工程热力学教学研究与实践
虚拟实验与PBL耦合式教学法在工程热力学教学中的实践
虚拟实验与PBL耦合式教学法在工程热力学教学中的实践虚拟实验教学是信息化教学的重要组成部分,PBL教学法也是受到广泛认可的教学方式,将虚拟实验和PBL教学法耦合融合进入课堂教学已经成为一个研究热点。
本项目引入了“实验先行”的虚拟实验环节融入课堂教学的理念,采用了三段反馈式教学模式开展核心知识点讲授,项目实施效果良好,可有效提高学生的学习效率。
标签:虚拟实验;PBL教学法;工程热力学1 前言《工程热力学》是热力学最先发展的一个分支,它主要研究热能与机械能和其他能量之间相互转换的规律及其应用,主要内容是关于热现象的宏观理论,研究的方法是宏观的,是能源与动力工程专业的专业核心课程之一。
在工程教育认证的大背景下,参与认证的各专业普遍将《工程热力学》纳入了课程体系中,该课程已经成为许多工科类专业的必修课程。
由于热是一种看不见摸不着的研究对象,同时整个课程学习过程中缺乏感性认知的内容,使学生在学习时感到难度较大,然而通过实验教学可以增加学生对热力过程的感性认识,可以有效提升学生对课程知识的理解,同时培养其动手能力和创新意识,因此实验教学在工程热力学教学过程中具有举足轻重的作用。
但是现实中实验环节常受限于实验设备资源匮乏,实验教学中很难保障每位同学都能充分的参与到实体实验中,使教学效果变差。
而在信息化教学的背景下,利用虚拟实验的方式可以有效解决这方面的问题[1-4]。
PBL教学法的全称是“Problem Based Learning”,是一种国际上广为关注的教学模式。
PBL教学法将学习与问题挂钩,使学生投入到复杂的、有意义的问题情景中,通过学生的自主探究和合作来解决问题,从而学习隐含在问题背后的科学知识,形成解决问题的技能和自主学习的能力[5-6]。
本项目拟将虚拟实验和PBL教学法耦合应用于工程热力学的教学中,以期激发学生学习兴趣,提升学生综合能力。
2 虚拟实验的特点虚拟实验是利用理论模型、数值方法、信息网络和计算机技术,将真实的物理现象或过程模型化,在计算机上以图片、视频、动画或曲线等直观形式展现,并通过网络共享使用[7-8]。
“工程热力学”教学过程中大学生综合素质培养的研究和实践
“ 程 热 力学 "教 学 过程 中 工
大学生综合 素质培养 究和 实践 的研
冯 国增 聂 宇宏 夏 莉 杜 军
220 ) 1 0 3 ( 江苏科技 大学船舶与 海洋工程 学院 镇 江
【 摘
要 】 课 堂教学是高等学校 实施 素质教育 的主渠道 ,任课教师 则是 实施素质教育 的主 力军。 以 《 工程热
( ahn , i us ga drpr n ) dtrea e casap c e ec e sli uze de ca gn ei evl f h t c ig ds si n ot g a e R  ̄ l set x ri , ovn p z l a x hn igi t tra o e e c n e i n h s s( s g sn nh n t
0 引 言
大学 生 是祖 国 的未来 ,是 民族 的希 望 ,是 实现 中华 民族 伟大 复 兴 的主要 力 量 , 养 高素 质 的大 学 培 生是 实现 科 教兴 国战略 的重 大举 措 。 课堂 教 学是 高
问题 。 文 结合 我校 大 学生 的 培养 目标 和 实 际教 学 本
M o e v r t e meh d a d t e p a tc fr ii g t e g n r l u t ai n o o lg u e t r e e r h d o r e i - l s s e t r o e , h t o n r c ie o sn e e a l v to fc l es d n sa er s a c e n t e c a sa p c s h a h c i e t h n
第 2 第 1期 6卷 21 0 2年 2月
制 冷 与 空 调
Re rg rto n r n i o ig fi ea i n a dAi Co d t n n i
“工程热力学”教学改革探索
“工程热力学”教学改革探索工程热力学是工程学专业的一门重要课程,它涉及到能量转化、功率运算、热力循环等概念和原理。
学习工程热力学有助于学生深入理解物质能量转化的规律,提高他们的工程设计能力。
传统的工程热力学教学模式存在许多问题,如教学内容陈旧、理论与实践脱节、考核模式单一等,导致学生缺乏足够的学习动力和实际应用能力。
为了改善这一状况,许多高校纷纷开展工程热力学教学改革探索,探索出一些新的教学模式和方法,取得了一定的成效。
一、课程内容更新,符合新时代需求传统的工程热力学教学内容多为经典热力学理论,内容较为陈旧,难以吸引学生的学习兴趣。
为了激发学生的学习热情,许多高校开始对工程热力学的课程内容进行更新,增加一些新颖的内容和热点问题,如可再生能源利用、燃料电池技术等新技术的应用。
这样不仅可以使学生了解最新的科技进展,也有助于培养学生的创新思维和实践能力,使他们更好地适应当前社会的发展要求。
二、理论与实践结合,提升教学质量传统的工程热力学教学主要以理论知识为主,缺少实际案例和工程应用的讲解,学生往往难以将理论知识与实际工程相结合,导致知识学习成为了一种机械的记忆过程。
为了提升学生的应用能力,许多高校开始注重理论与实践的结合,引入一些实际工程案例和热力学模型,让学生在理论学习的了解工程应用,并通过实践操作进行深入理解。
三、教学方法多样化,激发学生学习兴趣传统的工程热力学教学方法单一,往往采用讲授和课本讲解为主,这种单一的教学方式容易使学生产生学习倦怠和学习厌倦的情绪。
为了激发学生的学习兴趣,许多高校开始尝试多样化的教学方法,如案例教学、项目合作、实验教学等,让学生在实际操作中感知热力学知识的魅力。
通过与学生进行互动交流,鼓励学生提出问题和观点,培养他们的批判性思维和创新能力。
四、考核方式灵活多样,促进学生全面发展传统的工程热力学教学考核方式单一,主要以笔试和实验报告为主,这样的考核方式容易使学生产生应试心理,而忽视了学生的创新能力和实际应用能力。
热力学实验教案:探究内能和做功的相互转化过程。
热力学实验教案:探究内能和做功的相互转化过程。
1.实验目的通过热力学实验,研究内能和做功的相互转化过程,深入理解物理量的定义和测量方法,提高学生的实验能力和实验设计能力。
2.实验原理内能是指物质分子内部具有的能量,它可以表现为物质的温度、压力等状态量。
做功是指物体由于受到外力作用而产生的能量转化过程。
热力学第一定律表明:系统的内能变化等于外界对系统做功与热量传递的代数和。
具体而言,我们将利用实验装置将热源和冷源与待测物体隔离,并对物体进行加热或降温,测量其温度变化量和压力变化量,并根据热力学定律计算物体内能的变化量和做功的变化量。
3.实验设计(1)实验装置实验装置主要包括热源和冷源、隔热罩、压力计、温度计和待测物体。
其中,隔热罩用于隔离待测物体和外界,保证热量和功的传递只发生在系统内部。
(2)实验步骤1.将待测物体放在实验装置内,记录其初始温度和压力。
2.打开热源,使待测物体加热,记录其温度和压力随时间的变化。
3.关闭热源,打开冷源,使待测物体冷却,记录其温度和压力随时间的变化。
4.根据热力学定律计算待测物体内能的变化量和做功的变化量。
(3)实验注意事项1.实验过程中需要保持实验装置的稳定和可靠,避免出现物体外部受热、受压等情况。
2.实验过程中需要保持实验环境的干净和整洁,充分利用实验室仪器和设备,避免不必要的误差和干扰。
3.实验数据需要及时记录和处理,计算结果需要进行多次实验验证和相互比较,以保证实验数据的可靠性和准确性。
4.实验结果分析通过以上实验设计和实验步骤,我们可以获得待测物体的内能变化量和做功变化量。
我们可以通过对实验数据的处理和分析,进一步探究内能和做功的相互转化过程,并且与热力学定律进行结合,得到更为具体和详细的结论。
热力学实验教案的设计和实施,有助于学生深入理解热力学的基本原理和实际应用,提高学生的实验能力和问题解决能力。
同时,通过探究内能和做功的相互转化过程,有助于增强学生的热力学直观感受和实验经验,为今后的科学研究和工程实践奠定坚实基础。
《工程热力学》课程教学改革的探索与实践
点 出发 , 于 总 结 规律 , 论 与 实 践 相 结 合 , 革 教 学 方 法 ; 用 多媒 体 和 板 书 合 理 配 合 , 建 新 型 教 学模 式 ; 学过 程 善 理 改 采 创 教 中重视 学 习方 法 的培 养 , 构建 新 型 教 学 目标 。 实 践 证 明 , 程 热 力 学 教 学 改 革 提 高 了教 学 质 量 , 养 了学 生 自主 学 习 、 工 培
一
、
从 学 科 特 点 出发 改革 教 学 方 法
( ) 一 学科特 点
工程 热力学 是一 门理 论性 极强 的学 科 , 的基本 理论 是从工 程 实际 出发 , 它 经过 抽 象 、 括 和简 化 的 概
方法 得 出的规律 。反 过来 又用 于指 导解 决 工程 实 际 问题 。其课 程 特 点 可用 “ 念多 、 式 多 、 概 公 内容 多 、
的 目的 。
教 师一定要 善 于总结 , 知识 点 规律化 , 将 这样 学生 就容 易理 解 和掌 握 。 比如 : 力 循环 热效 率 和逆 动 向制冷 系数 、 暖 系数 的公式 , 生 总是 容 易混 淆 , 果将 动 力 循环 和逆 向循 环综 合 起 来 看 , 么循 环 供 学 如 那 的经济性 指标 就是 收益/ 消耗 , 于 特定 的循 环 , 对 只要 搞 清 楚 收益 和 消 耗 是 什 么 , 题 就 轻松 解 决 了。 问 对于 动力循环 , 统通过 消耗 热 能 收益 到 功量 ; 于 制冷 循 环 , 系 对 系统 通 过 消 耗 压 缩机 耗 功 收 益 到冷 量 ; 对于供 暖循环 , 统通过 消 耗压 缩机 耗功 收益 到热量 。所 以对 于公 式 多 的章 节 , 要善 于总结 规 律 , 系 就 那
工程热力学教学研究与实践
工程热力学教学研究与实践作者:毕智高刘洁莹党睿来源:《科技资讯》 2014年第25期毕智高刘洁莹党睿(榆林学院化学与化工学院陕西榆林 719000)摘要:工程热力学是本校油气储运工程专业必修的技术基础课程,也是部分学生继续深造的理论基础。
文章阐述了工程热力学课程较为有效的学习方法,探讨了改革所采取的一些措施,实践表明,既提高了学生的学习兴趣,又提高了教师的教学水平。
关键词:工程热力学学习方法教学改革中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)09(a)-0164-01工程热力学是本校化工学院油气储运工程专业的一门技术基础课。
其内容抽象,概念多,逻辑严密,各部分内容相互渗透交叉。
该课程不仅为学生学习专业课程提供基础理论,培养学生的工程素质,而且也为今后从事与热有关的设计、管理等方面的技术工作和学习研究奠定了基础[1~2]。
根据我校专业教学改革和该课程的特点,对课程教学改革的一些措施加以探讨。
1 教材选择考虑到油气储运工程自身专业特点和本校实际情况,并通过对几届学生的教学效果的分析比较,选用了沈维道等编写的工程热力学第4版作为教材,并结合工程热力学备课组对课程整体教学思路和脉络的商讨与把握,调整并更新了一部分内容。
2 学习方法2.1 强化理解记忆工程热力学的一些概念,如热力循环较为抽象,难以记忆。
但如果在理解了循环和状态参数的本质后,可以牢固掌握任何循环后各种状态参数都恢复到初始状态,从而有利于加深正确的记忆。
对于热力学第一、第二定律而言,重点放在定律的实质及其应用,第一定律应强调定律的普适性,第二定律应强调对生产实践的指导意义。
在气体和蒸汽的流动过程中特别应留意背压对流动的影响及流动不可逆对流动计算的影响等。
2.2 勤于思考学习过程的每一个环节中都应主动多问“为什么”,在每一阶段可以做一些总结、归纳。
这样不仅可以改善学习效果,更可以培养良好的学习习惯而受益终身。
同时也要积极参与课堂讨论,勇于表达自己的观点,这也是自己努力思考并使自己思维条理化的过程。
工程热力学课程教学实践与探索.doc
工程热力学课程教学实践与探索作者:王华来源:《教育与职业·理论版》2009年第12期[摘要]工程热力学是热能动力工程专业的技术基础课之一,是该专业毕业生适应多样化相关专业工作的知识源泉,也是部分学生继续深造的理论基础。
然而,从教学实际来看,课程一直存在着教师难教、学生难学的双重困惑,教学效果不太理想。
文章结合多年的工程热力学教学研究与实践,针对教学中所反映出的问题,提出了相应的措施。
[关键词]工程热力学教学实践问题对策[作者简介]王华(1976- ),女,安徽合肥人,安徽电气工程职业技术学院讲师,硕士,研究方向为热能动力工程教学。
(安徽合肥 230022)[中图分类号]G642.3[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2009)18-0091-02热能动力工程专业目录调整后,拓宽了专业口径和内涵,“工程热力学”是热能动力工程的技术基础课程。
这就要求工程热力学课程体系、教学内容与培养厚基础、宽口径、能力强、素质高的电力科技人才相适应,从教学内容、教学方法、教学方式等多方面进行一系列改革创新实践。
从学校的教学实际来看,课程一直存在着教师难教、学生难学的双重困惑,教学效果不太理想。
笔者结合多年的工程热力学教学研究与实践,从教学师资力量、教学实用性、实验室设备装置存在漏洞等方面对工程热力学课程教学实践进行了比较深刻的剖析。
一、工程热力学教学的现状与问题(一)教学师资力量略显薄弱我院(安徽省电气工程职业技术学院)招收的学生培养目标层次是持双证毕业的专科生,为了达到此教学目标,加强“双师”型教师队伍的建设尤为重要。
大部分学生重技能轻理论的观念严重,学生学习能力层次不同,学生的知识掌握程度有差异。
学生刚从高中阶段步入大学生活,学习本专业的基础理论有陌生感和距离感,对电厂热力设备及系统没有一定的感性和理性认识,学生理解能力与记忆不存在问题,他们理论知识掌握得较好,但理论联系实际地分析解决问题的能力有待提高;他们接受新知识的能力强,对比较直观、具象的教学内容和实际运行操作方面的内容较感兴趣,乐于接受新知识、新信息,但概括、自学的能力较弱;他们个性独特,自我意识强,团队合作集体意识较弱;由于本课程内容较为枯燥,又增加了学习的难度,学生在学习过程中容易产生畏难情绪。
《工程热力学》课程教学研究初探
度, 有些学生在刚开始接触这门课时就有抵触情绪 , 这就需 要 充分 调 动学 生 的主动 性 和积极 性 。首先 ,必 须要 求 教师 课 前充 分备 好课 , 合理 组 织教 学过 程 , 恰 当运用 有效 的教学 方法 ; 做到教学内容精炼充实 , 重难点突出, 逻辑严密 , 使学 生易于接受讲解 的知识点。学生只有在听懂课 的前提下才 会 对课 程 产生 兴趣 , 从而 调动 他们 的 主动性 和积 极性 , 激发 他 们 的潜 能 。其次 ,在 上课 过程 中可 以适 当引入一 些 生活 中常见 的实例 , 通过对这些实例进行分析 , 把枯燥乏味的理 论 知识 运 用到 具体 的实 际 问题 中 ,并采 用启 发式 教学 培养 学 生 独立 思考 问题 的能力 , 提高他 们 学 习的主 动性 。第 三 ,
三、 《 工 程热 力 学》 课程 的教 学 措施 1 . 上 好绪 论 课 。很 多学 生误 认 为 绪论 课 中没 有 涉及 到 具体 的 、 重 要 的知 识 点 , 而 且 也 不 属 于课 程 的 主要 考试 内
紧密结合 , 分析推理的结果具有高度的可靠性 , 条理清楚 , 逻辑性强【 l j 。《 : 程热力学》 课程具有的特点使得学生反映 难学 , 教 师 反 映难 教 , 最终 导 致 教学 效 果 不佳 , 学 生 对 知识 点 掌握 不 够 , 考试 不 及格 率 较 高 。传 统 的 教学 以理 论传 授 为主, 但对于一些 以应用 型培养为定位的新建本科院校来 说, 更 重 要 的是 要 培 养工 程 背 景 下学 生 利用 所 学 理论 知 识 去分 析 、 解 决 实 际工 程 问题 的能力 , 因此 深入 开 展《 工 程热
一
文章 编 号 : 1 6 7 4 — 9 3 2 4 ( 2 0 1 4 ) 0 4 — 0 0 9 7 — 0 2
“工程热力学与传热学”精品课程的建设实践
一
1 注重教 材 的选 用和 更新 .
、
重视 并加强师资队伍 建设
“ 工程热力学和传热学 ”教 材资源丰富,为了使 教学体系和
建 立一支结构 合理、素质高、责任心 强、有崇高师 德和较 教学内容 能够 适应和满足 2 世纪新的人才培养 目标 的要求 ,课 1 高教学和学 术水平 的教 师队伍是搞好课程 建设 和提高教学质量 程组十分注重教 材的选用。对 多学 时的 “ 工程 热力学 和传热学” 的关键 。针对 目前青年 教师 比例高 的现状 ,采取一些措 施加强 课程 ,均采用教育 部 推荐 的面 向二十一世纪课程 教材,同时密 青年教师 的培养和教师梯 队的建设 。 切关注 国内外教 材的发展 动态 ; 对少学 时的 “ 工程 热力学 和传 ()积极 开展 传、帮、带 活动,充分发挥骨干教 师的作用 。 热学”课程 , 取国内具有一定影响力的教材。对石油工程专业 , 1 选 选拔 思想 硬、业务 精、教学 水平高 的教师作为青 年教 师的指导 我 们 自编 教 材 ,将 多 年 来 我 系 在 石 油 工 程 领 域 开 展 的 与 传 热 学 教师 ,同时还制定 了专 门的规章 制度 ,要求青 年教 师定期写 出 相关的科研成果 体现在教材 中。另外,还 编写了多种辅助教材,
二 注重教材选 用,优化教学 内容
如前所述 ,“ 工程 热力学 和传热学 ”课程涉及专业多,学时
使 “ 程 热 力 学 与传 热 学 ” 课 程 在 19 、2 0 工 9 7 0 0和 2 0 0 4年 被 评 差别大 ,因此根 据专业特点选用教材 和组织教学 内容对 提高教
为校 级优 质课 ,并于 2 0 0 6年 列入省精 品课程 建设 。本 文主要 学质量和效果是非常重要 的。
工程热力学实验教学改革探索
验错误 而被 扣分, 就会按部 就班地按照教师讲解 的或指导书上
的步骤 进行 , 不思 考 、 探 索 和创 新 ; 为获 得较 好 的实验报告成
绩, 个别 同学抄袭 其他学生 的数据 和问题讨论 , 甚 至修 改实验
数据 , 以达到理论分析 的预期结果 。 因此, 现有的考核方式 不能
实验 结果 , 只要记住 结果就 行, 做不做 以及 如何做对 学生掌握
教 师和学生 都要将 实验 教学环 节作为工程 热力学 教学 中 的重要环节来对 待。 实 验教学的效果取决于能否激发学生对实
验 的强烈兴趣 , 实验教师和理论 课教师需要认真细致地准 备实
实验 教学 内容不合 理 。以嘉 兴学 院为例 , 设置 了气体 定压 比热
测定 、 二氧化碳临界状 态观测及 P _ V _ T 关 系测定以及 喷管实验
题, 介绍了当前在实验 内容、 教学方法、实验考核等方面进行的教学改革探 索。 关键 词: 工程热力学; 实验教 学; 教 学改革
作者简介: 江海斌 ( 1 9 7 5 一 ) , 男, 浙 江温岭人 , 嘉 兴学院建筑工程学院, 实验师; 吴晓艳 ( 1 9 8 0 一 ) , 女, 山东莱西人 , 嘉兴学院建筑工
理论 课 , 无形 中使学生养成 了重理论轻 实践的习惯 。进入大学 后, 学 生本应该充分发挥 自己的想象力和创新力 , 利用学到的知 识, 验 证、 设 计和创新各种实验。然而受错 误习惯 的影 响, 很 多
学生轻视教学 实验 , 认为实验 课可上可不上, 认 为实验教学的作 用最 多只是帮助了解理论 知识 。 也有一些教 师对实验课 程的重 要性认识不足 , 特别 是对验证型实验, 认为在指导书上已经有了
提高“工程热力学”课程教学效果的几点体会
中国电力教育 CE E P
— 百
提高 “ 工程热力学"课程教学效果的几
任 晓利 陈小砖
常生活都 有紧密的联系。 比如 电能的转化与利用,汽车与制冷 学 习就 会比较容 易,学生就 显得 比较得心应手,进 而对 学好这
空调等领域都或多或少和 “ 工程 热力学 ”的应用有很大 的关系。 门课 充满信心。“ 工程热力学 ”是一门很经典 的课程 ,其 内容 经
“ 工程热力学”本身有很强的应用意义,作为专业基础课,它还 过一百多年的发展 已经很成熟 ,章节内容紧密联 系、环环相扣。 是热能专业很多后续课程如 “ 制冷原理” 热力发 电厂” 汽轮 如果 前面 热力学的三大定律学 不好,后面有关热力学 的应用部 、“ 、“ 机原理” 等专业课 的基 础。与走 向工作岗位的热能专业毕业 生 分就 无法 进 行,所 以笔者 特意 强调 必须从 开始 就重 视这 门课 座谈 , 他们纷纷谈 到在火电厂或制冷空调公司中, 经常会应用 “ 工 程 ,进 行 认 真 地 学 习。 程热力学” 的知识来解 决工作 中遇见 的问题 。 此外,工程 热力学 ” “ 还是 热能 专业学生考研时的主要考试课 程。所 以不管热能专业
一
、
引导学生入 门。培养学习兴趣
在 实 际教 学 中,笔 者 发 现 学 生 在 刚 学 “ 程 热力 学 ” 时 往 是按照建构主义 理论重新组 织 自己的知 识体系。教师在课 堂上 工
往 会碰 到较大 困难,这 直 接影 响其接下来 的学 习。“ 工程 热力
工程热力学理论与实践相结合的教学探讨
工程热力学理论与实践相结合的教学探讨工程热力学是工程学科中的重要理论基础之一,它主要研究能量转化与传递的规律以及热力系统的性能分析。
工程热力学理论与实践相结合的教学探讨,不仅有助于学生深入理解热力学的基本原理,还可以培养学生的动手能力和问题解决能力。
本文将从理论与实践相结合的意义、教学方法和实践操作等方面进行探讨。
一、理论与实践相结合的意义工程热力学理论与实践相结合的教学意义重大,主要体现在以下几个方面:1.培养学生的动手能力。
通过实践操作,学生不仅可以巩固理论知识,还可以学会使用各种仪器设备进行测量和实验操作,提高动手能力和实践能力。
2.增强学生的问题解决能力。
在实际操作中,学生会遇到各种各样的问题,需要通过理论知识分析和实践操作解决,从而培养学生的问题解决能力和综合应用能力。
3.激发学生的学习兴趣。
通过实践操作,学生可以直观地感受到热力学理论知识的实际应用,从而增强学习的趣味性,激发学习兴趣,提高学习积极性。
4.促进理论与实践的结合。
工程热力学理论与实践相结合的教学可以使学生更加深入地理解理论知识,将理论知识与实际应用相结合,从而提高学生的综合素质。
二、教学方法工程热力学理论与实践相结合的教学方法应该灵活多样,包括课堂教学、实验操作、工程实践等多种教学形式。
1.课堂教学。
在课堂教学中,老师应该注重理论知识的讲解和案例分析,帮助学生建立完整的热力学知识体系,理清各种物理量之间的数学关系,理解能量守恒和热力学循环等基本原理。
2.实验操作。
在实验操作中,学生可以通过自己动手操作各种实验仪器,进行热力学实验,如热力学循环实验、热传导实验等,从而深入理解热力学理论,并学会使用各种仪器设备进行测量和实验操作。
3.工程实践。
通过参与实际工程项目,如锅炉、汽轮机等热力系统的设计、安装和调试,学生可以将所学理论知识应用到实际工程中,了解工程热力系统的实际运行情况,增强实践能力和问题解决能力。
三、实践操作在工程热力学理论与实践相结合的教学过程中,实践操作是至关重要的环节。
工程热力学课程教学方法研究
热力学两大基本定律以及动 力循环和制冷循环的基本应用分析 。该课 程是研究提高热能利用率和热功转换效率方法 ,是设计计算 和分析各 种动力装置 、 热泵空调机组 、 锅炉及各种热交换器的理论基础 。由于工 程热力学理论 和概念的深奥, 公式较多 , 内容复杂 , 对其理解和掌握有一 定的深度和难度 。 因此, 为了提高工程热力学 的教学效果, 本文从分析工 程 热 力学 的 课程 特 点 和 教学 方 法 , 出一 些 看法 。 提
解 决 能力 。
研究工质的热物理性质。这三部分内容互相联系 , 互相渗透, 即每一部 分的内容不仅与其它部分的知识紧密关联,又有 自己相对独立 的结构 体系 , 同一类问题对应有不同的概念和计算公式 , 这使得学生 往往觉得 课 程 的 内容 繁 多 , 习 中顾 此 失 彼 , 易 混淆 。对 此 课 程 的 特点 进 行 归 学 容
科技信息
工 程 技 术
工程热力学课程教学方法研穷
河 南城 建学 院建筑环境与 能源工程 系 宋艳 苹 虞婷 婷 平顶 山姚孟发 电有 限责任公 司 魏子 淞
[ 摘 要] 工程热力学是热能类专业最重要 的专业基础课之 一, 该课程公式概念较 多, 内容抽 象, 对该课程特 点, 针 在教 学中注重理
工 程 热 力学 课 程特 点 工程热力学 以热力学基本定律为依据 , 探讨各种热力过程 的特性 ,
一
理的教学方法 , 达到较好的教学效果。多媒体教学在课件 中以生动、 活 泼的语言将抽 象的东西具体化, 例如, 以运用动 模拟压气机和汽轮 可
机 的热工转换过程 , 在制冷循环的学习 , 用简单的动画模拟蒸 发器 、 冷 却器 、 压缩机 、 膨胀阀四个设 备 , 研究压缩式制冷的基本原理。 在理解制 冷循环的基础上 , 增加四通换向阀的动 画切换 , 使学生理解热泵的工作 原理。但同时多媒体技术也不是万能的, 工程热力学公式推导 、 理论分
工程热力学理论与实践相结合的教学探讨——以回热知识点为例
工程热力学理论与实践相结合的教学探讨——以回热知识点为例作者:李季,郭民臣来源:《大学教育》 2019年第3期[摘要]工程热力学是能源与动力工程等专业的核心基础课程,课程概念繁多、内容抽象、工程应用广泛。
可以以课程中的重要知识点回热为例,将课程理论教学与实践教学紧密结合,引入不同领域的实践教学案例,对课程内容进行应用和拓展。
同时结合热力学经典理论,分析和阐释回热知识点的本质和精髓——“温度对口,梯级利用”。
通过理论与实践相结合的教学,能提高学生对工程热力学重要知识点的深入理解。
[关键词]工程热力学;实践教学;回热知识点[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2019)03-0053-03工程热力学课程是一门经典的理论课程,课程阐述了热能的有效利用以及热能和机械能相互转换的基本规律,并以热力学第一定律和热力学第二定律为理论基础,对实际热工设备的能源转换和能源利用问题进行分析,以提高能源转换效率。
工程热力学是一门理论与实践结合紧密的课程,课程的实践性强,不仅在能源与动力工程学科,在其他学科也有着广泛的应用,包括核电、建环、制冷、航天、航空、化工等领域。
该课程具有概念繁多、内容抽象、系统性强、工程应用广泛等特点,如何将抽象的理论知识与复杂的工程实践进行有机结合,有效解决实际工程问题,是课程教学中所面临的挑战。
华北电力大学工程热力学课程面向能源与动力工程专业本科生教学,侧重于电厂热能动力工程方向,将热力学基础理论与实践应用有效结合。
针对工程热力学课程教学和改革的研究已广泛开展[1-5],本文以课程中的重要知识点回热概念为例,将热力学基本理论与专业实践相联系,深化学生对基本概念的理解,强化课程的实践应用,培养学生对专业的认知感和实践能力。
一、回热在课程中的理论讲解回热是工程热力学中的重要知识点,其对于理解火电厂热力系统的工作原理、理解火电厂节能思路非常重要,而且在后续课程传热学、汽轮机原理、热力发电厂中该知识点都有体现。
高等院校《工程热力学》课程改革的探索与实践
应用图片、文字、视频和动画等资料来进行教学,突出重点,淡化难点,使抽象难懂的知识直观而形象。
⑤活跃课堂气氛,使教学活动富有启发性,增强学习的趣味,寓学于乐。
多媒体教学在一定程度上有利于提高教学效率,但如果过多依赖多媒体课件,会使教师和学生之间失去互动性;教师授课节奏快,学生无法跟上讲课的进度,对知识点一知半解,无法消化。
因此,教师不应该完全依赖多媒体课件,正确处理好多媒体课件教学与传统教学的关系。
我们在绿色化学教学中,运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,增强学习的趣味和可理解性,明显提高了教学效果。
四、鼓励学生参与科研项目,培养学生创新能力教学与科研是高校工作的两个重要职能,教学与科研的结合是培养学生创新能力的主要途径。
大学生参加科研项目的意义在于激发大学生的科研兴趣,强化理论与实践的结合,拓宽知识面,获得更多、更新的知识,提高大学生的综合素质。
让学生参与科研活动,不仅有利于培养团队协作精神、锻炼社会交际能力,而且也可以培养创新能力、正确的科学态度,为今后从事科学研究或创新性工作打下良好的基础。
从大一开始,兰州交通大学就积极引导和鼓励大学生参与教师科研项目,学生可以凭自己的兴趣自由选择参与科研实验,团委和实验管理处提供场地、资金,笔者指导的大学生创新项目组获得第七、八届挑战杯甘肃省大学生课外学术科技作品竞赛一等奖和三等奖,项目组成员考取了北京大学、南京大学、华东理工大学和天津大学的研究生。
五、结合绿色化学学科前沿,调动学生的积极性营造校园浓厚的学术氛围,邀请专家学者做绿色化学发展前沿专题报告,举办博士论坛,组织开展绿色化学知识和实验竞赛,吸引更多学生参与学术科研,提升我校学生的学术科研水平。
并且在课外,以绿色化学原理及应用为主线,布置课程论文,让学生应用学校馆藏和网上资源,收集整理资料,撰写论文,促进学生理解和应用理论知识,培养他们的基本科研素养,激发学生在教学中的主动参与性,充分发挥其学习主体性,转变其被动的学习方式为科学的探究性学习方式。
“工程热力学”教学方式探讨
21 年第3 总第 14 00 期 5 期
工程热力学" 教学方式探讨
王默 晗
摘要 : 如何有效地提高 “ 工程热力学”课程的教 学效果,解决学生难学、教 师难讲的问题 ,提 高学生学习的积极性是我们进行教学
改革的目 标之・ ,本文论述了 利用计算机进行辅助教学的必要性和创作 “ 工程热力学”课件的思路,探讨 了 如何通过 改进教学方法,丰
体 问题 时无 从下 手 ,不 知用 哪 个 公 式 去 解 决 。 出现 这 些 现象 的 的学 习方 式 。
主要原 因是学生在学 习过程中抓不住 重点,对基本概 念、基 本
二 创作 “ 工程热力学”课件的思路
创作 “ 工程 热力学”专业课课件 ,如图 l 示主要分为六 所 个阶段 : 第一 阶段为调研、了解学生要求 : 创作教学课件,主要服
富教学手段来提 高 “ 工程热力学”课程的教学质量。 关键词 : 学方式 ; 教 工程热力学 ; 计算机辅助教学
作者简介 : 王默 晗 (90 ) 17一 ,女,内蒙古赤峰人,山东科技大学机 电学院,讲师,工学硕士,主要研 究方向 : 能源利 用。( 新 山
东 青岛 2 61) 6 5 0 基 金项 目 : 本文 系 20 山东科 技 大学教 育教 学研 究 “ 09年 群星计划 ”项 目 ( 目编号 :x 92  ̄) 的研 究成 果 。 项 q00 05
我们认为,要 想把 “ 工程热力学”课程真正讲好,不能仅仅
第二 阶段 为制定 课件 功能 总 目标 : 好充分 的调 研 了解 做
停 留在一支粉笔一 张嘴的传统教学方式上 ,要利用现代计算机 了学生的要求后,就 要制定课 件功能总 目标 。我们先实现 多媒 技术 ,通过灵活多样的教学手段 ,把知识以易于接受 的最佳方 体 教学 的基 本 功能 ,以演 示为 主,有一定 交互性 ,主要供 教
工程热力学教案
《工程热力学》教案能源与动力工程学院邓巧林2010年2 月一、课程基本描述课程名称:工程热力学英文译名:Engineering Thermodynamics总学时数:40 讲课学时:40 实验学时:0授课对象:热能与动力工程专业、建筑环境与设备工程专业本科生课程要求:必修分类:专业(学科)基础课开课时间:第四学期先修课:高等数学、大学物理、理论力学、材料力学、工程流体力学、课程教学定位1. 本课程在专业课程体系中的定位工程热力学是研究物质的热力性质、热能与其它能量之间相互转换的一门工程基础理论学科,其内涵丰富、概念抽象、公式数量多、联系工程实际范围广,是热能与动力工程和建筑环境与设备工程专业四年制本科的一门重要的专业基础课。
热能与动力工程专业所研究的问题:如燃料燃烧、能量转换、火力发电、内燃机动力装置、燃气轮机装置等,建筑环境与设备工程专业所研究解决的问题: 如采暖、空调,热源、冷源,以及建筑物的温度、湿度等问题的调节与控制, 都要以热力学物理模型研究为基础。
因此学生掌握工程热力学课程基本理论,直接影响其专业水平,对今后从事科学研究、工程应用及管理工作都非常重要。
工程热力学作为有百年历史的老学科,早已自成体系,目前全国约有30 多个专业开设该课程,同型专业开设工程热力学课程的目的是一致的:即应用热力学的基本概念、基本定律和工质的热力性质,对各种类型热工设备或热力系统的热工过程进行分析计算,以寻求提高热能利用率和节能的有效途径。
所不同的是,能源动力类专业的研究对象主要是热能与机械能的转换,它是后续汽轮机原理、热力发电厂、锅炉原理、燃气轮机原理、燃气蒸汽联合循环发电技术、燃烧理论与技术、火电厂节能原理与技术、核能发电技术等课程的基础;而建筑环境与设备专业,其研究对象主要是热能的直接利用,一方面集中供热、供暖的热源,常取自热电联产,空调的冷源来自制冷装置,这些要涉及热与功的转换;而另一方面湿空气、燃气、制冷剂、溶液等的热力性质,是后续供热、供燃气、通风与空调工程课程必须要用到的。
航空航天类专业工程热力学课程思政探索与实践
航空航天类专业工程热力学课程思政探索与实践摘要:文章首先阐述了航空航天类专业工程热力学课程的特点,深入分析了工程热力学课程思政的必要性。
通过探索与实践,围绕责任意识、人生价值、家国情怀、人生目标和创新精神,深入挖掘了工程热力学课程教学过程中的思政元素,使思政教育寓于航空航天类专业人才的培养过程之中。
关键词:工程热力学;课程思政;航空航天中图法分类号:G642.0 文献标识码: A一、航空航天类专业工程热力学课程特点《工程热力学》是一门研究能量的转换和利用,特别是热能转换为机械能的原理、途径、规律及提高转换效率方法的科学,主要内容包括:热力学基本概念和定律,气体及蒸汽的性质、流动和热力过程,压气机热力过程,气体动力循环和蒸汽动力循环等,在很多工程领域均有着广泛的应用。
该课程是所有能源与动力类专业学生的专业基础必修课,在学生的培养计划中具有十分重要的地位,同时在整个课程体系中也起到了承上启下的作用。
笔者及其所在的工程热力学课程教学团队,主要依托沈阳航空航天大学飞行器动力工程专业、能源与动力工程专业,具有十分鲜明的航空航天类专业特色。
从课程理论内容来看,课程所涉及到的热能与机械能相互转换的基本规律,是航空发动机、燃气轮机、内燃机等设备的理论基础。
从课程培养体系来看,是《航空发动机原理》、《内燃机原理》、《叶片机原理》等一系列后续专业课程的前期基础课程。
二、工程热力学课程思政的必要性工程热力学课程学习的最终目的就是如何合理而有效的利用能源,也就是节能,而这正是消费侧实现双碳目标的根本途径,在课程教学中要体现出工程实践与环境、社会可持续发展间的关系。
习近平总书记指出,专业课程教学育人不仅要实现专业层面的技术能力要求,同时更要注重思政方面的非技术能力的培养。
因此,课程中逐步渗透、引导、推进课程思政教育,立足课程思政教学目标,分别从节能和环保的联系,节能的本质和如何节能等方面,从意识、原则、思维和能力不同层面实现完整的课程思政教学逻辑体系设计,使课程思政贯穿于整门课程的学习中。
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工程热力学教学研究与实践
工程热力学是本校化工学院油气储运工程专业的一门技术基础课。其内容抽象,概念多,逻辑严密,各部分内容相互渗透交叉。该课程不仅为学生学习专业课程提供基础理论,培养学生的工程素质,而且也为今后从事与热有关的设计、管理等方面的技术工作和学习研究奠定了基础[1~2]。根据我校专业教学改革和该课程的特点,对课程教学改革的一些措施加以探讨。 1 教材选择 考虑到油气储运工程自身专业特点和本校实际情况,并通过对几届学生的教学效果的分析比较,选用了沈维道等编写的工程热力学第4版作为教材,并结合工程热力学备课组对课程整体教学思路和脉络的商讨与把握,调整并更新了一部分内容。 2 学习方法 2.1 强化理解记忆 工程热力学的一些概念,如热力循环较为抽象,难以记忆。但如果在理解了循环和状态参数的本质后,可以牢固掌握任何循环后各种状态参数都恢复到初始状态,从而有利于加深正确的记忆。对于热力学第一、第二定律而言,重点放在定律的实质及其应用,第一定律应强调定律的普适性,第二定律应强本文由毕业论文网收集整理调对生产实践的指导意义。在气体和蒸汽的流动过程中特别应留意背压对流动的影响及流动不可逆对流动计算的影响等。 2.2 勤于思考 学习过程的每一个环节中都应主动多问为什么,在每一阶段可以做一些总结、归纳。这样不仅可以改善学习效果,更可以培养良好的学习习惯而受益终身。同时也要积极参与课堂讨论,勇于表达自己的观点,这也是自己努力思考并使自己思维条理化的过程。而倾听其他同学的观点也可扩大思路,使所学的知识掌握得更牢固深入,这对学好课程及能力培养都有极大的帮助。 2.3 认真完成作业 习题是学习的重要环节,独立完成作业对于加深课程内容理解非常重要。在解题过程中,要重视思路,重点培养抽象演化、解决问题的能力。除了完成指定的作业以外,还可以自己增加课后思考题和其它习题的训练。 2.4 珍惜实验环节 实验课是工程热力学教学课程中的重要环节,本校课程安排了喷管内气体流动特性、空气定压比热容的测定等四个实验。实验前务必认真阅读实验指导书,写好预习报告,实验时认真操作,作好记录,仔细观察现象。实验后认真、独立完成实验报告。 2.5 参考书及网络资源 工程热力学是技术基础课程,各种相关资源十分丰富也较容易获得。就参考书而言,学生可以结合自身的实际情况,选读一两本参考书,从而帮助从不同角度加深对课程教学内容的理解。此外,还有一些精品课程网络资源可以借鉴。 3 教学改革措施 教学质量优劣是教学改革目标是否实现的重要指标。所以采用灵活多样的教学方式,使学生更简单、快捷的掌握基本理论知识,培养学生的科学思维能力,才能提高教学质量[3]。 3.1 激发兴趣 重点突出 激发学生的学习兴趣,多联系平时生活上和生产中较为熟悉的一些实例,让学生感到能够学以致用。如讲到水蒸气的热力性质时,联系电厂中锅炉内水蒸气的定压发生过程 讲到压气机的热力过程,就可以结合路经榆林市的靖西输气管道中压气站的实例展开分析。讲到喷管,可以联系火箭发射时的尾喷管等。这样学生听着才会饶有兴趣且印象较深。 工程热力学内容多,学时有限,教学中无法将知识点完全覆盖,所以必须有所侧重,结合专业特点和培养目标对相关内容重点讲解[4]。如理论应用部分中气体和蒸汽的流动这部分内容将对油气储运工程专业在天然气及城市配气中的工艺设计、管理等方面的专业课学习有重要帮助,因而这部分内容就作为重点详讲,适当拓展与深挖。 3.2 突出主观能动性 在教学中发挥学生的主观能动性,逐步实现要我学到我要学的积极改变。教师一方面从正确的角度进行引导和教育 另一方面也需要采用互动式教学等辅助形式以形成较好的课堂气氛,使得教学过程良性循环。 3.3 用好多媒体 借助学校完善的多功能教室进行辅助教学,可以起事半功倍的效果[5]。工程热力学有许多工程实际问题,如内燃机循环、蒸汽动力循环等,可借助多媒体技术进行动态演示,更生动、直观地体现热力学的应用。 4 结论 工程热力学是一门概念多,难理解的课程。通过教学内容的改革与实践,教学内容更符合我校的实际状况。通过教学方法的改革与实践,学生的学习兴趣和理论联系实际的能力在增强的同时,教