工程热力学的应用范例6篇

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工程热力学的应用

工程热力学的应用范文1

关键词:理实一体化 教学平台 实践教学 课程改革

资助项目:供热通风与空调工程技术专业“理实一体化”实践教学平台的开发与应用(黑龙江省高等教育教学改革项目:No.JG2012020792)

1 引言

据教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高[2006]16号)等相关文件精神和我院示范性专业建设内涵要求,开展校企合作,是专业快速发展,提高办学综合实力的重要举措;是加强师资队伍建设,培养高素质高技能人才的重要途径。为进一步推动该项工作,使校企合作向深层次发展,提高职办学水平和技术应用能力。

2 国内实践教学的现状

实践教学是学校实现培养人才目标的重要环节,它对提高学生的综合素质、培养学生的创新意识和创新能力以及使学生成为一个复合型人才都具有特殊作用。在传统的高等教育中,不重视理论与实践的结合,更不可能特别关注学生观念、能力、创新等综合素质的培养和提高,因此,在教育教学中就容易忽视实践教学环节。实践教学一直以来就是高校人才培养的一个薄弱环节,并且存在着一系列问题,这些问题反过来又制约了实践教学的发展。因此,如何实现理论与实践相结合是当前亟待解决的问题。

3 理实一体化教学平台构建的模式

要解决高校教学理论与实践脱节的问题,就要实现理论实践一体化教学。理实一体化教学即以实际生产任务为载体、以培养实际工作能力为目标,开展“教、学、做”合一的教学实践。换句话说,就是将理论教学内容与实训内容有机地结合在一起,创造出学生能看、能摸、能操作的教学环境,做到教中学、学中做、做中学的“教、学、做”合一。

构建理实一体化教学平台,最好最有效的途径是校企合作。校企合作通过学校和企业的合作,实现资源共享、优势互补,共同发展,更好的实现教、学、做合一。合作模式可以灵活多样,检验的标准是是否促进了双方共同发展,是否双方满意。理实一体化教学的模式有多种,现结合我校供热通风与空调工程技术专业理实一体化教学平台构建的实际情况介绍几种模式如下:

3.1产学研模式

发挥学校专业师资优势,加强校企合作研发,帮助中小型企业解决相关的科研难题,走“利用专业优势办专业,办好产业促专业”的新思路,使专业建设与产业发展紧密结合,帮助中小型企业走健康发展之路。

3.2共建校外实习基地

学校根据专业设置和实习教学需求,本着“优势互补,互惠互利”的原则在有发展前景又有合作意向的企业建立校外实习基地。这些基地不仅可成为师生接触社会、了解企业的重要阵地,而且学校可以利用基地的条件培养学生职业素质、动手能力和创新精神,增加专业教师接触专业实践的机会,促进专业教师技能提高;基地也可以从实习生中优先选拔优秀人才,满足企业日益增长的用工需求,达到“双赢”的效果。

3.3订单合作模式

招生前与企业签订联合办学协议,录取时与学生、家长签订委培用工协议,录用时与学生综合测评成绩挂钩,实现了招生与招工同步,实习与就业联体。校企双方共同制订教学计划、课程设置、实训标准;学生的基础理论课和专业理论课由学校负责完成,学生的生产实习、顶岗实习在企业完成,毕业后即参加工作实现就业,达到企业人才需求目标;具体设有定向委培班、企业冠名班、企业订单班等。

3.4工学交替模式

是依据企业用工需求,向学院发出用人订单,并与学院密切合作,校企共同规划与实施的职业教育。其方式为学生在教室上理论课,在实训车间或企业车间接受职业、工作技能训练,再回到教室学习理论知识,如此交替进行。

3.5教学见习模式

是学生通过一定的在校专业理论学习后,为了解合作单位的产品、生产工艺和经营理念及管理制度,提前接受企业文化职业道德和劳动纪律教育,培养学生强烈的责任感和主人翁意识,到合作企业对企业工作过程和生产、操作流程等进行现场观摩与学习;并安排学生实地参与相关工作、亲自动手制作产品、参与产品管理,较为系统地掌握岗位工作知识,有效增强协作意识、就业意识和社会适应能力。

3.6顶岗实习模式

顶岗实习,即学生前两年在校完成教学计划规定的全部课程后,采用学校推荐与学生自荐的形式,到用人单位进行为期一年的顶岗实习。学校和用人单位共同参与管理,合作教育培养,使学生成为用人单位所需要的合格职业人。

4 理实一体化教学平台的应用实例

我校供热通风与空调工程技术专业理实一体化实践教学平台的建设将以上几种模式有机地结合了起来。在校内建立了具有国内领先水平的生产性实训室4个、实训车间3个,并开发建设完成了实训室功能一体化软件管理系统。实训室包括供热工程实训室、给排水工程实训室、通风与空调工程实训室和工程项目管理实训室;实训车间包括管钳工实训车间、焊工实训车间和通风工实训车间。同时将校供暖锅炉房、游泳馆、教学楼车库等场所定为校内实训基地。在具备这些硬件的基础上,定期聘请企业专家来校进行实践教学和指导。与中建集团、中铁集团、省安装公司、省热力公司等多家知名企业建立了长期的“产、学、研”合作关系,建立了多个校外实习基地,实行了对学生的订单培养。企业参与学校的教学,参与培养方案的制定和修改,定期派专家到学校来授课,为学生提供实习和就业岗位,并在实习过程中进行全过程全方位指导。学生能够实现理论和实践学习的一体化。例如,当学生学习到室内供暖工程时,先到学校教学楼车库和教室内参观学习室内供暖系统的形式,然后回到课堂梳理知识点,再到实训室进行散热器组装的实际操作。通过这样一个循环,真正实现了工学结合。学生在实践过程中会发现自己哪方面的专业知识需要补充,在接下来的学习中就会更明确学习的重点,大大提高了学生学习的主动性和学习效率,同时也提高了学生的职业素质和动手能力。

工程热力学的应用范文2

【关键词】工程热力学;教学方式;改革;体会

【中图分类号】G426 【文献标识码】A 【文章编号】1006-5962(2013)02(a)-0061-01

《工程热力学》是一门应用性、实践性较强的专业基础课,是能源、机械、航空航天、材料、化学、生物等领域专业的重要技术基础课程,是培养在涉及能源特别是与热能相关的各领域中具有创新能力人才的基础,由于该课程具有内容多、跨度大、概念抽象等特点,因此,如何启发和引导学生理解、掌握课程中的基本理论知识,激发学生的学习热情和主动性就显得的极为重要。本文作者根据多年讲授《工程热力学》课程的经历,通过一些教学方式改革的初步尝试,逐步总结出了一些提高工程热力学教学效果的体会,以与其他同行进行探讨。

1、重新构建知识体系

《工程热力学》作为专业技术基础课,它既有专业基础课的一般特点,理论性强,是专业学习的理论和基础;又有专业课的特色,即技术性强,有较强的针对性和实用性。但高职高专工程热力学教材种类多,处处可寻,却给人“千人一面”的印象,教材内容大量沿袭了传统内容,知识体系相对单一。为了加强对学生综合素质、能力的培养,在教学实践中对传统的教学内容可以做一些整合,重新构建知识体系。

从宏观角度,工程热力学内容可以分成两块课程体系结构:基础理论和实际应用。从知识体系划分,工程热力学内容可以分成三块课程体系结构:概念、定理与定律;工质的基本热力性质;实际工作过程。

(1)概念(主要包括系统、平衡状态、状态参数、可逆过程、循环、功和热等);定理和定律(主要包括:热力学第零定律、热力学第一定律、热力学第二定律、卡诺定理、盖斯定律、基尔霍夫定律等)。

(2)研究工质(主要包括理想气体;实际气体;水蒸气;湿空气;制冷工质)的基本热力性质。

(3)研究各种热工设备中的工作过程。即应用热力学概念、定理或基本定律,分析计算工质在各种热工设备中经历的状态变化过程和循环中的主要热力参数(主要包括压力、温度、体积、内能、焓、熵、功、热量、热效率等),并探讨和分析影响能量转换效果的因素,以其提高转换效果的途径。

从课程内容的角度,学生在学习了热力学第一定律与第二定律,初步了解和掌握了理想气体热力性质和过程基本规律之后,可以应用这些基本知识分析、解决一些实际问题,达到对所学知识的第一次初步理解和应用。然后,在进一步学习了实际气体热力性质和过程之后,更深层次的应用前面所学的基本知识,深入分析实际装置中的热力过程(喷管过程,压气机过程)和多种循环,从而达到能在更高的认知层面上进一步综合、灵活应用工程热力学的知识去解决实际问题。

2、注重基础理论的讲授和公式的运用

《工程热力学》中基本的理论、概念对学生掌握知识的运用非常重要,因此,在课程讲授过程中,应注重学生对基本概念的理解和掌握上。在对基本概念讲授时,将概念的含义、公式中每个参数的含义、单位都要给学生做非常明确的解释,要求学生真正理解概念和公式的意义。同时,在讲授基本理论时,要对基本理论必须理解严密,举例恰当,用语准确,以使学生对概念有非常清晰的理解。

工程热力学中的公式很多,设计到的公式推导量很大。但是,并不是所有的公式都需要在课堂上进行推导。在教学中,应将影响到公式推导过程的关键地方给学生详细解释,而对于比较简单、学生在课下能够自己推导的则一语带过,这样,有利于学生对过程的理解,同时还不会影响到授课的进度。

工程热力学公式的合理应用是对学生最基本的要求,因此在授课中,要注重学生对公式中物理参数含义的理解,结合公式推导过程加以分析和记忆,从而深入理解公式的内涵和具体应用过程。

3、充分利用网络教学平台

教育的核心是“授以渔,而非鱼”,无论多么优秀的教师也无法倾其所有把学生今后所需要的知识都“灌”给学生,而且,单靠一本教材的单一化课堂教学,往往容易造成难以激发学生的学习热情,教学信息量不够饱满等缺点。为了方便学生课后学习、增强学生的学习自主性、丰富教学素材,我们要充分利用网络教学平台,在网络上共享课件与讲义、多种教材与参考书、习题库与解答、试题库及标准答案,这样,各类层次的学生都可在课后。充分利用网站内的教学资源,查阅、下载相关资料,温习、巩固和扩充课堂所学知识,达到各自的学习目的。同时,教师还能及时通过网络在线解答学生的疑问,缩短了师生间的距离。

4、理论与实际相结合

《工程热力学》课程理论性虽然很强,但与实际结合紧密,因此,在讲授每一个概念和基本理论时,举一些与实际生活紧密相关的例子,有助于学生更好地理解概念和理论,例如,在介绍热力学第二定律的实质时,要让学生明白热力过程的方向性,可以举一些实际生活中的例子,如,转动的自行车轮在空气中没有外力作用下,将转动的动能转换成热能停止下来,但反过来,自行车车轮不可能吸收空气中的热能将其转换成动能再旋转起来,这样,既激发了学生的学习热情,又将基本理论与实际结合了起来,使学生通过生活中的实例加深对工程热力学基本理论知识的掌握和应用。

工程热力学的应用范文3

关键词:Aspen;化工热力学教学;均相性质推算;PR状态方程

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)24-0179-03

一、引言

学习化工热力学课程的目的是为了解决实际问题,物性数据的计算是本课程的重要内容,因为过程工程的研究、设计、操作与优化中都离不开物性数据。从容易测量的性质推算如U、H、S等难测量的性质;从温和条件的物性数据推算航天发射、深潜高压等苛刻条件下所需的物性数据;等等。这些都有重要的理论与实际意义。

由经典热力学原理能方便地建立起不同性质之间的联系(即普遍化关系式),为实现不同性质之间的推算提供依据。但要推算出具体系统的性质数据,还必须引入反映系统特征的模型,如状态方程等。

化工热力学的研究对象更接近实际过程,实际过程所涉及的系统如此复杂,温度、压力范围如此宽广,化学工程师们不能再依靠简单的理想气体或理想溶液模型来计算物性了,而是需要适用范围更广、准确性更好、复杂性更高的模型,如PR等状态方程,借助商业化的化工流程模拟软件Aspen来促进化工热力学教学是一个很好的选择,对促进学生掌握概念、强化基础、提高应用能力具有重要作用,同时对后续的化工设计、化工计算等课程的教学十分有益。化工热力学教学中引入Aspen具有如下优点:(1)Aspen软件中物性计算原理与本课程热力学性质的计算原理是一致的,用该软件辅助热力学教学能提高教学效率,简化计算过程,激发学生的学习兴趣。另一方面,也能使学生掌握Aspen软件物性计算原理的内核,了解更多的基础数据来源,提高应用能力,不至于再像从前那样,只知计算结果,不知计算原理,不明所用的模型,不能分析结果,真正掌握物性推算的“核心技术”。(2)国内许多高校的后续课程,如化工设计、化工计算等教学中也开始采用Aspen辅助教学,化工热力学作为这些课程的基础,采用Aspen进行热力学性质计算,无疑会使后续课程的基础更加扎实。

工程热力学的应用范文4

[关键词]化工热力学;能源化学工程;教学实践;教学体会

化工热力学是化工类学生的专业必修课程之一,主要讲述热力学定律在化学工程领域的应用,包括化工过程中各种形式的能量之间相互转换规律及过程趋衡的极限条件等。它是培养学生分析和解决实际化工问题思维方法的重要专业理论基础课[1-3]。然而该课程的课程内容抽象、计算繁琐,学生感到非常难学又缺乏实际应用,在课程学习过程中学生产生恐惧和厌学心理,达不到良好的教学效果,因此,我们对该课程的教学内容和教学方法进行一些改革和尝试,希望激发学生学习的兴趣,进而更好地掌握这门课程,为后续专业课程的学习夯实基础。武汉大学2013年新开设的能源化学工程专业是由1958年原武汉水利电力学院开办的“电厂化学”专业发展而来,主要面向电力行业及高效洁净能源领域(包括超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等),培养掌握化学与化工基础理论及能源化学专业知识和技能的未来行业发展的领军人物。目前,本专业主要有水处理、材料腐蚀与防护、化学监督与控制、能源化学四个主要研究方向。为了适应学校对新专业发展和一流学科建设的要求,2015年在本专业大三学生中新增设了《化工热力学》这门化工类专业的专业基础课程。如何调动学生的课堂积极性,培养学生的创新能力,夯实学生的专业基础,使他们在54学时的学习过程中理解并掌握本门课程的基本概念,并且将抽象的理论与实际的能源化学过程联系起来是本课程的核心教学任务。本文结合我校能源化学工程专业的培养目标,浅谈《化工热力学》的教学体会,着重对教学方式进行了探索和实践,为培养能源化学工程领域的领军人物奠定基础。

1明确教学内容与课程主线

结合我校《化工热力学》课程以工程应用为中心、专业研究方向覆盖面广等特点,我们选用了朱自强等编著、化学工业出版社出版的《化工热力学》作为教材[4],同时,也鼓励学生使用部分参考教材(《化工热力学》,冯新等编,2008;《化工热力学(第二版)》,陈钟秀等编,2000;《化工热力学导论(原著第七版)》,J.M.史密斯等编,刘洪来等译,2007)[5-7]。化工热力学发展时间较长,已形成较完整的知识体系,如何在54学时内有效地把关键知识点教授给学生是本课程教学实践的关键。由于本专业学生在大二《物理化学》课程中已经系统学习了理想气体相关的状态方程及其应用,因此在本课程教学中不再赘述,而是重点介绍工程实际应用较多的二参数状态方程、化工热力学分析、溶液热力学、流体相平衡和化学反应平衡等。在教学实践中,首先,详细分析《化工热力学》教材结构,围绕主线内容合理编排知识点;其次,建立好各知识点之间的逻辑关系,让学生在大脑中建立化工热力学框架图;最后,根据能源化学工程专业的需要,适当删减补充了教材内容,结合学科动态,增强化工热力学的应用能力,如燃料电池开路电压的计算、水/二氧化碳共电解制合成气过程中气体组成的计算等。

2改变单一课堂教学模式,培养学生自主学习能力

化工热力学课程设计的公式多而繁杂,学生在开始学习阶段容易产生恐惧厌学心理,传统的单一课堂教学模式具有“教师主导学生学习”的特点,与本课程“教师引导学生学习”的教学目的存在较大偏差。因此,应改变传统单一课堂讲授模式,充分采用“启发式”和“参与式”相结合的教学方法。首先,教师在课前预习阶段设疑(提出问题),促使学生思考,复习旧知识,预习新知识;其次,教师在教学实践过程中采用多媒体和板书相结合的教学方式解疑(解决问题),并通过对例题和习题的讲解加深学生对化工热力学原理、方法和应用的理解,同时,教学过程中应避免陷于抽象的说教和枯燥的公式推导之中,重点讲述化工热力学知识点的应用条件和物理意义;最后,课堂教学结束后,教师主动与学生面对面交流答疑(探讨问题),并设置思考题让学生查阅相关资料。通过“设疑—解疑—答疑”的渐进式教学方法达到对关键知识点举一反三的目的,同时,吸引学生注意力,培养学生自主学习能力,提高学生学习的积极性和主动性。

3课堂教学与工程实践密切结合,培养学生初步的工程观点

化工热力学由于理论性较强、基本概念多且抽象,而且本科生在学习过程中接触科研课题及工程实践的机会较少,将课堂教学内容与科研课题及工程实践紧密结合起来,建立“以应用为中心”、“探究式”的特色教学模式,紧密联系我校在能源化学工程领域(特别是超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等方面)开发利用的化学工程实际问题,把学科前沿领域的科研成果带入课堂,可以使他们强化科研思想、激发听课兴趣、培养创新能力;同时,可以让学生获取利用化工热力学基本原理解决工程实际问题提供思路和方法,培养学生初步的工程观点。

4考核方式方法研究

传统的期末一张考卷为准的考试方式不利于学生能力的培养,也不能全面地体现学生对所学知识的掌握程度,为了更加系统全面地评价学生对课程内容的认识情况,我们对课程的考核方式方法进行了改革探索。目前,课程成绩总评包括平时成绩和期末成绩两部分,其中平时成绩包括学生的课堂综合表现、课程预习、平时作业三个部分,各占10%;期末考试采用开卷方式考试,考试的题目偏重于对知识点的理解和其在能源化学过程中的应用。然而由于该课程的课程内容抽象、计算繁琐,教学过程中发现仍有部分学生存在畏惧厌学心理,因此,在今后的教学实践中应考虑进一步激发学生的学习兴趣,增强学生的主观能动性,在课堂教学中引入分组讨论,开展导向性的专题研究,将课程内容与能源化学过程(特别是学科动态)相结合,培养学生查阅资料和分工协作的能力,为学生下一步学习专业课程夯实基础。

5结束语

在《化工热力学》课程的教学实践和尝试中,首先要明确教学内容与主线,打破单一的学生被动听讲的模式,理论联系实际应用,调动学生学习的积极性和主动性,激发学生对教学内容的兴趣,并且在教学的过程中对教学方法进行改革创新,因材施教,为学生下一步学习更专业的能源化学工程知识和从事新能源行业工作奠定扎实的基础。

参考文献

[1]陆小华,冯新,吉远辉,等.迎接化工热力学的第二个春天[J].化工高等教育,2008,3:19-21.

[2]梁浩,刘惠茹,王春花.《化工热力学》教学实践与尝试[J].广东化工,2010,37(1):157-158.

[3]李兴扬,唐定兴,沈凤翠,等.化工热力学教学改革与体验[J].化工高等教育,2011,3:71-73.

[4]朱自强,吴有庭.化工热力学(第三版)[M].北京:化学工业出版社,2009.

[5]冯新,宣爱国,周彩荣,等.化工热力学[M].北京:化学工业出版社,2008.

[6]陈钟秀,顾飞燕,胡望明.化工热力学(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2000.

工程热力学的应用范文5

[关键词]建筑环境与能源应用工程 创新能力培养 连续性教学

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)07-0138-02

一、前言

高等工程教育承担着为国家经济建设培养注册工程师的重要任务。目前,世界上许多国家都实行注册工程师制度。按国际惯例,注册工程师制度包括专业认证、工程经验和考核要求。该制度的基础是工程教育认证,而通过工程教育认证的核心是进行专业综合改革,开展以学生为中心的课堂改革,注重创新能力培养。

宁波工程学院于2006年招收建环专业本科生,即提出了以培养本科应用型人才为己任的办学目标。要求学生在修完专业基础课、专业课之后能灵活掌握所学内容,并能举一反三,将基础理论应用到实际工作中。但在实际教学过程中,专业基础课理论性太强,并且抽象,学生理解起来很难,专业课虽然相对专业基础课贴近生产实际,但往往与专业基础课脱节,其结果使专业基础课与专业课连贯性不强,使学生觉得基础课形同虚设,进而影响他们对专业课的理解程度。本文以专业基础课工程热力学,专业课空调用制冷技术、空气调节技术为例,开展连续性教学研究,将基础课融入专业课之中,使学生活学活用,培养学生创新能力,实现应用型人才培养目标,以期达到对专业基础课的深入掌握。

二、开展专业基础课-专业课连续性教学的意义

工程热力学作为暖通方向的一门专业基础课,其基本理论是专业课教学中必不可少的,是各种专业课进行功、能计算分析的基础,因此对专业课程具有很强的理论指导意义。空调用制冷技术、空气调节技术作为暖通方向的专业课,旨在使学生掌握制冷空调基本原理,能够结合工程热力学对制冷循环、空气调节过程进行热力学分析,最终达到系统节能的目的。两者的连续性、系统性教学对于提升工程热力学课程以及相关专业课程的教学质量具有非常重要的实际意义,同时也是培养应用型本科人才的保证。

对于学生创新能力的培养也是连续性教学的重要目标。创新能力培养应该建立在对专业基础课及专业课透彻的理解基础之上的,因此将两者合理的融合在教学当中是重中之重。工程热力学作为工程热物理学科的基础课,对学生将来在研究生阶段科研水平的发挥以及日后在工作岗位上从事各类具体工作都有很好的指导作用。本科生的思维活跃,不受限制,更容易产生新的想法,只要加以合理引导和指导,对本专业学生的科技创新也大有好处。

三、专业基础课-专业课连续性教学改革内容

专业基础课-专业课连续性教学改革内容如图1所示。

图1 研究内容

(一)设计新型教学模式,激发学生学习专业基础课的学习兴趣

学生反映在大一和大二时由于专业基础课太抽象,并且学习的目的性不强,不知道这些知识将来用到哪里,因而学习没有兴趣,导致对知识的掌握效果不好。专业基础课的地位固然重要,但是由于类似工程热力学的基础课程讲述了大量的基础理论和公式,所以教学工作中最忌讳内容枯燥,没有趣味性,不能激发学生的学习。现代教育理论认为,学生是学习认知的主体,在教学过程中应充分发挥教师的引导作用,激发学生学习兴趣。在工程热力学课程教学中,首先应该使学生对工程热力学的重要性有清醒的认识,培养对该课程学习的强烈兴趣,所以必须以学生为中心,设计新型教学模式。教师在讲授专业基础课时,引入专业课中的工程或科研实例,使学生了解专业基础课在专业课中的应用范围,进而培养专业基础课的学习兴趣。如在工程热力学中讲述热力学第二定律时,引入制冷空调循环作为第二定律的应用,让同学们思考制冷循环是如何遵循热力学第二定律工作的,应用该定律如何提高制冷循环效率。而制冷循环效率的提高正是国内外进行节能减排的热点问题,这样联系实际进行专业基础课的讲解,便可激发学生兴趣,提高课堂效率。

(二)专业基础课-专业课内容融合式教学研究

教师在讲授专业基础课和专业课时,进行融合式教学,以培养学生创新能力为目标,引导学生思考专业基础课在专业课中有哪些应用;在专业课中运用了哪些专业基础课原理,如何用该原理解释工程实际及科研课题,从而提高学生的应用创新能力。

如讲解空调用制冷技术课程的制冷循环原理时,启发学生通过思考联想到工程热力学的逆卡诺循环,进而把逆卡诺循环定理对照制冷循环原理进行讲解,可使学生牢固掌握制冷循环原理,又因为有了理论依托,从深层次激发学生的创新意识,培养用基础理论解释工程现象的能力。空气调节技术是建筑环境专业一门非常重要的专业课,其中一项重要基本技能是对焓湿图的掌握。而早在工程热力学专业基础课中,焓湿图已在“湿空气”一章中提及,通常情况下,工程热力学课程主要围绕热力学第一、第二定律进行讲述,“湿空气”这一章与前述定律关系不大,学生往往忽视对湿空气中焓湿图的学习,因此,需进行融合式教学,提高学生的重视程度。可在工程热力学中“湿空气”一章讲述时,首先说明暖通空调对于建环专业学生的重要性,提出空气调节的概念,而空气调节的重要理论基础是焓湿图,是必须掌握的内容,进而进行焓湿图的讲解。在空气调节技术课程中,为了提高学生的创新能力,需回顾工程热力学中焓湿图的基本理论,使学生在熟练掌握基本原理的基础上,能够举一反三,提高理解问题的层次。

(三)建立专业基础课-专业课连续性教学综合考核评价方法

传统教学中的考核评价是通过每门课程结束后进行期末测试来完成,内容仅限于本课程知识点,开展连续性教学后,为了从整体上考查学生掌握情况,巩固所学知识,可以开展连续性综合考核评价,即通过综合性题目,测试学生用工程热力学、传热学等基本原理分析解决实践问题的能力,促进学生全面能力提升,激发创新潜能。

四、结语

生活水平的提高和科技的日益进步,使得建筑环境专业毕业生不再局限于传统的水电设备安装,大批具有高新技术含量的智能设备不断涌现,从而使这一行业的人才需求不断扩大。企业要求人才掌握的学科涉及面广、数量众多,并具备解决突发问题、综合问题的能力。在建筑环境专业教学过程中开展专业基础课-专业课连续性教学可以培养学生的创新能力,树立整体意识,实现应用型人才培养的目标。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 李国强,熊海贝.土木工程专业教育评估国际互认的探索与实践[J].高等建筑教育,2013(1):5-12.

[2] 倪九派,刘蕾,魏朝富.高等学校专业课教学的团队授课法探讨[J].中国成人教育,2010(2):145-147.

[3] 黎广彬,张淑香.公共基础课为专业课服务的探索与研究[J].黑龙江畜牧兽医职业学院学报,2007(1):39-41.

[4] 李长萍.论交互性教学的内涵及特征[J].教育理论与实践,2007(2):45-47.

工程热力学的应用范文6

关键词:大学教学 热力学 基本概念 教学方法

热力学是一门具有专业技术的基础课程,但是它又包含了专业课程的特色,是进行后期深入研究学习的理论和基础,它还有很强的技术性和实用性。热力学相关的热力技术和节能环保问题日益凸显,所以需要在教学中深入教学创新,激发学生自主学习的热情。本文就如何在教学中引导学生掌握课本知识和应用作出了分析。

一、热力学的含义与其构架

热力学是研究热现象中物质系统在平衡时的性质与其建立能量的关系,以及物质状态发生变化时与外界相互作用(包括能量传递和转换)的一门学科。因为能量转变的普遍性,所以热力研究的成果被运用于各个领域之中。

从宏观角度来看,热力学在其的发展过程中,针对其内容可以分为两个不同的结构体系,首先可以从它的基础理论来进行讲学,其次可以结合所学从实际出发进行应用教学;如果从热力学的教学体系来划分,却可以将其教学划分为三大点,首先是它的概念,然后是它的运动规律,最后是对它的性质和实际操作进行划分。

在教学中教师要保证学生对其意义有一定的认知,引导学生掌握热力学的基本概念,帮助他们重建热力学的知识构架,要做到这一点就必须要从以下几个方面入手,进行知识的梳理。

(一)对热力学的概念进行分析,包括它的公式和运动规律(热力学第零定律、热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律等)

(二)对热力学的中的基本热力(包括理想气体;实际气体;水蒸气;湿空气;制冷工质)性质进行研究分析。

(三)从热力学研究的实际操作过程中分析计算工质在设备中的数据变化,分析影响能量转换效率的因素,寻求转换效果更高的有效途径。

二、热力学教学方法

(一)结合实际教学

在教学中对日常生活中的一些热力学现象,用专业化的热力学知识进行分析,对其作出科学合理的解释。通过这样的教学让学生充分体会到课堂知识与平常的生活息息相关,促使他们对老师的教学产生浓厚的兴趣和学习热情,以此来达到提高教学效率的目的。如在教学中向学生提出与生活相关的问题:空调与冰箱的工作原理是否相同?等,在课堂上应该做到适时的穿插一些与生活有关的问题,培养学生自主思考的能力。还能在教学中介绍一些热力学在生活中应用的著名例子,如低温实验室的创始人卡末林・昂内斯利用范德华方程式创造出了液态气体,对人类科学的进步作出了巨大的推动,让学生在切身体会中感受化工热力学对实际生活中的指导作用。

(二)加强对基础理论的教学

热力学是一门非常严谨的课程,又可以说它是完美的学科,因为其理论和公式都是经过认真演算的,因此在教学中要着重对公式和理论进行论述,帮助学生掌握和理解热力学。

教师上课过程中对基本的概念、含义、公式中的相关数据要做出一定的分析和解释,让学生从根本上明白公式所要表达的意义,同时在引用理论和实际例子时,保证它的准确性和代表性,让学生对热力学的概念有一个清楚的认识。

公式的演算和推导也不需要将所有的数据都拿出来分析讲解,为了减少推导量,只需对影响推导结果的关键部分着重讲解就行,其他的推导过程可以简单略过,这样既保证了课堂进度还提高了课堂教学的效率。

学生必须具备合理运用热力学公式的能力,由上文可以看出,公式的运用对热力学的理解是密切联系的,因此教师在教学过程中一定要帮助学生深入理解公式内涵,引导他们在实践中应用。

(三)多样化教学

在教育中教师不仅仅是需要传授知识还需要引导他们自主去学习,“授人以鱼,不如授人以渔”就说明了这个道理,传统的教学多以“填鸭式”教育进行,仅仅依靠老师通过课本单方面的讲学已经无法满足现代教育的需求,学生在学习过程中需要有热情才有不断学习的内驱力,所以在教学中我们要充分的利用多媒体信息技术,做到在课堂外没有老师进行指导的情况下也能进行自主学习,根据自身的接受度选择热力学相关的资料进行学习,对课堂上老师讲授的知识进行一个扩充和完善,教师也能通过网络在线解答学生的问题,拉近师生之间的距离,在不是不觉中营造出了一种良好的教学氛围。

(四)结合实际教学

热力学虽然是一门具有很强理论性的专业性学科,但是在生活中,热力学其实离我们很近,因此教师在教授一些基本概念的时候,可以思考一下是否能举出与生活相结合的例子以此来帮助学生更好更快的理解和记忆,可以在介绍热力第二定律的时候,为了让学生明白热力传导的过程,举出生活中常见的例子,如高压锅,煮各种难以煮熟的食物的时候,通过加压的方法,让锅内温度超过100℃,加速高压锅的工作效率,还有热力过程具有方向性这一特点也能举出相关例子,如启动的汽车在没有外力的作用下,能将车胎转动的动能转换成热能停止下来,但反过来,汽车车轮不可能吸收空气中的热能将其转换成动能再旋转起来,通过这样的教学方式,在教授基本理论知识的同时又激发了学生的学习热情,促进学生的学习,通过实例帮助学生加深对热力学基本概念的掌握和应用。

(五)研讨式教学

确立学生为主体原则进行教学,充分了解学生原有的热力学知识基础水平,贴近生活的教学,在进行基本概念的讲说时,遵循由易到难、由简到繁的教学顺序,能够让学生更好的进入学习状态,充分调动他们的积极性,提高他们的学习兴趣,针对学生个体的差异,进行不同层次的教学。

热力学具有抽象性的特点,导致学生对其主要问题认识不够深刻,对它失去了学习的兴趣。

三、创新教学的具体内容

1、结合热点问题

在教学中教师应该结合当前热工领域的一些备受瞩目的问题进行讲学,如当前的热点,环境资源问题、降低能源消耗和日本核电站事故等问题,就此问题在课堂上开展讨论,充分调动学生的积极性。同时还能在课上给学生实验的机会,通过动手实验更深入的理解问题,分析问题,激励学生进行自我总结。

2、课堂活动与常规教学相结合

信息技术的飞速发展,教师也应该在现有知识的基础上不断完善自我,主动吸收新知识,上网搜集相关信息,在课堂上对书本上的知识进行扩充,对课本材料进行详细的阅读,对其内容进行合理科学的规划,根据最近信息整合调整,将老旧之后的成本知识优化,通过多媒体教学课件为学生提供一个多样化、多视角的教学信息。

同时对课本中的重点难点要构建相应的练习题型,让学生在写作业的时候自主回顾重难点,多布置一些与和生活有关的问题,引导学生自主学习,上课前通过课前提问对旧的知识进行回顾,再导入相关新知识。

3、培养学生解决问题的能力

当代教育要求学生不光要学会学习还要有自主分析、解决、总结问题,在教导热力学课程的时候,让学生把这门课程当成需要解决的问题去对待,形成良好的学习习惯。

四、结束语

综上所述,热力学在教学中作为一个理论性较强的科目,但是由于它又与实际紧密结合,所以老师在讲授知识的时候可以举出实例,让学生更为直观的理解教师所讲授的知识,这就要求教师在教学中不断改进教学方法,培养学生的学习兴趣,运用创新的教学方法,不仅有利于学生形成自主行动、思考、分析问题的能力,还有利于在教学中培养学生的认知能力,所以要在课堂教学中将基础理论结合实际进行教学,让热力学的教学变得更为轻松有效,这样的教学方法不仅仅对热力学教学具有重大的意义,还能帮助学生学习其他课程。

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