工程热力学及传热学课程中的几点教学体会

摘 要：“工程热力学及传热学”是一门与工程实际联系紧密、应用性很强的热科学基础课，它源于化工等工程领域中的实际工程问题。该课程具有概念抽象、难点多、计算关联式多，并且与工程实际贴近等特点，而使这门课一直被认为是既难教也难学的一门课。本文作者结合自身在讲授该课程过程中的实际教学经验，就如何在课堂上调动学生的积极性、教学方法多样化及最终考核方式谈了几点自己的体会。

关键词：工程热力学；传热学；N+2考核

Abstract："Engineering thermodynamics and heat transfer theory"is a basic course of thermal science which is closely related to engineering practice and has strong application. It is derived from practical engineering problems in engineering fields such as chemical engineering. The course has the characteristics of abstract concept， many difficulties， many calculation and connection with the engineering practice， and it has always been considered as a difficult and difficult course. The author， in combination with his own teaching experience in the course of teaching the course， talks about how to mobilize the enthusiasm of the students in the classroom， the diversification of teaching methods and the way of final assessment.

Key words：Engineering Thermodynamics；heat transfer；N+2assessment

热传递现象无时无处不在，它的影响几乎遍及现代所有的工业部门，像传统的工业领域，如化工、能源动力、冶金等；高新技术领域，如航空航天、核能、材料等[1]。因此，“工程热力学及传热学”是能源动力类专业重要基础课，是学习后续专业课的基础。课程包括工程热力学和传热学两部分内容，有的地方也把该课程称为热工基础。工程热力学是热力学基本定律应用于热能动力装置，如蒸汽动力装置、内燃机、燃气轮机、冷凍机等，形成了工程热力学，其主要内容是研究工质的基本热力学性质以及各种装置的工作过程，探讨提高能量转换效率的途径。它是化工热力学的基础。传热学则是在阐述能量守恒原理的基础上，研究热量传递的学科，着重研究热量传递的基本规律及其在工程上的应用[2]。该课程具有概念抽象、难点多、计算关联式多，并且与工程实际贴近等特点，而使这门课一直被认为是既难教也难学的一门课。现就本人在这门课教学过程中的几点教学体会与感受与各位同行专家共同探讨。

1 如何调动学生的学习积极性

其实每个老师上课的时候都会遇到学生逃课和课堂上睡觉等问题，那到底是什么原因呢？我在上课之余，经常在课间的时候会与一些学生就行交流，发现学生出现上述情况，主要有3种原因，首先学生不能理解这门课与后续课，也就是他们的专业课的联系，因此从思想就不够重视。其次，课堂上讲的理论和一些公式的推导太枯燥，提不起兴趣。再次学生会根据他认为的课程的重要程度及授课老师的严厉程度进行取舍[3]。要改变这种状况，调动学生的积极性，我觉得应该做到以下几点：

①首先第一次课时，不要着急讲授内容，而应该把这门课与学生所学专业的联系，以及对后续课程起到的基础作用重点讲清楚，让学生了解这门课的重要性，从而在思想上重视起来。

②在讲授过程中，多联系平时生活上和生产中较为熟悉的一些实例，让学生感到能够学以致用，感受到知识就在身边，更能引起共鸣。如在引入传热学时，可以用一些生活中的例子：冬夏天房间温度都是25℃人所穿的衣服却不一样？冬天棉被晒过后拍打为什么感觉特别暖和？冬天隔着玻璃晒太阳感觉更暖和？为什么水壶的提把要包上橡胶？等等。这样即可使学生了解这门课学那些东西，而且还可以激发学生的好奇心。

③动态的东西比较容易引起学生的注意，因此，借助完善的多功能教室辅助教学，可以起到事半功倍的效果。工程热力学有许多工程实际问题，比如，内燃气循环、蒸汽动力循环等，可借助多媒体技术进行动态演示，更直观、更生动。

④注重课堂上的互动，如果在课堂上老师只是一味的进行讲授式地知识灌输，学生就会很放心的上课玩手机、睡觉等。如果老师在课堂上，有意设置一些小问题，让学生来回答，并且根据表现计入课堂笔记成绩（课堂笔记一部分为对老师讲授内容的记录，一部分为上课回答问题情况）。这样做就会增加学生上课的紧张感，尽可能地防止学生上课不专心听讲。

2 教学方法的多样化

2.1 以讲授法为主

“工程热力学及传热学”有的部分理论和概念深奥繁杂且公式繁多，学生理解和掌握有一定的难度。因此还应以讲授法为主，因为讲授法有两个特殊的优点，即通俗化和直接性。教师的讲授能使深奥、抽象的课本知识变成具体形象、浅显通俗的东西，从而排除学生对知识的神秘感和畏难情绪，使学习真正成为可能和轻松的事情；讲授法采取定论的形式直接向学生传递知识，避免了认识过程中的许多不必要的曲折和困难，这比学生自己去摸索知识可少走不少弯路。当然在讲授的过程中可以结合运用一些现代化多媒体技术，使讲授过程生动、活泼[4]。

2.2 其他方法为辅

对于相对来说比较简单的章节，可以利用反转课堂，比如工程热力学的第一章基本概念中的前三节（热力学系统的分类、状态和状态参数、基本状态参数）相对比较简单。从班中抽几个同学，成立一个小组。事先把这部分内容相关的一些讲解重点及难点发给他们，几个同学进行分析讨论，并制作ppt。在上课的时候，推荐1个同学来讲授，等讲授完后，进入提问环节，听课的同学针对没听懂和有疑问的地方提问。然后进入反问环节，由5个同学把事前整理好的反应这部分内容的习题，进行反问听课同学。如果中间出现双方都不能解释的知识点，由老师来回答。我发现这样的方式给同学留下很深刻的印象，在期末试卷上如果出现这部分内容出错率很低。反转课堂教学方法虽好，但是我觉得却不是每门课程每个章节都可以用的，因为每门课程都有自己的特点，如果不考虑课程特点及学生实际理解能力，而全部采用此类方法，不但会加重学生负担，而且也会事倍功半。除此之外，对于一些难点与重点，还可以在互联网下载一些大家的相关微课，放给学生看。不同老师对于同一问题有着不同的讲授方法和理解，这样集思广益加深学生对这部分知识的理解[5-6]。

3 改革传统的考试方式

课程考核是检查学生学习好坏的重要环节。一直以来，我国高等学校在学生成绩评价中仍采用传统的考核方式，这种考核方式在形式和内容上都存在着明显的弊端。合肥学院是一所新建本科院校，其在教育教学改革方面，大力推进创新工作，提出了n+2的考核模式，注重平时的过程考核，改变了传统的"一考定成绩”的惯性做法。n+2的考核模式中N的构成：考勤、作业、小论文、章节总结、理论课中包含的实验课、期中考试、过程小考等。作为平时授课过程中对学生学习效果的检测方式，只要合理即可。在n+2考核模式中，2代表期末考试（占总成绩的50%）和课堂笔记（占总成绩的10%），n指的是一学期内除了2之外的考核次数。本课程的考核方式也采用了此方式，依据课程特点及学时选择了考核次数选择了3次，具体的内容为：①两次过程小考，一次为传热学部分，一次为热力学部分，（权重各占15%）。時间安排在课程进行到一半地时候，目的是为了检查学生对前一段的学习效果，通过试卷还可以分析学生那些是知识点掌握的不好，在后续的课程中，如果用到此知识点可以较为详细的复习一下；②课程小论文（权重10%）。在学习完这门课程以后完成，要求每位同学写一篇总结，字数不少于3000字，加深学生对以前所学理论知识的理解和认识。通过3次过程考核，学生对这门课的要学习的内容、重点有了深刻的了解。当然我们最终的目的不仅要学生通过课程考试而且还要学以致用[7]。

4 结束语

工程热力学及传热学是现代工程技术人员和管理人员必备的技术基础知识，是工科类专业人才工程素质的重要组成部分。机械工程系各专业人才所从事的工作内容基本都会遇到能量传递与转换问题，具有扎实热工基础知识才能良好应对。因此，需要广大同行教师在教学过程中不断摸索，不断改革提高教学效果，与实际应用能力。

参考文献：

[1]吴建松，秦跃平，杨小彬，刘伟.“工程热力学与传热学”教学内容和方法的优化方案及实践应用[J].中国电力教育，2014（23）：41-43.

[2]于靖博，董丽娜，赵兰英.工程热力学与传热学课程教学改革与实践[J].广州化工，2013（11）：259-260.

[3]秦萍，袁艳平，毕海权.工程热力学传热学教学改革即教学法研究[J].制冷与空调，2015（6）：614-617.

[4]武和全，薛莹莹，胡宏伟.“工程热力学与传热学”课程教学改革的探索与实践[J].机械工程，2012，172-173.

[5]董丽娜.有限课时内“工程热力学与传热学”教学效果改进[J].中国电力教育，2010（25）：73-74.

[6]黄文先，庞丽东，李晓红.基于翻转课堂模式的工程热力学课程教学改革[J].中国冶金教育，2018（1）：36-37.

[7]张全争，田长安，程继海.谈N+2考核模式-以合肥学院为例[J].教师，2012：60-62.

作者简介：

冯立品（1978- ），女，汉，河北石家庄人，副研究员，博士，研究方向：洁净煤技术，相变材料合成。