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篇1

關(guān)鍵詞：管理科學(xué)與工程；研究熱點(diǎn)；發(fā)展趨勢；比較分析

中圖分類號：C93 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-828X（2012）11-000-01

管理科學(xué)是研究管理過程中的帶有普遍性的客觀規(guī)律的科學(xué)。我國對管理科學(xué)的廣義范疇上的理解不同于國外管理科學(xué)的狹義范疇，國外的管理科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展經(jīng)歷了科學(xué)管理、行為科學(xué)、管理叢林三個(gè)階段；我國的管理科學(xué)發(fā)展同樣也經(jīng)歷三個(gè)發(fā)展階段：改革開放以前的仿蘇模式，1977-1995年發(fā)展重建和現(xiàn)在的繁榮創(chuàng)新三個(gè)階段。由此可以看出我國的管理科學(xué)進(jìn)入科學(xué)管理和管理叢林階段的時(shí)間晚于西方國家，而且二者研究的主要內(nèi)容也有很大的差異。

一、國內(nèi)外管理科學(xué)與工程研究的現(xiàn)狀特征

進(jìn)入21世紀(jì)財(cái)富和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的創(chuàng)造都依賴于信息、金融資本、智能和觀念，使經(jīng)濟(jì)社會跨進(jìn)了信息與知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代。新世紀(jì)的到來，迫切的需要對適應(yīng)信息時(shí)代知識經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)的新型管理科學(xué)的探討和研究。管理科學(xué)與工程主要是指通過吸收、改造、轉(zhuǎn)換其他學(xué)科的研究方法為管理科學(xué)的其他兩個(gè)領(lǐng)域提供基本技術(shù)、基本方法和基本手段。

1.國外的管理科學(xué)與工程研究的現(xiàn)狀特征

本文首先選用了60種有代表性的國外期刊，然后利用關(guān)鍵詞檢索的方法總結(jié)了在這十年的時(shí)間里被SCI和SSCI收錄的全部論文。從研究總量上來看，國外管理科學(xué)與工程研究的內(nèi)容主要包括決策與對策理論、組織理論、運(yùn)籌與管理；次之的是信息技術(shù)與管理、管理系統(tǒng)工程、評估技術(shù)、復(fù)雜性研究和一般的管理理論。而關(guān)于管理思想史、管理心理與行為理論、工業(yè)工程、預(yù)測技術(shù)等發(fā)面夫人論文相對來說要少很多。這主要是第二次世界大戰(zhàn)以后國外管理科學(xué)的研究重點(diǎn)是運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)工程等數(shù)量分析方法來提高管理的效率和決策的精確度，受到了人們的高度重視。而管理思想史、管理心理與行為理論并沒有得到新學(xué)科的支持，所以其研究力量相對來說就會減弱?？v觀歷史的發(fā)展變化，所有領(lǐng)域的論文都會有不同程度的增加。根據(jù)歷史的發(fā)展趨勢來看，運(yùn)籌與管理、信息技術(shù)和管理將會保持繼續(xù)上升的發(fā)展態(tài)勢，得到研究人員的高度重視。

2.我國的管理科學(xué)與工程研究的現(xiàn)狀特征

這篇文章通過關(guān)鍵詞檢索，對在這十年里被中國期刊網(wǎng)收錄的44種期刊論文進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。我國的管理科學(xué)與工程研究中研究數(shù)量最多的內(nèi)容是信息技術(shù)與管理和管理系統(tǒng)工程，然后是評估技術(shù)、預(yù)測技術(shù)和運(yùn)籌與管理。而管理科學(xué)與管理思想史和管理心理與行為理論的數(shù)量只有不足20篇，不能發(fā)展成主流思想。這主要是基于信息技術(shù)的影響和國家對信息化戰(zhàn)略的高度重視，從歷史的縱向發(fā)展變化規(guī)律來看，信息技術(shù)與管理、管理系統(tǒng)工程、評估技術(shù)和預(yù)測技術(shù)的增長速度是最快的。在近幾年的發(fā)展變化中，管理系統(tǒng)工程、組織理論和預(yù)測技術(shù)保持持續(xù)穩(wěn)定的上升趨勢，由此可以預(yù)見出未來的幾年中，他們將會成為研究的主要領(lǐng)域。此外，受政府政策和資助環(huán)境的影響，不同領(lǐng)域的論文數(shù)量增長波動(dòng)大，落差也大，不利于學(xué)科的健康發(fā)展。

二、國內(nèi)外管理科學(xué)與工程研究的熱點(diǎn)問題比較

“研究熱點(diǎn)”是反映在某一個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)，學(xué)術(shù)界對一些特定問題的關(guān)注程度。可以用在某一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的情況和關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻率來說明對某一個(gè)理論研究的重視程度。熱點(diǎn)問題是隨著社會實(shí)踐的需要和理論研究的發(fā)展而發(fā)生變化的。研究熱點(diǎn)問題和研究的主流領(lǐng)域是相通的，也就是說一個(gè)問題成為研究的熱點(diǎn)問題，必然會引起該領(lǐng)域的專家學(xué)者的關(guān)注，必然推動(dòng)了這一領(lǐng)域成為研究的主流領(lǐng)域。

1.國外的管理科學(xué)與工程研究的熱點(diǎn)問題

對于一個(gè)問題的廣泛關(guān)注，必然會引起這個(gè)問題所屬領(lǐng)域的專家和學(xué)者們高度重視和研究，也必然會使這個(gè)領(lǐng)域快速發(fā)展成為主流領(lǐng)域。通過對國外在這十來年收錄的論文的研究分析我們可以看出國外研究的熱點(diǎn)問題主要是一般管理領(lǐng)域的知識管理問題、管理系統(tǒng)的哲學(xué)屬性研究、和團(tuán)隊(duì)管理及信息管理的方法論。

2.我國的管理科學(xué)與工程研究的熱點(diǎn)問題

隨著改革開放的程度的不斷加深，現(xiàn)代科學(xué)管理理論在我國的管理實(shí)踐中發(fā)揮著越來越重要的作用，受到理論界與決策接的高度重視。根據(jù)這十年收錄的重要的論文研究成果，我們得出結(jié)論是在一般管理理論領(lǐng)域中，我國研究的熱點(diǎn)問題是人本管理理論、管理模式的研究、知識管理的初步理論和基于知識的管理激勵(lì)。其次是運(yùn)籌與管理領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)規(guī)劃、線性規(guī)劃、生產(chǎn)系統(tǒng)庫存優(yōu)化理論和各種限制條件下的排隊(duì)系統(tǒng)。

3.國內(nèi)外管理科學(xué)與工程研究的差異比較分析

根據(jù)這篇文章對國內(nèi)外管理科學(xué)與工程研究的各個(gè)領(lǐng)域的分析，可以發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外在研究內(nèi)容、發(fā)展趨勢和熱點(diǎn)問題等方面都存在明顯的差別。國內(nèi)外共同的研究領(lǐng)域主要是運(yùn)籌與管理、管理系統(tǒng)工程、組織行為和組織理念、評價(jià)理論與技術(shù)，這些也將是未來幾年的主要研究方向和研究重點(diǎn)，而一些在國外進(jìn)行的復(fù)雜性研究、決策理論與技術(shù)等領(lǐng)域，在我國并沒有發(fā)展起來。但是受國外研究的影響，我國也將這兩個(gè)領(lǐng)域的研究作為熱點(diǎn)研究對象。

三、結(jié)語

進(jìn)入21世紀(jì)以后，信息技術(shù)和知識資本的發(fā)展改變了人們的生活和工作方式，擴(kuò)大了管理學(xué)科的研究內(nèi)容，促進(jìn)了改革方式的變革。適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和理論研究的進(jìn)步，誕生了很多新的領(lǐng)域，舊的領(lǐng)域逐漸被淘汰。而且國內(nèi)外的管理科學(xué)研究的熱門話題也不斷變化更新。每一次新的研究都會促進(jìn)管理學(xué)科與工程的進(jìn)一步完善和創(chuàng)新，為今后的研究工作起到很好的指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒樹梁.張彩平.管理科學(xué)與工程碩士研究生復(fù)合型培養(yǎng)模式研究[J].湖南科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（05）.

[2]許春燕，張亞麗.管理科學(xué)與工程專業(yè)碩士研究生論文選題方向與研究趨勢分析[J].科學(xué)時(shí)代，2010（12）.

[3]繆園，張偉倩，李媛.國內(nèi)管理科學(xué)與工程研究熱點(diǎn)以及發(fā)展趨勢——近年國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目的非線性分析[J].科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，2007（10）.

篇2

關(guān)鍵詞：節(jié)能減排；全球氣候變化；工程熱力學(xué)；教學(xué)

作者簡介：張昊春（1977-），男，河北萬全人，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）

中圖分類號：G642.0     文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A     文章編號：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)革命帶來的現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)增長，使人類的物質(zhì)財(cái)富以史無前例的速度擴(kuò)張。但是，由于這種經(jīng)濟(jì)社會發(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)人類的生存和發(fā)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(jīng)濟(jì)社會發(fā)展模式必須建立在低碳基礎(chǔ)之上，通過低碳發(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、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)祟惖纳a(chǎn)和生活方式。

應(yīng)對全球氣候變化，加強(qiáng)節(jié)能減排事業(yè)是國家基本國策，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)過程中并沒有占有相應(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)注的問題。

2007年，受美國自然科學(xué)基金會的資助，美國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)、國家安全、信息技術(shù)和納米技術(shù)）”的研討會。國際工程熱力學(xué)領(lǐng)域著名學(xué)者，美國內(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)國家在可再生能源領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)力[1]。

實(shí)際上，長期以來，與氣候變化、能源高效利用、可再生能源開發(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)及國家安全問題，既學(xué)以致用，又幫助學(xué)生提高對工程實(shí)踐及安全的意識，還提高了學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識，代表了當(dāng)前國際領(lǐng)域內(nèi)工程熱力學(xué)教學(xué)的最高水平。如美國內(nèi)達(dá)華大學(xué)（里諾校區(qū)）Yunus A. Cengel教授和北卡羅來納州立大學(xué)教授Michael Boles合著的《Thermodynamics：An Engineering Approach》一書[2]，是全球范圍內(nèi)最為暢銷的工程熱力學(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(lì)創(chuàng)新性思維，讓學(xué)生讀起來感興趣并有熱情）。另一個(gè)例子是國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、太陽能、風(fēng)能、生物能等可再生能源在德國的實(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)工程類專業(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)專業(yè)課程提供必要的基礎(chǔ)理論知識，而且為學(xué)生畢業(yè)后解決生產(chǎn)實(shí)際問題和參加科學(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)合工程專業(yè)的科技創(chuàng)新活動(dòng)，通過課程設(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)已成為國際工程教育界所共同關(guān)注的問題。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、可再生能源開發(fā)與利用的內(nèi)容，代表了當(dāng)前國際領(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)對全球氣候變化與節(jié)能減排密切相關(guān)的國家政策、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.

[3]T.L.Bergman,A.Faghri,R.Viskanta.Frontiers in transport phenomena research and education:Energy systems,biological systems,security,information technology and nanotechnology[J].International J.of Heat and Mass Transfer,51,2008,4599-4613.

篇3

關(guān)鍵詞 工程熱力學(xué) 教學(xué)方法 教學(xué)質(zhì)量 實(shí)踐

中圖分類號：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Research and Practice of Teaching Method on "Engineering Thermodynamics"

ZHANG Yong, LIU Yiwen, FU Lijuan

(Chongqing Automobile Institute, Chongqing University of Technology, Chongqing 400054)

Abstract Engineering thermodynamics the basic course is to train engineering students' scientific quality in the 21st century, but also important technology-based course of heat and power engineering and related fields. Articles with "thick foundation, wide caliber" of education reform ideas, the teaching practice, from the curriculum, teaching content, teaching methods and means of performance evaluation, etc., made a number of reform ideas and methods. Teaching should be a clear learning objective, integration of knowledge structure, and update course content to highlight and to grasp the dynamic interdisciplinary research, focusing on integrating theory with practice, to strengthen the practice of teaching, in order to facilitate a comprehensive evaluation of teaching quality.

Key words engineering thermodynamics; teaching methods; teaching quality; practice

工程熱力學(xué)是一門以熱力學(xué)普遍原理為基礎(chǔ)，講述熱能與其他形式能量（主要是機(jī)械能）之間的轉(zhuǎn)換規(guī)律及其工程應(yīng)用的基礎(chǔ)學(xué)科，是動(dòng)力、能源、機(jī)械、材料、航空航天、生物（醫(yī)學(xué)）、化學(xué)以及環(huán)境工程等專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課，也是培養(yǎng)21世紀(jì)工科學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的公共基礎(chǔ)課。

然而長期以來，由于工程熱力學(xué)的概念抽象、理論深?yuàn)W，對知識的理解和掌握有一定的難度，造成教師不易教，學(xué)生也不易學(xué)。學(xué)生對很多概念似懂非懂，缺乏學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果欠佳。顯然，如何教好“工程熱力學(xué)”，使學(xué)生掌握熱力學(xué)基本原理及其工程應(yīng)用，已成為該課程教學(xué)的關(guān)鍵。

1 課程特點(diǎn)及學(xué)習(xí)中存在的問題

工程熱力學(xué)是以熱力學(xué)普遍原理為基礎(chǔ)，針對具體問題采用抽象、概括、簡化和理想化的方法，建立分析模型，推導(dǎo)出一系列有用的公式，得到若干重要結(jié)論，并用這些公式和結(jié)論指導(dǎo)和解決工程實(shí)際問題。其顯著特點(diǎn)如下：

1.1 概念多且抽象難懂

工程熱力學(xué)不但概念多，并且概念的物理意義在不同使用條件下又有不同的引申，學(xué)習(xí)中很容易混淆。例如，功的概念，有體積變化功、有用功、排斥大氣功、推動(dòng)功、流動(dòng)功和技術(shù)功等等。熱容的概念，既可從定義出發(fā)分為質(zhì)量熱容、摩爾熱容、體積熱容；又可按熱力過程的不同分為比定壓熱容和比定容熱容；還可以根據(jù)熱量計(jì)算方法的不同分為真實(shí)比熱容、平均比熱容和定值比熱容等。熱力系統(tǒng)的概念、熱力過程的概念和循環(huán)的概念等也是如此。

工程熱力學(xué)的概念、定律和分析過程較為抽象，都不涉及物質(zhì)的具體結(jié)構(gòu)，初學(xué)者很難深入領(lǐng)會。而且工程熱力學(xué)的很多概念和結(jié)論都是用數(shù)學(xué)公式來表達(dá)的，且推導(dǎo)過程并沒有結(jié)合具體的物理過程，而僅僅是通過數(shù)學(xué)關(guān)系式間的變換得出其物理結(jié)論。例如，從熵的定義式來看，熵應(yīng)該與換熱量和系統(tǒng)溫度有關(guān)，但定義式又是怎樣反映熱過程進(jìn)行的方向、限度和條件呢？由于學(xué)生以前很少接觸用數(shù)學(xué)語言描述物理概念的方法，普遍感覺熱力學(xué)的概念抽象難懂。

1.2 內(nèi)容相互交叉且難理解

工程熱力學(xué)的研究內(nèi)容也很多，主要包括熱力系統(tǒng)、狀態(tài)參數(shù)等基本概念，熱力學(xué)第一、第二定律等基本定律，常用工質(zhì)的性質(zhì)，過程和循環(huán)的分析及計(jì)算方法，化學(xué)熱力學(xué)等等。有些章節(jié)的內(nèi)容還可以單獨(dú)成為一門學(xué)科方向，如研究燃?xì)鈩?dòng)力循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)學(xué)，研究氣體流動(dòng)的空氣動(dòng)力學(xué)等。

可見，這些具體的研究內(nèi)容，即與熱力學(xué)的基本原理相關(guān)聯(lián)，又引伸出許多復(fù)雜的公式和結(jié)論，還有自己相對獨(dú)立的結(jié)構(gòu)體系。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生普遍感覺課程的內(nèi)容繁多，應(yīng)付不暇，難于理解，顧此失彼。

1.3 公式應(yīng)用條件復(fù)雜且難記憶

工程熱力學(xué)與工程實(shí)際問題聯(lián)系密切，涉及面廣，公式很多。即使同一個(gè)公式，在不同的應(yīng)用條件下，也有很多不同的表達(dá)形式。例如，熱力學(xué)第一定律對于閉口系和開口系有兩種不同的表達(dá)式；對于可逆過程也有不同的表達(dá)形式；對于理想氣體的可逆過程還有不同的表達(dá)形式。這么多不同形式的公式，許多學(xué)生很難吃透公式的物理意義和具體的應(yīng)用條件，在遇到熱工實(shí)際問題時(shí)，往往無法確定選用哪一個(gè)公式，靈活應(yīng)用就更不用說了。

2 明確學(xué)習(xí)目的，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

興趣是學(xué)習(xí)的動(dòng)力源泉之一，教學(xué)成功的關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師可以從多個(gè)方面激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，但最重要的就是在第一堂課上讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目的。教師除了要對工程熱力學(xué)的發(fā)展歷史，主要研究對象、內(nèi)容和方法作一個(gè)常規(guī)的介紹外，還應(yīng)對課程的開設(shè)情況、課程的實(shí)用價(jià)值和重要作用進(jìn)行深入細(xì)致的闡述。首先，熱現(xiàn)象幾乎是每一個(gè)工程領(lǐng)域中都會碰到的物理現(xiàn)象，能量的有效與合理的利用幾乎是每一個(gè)工程師都需要解決的問題。在一些領(lǐng)域中，熱現(xiàn)象的規(guī)律還是制約技術(shù)發(fā)展的瓶頸問題。所以，在境內(nèi)外的高等工程教育中，傳熱學(xué)、熱力學(xué)與流體力學(xué)課程的開設(shè)相當(dāng)普遍。其次，無論從工業(yè)生產(chǎn)過程來看，還是從節(jié)約能源消耗來看，理工科學(xué)生都應(yīng)該具備合理節(jié)能、用能的意識，并懂得其基本的應(yīng)用技術(shù)。而熱工類課程的內(nèi)容就是合理用能及節(jié)能理論中的最基礎(chǔ)與最核心的部分。最后，還應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)和生活中的實(shí)例，讓學(xué)生明白學(xué)到的熱力學(xué)知識可以解決和解釋很多實(shí)際問題，特別要強(qiáng)調(diào)專業(yè)與課程的聯(lián)系，和實(shí)際問題在課程中的理論基礎(chǔ)。這樣，才能使學(xué)生明確學(xué)習(xí)《工程熱力學(xué)》的專業(yè)目的性，對學(xué)習(xí)該門課程充滿期待。

3 教學(xué)方法的改革與實(shí)踐

實(shí)踐證明，提高課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵是改進(jìn)教學(xué)方法。針對工程熱力學(xué)課程的特點(diǎn)，經(jīng)過探索發(fā)現(xiàn)，實(shí)行啟發(fā)式教育，在課堂上加強(qiáng)互動(dòng)，就一兩個(gè)中心問題展開討論，讓學(xué)生在思考中吸收新知識。先進(jìn)的教學(xué)方法既可活躍學(xué)生的學(xué)術(shù)思想，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，又可顯著提高本課程的教學(xué)質(zhì)量。

3.1 整合知識結(jié)構(gòu)，優(yōu)化課程體系

調(diào)整后的新專業(yè)所牽涉的知識結(jié)構(gòu)比以前廣泛的多，要求學(xué)生掌握的知識面也比以前更寬。從培養(yǎng)復(fù)合型人才考慮，在不增加學(xué)時(shí)數(shù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)對課程體系進(jìn)行優(yōu)化和整合。

教學(xué)內(nèi)容應(yīng)提高起點(diǎn)、后移重點(diǎn)，簡化大學(xué)物理熱學(xué)中已涉及的部分內(nèi)容，并略去繁瑣的公式推導(dǎo)。強(qiáng)調(diào)課程體系中理論與應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合和相互滲透，注意培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用的觀念。同時(shí)，適當(dāng)?shù)亟榻B新型制冷循環(huán)、新型節(jié)能材料的工質(zhì)熱物性等，本學(xué)科的最新研究成果及其應(yīng)用，以擴(kuò)大學(xué)生的知識面，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。另外，注意與其它課程之間的協(xié)調(diào)，上掛高等數(shù)學(xué)、理論和材料力學(xué)等基礎(chǔ)課程，下掛內(nèi)燃機(jī)原理、鍋爐原理、供熱工程、制冷工程等專業(yè)課程，保證其作為技術(shù)基礎(chǔ)課程能為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)、今后的工作和進(jìn)一步的研究奠定扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。

3.2 突出重點(diǎn)，精講多練

在課堂教學(xué)中，根據(jù)工程熱力學(xué)的特點(diǎn)和教學(xué)改革的要求，應(yīng)采用精講多練的教學(xué)方法。這是因?yàn)?，課程的內(nèi)容多而課時(shí)少，教學(xué)中也不可能做到面面俱到，而某些原理在后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中還會應(yīng)用，授課時(shí)應(yīng)有所側(cè)重，實(shí)行“精講”；課程有諸多應(yīng)用條件復(fù)雜的公式，只有通過多做練習(xí)，才能深入理解公式的物理意義、變換規(guī)律及具體應(yīng)用條件，做到融會貫通，靈活的應(yīng)用它們來分析解決工程實(shí)際問題。

3.3 正確應(yīng)用圖表，化抽象為形象

圖表具有直觀、形象、方便的特點(diǎn)，在工程熱力學(xué)中有其特殊的作用，應(yīng)用也是經(jīng)常性的。因?yàn)橛行崃^程或循環(huán)十分復(fù)雜，一般的分析計(jì)算根本不可能，只能憑借各類繪制的圖表進(jìn)行計(jì)算；借助圖表還可利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和模擬。所以，引導(dǎo)學(xué)生正確使用圖表是工程熱力學(xué)教學(xué)中應(yīng)該特別重視的。

在剛開始接觸簡單的P-V圖、T-S圖時(shí)，為了給理解水蒸氣和濕空氣的圖表奠定基礎(chǔ)，就應(yīng)提醒學(xué)生注意圖表的作用和細(xì)節(jié)，如怎樣在圖上區(qū)分吸熱、放熱，對內(nèi)、對外作功；怎樣在圖上表示熱過程的方向等等。在介紹水蒸氣的h-s圖和濕空氣的h-d圖時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)說明它們的構(gòu)圖原理，并通過各種等值線簇的繪制，講解各參數(shù)的變化規(guī)律。另外，為了讓學(xué)生掌握各種圖表的使用方法，還應(yīng)安排一定數(shù)量的、通過圖表進(jìn)行熱力計(jì)算的習(xí)題。

3.4 利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，促進(jìn)師生互動(dòng)

工程熱力學(xué)課程內(nèi)容含有許多抽象的工作原理圖、系統(tǒng)循環(huán)圖。常規(guī)的板書教學(xué)浪費(fèi)時(shí)間效果也不太理想。如果把這部分內(nèi)容制作成集聲、光、色、圖、文于一體的多媒體課件，既直觀形象，又新穎生動(dòng)。不但可加強(qiáng)授課的生動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可加大教學(xué)信息量，增加單位時(shí)間內(nèi)授課內(nèi)容的深度和廣度，有利于學(xué)生理解和記憶課程內(nèi)容。例如，我們可以用多媒體課件演示各種熱過程曲線的生成，還可以利用計(jì)算機(jī)繪制水蒸氣的各種圖線，免除查圖、查表的麻煩。

總之，在課堂上進(jìn)行形象直觀的教學(xué)，充分利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，發(fā)揮多媒體的作用，可以幫助教師有效地提高教學(xué)效果和教學(xué)效率，也可以改變學(xué)生死記硬背和被動(dòng)接受知識的學(xué)習(xí)方式。

3.5 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，理論聯(lián)系實(shí)際

工程熱力學(xué)有較強(qiáng)的工程應(yīng)用背景，在加強(qiáng)基礎(chǔ)理論教學(xué)時(shí)，還要注意緊密聯(lián)系工程實(shí)際，吸收當(dāng)今熱工科技的新成果，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有直觀性強(qiáng)的特點(diǎn)，可以很好地配合課堂教學(xué)。除了開設(shè)“空氣絕熱指數(shù)的測定”、“飽和蒸汽P-T曲線關(guān)系的測定”等驗(yàn)證性試驗(yàn)外，還開設(shè)了綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)，要求學(xué)生根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康?，自己設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，寫出詳細(xì)的試驗(yàn)，并選擇試驗(yàn)設(shè)備和用具，經(jīng)教師審查合格后，方可開始試驗(yàn)，最后還要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)誤差分析。通過試驗(yàn)，一方面加深了學(xué)生對熱力學(xué)基本原理的理解和認(rèn)識，另一方面也鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力和獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。

在課堂教學(xué)中，還應(yīng)注重理論聯(lián)系實(shí)際，把抽象的理論知識與生動(dòng)的工程實(shí)際問題相結(jié)合，用熱力學(xué)理論剖析自然現(xiàn)象，做到學(xué)以致用。一方面，可以采用案例教學(xué)法。例如，用相對濕度的概念來解釋為什么陰雨天晾衣服不易干，而晴天易干；用熱效率的概念來解釋為什么用電爐取暖比用電驅(qū)動(dòng)熱泵取暖浪費(fèi)等等。另一方面，結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容適時(shí)地向?qū)W生介紹學(xué)科的最新研究成果及其應(yīng)用。例如，在講解動(dòng)力循環(huán)時(shí)，可以選擇介紹目前內(nèi)燃機(jī)利用蘭金循環(huán)回收廢熱能量，提高整機(jī)效率的方法。實(shí)踐證明，把教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)際問題密切聯(lián)系的教學(xué)方法，可以加強(qiáng)課堂教學(xué)的前瞻性和趣味性，能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲，使其由“被動(dòng)接受學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)研究學(xué)習(xí)”，對提高教學(xué)效果大有幫助。

4 強(qiáng)化考試對教學(xué)的推動(dòng)作用

考試作為檢驗(yàn)學(xué)生對課程內(nèi)容掌握程度的標(biāo)尺，關(guān)系到教學(xué)質(zhì)量和效果。為了使考試成績能科學(xué)、客觀、公平地反映學(xué)生對工程熱力學(xué)知識的掌握和應(yīng)用能力，同時(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，可采用學(xué)生普遍認(rèn)可的綜合評定成績的方式，即平時(shí)成績占10%、考勤占10%、實(shí)驗(yàn)占10%、期末考試占70%。

為了有效避免學(xué)生死記硬背概念、定律和公式，教師應(yīng)綜合運(yùn)用選擇題、判斷改錯(cuò)題、計(jì)算題和綜合分析題編制試卷，靈活考察熱力學(xué)的基本原理及應(yīng)用。這是因?yàn)閷?shí)際問題往往非常復(fù)雜，需要學(xué)生靈活應(yīng)用多方面的理論知識才能做出正確解答。對于那些基礎(chǔ)知識不扎實(shí)的學(xué)生，只是簡單記住了書本上概念、定律和公式，面對各種似是而非的敘述也會舉棋不定，做出錯(cuò)誤判斷也不足為奇。

5 結(jié)束語

工程熱力學(xué)是一門充滿生機(jī)的經(jīng)典學(xué)科，大量的經(jīng)典內(nèi)容仍是現(xiàn)代學(xué)子為培養(yǎng)創(chuàng)新能力必須掌握的重要基礎(chǔ)。由于課程具有概念多且抽象、知識點(diǎn)多且相互交叉、公式多且應(yīng)用條件復(fù)雜的特點(diǎn)，教師要把這門課講得精彩很不容易。因此，如何有效的提高“工程熱力學(xué)”的教學(xué)質(zhì)量、解決學(xué)生難學(xué)、教師難講的問題，是值得長期研究的課題。

針對我校熱能與動(dòng)力工程專業(yè)課程體系的教學(xué)改革，并結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，通過以上的嘗試，有重點(diǎn)、有目的的講解，取得了一定的效果，希望能對提高本課程的教學(xué)質(zhì)量有所貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 沈維道,童鈞耕.工程熱力學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2007.

[2] 曾丹苓,敖越等.工程熱力學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2002.

[3] 何雅玲.工程熱力學(xué)精要分析及典型題精解[M].西安:西安交通大學(xué)出版社,2000.

[4] 何宏舟,鄒崢等.提高“工程熱力學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量的方法研究[J].集美大學(xué)學(xué)報(bào),2002(3):3.

篇4

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)節(jié)能原理；課程改革；教學(xué)實(shí)踐；石化特色

作者簡介：馬利敏（1978-），女，遼寧西豐人，中國石油大學(xué)（北京）機(jī)械與儲運(yùn)工程學(xué)院，講師；姬忠禮（1963-），男，山東汶上人，中國石油大學(xué)（北京）機(jī)械與儲運(yùn)工程學(xué)院，教授。（北京 102249）

基金項(xiàng)目：本文系“2010年中國石油大學(xué)（北京）校級重點(diǎn)教學(xué)改革項(xiàng)目”及“2012年中國石油大學(xué)（北京）青年教師專項(xiàng)培養(yǎng)基金”（項(xiàng)目編號：KYJJ20120415）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）35-0106-02

一、系統(tǒng)節(jié)能原理課程改革的背景

在強(qiáng)調(diào)節(jié)能、注重環(huán)保的今天，使從事與能源開發(fā)、利用與轉(zhuǎn)化緊密相關(guān)工作的學(xué)生掌握系統(tǒng)節(jié)能原理的精髓并能夠?qū)W以致用有著非常重要的社會意義。系統(tǒng)節(jié)能原理是中國石油大學(xué)（以下簡稱“我?！保┠茉磁c動(dòng)力工程專業(yè)一門重要專業(yè)課，32學(xué)時(shí)。其基礎(chǔ)理論部分，以工程熱力學(xué)基本定律為基礎(chǔ)。工程熱力學(xué)重點(diǎn)講授熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律的熵分析法，引入分析法。在本課程中，上述內(nèi)容仍是重點(diǎn)，需重復(fù)介紹?；A(chǔ)理論是晦澀與枯燥的，如只是重復(fù)介紹，不易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，難以獲得滿意的教學(xué)效果。因此，研究如何組織教學(xué)工作，使本課程與工程熱力學(xué)做好銜接，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，幫助其加深對基礎(chǔ)理論的理解，提高解決實(shí)際問題的能力，是十分必要的。同時(shí)，本課程還缺乏適合的教材，需要編寫課程講義。目前，缺乏能夠同時(shí)將經(jīng)典及新興能量分析法進(jìn)行全面介紹的教材，而在能量分析法的應(yīng)用部分，也需要結(jié)合我校行業(yè)特點(diǎn)、畢業(yè)生就業(yè)去向，針對石油石化領(lǐng)域工程應(yīng)用背景設(shè)置教學(xué)案例。我校于2010年批準(zhǔn)了該課程的教學(xué)改革計(jì)劃，經(jīng)過近幾年的努力，該教改計(jì)劃已經(jīng)初步完成。

二、課程教學(xué)內(nèi)容體系建設(shè)

教學(xué)內(nèi)容改革是教學(xué)改革最核心、最基本的問題。教學(xué)內(nèi)容主要由熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律熵分析法和分析、新的能量系統(tǒng)分析評價(jià)方法介紹組成。其中，根據(jù)教學(xué)目的與任務(wù)有效組織教學(xué)內(nèi)容，要與基礎(chǔ)課程工程熱力學(xué)第一定律、第二定律知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合，既避免教學(xué)內(nèi)容的簡單重復(fù)，又要使學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)對第一定律、第二定律有更為深刻的認(rèn)知，并使學(xué)生能夠利用兩個(gè)熱力學(xué)基本定律熟練進(jìn)行能量系統(tǒng)分析與評價(jià)、以及高效學(xué)習(xí)和應(yīng)用新的分析、評價(jià)與優(yōu)化方法。

1.熱力學(xué)第一定律

熱力學(xué)第一定律是工程熱力學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)，主要講授閉口系統(tǒng)與穩(wěn)流開口系的熱力學(xué)第一定律能量方程式的表達(dá)式及應(yīng)用。在本課程中，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)熱力學(xué)第一定律的一般表達(dá)式即：“進(jìn)入系統(tǒng)的能量-離開系統(tǒng)的能量=系統(tǒng)總儲存能的變化”的正確靈活應(yīng)用，重點(diǎn)介紹如何分析、列出非穩(wěn)態(tài)充、放氣熱力過程的能量方程式，幫助學(xué)生進(jìn)一步增強(qiáng)利用第一定律進(jìn)行能量分析的能力。同時(shí)，通過對節(jié)流、自由膨脹、混合、換熱、可逆定溫放熱壓縮等熱力過程分析來幫助同學(xué)們對第一定律的局限性有更為深入的理解。

2.熱力學(xué)第二定律熵分析法

熱力學(xué)第二定律是工程熱力學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)與難點(diǎn)，主要講授熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，具體包括：卡諾循環(huán)+卡諾定理、克勞修斯積分不等式、閉口系及開口系統(tǒng)熵方程、孤立系統(tǒng)熵增原理。在本課程中，考慮到判斷一個(gè)熱力循環(huán)是否可行、可逆的數(shù)學(xué)判據(jù)容易理解而且是熱力過程的特例，故重點(diǎn)講述閉口系及開口系熵方程、孤立系統(tǒng)熵增原理。

在該部分從以下四個(gè)方面進(jìn)行介紹：對于狀態(tài)參數(shù)熵的辨析：辨析熵是狀態(tài)參數(shù)與過程無關(guān)，強(qiáng)調(diào)判斷一個(gè)熱力過程能否進(jìn)行、可逆的參量不是過程熵變而是過程熵產(chǎn)，引出后面由熵方程及孤立系統(tǒng)熵增原理計(jì)算過程熵產(chǎn)的知識點(diǎn)；重點(diǎn)講授熵方程的一般表達(dá)式，即：“進(jìn)入系統(tǒng)的熵-離開系統(tǒng)的熵+過程熵產(chǎn)=系統(tǒng)熵變化”，通過典型例題幫助同學(xué)能夠利用熵方程列出閉口及開口系熵方程，并求取過程熵產(chǎn)；重點(diǎn)解析孤立系統(tǒng)熵增原理的實(shí)質(zhì)及解題特點(diǎn)，并通過典型例題幫助學(xué)生認(rèn)識到孤立系統(tǒng)熵增原理與熵方程的一致性：孤立系統(tǒng)熵增即熵方程中的熵產(chǎn)；作功能力損失方面除了介紹計(jì)算公式、通過計(jì)算熱力過程熵產(chǎn)及作功能力損失，還著重結(jié)合對節(jié)流、自由膨脹、混合、換熱、可逆定溫放熱壓縮等具體熱力過程分析讓學(xué)生體會第一定律與第二定律之間的聯(lián)系及第二定律的獨(dú)有貢獻(xiàn)。

3.熱力學(xué)第二定律分析法

由于學(xué)時(shí)有限并且概念抽象難以理解，分析法在工程熱力學(xué)中屬于選講內(nèi)容，即便講授，也多是簡要介紹。本課程中，分析法是授課重點(diǎn)，從以下四個(gè)方面進(jìn)行講授：第一，概念及計(jì)算公式，包括機(jī)械、熱量（冷量）、內(nèi)能、焓和化學(xué)。第二，重點(diǎn)講授方程的一般表達(dá)式“進(jìn)入系統(tǒng)的-離開系統(tǒng)的-過程損=系統(tǒng)變化”，通過典型例題幫助同學(xué)能夠利用方程列出閉口及開口系方程，并求取過程損。同時(shí)，在分析典型例題時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生同時(shí)用熵分析法來計(jì)算過程的作功能力損失，讓學(xué)生自覺地認(rèn)識到分析法中所得到的損失即熵分析法中計(jì)算的作功能力損失、體會兩種分析法的一致性及分析法的優(yōu)勢。第三，效率、損系數(shù)的概念及公式，以及在典型熱力設(shè)備、過程及熱力循環(huán)中的計(jì)算。第四，針對本學(xué)科領(lǐng)域典型的火力發(fā)電裝置、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置和低溫制冷裝置、LNG液化裝置、天然氣凈化裝置、油田聯(lián)合站等，設(shè)置工程背景很強(qiáng)的案例，教師與同學(xué)們一起分析循環(huán)裝置及各組成設(shè)備的效率、損失及損系數(shù)等，讓同學(xué)們認(rèn)識到分析法在進(jìn)行系統(tǒng)能量分析時(shí)的重要性及提高利用該方法解決實(shí)際工程問題的能力。

4.新發(fā)展起來的能量系統(tǒng)分析與優(yōu)化方法

介紹能級分析法、經(jīng)濟(jì)學(xué)、夾點(diǎn)技術(shù)、全生命周期分析法、能值理論等新發(fā)展起來的能量系統(tǒng)分析與優(yōu)化方法的基本理論及應(yīng)用，鼓勵(lì)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)獲取更多知識。這部分內(nèi)容與留給學(xué)生的學(xué)習(xí)報(bào)告緊密相關(guān)，將在下文介紹。

目前還沒有適合于本專業(yè)本科教學(xué)的系統(tǒng)節(jié)能方面的教材，本課程教學(xué)內(nèi)容主要參考自沈維道等[1]主編《工程熱力學(xué)》、朱明善等[2]編著《工程熱力學(xué)》、傅秦生[3]編著《能量系統(tǒng)的熱力學(xué)分析方法》和馮霄[4]編著《化工節(jié)能原理與技術(shù)》、何雅玲[5]主編《工程熱力學(xué)精要分析典型題解》等教材及專著，結(jié)合教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年來收集整理的工程案例編寫成講義供教師及學(xué)生使用。

三、教學(xué)方式改革

教學(xué)中的主體是學(xué)生，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高其學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果是教學(xué)方式改革的目的。學(xué)生們對于國際上最新的、與未來工作緊密相關(guān)及實(shí)用性強(qiáng)的知識以及確實(shí)能提高自身素質(zhì)與能力的教學(xué)環(huán)節(jié)更感興趣。

1.采用多媒體與板書有機(jī)結(jié)合的教學(xué)模式

充分利用多媒體教學(xué)信息量大，圖像、視頻生動(dòng)形象的特點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合傳統(tǒng)板書講解復(fù)雜推導(dǎo)更容易被學(xué)生掌握的優(yōu)點(diǎn)以提升教學(xué)效果。這種授課方式既可以增大授課信息量、有效吸引學(xué)生注意力，同時(shí)又能使學(xué)生通過與老師一起板書推導(dǎo)對所學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)有更為深刻的認(rèn)知。

2.提高課堂教學(xué)吸引力

通過針對每一個(gè)重要概念及知識點(diǎn)設(shè)計(jì)的系列典型例題、思考題吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)其積極參與到教學(xué)中來。而且教學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年的教學(xué)和科研積累，收集并提煉出與石化工程緊密關(guān)聯(lián)的工程案例，通過案例的討論和分析，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的興趣，提升課堂教學(xué)的互動(dòng)效果，增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用理論知識分析并解決工程實(shí)際問題的能力。

3.布置作業(yè)形式靈活多樣

對于重要的基本概念，以讀書筆記的作業(yè)形式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。本課程涉及眾多抽象概念和公式，追溯熱量、溫度、熵、熱力學(xué)第二定律、等重要基本概念的由來、發(fā)展歷程，可使學(xué)生在搜集資料的過程中對這些概念有一個(gè)直接的感性認(rèn)知，同時(shí)也有助于學(xué)生認(rèn)識到這些知識在本學(xué)科發(fā)展中的重要作用。

要求學(xué)生組成2～3人的學(xué)習(xí)小組，除常規(guī)課下作業(yè)外，課上作業(yè)以小組為單位完成。課上作業(yè)為教師針對每次課的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容設(shè)計(jì)的多為填空、選擇和問答形式的練習(xí)題，課前打印好分發(fā)給每個(gè)學(xué)習(xí)小組。在講課過程中，留出適合時(shí)間讓學(xué)生及時(shí)完成。教學(xué)實(shí)踐表明課上作業(yè)非常利于學(xué)生把握住和消化吸收重難點(diǎn)知識，且能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

四、課程考核方式的教學(xué)改革

本課程考試采用閉卷+學(xué)習(xí)報(bào)告的形式。在閉卷考試中，只有一種類型題，即計(jì)算題。本課程一個(gè)重要教學(xué)目的就是使學(xué)生能夠熟練、正確應(yīng)用第一、第二定律尤其是分析法分析實(shí)際裝置的用能情況，所以考查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果應(yīng)用型計(jì)算題是較為合適的。

學(xué)習(xí)報(bào)告要求每個(gè)學(xué)習(xí)小組（2～3人組成）圍繞與本學(xué)科緊密相關(guān)的實(shí)際裝置進(jìn)行國內(nèi)外能量分析與優(yōu)化方面的調(diào)研，提交1份不少于4000字、有5篇以上參考文獻(xiàn)的學(xué)習(xí)報(bào)告，并根據(jù)報(bào)告內(nèi)容制作ppt，每小組選派1名學(xué)生進(jìn)行報(bào)告，匯報(bào)10分鐘，討論5分鐘。報(bào)告題目憑學(xué)生興趣自選。學(xué)習(xí)報(bào)告這種考核形式不僅促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)，開闊視野，加深認(rèn)知，而且可以鍛煉和提高學(xué)生多方面的能力。學(xué)生們自選的題目有：超臨界及超超臨界蒸汽動(dòng)力裝置；燃?xì)廨啓C(jī)裝置；燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)裝置；冷熱電三聯(lián)供裝置；地源熱泵裝置；低溫磁制冷裝置；煤制油裝置；燃料電池；低溫地?zé)岚l(fā)電裝置；天然氣壓氣站燃?xì)廨啓C(jī)余熱利用；天然氣凈化裝置；油田聯(lián)合站；LNG接收站冷能利用等等。

近4年的教學(xué)實(shí)踐也表明學(xué)生們非常接受和歡迎這種考核形式，并且每一年都會有讓教師感到驚喜的學(xué)習(xí)報(bào)告，這也說明要想學(xué)生切實(shí)提高學(xué)習(xí)能力、扎實(shí)掌握專業(yè)知識確實(shí)也需要教師有意識地去創(chuàng)造機(jī)會及科學(xué)引導(dǎo)。

五、教學(xué)效果

經(jīng)過近4年的教學(xué)實(shí)踐，團(tuán)隊(duì)通過對歷年學(xué)生評教、學(xué)生考試成績分析以及學(xué)生在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)及成為本校研究生后所選與系統(tǒng)節(jié)能原理相關(guān)方向課題的表現(xiàn)等進(jìn)行了調(diào)研，證明該課程改革是卓有成效的。學(xué)生對工程熱力學(xué)及系統(tǒng)節(jié)能知識的接受能力增強(qiáng)，學(xué)習(xí)興趣明顯提高。靈活適宜的授課方式、作業(yè)形式以及考試方式受到學(xué)生的普遍歡迎。總之，通過課程建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)揮了主體作用，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的綜合能力，教學(xué)效果良好，達(dá)到了既定教學(xué)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 傅秦生. 能量系統(tǒng)的熱力學(xué)分析方法[M]. 西安：西安交通大學(xué)出版社，2005.

篇5

從熱力學(xué)的觀點(diǎn)就有序無序而論,可以把物質(zhì)體系分為兩類:一類不需要和外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換,即在孤立的條件下和在平衡的條件下得以維持其結(jié)構(gòu)。另一類體系只有通過和外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換,在非平衡條件下才得以維持并呈現(xiàn)出宏觀范圍的時(shí)空有序。經(jīng)典熱力學(xué)只能對第一類體系做出解釋和預(yù)言,因此必須從封閉體系推廣到敞開體系。熱力學(xué)的這種推廣,形成了一門新的學(xué)科――不可逆過程熱力學(xué)。對非平衡態(tài)和不可逆過程作定量的描述,就是不可逆過程熱力學(xué)(或非平衡態(tài)熱力學(xué))的內(nèi)容和任務(wù)。不可逆過程熱力學(xué)雖然在理論系統(tǒng)上還不夠完善和成熟,但有廣闊的前景,已經(jīng)在一些領(lǐng)域中得到了應(yīng)用,如擴(kuò)散、熱傳導(dǎo)、熱電效應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)和電極過程等,特別是生物體系的應(yīng)用更為廣闊。

本書是一本優(yōu)秀的、能夠代表日新月異的不可逆過程熱力學(xué)發(fā)展水平的專著,收集了本領(lǐng)域各版本相關(guān)時(shí)段的上百篇的有代表性的學(xué)科成果。與其書名中的“廣延”一詞對應(yīng),本書在內(nèi)容上更加強(qiáng)調(diào)對“非平衡態(tài)”的開拓性的描述,即相比與經(jīng)典熱力學(xué)更加豐富的自變量,例如熱通量,熵通量等。從1988年第一版問世以來,廣受好評,已成為學(xué)科公認(rèn)的經(jīng)典教材之一。本書為第四版,新增了從上一版(2001年)至今的新材料、新應(yīng)用及新的理論發(fā)展的相關(guān)內(nèi)容,并對以前的一些內(nèi)容,如公式的物理意義、邊界條件的表述等做了重排使之更為規(guī)范易懂。

本書的內(nèi)容共分三大部分。第一部分一般性理論,包括第1-3章:1.經(jīng)典的、理性的、漢密爾頓體系的非平衡態(tài)熱力學(xué);2.廣延不可逆熱力學(xué):演化方程;3.廣延不可逆熱力學(xué):態(tài)的非平衡方程。第二部分微觀基礎(chǔ)理論,包括第4-8章:4.氣體動(dòng)力學(xué)理論;5.波動(dòng)理論;6.信息理論;7.線性響應(yīng)理論;8.計(jì)算機(jī)模擬。第三部分精選應(yīng)用,包括第9-18章:9.剛性導(dǎo)體中的雙曲型熱傳導(dǎo);10.微,納系統(tǒng)中的熱傳導(dǎo);11.流體中的波:聲波、超聲波和激波;12.廣義流體力學(xué);13.非典型擴(kuò)散、熱擴(kuò)散和懸浮液;14.電氣系統(tǒng)和微型器件模型的建立;15.從熱彈性固體到流變材料;16.剪切流動(dòng)下的聚合物溶液熱力學(xué);17.具有相對論性質(zhì)的表述;18.粘性宇宙模型和宇宙論的觀點(diǎn)。

作者David Jou是公立巴塞羅那自治大學(xué)物理系教授,也是加泰羅尼亞研究所科學(xué)與技術(shù)部門的成員之一。

本書內(nèi)容豐富,適合物理、化學(xué)、工程學(xué)、生物學(xué)及材料學(xué)等學(xué)科師生及研究人員參考。

篇6

Abstract： Teaching plans for all students should be made according to their differences in learning ability and learning foundation， especially in learning objective in the process of stratified teaching. Stereoscopic teaching patterns can largely stimulate students' learning interests and train their abilities in independent thinking， analyzing problems and solving problems. Based on the teaching practice of the author， this paper proposes the stratified stereoscopic teaching method for engineering thermodynamics. This method can reveal the internal relationship among the scattered knowledge points， weave stratified knowledge network and link theory with practice， which can stimulate students' learning interest. All the students can be divided into three classes： basic type， extended type and high type， who can be taught in accordance of their aptitude. To mobilize and inspire different types of students' interest will make the classroom atmosphere active and improve the overall learning effect. And good effects that all the students got greater than 70 and 89.5% of all the students greater than 80 have been obtained in the teaching practice of this method.

關(guān)鍵詞： 分層次；立體化；工程熱力學(xué)

Key words： stratified；stereoscopic；engineering thermodynamics

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）04-0154-03

0 引言

《工程熱力學(xué)》是眾多專業(yè)重要的基礎(chǔ)理論課，尤其對熱能動(dòng)力工程、能源工程、建筑環(huán)境、車輛工程及機(jī)械制造等類專業(yè)的學(xué)生而言，掌握這門課程的基本理論，對今后從事科學(xué)研究、工程應(yīng)用及管理工作都非常重要[1-2]。不得不承認(rèn)，每個(gè)班上都有一批學(xué)生對這門課都非常感興趣，在這門課上也非常用功，學(xué)習(xí)效果也不錯(cuò)，但還有一少部分學(xué)生對該課程不是太感興趣，課堂上無精打采，甚至?xí)险n玩手機(jī)，心不在焉，學(xué)習(xí)效果當(dāng)然會很差。如何改變這種現(xiàn)狀是實(shí)現(xiàn)《工程熱力學(xué)》教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。美國心理學(xué)家布魯姆在掌握學(xué)習(xí)理論中指出，“許多學(xué)生在學(xué)習(xí)中未能取得優(yōu)異成績，主要問題不是學(xué)生智慧、能力欠缺，而是由于未得到適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)條件和合理的幫助造成的”。的確，在網(wǎng)絡(luò)游戲盛行的今天，確實(shí)有一部分大學(xué)生因?yàn)槌撩跃W(wǎng)絡(luò)游戲無法自拔而最終不得不輟學(xué)。“如果提供適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)條件，大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)速度、進(jìn)一步學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)等多方面就會變得十分相似”?！胺謱哟巍苯虒W(xué)就是要最大限度地為不同層次的學(xué)生提供這種“學(xué)習(xí)條件”和“必要的全新的學(xué)習(xí)機(jī)會”。分層次教學(xué)近年來被越來越多的學(xué)校采用，它面向全體學(xué)生，承認(rèn)學(xué)生差異，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的不同和學(xué)習(xí)能力的差異，更重要的是學(xué)習(xí)目標(biāo)的不同，制定不同的教學(xué)計(jì)劃，實(shí)施不同層次的教學(xué)。而立體式教學(xué)模式在很大程度上能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其獨(dú)立思考問題、分析問題與解決問題的能力。因此，本文根據(jù)自己的教學(xué)實(shí)踐提出了針對《工程熱力學(xué)》的分層次立體式教學(xué)方法，該教學(xué)方法通過立體地編織知識網(wǎng)絡(luò)，闡釋零星知識點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系，并將課本理論聯(lián)系到實(shí)際中去來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)將聽課對象人為的劃分為三類，即：基礎(chǔ)型、擴(kuò)展型和拔高型，分別針對三類學(xué)生因材施教，并充分利用三類學(xué)生各自的愛好和興趣來活躍課堂氣氛，激發(fā)各類學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，以全面提高整體學(xué)習(xí)效果。

1 分層次教學(xué)

“分層次”教學(xué)思想，源于孔子提出的“因材施教”。分層次教學(xué)是近年來被越來越多的學(xué)校采用的一種教學(xué)模式，它是面向全體學(xué)生，承認(rèn)學(xué)生差異，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的不同和學(xué)習(xí)能力的差異，更重要的是學(xué)習(xí)目標(biāo)的不同，制定不同的教學(xué)計(jì)劃，實(shí)施不同層次的教學(xué)，進(jìn)行不同層次的評價(jià)。許澤明等[3]對計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的分層次教學(xué)進(jìn)行了研究，針對班內(nèi)差異著重對教學(xué)目標(biāo)、課堂教學(xué)和作業(yè)輔導(dǎo)三方面的分層次教學(xué)進(jìn)行了論述。楊晶[4]對分層次教學(xué)模式在“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，提出將學(xué)生分成不同的層次進(jìn)行教學(xué)，把教學(xué)內(nèi)容按照不同的層次進(jìn)行教學(xué)以及把教學(xué)知識模塊按照不同的層次進(jìn)行教學(xué)的分層次教學(xué)策略。分層次教學(xué)[5]是以班級為單位，以課堂為主陣地，以大綱、教材和學(xué)生學(xué)習(xí)能力差異的情況制定的分層教學(xué)目標(biāo)為中心，以班級教學(xué)、分組教學(xué)和個(gè)別輔導(dǎo)的有機(jī)結(jié)合為基本形式，對每個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)的教學(xué)模式。張培紅等[6]對流體力學(xué)課程分層次教學(xué)模式研究，探討了流體力學(xué)分層次教學(xué)模式改革中學(xué)生主體層次、教學(xué)大綱的層次化、課堂訓(xùn)練和作業(yè)布置的層次化、實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的層次化以及考核方法和手段的改革，并分析了保障層次化教學(xué)改革的其他關(guān)鍵措施。而賈銀江等[7]針對計(jì)算機(jī)等專業(yè)提出了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的分層次教學(xué)?？傊?，分層次教學(xué)在公共基礎(chǔ)課教學(xué)和專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中具有重要的理論和實(shí)踐意義。

為什么要進(jìn)行分層次教學(xué)？現(xiàn)代教育學(xué)與心理學(xué)的研究成果表明，教學(xué)是教師與學(xué)生以課堂為主渠道的交往過程，是教師的教與學(xué)生的學(xué)的統(tǒng)一活動(dòng)。教學(xué)是教與學(xué)的統(tǒng)一，教學(xué)既是科學(xué)，又是藝術(shù)。具體地說有兩點(diǎn)：

第一，教師的教應(yīng)該適應(yīng)學(xué)生的學(xué)。教師要以教的差異性主動(dòng)適應(yīng)學(xué)生學(xué)的差異性；學(xué)生之間的差別可以表現(xiàn)為層次上的差異，教也應(yīng)該分層次。

第二，學(xué)生之間的差異一方面對教學(xué)帶來困難，另一方面也是一種可供開發(fā)利用的資源。學(xué)生的主體性不僅表現(xiàn)為他是“學(xué)”的主體，而且在某種程度上他還可以成為“教”的主體。

分層教學(xué)的策略就是面向全體學(xué)生和學(xué)生的每個(gè)方面，承認(rèn)差異，適應(yīng)差異，利用差異，因材施教，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。因此，在《工程熱力學(xué)》教學(xué)中進(jìn)行全方位、多層面的分層次教學(xué)，是提高教與學(xué)的效果、搭建學(xué)生各自學(xué)習(xí)的最佳階梯，使每個(gè)學(xué)生都能找到適合自己的培養(yǎng)方式，同時(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)可能性中的易變因素，使教學(xué)要求與各級學(xué)生的可能性相互適應(yīng)，它能使不同層次的學(xué)生在學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)成績及思維能力等方面都有不同程度提高，使不同層次的學(xué)生在自己的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)獲得發(fā)展。

2 立體式教學(xué)

立體式教學(xué)模式[8]在很大程度上能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其獨(dú)立思考問題、分析問題與解決問題的能力。在《工程熱力學(xué)》課程中采用立體式教學(xué)模式，立體化夯實(shí)課程基礎(chǔ)、立體化搭建知識框架、立體化設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)實(shí)踐與教學(xué)效果校驗(yàn)，使教與學(xué)皆受益匪淺。對學(xué)生的情況和所講授課程的內(nèi)容設(shè)計(jì)出立體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，交叉運(yùn)用多種教學(xué)手段和輔助設(shè)備，使學(xué)生有目的、自覺地完成問題的發(fā)現(xiàn)和解決，并通過教學(xué)反饋及時(shí)完善等措施，可以立體化地夯實(shí)教學(xué)基礎(chǔ)，立體化地搭建知識框架，立體化地設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)。顧鍵萍[9]對高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)分層式立體化教學(xué)模式進(jìn)行了有益探討。王春曉[10]等以本科生教學(xué)為視角進(jìn)行了立體式課堂教學(xué)的研究，提出立體式課堂教學(xué)的核心之處在于突破對本科生進(jìn)行單純的專業(yè)知識灌輸，轉(zhuǎn)而構(gòu)造課堂教學(xué)內(nèi)容的立體性，即以專業(yè)知識教育為核心，以思想政治教育為主線，以就業(yè)創(chuàng)業(yè)教育為精髓，以專業(yè)相關(guān)知識為輔助?！豆こ虩崃W(xué)》這門專業(yè)基礎(chǔ)課也可以充分利用立體化教學(xué)方法，立體化夯實(shí)基礎(chǔ)，立體化搭建專業(yè)知識框架，這樣必然會促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。

3 分層次立體化教學(xué)的實(shí)施

筆者在《工程熱力學(xué)》的教學(xué)中根據(jù)學(xué)生自己學(xué)習(xí)目標(biāo)的不同，將學(xué)生分為了三類：基礎(chǔ)型、擴(kuò)展型和拔高型。基礎(chǔ)型主要包括相關(guān)基礎(chǔ)較差，平常還經(jīng)常掛課，老師必須經(jīng)常督促才會學(xué)習(xí)的少數(shù)學(xué)生。基礎(chǔ)型學(xué)生一般都有累記的掛課學(xué)分，很多可能達(dá)到兩位，甚至面臨留級的尷尬局面。因此，利用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，使基礎(chǔ)型學(xué)生達(dá)到《工程熱力學(xué)》的教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)能使其對今后的大學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生自信和興趣，是本文教學(xué)方法的重要目標(biāo)。拔高型主要包括相關(guān)基礎(chǔ)很好，立志保研，出國繼續(xù)深造或?qū)⑦M(jìn)入大型企業(yè)或研究所工作，學(xué)習(xí)成績目前保持在專業(yè)較前的學(xué)生。這部分學(xué)生，學(xué)習(xí)很用功，并在課余時(shí)間他們甚至喜歡到實(shí)驗(yàn)室去做點(diǎn)力所能及的科研工作。如何引導(dǎo)學(xué)部分學(xué)生，掌握一定的書本之外又與《工程熱力學(xué)》密切相關(guān)的知識是分層次立體化教學(xué)的重要目標(biāo)。擴(kuò)展型學(xué)生介于基礎(chǔ)型和拔高型之間，也可以與其他兩種類型進(jìn)行轉(zhuǎn)化，只要適當(dāng)引導(dǎo)，他們一般都能達(dá)到較好的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

進(jìn)行分層次教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是如何對三類學(xué)生進(jìn)行劃分，主要有兩種方法。①向輔導(dǎo)員和班長及學(xué)委調(diào)查，將經(jīng)常掛課而又學(xué)習(xí)懶散的劃為基礎(chǔ)型，將成績排名較好的劃為拔高型，其他的為擴(kuò)展型。②通過上課提問進(jìn)行劃分，根據(jù)提問調(diào)查結(jié)果最終確認(rèn)劃分情況。作者本人在《工程熱力學(xué)》的教學(xué)中，每次課經(jīng)常利用15分鐘左右時(shí)間，邊回顧知識邊提問10個(gè)小問題，這樣很快就能找到基礎(chǔ)型學(xué)生，這些學(xué)生也是教學(xué)關(guān)注的重點(diǎn)。基礎(chǔ)型學(xué)生是最需要幫助的，讓他們在這門課上取得較好成績，產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，對其將來發(fā)展具有至關(guān)重要的引導(dǎo)作用。基礎(chǔ)型學(xué)生主要督促其掌握基本原理及其內(nèi)在聯(lián)系，對于拔高型學(xué)生可以引導(dǎo)他們在科研中進(jìn)一步認(rèn)識深化所學(xué)基礎(chǔ)知識，對于擴(kuò)展型學(xué)生，可以引導(dǎo)他們適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)展書本知識。

《工程熱力學(xué)》是熱工等專業(yè)的基礎(chǔ)課，是學(xué)習(xí)傳熱學(xué)及電廠相關(guān)專業(yè)課的基礎(chǔ)，《工程熱力學(xué)》與熱工相關(guān)科目可以構(gòu)成一張立體化的網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)《工程熱力學(xué)》自身知識脈絡(luò)也是一張立體化網(wǎng)絡(luò)?；A(chǔ)型學(xué)生主要掌握《工程熱力學(xué)》內(nèi)部知識的主要脈絡(luò)即可，這樣既能適應(yīng)他們的接收能力，又能培養(yǎng)其一定解決問題的能力，擴(kuò)展型學(xué)生需掌握《工程熱力學(xué)》絕大分知識網(wǎng)絡(luò)，而拔高型學(xué)生，不但要掌握基礎(chǔ)知識網(wǎng)絡(luò)，還要了解整個(gè)專業(yè)知識網(wǎng)絡(luò)，以加深其對《工程熱力學(xué)》基礎(chǔ)地位的認(rèn)識。當(dāng)然以上劃分是基本目標(biāo)，學(xué)生可以在掌握以上知識基礎(chǔ)上，可以根據(jù)自己的興趣進(jìn)一步擴(kuò)大知識面。

圖1是一張基礎(chǔ)知識立體網(wǎng)絡(luò)圖，本文就以此為例對分層次立體化教學(xué)進(jìn)行分析。

熱力系兩大重點(diǎn)：分類和狀態(tài)。狀態(tài)包括平衡、準(zhǔn)靜、可逆及狀態(tài)參數(shù)等重要知識點(diǎn)。同時(shí)要講清楚，平衡條件，為什么引入準(zhǔn)靜，可逆，準(zhǔn)靜條件下，膨脹功表達(dá)式，可逆條件下熱量表達(dá)式，狀態(tài)參數(shù)的特征，這些是基礎(chǔ)型學(xué)生必須掌握的。進(jìn)一步結(jié)合狀態(tài)參數(shù)的特征，引出疑問，δq=Tds，為什么只能適用于可逆過程？此問題將狀態(tài)參數(shù)特征與熱力學(xué)第二定律中的克勞修斯不等聯(lián)系起來。是拔高型學(xué)生必須掌握的。熱力學(xué)分類中，四個(gè)系統(tǒng)的特征及為什么引入這些系系統(tǒng)，及其內(nèi)在聯(lián)系是什么？閉口系與開口系為熱一律提供了研究對象，分別對應(yīng)兩類方程（穩(wěn)態(tài)），這兩類方程又是等價(jià)的（難點(diǎn)），等價(jià)性能推導(dǎo)出技術(shù)功表達(dá)式。開口系方程用于描述噴管內(nèi)流動(dòng)現(xiàn)象，可以輕松地把噴管的基礎(chǔ)知識引出。孤立系為熱二律提供了研究對象，對應(yīng)著熵增原理，熵增原理又可以用一個(gè)特殊的系統(tǒng)進(jìn)行證明（難點(diǎn)），這又是熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容，僅拔高學(xué)生掌握。簡單可壓縮系統(tǒng)，與狀態(tài)公理聯(lián)系起來，可以解釋簡單可壓縮系統(tǒng)為什么有兩個(gè)獨(dú)立參數(shù)。綜合開口系、閉口系，可逆過程，可以得到熱力學(xué)一般關(guān)系式，結(jié)合理想氣體的特征，可以得到理想氣體焓和熵的微分表達(dá)式等，這又可以為p-v圖或T-s圖作圖提供理論指導(dǎo)等，又可用于循環(huán)中熱效率分析。通過以上一個(gè)小小立體圖，就可以關(guān)聯(lián)《工程熱力學(xué)》非混合氣體的絕大分部知識點(diǎn)，可以極大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)可以根據(jù)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)層次提出不同的學(xué)習(xí)要求。

在《工程熱力學(xué)》的立體化分層次教學(xué)過程中，作者還將全班57個(gè)學(xué)生劃分為五組，每組中不同層次學(xué)生互相搭配，通過組內(nèi)討論形式，每組確定一個(gè)與工程熱力學(xué)相關(guān)的研究或調(diào)研性課題，經(jīng)過一個(gè)月時(shí)間充分準(zhǔn)備后五個(gè)組分別進(jìn)行答辯互評。被確定的課題包括：家用汽車渦輪增壓的原理及實(shí)現(xiàn)方法，太陽能利用中熱力學(xué)問題，相變儲能問題，導(dǎo)熱微分方程的推導(dǎo)，噴管內(nèi)流動(dòng)方程的推導(dǎo)等。同學(xué)們選題及ppt制作都非常認(rèn)真，通過互相講述和評論，同學(xué)們開闊了視野，增加了學(xué)習(xí)興趣，取得了良好效果。

經(jīng)過一學(xué)期的分層次立體化教學(xué)實(shí)踐，兩個(gè)實(shí)踐班的成績（見表1）基本讓人滿意。

兩個(gè)班學(xué)生總共57人，80分以上達(dá)到51人，優(yōu)良達(dá)到89.5%，并且沒有70分以下的學(xué)生。這也是作者《工程熱力學(xué)》教學(xué)成績最好的一次，這次教學(xué)實(shí)踐成績與往年明顯的不同是沒有學(xué)生掛課，并沒有成績低于70分的學(xué)生，這說明所有學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性都已經(jīng)調(diào)動(dòng)起來，所有學(xué)生都在學(xué)習(xí)。這也真正達(dá)到了分層次立體化教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)。

4 結(jié)論

目前網(wǎng)絡(luò)游戲盛行，大學(xué)生沉迷游戲不得不輟學(xué)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，造成人才浪費(fèi)和不良社會影響，即使正常學(xué)習(xí)的學(xué)生也有自己不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)和追求。面向全體學(xué)生，承認(rèn)學(xué)生差異，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的不同和學(xué)習(xí)能力的差異，更重要的是學(xué)習(xí)目標(biāo)的不同，制定不同的教學(xué)計(jì)劃，實(shí)施不同層次的教學(xué)，通過有效的手段最大程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其獨(dú)立思考問題、分析問題與解決問題的能力，對于各類學(xué)生都具有重要意義。

本文根據(jù)自己的教學(xué)實(shí)踐提出了針對《工程熱力學(xué)》的分層次立體式教學(xué)方法，該教學(xué)方法通過立體地編織知識網(wǎng)絡(luò)，闡釋零星知識點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系，并將課本理論聯(lián)系到實(shí)際中去來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)將聽課對象人為的劃分為三類，即：基礎(chǔ)型、擴(kuò)展型和拔高型，分別針對三類學(xué)生因材施教，并充分利用三類學(xué)生各自的愛好和興趣來活躍課堂氣氛，激發(fā)各類學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，以全面提高整體學(xué)習(xí)效果。作者采用分層次立體教學(xué)方法針對兩個(gè)班的《工程熱力學(xué)》進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐取得了良好的教學(xué)效果，80分以上學(xué)生占89.5%，并且沒有低于70分的學(xué)生。這也是作者《工程熱力學(xué)》教學(xué)成績最好的一次，這次教學(xué)實(shí)踐成績與往年明顯的不同是沒有學(xué)生掛課，并沒有成績低于70分的學(xué)生，這說明所有學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性都已經(jīng)調(diào)動(dòng)起來，所有學(xué)生都在學(xué)習(xí)。這也真正達(dá)到了分層次立體化教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)。這一門課的學(xué)習(xí)有可能讓那些沉迷游戲?qū)⒚允ё约旱膶W(xué)習(xí)找回大學(xué)學(xué)習(xí)的自信，讓他們重新找到學(xué)習(xí)的樂趣，將來成為國家棟梁之才。

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篇7

筆者多年來一直從事化學(xué)工程與工藝專業(yè)課的教學(xué)工作，在教學(xué)過程中一方面發(fā)現(xiàn)學(xué)生不能很好地將前期學(xué)過的內(nèi)容運(yùn)用于后續(xù)課程中；但在另一方面，由于各門課程是相互緊密聯(lián)系的，有時(shí)又會出現(xiàn)課程內(nèi)容的重復(fù)。如相平衡熱力學(xué)方面的知識，在化工熱力學(xué)中已有涉及，在分離工程中就不必再大篇幅地進(jìn)行介紹。正是由于各門課程之間有千絲萬縷的聯(lián)系，各門課程的教學(xué)內(nèi)容要進(jìn)行合理安排，如果在教學(xué)安排上不注重教學(xué)內(nèi)容的安排，只是簡單重復(fù)，勢必引起學(xué)生厭倦或厭學(xué)。為合理組織教學(xué)內(nèi)容，理順關(guān)系，優(yōu)化課程設(shè)置，避免教學(xué)內(nèi)容的簡單重復(fù)，同時(shí)又不能遺漏某些章節(jié)，在制定教學(xué)大綱時(shí)，將核心課程群的課程作為一個(gè)整體來優(yōu)化課程設(shè)置，改革教學(xué)內(nèi)容。即在制定教學(xué)大綱時(shí)，核心課程群教學(xué)內(nèi)容的安排，尤其是對于交叉性內(nèi)容，不同的具體課程，其目標(biāo)應(yīng)各有側(cè)重，并據(jù)此安排教學(xué)內(nèi)容和課時(shí)。在化工熱力學(xué)的教學(xué)過程中，適當(dāng)刪減與物理化學(xué)重復(fù)的內(nèi)容。在相平衡常數(shù)計(jì)算過程中，該計(jì)算過程涉及真實(shí)氣體的狀態(tài)方程，若在化工熱力學(xué)中已經(jīng)作了較深入的討論，在分離工程中，采用拿來主義即可。在單級相平衡過程所涉及的泡、露點(diǎn)及閃蒸過程的計(jì)算，分離工程和化工熱力學(xué)這兩門課程應(yīng)該互為補(bǔ)充。除此之外，加大課程群的整合力度，將相關(guān)的內(nèi)容整合在某一門課程里，如化工分離工程中的分離順序和分離過程選擇等內(nèi)容移到化工工藝學(xué)課程里結(jié)合具體工藝流程進(jìn)行分析。在各門課程互通有無的基礎(chǔ)上，對于交叉性內(nèi)容，核心課程群的后續(xù)課程就比較容易把握重心和尺度了，只需適度地引導(dǎo)學(xué)生加以鞏固和復(fù)習(xí)，重在運(yùn)用和擴(kuò)展。對于學(xué)生來說，適當(dāng)?shù)毓毯蛷?fù)習(xí)交叉性內(nèi)容，對于學(xué)生有很積極的作用，一是能有效地將相關(guān)課程結(jié)合起來，二是使他們意識到已經(jīng)握了相關(guān)的基礎(chǔ)知識，比較容易克服畏難和厭學(xué)情緒，從而能較快地接受新知識。這樣不僅避免了簡單的重復(fù)，節(jié)省了學(xué)時(shí)，同時(shí)還激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)效果。

2、采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)

隨著計(jì)算機(jī)的日益普及，計(jì)算機(jī)正成為人類除書本外獲取知識和信息的另一主要途徑。計(jì)算機(jī)在解決工程問題中的應(yīng)用得到廣泛重視，計(jì)算機(jī)已逐漸成為一種重要的輔助教學(xué)工具[3]。為了適應(yīng)化工科技發(fā)展的要求，將化學(xué)、化工知識與計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密地結(jié)合起來十分必要。尤其是在化工熱力學(xué)和分離工程中，化工熱力學(xué)以熱力學(xué)第一和第二定律為基礎(chǔ)，對化工分離過程和化學(xué)反應(yīng)器所需的相平衡、化學(xué)反應(yīng)平衡數(shù)據(jù)、參數(shù)、平衡時(shí)的狀態(tài)進(jìn)行熱力學(xué)分析和計(jì)算。所涉及的計(jì)算問題較為復(fù)雜，計(jì)算工作量大，且待解變量之間的關(guān)系往往是非線性或不能用函數(shù)形式表達(dá)[4]。分離工程的主要內(nèi)容是分離過程開發(fā)和設(shè)計(jì)中遇到的工程問題，主要闡述精餾、吸收、萃取等單元操作的分離流程和設(shè)計(jì)計(jì)算，分離對象通常為二元以上的物系，計(jì)算量大而復(fù)雜[5]。一方面手工計(jì)算很難完成實(shí)際的計(jì)算過程；另一方面，繁瑣而枯燥的計(jì)算容易出錯(cuò)，往往會扼殺學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在這兩門課程中采用計(jì)算機(jī)編程可以快速準(zhǔn)確地解決曲線擬合、數(shù)值積分和方程求解等，可以節(jié)省計(jì)算時(shí)間，提高工藝設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確度，從而大大提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平和工程計(jì)算能力。在化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)中增設(shè)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)過程控制實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容。運(yùn)用新技術(shù)，引入化工流程實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，將仿真操作與小型化工實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)合，使學(xué)生不進(jìn)工廠就能了解化工生產(chǎn)的裝置和操作過程，這種將傳統(tǒng)的在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)地結(jié)合，不但擴(kuò)展了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、節(jié)省了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，鞏固了所學(xué)知識，而且對提高學(xué)生創(chuàng)造性和動(dòng)手能力都是十分有利的[6]。

3、緊跟學(xué)科發(fā)展前沿，及時(shí)更新和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容

隨著創(chuàng)新時(shí)代的到來，人類社會的方方面面都在發(fā)生著深刻的變化，毫無疑問，化工行業(yè)也進(jìn)入到了一個(gè)創(chuàng)新發(fā)展的時(shí)代。而要實(shí)現(xiàn)與適應(yīng)這種創(chuàng)新，非常重要的一個(gè)方面就是學(xué)生在課堂上所學(xué)的知識不能與之脫節(jié)，因而在課堂教學(xué)中要關(guān)注當(dāng)前學(xué)科發(fā)展中所面臨的一些熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。針對化工科技的最新發(fā)展，在課堂教學(xué)中不斷剔除陳舊的理論，充實(shí)新的理論和知識，增加一些能反映現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的前沿內(nèi)容。例如，隨著超臨界流體萃取、膜分離等新型分離技術(shù)的發(fā)展，在化工分離工程中增加這方面的知識；隨著新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備的涌現(xiàn)，在化工工藝學(xué)教學(xué)過程中不斷補(bǔ)充與課程相關(guān)的最新化工生產(chǎn)技術(shù)和科研成果。及時(shí)更新和補(bǔ)充專業(yè)課的教學(xué)內(nèi)容要，不僅拉近了教學(xué)與學(xué)科前沿的距離，還促進(jìn)了學(xué)生對新知識和新技術(shù)的認(rèn)知，拓寬了學(xué)生知識面，培養(yǎng)能夠適應(yīng)化工企業(yè)的發(fā)展和社會需求的化工人才。

4、與科研相結(jié)合，以專業(yè)實(shí)驗(yàn)為載體，促進(jìn)專業(yè)理論知識的學(xué)習(xí)

專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革是本課程群建設(shè)的重要內(nèi)容。我?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)實(shí)驗(yàn)一直獨(dú)立設(shè)課，內(nèi)容上偏重有機(jī)合成，與核心課程群教學(xué)內(nèi)容關(guān)聯(lián)不夠緊密，不能行之有效地檢驗(yàn)和運(yùn)用課程群的知識。為此，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的精選和安排上，力求注意實(shí)驗(yàn)的典型性、系統(tǒng)性以及課程群中各門課程的結(jié)合，充分考慮工程學(xué)與工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)的平衡，在內(nèi)容上力求具備典型性、先進(jìn)性及綜合性。專業(yè)實(shí)驗(yàn)改革的重點(diǎn)是完善綜合型實(shí)驗(yàn)，力爭使核心課程群的內(nèi)容在專業(yè)實(shí)驗(yàn)中都得以反映。結(jié)合化學(xué)工程與工藝專業(yè)任課教師的科研方向、科研與教學(xué)成果，從教師的科研中選取一部分較成熟的內(nèi)容對現(xiàn)已開設(shè)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和完善。使學(xué)生對本學(xué)科的發(fā)展前沿有所了解，有效培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的興趣，培養(yǎng)創(chuàng)造力和探索精神。例如苯甲醚的溴化反應(yīng)，同時(shí)有對位和鄰位產(chǎn)物生成，由于這兩個(gè)化合物結(jié)構(gòu)相似、沸點(diǎn)相近，采用普通分離手段如精餾較難實(shí)現(xiàn)分離，因此可采用化工分離工程中所涉及的特殊精餾的方法進(jìn)行分離。除了對產(chǎn)物進(jìn)行分析外，還可以讓學(xué)生利用化學(xué)反應(yīng)工程和化工熱力學(xué)所學(xué)的知識對這個(gè)反應(yīng)過程進(jìn)行熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面的分析，為分離過程和反應(yīng)過程提供相平衡、反應(yīng)平衡數(shù)據(jù)，為優(yōu)化合成工藝提供理論基礎(chǔ)。通過設(shè)計(jì)這樣一個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)，將化工熱力學(xué)、化工分離工程、化學(xué)反應(yīng)工程、化工工藝學(xué)等專業(yè)課和專業(yè)實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來。真正做到理論學(xué)習(xí)與專業(yè)實(shí)驗(yàn)相輔相成，充分發(fā)揮專業(yè)實(shí)驗(yàn)在理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐學(xué)習(xí)中的重要作用。通過實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生對所學(xué)的專業(yè)知識進(jìn)行系統(tǒng)地梳理，促進(jìn)對專業(yè)理論知識的理解和掌握。

篇8

標(biāo)新創(chuàng)異 突破熱力學(xué)第二定律

我們更尊重“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的準(zhǔn)則。熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)就是：熱量只能自發(fā)地從高溫向低溫順向流動(dòng)，而從來不反流。如果在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)了熱量“反流”的事實(shí)，熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)就被突破了，這是前所未有的突破。

上世紀(jì)70年代初，劉榮逵在工作中偶然間發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鋼棒的一端燒紅，放入水中冷卻的時(shí)候，拿著鋼棒的手不是感到溫度降低，而是感到更加的灼熱。經(jīng)過多年的潛心研究和反復(fù)試驗(yàn)，證明熱量發(fā)生了“反流”并證明，在這個(gè)“世界”上不是只有物質(zhì)存在，而還有與物質(zhì)對立的另一“半”；它沒有溫度，沒有引力，沒有真空，它是非物質(zhì)的，劉榮逵稱其為非物質(zhì)“真冷”。劉榮逵的這一重大發(fā)現(xiàn)突破了物質(zhì)在“世界”上的唯一存在。非物質(zhì)“真冷”可使熱量“反流”，是熱的對立面，是熱存在的前提，這一觀點(diǎn)突破了熱量“從來不反流”的熱力學(xué)第二定律。

近來在百度、360、搜狐、GOOGEL各大搜索引擎上，陸續(xù)以“中國第一位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者誕生？！榮耀究竟花落誰家，屠呦呦還是？”的題目在第一頁的第一項(xiàng)做了報(bào)道，報(bào)道劉榮逵先生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了熱量“反流”的事實(shí)，上述文章的作者說：“只要這一現(xiàn)象被證實(shí)，就是物理學(xué)界的新突破、新發(fā)展！也就應(yīng)該、必須被授予諾貝爾獎(jiǎng)！”。 除此之外，這些搜索引擎上，還以“沖刺諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家――記發(fā)現(xiàn)‘真冷’第一人劉榮逵高級工程師”的題目在第一頁第一項(xiàng)做了報(bào)道。把中國的科學(xué)新發(fā)現(xiàn)長時(shí)間放到各大搜索引擎的第一頁的第一項(xiàng)來報(bào)道， 這不是得不得什么獎(jiǎng)的問題，而是人們對中國必須要有重大原創(chuàng)性科學(xué)發(fā)現(xiàn)的期盼。這種期盼就是在科學(xué)發(fā)現(xiàn)上的中國夢，每一個(gè)中國人都有責(zé)任和義務(wù)讓這一夢想成真。

深謀遠(yuǎn)略 制勝王道

多年來，劉榮逵經(jīng)過反復(fù)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，還有了以下的論證與發(fā)現(xiàn)：

一是發(fā)現(xiàn)熱量“反流”，突破了熱量“從來不反流”的熱力學(xué)第二定律。二是在熱量“反流”中發(fā)現(xiàn)非物質(zhì)“真冷”，這突破了物質(zhì)在“世界”上唯一存在。在滿世界都是物質(zhì)的情況下，提出物質(zhì)之外還有非物質(zhì)，這無疑是一種重大的思維革命。

三是發(fā)現(xiàn)非物質(zhì)“真冷”也可以流動(dòng)，突破了世界只有熱能可以流動(dòng)并可增減物質(zhì)溫度的片面性。

四是發(fā)現(xiàn)“熱冷”感應(yīng)“規(guī)律”，它是給熱量“反流”以動(dòng)力的規(guī)律，它與“電磁感應(yīng)規(guī)律”十分相似，它相當(dāng)于“冷熱”里的“電磁感應(yīng)規(guī)律”。這應(yīng)是宇宙中非物質(zhì)的第一個(gè)定律。

五是發(fā)現(xiàn)“真冷”對熱量逆向的驅(qū)趕的“真冷力”，應(yīng)是獨(dú)立于萬有引力、電磁力、強(qiáng)力和弱力之外第五種新知的自然作用力。

篇9

物理化學(xué)是在物理和化學(xué)兩大學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它以豐富的化學(xué)現(xiàn)象和體系為對象，大量采納物理學(xué)的理論成就與實(shí)驗(yàn)技術(shù)，探索、歸納和研究化學(xué)的基本規(guī)律和理論，構(gòu)成化學(xué)科學(xué)的理論基礎(chǔ)。物理化學(xué)的水平在相當(dāng)大程度上反映了化學(xué)發(fā)展的深度。

物理化學(xué)不僅是化學(xué)、化工專業(yè)學(xué)生的重要基礎(chǔ)課，同時(shí)也是藥學(xué)、食品科學(xué)、生物工程、建筑工程、材料工程等專業(yè)學(xué)生的理論基礎(chǔ)課[1～4]。該文中，筆者將針對目前藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)中存在的問題，提出了幾點(diǎn)提高該課程教學(xué)效果的體會。

1 物理化學(xué)在藥學(xué)專業(yè)的地位

藥學(xué)是連接健康科學(xué)和化學(xué)科學(xué)的醫(yī)療保健行業(yè)，它承擔(dān)著確保藥品的安全和有效使用的職責(zé)。藥學(xué)專業(yè)培養(yǎng)具備藥學(xué)學(xué)科基本理論、基本知識和實(shí)驗(yàn)技能，能在藥品生產(chǎn)、檢驗(yàn)、流通、使用和研究與開發(fā)領(lǐng)域從事鑒定、藥物設(shè)計(jì)、一般藥物制劑及臨床合理用藥等方面工作的科學(xué)技術(shù)人才。

物理化學(xué)與藥學(xué)密切相關(guān)。新藥設(shè)計(jì)、藥物合成路線的選擇、工藝條件的確定、反應(yīng)速率及機(jī)制的確定都需要化學(xué)熱力學(xué)及化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)；藥物劑型的設(shè)計(jì)及研制，藥物的穩(wěn)定性及其在體內(nèi)的吸收、分布、代謝都與物理化學(xué)原理密切相關(guān)。近年來納米材料在藥學(xué)中受到廣泛重視，微粒分散系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定量、定位給藥中能夠發(fā)揮獨(dú)特的作用，表面化學(xué)、膠體化學(xué)是其重要基礎(chǔ)。事實(shí)上，從藥物的研發(fā)、生產(chǎn)、貯存到藥物的使用和吸收直至發(fā)揮作用，都與物理化學(xué)有關(guān)。物理化學(xué)也與藥學(xué)各專業(yè)課的學(xué)習(xí)密切相關(guān)，是前期化學(xué)課程的規(guī)律總結(jié)，也是后續(xù)藥學(xué)課程的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

2 物理化學(xué)課程的特點(diǎn)及在教學(xué)過程中普遍存在的問題

我校的物理化學(xué)課程是藥學(xué)專業(yè)大二學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)了，根據(jù)大綱要求設(shè)置理論課72學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)課27學(xué)時(shí)，要求學(xué)生在一學(xué)期的時(shí)間內(nèi)完成熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、化學(xué)平衡、相平衡等十章學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生普遍反映物理化學(xué)課程是“難學(xué)”的專業(yè)基礎(chǔ)課，究其原因，這與課程特點(diǎn)有關(guān)系。

（1）物理化學(xué)理論性強(qiáng)，內(nèi)容抽象，概念多、公式多、計(jì)算多，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往感到內(nèi)容繁雜，理解吃力。比如：熱力學(xué)狀態(tài)函數(shù)“熵S、吉布斯能G、亥姆霍茲能F”的導(dǎo)出及理解，學(xué)生普遍反映對于這類抽象的內(nèi)容在課堂上似乎聽懂了，但課后再看還是不理解。

（2）物理化學(xué)非常重視使用數(shù)學(xué)和物理方法，通過數(shù)學(xué)的嚴(yán)密推導(dǎo)得出系統(tǒng)各物理量間定量關(guān)系，進(jìn)而獲得過程變化的規(guī)律。學(xué)生往往被繁雜的公式推導(dǎo)過程所困擾，在講授功W的計(jì)算時(shí)，系統(tǒng)變化過程不同（等溫條件、等壓條件、絕熱條件），計(jì)算的公式也不同，對于高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生而言，往往糾結(jié)于公式推導(dǎo)中的積分、微分，而忘了推導(dǎo)公式的目的，導(dǎo)致盲目使用公式而得出錯(cuò)誤的結(jié)論，久而久之，打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

（3）物理化學(xué)課程主要講授基礎(chǔ)知識，教材中涉及與藥學(xué)專業(yè)應(yīng)用的實(shí)例較少，所以學(xué)生一般很難將理論知識與藥學(xué)實(shí)踐聯(lián)系在一起，缺乏了學(xué)習(xí)興趣。

3 提高物理化學(xué)課程教學(xué)效果的幾點(diǎn)體會

3.1 重視緒論課的講授，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

托爾斯泰說過“成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生的興趣?！敝挥挟?dāng)學(xué)生對問題有了強(qiáng)烈的興趣，才可能對問題大膽的去探究。學(xué)生能否大膽思考，善于思考，決定著學(xué)生能否能對知識牢固掌握和靈活運(yùn)用。緒論是每門學(xué)科教學(xué)的第一課，也是課程建設(shè)中的重要一環(huán)。上好緒論課對于物理化學(xué)課程而言顯得尤為重要。該課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課，通過緒論的講授，應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，營造學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)氛圍。

一般，緒論部分包含三方面的內(nèi)容：物理化學(xué)的任務(wù)和內(nèi)容、物理化學(xué)的發(fā)展及其與藥學(xué)的關(guān)系、物理化學(xué)的學(xué)習(xí)方法。在講授過程中，我們可以通過設(shè)疑、舉例、講解的方法凸顯物理化學(xué)的重要性。通過課堂提問“金剛石可以變成石墨，石墨能不能變成金剛石呢？如果想讓石墨變成金剛石，需要施加怎樣的外界條件呢？”，告訴學(xué)生這個(gè)問題可以通過化學(xué)熱力學(xué)的知識進(jìn)行預(yù)測，從而引出化學(xué)熱力學(xué)，告訴學(xué)生化學(xué)熱力學(xué)可以解決藥物合成工業(yè)中的能量衡算與能量的合理利用、設(shè)計(jì)新的反應(yīng)路線的可能性和反應(yīng)限度問題。通過提問“為什么有些藥物要求病人一天吃一次，而有些要求一天吃三次”，告訴學(xué)生類似的問題可以運(yùn)用化學(xué)動(dòng)力學(xué)的知識解答，告訴學(xué)生藥物生產(chǎn)工藝條件的優(yōu)化和工藝流程的選擇、藥物制劑的穩(wěn)定性和有效期預(yù)算、藥物在體內(nèi)的吸收、分布、代謝等過程都設(shè)計(jì)化學(xué)動(dòng)力學(xué)知識，化學(xué)動(dòng)力學(xué)是解決這些問題的理論基礎(chǔ)。

3.2 根據(jù)專業(yè)課程的要求，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，做到有所側(cè)重，適當(dāng)取舍

第一，根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)選擇教學(xué)內(nèi)容。結(jié)構(gòu)化學(xué)是物理化學(xué)的重要組成部分，對于綜合性大學(xué)化學(xué)專業(yè)的學(xué)生，這是必修課，但對于藥學(xué)專業(yè)，結(jié)構(gòu)化學(xué)與后續(xù)課程及實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系較少，所以藥學(xué)專業(yè)重點(diǎn)講授化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、表面化學(xué)、膠體與大分子系統(tǒng)。同時(shí)，電化學(xué)知識已在無機(jī)化學(xué)課程學(xué)習(xí)中有所涉及，應(yīng)避免重復(fù)講解。

第二，要求學(xué)生弱化對公式推導(dǎo)過程的掌握，重點(diǎn)把握公式的物理意義和使用條件。強(qiáng)調(diào)公式推導(dǎo)過程是為了更好的理解公式的物理意義及使用條件，完全掌握固然好，但如果無法掌握也不用過于糾結(jié)，重點(diǎn)是要把握公式的物理意義和使用條件，掌握各個(gè)公式的使用條件。

第三，降低理論難度，重點(diǎn)教會學(xué)生物理化學(xué)的思維方法。物理化學(xué)的抽象化、理想化的思維方法是學(xué)生感到物理化學(xué)難學(xué)的原因之一，但這種思維方法是符合認(rèn)知規(guī)律的，學(xué)生通過物理化學(xué)的學(xué)習(xí)，應(yīng)了解和學(xué)會這種思維方法。比如：理想狀態(tài)是比較簡單、容易考察的狀態(tài)，物理化學(xué)往往從理想狀態(tài)入手，研究其內(nèi)在規(guī)律，在此規(guī)律的基礎(chǔ)上加以修正，使其適合非理想即實(shí)際條件的使用。比如：在講解化學(xué)反應(yīng)等溫方程式時(shí)，方程式的推導(dǎo)以理想氣體作為考察對象，壓力以PB表示，此公式可以推廣到實(shí)際高壓氣體，處理方法為：給PB乘以校正因子γB得到表征真實(shí)氣體壓力的物理量逸度fB，用fB來代替PB。

3.3 注重課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和整體性講授，強(qiáng)調(diào)知識的連續(xù)性和相關(guān)性

物理化學(xué)的前后內(nèi)容有非常緊密的聯(lián)系，講授過程中應(yīng)強(qiáng)調(diào)知識的邏輯性和系統(tǒng)性，注重知識的歸納總結(jié)。教材中章節(jié)雖多，但主要內(nèi)容只涉及兩部分：化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)。除了化學(xué)動(dòng)力學(xué)，其他章節(jié)均可理解為化學(xué)熱力學(xué)相關(guān)內(nèi)容：熱力學(xué)第一規(guī)律和熱力學(xué)第二規(guī)律是化學(xué)熱力學(xué)的基本規(guī)律，其他章節(jié)均為這兩個(gè)基本規(guī)律的應(yīng)用，比如將基本規(guī)律應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)就衍生出化學(xué)平衡的知識，應(yīng)用于多組分系統(tǒng)就衍生出多組分系統(tǒng)熱力學(xué)和相平衡，應(yīng)用于電化學(xué)反應(yīng)就衍生出電化學(xué)知識等。

3.4 注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識分析問題、解決問題的能力

課程的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)是相輔相成的，好的實(shí)驗(yàn)課將有助于更好的理解理論知識，通過實(shí)驗(yàn)操作學(xué)生也更能體會理論知識的作用。比如：通過“蔗糖水解”實(shí)驗(yàn)，利用旋光儀測定蔗糖在酸存在下的水解速度常數(shù)，可以讓學(xué)生更好的理解一級反應(yīng)（或準(zhǔn)一級反應(yīng)）。要讓把實(shí)驗(yàn)課與理論課放在同等重要的地位，要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，課后對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做認(rèn)真處理，體會理論與實(shí)踐的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

3.5 重視習(xí)題的重要性，通過學(xué)生課后練習(xí)，做到及時(shí)反饋對知識的理解程度

習(xí)題是學(xué)好物理化學(xué)的重要環(huán)節(jié)。雖然主張大學(xué)生的學(xué)習(xí)以自主安排為主，但對于物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，我們提倡教師每節(jié)課都應(yīng)根據(jù)所學(xué)知識挑選難度適中的習(xí)題作為課后練習(xí)布置給學(xué)生，通過習(xí)題強(qiáng)化對知識的鞏固。同時(shí)，對于學(xué)生普遍感覺困惑的習(xí)題，應(yīng)抽出時(shí)間講解，及時(shí)幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺。

篇10

關(guān)鍵詞：專業(yè)基礎(chǔ)課；演示性實(shí)驗(yàn)；綜合性實(shí)驗(yàn)；開發(fā)實(shí)驗(yàn)室；仿真實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)在專業(yè)基礎(chǔ)課中的地位及重要性

實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探索的先導(dǎo)。大學(xué)生通過基本實(shí)驗(yàn)教學(xué)能掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能，能深入理解專業(yè)基礎(chǔ)課中的基本理論知識。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生專業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)新意識和探索能力不可替代的手段。實(shí)驗(yàn)教學(xué)已被列為實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。熱能工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課包括工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)和工程流體力學(xué)。它們普遍存在概念多、理論抽象、公式繁雜等問題，有必要通過實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)加強(qiáng)教學(xué)方面的理解。本文從專業(yè)基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)出發(fā)，在原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的基礎(chǔ)上，對專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和教學(xué)改革提出一些構(gòu)想。

二、能源動(dòng)力類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系基礎(chǔ)

《工程熱力學(xué)》、《工程流體力學(xué)》和《傳熱學(xué)》三門課程的實(shí)驗(yàn)是能源動(dòng)力類專業(yè)最為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，一般包括：①換熱器溫差傳熱做功能力損失測定；②水的沸騰過程及其P-T汽化曲線測定；③噴管流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)；④壓縮機(jī)效率測定實(shí)驗(yàn)；⑤制冷循環(huán)性能系數(shù)ε測定；⑥冷卻塔性能測試實(shí)驗(yàn)；⑦CO2超臨界P-V-T實(shí)驗(yàn)測定；⑧空氣的比熱容的測定；⑨管道內(nèi)雷諾實(shí)驗(yàn)；⑩能量方程（伯努利方程）實(shí)驗(yàn)等。

1.基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的作用。河北工業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境工程學(xué)院熱能工程專業(yè)為了充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，在實(shí)驗(yàn)課上引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能及動(dòng)手能力，理清實(shí)驗(yàn)課教學(xué)與專業(yè)基礎(chǔ)理論課程的關(guān)系，要求學(xué)生以嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度、以科學(xué)創(chuàng)新意識積極動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)課中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與教學(xué)理論的關(guān)系、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論在理論教學(xué)中的作用以及現(xiàn)象與理論的過渡過程等，以期通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)達(dá)到理解抽象理論和概念的目標(biāo)。首先是基本測量儀器儀表以及測量系統(tǒng)的使用，包括溫度、液位、流量、濕度、流速等基本熱工參數(shù)的測量，目的是使學(xué)生了解和掌握基本物性參數(shù)中測量的基本原理與方法。指導(dǎo)教師在定壓條件下幫助學(xué)生完成空氣比熱的測量實(shí)驗(yàn)、金屬熱導(dǎo)率等基本實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生通過這些實(shí)驗(yàn)過程理解物質(zhì)屬性的測量方法，并在理論教學(xué)上逐步進(jìn)行專業(yè)基礎(chǔ)課的其他相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

2.演示性實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的重要地位。在經(jīng)費(fèi)條件有限的情況下，演示性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)可以填充實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的部分不足。演示性實(shí)驗(yàn)通過直觀視覺反映抽象的概念或理論，對于學(xué)生理解抽象概念，印證基本理論有較大幫助，既可以達(dá)到鞏固課堂上所學(xué)內(nèi)容的目的，又可以使學(xué)生初步熟悉各種儀器設(shè)備及其操作規(guī)程。比如工程熱力學(xué)課程是熱能工程、建筑環(huán)境與設(shè)備等專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。它對后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)起著至關(guān)重要的作用。這是其本身知識體系所決定的。我們知道熱力學(xué)理論是從熱能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的實(shí)踐中發(fā)展起來的，主要內(nèi)容圍繞熱與功轉(zhuǎn)換。其中動(dòng)力循環(huán)部分，有較多的抽象的概念，例如熱力學(xué)第二定律，開爾文說：“不可能制造出從單一熱源吸熱，使之全部轉(zhuǎn)化為功而不留下其他任何變化的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)”。該定律用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證非常困難，而用仿真實(shí)驗(yàn)則比較容易做到。水的定壓加熱過程實(shí)驗(yàn)，包括水的一點(diǎn)（三相點(diǎn)）、二線（飽和水線、飽和蒸汽線）、三區(qū)（過冷水區(qū)、汽水兩相共存區(qū)、過熱蒸汽區(qū)）、五態(tài)（過冷水、飽和水、濕蒸汽、飽和蒸汽和過熱蒸汽），加入動(dòng)畫仿真，學(xué)生就很容易掌握水蒸汽的熱力性質(zhì)。熱力過程和熱力循環(huán)中一些內(nèi)容也可以加入動(dòng)畫仿真，在教學(xué)上引導(dǎo)學(xué)生自主分析，從而提高其對知識的理解和對知識的感受能力。工程流體力學(xué)可以進(jìn)行自然循環(huán)靜壓傳遞揚(yáng)水演示實(shí)驗(yàn)水流流動(dòng)形態(tài)及繞流演示實(shí)驗(yàn)、流譜演示實(shí)驗(yàn)、水擊現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)、虹吸原理演示實(shí)驗(yàn)、空化機(jī)理演示實(shí)驗(yàn)、紊動(dòng)機(jī)理演示實(shí)驗(yàn)等。

3.仿真實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和健全。仿真實(shí)驗(yàn)室可以利用動(dòng)畫軟件進(jìn)行研究演示，在節(jié)約財(cái)力的基礎(chǔ)上，能部分達(dá)到學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的目的，特別是大型復(fù)雜實(shí)驗(yàn)。相關(guān)的例子如《工程熱力學(xué)》鍋爐中工質(zhì)水的定壓加熱過程，由過冷水加熱到飽和水、到飽和蒸汽、再到過熱蒸汽的過程涉及復(fù)雜煩瑣的計(jì)算，若通過計(jì)算機(jī)編程技術(shù)來計(jì)算此過程，不僅可提高計(jì)算效率，還可鍛煉學(xué)生把編程技術(shù)用于工程計(jì)算的能力。《水和水蒸氣熱力性質(zhì)圖表》和《空氣熱力性質(zhì)圖表》等這些傳統(tǒng)圖表，通過編寫程序的方法使用，可有效降低出錯(cuò)的可能性?，F(xiàn)在很多設(shè)計(jì)和科研部門已采用一些工具軟件。有一些工具軟件使用的項(xiàng)目，可以借鑒其他高校正在進(jìn)行的火電機(jī)組仿真實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和健全。模擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有200MW和300MW火電機(jī)組的全過程，包括鍋爐啟動(dòng)前的準(zhǔn)備：制粉系統(tǒng)首先投入運(yùn)行，鍋爐給水系統(tǒng)相繼打開，引風(fēng)系統(tǒng)相繼作用，系統(tǒng)點(diǎn)火，空氣預(yù)熱器配風(fēng)，相應(yīng)參數(shù)維持到正常運(yùn)行狀態(tài)，汽輪機(jī)開始正常沖轉(zhuǎn)、加負(fù)荷、并網(wǎng)等，給水三沖量控制投入，爐膛壁溫的檢測等環(huán)節(jié)的實(shí)施。讓學(xué)生通過仿真實(shí)驗(yàn)加深對鍋爐機(jī)組、汽輪機(jī)機(jī)組等主輔設(shè)備系統(tǒng)組成和運(yùn)行原理的認(rèn)識和理解；通過仿真實(shí)驗(yàn)來理解熱力發(fā)電廠中鍋爐給水控制、給煤控制和蒸汽控制系統(tǒng)的基本功能、組成和操作方法；通過模擬實(shí)際操作，對現(xiàn)代大型火力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行方式進(jìn)行比較深入的認(rèn)識，同時(shí)對火電機(jī)組仿真技術(shù)有了一定的了解。學(xué)生通過對不同容量火電機(jī)組的全工況仿真運(yùn)行實(shí)踐，不僅可以提高動(dòng)手能力，而且深入理解專業(yè)知識，也增加了專業(yè)自信。

4.綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)和開放實(shí)驗(yàn)室。逐步建立綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)和開放實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。綜合性實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及本課程的綜合知識或與之相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)。為了進(jìn)一步拓展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域和實(shí)驗(yàn)技能，我們以專業(yè)基礎(chǔ)課的理論指導(dǎo)開拓綜合性實(shí)驗(yàn)，在有限物力及財(cái)力的條件下，通過自行研制設(shè)計(jì)開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在現(xiàn)有設(shè)備和熱工系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改造原有設(shè)備和系統(tǒng)，開發(fā)研制具有新功能的系統(tǒng)。例如，在換熱器實(shí)驗(yàn)臺上，把原來的換熱管改成熱管等項(xiàng)目；在利用太陽能集熱器加熱水的系統(tǒng)中，改造其成為小型溴化鋰制冷系統(tǒng)中蒸汽發(fā)生器中的熱源。在條件允許的情況下，可組織學(xué)生設(shè)計(jì)和安排實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)平臺，以激發(fā)學(xué)生在此方面學(xué)習(xí)的積極性和探索精神的熱情。目前正在做不同管道（螺紋管、波紋管等）的換熱器的傳熱性能的研發(fā)，就讓學(xué)生感受到了自主學(xué)習(xí)和探索的樂趣。我們在開展創(chuàng)新層次實(shí)踐平臺的構(gòu)建，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力方面還需要很多設(shè)想，要不斷地將其付諸實(shí)現(xiàn)，需要不斷的探索和努力。

依據(jù)熱能工程和建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)基礎(chǔ)課的特點(diǎn)和需求，提出專業(yè)基礎(chǔ)課中實(shí)驗(yàn)教學(xué)在優(yōu)化理論課程中的重要地位，并使專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目和教學(xué)手段，在教學(xué)中得到一體化的建設(shè)和整合，可以通過分階段、有重點(diǎn)、分項(xiàng)目地安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，將傳統(tǒng)的把工程流體力學(xué)、工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)分割開來的實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合為四個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，在不同階段有計(jì)劃系統(tǒng)地培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生，不斷提高教學(xué)效果。高等學(xué)校的根本任務(wù)是培養(yǎng)人才，無論高素質(zhì)的工程技術(shù)人才還是具有科學(xué)探索精神的科技人才都離不開高素質(zhì)的師資隊(duì)伍和科學(xué)先進(jìn)的教學(xué)理念以及過硬的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段。

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