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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）16-0133-02
創新能力由多種能力構成，主要包括學習能力、分析能力、綜合能力、想象能力、創造能力、解決問題的能力與實踐能力等多種能力。創新能力的培養是一項系統工程，貫穿人才培養的全過程，滲透教學過程的各個方面。在當前的教學活動中，一般將課程設計、實驗和畢業設計（論文）等環節，作為創新能力培養的主要途徑。但對于工程熱力學之類的基礎課，如何在專業課程的教學中實現對學生創新能力的培養成為專業課教師深入思考的問題。筆者結合自己多年來的教學實踐，對工程熱力學教學活動中學生創新能力的培養進行了如下一些探討。
一、采用激勵啟發方式組織課堂教學
工程熱力學課程的特點是理論性強、概念抽象，教學難度大。在缺少專業工程背景的情況下，學生在學習過程中普遍感覺較為困難，甚至茫然不知所云。如何使學生能夠較好地掌握教學內容及熱力學基本內容，是工程熱力學課程教學的根本所在。在多年的教學過程中，我們發現在課堂教學中，除了需要借助優美的PPT多媒體課件來展示熱力學過程，更需要激發學生學習熱力學的興趣，在引入一些工程實例的基礎上，激勵學生去思考，及時地與學生就教學內容進行討論，促進學生對知識點的掌握和領悟。
與常規教學方法相比，課堂教學不再是文字、公式的羅列，PPT動畫的簡單演示，而是把教學的核心放在啟迪學生對熱力學概念、原理的思考及把握上，使學生在學習課程內容的同時，熟悉熱力學的系統內容、章節間的邏輯關系、基本原理等，形成對熱力學的一種系統的總體的認識和把握，而不是零散地去背誦記憶一些片段。通過這種激勵啟發式的教學，使學生做到理論和實際工程案例的結合，從而使熱力學知識很好地固化在學生的大腦中，并且達到靈活應用的目的。
激勵啟發式教學，需要教師在課堂教學前充分準備，精心設計課堂教學內容的每個環節，圍繞章節內容中的重點知識內容，設計問題及啟發實例，并完成課堂互動討論的教學組織，在此過程中需要教師飽含激情和較好的耐心，使學生在嚴肅活潑的氛圍中掌握熱力學的相關知識。
二、改進課堂教學PPT，增加工程實例
工程熱力學作為一門專業基礎課，與工程實際密切相關。在教學過程中，需要有很多的工程問題作為背景。以教科書為單一內容的PPT演示，并不能滿足課堂學生學習的需要。為了提高學生學習熱力學的興趣及深入掌握熱力學知識，迫切需要在傳統課件中加入工程實例，利用多媒體技術全面展示熱力學的工程應用，使學生在工程案例的演示中發現并體會工程熱力學的重要性及美感。通過工程案例的學習，使課堂教學內容圖文并茂，聲像結合，使學生在多方位、立體化地形成認知并達到對熱力學知識的理解、分析、記憶、掌握和應用。對于熱力學工程案例，我們選取了真空做功、制冷循環，內燃機等工程機械作為實例，進行詳細分析和講授。
工程案例的引入，將實際生活中與熱力學相關的問題引入到教學中，用所學知識來解釋工程問題，在講解中讓學生明白熱力學知識可以解決本專業涉及的實際專業問題，從而實現“從理論中來，到實踐中去”，實現對創新型人才的培養。
三、將工程熱力學的學習融入大學生創新項目中
在創新型人才培養中，需要提升學生運用基礎理論進行學術研究的能力和具有工程應用背景的有關開發、設計的能力。大學生創新項目的實施，有利于促進高校培養具有創新意識和能力的新型人才，促進高校探索并建立以科研活動為中心的教學模式，倡導以學生為主體的本科人才培養和研究性學習教學改革，充分調動學生主動學習的積極性、創新思維和創新意識，同時在項目實施中使學生逐漸掌握思考問題、解決問題的能力。
結合大學生創新項目，結合建筑環境與能源應用工程的專業特點，在指導學生大創項目時，將熱力學第一定律、熱力學第二定律和卡諾定律應用其中，使學生明白能源利用的守恒性，以及如何提高熱力循環的效率，減少不可逆損失，這些都成為學生應用所學知識來解決實際問題的一種鍛煉。學生在科研項目中，深化了對熱力學知識的認識，同時提高了自己思考問題、解決問題的能力。同時，鼓勵學生積極參加各類挑戰杯、建筑節能比賽、機械創新設計大賽等，通過這些競賽活動進一步提升自己的新能力。
四、改進課后作業完成形式，增加分析報告
工程熱力學課程是一門實踐性很強的課程，其中很多理論已用于工業過程。因此，在課后作業中，需要對傳統布置練習題來檢驗教學成果的方式進行改進，增加一些實際工業循環的實例，讓學生通過分析其所應用的原理，提交分析報告，并指出該工業過程效率提高的方式和途徑，以這樣的方式來激發學生學習的興趣，提高學生理論聯系實際的能力。同時，精選一些課后習題，通過詳解的方式，激發學生的創新意識和解決問題的能力，進一步促進創新型人才的培養。
創新是實現社會持續不斷向前發展的原動力，也是培養和造就一大批素質過硬、勇于創新的新世紀人才，保證國家高速發展的有力保障。創新能力的培養來自于理論和課堂，更在于理論和課堂之外的親身體會和具體的實踐操作。本文從工程熱力學教學與工程實例結合，與科研活動結合，改進課堂教學組織模式和課后作業完成形式等方面，探討了以培養創新型人才為目標下的工程熱力學教學改革與實踐，希望能夠進一步提高工程熱力學的教學質量和效果。
參考文獻：
[1]岳丹婷，呂欣榮，李青.深化熱工教學改革加強學生創新能力培養[J].2002，（4）：86-88.
作者簡介：張昊春（1977-），男，河北萬全人，哈爾濱工業大學能源科學與工程學院，講師；王洪杰（1962-），男，山東掖縣人，哈爾濱工業大學能源科學與工程學院，教授。（黑龍江 哈爾濱 150001）
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）05-0052-02
一、歐美教學體系中的全球氣候變化及節能減排教學
工業革命帶來的現代經濟增長，使人類的物質財富以史無前例的速度擴張。但是，由于這種經濟社會發展模式是以使用化石燃料為基礎，化石能源生產和消費排放的大量溫室氣體導致全球氣候變化，引發了氣候變暖、極端天氣、氣象災難、海平面上升，危及整個人類的生存和發展。為遏制全球氣候變化，人類必須大幅減少化石燃料的使用，減少溫室氣體排放。未來的經濟社會發展模式必須建立在低碳基礎之上，通過低碳發展，研發和推廣低碳能源技術、增加碳匯、發展碳吸收技術，以及節能減排、產業升級、消費模式更新和制度創新，大幅提高單位碳排放的生產效率，推動應對氣候變化取得新的重大進展。這種變化代表著一種新發展模式的出現，必將深刻地改變人類的生產和生活方式。
應對全球氣候變化，加強節能減排事業是國家基本國策，也是當代高等工程教育中必然要深入和強化的教學內容。但是，目前沒有將其全面而系統納入現有的高等教育培養體系中，在教材、課堂教學和素質培養過程中并沒有占有相應的重要地位，如何在現有的教學體系中整合這部分內容成為教育者共同關注的問題。
2007年，受美國自然科學基金會的資助，美國Connecticut大學舉辦了名為“Frontiers in Transport Phenomena Research and Education：Energy Systems，Biological Systems，Security，Information Technology and Nanotechnology（傳輸現象研究和教育前沿：能源系統、生態系統、國家安全、信息技術和納米技術）”的研討會。國際工程熱力學領域著名學者，美國內華達大學機械工程系的Yunus Cengel教授做了題為“Green Practices into Engineering and Non-Engineering Education to Combat Climate Change（工程中引入綠色實踐及挑戰氣候變化的非工程教育）”的特邀報告，加拿大皇后大學的Patrick Osthuizen教授做了題為“Some Factors to Consider in Teaching Renewable Energy in an Undergraduate Engineering Program（在工科本科生教學計劃中講授可再生能源的一些考慮因素）”的報告，旨在改進現有的工程教學體系，從而保證發達國家在可再生能源領域的全球領導力[1]。
實際上，長期以來，與氣候變化、能源高效利用、可再生能源開發與利用相關的教學和素質拓展內容在歐美的《工程熱力學》教材與教學體系中一直得到很好的整合，涉及現實中與能源相關的經濟、設計及國家安全問題，既學以致用，又幫助學生提高對工程實踐及安全的意識，還提高了學生的環境保護意識，代表了當前國際領域內工程熱力學教學的最高水平。如美國內達華大學（里諾校區）Yunus A. Cengel教授和北卡羅來納州立大學教授Michael Boles合著的《Thermodynamics：An Engineering Approach》一書[2]，是全球范圍內最為暢銷的工程熱力學教材，迄今為止已更新至第7版，其中關于能源與環境、氣候變化及能源有效利用的非傳統經典內容在書中所占的比重越來越大，彰顯了在前言中作者談到的著書宗旨：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（直接與未來的工程師以一種簡單而精確的方式對話，鼓勵創新性思維，讓學生讀起來感興趣并有熱情）。另一個例子是國際工程熱物理界著名學者Heniz Herwig教授所著的《Technische Thermodynamik（工程熱力學）》教材[3]，包含了溫室效應及核能、太陽能、風能、生物能等可再生能源在德國的實際應用案例。
二、教學內容的重新分配與系統整合
工程熱力學是研究熱能和機械能相互轉換規律及熱能有效利用的科學?！肮こ虩崃W”課程是熱工、市政、航空航天等多個工程類專業的重要技術基礎課之一，課程的教學目的和主要任務是使學生掌握能量轉換的基本規律，并能正確運用這些規律進行熱工過程和熱力循環的分析計算[4]。本課程的學習不僅為學生學習專業課程提供必要的基礎理論知識，而且為學生畢業后解決生產實際問題和參加科學研究工作打下一定的理論基礎。以提高能源轉換效率為核心內容的“工程熱力學”課程與該主題有著天然的緊密聯系，可以在傳統的教學內容中納入現代元素，課程教學內容的重新分配與系統整合如表1所示。
三、實踐性環節
在實踐性環節中，[5]結合工程專業的科技創新活動，通過課程設計和課程論文，讓學生自己查閱資料，自己動手分析和解決問題，從而培養創造性思維能力和獨立研究能力，論文題目有中國可再生能源利用現狀調研、日常生活節能方案、教室照明用電浪費情況調查、航天系統能源設備調研等。
表2給出了一位2006年本科生完成的《個人節能計劃與實踐》的主要內容。
四、總結
應對全球氣候變化，節能減排是當代高等工程教育中必然要深入和強化的教學內容，但是目前尚未在教材、課堂教學和素質培養過程中占據相應的地位，在現有的教學體系中全面而有效整合這部分內容，業已成為國際工程教育界所共同關注的問題。歐美大學《工程熱力學》的教學體系中有效整合了氣候變化、能源高效利用、可再生能源開發與利用的內容，代表了當前國際領域內工程熱力學教學的最高水平。
筆者在寬專業和多學時“工程熱力學”教學實踐中，將與應對全球氣候變化與節能減排密切相關的國家政策、全球能源利用與環境污染現狀、能源的高效利用和新能源技術與工程熱力學各教學章節環節相整合，并指導學生開展實踐活動，取得了良好的教學效果，為“工程熱力學”課程教學與氣候變化與節能減排的整合進行了有效的探索和實踐。
參考文獻：
[1]楊玉順,張昊春,賀志宏.工程熱力學[M].北京:機械工業出版社,2009.
[2]張昊春,王洪杰,竇亞茹.高等工科《工程熱力學》創新教學模式研究和實踐[J],黑龍江教育,2010,(3):153-155.
化工熱力學作為化學工程專業的專業基礎課和必修主干課，是一門理論性和應用性較強的課程，它既要解決化學問題，又要解決工程實踐問題[1]。通過化工熱力學課程的學習，學生能夠掌握化工熱力學的基本概念和理論，利用化工熱力學的原理和模型進行化工過程能量、相平衡及化學反應平衡分析和研究，利用化工熱力學的方法對化工中物系的熱力學性質和其它化工物性進行關聯及推算，解決化工生產和設計中的有關實際問題[2-3]。本課程的基本概念和公式多，理論抽象，計算與公式推導較難，學生系統掌握該課程的內容比較困難， 本文從教材建設和教學實施方法上進行探討，使學生更好地掌握其基本原理和實際應用，培養高素質的化學工程與工藝專業人才。
1 根據化學工程與工藝專業培養方案要求，精選教學內容，使之具有合理性、實用性，達到理論與實踐相結合
化工熱力學的主要任務是使學生熟悉熱力學基本定律在化學工程中的應用，掌握根據熱力學原理求取化工基礎數據和化工過程中熱量與功的計算方法，培養學生應用熱力學基本原理分析解決化工領域中有關問題的初步能力。因此，在制定教學大綱和選擇教學內容時， 將熱力學知識體系分成兩部分：一是流體的P-V-T性質及計算、流體熱力學性質及應用；二是溶液理論、相平衡及應用。對于第一部分，主要介紹氣體和液體的P-V-T性質及計算、流體的熱力學性質計算。要求熟練掌握常用的流體狀態方程及應用計算，學會計算的思路、步驟和方法；掌握利用狀態方程和熱容數據計算流體的熱力學性質的方法，繪制熱力學圖表。第二部分介紹溶液活度系數模型方程以及相平衡理論及其在化工分離中的應用。要求能根據超額吉布氏自由能與活度系數的關系，結合模型方程計算混合溶液的活度系數；掌握相平衡理論在不同條件下的方程表達式及其應用，尤其是超臨界流體在分離中的應用。采用循序漸進、先易后難的方法逐步講解和學習，最后達到融會貫通。使教學內容既要具有合理性、實用性，又能夠充分反映本學科領域的最新科技成果，并與化工生產發展需要相結合。
2 加強學科間的溝通與銜接，科學組織教學
化工熱力學作為一門專業基礎課程， 是在物理化學學習的基礎上，進一步深化熱力學基本概念和理論，將重點轉移到解決工程實際問題上來的課程。因此化工熱力學具有知識的過渡性和很強的理論性、應用性?；崃W中涉及到的熱力學基本定律，熱力學函數如焓、熵、內能、自由焓、自由能，流體P-V-T關系的狀態方程等知識，均是物理化學中所學習過的，需要在化工熱力學中進一步深化與應用。
加強與高等數學學科的溝通，解決公式推導計算難的問題?；崃W中涉及到很多計算，如流體的P-V-T關系計算、熱力學性質的計算、化工過程能量分析計算、相平衡計算、化學反應平衡計算等，對高等數學知識的運用要求多且較高。應加強與相關的專業基礎課程及專業課程的橫向聯系，做到理論聯系實際。在教學過程中引導學生放開思路，加強理論知識與實踐知識的聯系，將熱力學的有關理論與這些課程的實際應用聯系起來，避免學生認為化工熱力學理論太深、不好學的現象發生。
3 引導學生對熱力學性質計算的編程求解；采用雙語教學，加強綜合知識的能力培養
化工熱力學的計算常涉及較多的公式及參數，計算量大且較復雜，通常需要進行試差、迭代來處理，因而電算在化工熱力學計算中起著不可替代的作用。在講授熱力學性質時，引入陳新志教材中的偏離函數的內容。焓、熵、吉布氏自由能的偏離函數均可以通過狀態方程推導出復雜的表達式，編寫程序，即可以得到結果。相平衡中的計算更為復雜，編程計算大有裨益。實踐發現，編程計算雖然對部分學生有一定難度，但多數學生卻表現出很大的積極性，隨著上機題的完成，計算機應用能力也得到提高。
此外，在教學中注意向學生介紹一些英文專業術語以及科技英語的表達方法，為學生查閱相關文獻打下一定基礎，并推薦原版教材（Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics，J.M. Smith）部分章節給學生閱讀，雙語講解，進一步培養學生的英文閱讀和聽說能力。
4 強化實踐環節的訓練，注重學生實踐能力及科研能力的培養
在實踐教學中，注重培養學生的動手能力，將難懂的知識與實際過程進行關聯，運用所學基本理論解決實際問題的能力，將抽象的熱力學概念和理論具體化，與生產實際聯系起來，以消除學生對熱力學的畏懼情緒，培養實際應用能力。比如我們延伸了實驗內容，在二元汽液平衡數據測定和無限稀釋溶液活度系數的測定實驗中，除測定必要的實驗數據外，還要求學生根據實驗計算回歸出Wilson和van Laar模型方程參數，再比較兩種模型與實測值的偏差大小，并分析原因，從而達到了理論與實踐的結合。另外，還組織感興趣的同學進行創新性實驗研究。隨著生命科學和分子熱力學的發展，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性質及分子間的作用力，組織學生采用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據來關聯三元體系（DMF +正丙醇+異丙醇）的性質，并通過熱力學同一性檢驗數據的可靠性。學生從查閱資料，設計實驗方案，確定原料、試劑及分析方法，到實驗操作，數據處理，并進行整理寫出研究報告。這一過程對學生是一次全面的綜合訓練，加強了理論與實踐的結合。對實驗中遇到的問題老師及時解決，鍛煉學生綜合運用所學知識分析和解決實際問題的能力，強化專業操作技能，同時也加深對溶液理論知識的理解，培養學生的科研創新意識。
5 適度引入多媒體教學，提高課堂教學效果
熱力學抽象、難懂，多媒體輔助教學具有形象、生動、直觀的特點，便于加深學生對問題的理解；同時大大增加了課堂信息量，提高了教學效率，還可免除教師上課時寫板書的勞累，因此多媒體輔助教學還是很有必要的。如在講解化工熱力學中混合物汽液相平衡計算，狀態方程法計算組成、溫度和壓力時，往往非常復雜而且容易出錯，迭代步驟繁多，計算費時費力。如果采用多媒體技術，可以形象生動地展示計算框圖，在程序中采用循環語句，只需要輸入初始的條件就可以很快得到結果。
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中公式推導顯得相當機械、呆板，與看書相差無幾，無法體現教師的靈活思路，更無法調動學生的積極性，同時也會影響師生之間的情感交流，結果是學生反映來不及記筆記，聽課時就像看電影，教學效果差，對所學內容印象不深，甚至形成了課下學生借教師課件拷貝的局面。因此，多媒體教學只是教學的輔助手段，不能成為教學的主體形式，多媒體教學優勢并不是在任何課中都能體現出來的。熱力學教學應采用多媒體與傳統板書相結合方式的教學手段，板書與多媒體的優勢才能相得益彰，提高學生學習興趣，拓寬學生思維空間，更好理解化工熱力學內容。
6 改革考核方式，注重學生靈活應用知識的能力
考試是教學過程和教學成果的檢驗，它往往成為教學過程的指揮棒，因此考試內容及方法的改革是教學改革的重要組成部分，也是教學改革的重點和難點。根據熱力學課程的教學實踐，要求學生全面閱讀書籍，在歸納整理的基礎上，使知識系統化，找出學習中存在的問題，再集中解答。由于化工熱力學的理論性強，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，善于靈活應用。而且整個試卷均采用英語出題，這就加大了熱力學題的難度，有些學生對英文句子不理解或不懂得專業詞匯，導致答題南轅北轍。部分學生懷著僥幸心理，想依賴考場上翻書籍蒙混過關，但因課程知識的復雜性，突擊過關是不現實的。因此開卷考試，擴大了學生的閱讀量，注重學生融會貫通的能力。
參考文獻
隨著時代的變遷、社會的進步和高等教育的發展，我國高等教育教學改革過程中不斷出現新的問題，期中課程的教學改革是核心，而改革重中之重是如何調動學生的學習積極性和促進學生綜合實踐能力的提高，本文結合多年的化工熱力學教學改革情況，談幾點體會以共勉。
1 引用研究性教學模式，創造主動學習氛圍
化工熱力學課程專業性比較強，內容比較枯燥，基本原理概念抽象、公式推導多、工程計算更是繁瑣，學生上課往往表現學習興趣不高。針對這一實際情況，教師首先需要對熱力學的基本知識進行梳理，按照教學計劃和要求對教學內容模塊進行劃分，并對教學內容外延知識體系進行補充，為課堂教學創造必要條件?；崃W的課堂教學要求教師用科學恰當的方法把自己所掌握的精確的專業知識教授給學生，為達到人才培養的目標，提高化工熱力學教學的時效性，部分引入以教師為主導、學生為主體的研究性教學模式，能夠充分調動學生學習的積極性。
研究性教學是指老師以課程內容和學生的知識積累為基礎，引導學生創造性地運用知識和能力，自主地發現問題、研究問題和解決問題，在研討中積累知識培養能力和鍛煉思維的新型教學模式。這種教學模式帶動學生積極地投入到課程學習中去發現問題、研究問題和解決問題，并在研究過程中獲取知識、提高技能、培養能力[1]。為此，在熱力學教學中，我們嘗試了“設定內容情境-啟發思考-交流探究-總結提升”教學環節，將復雜的熱力學知識體系，和學生先前學過的基本物理、化學、數學等知識緊密聯系起來，應用于實際，營造自主或團體進行討論和探究，和傳統的教學模式相比，大大提高了學生的學習積極性，并達到了能力培養的目的。
在實際教學過程中，曾嘗試選擇幾節內容，采取學生進行講課。教師布置任務范圍，提出要求，學生以團隊為單位首先學會讀懂教材內容，查找所需資料，再設計教學課件，最終在講臺上進行展示講解。從學生到老師角色的轉變，從自己學明白到講解清楚，激發出了學生對熱力學學習的興趣，加強了對知識的理解深度，與此同時活躍了課堂的氣氛，教師也可以從中觀察到學生的學習心理，尋找到教和學的突破口，對于課堂教學的創新和學生能力的培養具有重要意義。
2 利用多媒體和網絡教學手段，提高自主學習能力
針對化工熱力學知識體系和內容的具體特點，在教學方式上，發揮多媒體優勢進行教學，可以大大提高學習的時效性和增強學生學習的積極性。
多媒體技術應用文本、圖象、動畫、聲音等運載信息的媒體結合體，以圖文并茂的形式為化工熱力學教學充實供了多樣化、多維化的教學信息空間，使化工熱力學的教學內容、教學模式得到了很大的充實和改進[2]。結合化工熱力學自身的特點設計生動、立體、直觀性強的教學軟件，與公式推導的板書相結合，加快和加大課堂教學的信息量，吸引學生的注意力，提高了教學效果。
在多媒體內容的展現方式上，除了課堂教學外，充分利用互聯網，拓展網絡教學。學生反映平時在化工熱力學學習中，經常會遇到疑難問題，課堂時間又極其有限，往往會造成問題堆積。針對這一情況我們建立了化工熱力學網絡教學輔導平臺，可以師生交流、學生間交流，利用網絡的開放性、交互性、共享性的特點，傳遞與化工熱力學相關的前沿信息和資料，將教學內容在網上公開，實現資源共享，并及時為學生答疑解惑，隨時提出新問題，在網上進行自由討論，師生間共同研究，從而既迅速有效的解決了問題，又提高了學生的學習效率。
3 結合實驗實踐教學，培養工程實踐能力
化工熱力學的實驗教學是對化工熱力學基礎知識的綜合運用與實踐，意在培養學生建立獨立思考、觀察分析、解決問題、驗證結果的思維體系，培養學生靈活運用理論知識解決實際問題的能力；讓學生明確化工熱力學在工業生產中、科學研究和工程設計中的重要性，有一個比較完整的感性認識和理性認識，也是進行產品生產和科研開發的必要準備。在實驗教學的過程中，指導教師根據教學內容，詳細制訂系統完整的實驗過程，建立了“做什么實驗-為什么做實驗-怎么做實驗-如何提高實驗數據可靠性”思維引導方式，注重挖掘學生的內在潛能和啟發學生的智慧，在鞏固和深化專業理論知識的基礎上，要強化實驗中出現的各種現象，再把實驗過程中遇到的具體問題放入化工熱力學的課堂教學當中，在相互融入講解的過程中潛移默化的傳授給學生，使其印象深刻，充分理解。
化工熱力學所研究和解決的都是化工生產中的實際問題，因此實踐教學環節非常重要，在熱力學的應用章節的教學中，指導教師可以帶領學生直接參與到企業的生產之中，結合課堂教學實例，按照“裝置設想-實驗室開發-工程設計-生產操作運行-工藝改進”主線，在現場指導學生運用所學的化工熱力學基本理論聯系實際，完成一定的實習任務，同時使學生在真實的生產環境中獲取初步的職業訓練和積累簡單的生產操作經驗，逐步提升工程意識和理論聯系實際的能力；在企業實習實踐活動中，學生開始涉入企業的先進理念和特色文化的信息，增強了參加工程實踐活動的興趣，為將來走向工作崗位、立足企業打下良好的基礎[3]。
4 完善考核方式，促進培養目標達成
為了更好地評價學習的效果，必須進一步完善公平、公正、公開的考核體系，制定適應上述教學的評分標準，準確的反映學生的學習情況和能力發展水平，使學生在為成績而努力學習的過程中，能夠完成知識體系的建立和能力的提高。為此，教師應從培養學生學習思維和提高全面創新能力出發，逐步減輕期末理論考試的分量，傾向于平時的學習態度，如課堂表現情況，作業、實驗、實結情況都占一定的考核比例，堅持課內與課外相結合、考試與考評相結合的原則。評分的等級和標準要進一步細化，從激發學生的學習熱情出發，科學、有效、靈活的進行化工熱力學的考核評分工作。如在考核的過程中，我們不考核學生對化工熱力學公式的死記硬背，而是考核學生是否掌握了公式理論的應用場合條件，理解了各種符號的含義，能否明白推導步驟和過程，考核學生的推理、演繹能力等。
總之，從以上幾方面入手，對化工熱力學的教學工作有了更進一步的認識，以培養高素質化工人才為目的，通過不同教學方法的體驗，激發了學生的學習興趣，靈活運用化工熱力學的理論知識解決實際問題的綜合實踐能力。
【參考文獻】
工程熱力學是熱能與動力工程專業和建筑環境與設備工程專業的重要專業基礎課，同時也是油氣儲運工程、化工機械過程與裝備和石油加工等專業的選修課。它是一門從工程實際出發來論述熱能與機械能相互轉換規律及其應用的基礎性課程。課程的特點是理論性強、概念抽象、公式圖表繁多、熱力過程變化復雜以及熱力循環的表示和分析困難。
多媒體技術是文本、圖像、動畫、聲音等運載信息的媒體結合體，以圖文并茂的形式為工程熱力學教學提供了多樣化、多視角、立體化的教學信息空間。在工程熱力學的課堂教學中，合理、適當的采用多媒體技術，不僅充實了教學內容，而且使課堂教學更加生動形象，提高了教學質量，教學效果良好吼
一、多媒體教學的必要性
工程熱力學課程的基本理論應用部分涉及許多圖片、圖形，內容圍繞工作原理圖、系統循環圖展開，傳統的板書教學需占大量的課堂時間手工繪制，效果不太理想，如果利用計算機制作成多媒體課件，集光、形、色于一體，形象直觀、內容生動，可以使視覺和聽覺同時發揮作用，增加課堂授課的生動性，激發學生學習的興趣，有利于學生認知能力的開發和對教學內容的理解。
〔一)及時更新教學內容。多媒體輔助教學，可以節約板書時間，有效地拓寬教學空間，在有限的時間內提供更多信息量，使教師有更多的時間進行重點、難點知識的講解?，F代科學技術發展迅速，日新月異，而部分教材內容不可能及時更新，在課件制作中可補充大量最新技術資料，不僅解決教材內容相對滯后的問題，而且可引薦專業發展的前沿信息，拓展學生的視野。
(二)完善傳統教學手段。多媒體將傳統教學手段難以表達的內容和難以觀察到的微觀熱現象通過文字、圖像、聲音和動畫等形式生動的表現出來，加深了學生對知識的理解，激發了學習興趣和學習主動能動性。另外多媒體可通過字體的縮放、顏色的變化或明暗交替以及動態出現等方式來強調重點，使學生印象深刻，更容易記住這些知識點。
(三)增強學生感性認識。工程熱力學中有許多抽象的概念和過程，如孤立系統、平衡狀態、壓縮過程、水蒸汽定壓發生過程等。僅通過書本上的概念和簡單的插圖來講述或通過學生的想象來理解、掌握這些知識點是非常困難的，而借助多媒體技術就能使這些問題迎刃而解。多媒體課件支持FLASH動畫}WMV，AVI視頻等播放插件。如在講解內燃機結構和原理時，采用FLASH制作簡單的動畫來演示汽車內燃機的工作過程，學生在動畫中能非常直觀地看到內燃機的吸氣、壓縮、燃燒和排氣，再配合P-V圖畫出熱力過程，看起來一目了然，有利于學生對過程的理解和掌握，進而分析不同的壓縮過程所需功耗的不同。同時結合一些有趣的思考題。如:為何給球打氣時用濕布裹住氣筒外壁能節省體力?汽車油門是控制油量還是空氣量?這樣既能有效鞏固壓縮機省功原理，又與現實生活緊密聯系，極大的激發了學生的學習興趣。
二、多媒體教學內容的選擇
國內各類院校能源動力類專業基本都開設了工程熱力學課程，但可供課程使用的優良教材數量有限，且教材更新較慢，特別是工程背景和應用方面的知識較為匾乏。為此，首先應根據各高校學科專業特色，選擇合適的教材和參考書，為多媒體課件制作提供最基本的知識體系保障。其次各專業知識是相通的，但側重點不一樣，應補充介紹同一概念在不同工程運用背景下的區別和聯系，讓學生能更好的理解基本概念做到融會貫通。比如，熱力學能是工質的內部儲存能，是溫度和比容的函數。工程流體力學課程中，認為液體流動中溫度和比容為常數，所以熱力學能不變，研究中可以忽略。而工程熱力學研究中，熱力學能是重要的狀態參數，不能忽略其變化。最后要結合專業特色，拓展工程實踐知識，開展相關工程應用專題講座，避免計算時出現手提吹風機功率在60KW以上，甚至達363KW，而汽輪機噴管出口速度只有十幾米每秒的低級常識性錯誤。
三、多媒體課件制作應注意的問題
多媒體電子教案存在直觀、形象、生動、圖形圖像功能強大、易于展示最新科研成果、教學信息量大、學生易于復習等優點，但同時存在單幅信息量少、幅間信息不連貫、前后呼應不夠、學生思維不易跟上等問題。在制作時應該揚長避短處理好以下幾點問題。
(一)多媒體模板的制作。多媒體課件需合理照顧章節間的關系，但每張幻燈片的空間有限，難以有效發揮“標題”和“正文”的相互呼應。合理制作多媒體模板，是增加課件內容邏輯性和關聯性的重要保證。為此，應根據教學大綱內容制作本章節教學內容的主題目錄，教學時采用超鏈接的方式打開。其次建議每張幻燈片分成三個區域:標題區、正文區和腳注區，并用橫線嚴格區分，做成統一的模板。在標題區右上角，角注本章標題，而在標題區中央插人本節標題。正文第一行插入本節幻燈片主要內容標題，與正文呼應，使信息盡量連貫。腳注區可插人授課日期，頁碼等輔助信息，保證每頁幻燈片的完整性。最后，應制作復習提綱，與首頁主題目錄提綱和正文重點內容呼應。
(二)文字內容的確定。工程熱力學作為一門技術基礎課程，基本概念、基本原理、基本方法是要求學生掌握的重點，需要通過大量的文字來進行表述，因而課件上的文字內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容原文照搬到課件上，授課時照本宣科。文字內容的確定必須經過反復推敲、歸納和總結，將核心內容提煉出來，完整的表述則通過授課或與同學之間的討論來完善。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四段文字，每段文字不超過兩行。在需要特別強調的地方如前提條件和重要結論要點，用特殊強化處理標注，如PPT自帶的紅色五角星符號。當然對于課程中一些經典的概念和原理如孤立系統嫡增原理等建議給出原文，讓學生根據自己的理解提煉或用自己的言語表述，以加強對概念或原理的理解，同時培養學生的邏輯思維能力。
(三)圖像的選擇與處理。多媒體課件的優勢就是圖片功能強大，需要充分發揮。應選擇既反映工程實際又具有較高清晰度和對比度的優良圖片，這樣才不會出現投影放大后的圖像失真的問題，這一點需嚴格遵循寧缺勿濫的原則。對于原理性圖，如果直接采用軟件從書本上復制粘貼由于涉及圖像格式轉化會導致圖像像素丟失，圖像失真，建議利用PPT自帶的畫圖工具繪制，這樣既可以對圖像中各類曲線實現不同顏色、線條標記，又可以在播放時實現分層逐級播放。另外結合PPT動畫播放功能里的“擦除”效果，可實現曲線的動態繪制過程，利于學生理解和掌握熱力過程曲線。比如，理想氣體幾種基本熱力過程在P-V圖上同時出現時曲線煩亂，各區間物理意義復雜易混淆。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，文字的出現應設為逐行或逐字播放，讓學生有時間記筆記和思考，不宜像放電影一樣整屏播出，此時內容繁多，眉毛連著胡子，學生分不清主次，很容易走神，更談不上理解和掌握。
作者的體會是應根據講解的思路和過程，逐級播放。特別是涉及公式推導時，應模擬黑板推導的過程，逐步或分塊出現。當然，這也會造成教師頻繁使用電腦，影響教師講解和學生思考的連貫性。建議使用多功能激光筆，實現遠程控制幻燈片播放。這樣教師一方面不用局限于講臺上，活動空間得到大大解放，另一方面也可以到講臺下加強與學生的近距離互動討論，有效維護課堂記錄。
四、多媒體教學中需注意的問題
效果優良的多媒體教學也存在學生視覺疲勞問題，這與黑板教學相比是一個固有缺陷。據贛南醫學院的一份調查數據顯示。大學生在課堂上被多媒體教學光照時間太長，學生連續2個課時接受多媒體教學，約22%產生輕度視覺疲勞，連續4個課時，輕度視覺疲勞則高達61%?？梢姡囵B一支高素質多媒體教學課件制作隊伍，是消除學生視覺疲勞和提高教學質量的關鍵。積極參加多媒體教學課件制作學習班，學習適用于大學生最佳課件制作視覺效果的理論與方法，制定多媒體教學課件制作視覺審美的基本要素、基本規范和基本參數。
同時多媒體授課時光線較暗，如果課堂授課時教師只是點點鼠標，學生瞪大雙眼看，相互之間缺乏交流，學生容易昏昏欲睡。因此教師不能只站在講臺前一字不差地朗讀講課，應當隨時觀察學生聽課的精神狀態，適當地走到屏幕前指點內容，或者豐富教師自身的面部表情和肢體語言，利用提問、現場討論等互動交流以活躍課堂氣氛與調動學生學習積極性。
為適應社會主義現代化建設對高層次專門人才的要求，研究生教學應追蹤世界最新科學研究方向，反映新知識、新成就，采用有益和有效的新經驗、新方法、新體系，注意培養學生的綜合素質。研究生課程的學習對提高研究生培養質量舉足輕重，而課程的教學方式被認為是實施創新教育的重要環節。
“高等工程熱力學”是工程熱物理、熱能工程、動力機械及工程、制冷及低溫工程等專業碩士研究生的一門主要學科基礎課程，為學位必修課。在傳統的“填鴨式”教學過程中，深感學生學完這門課程后卻不能很好地將所學的理論知識應用實際工程或自己的研究工作當中去，顯然這種教學方式是不符合研究生創新教育及綜合能力培養要求的。筆者在教學過程中逐步探索的新教學方法將與大家共享，以其對研究生教學改革起到推波助瀾的作用。
一、課堂上的多種教學方式相結合
1.精略結合的教學模式
最基本的教學方法是在課堂上教師與學生面對面進行傳道、授業、解惑。課堂上教師可以在有限時間內濃縮課程的精華，采取“細嚼慢咽”與“蜻蜓點水”兩種截然不同的講課模式相結合的策略。對課程中的重點與難點內容，教師可結合板書與多媒體課件等其他教學方法，采取課堂上的“細嚼慢咽”精講模式。對學生容易掌握的部分，教師則采用“蜻蜓點水”式引導、歸納總結、學生自學等略講模式。精略結合還體現在對課程中例題的處理上，注重對學生的啟發，把解決問題的思路、技巧傳授給學生，加強學生對涉及熱力學問題的分析能力與解決能力的培養，而淡化具體的求解計算過程。
2.恰如其分的雙語教學
“高等工程熱力學”是一門概念多、理論性與工程性均較強的課程，且緊隨時代不斷發展。若采用純中文教學模式，雖然學生掌握和理解教學內容更加容易些，但對他們查閱相關英文資料、了解國際相關知識、及時撲捉行業發展動態是不利的。倘若在課堂上教師完全采用英語授課或雙語教學中英語所占比重較大，勢必影響學生對基本理論的深刻理解與正確應用。為提高教學效果，在課件的制作及課堂教學上僅僅對專業名詞術語采用英語模式。這樣既不會增加課程的難度、不影響學生對課程基本知識的理解與掌握，還能讓學生了解并掌握專業英語詞匯，對今后查閱專業文獻資料及國際交流奠定良好的基礎。
3.鼓勵學生“質疑”，靈活運用啟發引導與討論式教學
對于已經習慣“填鴨式”教學的學生，教師在課堂教學中創造機會，提倡學生獨立思考，增強自信，鼓勵學生從學會“質疑”到敢于“質疑”、善于“質疑”?！百|疑”使教學形式從教師的“一言堂”到師生的“群言堂”的轉變。通過“質疑”，培養了學生的自信，使學生敢于發現問題、提出問題，有利于學生創新思維的培養。
教師可靈活應用啟發引導與同學間、師生間互動的討論式教學方法。例如，在每一章授課結束后學生可先提出自己的問題或理解不透徹的內容，或者是現實中的問題，教師鼓勵其他學生為提問的同學解答，教師適時引導或加以補充，最后教師總結。
教師也可結合一些社會現象，或針對一些在學科發展中曾令人困擾的問題、熱點問題向學生發問，而學生通過思考、收集資料、課堂內外的討論等方式提出解決方案，教師最后對學生的解決方案做現場點評。如對熵及熵變的理解、關于“水變油”事件以及“節能減排”問題等等都可以進行討論。通過教師的啟發引導、課堂互動交流，不同觀點相互碰撞與切磋，激發學生的學習趣味性、主動性與積極性，充分調動學生的參與意識與創新欲望，再配以教師的總結與點評，可強化理論知識、活躍課堂氣氛，也提高了教學質量。這種教學方式勢必增加教師教學的動力和壓力，鞭策教師勤于學習，不斷更新知識，提高講課技能；同時，這種教學方式也使學生能夠感受到學習的樂趣和師生間的平等關系，增進師生之間的交流，提高了教學效果。
4.采用案例教學法
在大部分基本理論內容講授后，可針對工程中的實際相關問題，開展案例教學，以增加學生對工程實際問題的分析能力與解決能力。例如，在講工質的通用熱力性質這一章后，針對實際氣體混合物的配制計算問題進行案例教學。通過該案例教學，學生不僅能綜合應用所學的理論知識，還可掌握該類問題的理論分析與計算方法，對今后工作中涉及這方面問題打下深刻烙印。又如，在講述完化學熱力學內容后，針對本校專業特點，可針對發動機的實際問題進行案例教學，強化了運用熱力學基本理論對工程實際問題進行分析的能力，對學生在研究生論文中進行理論分析也有一定指導意義。
5.采用“雙5教學法”
“雙5教學法”是指在課堂教學上充分利用“起始5分鐘教學法”及課堂教學“最后5分鐘教學法”。任課教師可充分有效地利用課堂教學“開始5分鐘教學法”，在課堂教學剛開始的5分鐘內對上節重點內容進行總結、回顧，把學生的思維及注意力轉移到本門課程上來，同時注意對相關內容的上下銜接，對本節內容起到拋磚引玉的作用。
在以教師教、學生聽為主，涉及重點、難點問題的課堂精講教學過程中，課堂最后5分鐘也十分關鍵。在這有限的5分鐘內，教師不僅可進行總結、布置討論題，還可以采用“答題交條”的方式以激發學生的興趣與注意力?！按痤}交條”就是教師出一道涉及本節課程內容的比較重要的、或易出錯的、或趣味性的簡答題，要求學生把問題的答案、姓名與學號寫在一個小紙條上，并在離開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，強調本次課程的重點內容或易出錯的地方，或增加教學內容的趣味性；其次，可初步了解學生對相關知識的掌握程度；最后，該方式可作為一種點名手段，考查學生的出勤情況。學生答案的正誤、出勤都作為學生平時成績的一部分，同時對學生上課認真聽講有促進作用，一舉多得。
例如，在講完“焦耳—湯姆孫系數”這節后，若能抽出課堂最后5分鐘，可出一道關于“水蒸氣絕熱節流后的溫度變化趨勢”問題，以強化生活及工程中水蒸氣節流現象的特征。又如，在講過理想氣體性質后可出一道“若一個門窗開著的房間室內空氣的壓力不變而溫度升高了，問室內空氣的比熱力學能及總熱力學能將發生怎樣變化”的簡答題，以增加教學趣味性，培養學生從熱力學角度分析周圍的事物與現象。
二、課外的綜合能力提升
為了提升學生的綜合素質，激發學生學習的積極性，拓寬學生學習的興趣，課外綜合能力的培養也尤為關鍵?！案叩裙こ虩崃W”課程的課外教學實踐模式，不僅強化了學生所學的理論知識，更重要的是培養了學生解決問題的能力，鍛煉了學生的表達能力，提高學生的綜合素質。
1.開展換位教學
該換位教學以學生獨立自主學習為前提，結合課程相關內容，通過學生查閱資料、獨立鉆研和認真思考，獨立完成換位教學的匯報材料（如講稿、ppt）并進行匯報，從而鍛煉學生對所研究素材的自學、整理能力及表現能力。
2.寫課程總結
課程總結在課程開始時先布置下去，在課程結束后要求每位學生對所學課程的基本理論知識、難點、重點及學習心得進行總結，以文字的形式上交。該課程總結表面上是讓學生對所學知識的進一步整理，實質上是學生在整理過程中的進一步強化吸收過程。另外，通過學生的心得體會，教師還可以發現本輪課程教學中的不足，以便今后更好地完成該課程的教學工作。
3.鼓勵學生進行創新性實驗項目
學生根據所研究方向，選定或獨創一個與課程相關的實驗項目，進行試驗的可行性調研與分析。若試驗條件具備、方案可行，則要獨立準備及開展實驗，并以實驗教師的身份對同學進行講解，最后要寫出實驗報告或實踐總結報告。
三、改革課程教學評價方法
主管單位：中國科學院
主辦單位：中國工程熱物理學會;中國科學院工程熱物理研究所
出版周期：月刊
出版地址：北京市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：0253-231X
國內刊號：11-2091/O4
郵發代號：2-185
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1980
期刊收錄：
CA 化學文摘(美)(2009)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學引文數據庫(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：
中科雙效期刊
聯系方式
期刊簡介
熱經濟學起源與20世紀50年代末期，創始人為美國的Tribes。他在其指導的博士論文能量系統的火用分析中，第一次將經濟因素引入到了火用分析之中，并首次提出了通過系統逐個尋優達到全局最優的目的。到20世紀60年代中期，熱經濟學初步有了完善的體系，并被學術界命名為thermo-economics。
Tribes的學生Revamps還發表了熱經濟學孤立化原理的數學論證。隨后，美國的另一學派代表人物R.Gaggioli，他以代數為主要數學計算模式，進而發展了代數模式的熱經濟學。德國的Beyer，結構系數模式經濟學發展為符號經濟學，也稱知陣模式熱經濟學(因為西方國家習慣稱知陣為符號)，知陣模式代表了熱經濟學的成熟階段。
到了1995年，王加漩等科學工作者開始在我國推行國際上各種流派的火用經濟學的先進理論。部分學者根據我國的具體國情對其研究應用，并且已經取得了一定的成就，逐漸形成了各自的流派。
2熱經濟學的原理與優勢
目前存在的能量評價方法包括以熱力學第一定律為基礎的能量分析法。這種分析法雖然操作簡單，且已經被廣泛應用，但評價值側重于量而沒有評價質。另一種是以熱力學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。這種方法在對能量系統進行綜合分析優化的時候，得出的結果往往無法顧及經濟因素。目前最為科學全面的分析是法是本文研究的將熱力學分析與經濟因素綜合分析的熱經濟學分析法也稱火用經濟學分析法。這種方法結合了工程經濟學、系統工程、最優化技術以及決策理論等基本思想，兼顧能量使用的量與質，并將系統的火用流價格數據化，能夠評估兼顧能量使用效率與經濟價值的綜合結果，這種分析法在復雜的工程分析、診斷、優化、改進中，都有重大作用，技術優勢非常明顯。
熱經濟學的分析能夠全面輔助系統的優化，它的基本原理是在進行系統優化時，確定考慮的變量及變量之間的關系，然后選擇約束條件和決策變量，最后用數學手段描述出目標函數與約束方程，進行求解。求解答案能夠對項目設計提供重要參考資料，包括對可行方案的選擇、對改進措施的評價、對成本的真實計算以及單元系統的維護與更替。
3熱經濟學的應用
熱經濟學是分析現代工程系統中一切與能力相關的系統的熱力學方法，一般來說，從原則上區分，可以分為兩大類方法，一是在卡諾和克勞修斯研究框架中，利用系統能平衡概念分析的系統各項技術、經濟指標的完善程度，通過把被研究系統與卡諾循環理想循環系統進行對比，從它們之間的接近的程度判定系統的完善程度。
二是以吉布斯理論為框架，采取熱力學勢概念的分析方法，分析系統中能量轉換過程，以熱力學勢為分析重點，進而分析各種形式之下功的數值。從這一原理出發，我們可以評估被分析系統任意一點上的物流與能流所做功的性能。這一點能夠無視系統的機構復雜程度而直接對系統性能進行評估，所以，我們可以充分利用這一方法的特點，分析得到需要的全部信息。這種方法，首先在化學熱力學領域被廣泛應用，而其他領域一般仍沿用第一類方法。
在我國熱經濟學分析法被引入到熱力系統，我國學者首先主要通過概念模型來分析熱力系統，并實際通過繪制結構圖對實際操作進行了指導，熱經濟學理論并且被用于分析復雜的能量體系，模擬故障診斷，并用于計算成本。
在系統的優化方面，熱經濟學被用于對系統進行分析，分析的內容包括燃料、產品流的成本，和最紅產品的形成過程，在此過程中，通過計算編輯火用成本的變化能夠建立能量損耗分析模型，實現了在線診斷系統性能的目標，隨后熱經濟學概念引入到火電機組，建立了加熱器故障診斷指標的通用數學模型，實現了加熱器故障診斷的可能性。還有學者通過研究火用流的計價和費用分配問題，對把輸入的火用流進行拆分，提出了基于能級相近最大化相供的火用流計價策略，并將此原理應用于熱電聯產熱力系統之中。
作者簡介：陳明付（1964-），男，福建泉州人，福建電力職業技術學院機電工程系，副教授。（福建泉州362000）
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）13-0061-02
高職高專的人才培養目標是為經濟社會培養出適應生產、建設、管理、服務一線需要的、掌握“必需、夠用”的專業理論知識、具有較強的高素質技能型人才?！盁峁だ碚摷皯谩笔歉呗毟邔！半姀S熱能動力裝置”和“火電廠集控運行”（以下簡稱熱動、集控）等專業的一門必修的重要的職業技術基礎課程，是福建電力職業技術學院（以下簡稱“我校”）熱動、集控專業開設的第一門職業技術基礎課程，安排在大一下學期開課。多年的教學座談會反饋，該課程難教難學。那么如何在一學期內組織有效的教學，達到培養目標的要求，是擺在任課教師面前的一個重要課題。筆者在多年教學的經驗上，總結了以下幾點體會。
一、了解學生
1.文化基礎總體比較薄弱，學習積極性不高
高職高專學生的錄取批次是普通高校的最后一批，文化基礎較本科高校的學生要差一些。同時不少學生由于高考成績的限制，無法進入自己喜歡的學?；驅I就讀，學習缺乏動力；加上部分學生不適應老師的教學方法，或某些知識點聽不懂，又未得到及時解決等原因，造成學生對所學專業或某課程缺乏熱情，學習動力不足，影響了學習的積極性。
2.注重動手能力和專業技能
高職高專學生的學習情緒化較強，對于內容枯燥的理論性太強的內容，學習興趣不高，學習效果不好；而對于實用的實踐教學環節，他們的學習興趣明顯高于理論課程的學習，學習的積極性和主動性較高。
二、熟悉教材
1.課程的內容和教學目標
我校選用的教材，是由武漢電力職業技術學院景朝暉主編的《熱工理論及應用》（第二版）。該教材包括工程熱力學和傳熱學兩部分的內容，其中工程熱力學部分是研究熱能和機械能相互轉換的規律，以及在火電廠中的應用；傳熱學部分是研究熱能傳遞的規律，以及在火電廠中的應用。[1]
學生通過學習，應掌握熱力學和傳熱學的基本理論，能正確運用熱力學知識定性分析和定量計算基本熱力過程和蒸汽動力循環的技能，運用傳熱學知識定性分析和定量計算傳熱過程的技能，為后續的如鍋爐、汽輪機、熱力發電廠等職業技術課程的學習奠定基礎，并為今后從事相關工作提供重要的基礎理論。
2.課程的特點
工程熱力學部分內容的特點是：內容多而且理論性較強、概念多而且抽象難理解、公式較多而且應用條件復雜。[2]傳熱學部分內容的特點是：三種傳熱方式有不同的傳熱機理、表現，自成體系，所以內容連貫性和系統性較差，但又有一定的規律可循。[3]
三、講究教學方法、注重教學手段
1.培養學生的學習興趣
筆者安排在學院的仿真機教室上第一次課，通過投影簡介火電廠的生產過程和各種熱工設備在火電廠中的應用、作用及所處的地位，讓學生初步了解該課程所介紹的熱工設備都是電廠生產中實實在在的東西，這些設備運行得正常與否，會直接影響到電廠生產的安全性和經濟性；再提出一些諸如冬天用手分別觸摸同一環境中的木塊和鐵塊，為何感到鐵塊很涼，是因為鐵塊溫度比木塊溫度低嗎，[4]夏天吹電風扇為何感到涼快等生活中的實例。這些是生活中的常識，但又無法完全地解釋清楚，這樣學生就會帶著好奇心去學習，于是就激發了學生的學習動機，培養了學生的學習興趣。
第一次課，就給學生簡介該課程的內容、特點和教學目標，讓學生對該課程的總體情況有所了解，以便做好心理準備。另外，第一次課就給學生交代清楚該課程的學業成績評價方法，并非僅僅通過期末閉卷考試來確定的，而是采用綜合的評價方法，并且非常注重學習過程的成績，使學生重視該課程的各個教學環節。
2.重組教學內容
在有限的課時里，緊緊圍繞技能型人才的培養目標，根據“按需施教、學以致用”的原則，重組教學內容?！熬v”重點內容，比如對工程熱力學部分，精講壓力、功、熱量、焓、熵、可逆過程等基本概念和性質，理想氣體的四個基本熱力過程，熱力學第一、二定律的涵義和在電廠中的應用，以及水蒸氣的性質，狀態和狀態參數的確定和蒸汽的動力循環等，特別是蒸汽的動力循環；傳熱學部分，精講三種傳熱方式的基本規律和傳熱器在電廠中應用的傳熱實例分析，傳熱的增強與削弱等，特別是傳熱器在電廠中應用的傳熱實例分析。
同時，上每一次課之前都要先給學生說明教學目標和重點、難點，這樣就不會讓學生感到盲目和主次不分。
3.靈活多樣的教學方法
在教學中，教師可實行啟發式、討論式、互動式等教學方法，采用歸納法進行講授，鼓勵學生在自學的基礎上提出問題、相互探討、獨立思考，然后由教師進行分析、總結，使學生不僅知其然，也知其所以然，能夠建立自己的知識體系。[5]對一些有區別又有聯系，而且難以理解的內容，教師通過上述教學方式，再列表歸納比較，可幫助學生加深理解。例如工程熱力學部分：開口系穩定流動能量方程式的四個簡化式；體積功、技術功、軸功、流動凈功的涵義、表達式；理想氣體四個基本熱力過程的方程、比熱、內能和焓的變化以及功和熱量交換的表達式；朗肯循環、再熱循環、回熱循環、熱電合供循環的汽耗率、熱效率的表達式；傳熱學部分導熱、對流、輻射三種傳熱方式的機理、表達式等內容，都可通過多種方法來組織教學，充分發揮學生的潛能，活躍課堂氣氛，以此提高教學效果。在講授傳熱學中用到的熱阻和網絡圖時，將其與電工學中的電阻和電路圖聯系起來，學生就很容易理解并掌握了。
在講授各知識點的時候，應時刻牢記高職高專的培養目標是培養第一線技能型的人才，因此應盡量講該知識在電廠生產實際中的應用。
4.精選例題
由于受時間的限制，為了加深對重要公式的理解，必須精選有關本專業方向的、緊密聯系電廠生產實際的例題，例如開口系穩定流動的能量方程的應用，朗肯循環、再熱循環、回熱循環和熱電合供循環的經濟指標的計算，導熱、對流、輻射及換熱器的傳熱計算等。
5.采用現代化的教學手段
高職高專教育是要培養高素質技能型人才，其特點是強化理論聯系實際，因此在教學方法方面要強調工程實踐性。在教學中，組織學生看幻燈片、動畫展示，到學院模型室參觀鍋爐、汽輪機、回熱加熱器、空氣預熱器等模型，到學院實訓中心參觀水泵、風機等實物的辦法，來分析它們構造、工作原理，以提高學生的感性認識，增強直觀教學效果。但在推導一些簡單的公式和講解例題時，要用傳統的板書方法，以展示分析和計算的過程。同時為了彌補多媒體教學進度太快的不足，教師可讓學生把課件拷貝回去復習。
同時，為了理論聯系實際，我校安排了下廠參觀、認識實習、運行或檢修實習（實訓）等實踐教學環節，讓學生親身感受電廠實際的工作氛圍，縮小學校與電廠的距離。
6.培養獲取信息的能力
工程熱力學部分的內容已建成院級精品課程，一些相關的教學資料，如教師電子教案、課件、習題解答、實驗指導書、學習指導書、參考文獻目錄、授課錄像等均已上網絡，任課教師應指導學生上網查閱，方便了學生自主學習。同時，我校還開通了教學論壇，便于師生課外交流、探討。傳熱學部分的教學內容還未建成和上網，這樣就告訴學生上其他兄弟院校的精品課程網站。
隨著經濟全球化的不斷深入及知識、信息技術等的不斷普及和火電廠新設備、新技術、新工藝的不斷應用，高職高專學生需要培養創新精神和開拓能力，因此教師要在教學中訓練學生利用Internet 獲取相關信息的能力。
7.適時開展第二課堂，提高學生實踐能力[6]
學院從設備、場地和資金上給予大力支持，選派教師跟蹤指導、組織學生開展各類競賽活動，如專業論文評獎、專業知識競賽，適時結合實驗、參觀畢業班學生火電廠仿真系統的操作技能競賽和就業應聘現場模擬會等活動，將課堂教學與課外活動有機結合起來，讓學生感受職業氛圍，培養嚴謹的工作作風，進一步激發學生的專業興趣，提高學生職業素質和專業實踐能力。
8.采用綜合的學業成績評價方式
改革一門課程、一份試卷、一個成績的傳統的學生學業成績評價方式，采用綜合評價，注重學習過程。此外，還應考慮學生的獨特見解方面的成績，且所占比例不應該小。如通過課外作業、課堂提問、課后輔導等途徑加以收集，列成表格，建立《學生學業成績登記表》，如表1。
四、結束語
為了使畢業生符合高素質技能型人才的要求，筆者通過分析高職高專學生的特點、培養學生的學習興趣、重組教學內容、適時開展第二課堂、綜合評價學生的學業成績等教學方法和手段等方面進行了改革與創新，創造一個良好的學習氛圍，培養了學生的自學能力、分析問題和解決問題的能力，提高了教學效果。
參考文獻：
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[3]吳怡,雒婧.“傳熱學”教學方法探討[J].中國電力教育,2011,(7).
2化工專業英語教學實踐改革的方案——專題報告教學模式
在教材中完善的同時，及時更新化工專業英語的教學大綱和課程教授內容的PPT制作。在此主要強調PPT的模塊式教學，將課程的教授分成八個系列專題報告，每一個專題可以論述一個具體領域的概況，便于學生更全面地認識化學工程與工藝專業究竟是一個怎么樣的行業。結合學生已修過的《化工熱力學》、《化工原理》、《分離工程》、《潔凈煤技術》、《化工設計》、《石油煉制工程》專業課，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、生物質能轉化、稀土潔凈化生產等領域發展，列舉出各個領域中典型的工藝進行介紹，可以更加深刻理解各個工藝過程。比如，專題報告五主要介紹聚丙烯聚丙烯產品的特點和用途，生產工藝的具體流程和特點，以及催化劑的特性。專題報告教學模式(圖2)的教學更能提高學生對于前言工藝和典型的認識和熟悉，為學生步入社會和工作崗位奠定一定的基礎。
3科技論文寫作的初步入門
通常情況下，科技英語論文文章結構嚴謹，文體形式多樣化，如論文、論述、實驗報告、教材、專利、說明書等，文章尊重客觀事實，多以敘述原理，描述自然現象為主，用詞嚴謹、理論推導多、表達明確、邏輯性強。為此，從化工領域的期刊中(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、實驗部分、結果與討論、結論、致謝、參考文獻等九個部分，然后進行閱讀講解，著重介紹閱讀過程中如何迅速把握論文的重點，哪些需要精讀，哪些需要略讀，在此基礎上才能有效提高閱讀論文的效率。在熟練閱讀的基礎上，針對以上的論文框架，展開具體每個部分應該怎樣去寫，并進行舉例說明。每講完一部分，需要給出一個題目，要求同學們一起來討論并給出一個具體的寫作方案，這些全部都要求學生在課堂上完成，這樣便于及時消化內容，達到趁熱打鐵的效果。在學期末組織學生模擬參加一次國際學術會議，將課上的同學分成幾個大組，各組的學生可以在課下利用課余時間搜集一些針對化工領域的相關材料，親自動手組織和編寫材料，制作PPT，并與其它組的學生進行交流和講解，這樣既能使學生及時了解當今世界最新科技動態，又能將本人在專業領域研究的新成果和新思路直接與同行進行交流。這樣也可以打破傳統的以教師為主的劣勢，充分發揮學生的主觀能動性和團隊協作能力，從讀、寫、講上突破自我，更加適應專業英語對于化工專業人才的培養。
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1005-4634(2011)06-0074-03
根據“厚基礎、重實踐、強能力”的人才培養戰略，華北電力大學制訂了熱能動力工程專業2008版本科專業人才培養方案，確定了“培養基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高，具有一定創新能力、較強實踐能力和良好發展潛力的高級專門人才”的培養目標。教學計劃中突出了創新型人才的培養，要求明確各課程及其教學環節在人才培養中的地位，進一步發揮其培養創新型人才的作用。
專業基礎課程作為提高人才培養質量和培養創新型人才的基礎環節，起著舉足輕重的地位[1]。其教學目的是要求學生掌握課程的基本理論、基本方法和基本實驗技能，培養學生分析和解決實際問題的能力，通過知識的不斷積累和融合，為后續課程的學習打下扎實的基礎。教學過程涉及教學目的、教學內容、教學方法、實驗教學和考試方法等多個環節。目前，各教學環節均存在可深層次挖掘的潛力，尚未充分發揮在人才培養、尤其是創新型人才培養中的作用。這表現在教學方法上仍為“師授生錄”的傳統模式、學生主體作用不突出；教學內容上為重理論、輕實踐的“一手硬、一手軟”現象；實驗內容多為驗證性實驗，深層次和邊緣性的實驗現象未被重視和挖掘；考試方法多為理論內容，忽視實驗教學內容等諸多方面。教學實踐中，如能對上述各環節進行深入研究和探討，充分挖掘其深層次內涵，并在實踐中加以實施，必能有效提高人才培養質量。
本文以華北電力大學熱能動力工程專業的專業基礎課工程熱力學、流體力學和傳熱學為研究對象，旨在通過深入研究各教學環節在人才培養，尤其是創新型人才培養中的地位和作用，達到全面提高教學效果的目的，將培養目標真正落到實處。
1 明確教學目的
教學目的是培養創新型人才的指南和方向。熱能動力工程專業設置有電廠熱能動力工程、電廠集控運行、制冷與空調工程等三個專業方向。三個方向雖有不同，但其專業基礎課均為工程熱力學、流體力學和傳熱學，是學習各后續專業課的前提和基礎。這三門課程既相互獨立，又相互銜接，如流體力學的學習需要工程熱力學的知識，傳熱學的學習又以工程熱力學和流體力學的內容為基礎，因此開課順序依次為工程熱力學、流體力學和傳熱學。
三門專業基礎課程教學目的又各具特色。工程熱力學的教學目的是通過學習工程熱力學的基本理論和基本知識，重點掌握熱力學基本概念，熱力學第一、第二定律，水和水蒸氣性質，動力裝置循環和制冷循環等。流體力學要求學生掌握流體力學基本概念和基本理論，重點掌握流體的平衡和運動規律、勢流理論、邊界層理論、相似原理和氣體動力學基礎等。傳熱學的目的是使學生掌握有關熱量傳遞的基本理論知識（熱傳導、對流換熱、輻射換熱和換熱器），具備分析和計算傳熱學問題的能力。同時，各專業基礎課均要求掌握一定的實驗技術和實驗操作技能。
熱能動力工程專業中的諸多實際現象或科學問題，可能需要其中一門或多門課程的知識，或者可以從不同方向進行分析，進而達到全面認識的目的。因此，上述三門課程的學習不可偏廢，而且只有明確了各專業基礎的教學目的和要求，才能達到人才培養的基本要求。
2 優化教學內容
教學內容是培養創新型人才的核心。教師應根據課程教學大綱的要求，明確教學內容中的基本要求和核心要求。在此基礎上，適當拓寬、拓展教學內容，同時密切關注、跟蹤本專業不斷涌現的新的發展方向，不斷將與課程相關的新問題、新現象和新理論補充進來，通過豐富和優化教學內容，從而激發學生的學習興趣和動力。
如工程熱力學中，對于復雜動力裝置的分析以往多從熱I律（焓）角度進行研究，而目前文獻多從熱II律（焓和熵）角度出發，以找到節能降耗的薄弱環節和實現能量的梯級利用；又如流體力學和傳熱學近年來涌現了大量新問題，如微納尺度內流體的流動與傳熱，活性劑溶液鋪展過程的指進現象，負壓狀態下液滴的霧化過程等，以及新技術的應用，如高速攝像技術、PIV測速技術等等。在這些方面，教師可結合相關領域的研究和應用現狀，或自身的科研進展和興趣，將新的科學現象、科研成果融入本科教學，在拓寬知識面和提高學生科研興趣時，逐漸培養和發現創新型人才，并使部分有想法的同學提前進入預研狀態。
3 改進教學方法
教學方法是培養創新人才的關鍵環節，教學方法不同其教學效果也會有所不同。對于專業基礎課，教學內容多為經典的理論內容或方程推導，并由此展開實際應用的討論，目前這類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，學生基本處于被動位置，學生在課堂上很少主動提問或敢于就不同見解與教師商榷[2,3]。實踐表明，這種傳統的教學模式不僅不能發揮學生的主動性，也不利于創新型人才的培養。因此，轉變教學觀念、改進教學方法，逐步形成研究型教學的現代教育理念就成為培養創新型人才的迫切需要。當然，不同的教學內容應選擇恰當的教學模式，切不可盲目“一刀切”。對于基礎性和原理性的內容，仍以教師講授為主；在此前提下，針對課程有關內容（如持不同觀點），通過合理運用啟發式教學、討論式教學、準研討式教學[4]等形式，鼓勵學生廣開思路，敢于“于不疑處有疑”，在積極主動的教學活動中促進學生創新意識的培養。
發揮學生主體作用是培養創新人才的催化劑。為此，教師應逐步樹立教師主導、學生主體的教學理念[5]。教學中，積極創造良好的課堂氛圍，充分調動學生的主觀能動性，激發其學習動機和興趣，使其逐步成為教學活動的主角，從而將知識轉化為能力、將興趣轉化為動力、將質疑和問題轉化為研究課題。例如流體力學中，機翼理論中關于機翼升力的形成過程，又如關于邊界層分離現象中的分離位置，這些內容在不同教材有著不同的觀點，同學可自行查閱書籍和文獻，進而展開討論；傳熱學中，如何正確理解外掠圓管換熱局部換熱系數在不同雷諾數下的回升現象與邊界層發展和分離的關系，以及各種新型高效換熱器的型式和機理，而且同學均充分發揮想象力，從理論上提出新型換熱器。另外，有些拓展性內容也可讓學生講解，如流體力學講到超聲速流動及其現象時，對于音障現象及其對飛機的影響，可由1名同學來講，既拓展了知識面，又激發了學習興趣。
教學之外，針對學生對知識的求知欲、對新問題和未知現象的探索精神，充分發揮其主觀能動性和獨立思考的能力，鼓勵學生敢于想象，大膽提出自己的設想和觀點，逐步達到學以致用、能力和水平逐步提高的目的。目前，部分學生在專業教師指導下，利用動力系實驗基地，積極參與全國和學校大學生創新計劃、數學建模比賽、大學生挑戰杯和大學生節能大賽等科技活動，以及教師的一些縱、橫向科研項目中。通過主持或參與具體的科研項目，不斷發現和解決新問題，逐步提高了自身的創新能力，同時也鍛煉了組織能力，培養了團隊精神，綜合能力得到明顯提升。通過上述實踐活動，目前已涌現出一些具有一定創新意識和創新能力的學生，或發表了學術論文，或授權了實用新型專利。而且也作為保送研究生的優選條件之一，也進一步促進了學生的參與熱情和科研積極性。
4 挖掘實驗教學內容
實驗教學是培養創新人才的有力手段。實驗教學不僅是對理論內容的實際驗證，更重要的是培養學生實驗技能和分析能力的重要措施[6]，也是發揮學生主體作用的最有效的實踐環節之一。專業基礎課實驗分為驗證性和綜合性實驗，驗證性實驗側重對基本原理的驗證和再現，綜合性實驗則側重于較復雜現象的分析，二者側重點各有不同。實驗中，若能充分發揮學生的主體作用和探究精神，通過深挖實驗教學內容的內涵，鼓勵對有關邊緣性現象的觀察和深層次問題的探索，勢必能在很大程度上提高培養學生的創新意識和能力。因此，實驗中，強調學生親自動手操作實驗、主動分析實驗現象、獨立思考問題和解釋問題。
驗證性實驗也能在很大程度上提高學習效果。如流動演示實驗中，在突然擴大的流動通道內，可清晰地觀察到突擴前的截面上其流線為接近于平行直線，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，若不通過實驗現象，僅靠想象既不直觀又缺乏說服力，而且可通過改變流速，進一步驗證這一假設是否始終成立。又如流體力學中的伯努利方程實驗，該實驗再現了各測點處的總水頭和靜水頭在不同流量下沿流動方向的變化規律，若脫離實驗過程，也可以從能量守恒和能量轉換的角度得出上述規律，這當然需要扎實的理論基礎和分析能力，但理論和實驗教學的有機結合，可起到事半功倍的效果。
綜合實驗更能全面考察學生的學習效果和運用知識的能力。如換熱器綜合實驗中，為何對于相同的換熱器結構，逆流情形下的傳熱系數要小于順流情形；并聯管路特性及流量分配實驗中，為何具有相同結構的各并聯管道其流量不同，壓力損失也不同；離心泵并聯及工況調節實驗中，在不同負荷下，采用共用閥和非共用閥進行調節其經濟性為何不同；邊緣性現象，如泵性能實驗中的汽蝕特征及噪聲特性也值得進一步研究。
另外，對于實驗數據的處理，坐標系選用線性坐標還是對數坐標，參數是以有量綱還是無量綱形式進行整理，實驗數據壞點的正確剔除和有效數據的保留等，都有充分發揮的余地，也是培養學生科學思考問題和獲得正確結果的關鍵之處。
5 改革考試方法和內容
考試作為教學活動的最后一環，是教學成效和學習效果的綜合反映，教學過程的各個環節，尤其是薄弱環節都可以從成績分布上反映出來。因此，考試方法和內容是否能夠有效地反映了教和學的全過程，將在一定程度上影響創新型人才的培養。為此，筆者一改過去單純采用閉卷考試的方法，從內容到形式上進行了多方面嘗試，探討了多種教學環節有機結合的考試方法，力求實現對教學效果的全過程評價。
目前，在考試內容方面，一是在符合教學大綱要求的前提下，將實驗教學內容納入考核范圍，分值為150%，內容包括實驗現象和參數變化的分析、儀器的測量原理和用途等。實踐表明，此項措施的實施在很大程度促進了對實驗教學全過程的重視，取得了預期的效果。二是增加了理論聯系實際較強的題目，或綜合性題目或拓展性題目，分值為10%，進一步提高提煉科學問題或全面綜合運用知識的能力，也有助于發現創新型的學生。在考試方法方面，采取了包括開卷考試、期中+期末考試、實驗成績+期末考試、平時測評+期末考試等在內的多種方式。無論是開卷還是閉卷，均將復雜必要的公式附在試卷上或給出相關提示，將考核重點放在知識的應用能力和分析能力上面。期中+期末和平時+期末這兩種方式通過強調平時的知識積累和復習，做到及時發現問題、及時解決問題。
總之，以專業基礎課為載體，通過深挖和細化教學活動各環節的深層次潛力，將創新型人才的培養貫穿于教學的全過程，可促進教學效果和人才質量的全面提高。
參考文獻
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