前言：中文期刊网精心挑选了热力学教学范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
热力学教学范文1
1设计指导思想
工程热力学是动力、热工等工科专业重要的技术基础课，而且是能够直接用于工程实际的技术学科。通过本课程的学习，可以开发学生的智力，培养学生敏锐的观察能力、丰富的想象能力、科学的思维能力，并为后续专业课程的学习和解决工程实际问题提供基本理论和方法。
在工程热力学课程中，很多基本概念、原理和方法都是通过实际的形象物体经抽象化或再加数学演绎而建立的。许多基本理论都是经过实践而又被实际所验证的客观真理，所以该课程实践性较强。
大量的练习、有比较熟练的教学经验的教师是工程热力学学习的基本要求。深化教育改革要求加强实践教育，大幅度压缩课堂教学时数，对课程教学方法提出了新的要求。工程热力学教学网站将为此做一些探索。
基于.NET的工程热力学教学网站是以B/S模式为工作方式，利用校园网传输的辅助网络教育系统。网站集成了工程热力学各种教学资源，实现了教学信息网页化，在线考试，人机交互，在线讨论、答疑等功能。本系统旨在成为教与学时间和空间上的延伸，借助网络优势，帮助学生更好地学习工程热力学。
2网站设计
2.1设计目标
工程热力学对学生的素质培养和知识结构具有重要的作用，也是学生普遍反映较难学且枯燥的一门学科。随着现代信息技术的发展及其在教学领域的运用，采用网络技术改进工程热力学教学，成为工程热力学这门学科教学改革的重要课题。
工程热力学学习网站设计目标是利用计算机网络实现工程热力学课堂辅助教学，建立一个基于WEB的网络教学环境，充分发挥网络技术优势和多媒体先进的表现手段，实现信息资源共享，体现工程热力学网络教育的仿真性、交互性和实践性，营造良好的学习环境和气氛。具体而言，是以学习网站为平台，建立一个工程热力学的学习园地，使学生通过网络掌握工程热力学基础知识；开发一个在线考试系统，由系统按照要求自动组题，制作动态网页实现网上模拟测试，能及时给出测试分数，能使学生自我评估，实现梯度教学，满足学生不同的学习要求，激发学习动力；制作课件，调动学生学习的自主性、积极性，发挥网络教育的优势。每章节附有详细的解题帮助，可适时获得解题指导；学生可与教师交换信息，相互留言，建立远程教学的沟通渠道；教师可以通过网站建库、组题、扩充和修改题库资源，可调阅试卷进行教学讲评，可以查阅学生对各类问题的访问情况，了解练习中的热题、难题，获取教学的反馈信息。系统数据库可作为习题课、讨论课的丰富资源。
2.2整体设计
工程热力学教学网站将实践性、交互性、操作性、仿真性应用于网络教学，力求运用多媒体计算机技术和网络技术，充分利用在线学习交互性强的特点，帮助学生顺利完成课程的学习。
2.2.1教学设计
教学设计以分析教学需求为基础，确立解决教学问题的步骤，对教学内容确定教学方法。首先通过“步进教程”准确掌握基本概念的基本定义，明白这一概念说的是什么，然后通过“专题讲解”进一步了解这些基本概念的实质。用比较的方法，分析与某一基本概念易混淆的其他概念和说法。澄清或纠正自己过去模糊或错误的概念。通过“辅导和答疑”中的思考题、讨论题及习题训练，加深对概念的理解。最后能用自己的语言准确叙述概念的定义及实质。
工程热力学教学内容参考高职高专规划教材,主要包括以下内容：热力学系统、热力学第一、二定律、基本热力学关系、理想气体性质、四种基本热力过程、多变过程、压气机工作原理、卡诺循环、往复式内燃机理想循环等。
网络教育模式中，调动学习者的学习主动性和积极性至关重要。要求选择合适的教学媒体，创设具有吸引力的教学环境，具有科学性和趣味性，给学生以极大的吸引力，激发学生学习的热情。
2.2.2开发环境
2.3.1网站首页
根据工程热力学的教学特点和功能模块的设计要求，设计出如图1所示的网站首页。
2.3.2主要模块功能
（1）学员管理模块：主要提供老师给学员设定登录帐号和密码及访问权限，通过查看学员登录日志，可以了解学生访问网站的情况如图2。同时也提供各学员修改访问密码的功能。
（2）步进教程模块：是主要教学模块，介绍了课程的基本概念和主要知识点。基本内容以章节目录编组，实现教材的电子化和多媒体化。内容以文字、动画和图形形象直观地讲解基本知识，指导和帮助学生克服学习的困难，提高分析问题和解决问题的能力。
（3）专题讲解模块：选择教材中的重点和难点进行强化讲解。主要方法是制作大量完善的flas以及教师授课实况视频。对教材中的重点难点分析提炼，细致讲解，并用flas演示解题思路，给出分析提示。有针对性地突出重点，分散难点，深入浅出，生动形象，为学生释疑解难。实验是工程热力学不可缺少的重要组成部分，对部分实验制作了flash模拟动画、3DMAX实体。通过文字、图片、动画等手段展现实验内容，加深学生对实验原理的理解，为学生在实验室亲自动手提供初步认识。
（4）辅导答疑模块：辅导是针对学生不易理解，容易出错之处，特别对课程要求的计算试题类型重点介绍，突出重点，层层指点，帮助学生理解和掌握，为学生有的放矢地复习并顺利通过考试创造条件；答疑是针对学生学习过程中的提出疑问，通过即时消息和留言板的形式实现教师和学生、学生和学生之间的实时信息交流。教师可以当即一一回答问题，对于一些具有代表性的问题，也可以集中回答，同时学生可以查询、检索，避免了教师的重复性劳动。
（5）知识博览模块：是书本知识的扩充，提供大量的相关内容，以提高学生学习的兴趣和增加学生的知识面，从而落实素质教育的要求。
（6）习题训练模块：依据书本章节，为每一章节内容编制了适量的习题，使学生通过练习来巩固所学的知识。每一练习都有答案及详细讲解。#p#分页标题#e#
（7）在线考试模块：为学生提供一个进行学习效果测试的平台，同时通过测试结果的实时反馈，协助学生对所学知识的程度进行自我检查，提高学习的效果。使用SQLServer2000开发试题数据库，制作动态网页实现网上模拟测试，能及时给出测试分数，实现自我评估功能。
2.4安全性设计
工程热力学学习网站设计目的是辅助教学和学生自主学习，为减少任课教师工作量，暂时只对开课班级学生开放。由教师给学生分配帐号和密码，设定权限，只有合法用户才可以登录系统浏览相应页面。
用SQLServer2000设计了一个学生信息表，用来存放学生帐号、密码及基本情况见图3。用户只有在登录页输入正确的用户名和密码才能登录，登录页面如图4。
3系统实现
工程热力学学习网站以B/S体系结构作为基本框架，由客户机、WEB服务器、数据库三个层次组成如图5。动态网页通过技术制作，用C#语言编写后台代码，利用访问后台数据库。
.NET是微软公司提出的一种分布式运算的框架，以XML为基础，以Web服务为核心，辅以其他各种技术实现，意在利用Internet上强大的计算资源和丰富的带宽资源，提高工作效率。.NET框架提取出微软组件对象模型COM的精华，将它们与松散耦合计算的精华有机地结合在一起，生成了强大、高效的Web组件系统：简化程序员的“管道”操作，深入地集成了安全性，引进了基于互联网的操作系统，极大地改善了应用程序的可靠性和可扩展性。.NET框架由三个主要部分组成：通用语言运行库CLR(CommonLanguageRuntime)、.NET架构类库FCL(FrameworkClassLibrary)和。
3.1.1通用语言运行库CLR
它是.NET的核心，负责提供执行环境，管理代码的执行并提供各种服务。在组件运行时，运行库负责管理内存分配、启动或者中止线程和进程、强化安全系数，同时还调整任何该组件涉及到的其他组件的附件配置。
架构类库FCL
它是一套可以使用的统一的面向对象、异步和层次结构的可扩展类库，可以与通用语言运行库紧密集成在一起。FCL由一个提供类、结构、接口、枚举和的层状命名空间组成。通过创建一套跨编程语言的通用API,.NET框架可以实现跨语言继承、纠错处理以及程序调试。实际上，从VisualBasic到C++的所有编程语言，对于.NET框架都是相互等同的，开发人员可以自由地选择他们想使用的任何语言。
它是创建基于Web的应用程序的模型，该模型由一组控件和一个基本结构组成。其中，控件集中封装了公共的、用于超文本标识语言(HTML)用户界面的各种小组件(诸如文本框、下拉选单等等)。有了,Web应用程序的构建变得非常容易。
数据库连接
是Microsoft推出的以.NET框架为基础的数据操作模型。并不是ADO的下一个版本，而是提供了一种新的基于离线数据和XML的数据操作方法。
工程热力学学习网使用设置在Windows下的IIS服务器，数据库使用SQLServer2000，使用实现数据库连接。
热力学教学范文2
关键词：《材料热力学》；教学效果；教学内容；教学方法
中图分类号：G642.0 文献标志码：A ？摇文章编号：1674-9324（2013）41-0107-02
《材料热力学》是材料科学与工程专业的专业基础课，是一门理论性和应用性较强的课程。通过《材料热力学》课程的学习，学生能够掌握《材料热力学》的基本概念和理论，并利用《材料热力学》进行相变、表面和界面等的分析和研究。然而《材料热力学》具有概念多而易混淆、公式多而难记忆以及内容抽象难懂等特点，学生系统掌握该课程的内容比较困难，本文尝试对教学内容和教学方法等方面进行探索，以提高《材料热力学》课程的教学效果。
一、教学内容与实践相结合
1.突出应用目的。本科《材料热力学》教学重点在于热力学基本原理及其在相平衡、表面和界面等领域的应用。由于学生在学习材料热力学之前，已经学习过物理化学等课程，因此讲授《材料热力学》时，应将重点放在运用热力学基本原理解决材料科学中的问题这一方面。在热力学基本原理这部分内容的讲授中，为了理论体系的完整性，我一般会对重要的定理和公式进行简单地推导，使同学掌握基本原理的来龙去脉，而对于其他的定理和公式，我一般简单分析一下它们的内涵和适用范围，不做详细的推导。我把热力学原理在材料科学中的应用作为我的讲课重点。我使用江伯鸿编写的《材料热力学》这本教材中有很多例题，但是我重点挑选与相变有关的典型例题来讲解，比如：选择熔化和凝固过程的热量计算以说明热力学第一定律在计算相变热效应的应用，选择熔化和凝固过程的熵变或自由能变化计算以说明热力学第二定律在判断相变方向的应用等，以突出《材料热力学》课程以热力学基本原理解决材料科学问题的讲课重点。
2.增加科研和生产方面的内容。笔者经过几年的材料热力学的教学实践，总结出：在教学过程中教师必须将科研和工程案例与教学内容相结合，这样不仅让学生在科研和工程案例中理解材料热力学的基本概念和原理，同时了解理论对实践的重要指导作用，激发学生的学习兴趣。我们学院的一些学生承担本校激光研究所钛基激光熔覆层方面的大学生创新项目，我在讲解自由能判据这部分内容时会引入这方面的实例，比如：为什么添加B4C的镍粉在高能激光照射下会在钛基体中形成TiB和TiC增强相。我的一个科研项目是有关碳纤维/铜基滑动轴承材料粉末冶金制备工艺的，我将这部分科研内容引入到表面和界面这一章中，向同学们讲授为什么粉末冶金法制备碳纤维/铜基复合涂层时要使用表面预镀铜的碳纤维为原料。我还经常将企业的生产内容融入到《材料热力学》的教学中，比如我将人造金刚石的生产过程引入到封闭体系的热力学基本方程这一章的教学中，以说明公式（？坠G/？坠T）P=-S和（？坠G/？坠P）T=V的应用；我还将氧化锆生产过程中氯化铵废水的处理和循环使用这部分内容引入到渗透压的教学内容中，说明如何根据氯化铵废水中离子的浓度计算出渗透压，进而为反渗透设备中泵的选型提供依据。
3.增加实验教学的内容。实验教学是高等学校教学中的重要内容，具有直观性、实践性和客观性的特点。以实验作为主要手段进行的教学活动，可以揭示自然科学现象、验证科学规律、探索未知、发展科学，更为重要的是在实验中能够培养学生务实求真的科学态度。我使用江伯鸿编写的《材料热力学》这本教材中没有实验教学方面的内容，为了弥补这一缺陷，我增加了“差示扫描量热法测量材料的比热容”和“计算机在相图计算中的应用”等实验内容。《材料热力学》的实验教学应达到以下目标：①帮助学生掌握《材料热力学》的基本原理；②让学生初步了解科学研究的方法；③培养学生自主解决问题的能力。因此在实验教学过程中，①强调实验课前的预习，要求学生根据实验指导书写出预习报告；②实验过程中的检查学生操作情况，要求学生独立操作，如实记录实验数据；③教师课后批阅实验报告，鼓励学生在实验过程中发现问题、提出问题和解决问题。
二、改进教学方法
1.讨论式教学。我会结合刚讲授过《材料热力学》知识，设计一些与科研和工程密切相关的问题，让学生以小组的形式相互讨论共同完成。在下次上课时，我会让某个或某几个小组推举同学上台讲解，其他同学提问，最后老师点评和总结，以培养学生自主解决问题能力。
2.多媒体教学。笔者在讲授《材料热力学》时，通常采用板书的形式，因为我觉得板书能将公式的推导和例题的计算一步一步清晰地展现出来，让同学们能清楚地了解老师的解题思路。采用多媒体教学能提供形象、生动、直观的画面和视频，增加信息量，节约教师板书和画图的时间，提高讲课效率，我曾经尝试过使用多媒体来展示解题过程，但效果并不理想。近年来，我倾向于以板书为主，多媒体为辅的教学方法。我一般将课堂要讲述的主干内容用板书简单、扼要、清晰地列在黑板上，使同学跟上老师的讲课思路，对于一些抽象难懂的概念，我经常找一些图片和视频，使讲授的知识更直观、形象和生动。
三、改进考试方法
考试是知识水平的鉴定方法，大学阶段的考试成绩与学生评优、毕业甚至就业直接相关，学生的学习过程大多围绕考试这根指挥棒转，因此如何用好考试这根指挥棒，对提高教学效果至关重要。我倾向《材料热力学》采用开卷考试的考核方式，在试题的设计上，避免出一些填空和名词解释等一些死记硬背的题目，而出一些判断题和选择题等灵活运用热力学基本原理解决问题的题目，问答题和计算题都是与材料科学具体问题相关联的，必须掌握热力学基本原理及其实际应用才能正确解答。我希望通过这种考核方式，改变学生在应试教育下形成的学习方式，明确学习目的，提高自身运用知识解决实际问题的能力，养成独立思考的习惯。
参考文献：
[1]陈慧，梁宝臣，吴锦国.物理化学教学中学生自学和创新能力的培养[J].天津理工学院学报，2000，16（6）：90-91.
[2]刘鸿，肖立川.工程热力学课程教学方法探讨[J].江苏工业学院学报，2007，8（3）：103-105.
[3]胡珍珠，朱志昂.物理化学教学方法改革初探[J].湖北师范学院学报，2000，20（2）：87-88.
[4]郭平生，唐贤健.热力学教学内容革新的思考[J].广西物理，2008，29（4）：51-54.
[5]吴如春.提高化工热力学教学质量的新尝试[J].广西民族大学学报，2008，14（3）：95-96.
[6]张开仕.应用化学专业物理化学教学改革与实践[J].教学研究，2005，28（6）：541-544.
[7]何宏舟，邹峥，丁小映.提高“工程热力学”课程教学质量的方法研究[J].集美大学学报，2002，（3）：88-92.
热力学教学范文3
关键词：热力学第二定律实质；熵；不可逆；卡诺定理微观意义
中图分类号：TK123 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）48-0181-03
熵是热力学中一个非常重要并且抽象的概念，学生能否全面地、彻底地掌握第二定律，对熵概念以及热力学第二定律实质的理解至关重要。
目前工程热力学的教学中普遍存在一个问题[1，2]，就是熵概念的引入时机和方式。这些教材中，熵概念的第一次引出，即以其微分形式：dS=dQrev/T。熵的这个定义只给出了状态函数熵的微分或熵变，并没有熵的直接表达式[3]。这种只提出熵的定义，却不阐明熵自身的物理意义的引进方式，使得学生对熵的物理意义全然不知，只是一味的死记硬背熵变计算公式。这时候的熵可谓是“千呼万唤始出来，犹抱琵琶半遮面”。然而，在后期进入到热力学第二定律的章节学习后，熵随着第二定律的数学表达式又突然冒了出来，而且还花样翻新，例如克劳修斯不等式：dS≥dQ/Tr。通常这个时候，学生开始犯糊涂了，与前面熵初次引入时的熵变定义式搞混了，而后紧接着还要推出孤立系统的熵增原理等，如果整体教学中缺乏清晰的主线和脉络、不阐明不可逆引起熵增的实质原因，却铺开来广讲或一味地让学生沉浸在大量的熵变计算中，效果差强人意，如很多学生常把孤立系统的熵只增不减理解为熵只增不减，或者不明白为什么处处可逆的卡诺循环的热效率也不能达到百分之百。这样的错误表明学生对热力学第二定律尚未真正掌握。
热力学第二定律的教学是从分析自然现象展开的：如打碎的鸡蛋不可能自行复原、水不能在自然条件下由低处流到高处等，这些现象表明一切自然发生过程都有其特殊的方向性。再者，我们熟悉这样的经验事实：当两个不同温度的物体相互接触时，热量不可能自动地由低温物体传到高温物体，而这恰恰就是由克劳修斯提出的热二定律的一种经典表述，此时热二定律看起来还如此简单，学生尚不难理解，但仅仅停留在这个层面理解热二定律，显然是不够的。热力学二定律虽来源于生活，但远高于生活。在指出另一种由开尔文从热转化功的角度阐述的热二定律时，学生开始有点迷糊了。开尔文表述为：不可能制成一种循环动作的热机，只从单一热源吸取热量，使之完全变成有用的功而不产生其他影响。
按照通常的教学程序，接下来的教学点就是卡诺循环。如果这个时候，再把讲课的重点放在对构成卡诺循环的两个定熵、两个定温过程的讲解上，学生感觉热二定律更难捉摸了，何况这之后还要推导熵的不等式，熵――这个令物理学家都“混乱”的概念可能一下子就把学生击倒了。如果这样安排教学，定会加剧学生对第二定律整章内容的恐惧心理，甚至最终导致放弃对热二定律整章的学习，
所以，在这些内容的教学中，绝不能循规蹈矩，应适时地对教学的顺序做相应的调整，紧紧抓住一条清晰的脉络讨论，不广讲、不偏离主线太多，抓住本质（类比干），在该过程中适时地、善巧地引出一些主要的第二定律表述（枝），顺藤摸瓜，最终完全揭示热力学第二定律的内涵。这样，学生容易抓住主线，对整章的知识框架有清晰的认识，就不会对纷繁的不同表述和不等式望而生畏。教师在后期的具体教学中，再去围绕其他各种表述进行细化讨论和延展，就可事半功倍。这种先抓本质的教学思路非常适合热力学第二定律和熵――这种既纷杂，又抽象的教学内容。
下面以一种脉络式的教学思路对热二定律进行探究，层层递进，分析现象得到结论，引出提问，再分析，得到下一个结论，直至把热力学第二定律实质诠释出来。
首先，通过两个热机的常见工程实例――火力发电厂和汽车发动机动力循环入手，引出热力学第二定律在热转化成功的过程中有低温热源存在、同时有部分热量被抛入低温热源的现实（讲解电厂冷却塔以及汽车尾气余热排放至外界环境）。由实例可初步得到任何热机的效率不仅不能大于百分之百，也不能等于百分之百，也即效率必须小于百分之百。该结论映证了开尔文说法。
结论1：热一定律告诉我们效率不能大于100%，开尔文说法得到热机效率只能小于100%。
提问1：效率不能等于百分之百，等于多少，99%？
在热力学第二定律尚未问世之前，热机工程师错误地把热机效率的最理想目标定为100%。1824年，法国工程师卡诺对此提出了质疑，他在确定的高温热源T1与低温热源T2之间，构建一个最理想（即热效率最大）的热机循环――卡诺循环。按最理想的假定，该循环至少应保证过程无摩擦（无耗散）和传热无温差（准静态）等条件，也即循环必须可逆。但即便这样一个最理想的热机循环效率也并不等于或者接近100%，而是依赖于高低温热源本身的温度（？浊c=1-T2/T1卡诺定理）。
以前述的两个典型的热机实例分析。目前，火电厂蒸汽动力循环[4]，一般T1=500℃，环境为T2=25℃，按照卡诺循环最理想效率为62%，大大低于100%；汽车燃气动力循环，T1=1000℃，T2=25℃，卡诺效率为76%，也低于100%。
结论2：在确定温度的高低温热源之间的全可逆理想循环，热效率有一峰值，受温度限制，可能远低于100%。（机理暂不解释，见结论6后的反推）
提问2：实际工程中，摩擦耗散等不可逆因素必定不可避免，这对热机的效率又有何影响？
经验和事实表明：一切实际过程都包含摩擦，粘滞，电阻等耗散因素，必然是不可逆的。仍以上面提到的热机实例来分析。实际工程中，蒸汽动力循环热效率为45%左右（
结论3：自然界中，一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，不可逆损失造成热效率降低。
一个自发进行的不可逆过程，其逆过程决不可能不付任何代价的自动进行。例如：为什么热量可以从高温热源自动的传向低温热源，而不会自动地从低温热源传向高温热源。因此，一个过程的不可逆性与其说是决定于过程本身，不如说是决定于它的初态和终态。这也预示存在着一个与初态和终态有关的某个状态函数，用以左右一个过程的方向。
问题3：一个自发（不可逆过程）初态和终态有什么本质的不同？
以气体绝热自由膨胀分析自发过程初态与终态的区别：理想气体绝热自由膨胀是不可逆的。一刚性绝热容器被隔板分开，左边有气态工质，右边真空，在隔板被抽去的瞬间，气体聚集在左半部，这是一种非平衡态，此后气体将自动膨胀充满整个容器，最终达到平衡态。其反过程由平衡态回到非平衡态的过程不可能自动发生。观察到绝热自由膨胀初终态有两方面的不同：
1.终态体积变大，分子相互位置分布更加无序；
2.可利用与右侧空间的势差推动活塞向外输出容积变化功，但由于进行自发膨胀，作功为零。
对于一个热力学系统，如果处于非平衡态（与外界存在势差，有作功能力），我们认为它处于较有序的状态，如果处于平衡态（与外界无势差，无作功能力），我们认为它处于较无序的状态。
再者，功热转换的自发过程：高速行驶的汽车，突遇事故瞬间停止，原有动能耗散成环境中的热能，能量的数量虽然守恒，但能量的无序性增加。而该过程的逆过程――环境热转换成动能显然不能自发进行。热是分子混乱运动的一种表现，而功是分子有序运动的结果。功转变成热是从规则运动转化为不规则运动，混乱度增加，是自发的过程；而要将无序运动的热转化为有序运动的功就不可能自动发生。
结论4：热力学第二定律：各种自发过程的方向性具有共同的本质：无序性（混乱度）增加，能量质衰退。
问题4：如何定量地描写状态的无序性的变化（如增加）和作功能力的变化（如衰减）？
从以上例子可以看出：热力学第二定律揭示一切不可逆过程都是向混乱度增加的方向进行，可用一个新的状态函数作为表征系统混乱度的一种量度，状态函数――“熵S”被引出。
所以，熵的物理意义：系统无序性（混乱度）的量度。
结论5：孤立系统中的熵永不减少。孤立系统中发生可逆过程，其熵不变，作功能力无衰减；孤立系统中发生不可逆过程，其熵增加，作功能力降低。热力学第二定律也可表述为：一切自发过程总是向着熵增加的方向进行，向能质衰减的方向进行。
问题5：为什么宏观演化必定按“熵增”的方向进行，熵增的本质是什么？
以54张扑克牌的排序为例分析自发过程熵增的根本原因。新扑克最初的排序极其有序，我们称其为一种微观态，概率为1/54！。随机洗牌后，混乱度增大，此时排序非常混乱的微观态数要大很多。这样，扑克牌从有序自发到无序（孤立系统熵增大）的过程，就是扑克排序从小概率往大概率发展的过程。然而，这个过程的逆过程，也即微观态数减小的过程，是从概率大往概率小发展，不能自动进行。这就是为什么即使洗无数次牌，也不可能再出现当初最有序的低熵状态。这就反映了不可逆过程熵增的本质，即热力学概率增大。
可以从54张牌的系统拓展到由大量分子构成的热力学系统，同样遵从这样一个规律。
结论6：系统从热力学概率小的状态向热力学概率大的状态进行，这是热力学第二定律的统计意义。
再回到结论2，可对卡诺定理进行微观解释：可逆热机循环中，工质从高温热源吸收热量Q1，将其中最大可以转化为功的部分W转化为了功，这部分能量从热功，能量品质升高，这样一个非自发过程不能不费代价的进行，同时一定要使得另外一部分热量Q2从高温热源传向了低温热源，这部分能量的品质降低去与之补偿，两者正好相抵，这是可逆的情况。如果热机不可逆，相同的Q1情况下，传给低温热源的热量大于Q2，能量品质降低的份额大于能量品质升高的份额，总体由于不可逆造成能量品质衰退，作功减少。
经过以上脉络法教学方式层层递进，主线清晰，学生能够紧跟教学思路，分析现象，得到结论，引出新问，再分析，一步步接近热力学第二定律的实质。该教学方式最大的优势体现在只需要半个小时的课时就可清楚地揭示热力学第二定律的核心机理，而后可围绕这个核心再展开不等式推导等其他教学内容。这样的教学方式，做到了使学生概念清晰，思路明确，故能取得事半功倍的教学效果。
参考文献：
[1]沈维道，童钧耕.工程热力学[M].北京：高等教育出版社，2007.
[2]康乐明，吴家正等.工程热力学[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.
热力学教学范文4
关键词：工程热力学;实验教学;教学探索
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）33-0100-02
实验教学是高等学校实践教学环节的基本内容，是培养基础实、知识宽、能力强、素质高的创新型人才的主阵地，实验教学对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有重要的作用。[1]实验教学是训练学生观察、分析、处理数据以及完成实验报告等各方面综合能力的保障，是培养学生实践性、创新型能力的重要教学组成部分。[2]通过实验教学，不仅可以有助于学生感受和理解理论课所讲授的知识，更重要的是培养学生的实验技能、综合实践能力、科学素养、独立思维及创新能力。[3]
一、工程热力学实验教学存在的问题
工程热力学是研究热能有效利用以及热能和机械能等其他能量转换规律及其应用的工程技术学科。[4]工程热力学以概念多、术语多、内容抽象难懂、系统性和工程性强等特点，造成学生缺乏学习兴趣，对很多概念似懂非懂。因此，工程热力学实验课的学习对于该课程的学习具有重要的意义。然而，工程热力学实验教学过程中存在一定的问题。
首先，由于多年来“重理论、轻实践”的思想影响，对实验教学的建设和管理重视程度不够;实验室建设和管理工作条块分割、分工不清;实验室体制过于分散;实验室技术队伍的建设不够重视，缺乏高素质的专业人员。其次，原有的实验课程设置不合理，实验学时太少，比如一个实验项目只有1个学时，仓促完成，实验训练不足，导致理论与实际应用脱节。再次学生对实验课的重视程度不够，导致学生在实验课上无兴趣，主观能动性不能发挥，教学效果不理想。然后，实验教学容量与学生人数不相适应，一台实验设备对应实验人数太多，使得一部分学生不能仔细观察实验，动手操作机会少;实验系统及设备陈旧与现代实验技术不相适应，打击学生学习积极性。最后，实验教学的实施与创新型人才的培养不相符合，学生模仿教师进行重复性实验，缺乏创新能力的培养。比如学生根据教师的安排，按部就班完成实验操作，这种机械代办的学习过程抑制了学生创新思维的培养，学习效果也不理想。
综上，由于实验教学存在的各种问题，直接导致中国当代大学生眼高手低、动手能力弱的问题，因此必须重视实验教学，同时在实验内容、实验形式、考核方式等方面深化实验教学改革。
二、实验教学探索
1.重视实验教学
传统的中国应试教育是重理论轻实践的教育模式，然而，随着实践教学的重视，应该从学校、教师、学生三方面对实验教学给予重视。
学校方面来讲，首先，应提高实验教学的学分比重。学生对于学分较低的实验课，对其上课不够重视，认为学得不好对其总成绩不影响，更愿意花时间在学分高的理论课上。其次，应提供充足的资金支持，用以实验设备的购入、实验条件的改善、实验项目的增加上。比如在学校的重视下，学院补充了原有工程热力学实验设备的不足。再次，应将实验课程落实到具体教师。本校以往的所有实验课是由一位教师担任负责人，在开课时，分配给其他教师。这样导致学生未能对实际实验教师评教，忽略了激励教师教学能力提高的评教作用。教师方面，应提高对实验教学重要性的认识，研究提高实验教学质量的方法，思考如何让学生在实验实践中收获最大。比如实验教师应经常修订教案、指导书，努力自制开发教学仪器设备，提出实验室建设等有利于实验教学发展的工作。比如以往实验教师一般为兼职教师，从2013年起，实验中心引进7名专职教师，设置专门办公室，实行办公统一化，这有利于学生便捷得找到实验教师进行实验答疑等事项，也有利于实验教师交流探讨教学方法、经验。另外，实验教师参与一系列的教师培训、教学方法活动、经验交流会、座谈研讨会，相互学习、了解自己的优势和缺点，增强信心，提高教学能力和水平，促进教学质量的提高。学生方面，应通过思想动员、制度奖惩等手段，使学生认识到实验的重要性。应采取各种办法让学生意识到实践动手能力训练的重要性，让学生能自觉主动珍惜实验课堂时间。
2.网络化选课模式
上海理工大学（以下简称“我校”）建立了能源动力工程实验中心网站，学生可以利用该网站进行自主实验学习。网站功能之一可以实现网上选课和教学信息的。在每学期开学之际，实验中心公布实验授课计划及选课通知，包括选课时间、内容、方法、成绩评定方法、选课注意事项及实验中心办公地点及电话，以应对学生的不明事宜或疑问。比如选课方法：登陆能源与动力工程学院实验教学中心网站学生预约窗口（http：///index.php/Index/stulogin），输入本人的学号和密码（初始密码为000000），进入系统后点击“实验预约”即可进入选课;实验预约完成后，可在“我的预约”中查看已预约实验的课程名称、上课时间和上课地点等。该网上选课模式不仅可以有效实施开放性实验教学和资源共享，而且让学生有更多自由分配时间，更具开放性。
3.科学合理设置实验项目
工程热力学实验课程是按照课程理论教学日历排课，其包括6个实验项目，每个实验项目2个学时，共12个学时，分别为气体定压比热测定、饱和水蒸气压力和温度关系曲线测定、喷管流动特性实验、压缩机效率实验、制冷循环性能系数测定。每个实验安排2周，26组（可根据每届学生人数安排组数），一组16人（实验设备台数8套，可2人组队），可供400多人进行实验学习，学生可根据自己空余时间在这2周内选择合适的实验时间进行实验学习。比如“气体定压比热实验”安排在工程热力学第三章理想气体的比热容内容学习后进行，该实验持续2周时间;然后在第三章水蒸气的饱和状态和相图以及水蒸气图表内容后进行“饱和水蒸气温度和压力曲线的测定实验”。随着理论课程教学的进行同时开设实验课，让学生及时理论联系实际，加深基础理论理解，也培养实验技能、增强动手能力和解决问题的能力，避免了以往实验课安排在学期末或理论课后的下学期进行的弊端，避免的弊端包括比如好多学生理论课忘记了差不多，进行实验课时感觉很陌生，造成了走过场的现象;集中2或3周进行所有的实验，学生来不及消化，囫囵吞枣，造成瞬时记忆，做完即忘。另外，学生集中要处理多份实验报告，很多学生就抄袭实验报告;集中安排实验课还会造成设备不够用，或者一组实验人数过多的状态，使得实验效果大打折扣。
4.互动式实验教学方式
传统实验教学方法主要是注入式教学，教师对照实验目的、装置、步骤等进行讲解，并操作示范，学生习惯性按照教师的讲解，遵循实验指导书步骤重复，当在实验过程中发现实验结果与理论有差距时，总认为实验装置有问题或者尽力把实验结果与理论靠拢，根本不进行思考。该教学模式下，学生被动学习，阻碍了学生主体性发挥和创新意识、创新能力的培养。而互动式教学是从现代教育理念出发，以满足学生的有效求知和市场经济条件下社会对人才的需要，以促进教师自身水平与教学效果的提高为目的，通过教与学全方位地相互促进和沟通达到上述目的的教学形式。[5]鉴于此，实验中心采取互动式教学方式并贯穿整个实验教学课堂。
首先，在学生签到时，以提问方式检查学生预习情况，并提示学生抓住上课前10分钟预习实验;其次，在实验课堂开始后，运用实验录像、CAI多媒体等现代化教学工具进行授课，这种现代化的教学工具产生图、文、声、像并茂的效果，以弥补传统实验教学手段的不足，提高教学效果。特别是对复杂的实验原理，如果只对着实验台介绍，学生不一定能接受。比如气体定压比热测定中，应用PPT示意实验装置系统，能更清楚实验系统内部连接情况，应用PPT推导公式去求解比热所涉及到的参数，思路更清楚，学生更明白。再比如喷管流动特性实验复杂，涉及公式多，通过实验去比较各工况下气流流经渐缩喷管和缩放喷管各个截面压力和流量变化规律，比较两种喷管的基本特性，确定工作条件对喷管中气体流动的影响，比较分析实际气流曲线偏离理想气流曲线等问题非常困难，因此必须借助多媒体教学。在授课中教师与学生、学生与学生互动，探讨实验方案、生活案例，引发头脑风暴，促进激烈讨论。比如在饱和水蒸气温度与压力关系曲线测定时，学生们会对为什么高压锅内的食物容易煮熟，而在高原上却不易煮熟进行探讨，提高了学生实践动手的兴趣。
再次，实验操作中，实验教师在旁巡视，适时提问、提示与帮助。布置每个小组2～3个问题，培养学生提问能力、思考习惯。该互动模式让学生和教师随时能沟通交流，提高学生的自主学习意识。如制冷循环性能系数测定实验中，学生需阐述制冷循环流程图、设备名称及作用、制冷剂在各设备进出状态。有思考题的督促，学生在实验过程中态度认真，对实验钻研，起到实验学习效果。同时，巡视中提示学生需要观察什么，思考什么问题，应用什么方法分析数据，通过实验可以得出什么结论或规律，询问是否有新的实验方法和改良步骤等以强化学生开拓思维。
最后，实验结束后，学生将统一将自己的实验成果给实验教师检查，检查确认方可离开实验室。若有学生成果不太理想，实验教师将安排学生在其他实验小组的时间里继续完成该实验课程的学习。
5.合理的实验考核方式
实验课考核，应坚持把学生实际技能和分析问题、解决问题的能力作为考核重点，力求对每个学生的成绩给出全面合理的评价。实验课考核体系不合理，则不能有效调动学生学习实验的主动性和创新性。以往由于学生人数多，实验人数500人/学年左右。一次实验课人数较多，学生在实验过程中走过场，平时成绩考核力度又不够，大多以实验报告为考核的唯一方式，导致学生不重视，实验报告存在大量的抄袭现象，不能真实反映学生实验水平，更无法体现实验教学的作用。鉴于此，实验中心建立更科学的考核体系，做了以下转变。
实验成绩评定方法：实验出勤20%，包括准时上课、迟到、早退、未出席四个层次;实验上课表现50%，包括预习情况、实验操作、实验结果、互动情况、问答表现等;实验报告成绩30%，包括实验报告数据及计算分析过程、结果正确性和整洁等。对于漏做实验、漏交实验报告的同学，所遗漏的平时成绩或实验报告成绩为零分。对于未选课、未上课的同学，无论何种理由，均不予补实验，无成绩。
6.及时了解教学效果
为了深入了解教学效果，在实验教学结束后，实验中心设计了调查问卷“实验课教学质量调查问卷”“我最喜欢的实验教学模式调查问卷”。实验课教学质量调查问卷涉及实验教师教学态度、教学能力、教学效果等3个方面，给实验教师评分。笔者最喜欢的实验教学模式调查问卷中，涉及内容包括：你对本学期实验课的整体印象如何？你认为上课人数安排是否合理？你认为此次实验课程的实验设施条件怎么样？你认为实验课程考核形式应该是怎样？你认为好的实验教学方式/模式应该是怎么样？你心目中好的实验教学模式是怎样？你对我们的实验教学有什么好的意见，等等。通过真实的反馈情况，可以使实验教师认识到教学过程中存在的不足，深入了解学生对实验教学的需求，从而可以及时完善实验教学内容、改进教学方法、提高实验教学质量。
三、结束语
工程热力学实验教学是巩固该课程理论知识、培养学生的实践能力、开拓学生创新思维的重要途径。本文通过改变实验教学现状中存在的不足，希望建立科学的实验教学体系，提升实验技术水平和实验教学管理实效，充分发挥实验在教学中的重要作用，使实验教学更好地适应现代教育和现代人才培养的需求。
参考文献：
[1]吴世华，杨光明，王秋长.加强实验教学示范中心建设，提高人才培养质量[J].实验技术与管理，2012，29（1）：4-6.
[2]钟金明，李苑玲.基于CDIO理念的工程教育实践教学改革探索[J].实验科学与技术，2009，（6）： 67-69.
[3]苏枋，刘维忠，高务龙.优化实验教学体系，着力培养农科类学生的创新能力[J].实验技术与管理，2010，27（7）：19-21.
热力学教学范文5
关键词：化工热力学 教学 课程质量
中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（c）-0213-01
化工热力学是是化学工程一个重要的基础学科，是工程与工艺等各类化工专业的必修课程。该课程把热力学的基本原理应用于化工技术领域，结合表征实际体系特性的状态方程、活动系数模型进行各种热力学性质的计算。由于该课程相对于其他课程而言理论性强，概念多、公式多，学生往往觉得抽象不易掌握。大篇幅的公式推导也让学生望而生畏[1-2]。
如何引导学生掌握本课程的基本原理、应用及实验技能，了解学科发展动态，培养学习的严谨作风，也是本课程教学必须回答的问题。本文试从以下几个方面进行改进，以期提高化工热力学的教学质量。
1 理论联系实际，激发学生学习兴趣
对日常生活中一些常见的现象用专业的化工热力学知识给予科学的解释。这样可以使学生感受到该课程对生活实践的指导意义，从而激发学生的学习热情和兴趣，达到既掌握了化工热力学的知识又培养了学生分析问题和解决问题能力的目的。
例如：冰箱的工作原理与空调是否相同？夏天打开冰箱门是否能当空调？空调与取暖器哪个更省电？将冰箱和空调的工作原理与第六章的制冷循环相联系。为何从天然植物中提取香精、色素等有效成分常用超临界萃取技术？萃取剂为何常选CO2？在第二章PVT关系的应用当中着重介绍了超临界萃取技术以及萃取剂的选择[3-4]。在讲到相关的理论知识时，适时的把这些学生感兴趣的问题穿来，使理论知识不再那么枯燥。
比如说在讲第六章熵增原理的时候，可以做适度的延伸，将熵增原理与宇宙的变化过程联系起来。霍金[5]在《时间的方向》这一报告中，提出了热力学时间箭头、时间箭头和宇宙学时间箭头的一致性。根据热力学第二定律，事物总是向无序状态变化，称为“熵”的不断增大。因此，我们只能看见杯子打碎成碎片的过程，从来不会看见杯子的碎片复原成为杯子，相对来说，杯子是有序的状态，碎片是无序的状态。阿姆斯特丹大学理论物理学院埃里克.弗林德教授（Erik Verlinde）认为引力从本质上是一种熵力，如果一个物体在其它物体周围发生微小移动会改变周围的无序度，就会感受到引力。
通过这样一些理论的提出，让学生通过讨论，首先能培养学生勤于思考、开拓创新的精神；其次将热力学的理论与哲学、物理学等其他学科相联系，能让学生了解自然科学其实没有学科的边界，科学是相通的思想；三是介绍一些化工热力学在实际生活中的应用。例如在讲授范德华方程时，讲述了莱顿低温实验室的创始人著名低温物理学家卡末林-昂内斯如何利用范德华方程成功地把一种又一种“永久气体”（氧气、氢气、氦气等）液化，乃至作出对人类社会产生巨大影响的贡献—— 超导电性的发现。最后如何利用超导电性实现磁悬浮列车，让学生感受到化工热力学在实际生活中的重大指导意义。
2 与时俱进，借助计算机软件来辅助教学
在化工热力学教学过程中，公式多，计算复杂成为严重影响教学效果的主要因素。为了使学生在今后的工作实际当中能更好的运用化工热力学知识解决实际问题，我们在教学过程中，专门作了一个专题，介绍了目前应用较多的几种软件，包括Aspen Plus，Simulis Thermodynamics， HSC chemistry等。其中着重介绍了目前应用最广的Aspen Plus （Advanced System for P
rocess Engineering）。该软件美国AspenTech公司研制，由MIT主持、能源部资助、55个高校和公司参与开发。是基于序贯模块法的稳态过程模拟软件，并附带有庞大的数据库，包含了丰富的状态方程和活度系数模型。在各章节的计算过程中，分别对这几种软件相关的热力学计算部分进行了演示。
3 尊重传统，培养学生严谨的学习作风
化工热力学是一门严谨的课程，有人称之为完美的学科，就是因为它的理论和公式都有严密的理论基础，都是通过层层推导得到的。而本课程中最主要的内容就是热力学性质的计算。尽管有相应的软件工具可以进行辅助计算，但在教学过程中还是不能忽视学生的计算和推理能力的培养。通过日常的作业和课堂上的习题演练，让学生在做题过程中领会化工热力学的精髓，培养其严谨的学习态度和作风。
4 把握主线，纵观全局，理清脉络
化工热力学课程主要由原理、模型和应用三部分所组成。原理是基础，应用是目的，模型是应用中不可缺少的工具[7]。如果把化工热力学比作一个大树，那么原理就是它庞大的根系，模型是它的主干和枝丫，而应用这是化工热力学所开出的花朵和果实。
因此在每一章学习之前，我们都会给学生提供两副结构图。一是本门课程所研究体系的框架图。二是每章之间的关系及联系图。使学生能全面把握化工热力学的整体框架，正确理解热力学概念，灵活运用热力学原理。在学习时能做到，“提起是一串，放下是一堆”的学习方式。
参考文献
[1] 刘守军，何秀丽.《化工热力学》教学中应把握的几个问题[J].太原理工大学学报：社会科学版，2001，19（1）：80-86.
[2] 王琳琳，陈小鹏，童张法.理论联系实际提高化工热力学教学质量[J].化工高等教育，2003，3.
[3] 冯新，陆小华，吉远辉，等.化工热力学中从生活中来到生产中去的实例[J].化工高等教育，2009（1）.
[4] 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.
[5] 包科达.热物理学基础[M].高等教育出版社，2004.
热力学教学范文6
关键词：热力学与统计物理 教学内容 教学方法 考核方式 材料物理专业
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（c）-0170-02
材料物理专业是材料科学与物理学的一个交叉学科，专业特点要求在课程设置上既有材料科学方面的课程又要有物理类课程。安徽工业大学材料物理专业于2003年开始进行筹划建设，2005年实现了首次招生。经过几年的探索、规划和实践，基本完成了专业定位和课程体系设置[1]，正逐步完善专业建设。现阶段，保留了量子力学，热力学与统计物理（以下简称热统）和固体物理学作为本专业的物理类必修课程。其中，热力学与统计物理是一门重要的专业基础课，无论对后续的物理类还是材料类课程的学习都起到承上启下的知识连接作用。本课程的设置目的使学生能够熟练掌握热力学和统计力学的基本原理和研究方法，逐步建立分析微观世界的思路和方法，训练学生严格的逻辑思维能力，培养演绎推理能力，提高解决具体问题的能力。
1 热力学与统计物理课程教学中存在的主要问题
热统课程内容由热力学和统计物理两部分组成。其中，热力学是研究热现象的宏观理论，它从若干经验定律出发，通过严密的逻辑演绎方法，最终给出系统的宏观热性质；而统计物理则是研究热现象的微观理论，它从微观粒子的力学规律出发，加上统计假设，获得系统的宏观性质。从内容上来看，热统课程的理论性强，教学内容繁杂。尤其，在当前高校推行素质教育和培养应用型人才的指导下，基础理论课课程教学学时均有不同程度的压缩。我校热统课程安排为40个学时，由此带来了教学学识少和教学内容多的严重矛盾。我们根据我校材料物理专业特色方向和后续课程，在热统教学内容上做出了适当的调整。
现行的热统教材理论性强，较适合理科生使用，缺乏较合适的工科材料类学生使用的热统教材。在组织教学中，我们以汪志诚编写的《热力学・统计物理（第四版）》作为主要参考教材[2]，同时综合了多本经典教材，如：胡承正编著的《热力学与统计物理学》，包景东编著的《热力学与统计物理简明教程》等[3～4]。根据我校材料物理专业培养目标和专业特色方向，本着“先进、有效、有用”的原则，对热统课程的教学内容应该进行认真清理与重构，形成适合本校实际的课程讲义。
在教学方法和考核方式上也应根据我校实际进行相应的改革。热统课程是一个理论性强的课程，其中的物理概念抽象，物理公式繁杂。安徽工业大学材料物理专业是在工科背景下成立并发展起来的，学生的数理基础相对薄弱，在学习的过程中会有些吃力。长期的教学实践告诉我们，如果采取传统的灌输式教学方法，只能使热统课堂教学枯燥无味，学生被动的接受知识，失去了学习兴趣，甚至对后续的专业课学习产生抵触情绪。另外，传统的闭卷考试常造成学生不重视平时的学习过程，期末复习只看教学课件，期待老师划重点，搞突击记忆。
针对上述现状，我们尝试着进行了教学内容，教学方法和考核方式的改革和实践。
2 教学内容的改革
2.1 优化教学内容
热统课程的热力学部分与先修课程，如大学物理、物理化学和工程化学基础的部分内容重复率较高。我们在充分了解本专业学生的先修课程和后续课程的教学内容后，对与其他课程有交叉重叠的部分进行了压缩和删减。比如：热力学部分的热力学基本定律，热力学函数，化学平衡条件，理想气体的化学平衡等都在先修课程里面作为重点内容进行讲授的。在实际教学时，只作复习性的简述或以学生自学的方式完成。但为保证热力学基本概念与规律的严格性与系统性，对重要的基本概念和定律还是进行重点讲解。通过这样的调整，节省了热力学部分的教学学时，加大了统计物理部分的学时讲授。统计物理是从宏观系统的微观结构入手，从内容上与量子力学和固体物理课程联系紧密，也为后续的计算材料学课程，甚至可为本科毕业论文工作提供前期的知识准备。在统计物理教学部分，将在先修课程中学习过的麦克斯韦速度分布率和能均分定理略讲；固体的热容量的德拜理论是固体物理课程的重点教学内容，在热统教学中，这部分只简单提及。经过这样的教学内容优化后，节省了课时，加强了课程之间的联系，提高了教学效率。
2.2 适当引入材料学科前沿内容
创新型人才的培养要求课程内容要体现先进性和现代化。通过合理的补充与热统课程相关的材料学和物理学最新的学术成就与进展，有意识的突出课程的广度，丰富和具体化基本理论内容。增加学科前沿内容，我们从两个方面进行。一方面是在讲授基础理论知识的同时，引入与该知识密切相关的科学技术发展的介绍。例如：在对温度和温标作复习简述的时候，介绍测温仪表和测温技术。电阻温度计，热电偶测温技术，红外测温技术等在后续的材料类课程学习，课程设计和实验及毕业论文工作是非常重要的一部分。在讲授气体的节流和膨胀过程一节时，介绍了获得低温的技术，以及与低温有关的材料性能的变化，超导电现象的发展历史及科研现状等；在讲授单元系的相变时，加强了对二级相变和临界现象的讲授，介绍了磁性材料，超导材料，超流体等方面的最新研究进展；在统计物理部分，介绍玻色-爱因斯坦凝聚的新进展，讲授统计物理部分的金属中的自由电子时，适当介绍计算材料学和计算物理方面的研究现状等。另一方面是通过鼓励学生现场听取相关的学术报告，或者观看相关报告的视频。通过前沿知识的适当引进，开阔了学生的视野，激发了学生的学习和科研兴趣，获得了较好的教学效果。
2.3 注重理论联系实际
材料类专业是应用性很强的专业，要求热统课程教学内容要体现实用性，加强理论与实际的联系。我们鼓励学生通过本科生科研训练计划（SRTP）和大学生创新创业计划的方式参与相关教师的课题研究，或者开设课程设计和实验。如在讲授相变的章节时，为了让学生加深对二级相变的理解，开设了高温超导转变的实验，巨磁电阻材料的相变实验等。组织学生参观学校相关的实验室，如参观计算材料实验室，使学生了解相图的理论计算方法，第一性原理计算及材料设计方法。经过这样的训练，学生对物理概念有了深入的理解，提高学生的应用能力，研究能力和创新能力。
3 教学方法和考核方式的改革
3.1 学生为主体，教师为主导
在组织课堂教学时，认真贯彻以学生为主体，教师为主导的教学思想，加强师生互动，争取使学生由被动接受知识变为主动探索知识。在课前，给学生预留思考题进行课前预习，让学生带着问题去听课，做到有的放矢。在组织教学时，对重点章节进行精讲，适时开展物理基本概念和基本问题的讨论，启发学生思考和推理。对相对容易理解的章节组织学生自学，或者制作成ppt课件，在课堂上讲解，教师在做总结式讲授。课后，要求学生独立完成作业和习题，以期加深对基本概念的理解和应用。
3.2 重物理思想 简化数学推导
在组织教学的过程中，重点讲解基本概念，突出物理思想。借助于多媒体教学，对于较抽象、难理解的概念和原理，可通过制作图文并茂的课件，或者观看相关视频的方式，使抽象的概念形象化，增强学生的感性认识。适当补充基本概念辨析题和思考题以促进学生对基本概念的深入理解和掌握。对于必要的数学推导，使用板书的方式进行详解和推导，留给学生足够的时间思考并跟上教师的思路。
3.3 考核方式的改革
考核是教学过程的主要环节之一，应具有实用性和针对性，并能体现学生的综合素质。我们在考核方面，加大了平时成绩的比例，增加了课堂回答问题，课堂讨论，撰写科研小论文等环节的考核。在期末的闭卷考试中，减少死记硬背的概念题和公式，把考核重点放在学生对基本物理概念的理解和基本理论知识的实际应用上。
4 实践效果
在教学实践中逐步形成了适合我校材料物理专业实际的热统课程讲义。实践证明，改革措施在缓解授课学时与教学内容的矛盾，拓宽学生知识面等方面效果显著。尤其，热统课程作为材料物理专业的前期先修基础课，对后续的课程学习起着承上启下的重要作用。通过上述的教学改革后，学生的学习积极性大大提高，热爱本专业的学习，踊跃参加SRTP和大学生创新创业的计划，甚至部分同学提前加入教师团队的课题组，对未来的工作或者继续深造充满信心。
参考文献
[1] 方道来，童六牛，夏爱林，等.材料物理专业定位及课程体系设置的探索[J].安徽工业大学学报：社会科学版，2011（23）：104-105.
[2] 汪志诚.热力学・统计物理[M].北京：高等教育出版社，2010.
