工程熱力學教學方法探究

毛曉露

摘 要：工程熱力學是能源動力類專業的重要基礎課程，同時這門課的難度也比較大。通過積累的教學經驗，對課程特點進行分析，本文總結了一些教學方法與教學手段。這些方法及手段通俗易懂、針對性強，在教學實踐中有效提高了教學效果。

關鍵詞：工程熱力學；教學方法；學習方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.191

工程熱力學是熱能與動力工程、航空航天工程、動力機械工程、建筑環境工程等專業的重要專業基礎課，其教學和研究的主要對象是熱能與其他形式能之間的轉換規律、轉換關系，以及在工程上的實際應用。學好工程熱力學，對學生學習后續專業課、課程設計和畢業設計產生積極的作用，甚至對畢業后的相關工作產生重要影響[1]。但是，這門課概念和理論繁多，邏輯性強，各章節之間的內容相互滲透，徹底理解與掌握有一定的難度，是一門難教、難學的課程。為了提高工程熱力學的教學效果，讓學生掌握熱力過程對熱力機械的實際應用，根據教學小組的實戰經驗，這里探究一些主要的教學方法與手段。

1 教學目的明確，突出教學主題

工程熱力學這門課程內容繁多，各個章節之間內容相互聯系，邏輯復雜。學生在學習過程中感到內容多，把每章看成獨立的個體，不將各章節聯系起來，反而增加了理解內容掌握理論的難度[2]。因此，教師在教學過程中要明確教學目的，突出教學主線。這要求教師能夠將整個教學內容有機地聯系在一起，梳理清楚公式和定理之間的關系，以及理論與工程應用之間的關系。這樣，能夠使學生在頭腦中建立內容框架，從而形成記憶網絡，復習之前內容的同時也掌握了當前學習的重點。

2 抓住章節內容特點，選擇合適教學方法

從內容上看，工程熱力學課程可以分為兩個部分，一是基本理論部分，一是工程應用部分?；纠碚摬糠忠部梢约毞譃椋ɡ砗凸絻刹糠?。在教學過程中可以發現每一章節每一部分內容都有相應的特點，教師應根據內容特點選擇合適的教學方法，分清多媒體教學手段和傳統板書教學方法的主次。在使用多媒體教學方面應將文字、圖片、視頻結合起來教學[3]，在使用黑板板書教學時應一步步推導最終公式，讓學生理解導出公式的來龍去脈。第一章內容中提出了幾十個概念，這些概念大部分都很抽象，這時教師就可以用圖片幫助學生理解，比如劃分熱力系統的圖片。在工程應用部分，教材上出現了壓氣機、內燃機等工程機械，這種情況下可以利用視頻向學生展示熱力機械的運轉過程。熱力學第一定律、理想氣體的熱力過程、氣體與蒸汽的流動等章節中公式推導非常多，這時需要借助黑板板書的教學手段幫助學生記住公式。在推導的過程中需要理清邏輯，邊講解邊推導，達到使學生同時記住公式和公式推導過程的目的。

3 對比章節內容，總結基本理論和公式

在工程熱力學這門課程的學習中會遇到很多概念和公式，這些知識點不容易記住，特別是有些參數有不同的計算公式，并且應用在不同的場合中。如果學生在沒理解公式的前提下單純地記下公式，是不能有效解決實際問題的。為了避免學生混淆概念和公式，老師應該總結概念、理論和公式，幫助學生理解記憶。例如，理想氣體四個基本熱力過程中多變指數n值的確定[4]，教師不能要求學生去死記硬背，可以教學生首先判斷四個基本熱力過程參數變化特點，結合過程方程pvn=const，從而確定n值的大小。這樣，學生不僅學會了確定n值的方法，也充分理解了四個基本熱力過程的異同。類似的方法也可應用于功量的計算，學生只要記住熱力過程的特點，結合基本公式就可計算出功量的值。萬變不離其宗，這種教學方法能夠使學生掌握舉一反三的技巧，準確地解決實際問題。大部分基本公式通常簡單好記，老師要通過對比概念理論總結出最原始、最基本的公式，同時講解此公式的應用條件，進而提高教學效果。教學的目的不能只是讓學生記住知識點，更重要的是讓學生改善學習方法，這樣就能使學生在今后的工作中獨立自主地解決問題。

4 主動與學生交流，時刻了解教學效果

教學活動是雙向的活動，老師和學生雙方互動交流才能真正地提高教學效果。工程熱力學是一門理論基礎課，必須通過做題去考察學生的學習情況。老師授完課要立即布置相應內容的作業并及時批改，從作業中檢查學生的學習情況，有針對性地對理解困難的內容進行二次講解。課外與學生加強溝通，幫助學生樹立學好的信心。此外，可以舉例讓學生了解工程熱力學在實際中的應用情況，增強學生的興趣。

結合自己的教學經驗，從以上四個方面總結了工程熱力學這門課程的教學手段。教學活動有一定的規律，但是沒有固定的形式[5]。根據實際情況采用合理的教學手段，教授知識的同時激發學生的學習熱情。及時與學生交流溝通，共同探索提高學習效率的方法，是工程熱力學改革的長遠目標。

參考文獻：

[1]陳國杰.《工程熱力學》教學改革探討[J].教學教育論壇，2014（31）：73-74.

[2]夏莉，馮國增，聶宇宏，姚壽廣，杜軍.提高“工程熱力學”教學效果的途徑探索[J].制冷與空調，2011，25（06）：614-616.

[3]郁金華，史瑞蓮.工程熱力學教學法探析.課程教育研究，2014（06）：282.

[4]沈維道，童耕軍.工程熱力學[M].北京：高等教育出版社，2007.

[5]徐青，凌長明.應用科研案例教學法的“工程熱力學”教學改革研究[J].課程教材改革，2014（23）：39-40.