化工热力学课程教学中的几点体会

谢新玲 赵钟兴 秦祖赠 张友全

（广西大学化学化工学院，广西 南宁 530004）

化工热力学课程教学中的几点体会

谢新玲 赵钟兴 秦祖赠 张友全

（广西大学化学化工学院，广西 南宁 530004）

化工热力学是国内外化学工程与工艺专业的主干课程之一，是一门理论性、逻辑性和应用性很强的专业基础课，提高化工热力学课程的教学质量和教学效果非常重要。文章针对目前化工热力学课程的教学特点和现状，结合作者自身多年的教学实践体会，讨论了提高学生兴趣和教学效果的几点看法，主要包括：授课抓主线，理清思路；设问教学，引起学生的好奇心；引入实际生活生产实例，增加课程的生动性；多媒体教学为主，板书教学为辅的教学模式。

化工热力学；体会；兴趣；实例

化工热力学是化学工程学科的一个重要分支，是化工类专业最重要的专业基础课程。是国内外化工类专业本科生和研究生的必修课程，在化学工程领域的重要地位始终是无法动摇的[1]。其主要任务是从热力学第一、第二定律出发，研究化工过程中各种能量的相互转化和有效利用；研究物质状态变化与物质性质之间的关系；研究物理或化学变化过程达到平衡的理论极限、条件或状态。化工热力学课程与化学反应工程、分离工程课程同等重要，是化学工程学的一个重要组成部分，是化工过程研究、开发、设计和生产的重要理论依据。广西大学《化工热力学》是国家精品课程，学时为63学时，授课对象是广西大学化学工艺类三年级的学生，授课时间主要安排在大学三年级第二学期。

化工热力学课程由于具有内容多、理论性强，概念抽象难理解、公式推导繁琐重复等特点，导致形成教师难教和学生难学的情况。教师如何在有限的学时内把化工热力学的内容讲清楚、让学生能理解，如何引起学生学习的兴趣，如何突出本课程的应用性，使学生认识到学习化工热力学是有用的，并且能够真正理解和掌握化工热力学的精髓，这需要教师课做大量的功课，付出更多的心血。笔者根据自己多年的教学过程，有以下几点体会。

1 授课抓主线，理清思路

化工热力学授课过程要突出重点，精心组织安排教学内容，抓住主线，理清思路，才能给课堂教学带来事半功倍的效果。化工热力学的最终目的是研究能量转换，有效利用能量的一门学科，是紧紧围绕热力学第一定律和热力学第二定律展开[2]。热力学第一定律是能量守恒，热力学第二定律是能量转换的方向和限度。授课过程中要抓住这一主线，把化工热力学繁琐复杂的内容抽象为三要素，即“原理-模型-应用”，原理是基础，主要包括流体的热力学性质、相平衡和化学平衡；应用是目的，主要包括第能量分析、动力和制冷循环、化学反应平衡；模型是工具，主要包括流体的PVT关系、活度系数和逸度系数模型。整个化工热力学的课程内容体系就是运用经典热力学的原理，结合反应体系特征的模型，应用于解决工程中的实际问题。研究内容的三要素就像一棵树，原理是树根，应用是树的果实，模型是输送养分的树干。让学生理解化工热力学复杂的背后是为了省事，其研究特点是从局部到整体，从常温常压到高温高压，从容易获得的数据推算较难测定的数据，从纯物质的信息求取混合物的信息。这样一个由简到繁研究方法，每一个章节之间也是环环相扣，层层递进，这样才能吸引学生的注意力。

2 设问教学，引起学生的好奇心

兴趣是最好的老师，教学过程中如何引起学生的兴趣是关键[3]。因此教师就必须在授课过程中认真设计每一个教学环节（教师讲授、课堂讨论、习题练习等环节）。授课过程抓主线和重点，在每一个章节开头都采用设问式教学方法，以实例为先导，有意制造悬念，抛出一些与教学内容相关的通俗易懂的案例，如冰箱为什么能制冷，冰箱能否当空调用等问题，引导学生思考，在后续的讲解中不断将纷繁复杂的公式、抽象的理论与先前提及的实例联系起来。遵循着“设疑-释疑-解疑-再设疑”、“理论-实际-理论”的层层深入的方式进行，这样可以诱导学生一步步去领略化工热力学的奥妙，真正理解化工热力学的精髓。每次授课时间基本上是连续三小节课，学生往往到了第三节课出现思维松懈和视觉疲劳，为此教师还要精选一些课堂例题、习题，引导学生分析实际问题，帮助学生关联和有效利用所学热力学知识去思考和解决问题。

3 引入实际生活生产实例，增加课程的生动性

困扰工科学生最大的问题是理论和实践生产经验严重脱节，毕业到企业工作后，不能利用学过的理论知识去处理工厂生产中一般性的技术问题，导致不能学以致用。把工程概念、工程问题、工程经验和工程思维引入化工热力学课程，不仅能提高学生处理实际问题的能力，还是改变教学抽象枯燥先天不足的良药。通过多年教学实践，发现学生对实际生产并没有太多感性的认识，机械的引入生产实例收效甚微，因此课程教学中采用“从生活中来到生产中去”的实践案例能引起学生的共鸣[4]。比如从生活的实例液化气成分的选择，液化气罐的承受压力引申到工业管道、压力容器承受压力的设计。因此收集生活中、企业生产中以及现代高科技方面与热力学内容相关的实例，并且把他们之间有机的结合，选择合适的时机自然切入能大大增加课程的生活趣味性。

4 多媒体教学为主，板书教学为辅的教学模式

化工热力学课程理论性强枯燥无味，而且包含了大量抽象的概念和较多的数据图表，公式推导和演绎繁琐而枯燥。利用多媒体辅助教学可将热力学原理和数据图表等一些在传统教学手段下很难表达的教学内容，通过多媒体制作精美的画面，生动的动画，不同的色彩搭配等更加生动、形象、具体、直观、多角度传达给学生，便于加深学生对重点难点的理解，活跃了课堂的气氛，体现化工热力学课程的独特魅力[5]。而且多媒体教学还可免除教师上课时大量板书的劳累，将更多精力集中在课堂教学内容的组织和讲授上，可以弥补目前学时数不足带来的问题，提高了教学效率。但是传统的板书教学也有其独特的优势，一些重要公式用板书形式一步步的推导和演绎，更容易培养学生逻辑思维的能力，多媒体快捷的教学手段对建立学生的抽象思维方面略有不足。因此将多媒体教学与传统板书教学有机融合在一起，采用多媒体教学为主，板书教学为辅的教学模式可以使课堂多元化，调节课堂气氛。

5 结束语

化工热力学是化学工艺专业最重要的专业基础课之一，搞好化工热力学教学对化工专业学生非常重要，以上是作者多年来讲授化工热力学的一些心得体会，作为化工热力学的主讲教师，教学过程中多注重培养学生的学习兴趣，化繁就简，把抽象的理论形象明了的展示给学生，做到深入浅出，理论与联系实际，使学生更好的学好这门课程。

[1] 李俊,刘卫民,石勇,等.化工热力学教改实践与体会[J].化工高等教育,2014,(4):41-43.

[2] 乔柯,宋春敏,刘熠斌,等.灵活运用多种教学方法，优化化工热力学教学效果[J].化工高等教育,2014,(1):50-53.

[3] 周毓婷,赖晨光,赵清华,等.提高《化工热力学》教学质量与效果的探讨与实践[J].广州化工,2013,41(13): 255-257.

[4] 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):42-45.

[5] 刘雪暖,胡静.图式化程度和学习取向对知识获得的影响——以“化工热力学”与“化工原理”课程为例[J].中国电力教育,2012,(10):100-102.

Several Experience in the teaching of Chemical Engineering Thermodynamics

Chemical engineering thermodynamics is one of the key courses in the major of chemical engineering and technology and a theoretical, logic and applicative basic course. It is very important to improve the teaching quality and teaching effect. According to the characteristics and current status of chemical engineering thermodynamics, based on the experience in the teaching and scientific research. several views were proposed to enhance the chemical engineering thermodynamics teaching: grasping the knowledge structure and clearing thinking; questioning teaching method, arouse the curiosity of the students; many examples closely related to the thermodynamic principles from life to production, are enumerated in increasing the curriculum interesting; combination of multimedia teaching and the teaching mode of teaching .

Chemical engineering thermodynamics; experience; interest; practical examples

G64

A

1008-1151(2015)04-0145-02

2015-03-15

广西高等教育本科教学改革工程项目（JGA132）。

谢新玲（1979-），女，河南鹤壁人，广西大学副教授，博士，从事化学工艺科研与教学工作。