對提高工程熱力學教學質量的幾點思考

摘 要：工程熱力學是過程控制與裝備專業的一門技術基礎課，該課程一直存在學生難學、教師難教的問題。本文就該課程的特點和教學現狀進行分析，并提出提高教學質量的幾點方法。

關鍵詞：工程熱力學;教學質量;教學方法

工程熱力學是研究熱能與機械能相互轉換的一門課程，它是以熱能利用為背景而發展起來的一門學科，隨著科學技術的不斷進步已經深入到冶金、環境、機械、交通運輸、航空航天、電子信息、化學工程等領域。因此，學習能量在熱力設備中的轉換規律，對經濟可持續發展和環境保護有重要意義。然而，由于本身的特點，工程熱力學這門課程存在教師難教、學生難學的問題，如何提高工程熱力學的教學質量，教師需要進行深入的思考。本文從工程熱力學課程教學現狀出發，探討提高工程熱力學教學質量的方法。

一、工程熱力學的課程特點

在工程熱力學的基本定律和定義中出現了很多概念，而且這些概念學生容易混淆。如熱容的概念，有體積熱容、質量熱容、摩爾熱容、比定壓熱容、比定容熱容等。系統的分類有閉口系統、開口系統、穩定流動系統、簡單可壓縮系統等。壓力有絕對壓力、表壓力、當地大氣壓等，這些概念之間既有聯系又有區別，對概念的準確把握是繼續學習的基礎。

本課程公式多，每一個公式都是為了解決某一具體問題而推導出來的，所以有很大的針對性。換句話說，公式都有相應的使用條件，如果公式和使用條件不匹配，就會得到錯誤的結果。因此要求學生不僅要記公式，還要記相應的使用條件，這就增加了學習難度。即使是同一個公式，在不同情況下，也有著不同的表達形式。比如熱力學第二定律，既克勞修斯積分不等式，又有熵方程，還有熵增原理。

二、工程熱力學的教學現狀

由于目前我們處于一個知識快速更新的時代，大學的教學計劃和人才培養方案也隨之不斷變化，越來越多的新課程加入到教學內容當中，這就使得每門課程的學時不斷減少，就以我校的過程控制與裝備專業為例，工程熱力學只有34學時，學時少與教學內容多且難產生了巨大的矛盾，這對教師和學生都是不小的挑戰。

工程熱力學是一門理論性很強的學科，需要運用物理和數學的知識解決工程上的問題，所以學好這門課需要較好的數學和物理基礎。而目前由于高校擴招，二本院校的學生都是經一本院校篩選后的生源，學生基礎較差，物理和數學的基本功都不扎實，學生學起來很吃力，很容易導致學生產生厭學情緒，這給課程教學帶來一定困難。

工程熱力學不僅理論性強，而且和實踐聯系緊密，課程內容本身就是從實踐中總結出來并去指導實踐的，但是由于目前學時限制和學校條件限制，學校并沒有開設工程實踐課，理論與實際脫節，不利于學生對知識的理解與消化，難以與實際相結合。

三、教學方法的改進

1.多媒體與板書相結合，提高教學效果。多媒體教學和傳統的板書教學各有利弊，在教學中不能完全采用某一種教學方式，而應該將兩者有機結合起來。多媒體教學的優點是可以展示工程上常用的一些設備及其內部構造以及工作過程，可以適當彌補實踐環節的缺陷。學生不僅可以看到這些設備的外觀，還可以看到設備的內部構造，以動畫的方式演示設備的工作過程。這些內容用傳統的板書是無法進行說明的，只能用多媒體的方式進行教學。因此，必須采用多媒體與板書相結合的教學方式，將重要的公式推導和概念以及每節課的重點難點，在黑板上表達清楚。

2.注重理論聯系實際，激發學生學習興趣。興趣是最好的老師。要想讓學生學好一門課程，首先要激發學生的學習興趣。而工程熱力學比較抽象，如果只講理論而不聯系實際，很容易讓學生失去學習興趣。如果在課堂上多舉生產及生活中的實例，讓學生能夠用所學的知識解決實際問題，則會激發學生興趣，吸引學生去探索未知的知識領域。工程熱力學是一門從實踐中總結出來的學科，和實踐聯系非常緊密。比如熱力學第一、第二定律，就是人們長期實踐的總結;講述熱能與機械能的相互轉換時，可以舉內燃機、汽輪機、火力發電、燃氣輪機的例子，這些是與生產和生活密切相關的實例，很容易引起學生的好奇心，從而提高教學效果。

3.用圖解決一些問題，使問題化繁為簡。工程熱力學經常用圖的方式解決問題。工程熱力學基本的圖有兩個，分別是p-v圖和T-s圖，p-v圖為示功圖，T-s圖為示熱圖。在分析熱力過程和熱力循環時，圖是很有力工具。如在分析熱力過程時，將不同的熱力基本過程畫在圖上，很直觀地就可以分析出各個過程功與熱之間的大小關系;在分析熱力循環和制冷循環時，如果用公式分析影響循環效率的因素有哪些，以及提高循環效率的途徑是什么，將進行大量的計算，而如果用圖進行分析，就很直觀，省略了大量的計算，所以在教學時要灌輸給學生用圖解決問題的思想。

針對工程熱力學特點，需要我們及時調整工程熱力學的教學內容，改善教學方法，提高教學質量，使學生能夠通過學習真正掌握工程熱力學的精髓，為專業課的學習打下良好的基礎，并且在學習知識的同時，各方面的能力也得到相應的培養和提升。

參考文獻：

何宏舟，鄒崢，丁小映.提高工程熱力學課程教學質量的方法研究[J].集美大學學報，2002（3）：88-92.