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1、 高等院校工程热力学课程改革的探索与实践 杨欣毅a，沈伟a，史佩b，蒋科艺a，王永华a（海军航空工程学院a.飞行器工程系；b.训练部，山东烟台264001）摘要：针对创新型人才培养对专业基础课程的要求，本文结合本院工程热力学课程组近年来课程改革的实践，从教材教学内容改革、教学设施建设、教学方法改革三个方面讨论，对工程热力学课程进行的改革措施。实践证明课程收效明显，教学质量和教学效率得到很大的提高。关键词：工程热力学；教学改革；教材；教学方法G642.0 文献标志码：A ：1674-9324（2013）38-0199-02工程热力学是高等院校机械工程类、能源与动力类等专业的一门必修专业基础课程。
2、该课程主要研究热能与机械能相互转换的规律，以及合理有效利用热能的基本理论，对培养学员科学素养、创新性思维和实践能力，以及专业课程学习都将起到奠基的作用。通过工程热力学课程的学习，使学员掌握热力学的基本概念和基本规律，并能正确运用这些规律进行热力过程、热力循环分析和计算；培养学员科学分析和逻辑思维能力。养成实事求是的科学态度和勇于探索、刻苦钻研的科学作风。经过数十年的持续建设，工程热力学课程在教学内容、教学方法和手段、实验保障设施、师资队伍建设等方面进行了大量的建设和改革，取得了显著的效果。一、教材和教学内容改革在教材和教学内容方面，课程组近年来开展了工程热力学“立体教材”体系的建设工作。以课程
3、教学为基本形式，以综合能力的培养和提高为基本目标，利用多种教育化教育手段，构建新颖教材、网络课程、多媒体课件、教学辅导书等组成的内容丰富、功能齐全的工程热力学综合性立体化教学资源。从而使教学质量和教学效率大为提高。在人才培养方面，取得了丰硕的教学成果。多年来不断更新选取适合本科人才培养和专业需求的高水平教材，以满足课程标准的要求。工程热力学目前采用华自强等主编的工程热力学第四版，由高等教育出版社2009 年11月出版。该教材是国家“普通高等教育十一五国家级规划教材”，被众多院校广泛采用。该教材还有配套习题，方便学员进行课后复习和自测。此外，课程还指定了多部教材和教学辅导书，供学员学习和研究使用
4、，包括清华大学出版社2011年6 月出版，朱明善主编的工程热力学（第2版）；高等教育出版社2007 年6 月出版，童钧耕主编的工程热力学学习辅导与习题解答；McGraw-Hill2005 年出版的由Yunus A.Cengel主编的Thermodynamics An Engineering Approach the4th edition等。针对授课专业增多，内容增加，学时减少及面向装备扩大和发展的实际，在对后续专业课程需求和部队需求深入调研的基础上，着眼当前需要和未来发展，从以下三个方面入手进行了课程内容体系的优化重组。1.突出重点内容，贴近装备实际，针对装备特点突出与动力系统工作原理密切相关
5、的热力学知识。弱化蒸汽的热力性质及其动力循环方面的内容。2.以计算机网络为平台，结合工程热力学理论在武器装备上的具体应用和实验室发展，引入了计算机编程求解和虚拟实验等现代教学实践内容。3.利用自主研制的和虚拟实验软件，以及课程组成员科研项目多的优势，引入了创新实验等研究性教学内容。优化重组后的新课程内容体系，以经典工程热力学内容为主体，科学处理了经典与现代的关系，引入了新知识和新技术，强调了知识的综合运用和实践训练，保持了课程教学内容的系统性、科学性和前沿性。二、教学设施建设工程热力学课程在教学设施方面取得了明显的进步。特别是近年来，本校充分利用各种科研项目成果，进一步完善本课程实验设备，更新
6、了多套空气定压比热测试设备。对喷管流动演示实验的硬件平台进行改造，设计编制了具有虚拟实验和在线分析的分布式喷管流动演示实验网络平台。保障实践环节均能以实物操作为教学的主要手段，实验教学水平达到国内先进水平。为使学员在课堂以外能够及时的复习和总结，补充课堂教学内容的不足，针对课程的特点设计并完成了工程热力学的网络课程。该网络课程集教学指导、教学实施、自主学习、测试考试等功能于一体。目前已经完成本课程的网络课程建设，学员可以在校园网上观看课程授课的视频录像，课程内容的在线学习和测试，该网络课程的建设丰富了学员的学习途径，对于促进学员的学习积极性，提高教学效果发挥了积极的作用。通过多年来的建设，课程
7、网络教学环境建设成效显著，形成了以教材、多媒体为主和网络教学环境为辅，集理论教学和实践教学于一体的课程网络教学特色。从毕业学员反馈的情况来看，利用网络教学环境，不仅显著地增加了课堂的信息量，而且有效改善了教学效果。利用新技术更新了实验平台，培养学员实践、创新能力的新做法。通过自主设计、研制的喷管流动演示虚拟实验软件平台，该虚拟实验平台具有良好的开放性、自主性、综合性，而且突破了实验受设备、场所、环境、时间的限制，有效提高了学员的实践创新能力和综合素质。三、教学方法改革教学改革是提高教学水平和教学质量的根本保障，多年来课程组一直十分注重加强和深化教学改革，并取得了一定的成果，具体做法如下。1.课
8、堂教学采用启发交流式，实现单向知识传输模式向师生交互模式的转变。利用自主研制的功能完备，界面友好，集授课、自学、测试、管理等功能于一体的工程热力学网络课程，依托校园网和多媒体教室等，构建了教学互动，适合自主学习、协作学习、相对宽松的双语多媒体网络教学环境，实现了教员主导作用和学员主体作用的和谐统一，在提高教学效果的同时，培养了学员主动、有效地获取知识的意识和能力。2.在教学方法上，改进课堂讲授方式，采用“研究型”的教学模式。针对课程特点，强调培养学员掌握理论、应用和试验三个方面的知识与能力：工程热力学的理论，工程热力学基本理论和概念的掌握，培养理性思维和分析能力；工程热力学的应用，面向装备和工
9、程实践，熟悉了解实际工程热力学问题，培养应用原理解决问题的能力；工程热力学的实验，通过综合性试验培养学员的动手能力和科研工作素质。3.注重学生创新能力培养。结合课堂教学，开展科技创新活动，使学生综合素质能力获得提高。4.根据学员的反馈不断完善教学文件。对已有的教学计划、教学大纲、优秀的教材进行及时的更新和完善，并作为素材之一放在教学网站上，作为学习的参考资料供学员下载学习使用。总结：笔者经过多年的教学实践，对工程热力学进行综合的教学改革，收效明显。教学质量和教学效率得到很大提高，在培养新型专业人才方面，取得了丰硕的教学成果。参考文献：1谭羽非，赵金辉.工程热力学立体化教材建设与实践J.吉林建筑工程学院学报，2010，（2 ）.2黄凯旋，刘建华.热工课程教与学改革探索J.集美大学学报，2001，（3 ）.3黄善波，徐明海，张克舫，林日亿，李华玉“. 工程热力学与传热学”精品课程的建设实践J.中国电力教育，2010，（12）-全文完-
