对工程热力学的认识篇1

物理学是人类科学与文化的结晶，是人们认识和表述自然的科学文化体系.自然现象及其规律虽然是客观存在的，是不以人的意志为转移的，但认识和表述这些规律，并构建起完整的科学体系，却与人类科学活动的起源、文化推演、活动方式以及科学活动的代表者——物理先驱和科学大师的思维特性、认知操作和科学经历有关.如果人类重新认识自然，虽然自然本质是不变的，但认识和阐发自然规律的符号系统、概念体系、学科结构等等可能是另外一种形态.所以，在这个意义上物理学是“人化的自然”.“自然人化”的过程即为“经验理性”的过程，中学物理教学的本质内涵正是演绎着这个过程.显然，这个过程实现着生命个体对自然存在的主体解读.但中学物理教学往往简单建立起学习者对科学知识的接受桥梁，学生和教材成为教师操作的课堂要素，物理教学成为外在于学习者的、对自然符号和概念系统的机械操作，这样的过程与学习者的主体认识和发展无关，课堂上出现“知识冷漠”现象是必然的.笔者认为，无论从物理学“人格化”的自然属性，还是中学生学习物理的认知和情感驱动来看，物理教学不只是对外部世界的认识和反映，而要融入生命个体与自然存在的互动、再认和成长，这是学习者从感知到理性的“人本化”过程——概念化的物理现象与学生的思维操作有机融合，使之发生对话与共鸣，产生认知和探究的理性愉悦，促进物理学习深入影响学生的思维方式并积淀为他们的科学与文化素质.[1]

现以“热力学第二定律”教学为例，谈谈这一认识和实践.

一、教学分析

热力学第二定律揭示的是有大量分子参与的宏观过程的方向性问题，这是热现象的一个重要规律，完整地掌握热学知识，必须对它具有正确的认识.《普通高中物理课程标准（实验）》选修3-3明确的要求是：“通过自然界宏观过程的方向性，了解热力学第二定律.初步了解熵是反映系统无序程度的物理量.”[2]实现这一学习目标可能出现的困难是：热力学第二定律比较抽象，虽然有直接经验可以引发，但概括规律的过程颇为理性，学生易停留于经验事实而难于认识深化；规律的表述比较多样和“经验具体化”，不如热力学第一定律那样给出确定而简洁的数学表述，学生会有难以捉摸之感；认识量化系统无序状态的物理量——熵，需建立在一定的概率统计分析上，会使教学过程比较琐碎，数学味较浓.为此，教学设计需这样展开：梳理经验事实——尽可能多地联系学生已有和能够接受的经验事实，促进认识指向集中；引导理性概括——从多种现象中概括出直接规律，并认识多种表述的内在一致性；推进认识深化——引导学生探求热力学第二定律的统一表述，深入热现象的微观机制了解熵的概念和熵增加原理.

二、教学过程

1.提出问题

热力学第一定律（ΔU=Q+W）的本质就是能量守恒，由此可知“第一类永动机”是不可能实现的.那么，是不是只要满足能量守恒的物理过程就能够持续地、自发地进行下去呢？

我们知道，自发的热传导过程是高温物体向低温物体传热，传热的过程满足Q吸=Q放.反之，热量可不可以在满足“Q吸=Q放”的条件下，自发地由低温物体向高温物体传热呢？经验告诉我们，这个过程是不可能自发进行的.所以，制约热现象的过程，除了热力学第一定律外，还有其他的自然规律在发生着作用.（提出问题，初步揭示问题的内在含义，引起学生认知需求）

2.展开讨论

（1）类似的例子还很多.（进一步联系经验事实，强化学生的感性认识）

扩散过程.如图l所示，抽去隔板a，两种气体相互扩散，趋于均匀分布，这是自发进行的过程.反之，使原来分布均匀的两种混合气体相互分离，各居一半的空间，这是非自发过程.

气体膨胀.如图2所示，打开阀门K，气体会进入另一个容器，这是自发进行的过程.反之，分布在两个容器内的气体，使其只占据一个容器的空间，这是非自发过程.

（2）初步结论：自发热过程具有方向性.如果要改变自发热过程的方向，需借助于外部作用才能实现.例如：反向热传导——制冷；混合气体分子分离——过滤；气体体积减小——做功.此类过程必然会引起外界的某种变化.（使问题引向深入，逐步揭示宏观热过程规律）

（3）再从能量转化的过程来分析物理现象的方向性.（为热力学第二定律的两种表述作好铺垫）

机械能转化为内能的过程可以连续、完全地进行.例如，运动的物体由于摩擦而逐渐停止运动，机械能完全转化为内能.但内能转化为机械能的过程不可能连续、完全地进行.如图3所示，气缸内高压高温气体推动活塞对外做功，开始一段过程实现着内能向机械能的转化，当气体膨胀到一定程度，压强减小到不足以推动活塞做功时，这一过程就停止了.要继续做功的过程，就要从头开始，排出气缸内已完成做功任务的废气，注入新鲜空气，喷进燃油，点火燃烧，产生高温高压气体，重新开始做功过程.

对工程热力学的认识篇2

一.实习目的

通过参观和参与电厂的生产，将理论知识与生产实践相结合，优化知识结构，提高思考分析能力。在参观过程中，通过向技术人员提问学习，了解与初步掌握本专业相关产品技术参数等方面的实际知识和相关标准，增强对锅炉、汽轮机系统及辅助设备的组成及结构的具体知识，为今后的毕业设计、步入社会、走向工作岗位打下良好的基础。此外，经过对电厂的实地了解及跟班工作，为今后参与工作及为人处世方面作必要的心理准备。

二.实习内容

1)行程安排

4月4日至4月14日，为期两周，石家庄市平山县西柏坡电厂，行程安排如下：

4月4日：乘车前往西柏坡电厂，安排住宿、熟悉环境;

4月5日至6日：西柏坡电厂概况介绍，安全知识教育及考试，电厂系统设备介绍及参观;

4月7日至9日：全体同学分为六组分别进行跟班实习;

4月10日：乘车返回华北电力大学;

4月11日至14日：完成毕业生产实习报告。

2)电厂概况

河北西柏坡发电有限责任公司(改制前为西柏坡发电厂)位于革命老区平山县境内，东距石家庄市区37公里，西距平山县城1公里，是国家八五重点建设项目，河北省九五重点建设项目，规划装机容量为2400MW。

公司现拥有四台单机容量为300MW国产燃煤发电机组，机组分别于1993年12月、1994年11月、1998年10月、1999年6月投产。四台机组分两期建设，动态总投资52.26亿元人民币，平均单位容量造价4355元/千瓦，在同期的内资火电项目中属中等水平。三期工程2×600MW燃煤发电机组已经在2006年投入运行，为河北南网最大电厂之一。

公司先后荣获电力部安全生产达标企业”、华北电管局无渗漏火力发电厂”、河北省文明单位”等荣誉称号，#1发电机组运行岗位被国家电力公司和团中央命名为青年文明号”。公司二期工程被河北省评为省级优质样板工程”，获国家电力公司优质火电工程奖”。2001年，公司党委被河北省委命名为优秀基层党组织”;公司成为河北南部电网首家取得ISO9001：2000标准认证的发电企业;公司被中国水电质协评为全国质量效益型先进企业”;2002年公司被国家电力公司命名为一流火力发电企业”和双文明单位”。

未来公司将立足实际，以市场需求为导向，内强素质、外树形象，不断提高企业的经济效益，保持国有资产保值增值，不断增强企业实力，增强企业在市场的竞争力，使企业在竞争中求生存，在竞争中图发展，以更加优良的业绩阔步迈向美好的明天。

3)实习内容

1.启程

四月四日是中华民族的传统节日——清明节。就在这一天，我们乘车启程，踏着春天的旋律，前往河北省石家庄市平山县西柏坡电厂进行毕业前的最后一次实习——生产实习。在去年的这个时候，我们作为大三的学生，前往天津市大港电厂进行了为期两周的认识实习。通过认识实习，我们初步了解了电厂的概况和各个组成部分，学到了很多书本上学不到的知识，使学习的理论知识同现场实践相结合，很好的达到了认识实习的目的和要求。本次毕业生产实习，作为毕业前的最后一次实习，要在认识实习的基础上更加上升一个档次，对电厂的认识更加全面和系统化，通过跟班实习，对工作的要求有更深刻的认识和了解，对工作态度要认真和负责，为即将毕业后踏入社会、走向工作岗位打下坚实的基础。

抵达目的地后，我们被安排住宿在了职工单身宿舍。有四人一间，也有八人一间的。住宿的环境并不是很好，宿舍里虽然有电视机，但很多都坏掉了，不能观看。班长为我们办理了饭卡，早就听说这里的伙食不错，就等着亲身体会一下了。之后大家收拾了一下行李，简单熟悉了一下环境，为第二天的实习做好准备。

2.安全教育

第二天，首先对我们进行的是安全教育。无论从事什么工作，安全问题都要首当其冲，认真对待。电厂是危险性非常强的企业，它的工作介质是高温高压，油、水、电、汽都是危险性非常强的介质;高速旋转的机器特别多，一般都在1500转以上;电厂的管理非常严格，但事故频发;安全关系到个人、企业以及国家的利益;没有安全意识的人，出事故时必然的;国家的安全生产法，电业安全工作规程，要求进入电力企业必须接受安全培训。工作人员的工作服，不应有可能被转动的机械绞住的部分;工作时必须穿工作服;衣服和袖口必须扣好;禁止戴围巾和穿长衣服;工作服必须是纯棉的，防止静电并且在着火燃烧时起到保护作用;禁止穿拖鞋;女同志禁止穿裙子、高跟鞋，长头发要盘在工作帽内;特种作业必须穿特种工作服;必须戴安全帽，扣好安全带。不接受违章指挥，违章指挥有权拒绝;不违章作业;不违反劳动纪律;安全成产有否决权;安全生产做到三不伤害”，不伤害自己，不伤害别人，不被别人伤害;事故处理做到四不放过”，事故原因不清楚不放过，当事人没有收到处罚教育不放过，整改措施不落实不放过，广大员工没有受到教育不放过。认真学习和严格遵守安全规章制度;对自己的工作要精心操作，学好技术技能;正确分析和判断现场事故苗头，及时报警;加强设备维护，搞好文明生产;进入现场要佩戴好防护服装;积极参加各种安全培训和安全教育活动;坚决拒绝违章指挥和命令。认真对待三级安全教育，树立安全意识，努力学习和掌握安全知识;珍惜自己的生命，珍惜别人的生命，对家庭负责;遵守企业的安全法律法规，照章作业，不违章;通过事故教训举一反三，把别人的教训当做自己的告诫;培养自己良好的心理素质，遇事不慌。

通过学习，我们认识到了安全问题的重要性。安全问题每年都要强调数遍，但仍不能有半点马虎，应时刻把安全放在首位，记在心头。第三天还进行了安规考试，使我们对安全规章制度有了更深刻的印象，并牢牢记在了心里。

3.火电厂工作简介

剩下的几天时间里，我们按照计划听取了几位师傅给我们做的报告，对电厂的发电流程及各个部门作用有所了解。听取完报告后，又由师傅们带队带领我们实地参观，使我们真正见识到了锅炉、汽轮机等等的发电设备。并通过分组跟班工作实习，对职工的工作环境及工作内容和要求有了亲身体会，也对未来我们的工作多了一份期待和遐想。

火力发电站的主要设备系统包括：燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。火电厂主要由三大设备组成：锅炉，汽轮机和电机。这次的认识实习主要认识的是锅炉，锅炉机组的组成部件分为两部分，即本体设备和辅机设备。

基本设备包括：炉膛、燃烧器、空气预热器;省煤器、水冷壁、锅炉或启动用汽水分离器、过热器、再热器等;

辅机设备包括：给煤机、磨煤机;送风机、吸风机;给水泵;吹灰器、碎渣机、除尘器、灰浆泵。

火力发电厂的生产过程实质上是四个能量形态的转换过程，首先化石燃料的化学能经过燃烧转变为热能，这个过程在蒸汽锅炉内完成;接着在汽轮机中通过过热蒸汽推转叶片为热能转化为机械能，汽轮机带动发动机将机械能转化为电能。初始电压经过变电器变压后送至电网。

火力发电厂的原料就是煤(现在一般为劣质煤)。煤一般用火车或者轮船运送到发电厂的储煤场，再用输煤皮带输送到煤斗。原煤从煤都落下由给煤机送入磨煤机磨成煤粉，并同时送入热空气来干燥和输送煤粉。形成的煤粉空气混合物经分离器分离后，合格的煤粉经过排粉机送入输粉管，通过燃烧器喷入锅炉的炉膛中燃烧。

燃料燃烧所需要的热空气由送风机送入锅炉的空气预热器中加热，预热后的热空气，经过风道一部分送入磨煤机作干燥以及送粉之外(一次风)，另一部分直接引至燃烧器进入炉膛(二次风)。燃烧生成的高温烟气，在引风机的作用下先沿着锅炉的倒U”形烟道依次流过炉膛，水冷壁管，过热器，省煤器，空气预热器，同时逐步将烟气的热能传给工质以及空气，自身变成低温烟气，经除尘器净化后的烟气由引风机抽出，经过脱硫甚至脱氮后经烟囱排入大气。煤燃烧后生成的灰渣，其中大的灰子会因自重从气流中分离出来，沉降到炉膛底部的冷灰斗中形成固态渣，最后由排渣装置排入灰渣沟，再由灰渣泵送到灰渣场。大量的细小的灰粒(飞灰)则随烟气带走，经除尘器分离后也送到灰渣沟。锅炉给水先进入省煤器预热到接近饱和温度，后经蒸发器受热面加热为饱和蒸汽，再经过热器被加热为过热蒸汽，此蒸汽又称为主蒸汽。经过以上流程，就完成了燃料的输送和燃烧、蒸汽的生成燃物(灰、渣、烟气)的处理及排出。

由锅炉过热气出来的主蒸汽经过主蒸汽管道进入汽轮机膨胀作功，冲转汽轮机，从而带动发电机发电。从汽轮机排出的乏汽排入凝汽器，在此被凝结冷却成水，此凝结水称为主凝结水。主凝结水通过凝结水泵送入低压加热器，由汽轮机抽出部分蒸汽后再进入除氧器，在其中通过继续加热除去溶于水中的各种气体(主要是氧气)。经化学车间处理后的补给水(软水)与主凝结水汇于除氧器的水箱，成为锅炉的给水，再经过给水泵升压后送往高压加热器，由汽轮机高压部分抽出一定的蒸汽加热，然后送入锅炉，从而使工质完成一个热力循环。循环水泵将冷却水(又称循环水)送往凝结器，吸收乏气热量后返回江河，这就形成开式循环冷却水系统。在缺水的地区或离河道较远的电厂，则需要高性能冷却水塔或喷水池等循环水冷设备，从而实现闭式循环冷却水系统。经过以上流程，就完成了蒸汽的热能转换为机械能，接着机械能转化为电能，以及锅炉给水供应的过程。因此，火力发电厂是由锅炉、汽轮机、发电机三大部分和各自相应的辅助设备及系统组成的复杂的能源转换的动力厂。

电厂给人的第一感觉就是嘈杂，环境比较恶劣，对于师傅的介绍，讲解，如果站在一米外几乎就听不到说什么，不过还好，经过了嘈杂的厂房后，我们来到了中央集控室，这里可以说是电厂里面环境最好的工作场地，没有房外的灰飞烟饶，没有机器的轰轰隆隆，而且没有外面的酷热。在集控室，最引人注意的就是正门对面的一排机器，上面布满了红线，红点，还有一些绿色的，就是控制电厂的机器装备等等的电路图，现在基本上都是自动化了，室中心的几台计算机就是对他进行控制的，而工作人员的人数只需要几个了，只要控制计算机就可以确保机器的正常安全运行，比起原来的旧电厂，现在的自动化程度大大提高，所以电厂的技术人员越来越少了，当然对他们的要求也是越来越高，直接带来的就是效益的越来越好了。这里可能会是我们工作的主战场，所以大家都对这里多了一份亲切感，也更加热切的想要了解更多的情况……

三.实习体会

虽然本次生产实习的时间只有短短的一个星期，但我们在西柏坡电厂度过了一段美好的时光，留下了美好的回忆。通过参观电厂、跟班学习，使我学到了很多书本上所不能学到的知识，对电厂的概况及设备构造有了进一步的认识和了解。尤其通过现场的跟班学习使理论上升为实践，将理论与实践结合起来，才发现仅从书本上学到的知识是远远不够的，甚至很多书本上的东西都已落后于现实的生产实际。所以，在今后的工作岗位上，不断地学习依然是提升自我的一个最为有效地手段，要活到老，学到老。在实习中，我们参观了电厂的几个重要部分，电厂是由许多热力设备和电气设备所组成的一个非常复杂的整体，热力部分的设备多、复杂、容易发生故障和事故，而且热力部分和电气部分彼此间的关系十分密切。因此，凡是从事热工方面工作的技术人员，都必须对有关的热力部分的基本知识有所了解，有所掌握。通过实习进一步提高对电厂设备及生产过程的认识，使所学知识做到活学活用，更加完善自己。

对工程热力学的认识篇3

关键词：课程改革实践教学锅炉及锅炉房设备

中图分类号：G642.3文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）04（b）-0133-01

《锅炉及锅炉房设备》是建筑环境与设备工程专业的主干专业课之一。该课程系统地阐述了锅炉本体及锅炉房辅助设备的结构特点、工作原理等知识，同时对锅炉房的热力系统设计、设备布置、烟气净化等知识进行了阐述。所研究的内容是供热热源（锅炉及锅炉房设备），任务是如何安全可靠、经济有效地将燃料的化学能转化为热能，进而转换为蒸汽（或热水）的热能以满足生产、生活的需要。本课程教学目的在于使学生通过本课程的学习获得：燃料燃烧、锅炉结构、传热计算、水质处理、锅炉房工艺设计以及提高锅炉热效率和有关节能技术措施方面的基本知识和相应的热工分析计算能力，为今后从事中、小容量的供热锅炉房工艺设计、运行管理、开展以节能为中心的技术改造和科学研究打下良好的基础。

该课程涵盖了传热学、工程热力学、流体力学、泵与风机、热工仪表等多方面的理论，具有理论性和综合性强的特点。同时，《锅炉及锅炉房设备》所涉及的工业设备繁多，主要对锅炉房附属设备如给水设备、通风设备、燃料供应和排渣除尘设备、监测仪表和自动控制设备等做了详尽的介绍，因此本课程又具有实践性强的特点。本人在教学中发现，学生对理论知识认知较差，同时理论与实践结合能力差，仅仅依靠目前的教学方法，如多媒体展示教学内容、学生记笔记，很难激发学生的学习兴趣，学生的注意力很难进入到教师的课堂讲授中去，学生学习的目的只是为了应付考试，更别说学生综合运用能力的培养和实际经验的掌握。为了适应社会的需求，更好让学生更好的接受讲授的课程，对《锅炉及锅炉房设备》课程进行了以下研究和实践。

（1）更新教学内容

多年来，本专业教师参与了许多实际工程的建设和指导，积累了很多的实践经验，利用这些条件，将先进的技术成果引入到专业课教学之中，丰富了专业课的教学内容，使学生的专业技能培养与学科发展的前沿紧密结合。同时，结合目前热源工程近年来国内外发展的新技术和新动向，对教学内容上进行了一定的更新，引入将学科发展的新理论、新技术、新设备，形成学科发展的新体系，实现了教学内容与学科发展同步。并且激发学生的学习兴趣。

（2）教学录像、动画的整合

收集及整合锅炉及锅炉房设备方面的录像、动画等，重要的是，合理的穿插到课程的教学工作中。对于锅炉房的部分设备可以用动画演示，增强教学效果。在有关工艺及设备的教学工作中，通过模拟动画和工程录像对锅炉运行过程及设备进行解剖和分析，使原来黑板上难以讲解透彻的内容形象、生动的展现在学生面前。提高学生的学习兴趣和学习热情，加深学生对所学知识的理解及掌握。

（3）加强实践教学

实践性教学与理论性教学具有同等重要的地位，对于完成教学计划、落实教学大纲中的规定，确保教学质量，特别是对于配合理论性教学，培养学生分析问题和解决问题的能力，更具有特别重要的意义。组织有序的实践教学活动，不仅可以使使学生对所学的知识感到直观、易理解、印象深刻，从而得到牢固掌握，同时还可以培养学生善于实践、善于总结的能力，增强动手能力和创造的意识，使学生在知识、能力和素质上得到真正提高，因此实践性教学环节是教学改革的重点所在。重视实习环节。

本课程设认识实习、参观、和课程设计实践教学。认识实习：通过一周认识实习，使学生对热源工程有一个整体感性认识，为学好该门课程打基础。参观：在教学过程中参观1～2次，通过参观主要了解锅炉和锅炉房设备的组成和构造。认识各种设备和各类仪表。课程设计：课程设计是锅炉及锅炉房设备的重要实践教学环节，课程设计对课程的教学效果影响甚大，它不仅可以锻炼学生的实践能力，同时也可以加深学生对课堂讲授内容的理解和记忆。

锅炉及锅炉房设备课程的特点是系统性强、应用性强、实践性强。结合课程特点，在教法上注重理论与工程实际的紧密结合。我们希望正确把握好课程与教学两者的关系，为了改变传统的以教师为中心的教学结构，采用启发式或讨论式激发学生积极思维的教学方法，我们系统的收集工程实例，精心插入各教学章节中。有些工程实例的解决方法作为题目留给同学，让学生课下思考。然后，教师与学生共同分析解决问题的途径与方法。这种形式极大的调动了学生的学习积极性，激发学生的学习热情，学生表现出强烈的参与意识。在教与学的互动中，教会学生如何将学到的多学科理论知识用于解决实际的工程问题。实现了从重视知识的传授、智力的培养向重视能力培养转变；从以学习知识为主的”知识目标观”向以学习方法为主的”能力目标观”转变；从”培养知识型人才观”向”培养创新型人才观”转变。

参考文献

对工程热力学的认识篇4

[关键词]项目教学《机械基础》能力培养

《机械基础》是中等职业学校机械专业的一门综合性基础学科，具有较强的实践性。项目教学是以具有相对独立性的客观存在的工作任务模块，驱动学生和教师整合理论和实践，从而促进学生知识水平和实践能力的提高，适应就业的需要。本课程的内容和结构特点为项目教学提供了条件，如何选择、设计和完成项目任务，促进学生职业能力的发展，笔者通过教学实践有了一定的思考和认识。

一、认识项目任务的可行性是展开项目教学的前提

《机械基础》课程的每个章节或部分具有相对独立的知识体系，各个知识体系的容量及实践性具有各自的特点，由于教学条件和时间的限制，项目的设定必须考虑其低成本性和可操作性，不然将会把所设项目变成说书式、逐步脱离实践的理论说教，弄巧成拙，消耗学生的学习热情，不利于学生应用能力的培养。以钢的热处理为例，教材以轴、齿轮作为素材进行了研究和分析得出了应有的结论，非常贴近生产实际，但学校或实习工厂在时间和设施上很难满足该项目的实践要求，笔者以缝衣针弯制成小鱼钩作为热处理项目素材取得了较好的效果，具体如下：学生初步掌握金属材料类型及应用和热处理方法等知识之后确立项目，并要求达成具体目标：弯制成型、且成型后的鱼钩既锋利又有韧性，该项目实施过程中学生直接应用到的知识不但涵盖了金属材料种类、性能及热处理内容，而且涉及到教材以外的热处理操作知识。比较两种项目素材，后者易于展开，同样能将知识和技能串接起来，过程的控制和评价比较简单，贴近生活，能激发探索和创造的热情。反过来促进了学生对教材实例理解和研究的兴趣，促进学生应用能力的发展。难易适中且富有实践和挑战性的项目足以激励学生向下一阶段发展，即从实践到知识反省、再到项目创新。做好项目可行性研究，使项目实践落到实处，有助于提高学生职业能力的培养效率。

二、注意项目的发散性是提高学生创新能力的铺路石

项目结构中除了要有相对独立的工作任务模块主体外，还需要有拓展知识、培养创新、创造能力的发散点。这些发散点有的是新知识的起点，有的则是学生思维的敏感点。以齿轮这节内容为例，我们用泡沫作为材料制作已知模数和齿数标准渐开线齿轮作为项目任务，项目实施之前，教师以表格形式公布了各种零件的成型方法，多数学生利用啮合原理通过作包络线完成齿轮的制作，有的学生先做单一齿形再通过分度原理完成了作品，有些学生则根据渐开线的发生原理进行了制作，渐开线齿轮理论模型的理解得到深入。还有些学生在制作过程中则产生了对其他零件的新加工方法的设想，对新型加工设备产生了兴趣，使知识的再认识走上了新台阶。总之，在项目实施过程中教师要根据情况及时介绍或补充相关学科知识，由此及彼、拓宽思路，更好地提升学生的探究和创新能力。

三、重视学生对项目任务的实感性是项目展开的必要条件

项目教学是以工作任务为中心整和理论与实践，从而培养学生的职业能力，而项目任务的引入与学生的认知距离过远，会降低学生的学习和探究的激情，减低学生对新知识的领悟深度，针对课程内容的特点及学生心理发展水平，有两个方面值得我们去思考。首先，项目设计要尽可能贴近学生的生活或生产实际。教师针对教学内容要仔细研究和检索其应用情况，筛选出更合适的项目素材。这样可以激发学生的探索热情，取得较为明显的教学效果。其次，项目设置要有渐进性，在项目实施过程中要注意由浅入深、由易到难，将学生的思维和实践能力逐步引向新的高度。以轴的结构知识点为例，选择减速器中轴上零件的装拆为项目内容，随着学生对每个零件的安装及拆卸方法的应用，在教师有步骤的提醒下，学生逐步理解零件轴向和周向定位，轴与零件的配合特点，轴的加工工艺等。逐步地达成了教学目标，非常贴近生产实际，缩短了教育与就业的距离。

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四、适当增加同一知识目标的项目数，推动不同类型学生能力的提升

针对学生智能、兴趣的差异，教师在把握课程要求的知识和技能目标的同时，可以针对不同类型的学生，在教学条件许可的情况下，设计多个项目来增加学生的选择空间，促进学生项目实践的主动性。以螺纹传动为例，确立项目目标为通过螺纹件的设计、加工和安装，准确理解螺纹的参数及其应用。笔者设计了两个项目课题，分别是螺纹千斤顶和外径千分尺的制作，前者结构稍微简单，但加工有难度，后者理论性强，装配要求高。在教学中由各人自由选择项目进行实践，同一种加工设备，相似的课程目标，不同的项目素材，激发了学生的探索热情，项目实施间隙，参与两项目的同学相互观摩，知识和技能得到进一步细化和深入。针对本节内容有的同学还对自己的作品进行了升级改造，如利用螺纹的差动传动的特点，作成精度更高的测量装置及能快速接近的千斤顶。个人潜在的能力、知识得到了体验和展示。项目设置的多样性为不同类型同学的能力的共同提升创造了机会，也为全体学生能力扩展提升了空间。

五、做好项目教学的过程控制是保证项目教学质量的方向舵

项目教学的过程对学生的知识积累和发展而言，它是学生运用和寻找新理论去解决问题、完成任务的过程。在这个过程中，首先，学生面对新问题情境、新知识的应用时机及如何选取适当知识进行解决问题的思路较为狭窄，其次，又因学生认知能力的限制，知识和能力并未真正上升到理性的层次，在实际问题面前，本来似乎清晰的规律和方法受到各种环境干扰后又变得模糊不清，从而渐离教学目标。另外，学生学习的兴奋点的发生需要随项目展开的时间节奏和内容的序向进行调动和调节，不然会干扰项目目标的达成。针对以上两方面的情况，笔者将项目教学过程分为教学内容投放节奏控制和教学评价节奏的控制两个部分。通过知识获取节奏的控制使学生能较深刻地把握知识和技能的科学性、准确性。再以金属材料的热处理项目为例，根据零件的使用性能和工艺性能，将金属材料的热处理知识分成预备热处理和最终热处理进行细化投放，具体操作时以加热温度的控制为投放时刻，从而注意了知识和技能的层次性和连续性，有效地构建了学生的知识和技能体系。项目过程中的评价是帮助学生自我反省、自我提高、自我激励的有效途径，评价要有多样性，但在项目实施过程中更要注意项目评价的节奏，通过有节奏的评价机制为学生的项目任务的完成提供动力，而不是打乱正在运行的动力体系。另外，做好项目过程控制便于及时发现问题，有助于教师不断完善项目体系的设计，拓展项目设计的思路，教师产学研结合的能力会更快地得到锻炼和提高，进一步促进教学质量的提高。

参考文献：

对工程热力学的认识篇5

关键词：传热学；教学改革；教学方法；考试方式

作者简介：田娟荣（1976-），女，陕西渭南人，北京京北职业技术学院建筑工程系，讲师。（北京 101400）

中图分类号：G712     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）01-0077-02

“传热学”是研究由温差引起的热量传递规律的科学，与工程热力学、流体力学并称能源动力的三大支柱[1]。传热学课程是高职高专院校建筑设备工程技术专业的一门非常重要的职业基础课程，是从事通风空调、供热及锅炉设备工作的高等技术管理和施工安装技术人员必须掌握的基础理论知识，具有很强的应用性。本文针对该课程的特点和在教学中存在的问题，并结合自己的教学实践及教学体会，对传热学课程的教学改革做了探讨和总结。

一、“传热学”课程的特点和教学中存在的问题

1.课程的特点

“传热学”课程虽然属于职业基础课，但其不像流体力学和工程热力学那样系统严谨完备且偏重理论，而是一门发展中的应用性极强的基础课程，同时传递现象的理论分析又涉及到许多数学理论与方法，如导热微分方程是数学物理方法课程中的三大偏微分方程之一[2]。传热学课程为学习后继的专业课程提供必要的理论基础和分析解决工程问题的能力。传热学课程的内容多且散，各部分内容相对独立，连贯性差；同时图表及经验公式、半经验公式较多，且难以理解与记忆，这给学生的学习带来了一定难度。因此，如何提高传热学课程的教学质量，加强能力培养，是目前一个迫切需要解决的问题。

2.课程在教学中存在的问题

（1）课程内容的设计未突出“高职”特色。现有的高职传热学教材，仍然采用传统的教材编写模式，侧重知识的系统性和逻辑性，没有形成清晰、完整的技能培养体系。大部分传热学教材在内容上与本科教材并无太大区别，理论性很强，公式推导很多。同时教师大都采用传统的教学方法，使传热学课程偏向于介绍原理和公式推导，最后套用公式解题。另外，因为在推导过程中要用到很多高等数学的知识，而高职学生高等数学基础较差，所以学生感觉课程推导太多，太难，无从理解，从而丧失了学好这门课的信心。还有些学生认为这些原理和公式推导根本没有用，从而不愿去学习。总之，目前传热学课程内容的设计只重视了高等教育“高”的一般特性，而忽略了“职”的特色，使高职教育以应用能力为主线这一本质要求落不到实处。

（2）教学方法和教学手段不能满足高职教育的要求。传热学课程理论性强、公式多，历届学生都反映课程难度大。以前在本课程的教学当中，主要采用传统的教学方法，教师讲学生听，学生基本不参与教学活动，教学内容主要根据传统教材的章节顺序一一讲授。这种教学方法是以灌输学科知识为宗旨，把学习理解为封闭在书本上知识的获得过程，过多倚重接受学习，忽视发现学习、探究学习和行动学习在人的发展中的价值，忽视社会经验的获得和实践能力的形成。事实证明这种教学方式不能满足如今高职教育的要求，对该课程的教学改革势在必行。

（3）考试方式太单一。目前，传热学课程的考试方式大都采用闭卷考试的形式。这种考试方式也存在着很大的问题。因为该课程中有大量的经验公式，特别是对流换热这部分内容，大部分公式都是经验公式，而且往往对同一个问题又有好几个公式可供选择，加之这些公式较为复杂，若让学生将这些公式熟记，这根本不可能，而且也没有必要。因此，闭卷考试时这部分内容的命题将面临很大难度，最后将不得不将这些内容删除，这样使考试命题范围必然受到很大的限制。如果采用开卷考试的形式，又可能使学生过于依赖课本，考前不做复习，考试中遇到问题不独立思考，而是急于翻书找答案，使考试达不到应有的目的。因此，单一的考试方式已不适合高职教育的人才培养宗旨。

综上所述，认真分析目前传热学教学中存在的问题，对现行传热学课程的教学内容、教学方法、教学手段和考试方式等内容进行改革势在必行。

二、教学内容的改革

教学内容的改革是教学改革的核心。为了突出“高职”特色，本课程采用了项目化教学方式，以职业岗位所需的基本技能为依据来设计课程内容，向着学时缩短、注重应用、内容更新等方向发展。讲授的内容系统、注重经典知识的讲解和现代科学技术应用与发展的结合。根据实际工程的施工需要，将课程分为五个学习项目，供学生学习。五个学习项目分别为管道保温层设计计算、换热器设计计算、换热器校核计算、空调房间的负荷计算和冷库围护结构隔热计算。每个学习项目又分为若干个学习情境。由于高职学生毕业后大部分从事施工工作，所以在力求讲清基本概念及数学模型建立的基础上，简化或省略一些与今后工作联系不大的数学推导过程，而将重点放在这些知识点的应用上。教学中结合补充传热学的最新研究成果、研究方法和日常生活和工业生产中的各种传热学问题，增加学生的感性认识、扩大知识面和提高解决实际问题的能力，突出高职教育以应用能力为主线的培养目标。

为了使学生对传热学课程的教学内容、教学进度有一个全面的了解，根据实际教学情况，自编了传热学教学补充材料。补充材料包括课程标准、教学计划、习题与思考题、复纲、实验及实训指导书与任务书等。

三、教学方法和教学手段的改革

1.教学方法改革

在教学过程中，结合课程特点，根据不同的教学内容实施特色的教学模式，分别采用了项目教学法、课堂讲授法、分组讨论法、自学指导法等多种形式。

（1）项目教学法。全部学习内容根据传热学的五个学习项目展开，通过师生共同实施一个完整的项目工作而进行教学活动。在项目教学中，教师处于主导地位，学生处于主体地位，人人参与创造性实践活动，注重完成项目的过程性；学习过程成为学生在项目中实践的过程，理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的思想和方法。

（2）案例教学法。根据本课程的教学内容，选用提高学生对实际工程问题的处理能力。在教学过程中，紧密联系课程的教学内容和学生的专业方向，选用实际工程案例及学生在生活中熟悉的传热现象作为范例进行教学，创造逼真的教学情境，使学生感受到传热学领域跟自己的实际生活息息相关，努力地激发学生学习传热学的兴趣。例如有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却，为使稀饭凉得更快一些，你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水，为什么？冬天，新建的居民楼刚住进去时比住了很久的旧楼感觉更冷，为什么？同样的室内温度，为什么夏天在室内穿短袖就可以了，而冬天却要穿毛衣呢？通过这些问题的提出，学生开始对传热学知识感兴趣，而且感觉传热学知识的应用无时不在，无处不在。学生通过对这些问题的思考和讨论，会提出很多问题，老师通过回答问题会自然地引入传热学的基本内容。

（3）分组讨论法。分组讨论法是双向交流的教学方法，它可以激发学生就所要讨论的问题进行积极地思考，提高学生的思维能力和认识水平。组织学生分组，小组成员之间交流对工作任务的认识，分组按照讨论方案进行工作任务的学习，最后小组派代表进行汇报答辩，进行自评与互评。

通过学生与学生之间的交流培养团体合作精神，通过学生与教师的交流促进了师生关系，通过学生的大胆发言提高学生的口头表达能力和增强心理素质，通过引导树立对立面，鼓励学生勇于质疑，提出自己的新观点，促进学生的创造性思维的发展，从而进一步深化素质教育[2]。

（4）自学指导法。对于传热学的发展现状、传热学在各个领域中的应用概况及当前存在的问题等内容，可以安排学生进行自学。一般提前将题目布置给学生，学生通过上网搜索或在图书馆找资料学习，来完成学习任务。最后再讲自己总结的内容与小组成员进行交流讨论，小组进行总结，派代表进行汇报。通过自学指导法，引导学生学会科学的学习方法，培养学生自主学习的能力。

2.教学手段改革

在教学过程中注意现代教学技术手段的应用，给学生营造一种立体的、全面的、动态的学习情景，借助多媒体技术，使抽象的概念具体化，复杂问题简单化，让学生易学易懂，激发学生学习的积极性、主动性和创造性。但是，纯理论推导的部分采用多媒体课件的效果并不理想，虽然信息量很大，但接受下来的不多，课后又无笔记可查。因此，在讲解一些理论推导等理论性很强的内容时，仍然采用传统的板书教学。板书教学条理性强，还可以以提问的方式刺激并调动学生积极参与课堂教学活动。这种多媒体教学与板书结合的方式深受学生的欢迎。

四、考试方式的改革

全面、合理、客观、严格的考试内容和考试方法，也是提高教学质量的一种手段。合适的考题、恰当的考试方式，可以较准确地检测学生掌握所学知识和应用能力提高的情况，也可以促使学生在考前更好地按教学要求进行复习，而且还可以较客观地检验教师的教学效果，对整个教学状况有一个客观、科学的评价[3]。为此，我们设计了“全方位多层次”的考核办法。课程成绩以100分计，其中平时成绩占20%，设计性实验、讨论汇报等占30%，期末成绩占50%。平时成绩中，作业、小测验占10%，课堂提问、互动占5%，学习态度、纪律占5%。

对于期末考试，如果采用传统的闭卷考试形式，则会使教师的出题范围受到很大的限制。因为传热学课程中有大量的经验公式，这些公式不可能也没必要让学生死记硬背，但若闭卷考试，这部分内容就不太好出题。如果采用开卷考试，则很多学生就会认为考试很简单，没有从思想上重视考试，对于一些基本概念、基本原理也不去详细复习，考试时过于依赖教材，反而导致及格率偏低。这样学生对于基本概念、基本原理的掌握也非常不利。针对以上分析及传热学课程的特点，笔者认为采用“一页纸开卷”的考试形式最佳。也就是教师在考试之前给每个学生发一张盖有公章及教师签名的A4纸，学生在复习过程中可以在这张纸上写上公式等任何自己认为对考试有帮助的内容，在考试时可将这张纸带入考场参加考试。采用“一页纸开卷”的考试方式，教师出题范围不受限制，又为学生节省了大量死记硬背公式的时间，同时还有助于学生对课程重点知识的总结、归纳和筛选。

五、结语

通过几届学生的试验表明，传热学课程按照上述方法改革之后取得了良好的教学效果。学生通过学习，可以熟练掌握传热学课程的基本理论知识，为后续专业课程奠定了坚实的理论基础，同时，学生的实践知识、计算机应用能力、团队协作能力及自主学习能力等都得到了综合锻炼，满足高等职业教育的人才培养目标。

参考文献：

[1]李敏,李湛.工程热力学与传热学多媒体应用分析[J].理工高教研究,2004,(1):101-102.

对工程热力学的认识篇6

【关键词】学习兴趣；研究性教学；能力提高

随着时代的变迁、社会的进步和高等教育的发展，我国高等教育教学改革过程中不断出现新的问题，期中课程的教学改革是核心，而改革重中之重是如何调动学生的学习积极性和促进学生综合实践能力的提高，本文结合多年的化工热力学教学改革情况，谈几点体会以共勉。

1引用研究性教学模式，创造主动学习氛围

化工热力学课程专业性比较强，内容比较枯燥，基本原理概念抽象、公式推导多、工程计算更是繁琐，学生上课往往表现学习兴趣不高。针对这一实际情况，教师首先需要对热力学的基本知识进行梳理，按照教学计划和要求对教学内容模块进行划分，并对教学内容外延知识体系进行补充，为课堂教学创造必要条件。化工热力学的课堂教学要求教师用科学恰当的方法把自己所掌握的精确的专业知识教授给学生，为达到人才培养的目标，提高化工热力学教学的时效性，部分引入以教师为主导、学生为主体的研究性教学模式，能够充分调动学生学习的积极性。

研究性教学是指老师以课程内容和学生的知识积累为基础，引导学生创造性地运用知识和能力，自主地发现问题、研究问题和解决问题，在研讨中积累知识培养能力和锻炼思维的新型教学模式。这种教学模式带动学生积极地投入到课程学习中去发现问题、研究问题和解决问题，并在研究过程中获取知识、提高技能、培养能力[1]。为此，在热力学教学中，我们尝试了“设定内容情境-启发思考-交流探究-总结提升”教学环节，将复杂的热力学知识体系，和学生先前学过的基本物理、化学、数学等知识紧密联系起来，应用于实际，营造自主或团体进行讨论和探究，和传统的教学模式相比，大大提高了学生的学习积极性，并达到了能力培养的目的。

在实际教学过程中，曾尝试选择几节内容，采取学生进行讲课。教师布置任务范围，提出要求，学生以团队为单位首先学会读懂教材内容，查找所需资料，再设计教学课件，最终在讲台上进行展示讲解。从学生到老师角色的转变，从自己学明白到讲解清楚，激发出了学生对热力学学习的兴趣，加强了对知识的理解深度，与此同时活跃了课堂的气氛，教师也可以从中观察到学生的学习心理，寻找到教和学的突破口，对于课堂教学的创新和学生能力的培养具有重要意义。

2利用多媒体和网络教学手段，提高自主学习能力

针对化工热力学知识体系和内容的具体特点，在教学方式上，发挥多媒体优势进行教学，可以大大提高学习的时效性和增强学生学习的积极性。

多媒体技术应用文本、图象、动画、声音等运载信息的媒体结合体，以图文并茂的形式为化工热力学教学充实供了多样化、多维化的教学信息空间，使化工热力学的教学内容、教学模式得到了很大的充实和改进[2]。结合化工热力学自身的特点设计生动、立体、直观性强的教学软件，与公式推导的板书相结合，加快和加大课堂教学的信息量，吸引学生的注意力，提高了教学效果。

在多媒体内容的展现方式上，除了课堂教学外，充分利用互联网，拓展网络教学。学生反映平时在化工热力学学习中，经常会遇到疑难问题，课堂时间又极其有限，往往会造成问题堆积。针对这一情况我们建立了化工热力学网络教学辅导平台，可以师生交流、学生间交流，利用网络的开放性、交互性、共享性的特点，传递与化工热力学相关的前沿信息和资料，将教学内容在网上公开，实现资源共享，并及时为学生答疑解惑，随时提出新问题，在网上进行自由讨论，师生间共同研究，从而既迅速有效的解决了问题，又提高了学生的学习效率。

3结合实验实践教学，培养工程实践能力

化工热力学的实验教学是对化工热力学基础知识的综合运用与实践，意在培养学生建立独立思考、观察分析、解决问题、验证结果的思维体系，培养学生灵活运用理论知识解决实际问题的能力；让学生明确化工热力学在工业生产中、科学研究和工程设计中的重要性，有一个比较完整的感性认识和理性认识，也是进行产品生产和科研开发的必要准备。在实验教学的过程中，指导教师根据教学内容，详细制订系统完整的实验过程，建立了“做什么实验-为什么做实验-怎么做实验-如何提高实验数据可靠性”思维引导方式，注重挖掘学生的内在潜能和启发学生的智慧，在巩固和深化专业理论知识的基础上，要强化实验中出现的各种现象，再把实验过程中遇到的具体问题放入化工热力学的课堂教学当中，在相互融入讲解的过程中潜移默化的传授给学生，使其印象深刻，充分理解。

化工热力学所研究和解决的都是化工生产中的实际问题，因此实践教学环节非常重要，在热力学的应用章节的教学中，指导教师可以带领学生直接参与到企业的生产之中，结合课堂教学实例，按照“装置设想-实验室开发-工程设计-生产操作运行-工艺改进”主线，在现场指导学生运用所学的化工热力学基本理论联系实际，完成一定的实习任务，同时使学生在真实的生产环境中获取初步的职业训练和积累简单的生产操作经验，逐步提升工程意识和理论联系实际的能力；在企业实习实践活动中，学生开始涉入企业的先进理念和特色文化的信息，增强了参加工程实践活动的兴趣，为将来走向工作岗位、立足企业打下良好的基础[3]。

4完善考核方式，促进培养目标达成

为了更好地评价学习的效果，必须进一步完善公平、公正、公开的考核体系，制定适应上述教学的评分标准，准确的反映学生的学习情况和能力发展水平，使学生在为成绩而努力学习的过程中，能够完成知识体系的建立和能力的提高。为此，教师应从培养学生学习思维和提高全面创新能力出发，逐步减轻期末理论考试的分量，倾向于平时的学习态度，如课堂表现情况，作业、实验、实结情况都占一定的考核比例，坚持课内与课外相结合、考试与考评相结合的原则。评分的等级和标准要进一步细化，从激发学生的学习热情出发，科学、有效、灵活的进行化工热力学的考核评分工作。如在考核的过程中，我们不考核学生对化工热力学公式的死记硬背，而是考核学生是否掌握了公式理论的应用场合条件，理解了各种符号的含义，能否明白推导步骤和过程，考核学生的推理、演绎能力等。

总之，从以上几方面入手，对化工热力学的教学工作有了更进一步的认识，以培养高素质化工人才为目的，通过不同教学方法的体验，激发了学生的学习兴趣，灵活运用化工热力学的理论知识解决实际问题的综合实践能力。

【参考文献】

[1]郑贵华.大学研究型教学的理论构想与实践探索[D].中国优秀博硕士学位论文全文数据库（硕士），2005（07）.