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工程熱力學的初步認識范文1
工程熱力學是一門從宏觀角度去研究能量轉換規律的學科，它的主要定律，包括第一定律和第二定律都是基于經驗總結。這就是說，這種經驗總結為該課程的教學結合實際提供了便利條件。教學時應該充分利用這個特點，在課堂教學過程中，結合實際設置疑問，引導學生積極主動思考，既能活躍課堂氛圍，又能使學生在思考中進行后期的學習。例如在熱力學第一定律講述時，可以在課堂上再現第一類永動機的設計，并讓學生參與指出設計的不足或提出自己的設計，當學生興趣盎然時引出第一定律。第一定律引出后，引導學生舉出自己在日常生活中所接觸的能量轉換事例，活躍課堂氣氛后，提出問題：封神榜中哪吒的風火輪是否能實現？如果能實現飛機、汽車還是否有存在的必要，如果不能實現，又是什么原因呢？經過探討后將疑問留給學生，并提示隨著熱力學第二定律的深入學習他們可以得到想要的答案。又如在蒸汽動力循環講授時，可以給出火力發電廠發電效率計算的例題，學生在親自計算后，深刻體會到目前我國火力發電廠的實際效率不高的現狀，并開始關注如何提高效率的問題，這時可以將該問題留給學生，并提示隨著蒸汽動力循環的深入學習，他們將得到想要的答案。本人在教學實踐中發現這種故設懸念的做法，在激發學生的求知欲，提高教學效果和活躍課堂氣氛方面均有顯著作用。當然這種故設懸念，引導學生思考的教學方法的具體實施，則需要從系統的角度，依照教學進程依次設置。本人認為以下過程可作為設置懸念的主線，即從能量能否轉換到能量轉換是否有規律可循，從能量是否守恒到能量守恒過程是否一定能進行，從理論可以進行的過程實踐上為什么不被采取到理論上完美的過程能否實踐上努力實現。圍繞這條主線去設置疑問能發揮學生學習的主觀能動性。當然設置懸念的時候一定要注意從現實生活出發，這樣才能真正激發學生的興趣，引導學生自我思考。
二、重視教學中的育人
盡管工程熱力學是廣大學生以及教師公認的較為枯燥的基礎課程，然而工程熱力學卻蘊含了大量的為人處世道理，如果能將屬于自然科學的工程熱力學與人文教學結合教學，不僅起到提高教學效果的功能還能達到很好的育人功能。例如，圍繞熱力學第一定律可向學生講述付出與收獲之間的道理，圍繞熱力學第二定律中能量自發轉換的方向性問題，可以向學生傳達這樣的思想：提高個人素質是一個從低品質向高品質轉換的過程，因此不是一個自發的過程，需要付出代價才能實現。換而言之，在校大學生要懂得要提高個人素質，將來贏得用人單位的認可，現在必須通過努力才能實現。同時工程熱力學所涉及的領域為能源，眾所周知，能源是當今世界各國爭奪的主要資源之一，資源問題最能激發學生的時代責任感。然而學生在中學時代，知道得更多的是國家地大物博，各種資源尤其是煤炭資源豐富，盡管也知道人均占有率不高，但是并未深刻意識到能源的合理使用對當前能源搶奪局面的改善作用。因此在緒論中除了重點給出學習學框架外，還應該介紹各國的能源利用政策以及能源利用效率，讓學生認識到我國能源利用過程與發達國家之間的差距，喚醒學生的愛國心和責任感，提高學生學習動機?？傊?，加入人文育人思想后，工程熱力學的教學會變得更加活潑，學生的學習參與熱情也逐步提高，因此重視教學中的育人功能是不可忽視的教學方式。
三、注重工程應用，加強實踐
傳統教學過程中，學生往往通過做題目鞏固所學知識，并且效果不能皆盡人意。尤其對應用性很強的課程，做題目只是輔助手段而不是最佳的方式。要將工程熱力學這門課程的抽象性剝除，非常有必要在課余時間帶領學生參觀學科所應用的領域，例如火力發電廠。一般在取得學院認可的條件下，可以與當地火力發電廠建立聯系，在緒論講授完，或蒸汽發電講授前，可分批次帶領學生進入電廠學習參觀，在參觀過程中使學生了解發電廠的流程，了解汽輪機、鍋爐、給煤機等設備以及發電原理；參觀過程中，結合安全工程專業特點，可多提醒學生電廠發電過程中可能存在的危險有害因素；也可以向學院申請邀請電廠安環部負責人以講座的形式給安全工程專業學生系統講述電廠蒸汽機發電時存在的危險有害因素；制冷和制熱學習過程中，帶領學生了解空調、冰箱的工作原理。這些都有助于學生認識課程的重要性并牢固掌握知識點。為提高學生的實踐參與度，可以要求學生提交實踐學習報告，并作為該課程考核內容之一，達到解放學生為考試而被動學習的局面。此外工程熱力學知識點比較抽象，有必要開設部分課內實驗，讓學生掌握壓力、溫度、熱量等基本量的測量方法，并運用課堂講授的相關基本知識觀察實驗現象、分析處理實驗數據，鞏固并加深有關理論知識，促進理論聯系實際，以利于培養學生分析問題和解決問題的能力。
四、充分利用多媒體技術
多媒體具有直觀、信息量大的特點，非常適合于復雜和抽象課程的教學。運用多媒體創設教學情境，有助于激發學生學習興趣，以其獨特的形、聲、景扣動學生的心弦，化無聲為有聲，化靜為動，使學生進入一種喜聞樂見的、生動活潑的學習氛圍，從而使學生產生極大的學習興趣。[3]工程熱力學中所研究的能量轉換必須基于熱力狀態的變化，即在狀態變化的過程中實現能量轉換。而從一個狀態到另外一個狀態必然經過一定的過程，因此示功圖p-v圖、示熱圖T-s圖是工程熱力學非常重要的工具，甚至可以說是工程熱力學獨特的語言。實際氣體包括水蒸氣、濕空氣，工程應用包括動力循環以及制冷制熱循環的研究中都用到了這種圖形化的語言。這種圖形化的語言是動態過程的描述，因此可以借助多媒體的動態、形象特點將靜態的圖動態地展示給學生。通過這種動態教學，可以將抽象的理論學習化為直觀易懂的學習?！?/p>
五、總結
工程熱力學的初步認識范文2
關鍵詞：專業基礎課；演示性實驗；綜合性實驗；開發實驗室；仿真實驗
一、實驗教學在專業基礎課中的地位及重要性
實驗是科學探索的先導。大學生通過基本實驗教學能掌握基本的實驗技能，能深入理解專業基礎課中的基本理論知識。實驗教學是培養大學生專業領域創新意識和探索能力不可替代的手段。實驗教學已被列為實現創新人才培養目標的重要教學環節。熱能工程、建筑環境與設備工程等專業的專業基礎課包括工程熱力學、傳熱學和工程流體力學。它們普遍存在概念多、理論抽象、公式繁雜等問題，有必要通過實驗環節加強教學方面的理解。本文從專業基礎課的基礎實驗出發，在原有實驗教學體系的基礎上，對專業課程的實驗室建設和教學改革提出一些構想。
二、能源動力類專業的實驗教學體系基礎
《工程熱力學》、《工程流體力學》和《傳熱學》三門課程的實驗是能源動力類專業最為重要的專業基礎課程，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噴管流動特性實驗；④壓縮機效率測定實驗；⑤制冷循環性能系數ε測定；⑥冷卻塔性能測試實驗；⑦CO2超臨界P-V-T實驗測定；⑧空氣的比熱容的測定；⑨管道內雷諾實驗；⑩能量方程（伯努利方程）實驗等。
1.基礎實驗的作用。河北工業大學能源與環境工程學院熱能工程專業為了充分發揮實驗教學的功能，在實驗課上引導和培養學生的實驗技能及動手能力，理清實驗課教學與專業基礎理論課程的關系，要求學生以嚴謹求實的態度、以科學創新意識積極動手完成實驗，讓學生理解實驗課中實驗現象與教學理論的關系、實驗現象得出的結論在理論教學中的作用以及現象與理論的過渡過程等，以期通過實驗教學環節達到理解抽象理論和概念的目標。首先是基本測量儀器儀表以及測量系統的使用，包括溫度、液位、流量、濕度、流速等基本熱工參數的測量，目的是使學生了解和掌握基本物性參數中測量的基本原理與方法。指導教師在定壓條件下幫助學生完成空氣比熱的測量實驗、金屬熱導率等基本實驗教學，讓學生通過這些實驗過程理解物質屬性的測量方法，并在理論教學上逐步進行專業基礎課的其他相關實驗。
2.演示性實驗在教學中的重要地位。在經費條件有限的情況下，演示性和驗證性實驗可以填充實驗教學中的部分不足。演示性實驗通過直觀視覺反映抽象的概念或理論，對于學生理解抽象概念，印證基本理論有較大幫助，既可以達到鞏固課堂上所學內容的目的，又可以使學生初步熟悉各種儀器設備及其操作規程。比如工程熱力學課程是熱能工程、建筑環境與設備等專業非常重要的專業基礎課之一。它對后續專業課程的學習起著至關重要的作用。這是其本身知識體系所決定的。我們知道熱力學理論是從熱能與機械能相互轉換的實踐中發展起來的，主要內容圍繞熱與功轉換。其中動力循環部分，有較多的抽象的概念，例如熱力學第二定律，開爾文說：“不可能制造出從單一熱源吸熱，使之全部轉化為功而不留下其他任何變化的熱力發動機”。該定律用實驗驗證非常困難，而用仿真實驗則比較容易做到。水的定壓加熱過程實驗，包括水的一點（三相點）、二線（飽和水線、飽和蒸汽線）、三區（過冷水區、汽水兩相共存區、過熱蒸汽區）、五態（過冷水、飽和水、濕蒸汽、飽和蒸汽和過熱蒸汽），加入動畫仿真，學生就很容易掌握水蒸汽的熱力性質。熱力過程和熱力循環中一些內容也可以加入動畫仿真，在教學上引導學生自主分析，從而提高其對知識的理解和對知識的感受能力。工程流體力學可以進行自然循環靜壓傳遞揚水演示實驗水流流動形態及繞流演示實驗、流譜演示實驗、水擊現象演示實驗、虹吸原理演示實驗、空化機理演示實驗、紊動機理演示實驗等。
3.仿真實驗室的建設和健全。仿真實驗室可以利用動畫軟件進行研究演示，在節約財力的基礎上，能部分達到學生理解實驗的目的，特別是大型復雜實驗。相關的例子如《工程熱力學》鍋爐中工質水的定壓加熱過程，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雜煩瑣的計算，若通過計算機編程技術來計算此過程，不僅可提高計算效率，還可鍛煉學生把編程技術用于工程計算的能力。《水和水蒸氣熱力性質圖表》和《空氣熱力性質圖表》等這些傳統圖表，通過編寫程序的方法使用，可有效降低出錯的可能性?，F在很多設計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目，可以借鑒其他高校正在進行的火電機組仿真實驗室的建設和健全。模擬實驗項目有200MW和300MW火電機組的全過程，包括鍋爐啟動前的準備：制粉系統首先投入運行，鍋爐給水系統相繼打開，引風系統相繼作用，系統點火，空氣預熱器配風，相應參數維持到正常運行狀態，汽輪機開始正常沖轉、加負荷、并網等，給水三沖量控制投入，爐膛壁溫的檢測等環節的實施。讓學生通過仿真實驗加深對鍋爐機組、汽輪機機組等主輔設備系統組成和運行原理的認識和理解；通過仿真實驗來理解熱力發電廠中鍋爐給水控制、給煤控制和蒸汽控制系統的基本功能、組成和操作方法；通過模擬實際操作，對現代大型火力發電機組的運行方式進行比較深入的認識，同時對火電機組仿真技術有了一定的了解。學生通過對不同容量火電機組的全工況仿真運行實踐，不僅可以提高動手能力，而且深入理解專業知識，也增加了專業自信。
4.綜合性實驗教學和開放實驗室。逐步建立綜合性實驗教學和開放實驗室是實驗教學的重要環節。綜合性實驗是指實驗內容涉及本課程的綜合知識或與之相關課程的實驗。為了進一步拓展學生的實驗領域和實驗技能，我們以專業基礎課的理論指導開拓綜合性實驗，在有限物力及財力的條件下，通過自行研制設計開發新的實驗內容，在現有設備和熱工系統的基礎上改造原有設備和系統，開發研制具有新功能的系統。例如，在換熱器實驗臺上，把原來的換熱管改成熱管等項目；在利用太陽能集熱器加熱水的系統中，改造其成為小型溴化鋰制冷系統中蒸汽發生器中的熱源。在條件允許的情況下，可組織學生設計和安排實驗的基礎平臺，以激發學生在此方面學習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，就讓學生感受到了自主學習和探索的樂趣。我們在開展創新層次實踐平臺的構建，培養學生獨立思考和創新能力方面還需要很多設想，要不斷地將其付諸實現，需要不斷的探索和努力。
依據熱能工程和建筑環境與設備專業基礎課的特點和需求，提出專業基礎課中實驗教學在優化理論課程中的重要地位，并使專業基礎實驗教學項目和教學手段，在教學中得到一體化的建設和整合，可以通過分階段、有重點、分項目地安排實驗教學課程，將傳統的把工程流體力學、工程熱力學和傳熱學的實驗教學分割開來的實驗教學整合為四個階段的實驗教學環境，在不同階段有計劃系統地培養和訓練學生，不斷提高教學效果。高等學校的根本任務是培養人才，無論高素質的工程技術人才還是具有科學探索精神的科技人才都離不開高素質的師資隊伍和科學先進的教學理念以及過硬的實驗教學方法和手段。
參考文獻：
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工程熱力學的初步認識范文3
關鍵詞：高等物理化學；環境專業；教學內容；教學方法
浙江工商大學案例型《高等物理化學》課程改革研究 （xgy12105）項目。
【中圖分類號】G642
物理化學作為環境、化學、生物、化工、材料等專業本科生基礎課，由于概念多、公式多，學生在學習過程中普遍感到抽象、難學和難理解，厭學傾向比較明顯。然而，物理化學中的理論、方法和觀念在培養學生創新能力方面又具備其他課程無法替代的作用。高等物理化學作為物理化學的延伸，是研究生階段的核心基礎課之一。因此，根據具體研究方向，改革教學方法，避免滿堂灌輸式的傳統教學模式，重新點燃學生的學習興趣，對培養研究生科研創新能力至關重要，是未來高等物理化學課程改革的必然出路。
一、我校環境專業研究方向與物理化學的聯系
我校環境科學與工程專業具有一級學科碩士學位授予權，經過多年發展，已形成5個特色的學科方向：（1）廢水處理與優化控制技術；（2）廢物處置與資源化技術；（3）大氣污染控制理論與技術；（4）環境功能材料與友好過程技術；（5）環境生物與生態修復技術。這些特色研究方向與物理化學有著非常緊密的聯系，物理化學的理論和方法一直被運用到環境保護中。例如：（1）水處理過程、污泥消化處理、熱污染控制等許多方面都涉及熱化學模擬計算；（2）作為常用的高級氧化技術之一-電化學方法涉及電化學基本原理、內電解、電凝聚、電解氧化/還原及電滲析等物理化學知識；（3）環境功能催化材料涉及熱力學和動力學等多方面的知識；（4）吸附劑、表面活性劑等污染修復方法與物理化學中膠體與界面部分密不可分。因此，針對研究生高等物理化學課程改革，必須考慮如何體現課程特色、以何種模式實現研究生科研活動中基礎知識再認識以及創新性思維能力的提高等關鍵問題。
二、環境專業高等物理化學教學設計改革
1.教學內容改革
高等物理化學包括化學熱力學、化學動力學、統計熱力學、結構化學四大塊內容。作為環境專業研究生的基礎課程，各部分教學內容應注重突出特色，有所取舍，不能簡單重復本科階段的物理化學教學。針對本校環境專業研究方向和有限的課堂學時，筆者認為，選取化學變化的方向和限度問題、化學反應的速率和機理問題、催化劑結構與性能關系、電化學基本原理和應用作為核心教學內容，有利于吸引學生結合自己的研究課題進行深入的自主學習。
在理論教學的基礎上，適當增加1-2個具體實驗，通過實踐教學深入、形象地理解環境凈化技術應用時的物理化學基礎知識。
2.教學方法改革
大量的實踐表明： 傳統的以教師講授為主的教學模式已經不能適應時代的發展，尤其是抽象性、概括性、邏輯性很強的高等物理化學教學。要培養研究生的科研創新能力，必須激發學生的自主學習熱情。因此，改革教學方式，以學生為主體，教師講授為輔，進行前沿引導式教學為現代高等物理化學教學改革點亮希望。
具體課程安排過程中，可按教師講授（提出問題）學生互動（解決問題）教師總結點評（基本原理強化）順序展開教學。改變傳統的系統講授為重點講授，教師根據學科特色，有側重地突出物理化學專業知識點的應用和前沿，設置課程研討課題；學生根據興趣自主選者課題，課后進行文獻調研和歸納，并在課堂上展示學習心得；最后，教師根據學生自主學習情況進行點評，并提出改進的建議。此外，在課堂教學上，應經常以啟發式的語言、事例來激勵學生，引導他們積極主動進行學習。
三、物理化學教學改革初探
根據教學設計，筆者初步嘗試了教師主講3個專題，提供學生6個課題，輔助1個實驗的教學模式。教師主講內容包括：（1）物理化學在光催化環境凈化技術中的應用；（2）物理化學在環境電化學技術中的應用；（3）物理化學中的膠體界面化學。提供學生選擇自主學習的課題如下：（1）物理化學與環境保護；（2）光催化體系的反應機制及應用時的瓶頸突破；（3）電化學處理有毒難降解有機污染物的電子轉移機理；（4）污水處理中的熱力學過程；（5）吸附法處理環境污染物的動力學過程；（6）膠體表面/界面調控與環境污染治理。要求學生學會利用學校圖書館的Web of Science和google學術搜索工具，查閱自選課題相關的文獻，主要是主流TOP期刊的論文，在大量閱讀文獻的基礎上，寫出能體現課題核心內容和研究亮點的綜述。經過這兩階段的學習，學生已基本具備文獻查新、科學問題提煉的能力。最后筆者選取環境污染治理的新技術-太陽能光催化處理印染廢水為輔助實踐教學，通過改變反應條件，觀察廢水色度變化，既能給學生直觀感受，又能通過后續的數據處理，讓學生體會到物理化學基本理論的美妙。
本實驗中主要涉及物理化學中的阿倫尼烏斯公式：
（1）
其中k為反應的速率常數，可以通過不同時間染料降解動力學進行擬合得到；A為反應的頻率因子，對于確定的化學反應為一常數；Ea為反應活化能；R為理想氣體常量；T為熱力學溫度。通過對公式（1）進行對數轉換，可以得到公式（2）：
（2）
通過測定不同溫度下染料降解的速率常數k ，可以利用公式（2）計算得到反應的活化能Ea；進一步通過有無催化劑的對比實驗，可以計算出染料降解反應中添加催化劑對Ea的影響，預測反應過渡態的相關信息，直觀而深刻地體會到物理化學基礎知識點在實際環保技術中的應用，使理論與實踐完美結合，激發學生在各自研究領域重新學習物理化學的興趣。
四、結束語
總之，物理化學是一門基礎理論性和實踐性都很強的學科，加強物理化學知識的學習，特別是通過課程解析物理化學基本規律在現代環境保護研究前沿熱點的作用，將會有助于我校環境專業研究生從分子本質上加深對本專業和研究方向的認識，促進研究生更快地實現從知識學習到科學研究的角色轉變。
參考文獻：
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工程熱力學的初步認識范文4
[關鍵詞] 材料類專業；物理化學；課程教學；教學實踐
[中圖分類號] G642.0 [文獻標志碼] A [文章編號] 1005-4634（2014）04-0060-02
0 引言
隨著社會的發展和科學技術的進步，高等學校不斷深化教學改革，全面提高教學質量，大力提升人才培養水平，主動適應現代社會對學生知識、能力和素質日益提高的要求。在這樣的形勢下，作為材料類專業基礎課的物理化學的教學課時數明顯壓縮，教學內容不斷更新[1，2]。因此，需要積極推進課程體系改革，充實和更新教學內容，改進教學方法，豐富教學手段，從而全面提高物理化學課程的教學質量和效果。結合江蘇科技大學材料類專業的辦學定位、人才培養目標和人才培養方案，筆者對材料類專業物理化學教學做了一些改革嘗試，經過多年的教學實踐證明，成效顯著。
1 充實和更新教學內容
物理化學是化學學科的一個重要分支，是從研究化學現象和物理現象的聯系入手，應用物理學的基本原理和實驗方法，探求化學變化規律的一門科學。物理化學課是高等工科院校材料類專業的一門理論基礎課程。課程內容面廣、量大、更新快，數學推導多、邏輯性強，理論性、實踐性高[3，4]。自2000年以來，物理化學課程一直是江蘇科技大學校級重點建設課程，2005年入選首批校級精品課程建設項目，2008年被評為江蘇省精品課程。2003年以前，江蘇科技大學金屬材料工程、焊接工藝與技術、材料成型與控制工程等材料類專業一直采用程蘭征教授等所編《物理化學》為教材，化工類專業的學生一直采用天津大學所編《物理化學》為教材。為明確教學目的和要求，保證教學質量，在參照有關《綜合性大學化學化工專業物理化學教學大綱》和《高師物化標準化考試大綱》的基礎上，以《高等工業學校物理化學課程教學基本要求》為依據，充分考慮在教學的內容組織上注意處理好該課程各部分內容之間的關系與基本知識、基礎理論與實際應用的關系以及后續課程的關系，結合江蘇科技大學的辦學定位、人才培養目標、生源情況及各專業的人才培養方案，2003年物理化學課程針對不同專業特點分別設置為：56學時（含實驗8學時）的物理化學A（適用于材料成型與控制工程、金屬材料工程、焊接技術與工程等材料類專業）和88學時（含實驗16學時）的物理化學B（適用于高分子材料與工程、環境工程等化工類專業）兩大不同系列；并采用天津大學所編的《物理化學》作為材。經過10年的實踐和研究，江蘇科技大學目前材料類專業物理化學在教材、教學內容和學時的分配為：緒論、熱力學第一定律，7課時；熱力學第二定律，7課時；多組分系統熱力學，5課時；化學平衡，4課時；相平衡，7課時；電化學，6課時；表面現象，6課時；化學動力學，6課時。這樣的安排有利于教學質量和效果的提高。
考慮到學生畢業后要從事教學、科研、開發等工作的實際，江蘇科技大學物理化學教學團隊在參照國家教委綜合性大學的理、工科《物理化學實驗教學大綱》的基礎上，制定了與江蘇科技大學物理化學實驗的教學和科研特色相適應的教學大綱，編寫了《物理化學實驗》講義，10年來先后3次對其進行了修訂。材料類物理化學實驗教學時數為8學時，至少開設2個實驗，學生必須按要求完成一個必開實驗和至少一個選開實驗。必開實驗為燃燒熱測定，選開實驗為過氧化氫分解動力學測定、純液體飽和蒸汽壓的測定、碳酸鈣分解壓的測定、二組分合金相圖的測定、粘度的測定、電動勢的測定、電導的測定及應用等。學生實驗成績按10% 的比例計入課程總成績，缺做實驗者課程的實驗成績以0分計算，實驗成績不及格者課程總成績以不及格處理。新大綱進一步明確了物理化學實驗的教學目標和要求，突出了重點、難點，增加了與本學科有關的科技新成就和新發展，增加選修實驗和開放實驗，使之更符合江蘇科技大學物理化學實驗教學實際，并有江蘇科技大學物理化學實驗的特色。
2 改進教學方法
物理化學內容繁多，理論性強，學生學習積極性不高，教學難度大，必須依靠教師的主觀能動性，結合多媒體技術等現代教學手段的充分、合理運用，堅持突出重點，力求內容條理化、講清難點，采用啟發式教學方法。在教學過程中，教師要適時、恰當地提出問題，啟發學生掌握通過自己的思考獲得知識的方法，以激發學生的學習興趣和學習熱情，發揮學生的學習主動性和積極性，并逐步由教師啟發轉向學生自我啟發完成學習任務，激發學生的獨立思考和創新意識，從而有利于教學質量和效果的提高[5，6]。不能忽視緒論課的作用，更不能忽略緒論課的講授。上好緒論課，既可以使學生初步明確物理化學課程的學習目的（“為什么學”）、學習內容（“學什么”）以及學習方法（“怎么學”），又可以讓學生初步產生學習興趣。重點放在從學生身邊的現象尋找物理化學問題，讓他們認識到為什么要學習物理化學，而不是照本宣科。這樣可以給學生留下一個良好的第一印象，激發他們的學習興趣，讓他們體會到學習這門課程對自己的價值，這樣才有可能在以后的學習過程中花時間、花精力去學習這門課程，從而學好這門課程。
物理化學內容繁多，學生不可能一下子將教師講過的知識全部理解掌握，為了讓學生明確課堂重點，教師在全面系統講授課程內容的同時，要把重點內容講清楚說明白（比如在講到復雜的數學公式推導時，在不失數學推導嚴密性的前提下，著重講清各推導環節的物理意義），加重語氣，反復強調，配以板書，引起學生對重點內容的重視。采用錄像、模擬實驗等多種教學媒體，擴大學生接受知識的容量，加快接受知識的速度，提高教學效率。例如，講熱力學時，可以讓學生觀看滑冰錄像，思考滑冰鞋冰刀下冰的凝固點的變化，強化Clapeyron方程的應用；講動力學時，可以讓學生觀看計算機模擬碰撞行為實驗，使其馬上就產生了弄清碰撞理論的迫切感，自然就增大了學習的積極性、主動性。此外，適時地將物理化學學科發展的最新動態介紹給學生[7]，激發他們的學習興趣，同時鼓勵和吸引他們參與教師的科研工作，以科研促教學，更有利于創新性人才的培養。
3 豐富教學手段
充分利用現代化教學手段輔助教學。在多媒體教學課件中，教學內容的處理思路、教學重點和難點等以各種形式突出，并有動畫效果。課件除具有正常板書的優點外，還具有內容豐富、信息量大、直觀、學生課后便于復習、課前便于預習等優點。2004年初，江蘇科技大學物理化學課程建立了教學網站。該網站內容豐富、面廣量大，主要包括課程描述、教學文檔、網絡課件、在線自測、在線答疑、來賓留言等內容。多媒體教學適于課堂教學，教學網站便于學生課外自學；同時，還保留傳統板書的課堂教學形式，強化教學內容的重點和層次。實踐表明，物理化學課程多媒體教學與網絡教學，在實際教學中已收到了很好的教學效果，受到了同學、同行和督導的廣泛贊許。網絡教學的使用促進了學生在課前和課后的學習、鞏固和提高，多媒體教學的實施提高了師生的課堂教學效率。
4 改革課程考核和考試制度
全面提高材料類專業物理化學課程的教學質量和效果，加強物理化學專業基礎課程的教與學，加強教師授課和學生學習的統一評價與管理。嚴格考試制度，物理化學課程考試采用“全國高師物理化學標準化考試試題庫”和“全國綜合性大學物理化學試題庫”隨機出題，收到了很好的教學效果。執行全體學生評教制度，所有學生通過學校教務處網絡平臺對上一學期所學課程進行教學評價，教務處將學生評教結果通知給教師本人。教師授課認真、負責、規范，教師的授課和學生學習的教學效果得到了統一的評價與管理。對教師和學生有明確要求，嚴格規范教學，調動了各方面的積極性和創造性。綜觀近年來所取得的成績，學生學期的題庫考試平均成績高于試題庫給出的平均成績。根據教
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師、督導和學生的反饋意見，在以后一段相當長的時期內，對江蘇科技大學工科物理化學課程仍將繼續采用全國理科物理化學題庫隨機出題的方式，進一步促進教師的授課和學生學習的教學效果。
為了較好的體現現代教育思想，符合國內外同類課程改革趨勢和建設方向，全面開放所有物理化學實驗，一名教師負責一個實驗，一個實驗最多同時開設4組，每組實驗最多允許2名學生參與。對《物理化學實驗》講義進行修訂與補充，在燃燒熱測定、金屬相圖測定等實驗中增加了自動化實時測量與監控技術。每年至少對2個物理化學實驗進行改進或更新。
5 結束語
江蘇科技大學材料類專業物理化學課程教學與時俱進，不斷充實和更新教學內容，改進教學方法，豐富教學手段，經過10年的探索和實踐證明該課程的教學改革有助于提高教學質量和效果。
參考文獻
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工程熱力學的初步認識范文5
關鍵詞：熱能系統分析；最優化；課程建設；教學改革
作者簡介：張艾萍（1968-），男，內蒙古興和人，東北電力大學能源與動力工程學院，教授；張炳文（1953-），男，天津人，東北電力大學能源與動力工程學院，教授。（吉林 吉林 132012）
基金項目：本文系東北電力大學教學改革研究項目的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）22-0083-02
教育部2003年發出了《關于啟動高等學校教學質量與教學改革工程精品課程建設工作的通知》，力圖通過精品課程建設，推進高校課程建設，提高整體教學水平。[1]具有較高綜合素質基礎的應用型、復合型人才的培養，體現了東北電力大學（以下簡稱“我?！保┺k學的基本特色，這是我校課程建設工作的出發點。我校根據社會人才需求，依托學校原有優勢著力在相關學科的交叉結合部開拓新專業方向，培養社會急需的復合型人才。[2]
當前我國火電廠每年煙塵排放量約360萬噸，占全國工業煙塵排放量的35%，火力發電廠又是二氧化硫等有害氣體的主要排放源，排放的有害氣體進入大氣，形成酸雨等有害物質，造成大氣污染，使大氣環境日益惡化。熱能與動力工程專業作為火電廠生產的主要專業，深知自己的使命“在滿足供電供熱的前提下，盡量減少煤炭消耗、降低環境污染”，選擇了自己的發展方向“應用基礎研究不斷深化，描述愈來愈定量化、精確化，節能減排成為電力規劃建設和電站運行的努力目標”?；诖瞬闈M足“一實兩創”人才培養的需要，我校從2002年開始，為熱能與動力工程專業本科生開設了“熱能系統分析與優化”課程。該課程的設置主要為了使學生掌握火力發電廠節能減排的理論基礎，同時也為具有綜合素質的復合型技術人才的培養提供理論支撐。本文針對“熱能系統分析與優化”課程的建設和教學改革進行了初步探索。
一、“熱能系統分析與優化”課程建設和教學方法改革的必要性
“熱能系統分析與優化”課程綜合了熱能與動力工程專業多門專業課程（工程流體力學、工程熱力學、傳熱學、汽輪機原理、鍋爐原理、泵與風機、熱力發電廠）的知識點，以及現代運籌學理論和微機編程技巧，以火力發電廠節能減排、減少消耗的若干決策問題為訓練科目，培養本科生解決本專業決策問題的實際動手能力。
“熱能系統分析與優化”課程的內容和人才培養目標符合國家節能減排、減少消耗的總方針，符合熱力發電廠“以安全發電供熱為條件，以降低消耗減少污染為目標”的設計、運行基本原則。所以，將“熱能系統分析與優化”課程建設成為精品課程，對該課程的教學方法和手段進行改革，使其更適合學生對知識的掌握，有利于學生深入認識本專業各門課程相互關聯的實質內涵，有利于學生早日完成從理論學習到實際應用的跨越，有利于學生上崗后早日成為節能減排工程師，是培養“一實兩創”人才的需要，是國家節能減排事業的需要。
人才培養目標主要是通過課程教學實現的。課程建設水平的高低及課程體系的合理性、科學性是實現人才培養目標的基本保證。[3]為了更好地實現人才培養目標，達到課程設置的目的，對“熱能系統分析與優化”課程進行精品化建設和進行必要的教學方法、手段改革是非常必要的。
二、“熱能系統分析與優化”課程建設
課程是由一個或幾個學科的若干內容按一定的體系與結構組成的教學基本單位。課程建設包括形成和決定課程質量的各種條件和內涵建沒：教學文件建設、教材建設、實驗室建設及師資隊伍建設等。精品課程是具有一流師資隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點的示范性課程。[4，5]
1.切實加強教師隊伍建設
教師在課程建設中起著關鍵的作用，學生獲取知識的主要來源是教師。從長遠來看，教學團隊在未來的課程建設中將扮演極其重要的角色，隨著遠程網絡技術、多媒體技術的發展以及教學聯合體、學分互認的發展，學生選課時可選擇各學校精品課程，通過網絡學習最適合他的課程，因此各學校教學團隊的激烈競爭將不可避免。
有了明確的教學目標和良好的教學條件，能否實現教學目標，教師起著決定性的作用，這是課程建設的關鍵。因此要建設一支結構合理、水平高、素質好，團結合作，并有學術帶頭人的師資隊伍。這支隊伍應該是由治學嚴謹、知識淵博、德高望重的老教師把關，由經驗豐富、思想成熟、學有專長、教有成效的中年教師作中流砥柱，由年輕力壯具有教學科研良好素質的青年教師沖鋒陷陣的合理匹配的有機整體。其職稱和年齡結構，主講教師的高、中職比和任課率，教學和科研工作量比，科研成果率等均能達到結構合理，既能滿足教學的要求，又具有相當的科研能力和水平。
2.重視教學內容和課程體系改革
融合多門課程知識，提高綜合應用能力，關聯節能減排。在熱力發電領域，無論是設備制造、工程設計還是電站運行，到處存在著“以安全發電供熱為條件，以降低能耗為目標”的決策問題，直接關聯著國家的節能減排目標。在多年的教學過程中，本課程組一直為將“熱能系統分析與優化”課程建設成為培養節能減排工程師的培養平臺而努力。結合火電廠在節能減排中的基本任務，精心編排了教學內容，融合了包括汽輪機原理、鍋爐原理、泵與風機、集控運行、工程流體力學、工程熱力學、傳熱學、高等數學、運籌學在內的多門課程的知識點，引導學生對熱能系統或設備進行深入分析，指導學生針對火電工程實際決策問題建立數學優化模型，并編制微機程序求解，提高學生解決實際決策問題的能力。
3.重視教材建設
國內已經有一些關于火電廠熱能系統綜合分析與節能減排技術方面的教材，但是，都存在著某方面的不足：主要介紹其他行業的熱能系統，火電廠的內容很少；主要針對小機組介紹，不能滿足當前超臨界600MW及1000MW機組的需要；原則多，應用少，只能作為一般的概念了解，不便于使用操作；由于峰谷差別日益加大，600MW機組也參加調峰調頻，給定功率是多數機組的運行方式，例如有些教材中假設“余下的排擠抽汽（1-α1-2）將直達凝汽器”，在給定功率的運行方式下，必然引起發電功率的變化，調節汽門將關小，以改變蒸汽量，維持給定的功率。
本課程組編寫的教材將克服上述同類教材的不足和缺點，達到教材建設目標。本教材的特色是“融合多門課程知識，提高學生綜合應用能力”，創新點是“學生作業內容關聯節能減排”。
本教材建成后，將成為：融合了汽輪機原理、鍋爐原理、泵與風機、集控運行、熱力發電廠、工程流體力學、工程熱力學、傳熱學、高等數學、運籌學、微機編程等多門知識點的綜合性教材用書；火電廠熱能系統分析工具書和節能減排工作手冊，其內容包括火電廠和熱電廠的各種裝機方案。
本教材將在人才培養中起到如下作用：各門課程知識點得到多次強化和應用訓練；提高學生對復雜系統的綜合分析能力和建立數學優化模型的能力；提高學生使用電腦編程求解的水平；提高學生參加熱力發電節能減排工作的技能和意識。
4.理論教學與實踐教學并重
采用的練習題都是每個火電工程實際存在的優化決策問題，以下舉兩個編程練習的例子：
編程練習一：以優化運行減少消耗為題材，與學生林志峰共同發表了論文《給定出力660MW機組最佳真空確定方法》（《汽輪機技術》2008年第5期）。該論文介紹了功率控制方式下單元機組最佳循環水量的尋找方法。傳統的最佳循環水量尋找方法，也是目前教材中介紹的方法，是在汽輪機入口參數和調節門開度不變的前提下，尋找使供電功率達到最大的循環水量。這種方法不適合于功率控制方式下的單元機組。為此，本練習建立了全面的單元機組資源消耗數學模型，其C程序可以在1～2秒鐘內求解得出給定發電功率下使資源消耗最低的最佳循環水量，能夠為機組的在線優化運行提出合理建議。這里，資源消耗包括燃料費、水費和排污費。編程練習一的資源消耗數學模型符合汽輪機原理的有關定性結論，其微機程序給出的優化結果符合運行常識，學生得到了達到或接近實用水平的訓練。
編程練：考慮更多因素的單元機組冷端優化設計參數?！痘鹆Πl電廠水工設計技術規定》指出，新建火力發電機組，要根據當地氣象條件變化規律和循環水管道系統布置方案，對于冷端設計參數（凝汽器換熱面積、循環水量、冷卻塔淋水面積、凝汽器管材規格、凝汽器管長度、循環水管道規格、循環水泵揚程、循環水溫度）在一定的變化范圍內進行多方案的優化計算。但是，目前火力發電設計單位沒有包含上述多變化因素的優化計算方法和微機程序，手工進行優化計算又難以達到要求。為此，本練習建立了全面的單元機組冷端優化設計數學模型，考慮到有離散變量，采用枚舉法求解，編制調試了Auto Lisp實用程序，計算結果符合正常規律，優化計算時間為1.5～2小時，為火力發電設計單位提出一個合理可行的優化設計工具。
三、“熱能系統分析與優化”課程教學改革
教學方法和教學手段是實現教學目標，落實人才培養模式，提高教學質量的直接、具體實施環節，也是“熱能系統分析與優化”課程教學改革的重頭戲。
第一，開展研究性學習，提高工科學生素質。課程組在指導學生完成編程作業的教學過程中，鼓勵學生探究解決實際問題的思維過程，鼓勵學生進行研究性學習，提高學生獨立深入思考的能力和習慣。
第二，建設課程教學網站。在“熱能系統分析與優化”課程現有QQ群的窗口內擴建成課程教學網站，內容包括教學大綱、授課計劃、教案、推薦教材、參考教材、參考文獻、動態習題集、QQ在線答疑。教學網站內容與課程組教師授課內容一致，課程組教師也使用相同的授課計劃和教案，于是，教學網站的投入使用，不但方便了學生，也擴大了課程組的教學容量。
第三，將培養學生思維能力和應用能力放在教學目標的第一位。對主要方法，要講清思維本質、應用原則與其他方法的聯系，要強調方法的科學性和靈活性等。教學中要特別注意引導學生抓住對所學知識的閱讀、理解、分析和總結環節，勤于動腦和動手，提高計算的準確性，推理的邏輯性和表達的數學性。
第四，開發應用CAI課件，邁出教學手段現代化的步伐。
第五，通過教學改革，使學生受益。根據個體學生的不同類型，學生受益可以從以下兩個方面分析：其一，綜合性實用性的規劃教材、隨時可用的教學網站、老師實時在線的親切感覺，為積極向上、勤奮好學的學生創建了良好的、溫馨的自主學習環境；其二，對于死記硬背、不習慣于研究學習的學生，動態習題集是通過考試的捷徑。
四、結論
通過對“熱能系統分析與優化”課程設置的目的、師資隊伍的建設、教學內容和教材的改革和建設以及教學方法和手段的改革等進行分析，得到如下結論：
“熱能系統分析與優化”課程的設置主要為了使學生掌握火力發電廠節能減排的理論基礎，同時也為具有綜合素質的復合型技術人才的培養提供理論支撐，對該課程建設和教學改革是非常必要的。
“熱能系統分析與優化”課程建設的內容包括師資隊伍建設、教材建設、理論教學與實踐訓練并重，注重理論聯系實際，培養學生的實踐能力。
在教學方法改革方面采取了研究性教學、網絡輔助教學等方法，并引進了多媒體、QQ群答疑等現代化教學手段，取得了良好的效果。
“熱能系統分析與優化”課程的建設和改革為熱能與動力工程專業的發展和其他類似課程的建設提供了思路。
參考文獻：
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工程熱力學的初步認識范文6
【關鍵詞】高職院校；化工專業；實踐教學
前 言
進入21世紀以來，高職教育迅猛發展，如今，高職教育已經占據我國高等教育的半壁江山。高職教育的人才培養重點是教學過程的實踐性、開放性和職業性，高職院校各個專業都要圍繞這一人才培養核心開展工作，化工專業作為高職院校的重要的專業分支之一，更要突出實踐性，深化教學內容和教學方法，培養學生的實際動手操作能力。
一、高職院?；I概述
高職院校化工專業主要培養學生綜合運用物理、化學、數學原理及有關專業基礎知識，對各種化學及其相關過程和化學加工工藝進行分析和研究，并能夠熟練運用計算機技術進行過程模擬和過程設計。
高職院?；I開設的課程主要有：無機化學、有機化學、物理化學、分析化學、生物化學、化工原理、化工過程綜合與分析、化工設備機械基礎、化工熱力學、反應工程、傳遞過程、分離工程等。高職院校的“職業”特性決定了高職院?；I與企業必須緊密相連，使學生實現從學校到職場的跨越式發展，因此，高職院?；I教學要注重實踐性和操作性，培養具有從事化工產品的研制與開發、化工裝置的設計與放大，化工生產過程的控制與管理能力的高等工程技術人才。
二、化工生產企業對高職院?；I人才的需求
高職院?；I實踐教學要求與現代化工生產企業的人才需求相結合，這就需要了解化工生產企業對化工專業人才的需求。
（一）化工生產企業人才的現狀
目前，我國石化行業最為突出的矛盾是在職人員的總體素質與整個行業發展之間的矛盾。隨著現代高新科技的發展，石化工業設備的更新換代對現有職工的專業水平提出了更高的要求，而與之相對應的是，現有在崗職工的專業知識和能力尚未更新，企業也缺乏對在崗職工的專業培訓，造成人才供需矛盾進一步激化。
（二）化工生產企業對高職院校化工專業人才的要求
根據化工生產企業對高職院?；I人才的要求，現階段高職院?；I實踐教學應培養牢固掌握本專業所必需的科學文化基礎知識及專業基礎知識，掌握化工生產技術的基本原理、專業技能和研究方法的人才?；どa企業要求具有從事化工生產的控制與管理、化工產品和過程的研究開發、化工產品的銷售與管理，具有化工崗位群的職業素質和綜合素質，具有較強實際動手能力和創新精神；能在化工生產第一線從事技術應用、技術管理、技術服務的高素質技能型專門人才。
化工生產企業需要的是兼具理論知識與實踐操作能力的綜合性人才，尤其是對于實際動手操作能力與組織能力的要求比較嚴格，要求學生掌握必需的基礎知識，具備較強的技術應用能力，同時還要具有良好的職業道德和實干、創新、創業精神。
三、高職院?；I實踐教學的實施對策
高職院校化工專業是一門理論與實踐密切結合的課程，這一專業課程的開設對培養學生的實際動手能力和創新能力具有實際意義。為了更好的實現高職院?；I實踐教學的目標，就要多渠道實施仿真培訓，增加動手操練的機會。
（一）增加化學實驗，增強實踐教學內容
要想增加高職院校化工專業實踐教學的內容，就要從改進教學內容方面入手?；崃W、傳遞過程原理、化學反應工程、分離工程、化學工藝學、化工設計六門課程構成了化學工程與工藝核心專業課的主體。就高職院?；I而言，化學實驗是非常重要的組成部分，也是提高化學專業實踐教學水平的重要途徑。如在分析化學實驗中，我們可安排①常見陰離子未知液的定性分析；②常見陽離子未知液的定性分析③黃河水質分析及評價等綜合性實驗，通過增加綜合性和研究性實驗的訓練， 加強學生綜合運用化學知識和對實驗操縱的能力。
（二）仿真實訓
仿真實訓是高職院?；I實踐教學常用的教學方式。所謂化工專業仿真培訓，主要是指化工專業教師利用投影儀、多媒體等現代化教學設施向學生模擬和講授化工專業的各個流程和具體操作程序等等，使學生更直觀的了解復雜的化工知識。
比如，“化工原理及工藝”這一仿真軟件，就可以在虛擬環境下，模擬化工原理及工藝仿真操作。在計算機上逼真的模仿化工原理及工藝過程完整的工藝流程，如完成合成氨、尿素、甲醇合成、甲醇精制、二甲醚、化工單元操作、儀分仿真、聚丙烯生產、聚氯乙烯和生產仿真等等，甚至可以進行人機交互式學習。為了增加高職院校化工專業的實踐性，還可以是使學生在計算機上模擬化工廠生產控制情景，讓學生模擬工業過程環境，對各個開關、閥門、調節器進行模擬操作，對各個工藝參數進行控制和調節，并進行開、停車對各種事故狀態進行處理等各種仿真操作，同時具有成績評價功能，使學生可以得到非常逼真的操作環境，對實際生產過程有更深的認識，增強實戰性。
（三）分崗實習，加強實踐教學
現階段，很多高職院?；I的在校實習僅僅是參觀化工企業，而短暫的觀摩難以真正理解化工企業的流程。為此，應分崗實習，使學生深入到工廠深入學習?？梢詫W生按照生產工藝崗位分成若干組，在學生完成安全教育及考核后分崗到位，然后定期輪崗循環學習，以保證每個學生都能對整個工藝流程進行學習。在分崗實習過程中，要求學生按實習崗位記錄生產方法和工藝流程、單元操作設備工作原理、各崗位操作規程、工藝參數等相關的生產實踐知識及心得體會。
除此之外，還要求學生在下班后對筆記進行整理，積極討論，以此調動學生主動學習的積極性，培養學生的鉆研精神和團隊精神。大多數同學都因現場實踐能加強對工藝及設備的感性認識，使他們對理論知識理解更深刻，學習興趣比較濃厚、積極性較高，實習效果較明顯。
四、結束語
總而言之，隨著市場競爭壓力的不斷加大，對技能型人才的需要也越來越迫切，掌握一定技能水平的人才尤其受各企業的歡迎，市場經濟體制的開放性與自主性的特點，也加大了對技能型人才的渴望。因此，高職院?；I實踐教學成為社會關注的焦點。
【參考文獻】
[1]羅言.探討高職院?；I實踐教學[J].中國校外教育，2013（06）.
