)語句，只需要輸入初始的條件就可以很快得到結(jié)果。

但使用多媒體輔助手段也有缺點，主要是變換的畫面，雖能形象直觀地闡述豐富生動的信息，但用幻燈片顯示熱力學(xué)中公式推導(dǎo)顯得相當(dāng)機械、呆板，與看書相差無幾，無法體現(xiàn)教師的靈活思路，更無法調(diào)動學(xué)生的積極性，同時也會影響師生之間的情感交流，結(jié)果是學(xué)生反映來不及記筆記，聽課時就像看電影，教學(xué)效果差，對所學(xué)內(nèi)容印象不深，甚至形成了課下學(xué)生借教師課件拷貝的局面。因此，多媒體教學(xué)只是教學(xué)的輔助手段，不能成為教學(xué)的主體形式，多媒體教學(xué)優(yōu)勢并不是在任何課中都能體現(xiàn)出來的。熱力學(xué)教學(xué)應(yīng)采用多媒體與傳統(tǒng)板書相結(jié)合方式的教學(xué)手段，板書與多媒體的優(yōu)勢才能相得益彰，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，拓寬學(xué)生思維空間，更好理解化工熱力學(xué)內(nèi)容。

6 改革考核方式，注重學(xué)生靈活應(yīng)用知識的能力

考試是教學(xué)過程和教學(xué)成果的檢驗，它往往成為教學(xué)過程的指揮棒，因此考試內(nèi)容及方法的改革是教學(xué)改革的重要組成部分，也是教學(xué)改革的重點和難點。根據(jù)熱力學(xué)課程的教學(xué)實踐，要求學(xué)生全面閱讀書籍，在歸納整理的基礎(chǔ)上，使知識系統(tǒng)化，找出學(xué)習(xí)中存在的問題，再集中解答。由于化工熱力學(xué)的理論性強，大量模型方程難以記憶，閉卷考試要花費較多的時間和精力去記憶公式，難免疏虞理解和應(yīng)用，或本末倒置，顧此失彼。因此采用了開卷考試，考試的目的在于使學(xué)生對教材體系有個全面的理解，突出重點和實用性，善于靈活應(yīng)用。而且整個試卷均采用英語出題，這就加大了熱力學(xué)題的難度，有些學(xué)生對英文句子不理解或不懂得專業(yè)詞匯，導(dǎo)致答題南轅北轍。部分學(xué)生懷著僥幸心理，想依賴考場上翻書籍蒙混過關(guān)，但因課程知識的復(fù)雜性，突擊過關(guān)是不現(xiàn)實的。因此開卷考試，擴大了學(xué)生的閱讀量，注重學(xué)生融會貫通的能力。

參考文獻(xiàn)

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篇4

關(guān)鍵詞：工程熱力學(xué);雙語教學(xué);課程體系

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

隨著我國本科教學(xué)水平的不斷提高和國際化交流與合作的廣泛開展，就業(yè)市場對本科畢業(yè)生的知識結(jié)構(gòu)和外語應(yīng)用能力有了新的要求，專業(yè)外語應(yīng)用能力成為21世紀(jì)國際化專業(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)趨向和未來發(fā)展。[1-4]我國教育部對本科生的雙語課程教學(xué)十分重視，2001年教育部在《關(guān)于加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作，提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》中提出，要采用英語等外語進(jìn)行公共課和專業(yè)課教學(xué)，要求各高校在三年內(nèi)開設(shè)5%～10%的本科雙語課程。[5]2005年，教育部在《關(guān)于進(jìn)一步加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》中又指出：要提高雙語教學(xué)課程的質(zhì)量，繼續(xù)增加雙語教學(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》中指出，要鼓勵開展雙語教學(xué)工作。教育部2004年8月開始試行的《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估方案》中，雙語教學(xué)被列為主要評估點之一。雙語教學(xué)的水平已經(jīng)成為衡量高等學(xué)校辦學(xué)水平的一項重要指標(biāo)。我國高校在本科生課程雙語教學(xué)的實踐過程中，近年來取得了實質(zhì)性的進(jìn)展，也突顯了課程體系構(gòu)建不合理、重點內(nèi)容設(shè)置不當(dāng)、教材建設(shè)相對滯后、雙語教學(xué)師資不足、雙語學(xué)習(xí)氛圍較差、課程考核評價方法有待改革等問題。為了使“工程熱力學(xué)”在校級精品課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行雙語教學(xué)，需要對“工程熱力學(xué)”雙語教學(xué)的課程體系進(jìn)行合理構(gòu)建和重點內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置，以期把該課程建設(shè)成為高質(zhì)量的雙語教學(xué)課程，為提高本科畢業(yè)生的整體質(zhì)量和英語應(yīng)用能力奠定良好的基礎(chǔ)，以適應(yīng)國家化人才市場的需要。

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

“工程熱力學(xué)”作為能源、環(huán)境、機械、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，要實現(xiàn)該課程的高質(zhì)量雙語教學(xué)就要對該課程體系進(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)過多年的建設(shè)、教學(xué)改革和教學(xué)經(jīng)驗的積累，已成為校級精品課程，在教師團(tuán)隊建設(shè)、師資英語水平、多媒體課件及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源、課堂教學(xué)方法及課程評價方法等方面均具有良好的條件，為“工程熱力學(xué)”雙語教學(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)隊認(rèn)真研究了國內(nèi)高校開設(shè)雙語課程的案例，確定了“工程熱力學(xué)”雙語教學(xué)課程體系主要由教學(xué)模式、教學(xué)團(tuán)隊、教學(xué)內(nèi)容（如課程大綱、授課計劃）、多媒體課件、課堂教學(xué)實施、多層次啟發(fā)式教學(xué)方法、網(wǎng)絡(luò)資源、課程成績評價方法等內(nèi)容組成，認(rèn)為教學(xué)模式、教學(xué)團(tuán)隊和教學(xué)團(tuán)隊是保證“工程熱力學(xué)”雙語教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

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

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

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

（3）部分外語型。采用外文教材，用漢語講授。這種模式適合外語知識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)實踐，結(jié)合現(xiàn)有的師資英語水平和學(xué)生的實際英語水平，建議對“工程熱力學(xué)”采用混合型雙語教學(xué)模式。

教學(xué)團(tuán)隊是實施“工程熱力學(xué)”課程體系的人力資源保證，教學(xué)團(tuán)隊的建設(shè)是關(guān)鍵。經(jīng)過多年的建設(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。老教師具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗，青年教師具有較高的英語應(yīng)用水平，為“工程熱力學(xué)”雙語教學(xué)的實施提供了良好的師資力量。

教學(xué)內(nèi)容是一門課程知識面寬窄、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)”在建成校級精品課程的過程中，在教學(xué)大綱、教學(xué)計劃、課程的重點和難點、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)”雙語教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃與設(shè)置奠定了扎實的基礎(chǔ)。

在上述條件下，“工程熱力學(xué)”課程教學(xué)團(tuán)隊經(jīng)過認(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)生的實際英語水平構(gòu)建了“工程熱力學(xué)”雙語教學(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、課后檢驗階段;“一改”即改革課程考核和評價方法?，F(xiàn)就“三段一改”課程教學(xué)方法的實施構(gòu)想簡要介紹如下：

（1）課前階段。課前階段所做的工作重點是確定雙語教學(xué)模式、選定中文教材和外文教材、編制中英文教學(xué)大綱和授課計劃、確定課程的主要知識點和重點與難點內(nèi)容、制作多媒體課件、建立習(xí)題與思考題庫，并將教學(xué)大綱、授課計劃、多媒體課件和習(xí)題與思考題庫在學(xué)校的畢博網(wǎng)絡(luò)平臺開放，供學(xué)生結(jié)合各自的時間、興趣和特點進(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，課程的重點內(nèi)容有中英文對照。課堂教學(xué)針對不同英語水平的學(xué)生分為三個不同層次，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，對課程的主要內(nèi)容能用英文和中文同時掌握，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，對課程的重點內(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)對象，逐步積累經(jīng)驗后過渡到以高層次為主。

（3）課后檢驗階段。課后檢驗階段主要包括課程作業(yè)批改、網(wǎng)上答疑和討論、課程實驗等環(huán)節(jié)，不僅可以檢驗課堂教學(xué)效果，鞏固課堂講授的知識，還可以檢驗學(xué)生對知識點的掌握情況，積極征求學(xué)生對本課程教學(xué)的意見，及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量。

（4）改革課程考核和評價方法。雙語教學(xué)的課程考核和評價方法應(yīng)考慮到雙語教學(xué)的特點，把英語的應(yīng)用能力作為課程成績的重要組成部分，把學(xué)生的英語作業(yè)、課堂英語提問和交流納入課程平時成績，并加大平時成績的權(quán)重，以引起學(xué)生對英語應(yīng)用能力的重視，激發(fā)用英語思考和學(xué)習(xí)的主動性，保證雙語教學(xué)質(zhì)量。

因此，合理構(gòu)建雙語教學(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施，并提高學(xué)生的自主性和積極性，可確保雙語教學(xué)取得較好的教學(xué)效果。

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

“工程熱力學(xué)”雙語教學(xué)重點內(nèi)容的合理設(shè)置是保證“工程熱力學(xué)”雙語教學(xué)質(zhì)量的重要組成部分，重點內(nèi)容的設(shè)置應(yīng)該基本與中文教學(xué)的內(nèi)容相同，同時應(yīng)吸納經(jīng)典英文教材中的新概念和工程應(yīng)用，與國際先進(jìn)水平接軌，滿足人才市場的國際化要求?！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)隊多年教學(xué)經(jīng)驗的積累，建議將如下內(nèi)容作為“工程熱力學(xué)”雙語教學(xué)的重點內(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;熱力過程如可逆過程、準(zhǔn)靜態(tài)過程、不可逆過程;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;不同形式的實際氣體方程;熱效率、制冷系數(shù)、火用的概念、常見形式能量的火用、火用效率、火用損失、生成焓、理論燃燒溫度、平衡常數(shù)、相對濕度、含濕量、干球溫度、濕球溫度、露點溫度、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：實際應(yīng)用案例，氣體動力循環(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)容基本知識點，對不同層次的學(xué)生，主要體現(xiàn)在英語應(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，能在課堂上用英語與老師和同學(xué)進(jìn)行流利口頭交流，在課后能用英語完成作業(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，能用英語在課堂上與老師和同學(xué)進(jìn)行交流，能用英語寫作部分作業(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。在雙語教學(xué)中要強調(diào)學(xué)科的專業(yè)性，絕不能把雙語教學(xué)變成專業(yè)外語教學(xué)。

三、結(jié)論

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

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篇5

關(guān)鍵詞：Aspen；化工熱力學(xué)教學(xué)；p-V-T關(guān)系；狀態(tài)方程

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）21-0214-03

一、引言

化工熱力學(xué)是化學(xué)工程的基礎(chǔ)學(xué)科，是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的必修課程，在化學(xué)工程的教學(xué)過程中占有極其重要的地位。

學(xué)習(xí)化工熱力學(xué)課程的目的是為了解決實際問題，物性數(shù)據(jù)的計算是本課程的重要內(nèi)容，因為過程工程的研究、設(shè)計、操作與優(yōu)化中都離不開物性數(shù)據(jù)。例如，為蒸餾、萃取、結(jié)晶等分離過程提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；從容易測量的性質(zhì)推算難測量的性質(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。

化工熱力學(xué)的研究對象更接近實際過程，實際過程所涉及的系統(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單的理想氣體或理想溶液模型來計算物性了，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來促進(jìn)化工熱力學(xué)教學(xué)是一個很好的選擇，對促進(jìn)學(xué)生掌握概念，強化基礎(chǔ)，提高應(yīng)用能力具有重要作用。同時對后續(xù)的化工設(shè)計、化工計算等課程的教學(xué)十分有益?；崃W(xué)教學(xué)中引入Aspen具有如下優(yōu)點：

1.Aspen軟件中物性計算原理與本課程熱力學(xué)性質(zhì)的計算原理是一致的，用該軟件輔助熱力學(xué)教學(xué)，能提高教學(xué)效率，簡化計算過程，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軟件物性計算原理的內(nèi)核，了解更多的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源，提高應(yīng)用能力，真正掌握“核心技術(shù)”，不至于再像從前那樣，只知計算結(jié)果，不知計算原理，不明所用的模型，不能分析結(jié)果。

2.國內(nèi)許多高校的后續(xù)課程，如化工設(shè)計、化工計算等教學(xué)中也開始采用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)計算，無疑會使得后續(xù)課程的基礎(chǔ)更加扎實。

用Aspen軟件指導(dǎo)化工熱力學(xué)的教學(xué)過程，在發(fā)達(dá)國家也受到高度重視，如Sandler等也出版了相關(guān)的教學(xué)指導(dǎo)材料[1]。但國內(nèi)的化工熱力學(xué)教學(xué)與國外教學(xué)有相當(dāng)?shù)牟町愋?，如，國?nèi)的教學(xué)課時數(shù)較少，教材內(nèi)容更緊湊，因此，引入化學(xué)物性計算軟件來提高教學(xué)效率更加重要。

在之前的文章中已經(jīng)就Aspen軟件輔助[2，3]化工熱力學(xué)教學(xué)進(jìn)行簡單探索，但存在和課本知識與課堂教學(xué)不能較好匹配的問題，因此我們將基于Aspen軟件，結(jié)合化工熱力學(xué)課程教學(xué)，演示完成化工熱力學(xué)性質(zhì)計算過程，包括典型的流體性質(zhì)，如p-V-T性質(zhì)、焓、熵、熱容、逸度、相平衡、穩(wěn)定流動及循環(huán)過程的模擬計算等，能較全面地輔助化工熱力學(xué)為教學(xué)過程，是展示化學(xué)熱力學(xué)在相關(guān)過程中的應(yīng)用，提升教學(xué)效果的一種嘗試。

本文用PR方程完成流體p-V-T性質(zhì)計算。

二、流體p-V-T性質(zhì)計算的原理

狀態(tài)方程是物質(zhì)p-V-T關(guān)系的解析式。以經(jīng)典的立方型狀態(tài)方程PR方程[4]為例，該方程描述為

其中，ai與bi是混合物中純組分I的模型參數(shù)，kij是二元相互作用參數(shù)[5]，其數(shù)值一般從混合物的實驗數(shù)據(jù)擬合得到，也可以通過從混合物的第二virial系數(shù)的數(shù)據(jù)來決定。

計算由Aspen自帶的數(shù)據(jù)庫就能提供相關(guān)的臨界參數(shù)等物性數(shù)據(jù)，以完成物性的推算。

三、流體的p-V-T性質(zhì)計算

本文采用《化工熱力學(xué)》[6]中的兩個實例，對Aspen計算過程進(jìn)行簡要說明。

實例一選自《化工熱力學(xué)》例題2-3，用PR方程計算異丁烷在380K的飽和氣、液相摩爾體積。利用Aspen計算過程如下：

1.啟動Aspen Plus User Interface，選擇Run type為Property analysis。

2.在Components>Specifications>Selection下設(shè)定組分為異丁烷。

3.在Property>Specifications>Global>Base method下選擇狀態(tài)方程為PENG-ROB。

4.在Property>Prop-Sets下新建一個物性集“PS-1”，在Property>Prop-Sets>PS-1>Properties下設(shè)定物性參數(shù)V，在Property>Prop-Sets>PS-1>Qualifiers設(shè)定Phase為Liquid和Vapor。

5.在Property>Analysis下新建一個物性分析“PT-1”，Select Type選擇GENERIC。

6.在Property>Analysis>PT-1>System下選擇Point（s） without flash，輸入異丁烷的摩爾流量為1kmol/hr。

7.在Property>Analysis>PT-1>Variable下輸入溫度為380K，在Adjusted variables下選擇Variable為Pressure，隨后點擊Range/List，輸入壓力值為22.5bar。

8.在Property>Analysis>PT-1>Tabulate下選擇第5步建立的物性集PS-1。

9.點擊NEXT，計算完畢，在Results查看結(jié)果。

將實例一的計算結(jié)果與教材結(jié)果對比，整理后如下表所示：

由此可見，Aspen計算結(jié)果與實驗值相差較小，在誤差允許范圍內(nèi)。因此可認(rèn)為計算結(jié)果可靠。

實例二選自《化工熱力學(xué)》例2-4，用PR方程計算由R12（CCl2F2）和R22（CHClF2）等物質(zhì)的量的混合氣體在400K和1MPa，2MPa，3MPa，4MPa，5MPa時的摩爾體積。并假定二元交互參數(shù)kij為0。

該例在Aspen中的操作上與實例一基本一致，具體過程如圖1所示：

將實例二的計算結(jié)果與教材結(jié)果對比，整理后如下表所示：

由此可見，Aspen計算結(jié)果與教材值相差較小，在誤差允許范圍內(nèi)。因此可認(rèn)為計算結(jié)果可靠。

四、討論

在用Aspen計算上述兩個實例時，需要注意以下幾點：

1.在進(jìn)行計算前，應(yīng)先了解溫度、壓力等基本單位。在Setup>Specifications>Global下，可以設(shè)定輸入以及輸出的單位，在本例中，選用了SI-CABR單位集，默認(rèn)溫度單位為℃，壓力單位為bar。

2.在實例二的計算中，題目中已假定兩物質(zhì)的二元交互參數(shù)kij為0，因此在選好狀態(tài)方程后，可以在Property>Parameters>Binary Interaction>PRKBV-1中，查看各組分的二元交互參數(shù)，在Aspen中，PR方程中的kij由三個參數(shù)進(jìn)行描述，即，可以看到在Aspen中R12與R22的這三個參數(shù)的默認(rèn)值均為0，符合計算要求。而在實際生產(chǎn)中，可通過利用實驗數(shù)據(jù)得到回歸值，在相關(guān)位置進(jìn)行修改后，使得計算值更貼近實際值。

3.實際過程測定混合物性質(zhì)需要花費大量人力、物力和時間，但用Aspen軟件和化工熱力學(xué)原理，推算混合物的性質(zhì)具有準(zhǔn)確、高效的特點。

五、結(jié)論

利用Aspen軟件進(jìn)行流體p-V-T性質(zhì)計算，操作步驟簡單易行，計算結(jié)果比較準(zhǔn)確。可以使學(xué)生對求體積根、混合法則的應(yīng)用等方面有更深的理解，有利于教學(xué)過程。同時，進(jìn)一步掌握了Aspen軟件的內(nèi)核，還可以實現(xiàn)利用Aspen完成物性數(shù)據(jù)的計算，將化工過程的基礎(chǔ)計算、流程模擬統(tǒng)一起來，利用一個專業(yè)軟件解決多個課程的問題，增加將來在工作中應(yīng)用物性推算解決實際問題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]Sandler S I. Using Aspen Plus in Thermodynamics Instruction：A Step-by-Step Guide [M].New Jersey：John Wiley & Sons，Inc，2015.

[2]陳新志，趙倩，錢超.基于Aspen-Plus的化工熱力學(xué)教學(xué)（Ⅰ）均相性質(zhì)計算[J].化工高等教育，2011，（05）：75-79.

[3]陳新志，趙倩，錢超.基于Aspen-Plus的化工熱力學(xué)教學(xué)（Ⅱ）純物質(zhì)飽和性質(zhì)計算[J].化工高等教育，2011，28（06）：58-60.

[4]Peng D Y，Robinson D B. A New Two-Constant Equation of State[J]. Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals，1976，15（1）：59-64.

篇6

關(guān)鍵詞：化工熱力學(xué) 化學(xué)工程與工藝 學(xué)習(xí)興趣

化工熱力學(xué)是一門理論性和邏輯性很強的課程，在學(xué)習(xí)過程中概念多而抽象，并且非常容易混淆，公式繁多并且推導(dǎo)復(fù)雜。這些特點使得學(xué)生缺乏必要的學(xué)習(xí)興趣，造成化工熱力學(xué)課程的教學(xué)效果普遍欠佳。學(xué)生形容其是“一大堆的基本概念，沒完沒了的公式，無窮無盡的計算，是一門“含含（焓）糊糊傷（熵）腦筋”的課程。因此，如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)化工熱力學(xué)的興趣，使學(xué)生能夠掌握基本的熱力學(xué)原理，能夠從熱力學(xué)的觀點出發(fā)解決日常生活和化工過程中的實際問題，培養(yǎng)他們理論聯(lián)系實際的能力，是本課程必須首先解決的問題。為此我們進(jìn)行了一些有益的嘗試。從教材選擇、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法、運用生活實例等方面進(jìn)行了探索，旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而加深學(xué)生對化工熱力學(xué)基本原理的掌握與應(yīng)用能力，收到了較好的效果。

一、選用合適各高校學(xué)生特點的教材

目前，化工熱力學(xué)教材版本較多，有浙江大學(xué)朱自強等編著的，有清華大學(xué)高光華等編著的，有天津大學(xué)馬沛生編著的等。每套教材都涵蓋了化工熱力學(xué)的基本教學(xué)內(nèi)容，但又有各自的特點。在教材的選用方面，必須結(jié)合高?；瘜W(xué)工程與工藝學(xué)生的整體素質(zhì)水平，綜合考慮，不宜盲目照搬。如馮新等主編的化工熱力學(xué)教材，在編寫時，始終堅持“從生活中來，到生產(chǎn)中去”的主旨。教材編寫內(nèi)容始終圍繞“為什么要學(xué)――學(xué)什么――如何學(xué)――如何用”展開。在近三年采用馮新等編著的新版教材后，武漢工程大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生對化工熱力學(xué)的學(xué)習(xí)熱情明顯提高，在教學(xué)反饋中，多數(shù)學(xué)生認(rèn)為該教材緊密結(jié)合生活與化工生產(chǎn)實際，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題”以及“低溫?zé)峁芙捣嗖罔F路凍土‘多動癥’”、“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。使他們對日常生活中熱力學(xué)問題有了進(jìn)一步的了解，培養(yǎng)了在日常生活中對一些科學(xué)問題的分析與思考能力。

二、重視緒論教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情

在一些課程教學(xué)中，緒論部分往往是易被教師忽略的章節(jié)。但我們在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，一個好的緒論就是一盞指路的明燈，學(xué)生對一門課程的興趣程度，與緒論講述的好壞，有非常直接的關(guān)系。緒論教學(xué)不僅可以讓學(xué)生詳細(xì)了解化工力學(xué)課程的歷史發(fā)展、學(xué)科脈絡(luò)和學(xué)科意義，更重要的是它能適時地激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生從總體上初步把握課程的內(nèi)容和特點，為整個課程開個好頭。我們在教學(xué)中，一般會用4節(jié)的時間，先入為主，首選向?qū)W生提出一些日常生活中常見的熱力學(xué)問題與現(xiàn)象，如為什么會有高原反應(yīng)，為什么鐵會生銹，而生成的鐵銹不會自動變成鐵，為什么化工廠要用這么多的換熱器，核電站究竟怎么發(fā)電，與普通火電站有什么異同點？通過一系列的提問，使學(xué)生產(chǎn)生聯(lián)想，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生用熱力學(xué)的嚴(yán)密思維去思考生活中遇到的一切問題。同時結(jié)合我校學(xué)生剛經(jīng)過化工廠生產(chǎn)實習(xí)的特點，引導(dǎo)學(xué)生思考在化工生廠過程中用到哪些經(jīng)典的熱力學(xué)知識，工廠是如何節(jié)能降耗的，將重點轉(zhuǎn)移到更接近實際的系統(tǒng)上。通過4個學(xué)時的緒論教學(xué)，課后總有很多學(xué)生圍著老師表達(dá)想法和看法，表現(xiàn)出對化工熱力學(xué)學(xué)習(xí)的極大熱情。

三、多應(yīng)用聯(lián)系生活和生產(chǎn)實際的實例教學(xué)，生動教學(xué)內(nèi)容

枯燥的理論知識永遠(yuǎn)也吸引不了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓熱力學(xué)的知識從生活實踐中來，反過來再指導(dǎo)我們的生產(chǎn)實踐，才能提高學(xué)生對該課程的興趣。生動的實例是提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的良藥。考慮到學(xué)生對生產(chǎn)沒有感性認(rèn)識，課程教學(xué)應(yīng)盡可能用從生活中來到生產(chǎn)中去的實例，并精心設(shè)計。如在流體的p-V-T關(guān)系一章的教學(xué)中，以p-V-T行為與液化氣成分選擇的關(guān)系為例，先問學(xué)生液化氣的選擇問題。通過引導(dǎo)學(xué)生對一系列烷烴p-V-T圖的利用，來解釋為什么天然氣有這么多的優(yōu)點，但沒有作為瓶裝液化氣的原因，而瓶裝液化氣只能選擇丙烷和正丁烷。另一個例子是汽車用壓縮天然氣的問題。作者鼓勵學(xué)生對武漢市正在運行的出租車司機進(jìn)行用氣經(jīng)濟(jì)情況調(diào)查，由于多數(shù)司機憑經(jīng)驗知道加同樣的氣，冬天用氣比夏天經(jīng)濟(jì)，但不知道其究竟是什么原因，通過學(xué)生自己向司機的調(diào)查與說明，極大地提高了學(xué)生的自豪感，深深覺得自己的所學(xué)在生活中有用武之地，從而提高了學(xué)習(xí)的熱情。

四、將現(xiàn)代化教學(xué)手段與傳統(tǒng)板書有機結(jié)合，豐富課堂氣氛

多媒體教學(xué)具有信息量豐富、圖表顯示方便、鏈接轉(zhuǎn)移自由等優(yōu)點。但對于化工熱力學(xué)課程，從歷年教學(xué)經(jīng)驗和學(xué)生反饋的意見看，完全采用多媒體進(jìn)行教學(xué)，并不是最佳選擇。化工熱力學(xué)教學(xué)中大量的公式及推導(dǎo)，大量的熱力學(xué)圖表的集中展示，會使學(xué)生大腦高度緊張，而長時間地觀看屏幕，也易使學(xué)生產(chǎn)生視覺疲勞，跟不上老師的思路，造成學(xué)習(xí)興趣下降，反而有損教學(xué)的實際效果。

近幾年來的實踐表明，采用多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)板書教學(xué)有機結(jié)合的方式，更符合化工熱力學(xué)課程的特點，有利于學(xué)生的互動，更有利于提高教學(xué)質(zhì)量。通過板書，將相關(guān)公式與理論推演一步步詳細(xì)列在黑板上，與多媒體相比更利于學(xué)生集中精力，跟隨教師的思路進(jìn)行思考和記錄。此外，利用校園網(wǎng)，開設(shè)BBS論壇，對課堂教學(xué)平臺進(jìn)行延伸，方便學(xué)生不受時間和空間限制地進(jìn)行討論和提問，也極大地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

盡管化工熱力學(xué)的許多內(nèi)容是枯燥和抽象的，但在長期的教學(xué)實踐和反思中，我們通過對教材的選擇、教材內(nèi)容的優(yōu)化、教學(xué)方式改革，提高了學(xué)生對于化工熱力學(xué)學(xué)習(xí)的興趣和積極性，培養(yǎng)了應(yīng)用化工熱力學(xué)的理論和觀點解決化工過程實際問題的初步能力。以后，我們會進(jìn)一步探索課程改革的方法，為培養(yǎng)寬口徑、厚基礎(chǔ)、復(fù)合型的化工高級人才而努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮新，陸小華.以學(xué)生為本的化工熱力學(xué)課程教學(xué)改革[J].化工高等教育，2006，（4）.

[2]朱自強，徐汛.化工熱力學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1991.

[3]高光華，童景山.化工熱力學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[4]馬沛生.化工熱力學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

篇7

關(guān)鍵詞:農(nóng)林高校;熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué);課程教學(xué);實踐創(chuàng)新

當(dāng)前，在“綠色發(fā)展理念”深入人心的時代背景下，農(nóng)林類高校迎來了很好的歷史發(fā)展機遇;同時社會和企業(yè)對農(nóng)林類專業(yè)人才的需求更加重視質(zhì)量，對人才的知識深度、廣度和對專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)特色課核心知識的實踐運用能力，均提出了更高要求。提高機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)學(xué)生林業(yè)裝備系統(tǒng)總體及其子系統(tǒng)技術(shù)的掌握程度，拓展學(xué)生在林業(yè)裝備系統(tǒng)上運用專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)特色課中核心知識的科研能力，是農(nóng)林類高教工作者面臨的共同課題［4］。

1課程教學(xué)剖析

1．1課程內(nèi)容

“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”這門課程是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門綜合性專業(yè)基礎(chǔ)課，是后續(xù)液壓與氣體傳動、泵與風(fēng)機、林業(yè)機械等專業(yè)及特色專業(yè)課的重要基礎(chǔ)。課程目標(biāo)包括:掌握工質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)、熱力學(xué)第一定律、第二定律、熱工轉(zhuǎn)換的規(guī)律和理想氣體的熱力學(xué)過程，學(xué)會基本的理論分析與計算方法;通過對熱量傳遞的三種基本方式、導(dǎo)熱基本理論、對流換熱基本規(guī)律、黑體輻射基本定律等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備對基本的傳熱學(xué)問題進(jìn)行分析和總結(jié)的能力;掌握流體的主要物理性質(zhì)和流體靜力學(xué)的基本理論知識，學(xué)會流體上的作用力分析，能夠推導(dǎo)流體動力學(xué)方程的連續(xù)性方程和伯努利方程，針對黏性流體，能對管內(nèi)流動狀態(tài)進(jìn)行判斷;能夠?qū)Α皞鳠釋W(xué)”“工程流體力學(xué)”的實驗結(jié)果進(jìn)行分析和解釋，通過實驗數(shù)據(jù)綜合分析工程中的現(xiàn)象及問題，并得到合理有效的結(jié)論。總體來看，本課程講授內(nèi)容包括工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)以及工程流體力學(xué)三大板塊的內(nèi)容，是在高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、理論力學(xué)、材料力學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行深化學(xué)習(xí)，拓展到實際的工程問題，所以本課程不僅理論性強，而且工程應(yīng)用性也很強;與機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)其他課程相比，該課程涵蓋了本應(yīng)三門獨立開設(shè)的課程內(nèi)容，知識難點聚集、微積分公式眾多、三大知識板塊思維跨度大、學(xué)生融會貫通掌握難。但是，學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握程度直接影響后續(xù)專業(yè)特色課程的學(xué)習(xí)情況。

1．2教學(xué)思路

目前，本課程總學(xué)時為48學(xué)時，理論授課42學(xué)時，實驗授課6學(xué)時。三大板塊的教學(xué)內(nèi)容多，理論授課課時較少，矛盾突出:(1)學(xué)生由固體學(xué)科切換到流體學(xué)科的學(xué)習(xí)需要較長適應(yīng)期;(2)課程中較多章節(jié)內(nèi)容抽象，且涉及大量公式推導(dǎo)及專業(yè)的概念鋪墊，加之為了跟上教學(xué)進(jìn)度教學(xué)內(nèi)容更新較快，學(xué)生普遍反映課程難度較大;(3)教學(xué)內(nèi)容和后續(xù)專業(yè)及特色專業(yè)課內(nèi)容銜接性不夠緊密;(4)從內(nèi)容的充實性和課程的結(jié)構(gòu)上來看，“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”這門課程的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)滿足要求，但是對接林業(yè)機械領(lǐng)域最新技術(shù)，強化學(xué)生創(chuàng)新思維方面，當(dāng)前的課程建構(gòu)仍無能為力;(5)由于本課程的學(xué)習(xí)不涉及具體的機械裝備系統(tǒng)，使得同學(xué)們對本課程在專業(yè)中的地位認(rèn)知不足，學(xué)習(xí)積極性欠佳，這些現(xiàn)狀使得提升教學(xué)效果難度較大。針對上述課程特點及教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合農(nóng)林類高?！皺C械設(shè)計制造及其自動化”專業(yè)的實際情況，制定了如下教學(xué)思路:(1)授課時，使學(xué)生從機電系統(tǒng)、固體力學(xué)等學(xué)科的思維中切換出來，將空間觀測法跟同學(xué)們探討透徹，基于空間觀測法開展“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”的課程教學(xué)。(2)在教學(xué)大綱中刪除過于抽象、應(yīng)用面較窄的教學(xué)內(nèi)容，深入講解與后續(xù)“液壓與氣體傳動”“泵與風(fēng)機”“林業(yè)機械”等課程關(guān)聯(lián)度較深的內(nèi)容，為專業(yè)及特色專業(yè)課的學(xué)習(xí)做好扎實鋪墊。(3)結(jié)合在林業(yè)機械領(lǐng)域與“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”緊密關(guān)聯(lián)的科研經(jīng)歷，探索寓教學(xué)于科研、科研反哺教學(xué)的授課模式，強化同學(xué)們對“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”在“機械設(shè)計制造及其自動化”專業(yè)里占有重要地位的基礎(chǔ)認(rèn)知，顯著提升同門們自愿學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的熱情。(4)注重思維方式、終身學(xué)習(xí)意識的培養(yǎng)。教學(xué)過程中注重切入問題角度的講解，使得同學(xué)們在明白問題的同時更養(yǎng)成學(xué)習(xí)思考問題方法的習(xí)慣;從固體學(xué)科到流體學(xué)科是一個較大的跨越，在跨越的過程中，使同學(xué)們樹立終身學(xué)習(xí)意識，為以后培養(yǎng)同學(xué)們提出、解決林業(yè)機械領(lǐng)域?qū)W科前沿性、熱點性問題的能力打下堅實基礎(chǔ)。

2課程構(gòu)建探討

在“碳達(dá)峰、碳中和”的硬性發(fā)展要求及“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念加速推進(jìn)的浪潮之下，農(nóng)林高?！皺C械設(shè)計制造及其自動化”專業(yè)的畢業(yè)生在高等教育系統(tǒng)中的地位不斷提升，所以基礎(chǔ)專業(yè)課程構(gòu)建更需獲得與之地位匹配的重視。一方面，基礎(chǔ)專業(yè)課課程構(gòu)建要體現(xiàn)基礎(chǔ)知識的深度和廣度;另一方面，內(nèi)容要很好銜接并服務(wù)于核心專業(yè)課、特色專業(yè)課，為學(xué)生后期畢業(yè)設(shè)計、研究生科研深造做好鋪墊。

2．1課程內(nèi)容深度銜接核心專業(yè)課

“林業(yè)機械”是南京林業(yè)大學(xué)“機械設(shè)計制造及其自動化”專業(yè)的核心專業(yè)課，內(nèi)容涵蓋林業(yè)動力、整地、清理、苗圃、造林、撫育、保護(hù)、防火、采伐、采摘、智能化等機械。其中，和“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”專業(yè)基礎(chǔ)課相關(guān)的包括動力、清理、保護(hù)、采摘等板塊。林業(yè)動力機械(包括泵、風(fēng)機)涉及“工程熱力學(xué)”中熱能和機械能之間的轉(zhuǎn)化問題，同時也涉及“工程流體力學(xué)中”可壓縮混合氣體壓強、溫度變化和裝置的動力匹配問題;林業(yè)清理機械涉及“工程流體力學(xué)中”不可壓液態(tài)水在管道內(nèi)部的流動，在霧化器內(nèi)的流態(tài)分布、出口后霧化粒徑分布等復(fù)雜多相流問題，如圖1所示;林業(yè)保護(hù)機械中噴霧射程、噴霧穿透涉及“工程流體力學(xué)中”可壓縮流體空氣的外部流動及耦合風(fēng)場、霧滴的多相流動問題，如圖2所示;林業(yè)采摘機械中，基于負(fù)壓的采摘系統(tǒng)涉及可壓縮流體空氣的管內(nèi)流動問題。從銜接核心專業(yè)課的角度來看，一方面，農(nóng)林類高?！盁峁せA(chǔ)及流體力學(xué)”這門專業(yè)基礎(chǔ)課程應(yīng)該深耕“工程熱力學(xué)”和“工程流體力學(xué)”，而“工程流體力學(xué)”應(yīng)該是重點中的重點;另一方面，也好兼顧課程內(nèi)容的完整性，“傳熱學(xué)”也要適度調(diào)整。

2．2匹配三大板塊關(guān)系，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)

建議協(xié)調(diào)、平衡三大板塊的課時占比，同時明晰課程內(nèi)容的內(nèi)在邏輯關(guān)系，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)。在“工程熱力學(xué)”(熱能的間接應(yīng)用)板塊中，我們將實現(xiàn)熱力學(xué)能向機械能轉(zhuǎn)化的媒介稱之為“工質(zhì)”，媒介一般是“單一氣體”或者“混合氣體”，熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、工質(zhì)熱力學(xué)性質(zhì)及理想氣體的熱力過程等課程內(nèi)容和專業(yè)核心課程林業(yè)機械吻合度較好。“工程流體力學(xué)”中，對流體的終結(jié)性定義是“抓不起來的物體”，一般性的定義是“氣體和液體”的總稱，但課程內(nèi)容中流體基本概念的鋪墊、流體靜力學(xué)、流體運動學(xué)、流體動力學(xué)及黏性流體等課程內(nèi)容都是基于不可壓的液體，同為流體，但氣體和液體的性質(zhì)及研究重點相差甚遠(yuǎn)，“氣體”這種流體相關(guān)課程內(nèi)容的缺失為后續(xù)專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)帶來很大知識結(jié)構(gòu)缺陷?！皞鳠釋W(xué)”(熱能的直接應(yīng)用)中，對導(dǎo)熱、對流傳熱(混合傳熱，主要是流體和固體之間)、輻射傳熱的基本原理、工程應(yīng)用等課程內(nèi)容做了比較詳細(xì)的講解，但是后續(xù)專業(yè)核心課程對傳熱學(xué)中的知識需求很少，僅僅在脈動燃燒技術(shù)這一研究領(lǐng)域有所涉及?？傮w來看，不管是“工程熱力學(xué)”中的“工質(zhì)”，還是“工程流體力學(xué)”中的“氣體”，再或者“對流換熱”中的“流體”，其中“氣體”是課程的“最大公約數(shù)”，也是和林業(yè)機械這一專業(yè)核心課程相關(guān)的“最大公約數(shù)”。鑒于此，“工程熱力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容總體上可以維持不變，部分章節(jié)可以簡化，不重要的知識點減少不必要的推導(dǎo)，側(cè)重理論、公式概念的理解和應(yīng)用，這樣可省出一部分課時?？傉n時不變的情況下可以合理縮減“傳熱學(xué)”的課時，對輻射傳熱只做一般性介紹;考慮到相似原理在流體力學(xué)的試驗研究中也有重要應(yīng)用，可以在這里對相似準(zhǔn)則進(jìn)行深入講解，省出較多課時。將“工程流體力學(xué)”放在最突出的位置，省出來的課時分配給這一部分;增加可壓縮流體“漩渦勢流理論”“相似理論中的量綱分析法”、包括氣體動力學(xué)中“擾動在外空間流場中的傳播”及“管內(nèi)氣體的流動”等內(nèi)容，以匹配林業(yè)機械核心專業(yè)課。

2．3樹立自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)意識

目前，流體力學(xué)板塊中關(guān)于可壓縮流體的課程內(nèi)容匱乏，教學(xué)中會鼓勵同學(xué)們在MOOC上尋找優(yōu)秀資源進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，使同學(xué)們樹立自主學(xué)習(xí)意識。通過工程流體力學(xué)板塊，我們在體力學(xué)的范疇內(nèi)將研究運動的方法由拉格朗日法提升到歐拉法，這是一個顯著的改變，也是重要的進(jìn)步，通過這一步，有助于培養(yǎng)同學(xué)們的終身學(xué)習(xí)意識。

結(jié)語

篇8

關(guān)鍵詞：研究型教學(xué)高等工程熱力學(xué)課程實踐

如何激勵研究生的創(chuàng)新意識，鍛煉和培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新和研究能力，是研究生教育改革的重要課題之一。當(dāng)前，傳統(tǒng)的接受式教學(xué)模式面臨巨大的挑戰(zhàn)，這種教學(xué)方式的特點是：教師在講臺上講授，學(xué)生在臺下做筆記，學(xué)生被動地接受知識，這種傳統(tǒng)的單向灌輸式教學(xué)方式，無法調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，學(xué)生往往在沒有壓力的狀態(tài)中學(xué)習(xí)，教學(xué)效果不佳。本科生相比，研究生身心已較為成熟，思維活躍、求知欲望和實踐意向都較為強烈，若還是采用傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，注重結(jié)論和公式的推導(dǎo)，而這些結(jié)論和公式到底有何作用，學(xué)生常常并不清楚，學(xué)習(xí)積極性不高，教學(xué)效果事倍功半。學(xué)生缺乏研究創(chuàng)新，不能很好地解決實際問題，是傳統(tǒng)教學(xué)模式最大弊端，有的研究生在進(jìn)入論文階段后不清楚科研論文如何寫作，對科學(xué)問題的敏感性不強，將文獻(xiàn)的閱讀變成簡單的課程學(xué)習(xí)，科研能力、創(chuàng)新能力都不強，專業(yè)課程內(nèi)容呈老化，教學(xué)特點日益淡化，甚至浪費了課程學(xué)習(xí)階段，因此，有必要對研究生的課程，尤其是專業(yè)課程的教學(xué)方法和教學(xué)理念進(jìn)行改革，引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)的教學(xué)方法和教學(xué)理論，提高研究生的科研能力和創(chuàng)新能力。

研究性教學(xué)模式是在綜合美國布魯納的“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)模式”和瑞士皮亞杰的“認(rèn)知發(fā)展學(xué)說”基礎(chǔ)上構(gòu)建的教學(xué)模式，主要強調(diào)它在與工程實踐結(jié)合較緊密的專業(yè)課程中的應(yīng)用，是一種培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的新途徑。因為學(xué)生學(xué)習(xí)的過程與科學(xué)家的研究過程在本質(zhì)上是一致的，因此學(xué)生應(yīng)像“科學(xué)家”一樣，以主人公的身份去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，并在探究過程中獲取知識、發(fā)展技能、培養(yǎng)能力，特別是培養(yǎng)創(chuàng)新能力，發(fā)展自己的個性。研究性教學(xué)將科學(xué)研究的思想和過程融入課堂教學(xué)中，鼓勵和帶領(lǐng)學(xué)生從課本固有知識框架中走出來，勇敢且智慧地去發(fā)現(xiàn)未知，幫助學(xué)生形成自己對某一事物的分析路徑和獨特觀點。

《高等工程熱力學(xué)》是動力機械、制冷與低溫工程、工程熱物理、化工等與能源相關(guān)專業(yè)研究生的重點基礎(chǔ)課程，其理論對高效利用能源、節(jié)約能源以及開發(fā)新能源有重要的指導(dǎo)意義。其主要教學(xué)內(nèi)容包括熱力學(xué)理論基礎(chǔ)、流體工質(zhì)的熱力性質(zhì)計算、多組分系統(tǒng)熱力學(xué)和相平衡、管內(nèi)氣體流動熱力學(xué)。其教學(xué)目的是讓學(xué)生更深刻地理解熱力學(xué)三大定律，以及用熱力學(xué)知識去解決問題的方法。從以往的教學(xué)情況看，學(xué)生普遍反映理論較難理解，課程實用性不強，學(xué)習(xí)興趣不高。針對這種情況，筆者結(jié)合研究型教學(xué)的特點進(jìn)行以下方面的嘗試。

一、改變教學(xué)手段，傳統(tǒng)教學(xué)模式和課堂討論式教學(xué)相結(jié)合

《高等工程熱力學(xué)》是本學(xué)院研究生的專業(yè)基礎(chǔ)課程，一些必要的理論和方法需要通過傳統(tǒng)教學(xué)模式教授給學(xué)生。在講授過程中，針對以往學(xué)生提出的實用性不強的問題，在講解某一理論的時候，更側(cè)重該理論及方法的應(yīng)用背景，讓學(xué)生在結(jié)合使用背景去理解理論知識，達(dá)到事半功倍的效果。課堂討論則是研究型教學(xué)的一種方法，研究導(dǎo)向的教學(xué)模式側(cè)重于營造情境，提出問題，引導(dǎo)學(xué)生獨立思考，形成自己的觀點，而不在于給學(xué)生提供權(quán)威性的標(biāo)準(zhǔn)答案。在進(jìn)行傳統(tǒng)教學(xué)的一個階段結(jié)束之后，進(jìn)行一堂課堂討論，一方面，有利于加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解；另一方面，也可以提高學(xué)生對問題獨立思考的能力。但組織課堂討論，要注重討論內(nèi)容的選擇，過難或過于抽象的問題會使學(xué)生喪失興趣和信心，導(dǎo)致冷場。在課堂討論過程中，教師要始終把握討論的重點和方向，不致偏題，對于學(xué)生提出的觀點，教師要給予適當(dāng)?shù)狞c評和鼓勵，指出其不足，并引導(dǎo)討論逐步深入進(jìn)行。同時為了避免同學(xué)在課堂上提出的問題比較空洞、缺乏一定的論據(jù)，在課堂討論的前二周時間會給學(xué)生布置下去題目，讓學(xué)生在課下進(jìn)行查閱資料并歸納總結(jié)，最終在課堂上提出自己有理有據(jù)的論點。

同時筆者鼓勵學(xué)生自由思考、標(biāo)新立異，引導(dǎo)學(xué)生在已有的學(xué)習(xí)和生活經(jīng)驗基礎(chǔ)之上形成假說。比如，在進(jìn)行“準(zhǔn)平衡過程和可逆過程”這兩個基本概念的課堂討論中，有很多同學(xué)提出了對這兩個概念自己的理解，對原有的概念提出了質(zhì)疑。同時通過課堂討論，大家也更深刻地理解了在經(jīng)典熱力學(xué)中為什么要引入這兩個概念。

二、完善課程內(nèi)容，追蹤研究領(lǐng)域的最新進(jìn)展

學(xué)生要完成研究型的學(xué)習(xí)，單靠一本教材是不可能完成的。所以筆者在教學(xué)的過程中，針對某一部分教學(xué)內(nèi)容，筆者經(jīng)常是結(jié)合著國內(nèi)外最新的研究文獻(xiàn)或者碩博論文進(jìn)行講解，同時附上參考文獻(xiàn)。在整個課程的講解過程中，筆者共引用了10余本書，并對其進(jìn)行簡短評價，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和研究方向，有重點地對這些參考書和文獻(xiàn)進(jìn)行深入的研究。研究生階段學(xué)生對研究領(lǐng)域內(nèi)的所有未知充滿好奇，通過對本領(lǐng)域最新進(jìn)展的學(xué)習(xí)，可培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的意識。科研工作如果缺少創(chuàng)新性，則研究的價值就不能體現(xiàn)出來。因此筆者在授課過程中，一方面介紹當(dāng)前研究的熱點問題，比如說開發(fā)環(huán)保型工質(zhì)的問題、先進(jìn)聯(lián)合循環(huán)的問題、不可逆熱力學(xué)中有限時間熱力學(xué)的問題等。同時還給學(xué)生介紹本專業(yè)的一些高水平期刊，比如說《Progress in Energy and Combustion Science》、《Microscale Thermophysical Engineering》等。讓學(xué)生追蹤本學(xué)科領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，開拓自己的思路和視野。

三、改變評價體系，考核形式多樣化

過去的考試體系往往是一卷訂終身的形式，教學(xué)圍繞考試轉(zhuǎn)。最終考核的不是學(xué)生的綜合能力，而是學(xué)生的記憶能力。因此筆者和課程組其他人員討論，擬定采取“小組作業(yè)”和“個人作業(yè)”相結(jié)合的考核方式。小組作業(yè)一般由6～8人分工完成。在學(xué)期初期就將學(xué)生分組，每個小組的題目不同，要結(jié)合所學(xué)的內(nèi)容和研究專題去確定題目。小組成員要定期進(jìn)行討論。在小組研究過后，需要撰寫科技類的小論文，字?jǐn)?shù)一般為3000字左右。之后，由小組成員分工把主要內(nèi)容采用適當(dāng)?shù)男问剑ǘ嗖捎肞owerPoint）講解出來，其他小組的成員和教師會就作業(yè)內(nèi)容提出問題。小組作業(yè)一般占個人總成績的40%，個人作業(yè)占個人成績的60%，其由期末考試、平時討論發(fā)言情況成績組成。期末考試改變過去閉卷考試的形式，而采取開卷考試的形式，試題題目側(cè)重于運用知識去解決實際問題的方法，而不再是公式的死記硬背。

通過這種考試形式的改變，在很大程度上調(diào)動了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，對高等工程熱力學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣?！靶〗M作業(yè)”的形式改變了過去學(xué)生只是一個人悶頭拿著教材看和學(xué)的狀態(tài)，注重和組內(nèi)其他人的交流，加強合作意識。同時小組的經(jīng)常討論，也使得每個學(xué)生都得到了表達(dá)自己的機會，使學(xué)生的表達(dá)能力得到了加強。而科技論文的撰寫，是研究生今后從事科研的必備能力，因此課堂上科技論文的撰寫是其練兵的過程。這大大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時也鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新思維。

研究型大學(xué)培養(yǎng)的研究生更應(yīng)該具有創(chuàng)新意識，因此在研究生專業(yè)基礎(chǔ)課上進(jìn)行研究型教學(xué)的探索是非常有必要的，根據(jù)筆者進(jìn)行的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和評價體系三方面的改革探索，已經(jīng)確定初步的成效。但這僅僅是課程改革的開始，在教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容上我們還有許多工作要做，旨在使我們培養(yǎng)出來的研究生都符合知識經(jīng)濟(jì)時代對創(chuàng)新人才的要求。

參考文獻(xiàn)：

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篇9

對于復(fù)合材料與工程專業(yè)而言，物理化學(xué)是一門非常重要的基礎(chǔ)化學(xué)課程，與專業(yè)理論知識緊密聯(lián)系，學(xué)好物理化學(xué)是學(xué)好復(fù)合材料專業(yè)知識的前提，但在實際教學(xué)中物理化學(xué)這門課程在本專業(yè)學(xué)習(xí)中存在一些問題，以下分別闡明現(xiàn)有問題及課改意見。

一、合理安排教學(xué)內(nèi)容及課時

物理化學(xué)是一門概念性、理論性、系統(tǒng)性和邏輯性很強的學(xué)科，涉及的公式多，應(yīng)用條件嚴(yán)格，比較抽象，是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中普遍感到難度較大的一門課。在本專業(yè)的培養(yǎng)計劃中只安排了一學(xué)期的課程學(xué)習(xí)，因此選用高等教育出版社的《物理化學(xué)簡明教程》作為學(xué)習(xí)教材。這本教材簡明扼要地闡述了物理化學(xué)學(xué)科的主要內(nèi)容及材料類學(xué)生所需的基礎(chǔ)知識，是一本符合本專業(yè)實際教學(xué)目標(biāo)的好教材。但由于本專業(yè)物理化學(xué)的課時較少，最終只能摘取部分章節(jié)學(xué)習(xí)。例如在2010級的教學(xué)方案中，只教學(xué)了化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)部分內(nèi)容（熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、化學(xué)勢、多相平衡等章節(jié)）及表面現(xiàn)象與分散系統(tǒng)章節(jié)，電化學(xué)及化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)兩個重要章節(jié)都未學(xué)習(xí)，這無疑會對物理化學(xué)課程學(xué)習(xí)的系統(tǒng)性產(chǎn)生不小的損害。面對這一實際情況，我們完全可以從整個專業(yè)的培養(yǎng)計劃出發(fā)，篩選出多門課程的重疊內(nèi)容，選排重疊知識在哪門課需要重點學(xué)習(xí)，在哪門課可以了解。如在物理化學(xué)這門課程中多相平衡章節(jié)就和材料科學(xué)基礎(chǔ)課程里相關(guān)相圖的章節(jié)有所重復(fù)，對于復(fù)合材料與工程專業(yè)而言，材料科學(xué)基礎(chǔ)里的相圖知識更重要，因此在物理化學(xué)教學(xué)中完全可以減少多相平衡的教學(xué)任務(wù)，簡要介紹一些基本概念和原理即可，主要學(xué)習(xí)可在材料科學(xué)基礎(chǔ)課程中完成。同時，物理化學(xué)中的表面化學(xué)章節(jié)也與學(xué)習(xí)材料表界面課程知識重復(fù)，在材料表界面課程中更系統(tǒng)豐富地闡述了表面化學(xué)，因此在物理化學(xué)課程也可以酌情減少教學(xué)任務(wù)。此外，像膠體化學(xué)此類比較簡單的內(nèi)容也可以安排學(xué)生自學(xué)，如果擔(dān)心學(xué)生的自覺性，就可以一些代表性問題作為作業(yè)，讓學(xué)生完成。

此外，如果有可能就應(yīng)盡量合理制訂培養(yǎng)計劃，空出一些課時，把物理化學(xué)這門分為兩學(xué)期學(xué)習(xí)，因為只有系統(tǒng)、透徹地學(xué)習(xí)才能讓學(xué)生真正走進(jìn)物理化學(xué)的世界。

二、改進(jìn)教學(xué)方法

物理化學(xué)這門比較讓學(xué)生學(xué)起來吃力的課程，應(yīng)該積極采取有效的教學(xué)方法，改變這一現(xiàn)狀。

首先要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，比如在學(xué)習(xí)熱力學(xué)的過程中可以從歷史背景及名人軼事出發(fā)引出熱力學(xué)定律，又如在電化學(xué)中可以介紹鋰電的研究前景、新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀等。興趣始終是學(xué)習(xí)的最好動力，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是最大挑戰(zhàn)也是最有效的教學(xué)方法。

其次采取案例法[3]、類比法[4]等總結(jié)所學(xué)知識與生活的聯(lián)系及知識之間的關(guān)聯(lián)對比，加深學(xué)生印象，幫助學(xué)生更好地理解所學(xué)知識。對于案例法，我們可以從工業(yè)生產(chǎn)的角度選取一種產(chǎn)品總結(jié)其中涉及的化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)等知識，這樣可以使學(xué)生產(chǎn)生直觀的學(xué)習(xí)感受，應(yīng)用更好的學(xué)習(xí)方式。物理化學(xué)中有很多知識是可以用類比法學(xué)習(xí)的，如可逆電池與不可逆電池、理想氣體與非理想氣體等。這些類比不應(yīng)由老師直接給出，而應(yīng)讓學(xué)生先獨自完成這些類比，最后再對學(xué)生的類比結(jié)果進(jìn)行查缺補漏，這樣不但可以加深學(xué)生的學(xué)習(xí)印象，更可以鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學(xué)方法培養(yǎng)出來的學(xué)生，最明顯的弱點是思維呆板，缺乏創(chuàng)新能力和發(fā)散思維[5]。因此，我們可以設(shè)置專門的討論課，在相互交流中使學(xué)生的思維活躍起來，對于一些重要概念如熱力學(xué)部分的焓、熵等，讓學(xué)生通過獨立思考提出見解，得到教師和其他同學(xué)的幫助和啟發(fā)。討論課不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能形成良好的相互探討和交流的學(xué)習(xí)風(fēng)氣，有利于發(fā)散思維及創(chuàng)新能力的發(fā)展。

篇10

[關(guān)鍵詞] 化工熱力學(xué) 雙語教學(xué) 教學(xué)實踐

雙語教學(xué),是指將母語以外的另一種語言直接應(yīng)用于語言學(xué)科以外的其他學(xué)科教學(xué),使第二語言學(xué)習(xí)與各學(xué)科知識獲得同步。2001年9月21日,教育部為迎接經(jīng)濟(jì)全球化和世界科技革命的挑戰(zhàn),提高我國教育的國際競爭力,出臺了《關(guān)于加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》。其中,明確要求全國高等院校積極推廣使用英語等外語講授公共課和專業(yè)課,力爭3年內(nèi)開設(shè)5%～10%的雙語課程。

我院從2001級化學(xué)工程與工藝專業(yè)教改班開始,進(jìn)行“化工熱力學(xué)”課程的雙語教學(xué),在教材選擇、教學(xué)內(nèi)容與方法、教學(xué)手段及考核結(jié)果等方面進(jìn)行了積極的探索,下面就教學(xué)實踐的經(jīng)驗對“化工熱力學(xué)”雙語教學(xué)的內(nèi)容和模式進(jìn)行探討,并提出了提高雙語教學(xué)的建議。

一、教材選擇

與母語教學(xué)相比,雙語授課的教材選擇更為重要,對教學(xué)效果的影響更為直接。在選擇雙語教材時,主要考慮教材的英文難度、專業(yè)難度及與中文教材的配套程度,只有英文難度和專業(yè)難度都合適時,學(xué)生才能對雙語教學(xué)提起興趣,并取得良好的教學(xué)效果。由于專業(yè)課程的英文難度都不高,除專業(yè)詞匯和一般的復(fù)合句外,沒有太多生僻的單詞和語法,所以教材的專業(yè)難度成為一個重點要考慮的問題。目前,國內(nèi)化工類原版教材,主要是化學(xué)工業(yè)出版社出版的“國外名校名著影印版系列”。其中,關(guān)于化工熱力學(xué)的有兩部:J.M.Smith等編著的“Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics”(第六版)和Stanley I. Sandler編著的“Chemical and Engineering Thermodynamics”(第三版)。

這兩部教材中,以J.M.Smith等編著的“Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics”(第六版)比較經(jīng)典;國內(nèi)大部分中文的化工熱力學(xué)教材都是以其為藍(lán)本編寫的;且有前幾版的中文譯本和配套的中文習(xí)題集。所以,本院的“化工熱力學(xué)”雙語教學(xué)決定采用此教材為基礎(chǔ),并輔以相關(guān)的中文教材。

二、教學(xué)內(nèi)容的確定

J.M.Smith等編著的“Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics”(第六版)覆蓋內(nèi)容廣泛,熱力學(xué)三大定律及其應(yīng)用都包含在內(nèi),同時介紹了分子熱力學(xué)的內(nèi)容;教材系統(tǒng)性較好,對定律原理的來龍去脈講解清楚,便于學(xué)生更好地理解概念性問題,是關(guān)于化工熱力學(xué)的一本經(jīng)典著作。但是,國內(nèi)化工類專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)“化工熱力學(xué)”前,已學(xué)習(xí)過“大學(xué)化學(xué)”、“物理化學(xué)”、“大學(xué)物理”等課程。這些課程中已介紹過熱力學(xué)的三大定律、簡單的汽液平衡和熱機原理,而目前“化工熱力學(xué)”課程本身只有56～64學(xué)時,不可能依照原書的內(nèi)容講解。我們根據(jù)培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱的要求,并參考國內(nèi)廣泛采用的浙江大學(xué)陳鐘秀等人編寫的“化工熱力學(xué)”內(nèi)容為基礎(chǔ),選擇了以下內(nèi)容進(jìn)行教學(xué):

Chapter 1 Introduction

Chapter 2 Volumetric properties of pure fluids

Chapter 3 Thermodynamic peoperties of fluids

Chapter 4 The second law of thermodynamics

Chapter 5 Production of power from heat

Chapter 6 Refrigeration and liquefaction

Chapter 7 Solution thermodynamics

Chapter 8 Vapor/liquid equilibrium

這些內(nèi)容涵蓋了原版教材10章的內(nèi)容,其編排的順序是根據(jù)中文教材調(diào)整過的。這樣便于學(xué)生的預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和對原版教材的進(jìn)一步理解。

三、教學(xué)手段的運用

本院的學(xué)生英文基礎(chǔ)較差,所以在教學(xué)過程中采用了循序漸進(jìn)的方式,并針對不同章節(jié)有區(qū)別地采用不同程度的雙語教學(xué),以達(dá)到在有效的學(xué)時內(nèi)牢固掌握專業(yè)課知識,并學(xué)會相關(guān)的專業(yè)詞匯和英文表達(dá)的目的。

在具體的教學(xué)過程中,雙語教學(xué)的模式有三個層次:一是專業(yè)術(shù)語的掌握階段。雖然學(xué)生已完成大學(xué)英語的學(xué)習(xí)和部分基礎(chǔ)課,如“有機化學(xué)”的雙語學(xué)習(xí),但對化工專業(yè)中常用的英文術(shù)語還掌握較少,尤其是對一些在專業(yè)英語和日常英語中釋義不同的詞更難掌握;二是學(xué)會如何用英文表達(dá)專業(yè)內(nèi)容。達(dá)到這一層次相對較難,且與學(xué)生的主觀能動性有很大的關(guān)系。從第3章的內(nèi)容開始,課程難度加深,學(xué)生原有的知識儲備較少,全英文的講解可能會影響專業(yè)知識的掌握。所以采用英文板書,中文講解為主。三是學(xué)會閱讀英文習(xí)題并盡可能用英文答題的階段,這一階段的培養(yǎng)主要從第6章冷凍(Refrigeration)循環(huán)開始。一方面,是由于此時學(xué)生對專業(yè)詞匯已有一定的積累;另一方面,是這一章節(jié)的內(nèi)容與第5章的熱機循環(huán)有相近之處,學(xué)生在大學(xué)物理和物理化學(xué)中也有涉及,專業(yè)知識的理解沒有太大的障礙。但在實踐過程中發(fā)現(xiàn),原版教材中所配的習(xí)題與工程實踐聯(lián)系緊密,但單位多為英制,不便于學(xué)生使用。所以教師正在考慮編寫相關(guān)的習(xí)題集;對學(xué)生而言,英文讀題比閱讀原版教材難度更大。因為題目的英文表述較簡潔,沒有教材中的上下文聯(lián)系。尤其是題中已知條件較多時,解題時不知采用哪一個。針對這些問題,化工熱力學(xué)課程的雙語教學(xué)目前還停留在習(xí)題以中文為主、英文為輔的階段。考核還停留在英文出題、中文答題的階段。

四、考核結(jié)果分析

對于教學(xué)效果,其直接的檢驗方式就是學(xué)生的考核結(jié)果。對比01級以來三屆雙語班和非雙語班的學(xué)生考核結(jié)果。這三屆學(xué)生除01級為教改班(強化英語和計算機教學(xué))外,其他兩屆都為平行班?？荚嚨脑嚲韮?nèi)容是相同的,只是出題的語言分別為中文和英文,評分標(biāo)準(zhǔn)也是相同的。從圖1-3的數(shù)據(jù)可以看出,在成績的總體分布上,雙語班和非雙語班幾乎沒有差別,但在成績的分布范圍上存在一定差別;對于01級教改班的學(xué)生,由于強化過英語,所以雙語班的學(xué)生的平均成績高于非雙語班。而對于02和03級平行班而言,雙語班的學(xué)生取得高分(80分以上)的人數(shù)少于非雙語班,尤其是擴招后的03級。這說明學(xué)生英語基礎(chǔ)的差別對雙語教學(xué)的效果是有一定影響的,但對于知識的掌握不存在決定性的作用。

五、教學(xué)收獲和建議

通過化工熱力學(xué)雙語教學(xué)的實踐,教師最大的收獲是促進(jìn)了教師繼續(xù)學(xué)習(xí)的主觀能動性,促使教師的英語聽說能力進(jìn)一步提高;糾正了中文教材中某些含糊不清的概念和公式推導(dǎo)。學(xué)生的收獲在于學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識的同時掌握了更多的化工專業(yè)詞匯和表達(dá),并在有限的課時內(nèi)學(xué)到了更多的知識。

但在教學(xué)工作中發(fā)現(xiàn)還是存在很多問題,需要在今后的教學(xué)工作中進(jìn)行改進(jìn)。一是課程系統(tǒng)化。雙語教學(xué)只通過少數(shù)幾門課程的學(xué)習(xí)是達(dá)不到良好的效果的,需要從化工專業(yè)的基礎(chǔ)課開始;二是編寫相關(guān)的教輔材料。由于學(xué)生目前使用的原版教材中習(xí)題多為英制單位,且習(xí)題量較多,涉及過程廣泛。三是分層次教學(xué)。針對英語基礎(chǔ)較好,有學(xué)習(xí)興趣的學(xué)生開展雙語教學(xué),才能達(dá)到專業(yè)課學(xué)習(xí)和英語學(xué)習(xí)同時進(jìn)行,達(dá)到雙贏的可能和必要,對于英語基礎(chǔ)不好的學(xué)生,開展雙語教學(xué)可能還會影響對專業(yè)知識的掌握和后續(xù)課程的學(xué)習(xí),不建議采用。

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