前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的工程熱力學教學設計，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
網絡教育是信息時代涌現出來的新生事物，已經為越來越多的學校所采用，成為教育教學的輔助甚至支撐技術。網絡教育技術在教學應用中優勢明顯，如多媒體展示集成、超文本鏈接、大容量豐富存儲、傳輸高速便捷等。突出功能表現為人機交互、超時空交流共享、動態模擬展示、資料查詢、模擬操作、多媒體情景創設以及游戲等。本文試以工程熱力學網站構建為實例，分析超媒體教學系統設計、工程熱力學教學網站系統組成及功能設計。
1設計指導思想
工程熱力學是動力、熱工等工科專業重要的技術基礎課，而且是能夠直接用于工程實際的技術學科。通過本課程的學習，可以開發學生的智力，培養學生敏銳的觀察能力、豐富的想象能力、科學的思維能力，并為后續專業課程的學習和解決工程實際問題提供基本理論和方法。
在工程熱力學課程中，很多基本概念、原理和方法都是通過實際的形象物體經抽象化或再加數學演繹而建立的。許多基本理論都是經過實踐而又被實際所驗證的客觀真理，所以該課程實踐性較強。
大量的練習、有比較熟練的教學經驗的教師是工程熱力學學習的基本要求。深化教育改革要求加強實踐教育，大幅度壓縮課堂教學時數，對課程教學方法提出了新的要求。工程熱力學教學網站將為此做一些探索。
基于.NET的工程熱力學教學網站是以B/S模式為工作方式，利用校園網傳輸的輔助網絡教育系統。網站集成了工程熱力學各種教學資源，實現了教學信息網頁化，在線考試，人機交互，在線討論、答疑等功能。本系統旨在成為教與學時間和空間上的延伸，借助網絡優勢，幫助學生更好地學習工程熱力學。
2網站設計
2.1設計目標
工程熱力學對學生的素質培養和知識結構具有重要的作用，也是學生普遍反映較難學且枯燥的一門學科。隨著現代信息技術的發展及其在教學領域的運用，采用網絡技術改進工程熱力學教學，成為工程熱力學這門學科教學改革的重要課題。
工程熱力學學習網站設計目標是利用計算機網絡實現工程熱力學課堂輔助教學，建立一個基于WEB的網絡教學環境，充分發揮網絡技術優勢和多媒體先進的表現手段，實現信息資源共享，體現工程熱力學網絡教育的仿真性、交互性和實踐性，營造良好的學習環境和氣氛。具體而言，是以學習網站為平臺，建立一個工程熱力學的學習園地，使學生通過網絡掌握工程熱力學基礎知識；開發一個在線考試系統，由系統按照要求自動組題，制作動態網頁實現網上模擬測試，能及時給出測試分數，能使學生自我評估，實現梯度教學，滿足學生不同的學習要求，激發學習動力；制作課件，調動學生學習的自主性、積極性，發揮網絡教育的優勢。每章節附有詳細的解題幫助，可適時獲得解題指導；學生可與教師交換信息，相互留言，建立遠程教學的溝通渠道；教師可以通過網站建庫、組題、擴充和修改題庫資源，可調閱試卷進行教學講評，可以查閱學生對各類問題的訪問情況，了解練習中的熱題、難題，獲取教學的反饋信息。系統數據庫可作為習題課、討論課的豐富資源。
2.2整體設計
工程熱力學教學網站將實踐性、交互性、操作性、仿真性應用于網絡教學，力求運用多媒體計算機技術和網絡技術，充分利用在線學習交互性強的特點，幫助學生順利完成課程的學習。
2.2.1教學設計
教學設計以分析教學需求為基礎，確立解決教學問題的步驟，對教學內容確定教學方法。首先通過“步進教程”準確掌握基本概念的基本定義，明白這一概念說的是什么，然后通過“專題講解”進一步了解這些基本概念的實質。用比較的方法，分析與某一基本概念易混淆的其他概念和說法。澄清或糾正自己過去模糊或錯誤的概念。通過“輔導和答疑”中的思考題、討論題及習題訓練，加深對概念的理解。最后能用自己的語言準確敘述概念的定義及實質。
工程熱力學教學內容參考高職高專規劃教材,主要包括以下內容：熱力學系統、熱力學第一、二定律、基本熱力學關系、理想氣體性質、四種基本熱力過程、多變過程、壓氣機工作原理、卡諾循環、往復式內燃機理想循環等。
網絡教育模式中，調動學習者的學習主動性和積極性至關重要。要求選擇合適的教學媒體，創設具有吸引力的教學環境，具有科學性和趣味性，給學生以極大的吸引力，激發學生學習的熱情。
2.2.2開發環境
2.3.1網站首頁
根據工程熱力學的教學特點和功能模塊的設計要求，設計出如圖1所示的網站首頁。
2.3.2主要模塊功能
（1）學員管理模塊：主要提供老師給學員設定登錄帳號和密碼及訪問權限，通過查看學員登錄日志，可以了解學生訪問網站的情況如圖2。同時也提供各學員修改訪問密碼的功能。
（2）步進教程模塊：是主要教學模塊，介紹了課程的基本概念和主要知識點?；緝热菀哉鹿澞夸浘幗M，實現教材的電子化和多媒體化。內容以文字、動畫和圖形形象直觀地講解基本知識，指導和幫助學生克服學習的困難，提高分析問題和解決問題的能力。
（3）專題講解模塊：選擇教材中的重點和難點進行強化講解。主要方法是制作大量完善的flash動畫以及教師授課實況視頻。對教材中的重點難點分析提煉，細致講解，并用flash動畫演示解題思路，給出分析提示。有針對性地突出重點，分散難點，深入淺出，生動形象，為學生釋疑解難。實驗是工程熱力學不可缺少的重要組成部分，對部分實驗制作了flash模擬動畫、3DMAX實體。通過文字、圖片、動畫等手段展現實驗內容，加深學生對實驗原理的理解，為學生在實驗室親自動手提供初步認識。
（4）輔導答疑模塊：輔導是針對學生不易理解，容易出錯之處，特別對課程要求的計算試題類型重點介紹，突出重點，層層指點，幫助學生理解和掌握，為學生有的放矢地復習并順利通過考試創造條件；答疑是針對學生學習過程中的提出疑問，通過即時消息和留言板的形式實現教師和學生、學生和學生之間的實時信息交流。教師可以當即一一回答問題，對于一些具有代表性的問題，也可以集中回答，同時學生可以查詢、檢索，避免了教師的重復性勞動。
（5）知識博覽模塊：是書本知識的擴充，提供大量的相關內容，以提高學生學習的興趣和增加學生的知識面，從而落實素質教育的要求。
（6）習題訓練模塊：依據書本章節，為每一章節內容編制了適量的習題，使學生通過練習來鞏固所學的知識。每一練習都有答案及詳細講解。#p#分頁標題#e#
（7）在線考試模塊：為學生提供一個進行學習效果測試的平臺，同時通過測試結果的實時反饋，協助學生對所學知識的程度進行自我檢查，提高學習的效果。使用SQLServer2000開發試題數據庫，制作動態網頁實現網上模擬測試，能及時給出測試分數，實現自我評估功能。
2.4安全性設計
工程熱力學學習網站設計目的是輔助教學和學生自主學習，為減少任課教師工作量，暫時只對開課班級學生開放。由教師給學生分配帳號和密碼，設定權限，只有合法用戶才可以登錄系統瀏覽相應頁面。
用SQLServer2000設計了一個學生信息表，用來存放學生帳號、密碼及基本情況見圖3。用戶只有在登錄頁輸入正確的用戶名和密碼才能登錄，登錄頁面如圖4。
3系統實現
工程熱力學學習網站以B/S體系結構作為基本框架，由客戶機、WEB服務器、數據庫三個層次組成如圖5。動態網頁通過ASP.NET技術制作，用C#語言編寫后臺代碼，利用ADO.NET訪問后臺數據庫。
3.1.NET
.NET是微軟公司提出的一種分布式運算的框架，以XML為基礎，以Web服務為核心，輔以其他各種技術實現，意在利用Internet上強大的計算資源和豐富的帶寬資源，提高工作效率。.NET框架提取出微軟組件對象模型COM的精華，將它們與松散耦合計算的精華有機地結合在一起，生成了強大、高效的Web組件系統：簡化程序員的“管道”操作，深入地集成了安全性，引進了基于互聯網的操作系統，極大地改善了應用程序的可靠性和可擴展性。.NET框架由三個主要部分組成：通用語言運行庫CLR(CommonLanguageRuntime)、.NET架構類庫FCL(FrameworkClassLibrary)和ASP.NET。
3.1.1通用語言運行庫CLR
它是.NET的核心，負責提供執行環境，管理代碼的執行并提供各種服務。在組件運行時，運行庫負責管理內存分配、啟動或者中止線程和進程、強化安全系數，同時還調整任何該組件涉及到的其他組件的附件配置。
3.1.2.NET架構類庫FCL
它是一套可以使用的統一的面向對象、異步和層次結構的可擴展類庫，可以與通用語言運行庫緊密集成在一起。FCL由一個提供類、結構、接口、枚舉和的層狀命名空間組成。通過創建一套跨編程語言的通用API,.NET框架可以實現跨語言繼承、糾錯處理以及程序調試。實際上，從VisualBasic到C++的所有編程語言，對于.NET框架都是相互等同的，開發人員可以自由地選擇他們想使用的任何語言。
3.1.3ASP.NET
它是創建基于Web的應用程序的模型，該模型由一組控件和一個基本結構組成。其中，控件集中封裝了公共的、用于超文本標識語言(HTML)用戶界面的各種小組件(諸如文本框、下拉選單等等)。有了ASP.NET,Web應用程序的構建變得非常容易。
3.2ADO.NET數據庫連接
ADO.NET是Microsoft推出的以.NET框架為基礎的數據操作模型。ADO.NET并不是ADO的下一個版本，而是提供了一種新的基于離線數據和XML的數據操作方法。
工程熱力學學習網使用設置在Windows下的IIS服務器，數據庫使用SQLServer2000，使用ADO.NET實現數據庫連接。
4總結
工程熱力學教學網站設計有以下特點：課程內容豐富、條理清晰明確；教學設計以學生為中心；提供練習、答疑、考試等各種功能模塊和交流環境；教學活動設計講練結合，注重交互性；教學媒體設計符合教學要求，生動直觀。網站的大部分模塊已在校園網上試運行，期望工程熱力學教學網站能調動學生的學習積極性，彌補教學課時不足的缺陷，有助于學生更好地掌握工程熱力學基礎知識，提高學生的自學能力，達到自主學習的目的。
