工程热力学教学方法探究

摘 要：工程热力学是能源动力类专业的重要基础课程，同时这门课的难度也比较大。通过积累的教学经验，对课程特点进行分析，本文总结了一些教学方法与教学手段。这些方法及手段通俗易懂、针对性强，在教学实践中有效提高了教学效果。

关键词：工程热力学；教学方法；学习方法

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.191

工程热力学是热能与动力工程、航空航天工程、动力机械工程、建筑环境工程等专业的重要专业基础课，其教学和研究的主要对象是热能与其他形式能之间的转换规律、转换关系，以及在工程上的实际应用。学好工程热力学，对学生学习后续专业课、课程设计和毕业设计产生积极的作用，甚至对毕业后的相关工作产生重要影响[1]。但是，这门课概念和理论繁多，逻辑性强，各章节之间的内容相互渗透，彻底理解与掌握有一定的难度，是一门难教、难学的课程。为了提高工程热力学的教学效果，让学生掌握热力过程对热力机械的实际应用，根据教学小组的实战经验，这里探究一些主要的教学方法与手段。

1 教学目的明确，突出教学主题

工程热力学这门课程内容繁多，各个章节之间内容相互联系，逻辑复杂。学生在学习过程中感到内容多，把每章看成独立的个体，不将各章节联系起来，反而增加了理解内容掌握理论的难度[2]。因此，教师在教学过程中要明确教学目的，突出教学主线。这要求教师能够将整个教学内容有机地联系在一起，梳理清楚公式和定理之间的关系，以及理论与工程应用之间的关系。这样，能够使学生在头脑中建立内容框架，从而形成记忆网络，复习之前内容的同时也掌握了当前学习的重点。

2 抓住章节内容特点，选择合适教学方法

从内容上看，工程热力学课程可以分为两个部分，一是基本理论部分，一是工程应用部分。基本理论部分也可以细分为，定理和公式两部分。在教学过程中可以发现每一章节每一部分内容都有相应的特点，教师应根据内容特点选择合适的教学方法，分清多媒体教学手段和传统板书教学方法的主次。在使用多媒体教学方面应将文字、图片、视频结合起来教学[3]，在使用黑板板书教学时应一步步推导最终公式，让学生理解导出公式的来龙去脉。第一章内容中提出了几十个概念，这些概念大部分都很抽象，这时教师就可以用图片帮助学生理解，比如划分热力系统的图片。在工程应用部分，教材上出现了压气机、内燃机等工程机械，这种情况下可以利用视频向学生展示热力机械的运转过程。热力学第一定律、理想气体的热力过程、气体与蒸汽的流动等章节中公式推导非常多，这时需要借助黑板板书的教学手段帮助学生记住公式。在推导的过程中需要理清逻辑，边讲解边推导，达到使学生同时记住公式和公式推导过程的目的。

3 对比章节内容，总结基本理论和公式

在工程热力学这门课程的学习中会遇到很多概念和公式，这些知识点不容易记住，特别是有些参数有不同的计算公式，并且应用在不同的场合中。如果学生在没理解公式的前提下单纯地记下公式，是不能有效解决实际问题的。为了避免学生混淆概念和公式，老师应该总结概念、理论和公式，帮助学生理解记忆。例如，理想气体四个基本热力过程中多变指数n值的确定[4]，教师不能要求学生去死记硬背，可以教学生首先判断四个基本热力过程参数变化特点，结合过程方程pvn=const，从而确定n值的大小。这样，学生不仅学会了确定n值的方法，也充分理解了四个基本热力过程的异同。类似的方法也可应用于功量的计算，学生只要记住热力过程的特点，结合基本公式就可计算出功量的值。万变不离其宗，这种教学方法能够使学生掌握举一反三的技巧，准确地解决实际问题。大部分基本公式通常简单好记，老师要通过对比概念理论总结出最原始、最基本的公式，同时讲解此公式的应用条件，进而提高教学效果。教学的目的不能只是让学生记住知识点，更重要的是让学生改善学习方法，这样就能使学生在今后的工作中独立自主地解决问题。

4 主动与学生交流，时刻了解教学效果

教学活动是双向的活动，老师和学生双方互动交流才能真正地提高教学效果。工程热力学是一门理论基础课，必须通过做题去考察学生的学习情况。老师授完课要立即布置相应内容的作业并及时批改，从作业中检查学生的学习情况，有针对性地对理解困难的内容进行二次讲解。课外与学生加强沟通，帮助学生树立学好的信心。此外，可以举例让学生了解工程热力学在实际中的应用情况，增强学生的兴趣。

结合自己的教学经验，从以上四个方面总结了工程热力学这门课程的教学手段。教学活动有一定的规律，但是没有固定的形式[5]。根据实际情况采用合理的教学手段，教授知识的同时激发学生的学习热情。及时与学生交流沟通，共同探索提高学习效率的方法，是工程热力学改革的长远目标。

参考文献：

[1]陈国杰.《工程热力学》教学改革探讨[J].教学教育论坛，2014（31）：73-74.

[2]夏莉，冯国增，聂宇宏，姚寿广，杜军.提高“工程热力学”教学效果的途径探索[J].制冷与空调，2011，25（06）：614-616.

[3]郁金华，史瑞莲.工程热力学教学法探析.课程教育研究，2014（06）：282.

[4]沈维道，童耕军.工程热力学[M].北京：高等教育出版社，2007.

[5]徐青，凌长明.应用科研案例教学法的“工程热力学”教学改革研究[J].课程教材改革，2014（23）：39-40.