工程熱力學(xué)課程教學(xué)方法改革與探討

1、工程熱力學(xué)課程教學(xué)方法改革與討論工程熱力學(xué)課程教學(xué)方法改革與討論當(dāng)今能源、動力、機(jī)械、材料、航空航天、化工、生物醫(yī)學(xué)、軍事等眾多領(lǐng)域內(nèi)的許多科技進(jìn)展都是直接或間接建立在熱工研究根底之上，以熱科學(xué)理論為主要根底之一的熱工研究對人類社會的可持續(xù)開展和高科技的開展有重要作用。1工程熱力學(xué)是研究能量轉(zhuǎn)換規(guī)律以及進(jìn)步能量轉(zhuǎn)換效率的一門學(xué)科，是南昌航空大學(xué)以下簡稱我校飛行器工程類專業(yè)的重要專業(yè)根底課，它不僅為學(xué)生以后學(xué)習(xí)有關(guān)核心專業(yè)課打下必備根底，而且是今后涉及能源動力，特別是熱能的各領(lǐng)域中進(jìn)展深化研究、開發(fā)、創(chuàng)新的基矗因此針對飛行器類專業(yè)進(jìn)展工程熱力學(xué)教學(xué)改革，突出專業(yè)特色，保證教學(xué)質(zhì)量，進(jìn)步教學(xué)效果對

2、培養(yǎng)飛行器工程類專業(yè)高素質(zhì)的科技人才有非常重要的意義。一、工程熱力學(xué)教學(xué)中的缺乏工程熱力學(xué)課程主要包括根本理論和根本理論的應(yīng)用兩大部分，根本理論中包括根本概念、根本定律、工質(zhì)的熱力性質(zhì)和熱力過程等，根本理論的應(yīng)用包括各種熱力設(shè)備能量轉(zhuǎn)換過程等。2教學(xué)和考試中要把這些根本知識點(diǎn)都覆蓋，考試的情況就根本能反映課程整體的教改和教學(xué)情況。表1是我校飛行器工程類專業(yè)近兩年的考試成績分布表。從學(xué)生考試成績分析，可以認(rèn)為工程熱力學(xué)的教學(xué)根本情況是正常的，從學(xué)生答錯(cuò)的題目分析，存在的問題表達(dá)出學(xué)生對工程熱力學(xué)的根本概念、根本理論理解不透徹以及缺乏理論聯(lián)絡(luò)實(shí)際的才能。二、教學(xué)方法的改革與討論1.加強(qiáng)根本概念與核

3、心理論的教學(xué)隨著社會開展和教育觀念的改變，如今分配給專業(yè)根底課程的總學(xué)時(shí)數(shù)較少，而工程熱力學(xué)的概念抽象，知識內(nèi)容多，這一矛盾對教師組織教學(xué)過程提出挑戰(zhàn)，也造成學(xué)生在學(xué)校工程熱力學(xué)中對根底知識掌握得較薄弱，因此要優(yōu)化課程體系合理安排教學(xué)內(nèi)容。例如閉口系和孤立系，系統(tǒng)的平衡、均勻本文由論文聯(lián)盟.Ll.搜集整理、穩(wěn)定，準(zhǔn)靜態(tài)過程和可逆過程，理想氣體和實(shí)際工質(zhì)的狀態(tài)方程，狀態(tài)參數(shù)，過程與循環(huán)，熵和不可逆過程熵變，熱力學(xué)第一定律與熱力學(xué)第二定律等等這些重要的根本概念與核心理論需要在課堂上講透徹，舉例恰當(dāng)，用語準(zhǔn)確，否那么學(xué)生就會對這些概念理解模糊而造成錯(cuò)誤。例如很多學(xué)生認(rèn)為工質(zhì)經(jīng)過可逆循環(huán)后熵變?yōu)榱?，?/p>

4、經(jīng)不可逆循環(huán)后熵變大于零，以致于學(xué)生在后續(xù)課程中如用航空發(fā)動機(jī)中的某一過程與整個(gè)循環(huán)的結(jié)論去比較。還有許多學(xué)生認(rèn)為在任何溫度壓力下密度比熱容是一個(gè)定值，如此設(shè)置邊界條件進(jìn)展航空發(fā)動機(jī)內(nèi)流體的數(shù)值模擬又怎么可能得出與實(shí)驗(yàn)相接近的結(jié)果。熱力學(xué)第一定律本質(zhì)是能量守恒在熱現(xiàn)象中的應(yīng)用，而熱力學(xué)第二定律是說明能量轉(zhuǎn)換的方向性的，很多學(xué)生只能從能量守恒角度考慮問題，根本不能建立能質(zhì)差異的概念。這些根本概念根本理論對學(xué)生后續(xù)課程學(xué)習(xí)分析解決問題非常重要，因此在根本概念與核心理論等內(nèi)容上一定要保證教學(xué)學(xué)時(shí)和教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生對概念有非常明晰的理解。2.表達(dá)專業(yè)特色，注意培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用的觀念工程熱力學(xué)有很強(qiáng)的工

5、程應(yīng)用背景，飛行器類專業(yè)后續(xù)核心專業(yè)課多是與航空發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等氣體動力裝置相關(guān)，因此在根本理論應(yīng)用部分將壓氣機(jī)的熱力過程和氣體動力循環(huán)作為重點(diǎn)內(nèi)容講述，課堂舉例也應(yīng)選擇。比方計(jì)算壓氣機(jī)定熵過程功耗，計(jì)算燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)際循環(huán)熱效率等，讓學(xué)生把理論和自己專業(yè)嚴(yán)密聯(lián)絡(luò)起來，明白所學(xué)的工程熱力學(xué)知識可以解決本專業(yè)的問題。而不是簡單地認(rèn)為工程熱力學(xué)是一大堆理論和公式，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)突出專業(yè)特色，有助于培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用的觀念和進(jìn)步學(xué)生分析解決問題的才能。3.加強(qiáng)與大學(xué)物理等根底課的銜接注重?cái)?shù)學(xué)、物理知識在工程熱力學(xué)教學(xué)中的引導(dǎo)作用，強(qiáng)化學(xué)生熱力學(xué)中抽象概念、過程的理解和領(lǐng)會，加深對熱力學(xué)根本規(guī)律的認(rèn)知和把

6、握是有極大幫助的。3在學(xué)習(xí)工程熱力學(xué)之前，學(xué)生們都學(xué)習(xí)了大學(xué)物理，要充分利用學(xué)生在物理課學(xué)習(xí)熱學(xué)部分的基矗學(xué)生在學(xué)習(xí)物理時(shí)并不會特別去注重?zé)釋W(xué)部分的學(xué)習(xí)，大多數(shù)同學(xué)包括大學(xué)物理考分很高的學(xué)生，在學(xué)習(xí)工程熱力學(xué)時(shí)對物理中熱學(xué)的知識記憶模糊，無法完好正確地講述熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律的根本內(nèi)容。因此可以在學(xué)生剛接觸工程熱力學(xué)時(shí)讓學(xué)生明白物理中熱學(xué)與工程熱力學(xué)的嚴(yán)密關(guān)系，可以要求學(xué)生在課后復(fù)習(xí)物理課熱學(xué)部分內(nèi)容，預(yù)習(xí)即將上工程熱力學(xué)部分的內(nèi)容，這樣教師工程熱力學(xué)的課堂中講課的效果那么會大大進(jìn)步。4.運(yùn)用多種課內(nèi)外輔助教學(xué)手段教學(xué)的現(xiàn)代化使得多媒體教學(xué)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高校各個(gè)學(xué)科，多媒體教學(xué)可以提

7、供豐富的信息和資料。4在課件中把圖表以及不同理論模型和熱力設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的小動畫用多媒體傳遞給學(xué)生，學(xué)生可以更好理解能量轉(zhuǎn)換的抽象過程，并把注意力集中在課堂上。但是注意不能單純地把教材中的內(nèi)容搬到多媒體課件中，課件的內(nèi)容或文字過多，重點(diǎn)不突出，教師照本宣科等也會使學(xué)生對學(xué)習(xí)失去興趣，因此應(yīng)在傳統(tǒng)教學(xué)的根底上，利用好多媒體教學(xué)手段。課堂里的課件應(yīng)該突出重點(diǎn)難點(diǎn)，而其他詳細(xì)內(nèi)容的表述，可以借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。例如我校的天空教室網(wǎng)絡(luò)平臺，可以把課程的教學(xué)大綱，教學(xué)資料，參考書，習(xí)題庫等放在天空教室網(wǎng)絡(luò)平臺上，引導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間去學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。只有課堂內(nèi)傳統(tǒng)教學(xué)手段與多媒體教學(xué)手段相結(jié)合，課外補(bǔ)充網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

8、的各種資料，多種教學(xué)手段配合，才能使教學(xué)的效果到達(dá)最優(yōu)。5.注重練習(xí)和考試工程熱力學(xué)課程內(nèi)有許多應(yīng)用條件復(fù)雜的公式，例如開口系統(tǒng)能量方程就有穩(wěn)定和非穩(wěn)定的過程表達(dá)式和微分表達(dá)式。什么情況選用什么公式，只有通過多做練習(xí)，才能理解公式的內(nèi)涵和詳細(xì)的應(yīng)用條件，才能進(jìn)步學(xué)生分析解決工程實(shí)際問題的才能?？荚囀菍W(xué)生掌握課程內(nèi)容程度的檢測，也是對教師教學(xué)效果的檢驗(yàn)，師生都應(yīng)高度重視?？荚嚦煽兡茌^客觀地反映學(xué)生對工程熱力學(xué)知識的掌握和應(yīng)用才能，教師應(yīng)該運(yùn)用多種題型編制試卷，全面考察學(xué)生對工程熱力學(xué)知識和應(yīng)用的掌握情況，從而及時(shí)調(diào)整教學(xué)過程中存在的缺乏，引導(dǎo)學(xué)生積極主動學(xué)習(xí)，把根底打扎實(shí)。三、完畢語工程熱力學(xué)是一門經(jīng)典學(xué)科，是培養(yǎng)創(chuàng)新才能的