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谈谈对工程热力学的认识范文1
关键词：制冷专业；项目教学法；比较教学法；形象教学法
课堂教学是教学的基本形式，是学生获取信息、锻炼提高多种能力和养成一定思想的主渠道，因此，课堂教学的效果直接关系到教学的质量。中职学校制冷专业，所学内容涉及传热学、工程热力学、流体力学等多门理论性强的专业知识，对于基础较差的中专学生来说，学习起来比较吃力。运用传统教学模式进行教学，往往忽视了学生主动性的发挥，学生学习兴趣不高，导致学生厌学，教师厌教，最终会影响教育教学目标的完成。如何调动学生的学习积极性，有效地提高学生专业知识水平和实践动手能力，是亟须解决的课题。在教学中，我根据课程特点采用了项目教学法、比较教学法、形象教学法等教学方法，结合实训项目，取得了较好的教学效果。
一、项目教学法在制冷教学中的应用
（一）项目教学法解读
所谓项目教学法是以实际的工程项目为对象，先由教师对项目进行分解，并作适当的示范，然后由学生分组围绕项目进行讨论、协作学习，最后以共同完成项目的情况来评价学生是否达到教学目的的一种教学方法。项目教学法以学生为中心，强调以人为本的教育理念，它对复杂的项目进行全面分解、细化，从具体的项目入手，带动理论学习和技能训练，大大提高学生学习的积极性和独立探索、勇于创新的自学能力，教师可以在课堂教学中调动学生的学习积极性，充分发掘学生的创造潜能，使学生在“做”中学，从而实现教与学的互动。
（二）项目教学法的教学设计
下面根据自身的教学实践经验和对项目教学法的认识，以电冰箱与空调器课程教学中采用的项目教学法谈谈自己的教学设计思路。项目教学法一般由分析教学对象、确定教学目标、确定项目任务、实施项目任务、检查评价五个教学阶段组成。
1.分析教学对象
中职学校的教学对象以初中毕业学生为主，年龄较小，理解能力和自学能力停留在初中的层次，但动手能力较强。在教学中从学生的实际情况出发，将理论学习和实践学习结合起来，在实训室里进行一体化教学，具有提高学生学习兴趣、掌握知识的效果。
2.确定教学目标
教学目标是对学生掌握知识和技能的能力要求，是确定项目任务的基础。电冰箱与空调器课程介绍电冰箱、空调器的结构、原理与维修，教学目标是要求学生掌握小型制冷设备使用与维修的专业知识，还要拥有熟练的实际操作能力。
3.确定项目任务
实施项目教学法，要求有明确的任务，而且具有可操作性。例如，在进行电冰箱制冷系统的教学中，确定项目任务如下：
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4.实施项目任务
实施项目任务是项目教学的核心，是课堂教学效果好坏的关键。
课前，教师先布置下节课的任务，将一个相对独立的项目交由学生自己处理，让学生围绕项目内容预习，通过阅读课本，利用多媒体完成信息的收集和方案的设计。在课堂教学时，教师先讲解、示范，再安排好分组、小组讨论等具体的教学过程。例如，教师在讲解电冰箱的制冷原理、系统组成时，引导学生讨论冰箱在日常生活中的应用，并演示一套制冷系统是如何连接的，让学生了解完成一个项目所需要的工作，给学生直观的认识，使学生萌发出我也能造“冰箱”的想法，对即将开始的工作跃跃欲试，能很好地激发学生学习的积极性和能动性。全班分组协作学习，各组在组长的组织下分析任务，分配各成员的任务，分工明确，团结协作，依次完成各单元项目。任务的完成是在实训室进行的，在实践操作的过程中需将本课程中所学的专业知识与实际技能训练结合起来，学生可以验证书本的理论知识，同时也提高了实际操作技能。在项目进行的过程中，主体是学生，教师处于引导、提示的位置，是学生的助手，教师指导要恰到好处。发现问题后，切忌直接给出答案，鼓励学生通过独立思考、互相讨论，大胆实践，寻找解决问题的方法和途径。比如，在“冰箱制冷系统冲注制冷剂”项目中，充注时压力是多少？通过哪些指标判断注入量已足够？通过教师的设问、学生的思考，引导学生仔细观察仪表和现象，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
5.检查评价
评价是对学生学习效果和课堂教学质量的检查。在课堂教学中，项目完成后，要求各组学生展示作品，互相打分，找出存在的问题，小组成员共同解决，最后由教师进行综合评价。
实践证明，在制冷课堂教学中运用项目教学法是一种有效的教学方法，它能激发学生的学习兴趣，帮助教师实现教学目标，提高课堂教学质量，推动教研教改。
二、比较教学法在制冷教学中的应用
（一）比较教学法解读
所谓比较教学法是通过观察、分析找出研究对象的相同点和不同点，它是认识事物的一种基本方法。
（二）比较教学法的课堂教学设计
在制冷原理课堂教学时，发现这门课程理论性强，往往一个内容要讲几种类型。例如，讲解单级蒸汽压缩式制冷循环时就分为理想循环、理论循环、实际循环几种类型。这几种类型工作原理相同，采用比较法讲解可以简化理论，便于学生理解。教学设计主要过程如下：
1.比较对象的确定
蒸汽压缩式制冷循环的工作原理是利用压缩机做功，通过制冷剂的循环作用，不断地摄取低温物体（被冷却物体）的热量传递给高温物体（冷却介质）的过程。哪种热力制冷循环最为经济？实际制冷循环应如何组成？哪些因素影响制冷循环的效率？根据这些问题，确定我们比较分析的对象是：理想制冷循环、理论制冷循环和实际制冷循环。
2.比较分析异同
三种不同类型的制冷循环的异同可概括如下。
相同点：
（1）三种循环均由压缩、放热、节流、吸热四个主要热力过程组成；
（2）三种循环均为逆向循环；
（3）制冷剂依靠外界能量的补偿在循环过程中均从低温热源吸取热量，向高温热源排出热量。
不同点：
（1）理想制冷循环由两个定温过程、两个绝热过程组成，无损失，是可逆循环。
（2）理论制冷循环由两个定压过程，一个绝热压缩过程和一个绝热节流过程组成，存在压力损失，是不可逆循环。
（3）实际制冷循环由两个定压过程、一个熵增压缩过程、一个等焓节流过程组成，存在过热损失、过冷损失、换热温差、节流损失，是不可逆循环。
在制冷课堂教学中可使用比较法，通过比较、整理将复杂的理论知识化繁为简，学生也易理解记忆。
三、形象教学法在课堂教学中的应用
所谓形象教学法就是利用图片、实物、收录机、幻灯机、录像机等形象直观、生动活泼的辅助工具，利用情境和设置情境进行教学。真正做到“传道有术、授业有方、解惑有法”，从而取得最佳教学效果。
随着多媒体辅助教学的广泛应用，在制冷课堂教学中，借助多媒体的图片、视频等手段，可以把抽象的理论形象化，变为学生易于接受的知识。例如，在讲解单级蒸汽压缩式制冷循环时，借助多媒体图片（如下图），表达出最简单的制冷系统由四大要件组成：（1）压缩机；（2）冷凝器；（3）节流阀；（4）蒸发器。图中清晰标示出制冷剂的压力状态，并可通过涂色的填充图例表达出制冷剂是气态还是液态。通过图片对讲授的内容进行形象描绘，抽象的理论知识直观的展现在学生面前，增强了感性认识，变得易于理解。
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在形象教学中需注意以下问题：
要以提高教学质量为出发点，充分考虑到教学的内容和实际需要，使辅助工具与教学内容相一致。要条理清晰，若整个教学过程从头到尾充斥着大量复杂的信息、繁复的画面，往往会喧宾夺主，淡化主题。
运用多媒体教学，课件制作要把握教学重点，做到有的放矢。运用多媒体要特别注意适时、适量。应尽可能地简约、适用，避免花哨，只有充实的内容与完善的外在形式的有机结合，才能真正达到手段与效果高度统一的最佳境界。
科学的教学方法能够使教学过程事半功倍。实践证明，在制冷课堂教学中应用项目教学法、比较教学法和形象教学法效果较好。教师通过教学设计，使教学内容形象化，具体化，不但能激发学生的学习兴趣，增强感性认识，而且能提高学生发现问题、分析问题和解决问题的综合能力，对教师实现教学目标，提高课堂教学质量是一大助力。当然其他课程使用到的教学法还有很多，在具体实施时，可根据不同的课程特点设置更合适的教学方法。
参考文献：
[1]吴言.项目教学法[J].职业技术教育，2003（7）.
[2]周金坤.制冷原理[M].高等教育出版社，2002-08.
谈谈对工程热力学的认识范文2
关键词：传热学；课堂教学；教学方法
作者简介：宋小勇（1979-），男，河南漯河人，华北水利水电学院电力学院，讲师；权玲（1981-），女，陕西西安人，华北水利水电学院电力学院，讲师。（河南 郑州 450011）
基金项目：本文系华北水利水电学院高层次人才引进科研基金资助项目（项目编号：0417）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0100-02
“传热学”是研究由温差引起的热量传递规律的科学。对于热能与动力工程专业的学生来说，“传热学”是一门应用性较强的重要专业基础课，是连接基础课和专业课学习不可缺少的纽带，在本专业课程体系建设中具有承上启下的作用。[1]本课程不仅为学生学习后继的专业课提供必要的基础理论知识，也是培养学生分析和解决工程实际问题能力的一门关键课程。
一、“传热学”课程的特点和现状分析
“传热学”不像先修课程“工程热力学”和“流体力学”那样系统严谨、偏于理论，而是具有较为复杂的知识结构。[2]“传热学”课程内容的主体结构是以能量守恒定律为基础，以三种不同的热量传递规律为主线，介绍热传导、对流传热和辐射传热的基本定义、规律及计算方法。但三种基本传热方式因传热机理和控制方程不同而自成体系，特别是辐射传热和导热与对流有着本质的区别，内容连贯性和系统性较差，很难贯穿一条主线讲完整个课程。
笔者在教学过程中发现，学生普遍反映“传热学”难学，究其原因除了学习不努力，没有良好的学习习惯等个人因素之外，教材概念多、公式多、重点散，不利于学生理解和记忆，以及教师在教学中不能根据学生特点因材施教，不能调动学生的学习积极性，亦是很重要的两个原因。当然，由于学科的发展尚未成熟，教材内容的改革还需假以时日。但教学方法是可以根据实际情况加以改进的。
以往的灌输式教学方法远远不适用于“传热学”课程体系，在传授知识的过程中很难培养出面向工程、面向生产实际的具有独立分析及解决问题能力的科技人才。此外，这种教学方法最大的不足在于学生缺乏学习的主动性。学生才是教学的主体，对学生学习方面地忽略难免要引发教与学的矛盾。
因此，完善“传热学”课程的教学，在为学生后续专业课程的学习提供必要的理论知识前提下，努力培养学生的主动学习能力、总结归纳能力和实践动手能力。笔者结合“传热学”教学及科研中的一些研究和探索，粗浅地谈谈对“传热学”教学的一些体会和认识。
二、教学过程中需重视的几个方面
1.重视培养学生的学习兴趣
兴趣是学生主动学习的源动力。笔者认为，学生的学习兴趣应该包括学生对授课内容的兴趣，也要包括对授课老师的兴趣。二者并非相互独立而是紧密相关。相信大家都有同样的感受，如果一个学生不喜欢自己的任课老师，他是很难有兴趣去学习这门课程的甚至会滋生厌烦情绪，学习效果如何便可想而知。
在教学过程中，教师要让学生感受到传热学知识在日常生活中是处处存在的，是真实的，不要照本宣科。教育心理学的研究表明：当学习内容与学生已有的知识和生活经验相关联时，才能激发学生学习和解决问题的兴趣。[3]因此在“传热学”教学过程中，教师应该紧密联系教学内容和生活实际，巧妙地采用多种行之有效的教学方法，努力激发学生的学习兴趣。如利用生活中熟知的传热现象加以引导，创造逼真的教学情境，使学生感受到传热现象跟自己的实际生活息息相关，进而增强学习传热学的兴趣。例如：在讲解“传热学”绪论时，可以首先提出一些日常生活中常见的物理现象让学生思考，如：杂技演员用舌头舔炽热的铁板，但舌头为什么会安然无恙；在冬季的晴天，教室的窗户玻璃对红外线几乎不透明，但为什么坐在教室内感觉很暖和，另外，白天和晚上空气温度相同，但白天感觉暖和，晚上却感觉很冷；教室内的暖气片和同学们之间的传热过程包括哪些，学生和学生之间的传热过程又包括哪些；把一杯刚煮好的咖啡和一杯常温咖啡同时放进同一个冰箱内，在相同的时间内，两杯咖啡的降温情况一样吗。当面对这些问题时学生就开始思考，也就自然而然地引入了导热、对流换热和辐射换热的基本知识。学生带着问题学习，会激发他们对“传热学”授课内容的兴趣。
而要学生对教师感兴趣，首先教师要不断学习，增强自身专业技能。此外，还要提高人格魅力，注重自身修为，处处为学生做出表率，注重与学生的情感交流，与学生建立良好的关系，做到亦师亦友。若学生喜欢任课老师，则“爱屋及乌”，学生将愿意、乐意去听您讲课，在轻松和谐的学习氛围中产生探究传热学新知的兴趣，增强教学效果。
师生关系是教育过程中最基本、最主要的人际关系。一名合格的教师除了会教书，更要会育人。一名教师能否处理好师生关系、能否走进学生的心灵成为学生的良师益友是决定其教育教学成败的关键因素之一。每一位教师都要学会和自己的学生做朋友。教师和学生如果成了朋友，学生就会认真听讲，省去了很多教学过程中管理的烦恼。和学生做朋友，融洽的师生关系容易营造和谐的课堂气氛，取得理想的教学和学习效果。当然，教师和学生之间的朋友关系，需要把握一个合适的度。教师应该有耐心经常站在学生的立场去考虑，设身处地体察学生的思想感情，不断调整自己的教育内容和方法，学生才会信赖你。尤其对于青年教师来说，学生就像自己的弟弟、妹妹，有义务关心他们、爱护他们，让他们健康成长、快乐学习。
2.重视培养学生的主体作用
只有学生真正参与，才会提高学生学习的积极性，变被动学习为主动学习。现在的大学生个性鲜明、思想活跃、自主性强，如果教师仅仅对传热学教材内容平铺直叙，必然让学生感到枯燥乏味，难以得到理想的教学效果。若能让学生积极参与到教学过程中，比如适时地让学生上讲台，将课堂教学的驱动因素由教师转移到学生，让学生成为教学活动过程中主动探求知识的主角，不仅让课堂气氛活跃，还可以提高学生的口头表达能力、增强心理素质，从而进一步深化素质教育。
此外，还应该重视课堂上与学生的互动。比如对于计算通过肋壁的传热这部分内容，不少同学对肋壁面积的认识较为模糊，因为肋壁面积包括肋片面积和肋间面积，而教材中的示意图又较为抽象。在授课过程中，笔者让同学们伸展开自己的手指，这样一来，手指侧面面积之和就代表肋片面积，而指根连接处的面积之和则代表肋间面积。非常形象，不但可以活跃课堂气氛，调动学生的积极性，更能让学生加深对肋壁面积概念的理解。
3.重视培养学生总结归纳的习惯
“传热学”课程的特点就是内容多且相对分散、连贯性差、公式繁多，难以被理解与记忆。[4，5]学生通过课堂学习获得的往往是零散的知识点和多种处理问题的方法，如果不能及时地对其进行总结归纳，学生对这些知识点和方法的理解很快就会模糊不清，甚至忘得一干二净。教学中教师要进行有意地训练，在一节课结束前，教师不要立即进行总结，而是要求学生自己归纳知识点，最后提供教师归纳总结的知识结构图供学生参考。
此外，教师还应注意引导学生梳理各部分的脉络。比如在导热、传热及辐射传热问题中，如果将网络图和热阻与学生熟知的电路和电阻进行对比，会有效地把繁多的公式梳理成线。在“传热学”中，热阻概念的建立可以为复杂传热过程的分析带来很大的便利。传热过程的转移量为热流量，传热过程的驱动力为温差或辐射势差（辐射传热），将传热过程的阻力定义为热阻，就可以借用比较熟悉的串并联电路电阻的计算公式来计算传热过程的总热阻。串联电阻叠加得到总电阻的原则，被用于导出导热、对流传热和辐射传热过程中热流量的计算式。可见只要明确传热学中涉及的基本热量传递现象的热阻，分析对应的基本热量传递方式，就可以方便地写出热流量计算公式，从而减少学生对公式的记忆量。需要提醒学生注意的是，各种不同的热量传递方式，其热阻形式有所差异，对应的动力也不同。通过比较其异同，就能全面牢固掌握热量传递的内在规律。总之，让学生学会归纳分析的方法，可以让传热学的学习变的简单有趣，提高教学质量。
4.重视培养学生的实验动手能力
“传热学”是培养学生分析和解决工程实际问题能力的关键课程，是一门实验研究和理论分析密切结合的学科，其中传热学实验教学是理论联系实际最直观的体现。[6]它不仅起着验证理论、巩固和扩大所学课程内容的作用，更重要的是可以培养学生的动手能力、实践精神、创新思维和创新能力。
实验教学一般分为验证性和设计性教学。[6]目前的传热学实验基本上都是验证性的，往往是老师首先讲解，学生根据实验指导书和预先安装好的实验装置及仪器，对实验现象进行观察记录数据，然后根据实验报告指导书上给定的步骤进行验算，最后得出结论。这种预先设计好的实验已经完全程序化，容易让学生产生较强的依赖性，主动参与性较差，学生们会感到枯燥乏味，难以激发他们的学习兴趣和创新欲望。结果虽然实验做了不少，但还有相当一部分同学不会设计实验，也不会分析问题，有的甚至连基本仪器都不会使用。
为了培养学生的创新精神和创新能力，应该重视设计性实验的教学方式。由教师给定实验目的、要求并提供必备实验条件，学生自行设计实验方案并在教师指导下加以实现。将学习的主动权交给学生，让学生成为实验的主体，让学生感受、理解知识产生和发展的过程，培养学生收集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。
三、结束语
承担“传热学”课程的教师，应该依据“传热学”课程和现代大学生的特点，积极探索并使用有效的教学方式和方法。让学生对授课内容和授课教师感兴趣，营造新鲜、轻松、活泼的教学气氛，让“传热学”的教与学的过程生动有趣。努力增强学生在教学过程中的主体作用，让学生经常参与身临其境的教学过程，充分调动学生学习“传热学”的主观能动性和积极性。让学生知道如何对已学知识进行归纳总结，化繁为简。重视设计性实验教学，使学生在获得必需的科学知识的同时也锻炼了能力，提高了素质。
参考文献：
[1]杨世铭，陶文铨.传热学[M].第4版.北京：高等教育出版社，
2006.
[2]赵忠超，周根明，陈育平.“传热学”教学方法的探索与实践[J].中国电力教育，2009，（2）：38-39.
[3]李友荣，杨晨，吴双应，等.“传热学”课程教学改革研究与思考[J].中国电力教育，2010，（32）：66-67.
[4]李广华，李华彦，于静博，等.“传热学”课程实践性教学环节的探索[J].中国电力教育，2010，（13）：139-140.