工程熱力學(xué)論文范文
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第1篇
工程熱力學(xué)課程的特點(diǎn)是理論性強(qiáng)、概念抽象，教學(xué)難度大。在缺少專業(yè)工程背景的情況下，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍感覺較為困難，甚至茫然不知所云。如何使學(xué)生能夠較好地掌握教學(xué)內(nèi)容及熱力學(xué)基本內(nèi)容，是工程熱力學(xué)課程教學(xué)的根本所在。在多年的教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)在課堂教學(xué)中，除了需要借助優(yōu)美的PPT多媒體課件來展示熱力學(xué)過程，更需要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱力學(xué)的興趣，在引入一些工程實例的基礎(chǔ)上，激勵學(xué)生去思考，及時地與學(xué)生就教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行討論，促進(jìn)學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握和領(lǐng)悟。與常規(guī)教學(xué)方法相比，課堂教學(xué)不再是文字、公式的羅列，PPT動畫的簡單演示，而是把教學(xué)的核心放在啟迪學(xué)生對熱力學(xué)概念、原理的思考及把握上，使學(xué)生在學(xué)習(xí)課程內(nèi)容的同時，熟悉熱力學(xué)的系統(tǒng)內(nèi)容、章節(jié)間的邏輯關(guān)系、基本原理等，形成對熱力學(xué)的一種系統(tǒng)的總體的認(rèn)識和把握，而不是零散地去背誦記憶一些片段。通過這種激勵啟發(fā)式的教學(xué)，使學(xué)生做到理論和實際工程案例的結(jié)合，從而使熱力學(xué)知識很好地固化在學(xué)生的大腦中，并且達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。激勵啟發(fā)式教學(xué)，需要教師在課堂教學(xué)前充分準(zhǔn)備，精心設(shè)計課堂教學(xué)內(nèi)容的每個環(huán)節(jié)，圍繞章節(jié)內(nèi)容中的重點(diǎn)知識內(nèi)容，設(shè)計問題及啟發(fā)實例，并完成課堂互動討論的教學(xué)組織，在此過程中需要教師飽含激情和較好的耐心，使學(xué)生在嚴(yán)肅活潑的氛圍中掌握熱力學(xué)的相關(guān)知識。
二、改進(jìn)課堂教學(xué)PPT，增加工程實例
工程熱力學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，與工程實際密切相關(guān)。在教學(xué)過程中，需要有很多的工程問題作為背景。以教科書為單一內(nèi)容的PPT演示，并不能滿足課堂學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱力學(xué)的興趣及深入掌握熱力學(xué)知識，迫切需要在傳統(tǒng)課件中加入工程實例，利用多媒體技術(shù)全面展示熱力學(xué)的工程應(yīng)用，使學(xué)生在工程案例的演示中發(fā)現(xiàn)并體會工程熱力學(xué)的重要性及美感。通過工程案例的學(xué)習(xí)，使課堂教學(xué)內(nèi)容圖文并茂，聲像結(jié)合，使學(xué)生在多方位、立體化地形成認(rèn)知并達(dá)到對熱力學(xué)知識的理解、分析、記憶、掌握和應(yīng)用。對于熱力學(xué)工程案例，我們選取了真空做功、制冷循環(huán)，內(nèi)燃機(jī)等工程機(jī)械作為實例，進(jìn)行詳細(xì)分析和講授。工程案例的引入，將實際生活中與熱力學(xué)相關(guān)的問題引入到教學(xué)中，用所學(xué)知識來解釋工程問題，在講解中讓學(xué)生明白熱力學(xué)知識可以解決本專業(yè)涉及的實際專業(yè)問題，從而實現(xiàn)“從理論中來，到實踐中去”，實現(xiàn)對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
三、將工程熱力學(xué)的學(xué)習(xí)融入大學(xué)生創(chuàng)新項目中
在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中，需要提升學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)理論進(jìn)行學(xué)術(shù)研究的能力和具有工程應(yīng)用背景的有關(guān)開發(fā)、設(shè)計的能力。大學(xué)生創(chuàng)新項目的實施，有利于促進(jìn)高校培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和能力的新型人才，促進(jìn)高校探索并建立以科研活動為中心的教學(xué)模式，倡導(dǎo)以學(xué)生為主體的本科人才培養(yǎng)和研究性學(xué)習(xí)教學(xué)改革，充分調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，同時在項目實施中使學(xué)生逐漸掌握思考問題、解決問題的能力。結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新項目，結(jié)合建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程的專業(yè)特點(diǎn)，在指導(dǎo)學(xué)生大創(chuàng)項目時，將熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律和卡諾定律應(yīng)用其中，使學(xué)生明白能源利用的守恒性，以及如何提高熱力循環(huán)的效率，減少不可逆損失，這些都成為學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識來解決實際問題的一種鍛煉。學(xué)生在科研項目中，深化了對熱力學(xué)知識的認(rèn)識，同時提高了自己思考問題、解決問題的能力。同時，鼓勵學(xué)生積極參加各類挑戰(zhàn)杯、建筑節(jié)能比賽、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽等，通過這些競賽活動進(jìn)一步提升自己的創(chuàng)新能力。
四、改進(jìn)課后作業(yè)完成形式，增加分析報告
工程熱力學(xué)課程是一門實踐性很強(qiáng)的課程，其中很多理論已用于工業(yè)過程。因此，在課后作業(yè)中，需要對傳統(tǒng)布置練習(xí)題來檢驗教學(xué)成果的方式進(jìn)行改進(jìn)，增加一些實際工業(yè)循環(huán)的實例，讓學(xué)生通過分析其所應(yīng)用的原理，提交分析報告，并指出該工業(yè)過程效率提高的方式和途徑，以這樣的方式來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。同時，精選一些課后習(xí)題，通過詳解的方式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和解決問題的能力，進(jìn)一步促進(jìn)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。創(chuàng)新是實現(xiàn)社會持續(xù)不斷向前發(fā)展的原動力，也是培養(yǎng)和造就一大批素質(zhì)過硬、勇于創(chuàng)新的新世紀(jì)人才，保證國家高速發(fā)展的有力保障。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)來自于理論和課堂，更在于理論和課堂之外的親身體會和具體的實踐操作。
本文從工程熱力學(xué)教學(xué)與工程實例結(jié)合，與科研活動結(jié)合，改進(jìn)課堂教學(xué)組織模式和課后作業(yè)完成形式等方面，探討了以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)下的工程熱力學(xué)教學(xué)改革與實踐，希望能夠進(jìn)一步提高工程熱力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和效果。
作者:高蓬輝 張東海 王義江 黃 煒 單位:中國礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程系
參考文獻(xiàn)：
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第2篇
課程要求學(xué)生應(yīng)掌握金屬熱處理基本的理論知識，了解金屬熱處理工藝設(shè)計的基本依據(jù)，熟悉生產(chǎn)中常用的材料及其熱處理工藝、組織、性能與應(yīng)用及環(huán)境之間的關(guān)系，根據(jù)零件技術(shù)要求，能正確地選擇材料和制訂工藝，并初步具備熱處理操作的基本能力。對培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力和工程應(yīng)用能力很重要，在整個專業(yè)人才培養(yǎng)方案中，對培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的目標(biāo)具有重要作用。
2課程設(shè)計的理念與思路
高職學(xué)生在學(xué)習(xí)基本專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，如何把知識轉(zhuǎn)化為技能，技能轉(zhuǎn)變?yōu)槁殬I(yè)素質(zhì)是我們需要破解的難題。金屬熱處理生產(chǎn)工藝是金屬材料及熱處理技術(shù)專業(yè)必修的核心主干課程，是培養(yǎng)金屬材料熱處理專業(yè)實用型人才的重要組成部分。在金屬熱處理生產(chǎn)工藝精品課程建設(shè)中，堅持以金屬熱處理生產(chǎn)典型工作任務(wù)為載體，培養(yǎng)學(xué)生掌握金屬熱處理生產(chǎn)的基本知識和基本技能，初步形成分析問題和解決問題的能力，熟練掌握金屬熱處理生產(chǎn)的工藝設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的相關(guān)知識，使學(xué)生畢業(yè)后能在金屬熱處理生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)和解決實際操作技術(shù)問題，成為高級技術(shù)技能型的專門人才。通過對本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具備以下主要技能:①掌握常規(guī)金屬材料熱處理的基本知識，能編制鋼鐵件的典型熱處理工藝;②能對熱處理設(shè)備、常用的工裝及輔助設(shè)備、熱處理爐的溫度進(jìn)行測量與控制;③會典型零件熱處理的基本操作;④能進(jìn)行表面改性熱處理的工藝制訂;⑤能進(jìn)行化學(xué)熱處理的工藝制訂;⑥掌握復(fù)雜工件的畸變規(guī)律與矯正方法，掌握分析判斷工件變形的原因及預(yù)防工件畸變的方法;⑦能借助金相檢驗報告判斷材料及熱處理質(zhì)量的方法，能分析工件淬火產(chǎn)生常見缺陷的原因并提出預(yù)防和補(bǔ)救的方法;⑧能對金屬材料進(jìn)行常規(guī)檢驗及對常見的熱處理缺陷進(jìn)行分析。
3教學(xué)內(nèi)容的改革
3.1根據(jù)熱處理典型的工作任務(wù)，組織教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法
在教學(xué)內(nèi)容的選擇上，以《金屬熱處理工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)，確定熱處理工的崗位職責(zé)、工作任務(wù)和技能要求，在教學(xué)的實施過程中把典型的工作任務(wù)轉(zhuǎn)換為學(xué)習(xí)情境，制定課程標(biāo)準(zhǔn)，圍繞熱處理設(shè)備操作、熱處理工藝的編制、典型零件熱處理的操作技能等典型工作任務(wù)，遵循由淺入深、由簡單到復(fù)雜的原則，設(shè)置了8個學(xué)習(xí)情景:①熱處理工藝準(zhǔn)備;②熱處理設(shè)備與操作;③退火與正火;④淬火與回火;⑤表面改性熱處理;⑥化學(xué)熱處理;⑦復(fù)雜工件的畸變規(guī)律與矯正方法;⑧質(zhì)量檢驗與缺陷分析。通過對8個教學(xué)子領(lǐng)域的學(xué)習(xí)讓學(xué)習(xí)者能在金屬熱處理生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)，并具備編制熱處理工藝的能力和熱處理操作技能。同時編制實訓(xùn)指導(dǎo)書，完成實訓(xùn)室實訓(xùn)項目的開發(fā)，在教學(xué)過程中聘請企業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任實踐指導(dǎo)教師，使課程體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合的特點(diǎn)。在本課程8個學(xué)習(xí)情景中，以典型的工作任務(wù)為載體，以項目為導(dǎo)向，按“理實一體化”展開教學(xué)。在課程教學(xué)中根據(jù)不同要求的教學(xué)內(nèi)容的不同特點(diǎn)，采用講授教學(xué)法、項目教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、分組討論法、以實踐技能為導(dǎo)向的課題式教學(xué)法等教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、樂于實踐，提高教學(xué)效果。表1列出了8個教學(xué)情景所須學(xué)習(xí)的內(nèi)容、項目和使用的教學(xué)方法。
3.2教學(xué)內(nèi)容的針對性與適用性
課程教學(xué)內(nèi)容選取針對熱處理崗位群的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以就業(yè)為導(dǎo)向，以金屬材料熱處理人才培養(yǎng)目標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)，以滿足就業(yè)崗位對所學(xué)人才能力的要求為宗旨，進(jìn)行面向崗位的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計。充分體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容來源于企業(yè)、服務(wù)于企業(yè)的教學(xué)宗旨，密切聯(lián)系生產(chǎn)實踐，做到學(xué)以致用。通過對熱處理生產(chǎn)各崗位知識、能力、素質(zhì)要求進(jìn)行分析，以學(xué)習(xí)內(nèi)容和工作過程為導(dǎo)向的原則，課程設(shè)計創(chuàng)設(shè)“三結(jié)合”的學(xué)習(xí)情景:學(xué)習(xí)內(nèi)容與工作內(nèi)容相結(jié)合，學(xué)習(xí)過程與工作過程相結(jié)合，學(xué)習(xí)情景與工作情景相結(jié)合。按照熱處理生產(chǎn)崗位的需求，以熱處理工的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，設(shè)計了8個學(xué)習(xí)情景。課程內(nèi)容在設(shè)計過程中參考熱處理崗位群多工種的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，歸納出典型的工作任務(wù)作為教學(xué)情景，每個情景由若干項目任務(wù)組成，形成8個教學(xué)情景。各情景教學(xué)內(nèi)容以熱處理工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中初級工—高級工的知識和技能要求為依據(jù)選取教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計實訓(xùn)項目，進(jìn)行單元考核。由于教學(xué)內(nèi)容考慮了工種職業(yè)資格的需要，不僅適合教學(xué)，還可作為企業(yè)員工培訓(xùn)教材使用。
3.3教學(xué)方法的多樣性
傳統(tǒng)的教學(xué)模式具有其自身的優(yōu)勢，如傳授的知識系統(tǒng)、嚴(yán)密，較好地發(fā)揮了教師的主導(dǎo)性，但弊病也十分明顯:其一，教材抽象，體系嚴(yán)密，學(xué)生難以學(xué)習(xí);其二，學(xué)生的主體地位難以體現(xiàn);其三，重理論輕實踐，學(xué)生動手的能力比較差，與素質(zhì)教育的要求不相適應(yīng);其四，以教師為中心，只強(qiáng)調(diào)教師的“教”而忽視學(xué)生的“學(xué)”。在這樣的教學(xué)模式中，學(xué)生參與教學(xué)活動的機(jī)會少，動手更少，大部分時間處于被動接受狀態(tài)，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性很難發(fā)揮，更不利于創(chuàng)新、創(chuàng)造型人才的培養(yǎng)，不利于學(xué)生的發(fā)展［3］。為此，在課程教學(xué)中針對不同要求的教學(xué)內(nèi)容既采用了傳統(tǒng)的講授教學(xué)法，又采用了任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、項目教學(xué)法、分組討論法、以實踐技能為導(dǎo)向的課題式教學(xué)法等教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、樂于實踐，提高教學(xué)效果。
4課程的特色與創(chuàng)新
4.1采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法，實現(xiàn)“理實一體化”教學(xué)模式
金屬熱處理生產(chǎn)工藝課程實踐性強(qiáng)，為了加強(qiáng)實踐性教學(xué)的效果，教學(xué)中注重理論與實踐相結(jié)合，在教學(xué)中以典型工作任務(wù)為載體，以任務(wù)為導(dǎo)向，突出“練”，邊講基礎(chǔ)知識，邊應(yīng)用到典型的工作任務(wù)中。實現(xiàn)“理實一體化”教學(xué)模式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和能動性，當(dāng)下發(fā)了項目任務(wù)書后，學(xué)生必須積極學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識，才能完成相關(guān)的項目任務(wù)。本課程以提高學(xué)生分析、發(fā)現(xiàn)、解決工程實際問題的能力為重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生個性發(fā)展。深化教育改革的關(guān)鍵，是改變以往單一的課堂講授的教學(xué)形式，改變傳統(tǒng)的系統(tǒng)式學(xué)科教學(xué)體系，提倡進(jìn)行“教、學(xué)、做”一體化改革，使學(xué)生在專業(yè)理論知識方面以“夠用”為主，更多突出技能的培養(yǎng)。采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法，就是要兼顧理論知識與技能的合理配置。任務(wù)的設(shè)計很重要，它是為實現(xiàn)一定的教學(xué)目標(biāo)，依據(jù)課程內(nèi)容主題，為學(xué)生策劃學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)活動的過程。教學(xué)任務(wù)設(shè)計的最終目的是使學(xué)生掌握實際工作崗位對本課程所要求的知識和技能［4］。通過項目任務(wù)和專題設(shè)計等自主學(xué)習(xí)方式，體現(xiàn)學(xué)中做、做中學(xué)，活學(xué)活用，注重了學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力及團(tuán)隊協(xié)作能力等綜合素質(zhì)培養(yǎng)。金屬材料熱處理技術(shù)校內(nèi)實訓(xùn)基地的建設(shè)及實訓(xùn)項目的開發(fā)應(yīng)用，解決了困擾熱處理技術(shù)專業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)性實訓(xùn)所面臨的困難和矛盾，實現(xiàn)了課堂與實習(xí)地點(diǎn)一體化的行動導(dǎo)向教學(xué)。通過系統(tǒng)實訓(xùn)，不斷訓(xùn)練，極大地提高了學(xué)生崗位操作能力，同時也促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式由個人競爭學(xué)習(xí)模式向團(tuán)隊協(xié)作學(xué)習(xí)模式的重要轉(zhuǎn)變，提高了學(xué)生對企業(yè)生產(chǎn)組織方式的適應(yīng)能力，實現(xiàn)與企業(yè)的“零距離”接觸。以“淬火與回火”學(xué)習(xí)情景為例，任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式如表2、3所示。
4.2遵循了由淺入深、由簡單到復(fù)雜的原則
遵循了職業(yè)成長的規(guī)律。以學(xué)習(xí)情景4的淬火與回火為例，設(shè)計了2個項目任務(wù)，項目8與項目10雖然都是淬火與回火工藝，但前者是試樣的淬火與回火，后者是零件的淬火與回火，項目任務(wù)書如表4所示。2個項目任務(wù)中，1個是實驗室試樣，1個是軸，在編制淬火工藝時，淬火方法、加熱溫度、冷卻介質(zhì)、加熱設(shè)備的選擇都有差異。20鋼、45鋼、T10鋼制試樣按AC3或AC1±(30～50)℃的原則選擇加熱溫度，按t=αkD選擇保溫時間，在箱式爐中進(jìn)行加熱后，以水作為介質(zhì)進(jìn)行冷卻即可獲得馬氏體組織，硬度達(dá)到55～63HRC。對于軸，從技術(shù)要求上看，心部和表面硬度不同，在選擇淬火方法和加熱設(shè)備時需要充分考慮。結(jié)合材料65Mn淬透性曲線，可采用水－油雙液淬火的方法進(jìn)行處理。操作時掌握好在第一種淬火劑中的停留時間，同時注意上下移動工件。2個項目遵循了由淺入深、由簡單到復(fù)雜的原則，通過反復(fù)訓(xùn)練，使學(xué)生工藝編制和操作技能由生疏到熟練，遵循了職業(yè)成長的規(guī)律。
4.3構(gòu)建了TEST評價系統(tǒng)
評價的實質(zhì)在于肯定學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，重視學(xué)生學(xué)習(xí)中的知識積累和實踐能力的發(fā)展，培養(yǎng)科學(xué)的思維方法，這是評價學(xué)生的理論依據(jù)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)過程的目標(biāo)導(dǎo)向［5］。傳統(tǒng)課程的考試都是在課程結(jié)束后進(jìn)行一次閉卷考試，這對該課程的學(xué)習(xí)來說是有局限性的，它難以測試學(xué)生綜合性分析問題的能力，故此在精品課程建設(shè)中構(gòu)建了TEST評價系統(tǒng)。新評價系統(tǒng)構(gòu)建思路重視考核評價學(xué)生學(xué)習(xí)的過程及過程的動態(tài)化、評價內(nèi)容的多元化。TEST評價系統(tǒng)是指課程總成績由教師評價(T)、企業(yè)工程師評價(E)、學(xué)生評價(S)、總評價(T)組成。教師評價主要對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為過程(包括學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)意識、精神、態(tài)度、價值觀、行為習(xí)慣等)進(jìn)行相應(yīng)的評價。企業(yè)工程師評價主要根據(jù)項目任務(wù)從加熱溫度、加熱設(shè)備、保溫時間、冷卻介質(zhì)的選擇進(jìn)行考核評價，學(xué)生評價是對各組查閱資料、PPT的效果、匯報表現(xiàn)、實訓(xùn)準(zhǔn)備和完成情況進(jìn)行互評，使評價觸及到學(xué)生的內(nèi)心深處，使評價產(chǎn)生教育意義。總評價(T)由項目考核(40%)、期末考核(30%)、過程考核(30%)組成。其中項目考核由教師評價(T)(15%)、工程師評價(E)(15%)、學(xué)生評價(S)(10%)3部分組成。為方便不同角色對課程進(jìn)行評價，開發(fā)了昆明冶金高等專科學(xué)校金屬材料與熱處理技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫，在這個網(wǎng)絡(luò)平臺上，教師、企業(yè)工程師、學(xué)生以不同角色進(jìn)行登錄，即可完成T、E、S的評價，理論考試課由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)根據(jù)考試大綱生成不同的試題，可進(jìn)行在線測試，最終由系統(tǒng)按不同角色的權(quán)重自動生成總成績(T)。在金屬材料與熱處理教學(xué)資源庫社會評價系統(tǒng)中，用人企業(yè)登錄后可對畢業(yè)生進(jìn)行評價，教師根據(jù)企業(yè)的評價對教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)，校企合作不斷提高教學(xué)質(zhì)量，共同培養(yǎng)出大批社會需求的高級技術(shù)技能型人才。
5教學(xué)效果
昆明冶金高等專科學(xué)校金屬熱處理工生產(chǎn)工藝課程于2012年獲批云南省精品課程建設(shè)立項，如圖1所示。金屬熱處理生產(chǎn)工藝的教學(xué)改革從2010級金屬材料與熱處理專業(yè)開始實施，為了對比教改前后的教學(xué)效果，分別對采用傳統(tǒng)教學(xué)法、多媒體教學(xué)法、項目教學(xué)+任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的學(xué)生成績進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)果見表4。由表4可知，在試卷難度基本不變的情況下，采用項目教學(xué)+任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法后，學(xué)生成績優(yōu)良率和平均分均明顯高于傳統(tǒng)教學(xué)，不及格率明顯下降。通過4年的教學(xué)實踐，學(xué)生反映項目教學(xué)+任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法能調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性:每次課都有不同任務(wù)，帶著任務(wù)查閱資料，互相討論，完成項目任務(wù)，把任務(wù)完成的結(jié)果上傳到教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行評價，得到項目考核的成績。最終成績中，項目考核占40%，期末考試占30%，過程(作業(yè)和考勤)考核占30%。在項目+任務(wù)教學(xué)過程中，教師的主導(dǎo)地位沒有動搖，以項目和任務(wù)作為載體，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)平臺提供的學(xué)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)生，不斷培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生專業(yè)綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，構(gòu)建學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的合理結(jié)構(gòu)，并得到用人企業(yè)的好評。
6結(jié)語
第3篇
關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力；工程熱力學(xué)；教學(xué)改革
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）16-0133-02
創(chuàng)新能力由多種能力構(gòu)成，主要包括學(xué)習(xí)能力、分析能力、綜合能力、想象能力、創(chuàng)造能力、解決問題的能力與實踐能力等多種能力。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一項系統(tǒng)工程，貫穿人才培養(yǎng)的全過程，滲透教學(xué)過程的各個方面。在當(dāng)前的教學(xué)活動中，一般將課程設(shè)計、實驗和畢業(yè)設(shè)計（論文）等環(huán)節(jié)，作為創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要途徑。但對于工程熱力學(xué)之類的基礎(chǔ)課，如何在專業(yè)課程的教學(xué)中實現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)成為專業(yè)課教師深入思考的問題。筆者結(jié)合自己多年來的教學(xué)實踐，對工程熱力學(xué)教學(xué)活動中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進(jìn)行了如下一些探討。
一、采用激勵啟發(fā)方式組織課堂教學(xué)
工程熱力學(xué)課程的特點(diǎn)是理論性強(qiáng)、概念抽象，教學(xué)難度大。在缺少專業(yè)工程背景的情況下，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍感覺較為困難，甚至茫然不知所云。如何使學(xué)生能夠較好地掌握教學(xué)內(nèi)容及熱力學(xué)基本內(nèi)容，是工程熱力學(xué)課程教學(xué)的根本所在。在多年的教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)在課堂教學(xué)中，除了需要借助優(yōu)美的PPT多媒體課件來展示熱力學(xué)過程，更需要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱力學(xué)的興趣，在引入一些工程實例的基礎(chǔ)上，激勵學(xué)生去思考，及時地與學(xué)生就教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行討論，促進(jìn)學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握和領(lǐng)悟。
與常規(guī)教學(xué)方法相比，課堂教學(xué)不再是文字、公式的羅列，PPT動畫的簡單演示，而是把教學(xué)的核心放在啟迪學(xué)生對熱力學(xué)概念、原理的思考及把握上，使學(xué)生在學(xué)習(xí)課程內(nèi)容的同時，熟悉熱力學(xué)的系統(tǒng)內(nèi)容、章節(jié)間的邏輯關(guān)系、基本原理等，形成對熱力學(xué)的一種系統(tǒng)的總體的認(rèn)識和把握，而不是零散地去背誦記憶一些片段。通過這種激勵啟發(fā)式的教學(xué)，使學(xué)生做到理論和實際工程案例的結(jié)合，從而使熱力學(xué)知識很好地固化在學(xué)生的大腦中，并且達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。
激勵啟發(fā)式教學(xué)，需要教師在課堂教學(xué)前充分準(zhǔn)備，精心設(shè)計課堂教學(xué)內(nèi)容的每個環(huán)節(jié)，圍繞章節(jié)內(nèi)容中的重點(diǎn)知識內(nèi)容，設(shè)計問題及啟發(fā)實例，并完成課堂互動討論的教學(xué)組織，在此過程中需要教師飽含激情和較好的耐心，使學(xué)生在嚴(yán)肅活潑的氛圍中掌握熱力學(xué)的相關(guān)知識。
二、改進(jìn)課堂教學(xué)PPT，增加工程實例
工程熱力學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，與工程實際密切相關(guān)。在教學(xué)過程中，需要有很多的工程問題作為背景。以教科書為單一內(nèi)容的PPT演示，并不能滿足課堂學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱力學(xué)的興趣及深入掌握熱力學(xué)知識，迫切需要在傳統(tǒng)課件中加入工程實例，利用多媒體技術(shù)全面展示熱力學(xué)的工程應(yīng)用，使學(xué)生在工程案例的演示中發(fā)現(xiàn)并體會工程熱力學(xué)的重要性及美感。通過工程案例的學(xué)習(xí)，使課堂教學(xué)內(nèi)容圖文并茂，聲像結(jié)合，使學(xué)生在多方位、立體化地形成認(rèn)知并達(dá)到對熱力學(xué)知識的理解、分析、記憶、掌握和應(yīng)用。對于熱力學(xué)工程案例，我們選取了真空做功、制冷循環(huán)，內(nèi)燃機(jī)等工程機(jī)械作為實例，進(jìn)行詳細(xì)分析和講授。
工程案例的引入，將實際生活中與熱力學(xué)相關(guān)的問題引入到教學(xué)中，用所學(xué)知識來解釋工程問題，在講解中讓學(xué)生明白熱力學(xué)知識可以解決本專業(yè)涉及的實際專業(yè)問題，從而實現(xiàn)“從理論中來，到實踐中去”，實現(xiàn)對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
三、將工程熱力學(xué)的學(xué)習(xí)融入大學(xué)生創(chuàng)新項目中
在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中，需要提升學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)理論進(jìn)行學(xué)術(shù)研究的能力和具有工程應(yīng)用背景的有關(guān)開發(fā)、設(shè)計的能力。大學(xué)生創(chuàng)新項目的實施，有利于促進(jìn)高校培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和能力的新型人才，促進(jìn)高校探索并建立以科研活動為中心的教學(xué)模式，倡導(dǎo)以學(xué)生為主體的本科人才培養(yǎng)和研究性學(xué)習(xí)教學(xué)改革，充分調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，同時在項目實施中使學(xué)生逐漸掌握思考問題、解決問題的能力。
結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新項目，結(jié)合建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程的專業(yè)特點(diǎn)，在指導(dǎo)學(xué)生大創(chuàng)項目時，將熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律和卡諾定律應(yīng)用其中，使學(xué)生明白能源利用的守恒性，以及如何提高熱力循環(huán)的效率，減少不可逆損失，這些都成為學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識來解決實際問題的一種鍛煉。學(xué)生在科研項目中，深化了對熱力學(xué)知識的認(rèn)識，同時提高了自己思考問題、解決問題的能力。同時，鼓勵學(xué)生積極參加各類挑戰(zhàn)杯、建筑節(jié)能比賽、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽等，通過這些競賽活動進(jìn)一步提升自己的新能力。
四、改進(jìn)課后作業(yè)完成形式，增加分析報告
工程熱力學(xué)課程是一門實踐性很強(qiáng)的課程，其中很多理論已用于工業(yè)過程。因此，在課后作業(yè)中，需要對傳統(tǒng)布置練習(xí)題來檢驗教學(xué)成果的方式進(jìn)行改進(jìn)，增加一些實際工業(yè)循環(huán)的實例，讓學(xué)生通過分析其所應(yīng)用的原理，提交分析報告，并指出該工業(yè)過程效率提高的方式和途徑，以這樣的方式來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。同時，精選一些課后習(xí)題，通過詳解的方式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和解決問題的能力，進(jìn)一步促進(jìn)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
創(chuàng)新是實現(xiàn)社會持續(xù)不斷向前發(fā)展的原動力，也是培養(yǎng)和造就一大批素質(zhì)過硬、勇于創(chuàng)新的新世紀(jì)人才，保證國家高速發(fā)展的有力保障。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)來自于理論和課堂，更在于理論和課堂之外的親身體會和具體的實踐操作。本文從工程熱力學(xué)教學(xué)與工程實例結(jié)合，與科研活動結(jié)合，改進(jìn)課堂教學(xué)組織模式和課后作業(yè)完成形式等方面，探討了以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)下的工程熱力學(xué)教學(xué)改革與實踐，希望能夠進(jìn)一步提高工程熱力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和效果。
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