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時(shí)間：2023-03-22 17:43:53
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中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）16-0133-02
創(chuàng)新能力由多種能力構(gòu)成，主要包括學(xué)習(xí)能力、分析能力、綜合能力、想象能力、創(chuàng)造能力、解決問(wèn)題的能力與實(shí)踐能力等多種能力。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，貫穿人才培養(yǎng)的全過(guò)程，滲透教學(xué)過(guò)程的各個(gè)方面。在當(dāng)前的教學(xué)活動(dòng)中，一般將課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等環(huán)節(jié)，作為創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要途徑。但對(duì)于工程熱力學(xué)之類(lèi)的基礎(chǔ)課，如何在專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)中實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)成為專(zhuān)業(yè)課教師深入思考的問(wèn)題。筆者結(jié)合自己多年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)工程熱力學(xué)教學(xué)活動(dòng)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進(jìn)行了如下一些探討。
一、采用激勵(lì)啟發(fā)方式組織課堂教學(xué)
工程熱力學(xué)課程的特點(diǎn)是理論性強(qiáng)、概念抽象，教學(xué)難度大。在缺少專(zhuān)業(yè)工程背景的情況下，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中普遍感覺(jué)較為困難，甚至茫然不知所云。如何使學(xué)生能夠較好地掌握教學(xué)內(nèi)容及熱力學(xué)基本內(nèi)容，是工程熱力學(xué)課程教學(xué)的根本所在。在多年的教學(xué)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)在課堂教學(xué)中，除了需要借助優(yōu)美的PPT多媒體課件來(lái)展示熱力學(xué)過(guò)程，更需要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱力學(xué)的興趣，在引入一些工程實(shí)例的基礎(chǔ)上，激勵(lì)學(xué)生去思考，及時(shí)地與學(xué)生就教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行討論，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握和領(lǐng)悟。
與常規(guī)教學(xué)方法相比，課堂教學(xué)不再是文字、公式的羅列，PPT動(dòng)畫(huà)的簡(jiǎn)單演示，而是把教學(xué)的核心放在啟迪學(xué)生對(duì)熱力學(xué)概念、原理的思考及把握上，使學(xué)生在學(xué)習(xí)課程內(nèi)容的同時(shí)，熟悉熱力學(xué)的系統(tǒng)內(nèi)容、章節(jié)間的邏輯關(guān)系、基本原理等，形成對(duì)熱力學(xué)的一種系統(tǒng)的總體的認(rèn)識(shí)和把握，而不是零散地去背誦記憶一些片段。通過(guò)這種激勵(lì)啟發(fā)式的教學(xué)，使學(xué)生做到理論和實(shí)際工程案例的結(jié)合，從而使熱力學(xué)知識(shí)很好地固化在學(xué)生的大腦中，并且達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。
激勵(lì)啟發(fā)式教學(xué)，需要教師在課堂教學(xué)前充分準(zhǔn)備，精心設(shè)計(jì)課堂教學(xué)內(nèi)容的每個(gè)環(huán)節(jié)，圍繞章節(jié)內(nèi)容中的重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容，設(shè)計(jì)問(wèn)題及啟發(fā)實(shí)例，并完成課堂互動(dòng)討論的教學(xué)組織，在此過(guò)程中需要教師飽含激情和較好的耐心，使學(xué)生在嚴(yán)肅活潑的氛圍中掌握熱力學(xué)的相關(guān)知識(shí)。
二、改進(jìn)課堂教學(xué)PPT，增加工程實(shí)例
工程熱力學(xué)作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，與工程實(shí)際密切相關(guān)。在教學(xué)過(guò)程中，需要有很多的工程問(wèn)題作為背景。以教科書(shū)為單一內(nèi)容的PPT演示，并不能滿(mǎn)足課堂學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱力學(xué)的興趣及深入掌握熱力學(xué)知識(shí)，迫切需要在傳統(tǒng)課件中加入工程實(shí)例，利用多媒體技術(shù)全面展示熱力學(xué)的工程應(yīng)用，使學(xué)生在工程案例的演示中發(fā)現(xiàn)并體會(huì)工程熱力學(xué)的重要性及美感。通過(guò)工程案例的學(xué)習(xí)，使課堂教學(xué)內(nèi)容圖文并茂，聲像結(jié)合，使學(xué)生在多方位、立體化地形成認(rèn)知并達(dá)到對(duì)熱力學(xué)知識(shí)的理解、分析、記憶、掌握和應(yīng)用。對(duì)于熱力學(xué)工程案例，我們選取了真空做功、制冷循環(huán)，內(nèi)燃機(jī)等工程機(jī)械作為實(shí)例，進(jìn)行詳細(xì)分析和講授。
工程案例的引入，將實(shí)際生活中與熱力學(xué)相關(guān)的問(wèn)題引入到教學(xué)中，用所學(xué)知識(shí)來(lái)解釋工程問(wèn)題，在講解中讓學(xué)生明白熱力學(xué)知識(shí)可以解決本專(zhuān)業(yè)涉及的實(shí)際專(zhuān)業(yè)問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)“從理論中來(lái)，到實(shí)踐中去”，實(shí)現(xiàn)對(duì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
三、將工程熱力學(xué)的學(xué)習(xí)融入大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目中
在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中，需要提升學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)理論進(jìn)行學(xué)術(shù)研究的能力和具有工程應(yīng)用背景的有關(guān)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)的能力。大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的實(shí)施，有利于促進(jìn)高校培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和能力的新型人才，促進(jìn)高校探索并建立以科研活動(dòng)為中心的教學(xué)模式，倡導(dǎo)以學(xué)生為主體的本科人才培養(yǎng)和研究性學(xué)習(xí)教學(xué)改革，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)在項(xiàng)目實(shí)施中使學(xué)生逐漸掌握思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，結(jié)合建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，在指導(dǎo)學(xué)生大創(chuàng)項(xiàng)目時(shí)，將熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律和卡諾定律應(yīng)用其中，使學(xué)生明白能源利用的守恒性，以及如何提高熱力循環(huán)的效率，減少不可逆損失，這些都成為學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的一種鍛煉。學(xué)生在科研項(xiàng)目中，深化了對(duì)熱力學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，同時(shí)提高了自己思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各類(lèi)挑戰(zhàn)杯、建筑節(jié)能比賽、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等，通過(guò)這些競(jìng)賽活動(dòng)進(jìn)一步提升自己的新能力。
四、改進(jìn)課后作業(yè)完成形式，增加分析報(bào)告
工程熱力學(xué)課程是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，其中很多理論已用于工業(yè)過(guò)程。因此，在課后作業(yè)中，需要對(duì)傳統(tǒng)布置練習(xí)題來(lái)檢驗(yàn)教學(xué)成果的方式進(jìn)行改進(jìn)，增加一些實(shí)際工業(yè)循環(huán)的實(shí)例，讓學(xué)生通過(guò)分析其所應(yīng)用的原理，提交分析報(bào)告，并指出該工業(yè)過(guò)程效率提高的方式和途徑，以這樣的方式來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。同時(shí)，精選一些課后習(xí)題，通過(guò)詳解的方式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和解決問(wèn)題的能力，進(jìn)一步促進(jìn)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)社會(huì)持續(xù)不斷向前發(fā)展的原動(dòng)力，也是培養(yǎng)和造就一大批素質(zhì)過(guò)硬、勇于創(chuàng)新的新世紀(jì)人才，保證國(guó)家高速發(fā)展的有力保障。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)來(lái)自于理論和課堂，更在于理論和課堂之外的親身體會(huì)和具體的實(shí)踐操作。本文從工程熱力學(xué)教學(xué)與工程實(shí)例結(jié)合，與科研活動(dòng)結(jié)合，改進(jìn)課堂教學(xué)組織模式和課后作業(yè)完成形式等方面，探討了以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)下的工程熱力學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐，希望能夠進(jìn)一步提高工程熱力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]岳丹婷，呂欣榮，李青.深化熱工教學(xué)改革加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].2002，（4）：86-88.
作者簡(jiǎn)介：張昊春（1977-），男，河北萬(wàn)全人，哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院，講師；王洪杰（1962-），男，山東掖縣人，哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院，教授。（黑龍江 哈爾濱 150001）
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2012）05-0052-02
一、歐美教學(xué)體系中的全球氣候變化及節(jié)能減排教學(xué)
工業(yè)革命帶來(lái)的現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，使人類(lèi)的物質(zhì)財(cái)富以史無(wú)前例的速度擴(kuò)張。但是，由于這種經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展模式是以使用化石燃料為基礎(chǔ)，化石能源生產(chǎn)和消費(fèi)排放的大量溫室氣體導(dǎo)致全球氣候變化，引發(fā)了氣候變暖、極端天氣、氣象災(zāi)難、海平面上升，危及整個(gè)人類(lèi)的生存和發(fā)展。為遏制全球氣候變化，人類(lèi)必須大幅減少化石燃料的使用，減少溫室氣體排放。未來(lái)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展模式必須建立在低碳基礎(chǔ)之上，通過(guò)低碳發(fā)展，研發(fā)和推廣低碳能源技術(shù)、增加碳匯、發(fā)展碳吸收技術(shù)，以及節(jié)能減排、產(chǎn)業(yè)升級(jí)、消費(fèi)模式更新和制度創(chuàng)新，大幅提高單位碳排放的生產(chǎn)效率，推動(dòng)應(yīng)對(duì)氣候變化取得新的重大進(jìn)展。這種變化代表著一種新發(fā)展模式的出現(xiàn)，必將深刻地改變?nèi)祟?lèi)的生產(chǎn)和生活方式。
應(yīng)對(duì)全球氣候變化，加強(qiáng)節(jié)能減排事業(yè)是國(guó)家基本國(guó)策，也是當(dāng)代高等工程教育中必然要深入和強(qiáng)化的教學(xué)內(nèi)容。但是，目前沒(méi)有將其全面而系統(tǒng)納入現(xiàn)有的高等教育培養(yǎng)體系中，在教材、課堂教學(xué)和素質(zhì)培養(yǎng)過(guò)程中并沒(méi)有占有相應(yīng)的重要地位，如何在現(xiàn)有的教學(xué)體系中整合這部分內(nèi)容成為教育者共同關(guān)注的問(wèn)題。
2007年，受美國(guó)自然科學(xué)基金會(huì)的資助，美國(guó)Connecticut大學(xué)舉辦了名為“Frontiers in Transport Phenomena Research and Education：Energy Systems，Biological Systems，Security，Information Technology and Nanotechnology（傳輸現(xiàn)象研究和教育前沿：能源系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、國(guó)家安全、信息技術(shù)和納米技術(shù)）”的研討會(huì)。國(guó)際工程熱力學(xué)領(lǐng)域著名學(xué)者，美國(guó)內(nèi)華達(dá)大學(xué)機(jī)械工程系的Yunus Cengel教授做了題為“Green Practices into Engineering and Non-Engineering Education to Combat Climate Change（工程中引入綠色實(shí)踐及挑戰(zhàn)氣候變化的非工程教育）”的特邀報(bào)告，加拿大皇后大學(xué)的Patrick Osthuizen教授做了題為“Some Factors to Consider in Teaching Renewable Energy in an Undergraduate Engineering Program（在工科本科生教學(xué)計(jì)劃中講授可再生能源的一些考慮因素）”的報(bào)告，旨在改進(jìn)現(xiàn)有的工程教學(xué)體系，從而保證發(fā)達(dá)國(guó)家在可再生能源領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)力[1]。
實(shí)際上，長(zhǎng)期以來(lái)，與氣候變化、能源高效利用、可再生能源開(kāi)發(fā)與利用相關(guān)的教學(xué)和素質(zhì)拓展內(nèi)容在歐美的《工程熱力學(xué)》教材與教學(xué)體系中一直得到很好的整合，涉及現(xiàn)實(shí)中與能源相關(guān)的經(jīng)濟(jì)、設(shè)計(jì)及國(guó)家安全問(wèn)題，既學(xué)以致用，又幫助學(xué)生提高對(duì)工程實(shí)踐及安全的意識(shí)，還提高了學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，代表了當(dāng)前國(guó)際領(lǐng)域內(nèi)工程熱力學(xué)教學(xué)的最高水平。如美國(guó)內(nèi)達(dá)華大學(xué)（里諾校區(qū)）Yunus A. Cengel教授和北卡羅來(lái)納州立大學(xué)教授Michael Boles合著的《Thermodynamics：An Engineering Approach》一書(shū)[2]，是全球范圍內(nèi)最為暢銷(xiāo)的工程熱力學(xué)教材，迄今為止已更新至第7版，其中關(guān)于能源與環(huán)境、氣候變化及能源有效利用的非傳統(tǒng)經(jīng)典內(nèi)容在書(shū)中所占的比重越來(lái)越大，彰顯了在前言中作者談到的著書(shū)宗旨：talks directly to tomorrow's engineers in a simple yet precise manner，that encourages creative thinking，and is read by the students with interest and enthusiasm（直接與未來(lái)的工程師以一種簡(jiǎn)單而精確的方式對(duì)話(huà)，鼓勵(lì)創(chuàng)新性思維，讓學(xué)生讀起來(lái)感興趣并有熱情）。另一個(gè)例子是國(guó)際工程熱物理界著名學(xué)者Heniz Herwig教授所著的《Technische Thermodynamik（工程熱力學(xué)）》教材[3]，包含了溫室效應(yīng)及核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物能等可再生能源在德國(guó)的實(shí)際應(yīng)用案例。
二、教學(xué)內(nèi)容的重新分配與系統(tǒng)整合
工程熱力學(xué)是研究熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換規(guī)律及熱能有效利用的科學(xué)?！肮こ虩崃W(xué)”課程是熱工、市政、航空航天等多個(gè)工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課之一，課程的教學(xué)目的和主要任務(wù)是使學(xué)生掌握能量轉(zhuǎn)換的基本規(guī)律，并能正確運(yùn)用這些規(guī)律進(jìn)行熱工過(guò)程和熱力循環(huán)的分析計(jì)算[4]。本課程的學(xué)習(xí)不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課程提供必要的基礎(chǔ)理論知識(shí)，而且為學(xué)生畢業(yè)后解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題和參加科學(xué)研究工作打下一定的理論基礎(chǔ)。以提高能源轉(zhuǎn)換效率為核心內(nèi)容的“工程熱力學(xué)”課程與該主題有著天然的緊密聯(lián)系，可以在傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容中納入現(xiàn)代元素，課程教學(xué)內(nèi)容的重新分配與系統(tǒng)整合如表1所示。
三、實(shí)踐性環(huán)節(jié)
在實(shí)踐性環(huán)節(jié)中，[5]結(jié)合工程專(zhuān)業(yè)的科技創(chuàng)新活動(dòng)，通過(guò)課程設(shè)計(jì)和課程論文，讓學(xué)生自己查閱資料，自己動(dòng)手分析和解決問(wèn)題，從而培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力和獨(dú)立研究能力，論文題目有中國(guó)可再生能源利用現(xiàn)狀調(diào)研、日常生活節(jié)能方案、教室照明用電浪費(fèi)情況調(diào)查、航天系統(tǒng)能源設(shè)備調(diào)研等。
表2給出了一位2006年本科生完成的《個(gè)人節(jié)能計(jì)劃與實(shí)踐》的主要內(nèi)容。
四、總結(jié)
應(yīng)對(duì)全球氣候變化，節(jié)能減排是當(dāng)代高等工程教育中必然要深入和強(qiáng)化的教學(xué)內(nèi)容，但是目前尚未在教材、課堂教學(xué)和素質(zhì)培養(yǎng)過(guò)程中占據(jù)相應(yīng)的地位，在現(xiàn)有的教學(xué)體系中全面而有效整合這部分內(nèi)容，業(yè)已成為國(guó)際工程教育界所共同關(guān)注的問(wèn)題。歐美大學(xué)《工程熱力學(xué)》的教學(xué)體系中有效整合了氣候變化、能源高效利用、可再生能源開(kāi)發(fā)與利用的內(nèi)容，代表了當(dāng)前國(guó)際領(lǐng)域內(nèi)工程熱力學(xué)教學(xué)的最高水平。
筆者在寬專(zhuān)業(yè)和多學(xué)時(shí)“工程熱力學(xué)”教學(xué)實(shí)踐中，將與應(yīng)對(duì)全球氣候變化與節(jié)能減排密切相關(guān)的國(guó)家政策、全球能源利用與環(huán)境污染現(xiàn)狀、能源的高效利用和新能源技術(shù)與工程熱力學(xué)各教學(xué)章節(jié)環(huán)節(jié)相整合，并指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)，取得了良好的教學(xué)效果，為“工程熱力學(xué)”課程教學(xué)與氣候變化與節(jié)能減排的整合進(jìn)行了有效的探索和實(shí)踐。
參考文獻(xiàn)：
[1]楊玉順,張昊春,賀志宏.工程熱力學(xué)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.
[2]張昊春,王洪杰,竇亞茹.高等工科《工程熱力學(xué)》創(chuàng)新教學(xué)模式研究和實(shí)踐[J],黑龍江教育,2010,(3):153-155.
化工熱力學(xué)作為化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和必修主干課，是一門(mén)理論性和應(yīng)用性較強(qiáng)的課程，它既要解決化學(xué)問(wèn)題，又要解決工程實(shí)踐問(wèn)題[1]。通過(guò)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(guò)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(duì)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(jì)中的有關(guān)實(shí)際問(wèn)題[2-3]。本課程的基本概念和公式多，理論抽象，計(jì)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(shí)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(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)高素質(zhì)的化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)人才。
1 根據(jù)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)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(shí)用性，達(dá)到理論與實(shí)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(guò)程中熱量與功的計(jì)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(wèn)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(shí)， 將熱力學(xué)知識(shí)體系分成兩部分：一是流體的P-V-T性質(zhì)及計(jì)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(duì)于第一部分，主要介紹氣體和液體的P-V-T性質(zhì)及計(jì)算、流體的熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算。要求熟練掌握常用的流體狀態(tài)方程及應(yīng)用計(jì)算，學(xué)會(huì)計(jì)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(jì)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(jì)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(huì)貫通。使教學(xué)內(nèi)容既要具有合理性、實(shí)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(qiáng)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(mén)專(zhuān)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(diǎn)轉(zhuǎn)移到解決工程實(shí)際問(wèn)題上來(lái)的課程。因此化工熱力學(xué)具有知識(shí)的過(guò)渡性和很強(qiáng)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(shí)，均是物理化學(xué)中所學(xué)習(xí)過(guò)的，需要在化工熱力學(xué)中進(jìn)一步深化與應(yīng)用。
加強(qiáng)與高等數(shù)學(xué)學(xué)科的溝通，解決公式推導(dǎo)計(jì)算難的問(wèn)題。化工熱力學(xué)中涉及到很多計(jì)算，如流體的P-V-T關(guān)系計(jì)算、熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算、化工過(guò)程能量分析計(jì)算、相平衡計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)平衡計(jì)算等，對(duì)高等數(shù)學(xué)知識(shí)的運(yùn)用要求多且較高。應(yīng)加強(qiáng)與相關(guān)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程及專(zhuān)業(yè)課程的橫向聯(lián)系，做到理論聯(lián)系實(shí)際。在教學(xué)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生放開(kāi)思路，加強(qiáng)理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)的聯(lián)系，將熱力學(xué)的有關(guān)理論與這些課程的實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)，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(duì)熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算的編程求解；采用雙語(yǔ)教學(xué)，加強(qiáng)綜合知識(shí)的能力培養(yǎng)
化工熱力學(xué)的計(jì)算常涉及較多的公式及參數(shù)，計(jì)算量大且較復(fù)雜，通常需要進(jìn)行試差、迭代來(lái)處理，因而電算在化工熱力學(xué)計(jì)算中起著不可替代的作用。在講授熱力學(xué)性質(zhì)時(shí)，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(guò)狀態(tài)方程推導(dǎo)出復(fù)雜的表達(dá)式，編寫(xiě)程序，即可以得到結(jié)果。相平衡中的計(jì)算更為復(fù)雜，編程計(jì)算大有裨益。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，編程計(jì)算雖然對(duì)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(jī)題的完成，計(jì)算機(jī)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(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)以及科技英語(yǔ)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(yǔ)講解，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的英文閱讀和聽(tīng)說(shuō)能力。
4 強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，注重學(xué)生實(shí)踐能力及科研能力的培養(yǎng)
在實(shí)踐教學(xué)中，注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，將難懂的知識(shí)與實(shí)際過(guò)程進(jìn)行關(guān)聯(lián)，運(yùn)用所學(xué)基本理論解決實(shí)際問(wèn)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(shí)際聯(lián)系起來(lái)，以消除學(xué)生對(duì)熱力學(xué)的畏懼情緒，培養(yǎng)實(shí)際應(yīng)用能力。比如我們延伸了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在二元汽液平衡數(shù)據(jù)測(cè)定和無(wú)限稀釋溶液活度系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，除測(cè)定必要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)外，還要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)計(jì)算回歸出Wilson和van Laar模型方程參數(shù)，再比較兩種模型與實(shí)測(cè)值的偏差大小，并分析原因，從而達(dá)到了理論與實(shí)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(shí)驗(yàn)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(guò)程模擬中的重要意義，正引起人們?cè)絹?lái)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(cè)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(lái)關(guān)聯(lián)三元體系（DMF +正丙醇+異丙醇）的性質(zhì)，并通過(guò)熱力學(xué)同一性檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。學(xué)生從查閱資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確定原料、試劑及分析方法，到實(shí)驗(yàn)操作，數(shù)據(jù)處理，并進(jìn)行整理寫(xiě)出研究報(bào)告。這一過(guò)程對(duì)學(xué)生是一次全面的綜合訓(xùn)練，加強(qiáng)了理論與實(shí)踐的結(jié)合。對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題老師及時(shí)解決，鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，強(qiáng)化專(zhuān)業(yè)操作技能，同時(shí)也加深對(duì)溶液理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新意識(shí)。
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(dòng)、直觀(guān)的特點(diǎn)，便于加深學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解；同時(shí)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(shí)寫(xiě)板書(shū)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(jì)算，狀態(tài)方程法計(jì)算組成、溫度和壓力時(shí)，往往非常復(fù)雜而且容易出錯(cuò)，迭代步驟繁多，計(jì)算費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如果采用多媒體技術(shù)，可以形象生動(dòng)地展示計(jì)算框圖，在程序中采用循環(huán)語(yǔ)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(diǎn)，主要是變換的畫(huà)面，雖能形象直觀(guān)地闡述豐富生動(dòng)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(jī)械、呆板，與看書(shū)相差無(wú)幾，無(wú)法體現(xiàn)教師的靈活思路，更無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，同時(shí)也會(huì)影響師生之間的情感交流，結(jié)果是學(xué)生反映來(lái)不及記筆記，聽(tīng)課時(shí)就像看電影，教學(xué)效果差，對(duì)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(shì)并不是在任何課中都能體現(xiàn)出來(lái)的。熱力學(xué)教學(xué)應(yīng)采用多媒體與傳統(tǒng)板書(shū)相結(jié)合方式的教學(xué)手段，板書(shū)與多媒體的優(yōu)勢(shì)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(shí)的能力
考試是教學(xué)過(guò)程和教學(xué)成果的檢驗(yàn)，它往往成為教學(xué)過(guò)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(diǎn)和難點(diǎn)。根據(jù)熱力學(xué)課程的教學(xué)實(shí)踐，要求學(xué)生全面閱讀書(shū)籍，在歸納整理的基礎(chǔ)上，使知識(shí)系統(tǒng)化，找出學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題，再集中解答。由于化工熱力學(xué)的理論性強(qiáng)，大量模型方程難以記憶，閉卷考試要花費(fèi)較多的時(shí)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(kāi)卷考試，考試的目的在于使學(xué)生對(duì)教材體系有個(gè)全面的理解，突出重點(diǎn)和實(shí)用性，善于靈活應(yīng)用。而且整個(gè)試卷均采用英語(yǔ)出題，這就加大了熱力學(xué)題的難度，有些學(xué)生對(duì)英文句子不理解或不懂得專(zhuān)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(lài)考場(chǎng)上翻書(shū)籍蒙混過(guò)關(guān)，但因課程知識(shí)的復(fù)雜性，突擊過(guò)關(guān)是不現(xiàn)實(shí)的。因此開(kāi)卷考試，擴(kuò)大了學(xué)生的閱讀量，注重學(xué)生融會(huì)貫通的能力。
參考文獻(xiàn)
隨著時(shí)代的變遷、社會(huì)的進(jìn)步和高等教育的發(fā)展，我國(guó)高等教育教學(xué)改革過(guò)程中不斷出現(xiàn)新的問(wèn)題，期中課程的教學(xué)改革是核心，而改革重中之重是如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和促進(jìn)學(xué)生綜合實(shí)踐能力的提高，本文結(jié)合多年的化工熱力學(xué)教學(xué)改革情況，談幾點(diǎn)體會(huì)以共勉。
1 引用研究性教學(xué)模式，創(chuàng)造主動(dòng)學(xué)習(xí)氛圍
化工熱力學(xué)課程專(zhuān)業(yè)性比較強(qiáng)，內(nèi)容比較枯燥，基本原理概念抽象、公式推導(dǎo)多、工程計(jì)算更是繁瑣，學(xué)生上課往往表現(xiàn)學(xué)習(xí)興趣不高。針對(duì)這一實(shí)際情況，教師首先需要對(duì)熱力學(xué)的基本知識(shí)進(jìn)行梳理，按照教學(xué)計(jì)劃和要求對(duì)教學(xué)內(nèi)容模塊進(jìn)行劃分，并對(duì)教學(xué)內(nèi)容外延知識(shí)體系進(jìn)行補(bǔ)充，為課堂教學(xué)創(chuàng)造必要條件。化工熱力學(xué)的課堂教學(xué)要求教師用科學(xué)恰當(dāng)?shù)姆椒ò炎约核莆盏木_的專(zhuān)業(yè)知識(shí)教授給學(xué)生，為達(dá)到人才培養(yǎng)的目標(biāo)，提高化工熱力學(xué)教學(xué)的時(shí)效性，部分引入以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的研究性教學(xué)模式，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
研究性教學(xué)是指老師以課程內(nèi)容和學(xué)生的知識(shí)積累為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用知識(shí)和能力，自主地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題和解決問(wèn)題，在研討中積累知識(shí)培養(yǎng)能力和鍛煉思維的新型教學(xué)模式。這種教學(xué)模式帶動(dòng)學(xué)生積極地投入到課程學(xué)習(xí)中去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題和解決問(wèn)題，并在研究過(guò)程中獲取知識(shí)、提高技能、培養(yǎng)能力[1]。為此，在熱力學(xué)教學(xué)中，我們嘗試了“設(shè)定內(nèi)容情境-啟發(fā)思考-交流探究-總結(jié)提升”教學(xué)環(huán)節(jié)，將復(fù)雜的熱力學(xué)知識(shí)體系，和學(xué)生先前學(xué)過(guò)的基本物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等知識(shí)緊密聯(lián)系起來(lái)，應(yīng)用于實(shí)際，營(yíng)造自主或團(tuán)體進(jìn)行討論和探究，和傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并達(dá)到了能力培養(yǎng)的目的。
在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，曾嘗試選擇幾節(jié)內(nèi)容，采取學(xué)生進(jìn)行講課。教師布置任務(wù)范圍，提出要求，學(xué)生以團(tuán)隊(duì)為單位首先學(xué)會(huì)讀懂教材內(nèi)容，查找所需資料，再設(shè)計(jì)教學(xué)課件，最終在講臺(tái)上進(jìn)行展示講解。從學(xué)生到老師角色的轉(zhuǎn)變，從自己學(xué)明白到講解清楚，激發(fā)出了學(xué)生對(duì)熱力學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，加強(qiáng)了對(duì)知識(shí)的理解深度，與此同時(shí)活躍了課堂的氣氛，教師也可以從中觀(guān)察到學(xué)生的學(xué)習(xí)心理，尋找到教和學(xué)的突破口，對(duì)于課堂教學(xué)的創(chuàng)新和學(xué)生能力的培養(yǎng)具有重要意義。
2 利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段，提高自主學(xué)習(xí)能力
針對(duì)化工熱力學(xué)知識(shí)體系和內(nèi)容的具體特點(diǎn)，在教學(xué)方式上，發(fā)揮多媒體優(yōu)勢(shì)進(jìn)行教學(xué)，可以大大提高學(xué)習(xí)的時(shí)效性和增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
多媒體技術(shù)應(yīng)用文本、圖象、動(dòng)畫(huà)、聲音等運(yùn)載信息的媒體結(jié)合體，以圖文并茂的形式為化工熱力學(xué)教學(xué)充實(shí)供了多樣化、多維化的教學(xué)信息空間，使化工熱力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式得到了很大的充實(shí)和改進(jìn)[2]。結(jié)合化工熱力學(xué)自身的特點(diǎn)設(shè)計(jì)生動(dòng)、立體、直觀(guān)性強(qiáng)的教學(xué)軟件，與公式推導(dǎo)的板書(shū)相結(jié)合，加快和加大課堂教學(xué)的信息量，吸引學(xué)生的注意力，提高了教學(xué)效果。
在多媒體內(nèi)容的展現(xiàn)方式上，除了課堂教學(xué)外，充分利用互聯(lián)網(wǎng)，拓展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。學(xué)生反映平時(shí)在化工熱力學(xué)學(xué)習(xí)中，經(jīng)常會(huì)遇到疑難問(wèn)題，課堂時(shí)間又極其有限，往往會(huì)造成問(wèn)題堆積。針對(duì)這一情況我們建立了化工熱力學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔導(dǎo)平臺(tái)，可以師生交流、學(xué)生間交流，利用網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性、交互性、共享性的特點(diǎn)，傳遞與化工熱力學(xué)相關(guān)的前沿信息和資料，將教學(xué)內(nèi)容在網(wǎng)上公開(kāi)，實(shí)現(xiàn)資源共享，并及時(shí)為學(xué)生答疑解惑，隨時(shí)提出新問(wèn)題，在網(wǎng)上進(jìn)行自由討論，師生間共同研究，從而既迅速有效的解決了問(wèn)題，又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
3 結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)工程實(shí)踐能力
化工熱力學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對(duì)化工熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合運(yùn)用與實(shí)踐，意在培養(yǎng)學(xué)生建立獨(dú)立思考、觀(guān)察分析、解決問(wèn)題、驗(yàn)證結(jié)果的思維體系，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力；讓學(xué)生明確化工熱力學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)中、科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)中的重要性，有一個(gè)比較完整的感性認(rèn)識(shí)和理性認(rèn)識(shí)，也是進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)和科研開(kāi)發(fā)的必要準(zhǔn)備。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，指導(dǎo)教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，詳細(xì)制訂系統(tǒng)完整的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，建立了“做什么實(shí)驗(yàn)-為什么做實(shí)驗(yàn)-怎么做實(shí)驗(yàn)-如何提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠性”思維引導(dǎo)方式，注重挖掘?qū)W生的內(nèi)在潛能和啟發(fā)學(xué)生的智慧，在鞏固和深化專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，要強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，再把實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的具體問(wèn)題放入化工熱力學(xué)的課堂教學(xué)當(dāng)中，在相互融入講解的過(guò)程中潛移默化的傳授給學(xué)生，使其印象深刻，充分理解。
化工熱力學(xué)所研究和解決的都是化工生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題，因此實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)非常重要，在熱力學(xué)的應(yīng)用章節(jié)的教學(xué)中，指導(dǎo)教師可以帶領(lǐng)學(xué)生直接參與到企業(yè)的生產(chǎn)之中，結(jié)合課堂教學(xué)實(shí)例，按照“裝置設(shè)想-實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)-工程設(shè)計(jì)-生產(chǎn)操作運(yùn)行-工藝改進(jìn)”主線(xiàn)，在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的化工熱力學(xué)基本理論聯(lián)系實(shí)際，完成一定的實(shí)習(xí)任務(wù)，同時(shí)使學(xué)生在真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境中獲取初步的職業(yè)訓(xùn)練和積累簡(jiǎn)單的生產(chǎn)操作經(jīng)驗(yàn)，逐步提升工程意識(shí)和理論聯(lián)系實(shí)際的能力；在企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生開(kāi)始涉入企業(yè)的先進(jìn)理念和特色文化的信息，增強(qiáng)了參加工程實(shí)踐活動(dòng)的興趣，為將來(lái)走向工作崗位、立足企業(yè)打下良好的基礎(chǔ)[3]。
4 完善考核方式，促進(jìn)培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成
為了更好地評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)的效果，必須進(jìn)一步完善公平、公正、公開(kāi)的考核體系，制定適應(yīng)上述教學(xué)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確的反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和能力發(fā)展水平，使學(xué)生在為成績(jī)而努力學(xué)習(xí)的過(guò)程中，能夠完成知識(shí)體系的建立和能力的提高。為此，教師應(yīng)從培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)思維和提高全面創(chuàng)新能力出發(fā)，逐步減輕期末理論考試的分量，傾向于平時(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度，如課堂表現(xiàn)情況，作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)結(jié)情況都占一定的考核比例，堅(jiān)持課內(nèi)與課外相結(jié)合、考試與考評(píng)相結(jié)合的原則。評(píng)分的等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)要進(jìn)一步細(xì)化，從激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情出發(fā)，科學(xué)、有效、靈活的進(jìn)行化工熱力學(xué)的考核評(píng)分工作。如在考核的過(guò)程中，我們不考核學(xué)生對(duì)化工熱力學(xué)公式的死記硬背，而是考核學(xué)生是否掌握了公式理論的應(yīng)用場(chǎng)合條件，理解了各種符號(hào)的含義，能否明白推導(dǎo)步驟和過(guò)程，考核學(xué)生的推理、演繹能力等。
總之，從以上幾方面入手，對(duì)化工熱力學(xué)的教學(xué)工作有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，以培養(yǎng)高素質(zhì)化工人才為目的，通過(guò)不同教學(xué)方法的體驗(yàn)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，靈活運(yùn)用化工熱力學(xué)的理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的綜合實(shí)踐能力。
【參考文獻(xiàn)】
工程熱力學(xué)是熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)和建筑環(huán)境與設(shè)備工程專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，同時(shí)也是油氣儲(chǔ)運(yùn)工程、化工機(jī)械過(guò)程與裝備和石油加工等專(zhuān)業(yè)的選修課。它是一門(mén)從工程實(shí)際出發(fā)來(lái)論述熱能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換規(guī)律及其應(yīng)用的基礎(chǔ)性課程。課程的特點(diǎn)是理論性強(qiáng)、概念抽象、公式圖表繁多、熱力過(guò)程變化復(fù)雜以及熱力循環(huán)的表示和分析困難。
多媒體技術(shù)是文本、圖像、動(dòng)畫(huà)、聲音等運(yùn)載信息的媒體結(jié)合體，以圖文并茂的形式為工程熱力學(xué)教學(xué)提供了多樣化、多視角、立體化的教學(xué)信息空間。在工程熱力學(xué)的課堂教學(xué)中，合理、適當(dāng)?shù)牟捎枚嗝襟w技術(shù)，不僅充實(shí)了教學(xué)內(nèi)容，而且使課堂教學(xué)更加生動(dòng)形象，提高了教學(xué)質(zhì)量，教學(xué)效果良好吼
一、多媒體教學(xué)的必要性
工程熱力學(xué)課程的基本理論應(yīng)用部分涉及許多圖片、圖形，內(nèi)容圍繞工作原理圖、系統(tǒng)循環(huán)圖展開(kāi)，傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)需占大量的課堂時(shí)間手工繪制，效果不太理想，如果利用計(jì)算機(jī)制作成多媒體課件，集光、形、色于一體，形象直觀(guān)、內(nèi)容生動(dòng)，可以使視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)同時(shí)發(fā)揮作用，增加課堂授課的生動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，有利于學(xué)生認(rèn)知能力的開(kāi)發(fā)和對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解。
〔一)及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容。多媒體輔助教學(xué)，可以節(jié)約板書(shū)時(shí)間，有效地拓寬教學(xué)空間，在有限的時(shí)間內(nèi)提供更多信息量，使教師有更多的時(shí)間進(jìn)行重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)的講解?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，日新月異，而部分教材內(nèi)容不可能及時(shí)更新，在課件制作中可補(bǔ)充大量最新技術(shù)資料，不僅解決教材內(nèi)容相對(duì)滯后的問(wèn)題，而且可引薦專(zhuān)業(yè)發(fā)展的前沿信息，拓展學(xué)生的視野。
(二)完善傳統(tǒng)教學(xué)手段。多媒體將傳統(tǒng)教學(xué)手段難以表達(dá)的內(nèi)容和難以觀(guān)察到的微觀(guān)熱現(xiàn)象通過(guò)文字、圖像、聲音和動(dòng)畫(huà)等形式生動(dòng)的表現(xiàn)出來(lái)，加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)能動(dòng)性。另外多媒體可通過(guò)字體的縮放、顏色的變化或明暗交替以及動(dòng)態(tài)出現(xiàn)等方式來(lái)強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)，使學(xué)生印象深刻，更容易記住這些知識(shí)點(diǎn)。
(三)增強(qiáng)學(xué)生感性認(rèn)識(shí)。工程熱力學(xué)中有許多抽象的概念和過(guò)程，如孤立系統(tǒng)、平衡狀態(tài)、壓縮過(guò)程、水蒸汽定壓發(fā)生過(guò)程等。僅通過(guò)書(shū)本上的概念和簡(jiǎn)單的插圖來(lái)講述或通過(guò)學(xué)生的想象來(lái)理解、掌握這些知識(shí)點(diǎn)是非常困難的，而借助多媒體技術(shù)就能使這些問(wèn)題迎刃而解。多媒體課件支持FLASH動(dòng)畫(huà)}WMV，AVI視頻等播放插件。如在講解內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)和原理時(shí)，采用FLASH制作簡(jiǎn)單的動(dòng)畫(huà)來(lái)演示汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程，學(xué)生在動(dòng)畫(huà)中能非常直觀(guān)地看到內(nèi)燃機(jī)的吸氣、壓縮、燃燒和排氣，再配合P-V圖畫(huà)出熱力過(guò)程，看起來(lái)一目了然，有利于學(xué)生對(duì)過(guò)程的理解和掌握，進(jìn)而分析不同的壓縮過(guò)程所需功耗的不同。同時(shí)結(jié)合一些有趣的思考題。如:為何給球打氣時(shí)用濕布裹住氣筒外壁能節(jié)省體力?汽車(chē)油門(mén)是控制油量還是空氣量?這樣既能有效鞏固壓縮機(jī)省功原理，又與現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系，極大的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、多媒體教學(xué)內(nèi)容的選擇
國(guó)內(nèi)各類(lèi)院校能源動(dòng)力類(lèi)專(zhuān)業(yè)基本都開(kāi)設(shè)了工程熱力學(xué)課程，但可供課程使用的優(yōu)良教材數(shù)量有限，且教材更新較慢，特別是工程背景和應(yīng)用方面的知識(shí)較為匾乏。為此，首先應(yīng)根據(jù)各高校學(xué)科專(zhuān)業(yè)特色，選擇合適的教材和參考書(shū)，為多媒體課件制作提供最基本的知識(shí)體系保障。其次各專(zhuān)業(yè)知識(shí)是相通的，但側(cè)重點(diǎn)不一樣，應(yīng)補(bǔ)充介紹同一概念在不同工程運(yùn)用背景下的區(qū)別和聯(lián)系，讓學(xué)生能更好的理解基本概念做到融會(huì)貫通。比如，熱力學(xué)能是工質(zhì)的內(nèi)部?jī)?chǔ)存能，是溫度和比容的函數(shù)。工程流體力學(xué)課程中，認(rèn)為液體流動(dòng)中溫度和比容為常數(shù)，所以熱力學(xué)能不變，研究中可以忽略。而工程熱力學(xué)研究中，熱力學(xué)能是重要的狀態(tài)參數(shù)，不能忽略其變化。最后要結(jié)合專(zhuān)業(yè)特色，拓展工程實(shí)踐知識(shí)，開(kāi)展相關(guān)工程應(yīng)用專(zhuān)題講座，避免計(jì)算時(shí)出現(xiàn)手提吹風(fēng)機(jī)功率在60KW以上，甚至達(dá)363KW，而汽輪機(jī)噴管出口速度只有十幾米每秒的低級(jí)常識(shí)性錯(cuò)誤。
三、多媒體課件制作應(yīng)注意的問(wèn)題
多媒體電子教案存在直觀(guān)、形象、生動(dòng)、圖形圖像功能強(qiáng)大、易于展示最新科研成果、教學(xué)信息量大、學(xué)生易于復(fù)習(xí)等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)存在單幅信息量少、幅間信息不連貫、前后呼應(yīng)不夠、學(xué)生思維不易跟上等問(wèn)題。在制作時(shí)應(yīng)該揚(yáng)長(zhǎng)避短處理好以下幾點(diǎn)問(wèn)題。
(一)多媒體模板的制作。多媒體課件需合理照顧章節(jié)間的關(guān)系，但每張幻燈片的空間有限，難以有效發(fā)揮“標(biāo)題”和“正文”的相互呼應(yīng)。合理制作多媒體模板，是增加課件內(nèi)容邏輯性和關(guān)聯(lián)性的重要保證。為此，應(yīng)根據(jù)教學(xué)大綱內(nèi)容制作本章節(jié)教學(xué)內(nèi)容的主題目錄，教學(xué)時(shí)采用超鏈接的方式打開(kāi)。其次建議每張幻燈片分成三個(gè)區(qū)域:標(biāo)題區(qū)、正文區(qū)和腳注區(qū)，并用橫線(xiàn)嚴(yán)格區(qū)分，做成統(tǒng)一的模板。在標(biāo)題區(qū)右上角，角注本章標(biāo)題，而在標(biāo)題區(qū)中央插人本節(jié)標(biāo)題。正文第一行插入本節(jié)幻燈片主要內(nèi)容標(biāo)題，與正文呼應(yīng)，使信息盡量連貫。腳注區(qū)可插人授課日期，頁(yè)碼等輔助信息，保證每頁(yè)幻燈片的完整性。最后，應(yīng)制作復(fù)習(xí)提綱，與首頁(yè)主題目錄提綱和正文重點(diǎn)內(nèi)容呼應(yīng)。
(二)文字內(nèi)容的確定。工程熱力學(xué)作為一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課程，基本概念、基本原理、基本方法是要求學(xué)生掌握的重點(diǎn)，需要通過(guò)大量的文字來(lái)進(jìn)行表述，因而課件上的文字內(nèi)容不可避免要占有較大篇幅。需要特別注意的是切忌將大量教材內(nèi)容原文照搬到課件上，授課時(shí)照本宣科。文字內(nèi)容的確定必須經(jīng)過(guò)反復(fù)推敲、歸納和總結(jié)，將核心內(nèi)容提煉出來(lái)，完整的表述則通過(guò)授課或與同學(xué)之間的討論來(lái)完善。古人云:文章千古事，得失寸心知?；脽羝谱饕彩且粯樱欢ㄒ媲缶?。建議每張幻燈片不超過(guò)四段文字，每段文字不超過(guò)兩行。在需要特別強(qiáng)調(diào)的地方如前提條件和重要結(jié)論要點(diǎn)，用特殊強(qiáng)化處理標(biāo)注，如PPT自帶的紅色五角星符號(hào)。當(dāng)然對(duì)于課程中一些經(jīng)典的概念和原理如孤立系統(tǒng)嫡增原理等建議給出原文，讓學(xué)生根據(jù)自己的理解提煉或用自己的言語(yǔ)表述，以加強(qiáng)對(duì)概念或原理的理解，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
(三)圖像的選擇與處理。多媒體課件的優(yōu)勢(shì)就是圖片功能強(qiáng)大，需要充分發(fā)揮。應(yīng)選擇既反映工程實(shí)際又具有較高清晰度和對(duì)比度的優(yōu)良圖片，這樣才不會(huì)出現(xiàn)投影放大后的圖像失真的問(wèn)題，這一點(diǎn)需嚴(yán)格遵循寧缺勿濫的原則。對(duì)于原理性圖，如果直接采用軟件從書(shū)本上復(fù)制粘貼由于涉及圖像格式轉(zhuǎn)化會(huì)導(dǎo)致圖像像素丟失，圖像失真，建議利用PPT自帶的畫(huà)圖工具繪制，這樣既可以對(duì)圖像中各類(lèi)曲線(xiàn)實(shí)現(xiàn)不同顏色、線(xiàn)條標(biāo)記，又可以在播放時(shí)實(shí)現(xiàn)分層逐級(jí)播放。另外結(jié)合PPT動(dòng)畫(huà)播放功能里的“擦除”效果，可實(shí)現(xiàn)曲線(xiàn)的動(dòng)態(tài)繪制過(guò)程，利于學(xué)生理解和掌握熱力過(guò)程曲線(xiàn)。比如，理想氣體幾種基本熱力過(guò)程在P-V圖上同時(shí)出現(xiàn)時(shí)曲線(xiàn)煩亂，各區(qū)間物理意義復(fù)雜易混淆。采用上述方法可以得到很好的解決。
(四)多媒體課件的放映。在課件放映時(shí)，文字的出現(xiàn)應(yīng)設(shè)為逐行或逐字播放，讓學(xué)生有時(shí)間記筆記和思考，不宜像放電影一樣整屏播出，此時(shí)內(nèi)容繁多，眉毛連著胡子，學(xué)生分不清主次，很容易走神，更談不上理解和掌握。
作者的體會(huì)是應(yīng)根據(jù)講解的思路和過(guò)程，逐級(jí)播放。特別是涉及公式推導(dǎo)時(shí)，應(yīng)模擬黑板推導(dǎo)的過(guò)程，逐步或分塊出現(xiàn)。當(dāng)然，這也會(huì)造成教師頻繁使用電腦，影響教師講解和學(xué)生思考的連貫性。建議使用多功能激光筆，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制幻燈片播放。這樣教師一方面不用局限于講臺(tái)上，活動(dòng)空間得到大大解放，另一方面也可以到講臺(tái)下加強(qiáng)與學(xué)生的近距離互動(dòng)討論，有效維護(hù)課堂記錄。
四、多媒體教學(xué)中需注意的問(wèn)題
效果優(yōu)良的多媒體教學(xué)也存在學(xué)生視覺(jué)疲勞問(wèn)題，這與黑板教學(xué)相比是一個(gè)固有缺陷。據(jù)贛南醫(yī)學(xué)院的一份調(diào)查數(shù)據(jù)顯示。大學(xué)生在課堂上被多媒體教學(xué)光照時(shí)間太長(zhǎng)，學(xué)生連續(xù)2個(gè)課時(shí)接受多媒體教學(xué)，約22%產(chǎn)生輕度視覺(jué)疲勞，連續(xù)4個(gè)課時(shí)，輕度視覺(jué)疲勞則高達(dá)61%。可見(jiàn)，培養(yǎng)一支高素質(zhì)多媒體教學(xué)課件制作隊(duì)伍，是消除學(xué)生視覺(jué)疲勞和提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。積極參加多媒體教學(xué)課件制作學(xué)習(xí)班，學(xué)習(xí)適用于大學(xué)生最佳課件制作視覺(jué)效果的理論與方法，制定多媒體教學(xué)課件制作視覺(jué)審美的基本要素、基本規(guī)范和基本參數(shù)。
同時(shí)多媒體授課時(shí)光線(xiàn)較暗，如果課堂授課時(shí)教師只是點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)，學(xué)生瞪大雙眼看，相互之間缺乏交流，學(xué)生容易昏昏欲睡。因此教師不能只站在講臺(tái)前一字不差地朗讀講課，應(yīng)當(dāng)隨時(shí)觀(guān)察學(xué)生聽(tīng)課的精神狀態(tài)，適當(dāng)?shù)刈叩狡聊磺爸更c(diǎn)內(nèi)容，或者豐富教師自身的面部表情和肢體語(yǔ)言，利用提問(wèn)、現(xiàn)場(chǎng)討論等互動(dòng)交流以活躍課堂氣氛與調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。
為適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)對(duì)高層次專(zhuān)門(mén)人才的要求，研究生教學(xué)應(yīng)追蹤世界最新科學(xué)研究方向，反映新知識(shí)、新成就，采用有益和有效的新經(jīng)驗(yàn)、新方法、新體系，注意培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。研究生課程的學(xué)習(xí)對(duì)提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量舉足輕重，而課程的教學(xué)方式被認(rèn)為是實(shí)施創(chuàng)新教育的重要環(huán)節(jié)。
“高等工程熱力學(xué)”是工程熱物理、熱能工程、動(dòng)力機(jī)械及工程、制冷及低溫工程等專(zhuān)業(yè)碩士研究生的一門(mén)主要學(xué)科基礎(chǔ)課程，為學(xué)位必修課。在傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)過(guò)程中，深感學(xué)生學(xué)完這門(mén)課程后卻不能很好地將所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用實(shí)際工程或自己的研究工作當(dāng)中去，顯然這種教學(xué)方式是不符合研究生創(chuàng)新教育及綜合能力培養(yǎng)要求的。筆者在教學(xué)過(guò)程中逐步探索的新教學(xué)方法將與大家共享，以其對(duì)研究生教學(xué)改革起到推波助瀾的作用。
一、課堂上的多種教學(xué)方式相結(jié)合
1.精略結(jié)合的教學(xué)模式
最基本的教學(xué)方法是在課堂上教師與學(xué)生面對(duì)面進(jìn)行傳道、授業(yè)、解惑。課堂上教師可以在有限時(shí)間內(nèi)濃縮課程的精華，采取“細(xì)嚼慢咽”與“蜻蜓點(diǎn)水”兩種截然不同的講課模式相結(jié)合的策略。對(duì)課程中的重點(diǎn)與難點(diǎn)內(nèi)容，教師可結(jié)合板書(shū)與多媒體課件等其他教學(xué)方法，采取課堂上的“細(xì)嚼慢咽”精講模式。對(duì)學(xué)生容易掌握的部分，教師則采用“蜻蜓點(diǎn)水”式引導(dǎo)、歸納總結(jié)、學(xué)生自學(xué)等略講模式。精略結(jié)合還體現(xiàn)在對(duì)課程中例題的處理上，注重對(duì)學(xué)生的啟發(fā)，把解決問(wèn)題的思路、技巧傳授給學(xué)生，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)涉及熱力學(xué)問(wèn)題的分析能力與解決能力的培養(yǎng)，而淡化具體的求解計(jì)算過(guò)程。
2.恰如其分的雙語(yǔ)教學(xué)
“高等工程熱力學(xué)”是一門(mén)概念多、理論性與工程性均較強(qiáng)的課程，且緊隨時(shí)代不斷發(fā)展。若采用純中文教學(xué)模式，雖然學(xué)生掌握和理解教學(xué)內(nèi)容更加容易些，但對(duì)他們查閱相關(guān)英文資料、了解國(guó)際相關(guān)知識(shí)、及時(shí)撲捉行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)是不利的。倘若在課堂上教師完全采用英語(yǔ)授課或雙語(yǔ)教學(xué)中英語(yǔ)所占比重較大，勢(shì)必影響學(xué)生對(duì)基本理論的深刻理解與正確應(yīng)用。為提高教學(xué)效果，在課件的制作及課堂教學(xué)上僅僅對(duì)專(zhuān)業(yè)名詞術(shù)語(yǔ)采用英語(yǔ)模式。這樣既不會(huì)增加課程的難度、不影響學(xué)生對(duì)課程基本知識(shí)的理解與掌握，還能讓學(xué)生了解并掌握專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)詞匯，對(duì)今后查閱專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)資料及國(guó)際交流奠定良好的基礎(chǔ)。
3.鼓勵(lì)學(xué)生“質(zhì)疑”，靈活運(yùn)用啟發(fā)引導(dǎo)與討論式教學(xué)
對(duì)于已經(jīng)習(xí)慣“填鴨式”教學(xué)的學(xué)生，教師在課堂教學(xué)中創(chuàng)造機(jī)會(huì)，提倡學(xué)生獨(dú)立思考，增強(qiáng)自信，鼓勵(lì)學(xué)生從學(xué)會(huì)“質(zhì)疑”到敢于“質(zhì)疑”、善于“質(zhì)疑”?！百|(zhì)疑”使教學(xué)形式從教師的“一言堂”到師生的“群言堂”的轉(zhuǎn)變。通過(guò)“質(zhì)疑”，培養(yǎng)了學(xué)生的自信，使學(xué)生敢于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，有利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。
教師可靈活應(yīng)用啟發(fā)引導(dǎo)與同學(xué)間、師生間互動(dòng)的討論式教學(xué)方法。例如，在每一章授課結(jié)束后學(xué)生可先提出自己的問(wèn)題或理解不透徹的內(nèi)容，或者是現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題，教師鼓勵(lì)其他學(xué)生為提問(wèn)的同學(xué)解答，教師適時(shí)引導(dǎo)或加以補(bǔ)充，最后教師總結(jié)。
教師也可結(jié)合一些社會(huì)現(xiàn)象，或針對(duì)一些在學(xué)科發(fā)展中曾令人困擾的問(wèn)題、熱點(diǎn)問(wèn)題向?qū)W生發(fā)問(wèn)，而學(xué)生通過(guò)思考、收集資料、課堂內(nèi)外的討論等方式提出解決方案，教師最后對(duì)學(xué)生的解決方案做現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)評(píng)。如對(duì)熵及熵變的理解、關(guān)于“水變油”事件以及“節(jié)能減排”問(wèn)題等等都可以進(jìn)行討論。通過(guò)教師的啟發(fā)引導(dǎo)、課堂互動(dòng)交流，不同觀(guān)點(diǎn)相互碰撞與切磋，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)趣味性、主動(dòng)性與積極性，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與意識(shí)與創(chuàng)新欲望，再配以教師的總結(jié)與點(diǎn)評(píng)，可強(qiáng)化理論知識(shí)、活躍課堂氣氛，也提高了教學(xué)質(zhì)量。這種教學(xué)方式勢(shì)必增加教師教學(xué)的動(dòng)力和壓力，鞭策教師勤于學(xué)習(xí)，不斷更新知識(shí)，提高講課技能；同時(shí)，這種教學(xué)方式也使學(xué)生能夠感受到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣和師生間的平等關(guān)系，增進(jìn)師生之間的交流，提高了教學(xué)效果。
4.采用案例教學(xué)法
在大部分基本理論內(nèi)容講授后，可針對(duì)工程中的實(shí)際相關(guān)問(wèn)題，開(kāi)展案例教學(xué)，以增加學(xué)生對(duì)工程實(shí)際問(wèn)題的分析能力與解決能力。例如，在講工質(zhì)的通用熱力性質(zhì)這一章后，針對(duì)實(shí)際氣體混合物的配制計(jì)算問(wèn)題進(jìn)行案例教學(xué)。通過(guò)該案例教學(xué)，學(xué)生不僅能綜合應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)，還可掌握該類(lèi)問(wèn)題的理論分析與計(jì)算方法，對(duì)今后工作中涉及這方面問(wèn)題打下深刻烙印。又如，在講述完化學(xué)熱力學(xué)內(nèi)容后，針對(duì)本校專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，可針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行案例教學(xué)，強(qiáng)化了運(yùn)用熱力學(xué)基本理論對(duì)工程實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析的能力，對(duì)學(xué)生在研究生論文中進(jìn)行理論分析也有一定指導(dǎo)意義。
5.采用“雙5教學(xué)法”
“雙5教學(xué)法”是指在課堂教學(xué)上充分利用“起始5分鐘教學(xué)法”及課堂教學(xué)“最后5分鐘教學(xué)法”。任課教師可充分有效地利用課堂教學(xué)“開(kāi)始5分鐘教學(xué)法”，在課堂教學(xué)剛開(kāi)始的5分鐘內(nèi)對(duì)上節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)、回顧，把學(xué)生的思維及注意力轉(zhuǎn)移到本門(mén)課程上來(lái)，同時(shí)注意對(duì)相關(guān)內(nèi)容的上下銜接，對(duì)本節(jié)內(nèi)容起到拋磚引玉的作用。
在以教師教、學(xué)生聽(tīng)為主，涉及重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題的課堂精講教學(xué)過(guò)程中，課堂最后5分鐘也十分關(guān)鍵。在這有限的5分鐘內(nèi)，教師不僅可進(jìn)行總結(jié)、布置討論題，還可以采用“答題交條”的方式以激發(fā)學(xué)生的興趣與注意力?！按痤}交條”就是教師出一道涉及本節(jié)課程內(nèi)容的比較重要的、或易出錯(cuò)的、或趣味性的簡(jiǎn)答題，要求學(xué)生把問(wèn)題的答案、姓名與學(xué)號(hào)寫(xiě)在一個(gè)小紙條上，并在離開(kāi)教室前交到老師手中。“答題交條”意義有三：首先，可充分利用最后的5分鐘，強(qiáng)調(diào)本次課程的重點(diǎn)內(nèi)容或易出錯(cuò)的地方，或增加教學(xué)內(nèi)容的趣味性；其次，可初步了解學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握程度；最后，該方式可作為一種點(diǎn)名手段，考查學(xué)生的出勤情況。學(xué)生答案的正誤、出勤都作為學(xué)生平時(shí)成績(jī)的一部分，同時(shí)對(duì)學(xué)生上課認(rèn)真聽(tīng)講有促進(jìn)作用，一舉多得。
例如，在講完“焦耳—湯姆孫系數(shù)”這節(jié)后，若能抽出課堂最后5分鐘，可出一道關(guān)于“水蒸氣絕熱節(jié)流后的溫度變化趨勢(shì)”問(wèn)題，以強(qiáng)化生活及工程中水蒸氣節(jié)流現(xiàn)象的特征。又如，在講過(guò)理想氣體性質(zhì)后可出一道“若一個(gè)門(mén)窗開(kāi)著的房間室內(nèi)空氣的壓力不變而溫度升高了，問(wèn)室內(nèi)空氣的比熱力學(xué)能及總熱力學(xué)能將發(fā)生怎樣變化”的簡(jiǎn)答題，以增加教學(xué)趣味性，培養(yǎng)學(xué)生從熱力學(xué)角度分析周?chē)氖挛锱c現(xiàn)象。
二、課外的綜合能力提升
為了提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，課外綜合能力的培養(yǎng)也尤為關(guān)鍵?！案叩裙こ虩崃W(xué)”課程的課外教學(xué)實(shí)踐模式，不僅強(qiáng)化了學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生解決問(wèn)題的能力，鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
1.開(kāi)展換位教學(xué)
該換位教學(xué)以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)為前提，結(jié)合課程相關(guān)內(nèi)容，通過(guò)學(xué)生查閱資料、獨(dú)立鉆研和認(rèn)真思考，獨(dú)立完成換位教學(xué)的匯報(bào)材料（如講稿、ppt）并進(jìn)行匯報(bào)，從而鍛煉學(xué)生對(duì)所研究素材的自學(xué)、整理能力及表現(xiàn)能力。
2.寫(xiě)課程總結(jié)
課程總結(jié)在課程開(kāi)始時(shí)先布置下去，在課程結(jié)束后要求每位學(xué)生對(duì)所學(xué)課程的基本理論知識(shí)、難點(diǎn)、重點(diǎn)及學(xué)習(xí)心得進(jìn)行總結(jié)，以文字的形式上交。該課程總結(jié)表面上是讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的進(jìn)一步整理，實(shí)質(zhì)上是學(xué)生在整理過(guò)程中的進(jìn)一步強(qiáng)化吸收過(guò)程。另外，通過(guò)學(xué)生的心得體會(huì)，教師還可以發(fā)現(xiàn)本輪課程教學(xué)中的不足，以便今后更好地完成該課程的教學(xué)工作。
3.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
學(xué)生根據(jù)所研究方向，選定或獨(dú)創(chuàng)一個(gè)與課程相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，進(jìn)行試驗(yàn)的可行性調(diào)研與分析。若試驗(yàn)條件具備、方案可行，則要獨(dú)立準(zhǔn)備及開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，并以實(shí)驗(yàn)教師的身份對(duì)同學(xué)進(jìn)行講解，最后要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告或?qū)嵺`總結(jié)報(bào)告。
三、改革課程教學(xué)評(píng)價(jià)方法
主管單位：中國(guó)科學(xué)院
主辦單位：中國(guó)工程熱物理學(xué)會(huì);中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所
出版周期：月刊
出版地址：北京市
語(yǔ)
種：中文
開(kāi)
本：大16開(kāi)
國(guó)際刊號(hào)：0253-231X
國(guó)內(nèi)刊號(hào)：11-2091/O4
郵發(fā)代號(hào)：2-185
發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間：1980
期刊收錄：
CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽(yù)：
中科雙效期刊
聯(lián)系方式
期刊簡(jiǎn)介
熱經(jīng)濟(jì)學(xué)起源與20世紀(jì)50年代末期，創(chuàng)始人為美國(guó)的Tribes。他在其指導(dǎo)的博士論文能量系統(tǒng)的火用分析中，第一次將經(jīng)濟(jì)因素引入到了火用分析之中，并首次提出了通過(guò)系統(tǒng)逐個(gè)尋優(yōu)達(dá)到全局最優(yōu)的目的。到20世紀(jì)60年代中期，熱經(jīng)濟(jì)學(xué)初步有了完善的體系，并被學(xué)術(shù)界命名為thermo-economics。
Tribes的學(xué)生Revamps還發(fā)表了熱經(jīng)濟(jì)學(xué)孤立化原理的數(shù)學(xué)論證。隨后，美國(guó)的另一學(xué)派代表人物R.Gaggioli，他以代數(shù)為主要數(shù)學(xué)計(jì)算模式，進(jìn)而發(fā)展了代數(shù)模式的熱經(jīng)濟(jì)學(xué)。德國(guó)的Beyer，結(jié)構(gòu)系數(shù)模式經(jīng)濟(jì)學(xué)發(fā)展為符號(hào)經(jīng)濟(jì)學(xué)，也稱(chēng)知陣模式熱經(jīng)濟(jì)學(xué)(因?yàn)槲鞣絿?guó)家習(xí)慣稱(chēng)知陣為符號(hào))，知陣模式代表了熱經(jīng)濟(jì)學(xué)的成熟階段。
到了1995年，王加漩等科學(xué)工作者開(kāi)始在我國(guó)推行國(guó)際上各種流派的火用經(jīng)濟(jì)學(xué)的先進(jìn)理論。部分學(xué)者根據(jù)我國(guó)的具體國(guó)情對(duì)其研究應(yīng)用，并且已經(jīng)取得了一定的成就，逐漸形成了各自的流派。
2熱經(jīng)濟(jì)學(xué)的原理與優(yōu)勢(shì)
目前存在的能量評(píng)價(jià)方法包括以熱力學(xué)第一定律為基礎(chǔ)的能量分析法。這種分析法雖然操作簡(jiǎn)單，且已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，但評(píng)價(jià)值側(cè)重于量而沒(méi)有評(píng)價(jià)質(zhì)。另一種是以熱力學(xué)第一定律和第二定律和火用平衡理論為框架的火用分析法。這種方法在對(duì)能量系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析優(yōu)化的時(shí)候，得出的結(jié)果往往無(wú)法顧及經(jīng)濟(jì)因素。目前最為科學(xué)全面的分析是法是本文研究的將熱力學(xué)分析與經(jīng)濟(jì)因素綜合分析的熱經(jīng)濟(jì)學(xué)分析法也稱(chēng)火用經(jīng)濟(jì)學(xué)分析法。這種方法結(jié)合了工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、系統(tǒng)工程、最優(yōu)化技術(shù)以及決策理論等基本思想，兼顧能量使用的量與質(zhì)，并將系統(tǒng)的火用流價(jià)格數(shù)據(jù)化，能夠評(píng)估兼顧能量使用效率與經(jīng)濟(jì)價(jià)值的綜合結(jié)果，這種分析法在復(fù)雜的工程分析、診斷、優(yōu)化、改進(jìn)中，都有重大作用，技術(shù)優(yōu)勢(shì)非常明顯。
熱經(jīng)濟(jì)學(xué)的分析能夠全面輔助系統(tǒng)的優(yōu)化，它的基本原理是在進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化時(shí)，確定考慮的變量及變量之間的關(guān)系，然后選擇約束條件和決策變量，最后用數(shù)學(xué)手段描述出目標(biāo)函數(shù)與約束方程，進(jìn)行求解。求解答案能夠?qū)?xiàng)目設(shè)計(jì)提供重要參考資料，包括對(duì)可行方案的選擇、對(duì)改進(jìn)措施的評(píng)價(jià)、對(duì)成本的真實(shí)計(jì)算以及單元系統(tǒng)的維護(hù)與更替。
3熱經(jīng)濟(jì)學(xué)的應(yīng)用
熱經(jīng)濟(jì)學(xué)是分析現(xiàn)代工程系統(tǒng)中一切與能力相關(guān)的系統(tǒng)的熱力學(xué)方法，一般來(lái)說(shuō)，從原則上區(qū)分，可以分為兩大類(lèi)方法，一是在卡諾和克勞修斯研究框架中，利用系統(tǒng)能平衡概念分析的系統(tǒng)各項(xiàng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的完善程度，通過(guò)把被研究系統(tǒng)與卡諾循環(huán)理想循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，從它們之間的接近的程度判定系統(tǒng)的完善程度。
二是以吉布斯理論為框架，采取熱力學(xué)勢(shì)概念的分析方法，分析系統(tǒng)中能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，以熱力學(xué)勢(shì)為分析重點(diǎn)，進(jìn)而分析各種形式之下功的數(shù)值。從這一原理出發(fā)，我們可以評(píng)估被分析系統(tǒng)任意一點(diǎn)上的物流與能流所做功的性能。這一點(diǎn)能夠無(wú)視系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)復(fù)雜程度而直接對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行評(píng)估，所以，我們可以充分利用這一方法的特點(diǎn)，分析得到需要的全部信息。這種方法，首先在化學(xué)熱力學(xué)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，而其他領(lǐng)域一般仍沿用第一類(lèi)方法。
在我國(guó)熱經(jīng)濟(jì)學(xué)分析法被引入到熱力系統(tǒng)，我國(guó)學(xué)者首先主要通過(guò)概念模型來(lái)分析熱力系統(tǒng)，并實(shí)際通過(guò)繪制結(jié)構(gòu)圖對(duì)實(shí)際操作進(jìn)行了指導(dǎo)，熱經(jīng)濟(jì)學(xué)理論并且被用于分析復(fù)雜的能量體系，模擬故障診斷，并用于計(jì)算成本。
在系統(tǒng)的優(yōu)化方面，熱經(jīng)濟(jì)學(xué)被用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，分析的內(nèi)容包括燃料、產(chǎn)品流的成本，和最紅產(chǎn)品的形成過(guò)程，在此過(guò)程中，通過(guò)計(jì)算編輯火用成本的變化能夠建立能量損耗分析模型，實(shí)現(xiàn)了在線(xiàn)診斷系統(tǒng)性能的目標(biāo)，隨后熱經(jīng)濟(jì)學(xué)概念引入到火電機(jī)組，建立了加熱器故障診斷指標(biāo)的通用數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)了加熱器故障診斷的可能性。還有學(xué)者通過(guò)研究火用流的計(jì)價(jià)和費(fèi)用分配問(wèn)題，對(duì)把輸入的火用流進(jìn)行拆分，提出了基于能級(jí)相近最大化相供的火用流計(jì)價(jià)策略，并將此原理應(yīng)用于熱電聯(lián)產(chǎn)熱力系統(tǒng)之中。
作者簡(jiǎn)介：陳明付（1964-），男，福建泉州人，福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，副教授。（福建泉州362000）
中圖分類(lèi)號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2012）13-0061-02
高職高專(zhuān)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是為經(jīng)濟(jì)社會(huì)培養(yǎng)出適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)一線(xiàn)需要的、掌握“必需、夠用”的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)、具有較強(qiáng)的高素質(zhì)技能型人才?！盁峁だ碚摷皯?yīng)用”是高職高專(zhuān)“電廠(chǎng)熱能動(dòng)力裝置”和“火電廠(chǎng)集控運(yùn)行”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)熱動(dòng)、集控）等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)必修的重要的職業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，是福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我校”）熱動(dòng)、集控專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的第一門(mén)職業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，安排在大一下學(xué)期開(kāi)課。多年的教學(xué)座談會(huì)反饋，該課程難教難學(xué)。那么如何在一學(xué)期內(nèi)組織有效的教學(xué)，達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的要求，是擺在任課教師面前的一個(gè)重要課題。筆者在多年教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)上，總結(jié)了以下幾點(diǎn)體會(huì)。
一、了解學(xué)生
1.文化基礎(chǔ)總體比較薄弱，學(xué)習(xí)積極性不高
高職高專(zhuān)學(xué)生的錄取批次是普通高校的最后一批，文化基礎(chǔ)較本科高校的學(xué)生要差一些。同時(shí)不少學(xué)生由于高考成績(jī)的限制，無(wú)法進(jìn)入自己喜歡的學(xué)?；?qū)I(yè)就讀，學(xué)習(xí)缺乏動(dòng)力；加上部分學(xué)生不適應(yīng)老師的教學(xué)方法，或某些知識(shí)點(diǎn)聽(tīng)不懂，又未得到及時(shí)解決等原因，造成學(xué)生對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)或某課程缺乏熱情，學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，影響了學(xué)習(xí)的積極性。
2.注重動(dòng)手能力和專(zhuān)業(yè)技能
高職高專(zhuān)學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒化較強(qiáng)，對(duì)于內(nèi)容枯燥的理論性太強(qiáng)的內(nèi)容，學(xué)習(xí)興趣不高，學(xué)習(xí)效果不好；而對(duì)于實(shí)用的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，他們的學(xué)習(xí)興趣明顯高于理論課程的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性較高。
二、熟悉教材
1.課程的內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)
我校選用的教材，是由武漢電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院景朝暉主編的《熱工理論及應(yīng)用》（第二版）。該教材包括工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)兩部分的內(nèi)容，其中工程熱力學(xué)部分是研究熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的規(guī)律，以及在火電廠(chǎng)中的應(yīng)用；傳熱學(xué)部分是研究熱能傳遞的規(guī)律，以及在火電廠(chǎng)中的應(yīng)用。[1]
學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握熱力學(xué)和傳熱學(xué)的基本理論，能正確運(yùn)用熱力學(xué)知識(shí)定性分析和定量計(jì)算基本熱力過(guò)程和蒸汽動(dòng)力循環(huán)的技能，運(yùn)用傳熱學(xué)知識(shí)定性分析和定量計(jì)算傳熱過(guò)程的技能，為后續(xù)的如鍋爐、汽輪機(jī)、熱力發(fā)電廠(chǎng)等職業(yè)技術(shù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，并為今后從事相關(guān)工作提供重要的基礎(chǔ)理論。
2.課程的特點(diǎn)
工程熱力學(xué)部分內(nèi)容的特點(diǎn)是：內(nèi)容多而且理論性較強(qiáng)、概念多而且抽象難理解、公式較多而且應(yīng)用條件復(fù)雜。[2]傳熱學(xué)部分內(nèi)容的特點(diǎn)是：三種傳熱方式有不同的傳熱機(jī)理、表現(xiàn)，自成體系，所以?xún)?nèi)容連貫性和系統(tǒng)性較差，但又有一定的規(guī)律可循。[3]
三、講究教學(xué)方法、注重教學(xué)手段
1.培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
筆者安排在學(xué)院的仿真機(jī)教室上第一次課，通過(guò)投影簡(jiǎn)介火電廠(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程和各種熱工設(shè)備在火電廠(chǎng)中的應(yīng)用、作用及所處的地位，讓學(xué)生初步了解該課程所介紹的熱工設(shè)備都是電廠(chǎng)生產(chǎn)中實(shí)實(shí)在在的東西，這些設(shè)備運(yùn)行得正常與否，會(huì)直接影響到電廠(chǎng)生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟(jì)性；再提出一些諸如冬天用手分別觸摸同一環(huán)境中的木塊和鐵塊，為何感到鐵塊很涼，是因?yàn)殍F塊溫度比木塊溫度低嗎，[4]夏天吹電風(fēng)扇為何感到?jīng)隹斓壬钪械膶?shí)例。這些是生活中的常識(shí)，但又無(wú)法完全地解釋清楚，這樣學(xué)生就會(huì)帶著好奇心去學(xué)習(xí)，于是就激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
第一次課，就給學(xué)生簡(jiǎn)介該課程的內(nèi)容、特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生對(duì)該課程的總體情況有所了解，以便做好心理準(zhǔn)備。另外，第一次課就給學(xué)生交代清楚該課程的學(xué)業(yè)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方法，并非僅僅通過(guò)期末閉卷考試來(lái)確定的，而是采用綜合的評(píng)價(jià)方法，并且非常注重學(xué)習(xí)過(guò)程的成績(jī)，使學(xué)生重視該課程的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。
2.重組教學(xué)內(nèi)容
在有限的課時(shí)里，緊緊圍繞技能型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，根據(jù)“按需施教、學(xué)以致用”的原則，重組教學(xué)內(nèi)容。“精講”重點(diǎn)內(nèi)容，比如對(duì)工程熱力學(xué)部分，精講壓力、功、熱量、焓、熵、可逆過(guò)程等基本概念和性質(zhì)，理想氣體的四個(gè)基本熱力過(guò)程，熱力學(xué)第一、二定律的涵義和在電廠(chǎng)中的應(yīng)用，以及水蒸氣的性質(zhì)，狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)的確定和蒸汽的動(dòng)力循環(huán)等，特別是蒸汽的動(dòng)力循環(huán)；傳熱學(xué)部分，精講三種傳熱方式的基本規(guī)律和傳熱器在電廠(chǎng)中應(yīng)用的傳熱實(shí)例分析，傳熱的增強(qiáng)與削弱等，特別是傳熱器在電廠(chǎng)中應(yīng)用的傳熱實(shí)例分析。
同時(shí)，上每一次課之前都要先給學(xué)生說(shuō)明教學(xué)目標(biāo)和重點(diǎn)、難點(diǎn)，這樣就不會(huì)讓學(xué)生感到盲目和主次不分。
3.靈活多樣的教學(xué)方法
在教學(xué)中，教師可實(shí)行啟發(fā)式、討論式、互動(dòng)式等教學(xué)方法，采用歸納法進(jìn)行講授，鼓勵(lì)學(xué)生在自學(xué)的基礎(chǔ)上提出問(wèn)題、相互探討、獨(dú)立思考，然后由教師進(jìn)行分析、總結(jié)，使學(xué)生不僅知其然，也知其所以然，能夠建立自己的知識(shí)體系。[5]對(duì)一些有區(qū)別又有聯(lián)系，而且難以理解的內(nèi)容，教師通過(guò)上述教學(xué)方式，再列表歸納比較，可幫助學(xué)生加深理解。例如工程熱力學(xué)部分：開(kāi)口系穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式的四個(gè)簡(jiǎn)化式；體積功、技術(shù)功、軸功、流動(dòng)凈功的涵義、表達(dá)式；理想氣體四個(gè)基本熱力過(guò)程的方程、比熱、內(nèi)能和焓的變化以及功和熱量交換的表達(dá)式；朗肯循環(huán)、再熱循環(huán)、回?zé)嵫h(huán)、熱電合供循環(huán)的汽耗率、熱效率的表達(dá)式；傳熱學(xué)部分導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射三種傳熱方式的機(jī)理、表達(dá)式等內(nèi)容，都可通過(guò)多種方法來(lái)組織教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生的潛能，活躍課堂氣氛，以此提高教學(xué)效果。在講授傳熱學(xué)中用到的熱阻和網(wǎng)絡(luò)圖時(shí)，將其與電工學(xué)中的電阻和電路圖聯(lián)系起來(lái)，學(xué)生就很容易理解并掌握了。
在講授各知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，應(yīng)時(shí)刻牢記高職高專(zhuān)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)第一線(xiàn)技能型的人才，因此應(yīng)盡量講該知識(shí)在電廠(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用。
4.精選例題
由于受時(shí)間的限制，為了加深對(duì)重要公式的理解，必須精選有關(guān)本專(zhuān)業(yè)方向的、緊密聯(lián)系電廠(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際的例題，例如開(kāi)口系穩(wěn)定流動(dòng)的能量方程的應(yīng)用，朗肯循環(huán)、再熱循環(huán)、回?zé)嵫h(huán)和熱電合供循環(huán)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算，導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射及換熱器的傳熱計(jì)算等。
5.采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段
高職高專(zhuān)教育是要培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才，其特點(diǎn)是強(qiáng)化理論聯(lián)系實(shí)際，因此在教學(xué)方法方面要強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐性。在教學(xué)中，組織學(xué)生看幻燈片、動(dòng)畫(huà)展示，到學(xué)院模型室參觀(guān)鍋爐、汽輪機(jī)、回?zé)峒訜崞?、空氣預(yù)熱器等模型，到學(xué)院實(shí)訓(xùn)中心參觀(guān)水泵、風(fēng)機(jī)等實(shí)物的辦法，來(lái)分析它們構(gòu)造、工作原理，以提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)直觀(guān)教學(xué)效果。但在推導(dǎo)一些簡(jiǎn)單的公式和講解例題時(shí)，要用傳統(tǒng)的板書(shū)方法，以展示分析和計(jì)算的過(guò)程。同時(shí)為了彌補(bǔ)多媒體教學(xué)進(jìn)度太快的不足，教師可讓學(xué)生把課件拷貝回去復(fù)習(xí)。
同時(shí)，為了理論聯(lián)系實(shí)際，我校安排了下廠(chǎng)參觀(guān)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、運(yùn)行或檢修實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親身感受電廠(chǎng)實(shí)際的工作氛圍，縮小學(xué)校與電廠(chǎng)的距離。
6.培養(yǎng)獲取信息的能力
工程熱力學(xué)部分的內(nèi)容已建成院級(jí)精品課程，一些相關(guān)的教學(xué)資料，如教師電子教案、課件、習(xí)題解答、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)、參考文獻(xiàn)目錄、授課錄像等均已上網(wǎng)絡(luò)，任課教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生上網(wǎng)查閱，方便了學(xué)生自主學(xué)習(xí)。同時(shí)，我校還開(kāi)通了教學(xué)論壇，便于師生課外交流、探討。傳熱學(xué)部分的教學(xué)內(nèi)容還未建成和上網(wǎng)，這樣就告訴學(xué)生上其他兄弟院校的精品課程網(wǎng)站。
隨著經(jīng)濟(jì)全球化的不斷深入及知識(shí)、信息技術(shù)等的不斷普及和火電廠(chǎng)新設(shè)備、新技術(shù)、新工藝的不斷應(yīng)用，高職高專(zhuān)學(xué)生需要培養(yǎng)創(chuàng)新精神和開(kāi)拓能力，因此教師要在教學(xué)中訓(xùn)練學(xué)生利用Internet 獲取相關(guān)信息的能力。
7.適時(shí)開(kāi)展第二課堂，提高學(xué)生實(shí)踐能力[6]
學(xué)院從設(shè)備、場(chǎng)地和資金上給予大力支持，選派教師跟蹤指導(dǎo)、組織學(xué)生開(kāi)展各類(lèi)競(jìng)賽活動(dòng)，如專(zhuān)業(yè)論文評(píng)獎(jiǎng)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)競(jìng)賽，適時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)、參觀(guān)畢業(yè)班學(xué)生火電廠(chǎng)仿真系統(tǒng)的操作技能競(jìng)賽和就業(yè)應(yīng)聘現(xiàn)場(chǎng)模擬會(huì)等活動(dòng)，將課堂教學(xué)與課外活動(dòng)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生感受職業(yè)氛圍，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)興趣，提高學(xué)生職業(yè)素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力。
8.采用綜合的學(xué)業(yè)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式
改革一門(mén)課程、一份試卷、一個(gè)成績(jī)的傳統(tǒng)的學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式，采用綜合評(píng)價(jià)，注重學(xué)習(xí)過(guò)程。此外，還應(yīng)考慮學(xué)生的獨(dú)特見(jiàn)解方面的成績(jī)，且所占比例不應(yīng)該小。如通過(guò)課外作業(yè)、課堂提問(wèn)、課后輔導(dǎo)等途徑加以收集，列成表格，建立《學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)登記表》，如表1。
四、結(jié)束語(yǔ)
為了使畢業(yè)生符合高素質(zhì)技能型人才的要求，筆者通過(guò)分析高職高專(zhuān)學(xué)生的特點(diǎn)、培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、重組教學(xué)內(nèi)容、適時(shí)開(kāi)展第二課堂、綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)等教學(xué)方法和手段等方面進(jìn)行了改革與創(chuàng)新，創(chuàng)造一個(gè)良好的學(xué)習(xí)氛圍，培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高了教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]景朝暉.熱工理論及應(yīng)用(第二版)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2009.
[2]曾冬琪,林小鬧.提高“工程熱力學(xué)”教學(xué)質(zhì)量的方法漫談[J].中國(guó)電力教育,2010,(16).
[3]吳怡,雒婧.“傳熱學(xué)”教學(xué)方法探討[J].中國(guó)電力教育,2011,(7).
2化工專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐改革的方案——專(zhuān)題報(bào)告教學(xué)模式
在教材中完善的同時(shí)，及時(shí)更新化工專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)的教學(xué)大綱和課程教授內(nèi)容的PPT制作。在此主要強(qiáng)調(diào)PPT的模塊式教學(xué)，將課程的教授分成八個(gè)系列專(zhuān)題報(bào)告，每一個(gè)專(zhuān)題可以論述一個(gè)具體領(lǐng)域的概況，便于學(xué)生更全面地認(rèn)識(shí)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)究竟是一個(gè)怎么樣的行業(yè)。結(jié)合學(xué)生已修過(guò)的《化工熱力學(xué)》、《化工原理》、《分離工程》、《潔凈煤技術(shù)》、《化工設(shè)計(jì)》、《石油煉制工程》專(zhuān)業(yè)課，尤其是煤化工(煤制油、煤制天然氣、煤制甲醇、煤制烯烴)、煤層氣綜合利用、清潔油品生產(chǎn)、生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化、稀土潔凈化生產(chǎn)等領(lǐng)域發(fā)展，列舉出各個(gè)領(lǐng)域中典型的工藝進(jìn)行介紹，可以更加深刻理解各個(gè)工藝過(guò)程。比如，專(zhuān)題報(bào)告五主要介紹聚丙烯聚丙烯產(chǎn)品的特點(diǎn)和用途，生產(chǎn)工藝的具體流程和特點(diǎn)，以及催化劑的特性。專(zhuān)題報(bào)告教學(xué)模式(圖2)的教學(xué)更能提高學(xué)生對(duì)于前言工藝和典型的認(rèn)識(shí)和熟悉，為學(xué)生步入社會(huì)和工作崗位奠定一定的基礎(chǔ)。
3科技論文寫(xiě)作的初步入門(mén)
通常情況下，科技英語(yǔ)論文文章結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，文體形式多樣化，如論文、論述、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、教材、專(zhuān)利、說(shuō)明書(shū)等，文章尊重客觀(guān)事實(shí)，多以敘述原理，描述自然現(xiàn)象為主，用詞嚴(yán)謹(jǐn)、理論推導(dǎo)多、表達(dá)明確、邏輯性強(qiáng)。為此，從化工領(lǐng)域的期刊中(比如，Industrial&EngineeringChemistryResearch.，AIchE，Energy&Fuel等)中選取幾篇文章，每篇論文的大體框架基本為題目、作者及地址、摘要、前言、實(shí)驗(yàn)部分、結(jié)果與討論、結(jié)論、致謝、參考文獻(xiàn)等九個(gè)部分，然后進(jìn)行閱讀講解，著重介紹閱讀過(guò)程中如何迅速把握論文的重點(diǎn)，哪些需要精讀，哪些需要略讀，在此基礎(chǔ)上才能有效提高閱讀論文的效率。在熟練閱讀的基礎(chǔ)上，針對(duì)以上的論文框架，展開(kāi)具體每個(gè)部分應(yīng)該怎樣去寫(xiě)，并進(jìn)行舉例說(shuō)明。每講完一部分，需要給出一個(gè)題目，要求同學(xué)們一起來(lái)討論并給出一個(gè)具體的寫(xiě)作方案，這些全部都要求學(xué)生在課堂上完成，這樣便于及時(shí)消化內(nèi)容，達(dá)到趁熱打鐵的效果。在學(xué)期末組織學(xué)生模擬參加一次國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議，將課上的同學(xué)分成幾個(gè)大組，各組的學(xué)生可以在課下利用課余時(shí)間搜集一些針對(duì)化工領(lǐng)域的相關(guān)材料，親自動(dòng)手組織和編寫(xiě)材料，制作PPT，并與其它組的學(xué)生進(jìn)行交流和講解，這樣既能使學(xué)生及時(shí)了解當(dāng)今世界最新科技動(dòng)態(tài)，又能將本人在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域研究的新成果和新思路直接與同行進(jìn)行交流。這樣也可以打破傳統(tǒng)的以教師為主的劣勢(shì)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，從讀、寫(xiě)、講上突破自我，更加適應(yīng)專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)對(duì)于化工專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)。
[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1005-4634(2011)06-0074-03
根據(jù)“厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、強(qiáng)能力”的人才培養(yǎng)戰(zhàn)略，華北電力大學(xué)制訂了熱能動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)2008版本科專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案，確定了“培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高，具有一定創(chuàng)新能力、較強(qiáng)實(shí)踐能力和良好發(fā)展?jié)摿Φ母呒?jí)專(zhuān)門(mén)人才”的培養(yǎng)目標(biāo)。教學(xué)計(jì)劃中突出了創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，要求明確各課程及其教學(xué)環(huán)節(jié)在人才培養(yǎng)中的地位，進(jìn)一步發(fā)揮其培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的作用。
專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程作為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，起著舉足輕重的地位[1]。其教學(xué)目的是要求學(xué)生掌握課程的基本理論、基本方法和基本實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，通過(guò)知識(shí)的不斷積累和融合，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。教學(xué)過(guò)程涉及教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和考試方法等多個(gè)環(huán)節(jié)。目前，各教學(xué)環(huán)節(jié)均存在可深層次挖掘的潛力，尚未充分發(fā)揮在人才培養(yǎng)、尤其是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的作用。這表現(xiàn)在教學(xué)方法上仍為“師授生錄”的傳統(tǒng)模式、學(xué)生主體作用不突出；教學(xué)內(nèi)容上為重理論、輕實(shí)踐的“一手硬、一手軟”現(xiàn)象；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，深層次和邊緣性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象未被重視和挖掘；考試方法多為理論內(nèi)容，忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容等諸多方面。教學(xué)實(shí)踐中，如能對(duì)上述各環(huán)節(jié)進(jìn)行深入研究和探討，充分挖掘其深層次內(nèi)涵，并在實(shí)踐中加以實(shí)施，必能有效提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
本文以華北電力大學(xué)熱能動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課工程熱力學(xué)、流體力學(xué)和傳熱學(xué)為研究對(duì)象，旨在通過(guò)深入研究各教學(xué)環(huán)節(jié)在人才培養(yǎng)，尤其是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的地位和作用，達(dá)到全面提高教學(xué)效果的目的，將培養(yǎng)目標(biāo)真正落到實(shí)處。
1 明確教學(xué)目的
教學(xué)目的是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的指南和方向。熱能動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)設(shè)置有電廠(chǎng)熱能動(dòng)力工程、電廠(chǎng)集控運(yùn)行、制冷與空調(diào)工程等三個(gè)專(zhuān)業(yè)方向。三個(gè)方向雖有不同，但其專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課均為工程熱力學(xué)、流體力學(xué)和傳熱學(xué)，是學(xué)習(xí)各后續(xù)專(zhuān)業(yè)課的前提和基礎(chǔ)。這三門(mén)課程既相互獨(dú)立，又相互銜接，如流體力學(xué)的學(xué)習(xí)需要工程熱力學(xué)的知識(shí)，傳熱學(xué)的學(xué)習(xí)又以工程熱力學(xué)和流體力學(xué)的內(nèi)容為基礎(chǔ)，因此開(kāi)課順序依次為工程熱力學(xué)、流體力學(xué)和傳熱學(xué)。
三門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)目的又各具特色。工程熱力學(xué)的教學(xué)目的是通過(guò)學(xué)習(xí)工程熱力學(xué)的基本理論和基本知識(shí)，重點(diǎn)掌握熱力學(xué)基本概念，熱力學(xué)第一、第二定律，水和水蒸氣性質(zhì)，動(dòng)力裝置循環(huán)和制冷循環(huán)等。流體力學(xué)要求學(xué)生掌握流體力學(xué)基本概念和基本理論，重點(diǎn)掌握流體的平衡和運(yùn)動(dòng)規(guī)律、勢(shì)流理論、邊界層理論、相似原理和氣體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)等。傳熱學(xué)的目的是使學(xué)生掌握有關(guān)熱量傳遞的基本理論知識(shí)（熱傳導(dǎo)、對(duì)流換熱、輻射換熱和換熱器），具備分析和計(jì)算傳熱學(xué)問(wèn)題的能力。同時(shí)，各專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課均要求掌握一定的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)操作技能。
熱能動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)中的諸多實(shí)際現(xiàn)象或科學(xué)問(wèn)題，可能需要其中一門(mén)或多門(mén)課程的知識(shí)，或者可以從不同方向進(jìn)行分析，進(jìn)而達(dá)到全面認(rèn)識(shí)的目的。因此，上述三門(mén)課程的學(xué)習(xí)不可偏廢，而且只有明確了各專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)的教學(xué)目的和要求，才能達(dá)到人才培養(yǎng)的基本要求。
2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)內(nèi)容是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的核心。教師應(yīng)根據(jù)課程教學(xué)大綱的要求，明確教學(xué)內(nèi)容中的基本要求和核心要求。在此基礎(chǔ)上，適當(dāng)拓寬、拓展教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)密切關(guān)注、跟蹤本專(zhuān)業(yè)不斷涌現(xiàn)的新的發(fā)展方向，不斷將與課程相關(guān)的新問(wèn)題、新現(xiàn)象和新理論補(bǔ)充進(jìn)來(lái)，通過(guò)豐富和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。
如工程熱力學(xué)中，對(duì)于復(fù)雜動(dòng)力裝置的分析以往多從熱I律（焓）角度進(jìn)行研究，而目前文獻(xiàn)多從熱II律（焓和熵）角度出發(fā)，以找到節(jié)能降耗的薄弱環(huán)節(jié)和實(shí)現(xiàn)能量的梯級(jí)利用；又如流體力學(xué)和傳熱學(xué)近年來(lái)涌現(xiàn)了大量新問(wèn)題，如微納尺度內(nèi)流體的流動(dòng)與傳熱，活性劑溶液鋪展過(guò)程的指進(jìn)現(xiàn)象，負(fù)壓狀態(tài)下液滴的霧化過(guò)程等，以及新技術(shù)的應(yīng)用，如高速攝像技術(shù)、PIV測(cè)速技術(shù)等等。在這些方面，教師可結(jié)合相關(guān)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，或自身的科研進(jìn)展和興趣，將新的科學(xué)現(xiàn)象、科研成果融入本科教學(xué)，在拓寬知識(shí)面和提高學(xué)生科研興趣時(shí)，逐漸培養(yǎng)和發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新型人才，并使部分有想法的同學(xué)提前進(jìn)入預(yù)研狀態(tài)。
3 改進(jìn)教學(xué)方法
教學(xué)方法是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，教學(xué)方法不同其教學(xué)效果也會(huì)有所不同。對(duì)于專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，教學(xué)內(nèi)容多為經(jīng)典的理論內(nèi)容或方程推導(dǎo)，并由此展開(kāi)實(shí)際應(yīng)用的討論，目前這類(lèi)課程多采用以教師為主的講授式方法。授課中，以教師為主體，學(xué)生基本處于被動(dòng)位置，學(xué)生在課堂上很少主動(dòng)提問(wèn)或敢于就不同見(jiàn)解與教師商榷[2,3]。實(shí)踐表明，這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式不僅不能發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，也不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。因此，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀(guān)念、改進(jìn)教學(xué)方法，逐步形成研究型教學(xué)的現(xiàn)代教育理念就成為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的迫切需要。當(dāng)然，不同的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式，切不可盲目“一刀切”。對(duì)于基礎(chǔ)性和原理性的內(nèi)容，仍以教師講授為主；在此前提下，針對(duì)課程有關(guān)內(nèi)容（如持不同觀(guān)點(diǎn)），通過(guò)合理運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)、討論式教學(xué)、準(zhǔn)研討式教學(xué)[4]等形式，鼓勵(lì)學(xué)生廣開(kāi)思路，敢于“于不疑處有疑”，在積極主動(dòng)的教學(xué)活動(dòng)中促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。
發(fā)揮學(xué)生主體作用是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的催化劑。為此，教師應(yīng)逐步樹(shù)立教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的教學(xué)理念[5]。教學(xué)中，積極創(chuàng)造良好的課堂氛圍，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，激發(fā)其學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣，使其逐步成為教學(xué)活動(dòng)的主角，從而將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力、將興趣轉(zhuǎn)化為動(dòng)力、將質(zhì)疑和問(wèn)題轉(zhuǎn)化為研究課題。例如流體力學(xué)中，機(jī)翼理論中關(guān)于機(jī)翼升力的形成過(guò)程，又如關(guān)于邊界層分離現(xiàn)象中的分離位置，這些內(nèi)容在不同教材有著不同的觀(guān)點(diǎn)，同學(xué)可自行查閱書(shū)籍和文獻(xiàn)，進(jìn)而展開(kāi)討論；傳熱學(xué)中，如何正確理解外掠圓管換熱局部換熱系數(shù)在不同雷諾數(shù)下的回升現(xiàn)象與邊界層發(fā)展和分離的關(guān)系，以及各種新型高效換熱器的型式和機(jī)理，而且同學(xué)均充分發(fā)揮想象力，從理論上提出新型換熱器。另外，有些拓展性?xún)?nèi)容也可讓學(xué)生講解，如流體力學(xué)講到超聲速流動(dòng)及其現(xiàn)象時(shí)，對(duì)于音障現(xiàn)象及其對(duì)飛機(jī)的影響，可由1名同學(xué)來(lái)講，既拓展了知識(shí)面，又激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。
教學(xué)之外，針對(duì)學(xué)生對(duì)知識(shí)的求知欲、對(duì)新問(wèn)題和未知現(xiàn)象的探索精神，充分發(fā)揮其主觀(guān)能動(dòng)性和獨(dú)立思考的能力，鼓勵(lì)學(xué)生敢于想象，大膽提出自己的設(shè)想和觀(guān)點(diǎn)，逐步達(dá)到學(xué)以致用、能力和水平逐步提高的目的。目前，部分學(xué)生在專(zhuān)業(yè)教師指導(dǎo)下，利用動(dòng)力系實(shí)驗(yàn)基地，積極參與全國(guó)和學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃、數(shù)學(xué)建模比賽、大學(xué)生挑戰(zhàn)杯和大學(xué)生節(jié)能大賽等科技活動(dòng)，以及教師的一些縱、橫向科研項(xiàng)目中。通過(guò)主持或參與具體的科研項(xiàng)目，不斷發(fā)現(xiàn)和解決新問(wèn)題，逐步提高了自身的創(chuàng)新能力，同時(shí)也鍛煉了組織能力，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)精神，綜合能力得到明顯提升。通過(guò)上述實(shí)踐活動(dòng)，目前已涌現(xiàn)出一些具有一定創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的學(xué)生，或發(fā)表了學(xué)術(shù)論文，或授權(quán)了實(shí)用新型專(zhuān)利。而且也作為保送研究生的優(yōu)選條件之一，也進(jìn)一步促進(jìn)了學(xué)生的參與熱情和科研積極性。
4 挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有力手段。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是對(duì)理論內(nèi)容的實(shí)際驗(yàn)證，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和分析能力的重要措施[6]，也是發(fā)揮學(xué)生主體作用的最有效的實(shí)踐環(huán)節(jié)之一。專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)分為驗(yàn)證性和綜合性實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)側(cè)重對(duì)基本原理的驗(yàn)證和再現(xiàn)，綜合性實(shí)驗(yàn)則側(cè)重于較復(fù)雜現(xiàn)象的分析，二者側(cè)重點(diǎn)各有不同。實(shí)驗(yàn)中，若能充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和探究精神，通過(guò)深挖實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)涵，鼓勵(lì)對(duì)有關(guān)邊緣性現(xiàn)象的觀(guān)察和深層次問(wèn)題的探索，勢(shì)必能在很大程度上提高培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力。因此，實(shí)驗(yàn)中，強(qiáng)調(diào)學(xué)生親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)、主動(dòng)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、獨(dú)立思考問(wèn)題和解釋問(wèn)題。
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)也能在很大程度上提高學(xué)習(xí)效果。如流動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)中，在突然擴(kuò)大的流動(dòng)通道內(nèi)，可清晰地觀(guān)察到突擴(kuò)前的截面上其流線(xiàn)為接近于平行直線(xiàn)，這也是為何在理論分析中可以把該截面近似作為緩變流截面的原因所在，若不通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，僅靠想象既不直觀(guān)又缺乏說(shuō)服力，而且可通過(guò)改變流速，進(jìn)一步驗(yàn)證這一假設(shè)是否始終成立。又如流體力學(xué)中的伯努利方程實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)了各測(cè)點(diǎn)處的總水頭和靜水頭在不同流量下沿流動(dòng)方向的變化規(guī)律，若脫離實(shí)驗(yàn)過(guò)程，也可以從能量守恒和能量轉(zhuǎn)換的角度得出上述規(guī)律，這當(dāng)然需要扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和分析能力，但理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，可起到事半功倍的效果。
綜合實(shí)驗(yàn)更能全面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和運(yùn)用知識(shí)的能力。如換熱器綜合實(shí)驗(yàn)中，為何對(duì)于相同的換熱器結(jié)構(gòu)，逆流情形下的傳熱系數(shù)要小于順流情形；并聯(lián)管路特性及流量分配實(shí)驗(yàn)中，為何具有相同結(jié)構(gòu)的各并聯(lián)管道其流量不同，壓力損失也不同；離心泵并聯(lián)及工況調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)中，在不同負(fù)荷下，采用共用閥和非共用閥進(jìn)行調(diào)節(jié)其經(jīng)濟(jì)性為何不同；邊緣性現(xiàn)象，如泵性能實(shí)驗(yàn)中的汽蝕特征及噪聲特性也值得進(jìn)一步研究。
另外，對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，坐標(biāo)系選用線(xiàn)性坐標(biāo)還是對(duì)數(shù)坐標(biāo)，參數(shù)是以有量綱還是無(wú)量綱形式進(jìn)行整理，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)壞點(diǎn)的正確剔除和有效數(shù)據(jù)的保留等，都有充分發(fā)揮的余地，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思考問(wèn)題和獲得正確結(jié)果的關(guān)鍵之處。
5 改革考試方法和內(nèi)容
考試作為教學(xué)活動(dòng)的最后一環(huán)，是教學(xué)成效和學(xué)習(xí)效果的綜合反映，教學(xué)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)，尤其是薄弱環(huán)節(jié)都可以從成績(jī)分布上反映出來(lái)。因此，考試方法和內(nèi)容是否能夠有效地反映了教和學(xué)的全過(guò)程，將在一定程度上影響創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。為此，筆者一改過(guò)去單純采用閉卷考試的方法，從內(nèi)容到形式上進(jìn)行了多方面嘗試，探討了多種教學(xué)環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合的考試方法，力求實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)效果的全過(guò)程評(píng)價(jià)。
目前，在考試內(nèi)容方面，一是在符合教學(xué)大綱要求的前提下，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容納入考核范圍，分值為150%，內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和參數(shù)變化的分析、儀器的測(cè)量原理和用途等。實(shí)踐表明，此項(xiàng)措施的實(shí)施在很大程度促進(jìn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)全過(guò)程的重視，取得了預(yù)期的效果。二是增加了理論聯(lián)系實(shí)際較強(qiáng)的題目，或綜合性題目或拓展性題目，分值為10%，進(jìn)一步提高提煉科學(xué)問(wèn)題或全面綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，也有助于發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新型的學(xué)生。在考試方法方面，采取了包括開(kāi)卷考試、期中+期末考試、實(shí)驗(yàn)成績(jī)+期末考試、平時(shí)測(cè)評(píng)+期末考試等在內(nèi)的多種方式。無(wú)論是開(kāi)卷還是閉卷，均將復(fù)雜必要的公式附在試卷上或給出相關(guān)提示，將考核重點(diǎn)放在知識(shí)的應(yīng)用能力和分析能力上面。期中+期末和平時(shí)+期末這兩種方式通過(guò)強(qiáng)調(diào)平時(shí)的知識(shí)積累和復(fù)習(xí)，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、及時(shí)解決問(wèn)題。
總之，以專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課為載體，通過(guò)深挖和細(xì)化教學(xué)活動(dòng)各環(huán)節(jié)的深層次潛力，將創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)貫穿于教學(xué)的全過(guò)程，可促進(jìn)教學(xué)效果和人才質(zhì)量的全面提高。
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