王素英 赵晓丹 赵楠楠
【摘 要】《工程热力学》是建筑环境与能源应用专业的基础课程,理论强,公式多,定义多,如果单纯照本宣科,学生就会在学习过程中失去兴趣,对后续课程的学习也会非常不利。本文分析了该课程特点,根据已有的教学实践,谈了一些体会和具体做法,以增强学生学习效果,实现教学目标。
【关键词】工程热力学;教学;方法
“工程热力学”是建筑环境与能源应用工程专业(以下简称“建环”)一门重要的专业基础课程,工程实践能力较强。本课程在要求学生掌握基本理论的同时也培养学生分析问题和解决问题的能力,为后续的专业课程的学习和毕业后从事相关工作打下基础。作为一门专业基础课程,本课程涉及很多专业词汇及专业术语,理论性较强,内容抽象并且与实际联系非常紧密,对于初学者来说,是一门相对来说较难的课程,需要记忆大量公式,并且还要能够很熟练的运用这些公式。从近几年的教学情况来看,笔者主要从以下几个方面来着手加强对本课程的课堂教学改革。
1 针对学生特点组织教学内容
根据学生的特点以及学校对应用型人才的培养目标,结合本专业的特点制定本课程的教学大纲、教学方案和教学内容。比如在教学内容的安排上重点是把教材研究透彻,分清主次,把握住教学重点难点,在每节课中将重难点进行明确讲解和标注,合理安排教学节奏,使学生能够在有限的课堂教学中能把握住重点,搞透难点,从而得到最大的收益。
在具体的教学过程中,针对三本学校学生特点,笔者把“工程热力学”的教学内容分了两个层次,第一层次是“工程热力学”基础知识,也是本课程的重点,它主要有:基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律、热力过程等,这部分内容是“工程热力学”的重点,后续的教学内容都是在这个层次的基础上进行的,笔者在讲授这部分内容时占用了大半教学课时;第二层次是热力过程和热力循环的分析,本层次的内容是上一个层次内容的具体应用,所以这部分内容在教学上重点学习解决具体问题的方法,介绍如何合理的安排和利用能源,如何提高动力设备的效率。
2 理论与实际相联系
在教学中抓住重点往往可以收到纲举目张之效,而教学内容与实际相结合,贴近生活又可以提高学生的学习兴趣,使得教学效果取得事半功倍之效。
针对我们国家目前的能源资源现状以及消费结构,能源的开发和合理利用是我们国家的一项基本国策,学习工程热力学时,通过对世界和我国的能源及其利用现状的介绍,使学生认识到学习“工程热力学”对动力、冶金、化工、宇航等领域的重要性。
在讲解动力循环时,将家庭的电冰箱、空调与“工程热力学”中的循环、制冷和热泵技术等内容结合起来,同时也将这些家用电器的一般常识介绍给学生。在内容上,力求将目前研究的最新科研内容有机地融人到教学当中去。比如,将冰蓄冷、废热制冷等节能技术结合起来。融入这些内容不仅仅调动了学生的学习兴趣,使学生了解当前热工领域发展方向,而且也大大提高了学生学习“工程热力学”课程的兴趣,加深学生对知识点的理解与认识。
3 重视课件制作
由于科技的进步,教学环境得到了大大的改善。教学采用多媒体课件讲解,讲解的内容较板书来说要多,速度要快。但是工科的课程,特别是建环的课程公式比较多,如果单纯的把公式或定义粘贴到课件里进行讲解,一方面多媒体翻页比较快,学生可能还没有看到公式中每项的具体含义就已经进行到下一页了;另一方面页面上大量的公式会使学生产生视觉疲劳,进而影响听课效果。所以为了能够获得好的效果,还需要加大课件的制作力度,可以在课件中加入动画效果,设置超链接,动作要完整。重难点可以用不同颜色来标出,但颜色也不宜过多,太多容易导致学生眼花缭乱,分散注意力。整体风格要非常清新、活泼,符合学生的朝气蓬勃的特点。对于本课程中公式多,定义多,如何引导学生积极性?笔者采用板书与多媒体相结合的方式,对于定义,采用温故而知新以及分析比较的方法,加深对知识点的理解。
4 多总结多练习
基础课程的实践环节大部分都是课后作业、实验、小论文等。对于专业基础课程的实践首先教师在课堂中多提供些例题进行讲解,还要有相应的习题进行复习训练。完全照搬书本上已有的知识进行讲解已经不能满足现有学生的要求,为了加深对知识点的掌握,还需要提供更多的例题在课堂中进行讲解,只是讲解做题思路,然后由学生自己动手去做。
中原工学院信息商务学院建环专业的工程热力学和传热学一般都是在同一学期开课,当同时学习这两门课时,学生的感觉是工程热力学书本上的知识都很好懂,公式也相对简单易懂,但是拿到题去做时却手足无措,不知道怎么运用所学的知识解决问题。这说明平时学生做练习不够,知识点应用起来不能得心应手。所以在布置每章的课后习题外,笔者找了很多其他院校的习题、考研试题以及人环奖参赛试题融合到每一章里,供学生对本章内容所学知识点进行自查。另外教师要及时的批改作业。虽然我校教师平时工作量比较大,但是不管多忙,一定要及时对作业过程中的问题进行指正。在以往的考试中,笔者发现制冷循环题目解答过程中,学生往往会引用之前讲过的理想气体的公式,这说明对公式适用条件掌握不够,并且对气体性质没有完全弄明白。
对于实验这块,笔者所在的建环基础实验室为本课程开设了两个实验:空气定压比热测定,二氧化碳状态观测。做实验时,笔者首先给学生讲解实验基本原理,实验目的和方法以及实验过程中注意事项,学生自由组合进行实验。在实验的过程中,加深了对所学知识的理解,在加强学生的动手能力同时,也对相关仪器设备有一定了解。
5 结语
总之,教师在教学过程中,应提高课堂效率,把所讲的内容变成一个个问题让学生在思考和辨析中掌握每节课内容。每次课前要总结上节课内容,本节课结束要总结上次课内容,布置习题,加强教学的连贯性。
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[责任编辑:张涛]