工程热力学意义大全11篇

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【中图分类号】G642.4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089 (2012)01-0031-02

金属材料与热处理是我院机械加工专业学生的一门专业基础课。该课程具有全新的知识体系,术语概念多,内容涉及面广,难理解,且又缺乏严格的逻辑性。学生感到概念抽象不易理解,内容繁杂零散抓不住要点,再加上技校学生的自我学习能力及基础较差，本课程学习起来难度较大。因此,作为教师必须深入研究课程内容,探讨学习方法,提高学习质量。我从多年的教学经验总结，认为主要原因有几方面因素:1、课程自身性质;2、教师对课程的理解以及所采取的教学方法;3、学生的学习主动性与积极性。针对以上原因,我在任教中积极进行教学内容和教学手段的改革,实践证明，取得了较好的成效。

1 搞好新课导入，培养学习兴趣

老师讲的第一堂课给学生的印象最为深刻。因此,教师要十分重视该课程的入门教育。也就是说一定要上好绪论课。在绪论课上除了向学生阐明该课程的内容、目的、要求和学习方法之外,还要讲述相关领域取得的重大成就。让学生有新奇、好奇、求知之感,多讲些新型金属材料的实际应用。如金属的超塑性成功应用于宇航员的座椅等。在讲授一些抽象的概念时,最好先能举出生活中我们常见的例子,然后设疑,让学生思考,最后记住这个例子来理解和记忆概念。

此外，在教学中,必须培养学生多思、勤思、善思的习惯。让学生的思维进入“生疑-质疑-释疑”的良性循环中。这就要求教师要善于设置疑问, 学生对问题进行深入的思考,在教师解释后取得的效果就很明显。如在学习金属的力学性能时,可提出疑问“为什么弹簧秤在称量超出其量程范围就会损坏呢?”带着这样的疑问来解释金属的力学性能,让学生带着浓厚的学习兴趣完成这部分内容的学习。“兴趣是最好的老师”,教师要在如何激发学生的学习兴趣方面多动脑,多尝试。

2 注意课程脉络设置,善于归纳总结

抓住本课程“工艺-组织-性能”这一主线,从而建立起它们之间的相互联系,找出其内在规律,使其条理化,逻辑化。例如,“钢的热处理”这一章的主要内容是退火、正火、淬火和回火。这四把“火”是教学的重点,也是教学的难点,他们相互之间特别容易混淆。每一把“火”的加热温度、保温时间、冷却速度和组织的变化相互之间容易发生干扰,加热温度范围、保温时间长短、冷却速度快慢直接决定着热处理材料的组织变化,而组织变化又影响着材料的性能。因此,在讲授每把“火”时,始终抓住“工艺-目的-组织-性能”这条线。在这章学完后,再将这几方面进行全面横向比较和总结。这样就可以使学生所学的知识更加系统化。

在上课前,留出几分钟时间学生共同回忆一下上节课的要点,加强反复强化记忆。针对学生归纳总结能力比较差的现象,在每章讲授结束后,应留出课时上好小结课。帮助学生理出思路,把书读薄。使学生所学的知识系统化、条理化。

3 增加直观教学,增强感性认识

利用实物、模型、挂图等教具的直观教学,能使学生获得感性认识,把抽象的概念具体化、实物化便于理解。在讲授金属晶体结构时,展示各种晶格、晶胞模型,用视觉感官上的刺激使学生大脑处于活跃状态,从而轻松掌握了抽象的晶格、晶胞的概念。另外,随着计算机辅助技术的发展，多媒体电化教学图声并茂、形象直观,既能对视觉产生冲击,又能唤起听觉,从而成为了当今必不可少的辅助教学手段，这样把教师枯燥无味的讲授变成生动有趣的主动获取,从而提高了教学效果。学生在学习典型的晶体结构和晶体缺陷时,让学生单凭想象来理解发生在微观世界三维空间中的例子运动变化是十分困难的。如利用多媒体做出3Dmax三维动画,将难以讲清楚的教学内容生动、形象、立体地表现出来,达到传统的一只粉笔+一块黑板难以取得的教学效果。

4 注重实验教学环节

金属材料学课程既具有丰富的理论性,同时又具有很强的实践性。为了使学生更好地理解课程内容,锻炼学生的动手能力,在学时较紧张的情况下,结合我院教学实际情况，实验由原来的6个学时3个实验,增加到10个学时5个实验。同时,又对实验的内容进行了重新设置。过去的实验教学模式存在着实验方法单一、验证实验多、学生自主性实验少的问题,不利于学生创新能力的培养。经过改革,增加了设计性实验和综合性实验。比如,教师给出实际的工程要求,让学生根据要求进行实验设计、选材,到工艺制定,到最后性能测试。此外,学生也可以在实习工厂参与实习教师的科研生产活动,做基础性分析性实验（热处理、表面处理、拉伸试验等等）。做到充分发挥学生的主动性和创造性,给学生综合练习的机会,培养学生分析问题和解决问题的能力（产学结合）。

5 注重平时训练，改进教学评价方式

高等职业教育强调的是学生的实际应用能力，而以往考核学生的学习效果只是单纯地以期末考试成绩来衡量，导致学生不注重平时的训练和知识积累，考前拼命死记，考试只求及格，考后知识全忘。这种考试方法既不能够真正检验学生的实际应用能力，也不能够客观评价教师的教学效果。所以应当把平时训练、课堂答疑、实际操作等加入到考核范围之中。为促使学生高度重视本课各章节重点内容的掌握，在考评学生成绩时，采用了平时测验、期末考试、实验技能综合评定的方法来正确评价学生的学习成绩。在教学实践中，本人将期末考试分为三个部分，期末考试成绩占总成绩的40%，三次实验成绩共占总成绩的10%，在讲完钢的热处理后安排一次热处理工艺选择大作业、讲完金属材料内容后安排一次材料选择大作业，两次大作业各占总成绩的10%共20分，期中考试成绩占总成绩的20%，其余10%根据平时作业情况、上课出勤情况、课堂提问情况酌情确定。通过这种考评方式，真正检验了学生的学习效果，实现了教学目的。

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作者简介：冯佃臣（1977-），男，内蒙古乌兰察布人，内蒙古科技大学材料与冶金学院，讲师，北京科技大学新金属材料国家重点实验室博士研究生；胡晓燕（1980-），女，内蒙古乌兰察布人，内蒙古科技大学实训中心，讲师，内蒙古科技大学信息工程学院硕士研究生。（内蒙古 包头 014010）

基金项目：本文系内蒙古科技大学教学（教改）研究项目（项目编号：JY2012011）的研究成果。

中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）02-0166-02

随着社会的发展，对高级专业技术人才的需求越来越高，因此培养具有综合分析与解决问题能力的高级专业技术人才显得尤为重要。实验实践教学是高等学校教学工作中一个重要组成部分，对培养大学生创新能力、动手能力等具有重要意义。由于金属材料工程专业属于实践性比较强的专业，因此发挥实验教学的作用对该专业方向学生的培养而言更显紧迫。然而，传统的实验教学体系规模小，实验项目相对独立、分散，且严重依附理论教学，不利于相近课程或专业知识的交叉与融合，已不能满足现代培养高素质、复合型人才的客观需求。2009年开始，结合内蒙古科技大学实际情况，我们对金属材料热处理方向“金属热处理工艺”实验课程进行了改革，单独设立一门实验实践课程“金属材料改性实践”。并于2010 年在07级金属材料热处理方向学生中进行了实践。本文对本次“金属热处理工艺学”实验教学的改革和实践进行总结，为进一步整合实验教学提供参考。[1]

一、“金属热处理工艺学”课程特点

内蒙古科技大学（以下简称“我校”）金属材料工程专业的培养方案设置了金属材料热处理、金属材料焊接两个专业方向。学生在大学三年级可以根据自己的兴趣爱好及学院的教学情况，选择其中一个专业方向进行学习。金属材料热处理方向针对金属材料的热处理工艺设计、钢铁材料组织和性能研究、钢铁材料的冶金质量控制进行专业学习和训练。该方向是本专业的特色之一。

“金属热处理工艺学”课程是我校金属材料热处理方向的本科生继“材料科学基础Ⅰ”和“固态相变原理”专业基础课程后学习的重要一门专业课程。“金属热处理工艺”主要讲授了如何实现在“固态相变原理”（即金属热处理原理）的五大转变：奥氏体转变、珠光体转变、贝氏体转变、马氏体转变和回火转变，四把火：退火、正火、淬火和回火，再加上表面热处理和化学热处理，包括渗碳、渗氮和渗金属等内容。

该课程实践性很强，学生毕业后，在企业里运用最多。根据已毕业学生反馈回来的信息，遇上具体钢的热处理的时候，他们往往不知道如何设计热处理工艺。为此有必要对该门课程的实验教学加以改革。

二、课程的实验环节存在的问题

“金属热处理工艺”课程的教学目标之一即让学生灵活运用热处理工艺来解决实际问题，那么怎样提高学生理论与实际联系的能力？实验教学是解决这一问题很好的途径，通过实验教学环节，既可以培养学生理论联系实际的思维方式，提高学生的实践能力，反过来又可以促进理论教学效果的增强。[2]

因此，为了培养学生理论联系实际独立解决问题的能力，目前“金属热处理工艺”课程的教学是在本课程的教学过程中划分出8学时的实验课，实验学时占总课时的25%。学生在实验室完成老师已经设计好的实验，例如，钢的淬透性测定实验，材料的热处理过程由实验教师完成，仅由学生进行硬度测试并绘制硬度随深度变化曲线，确定硬化层深度，比较不同材料的淬透性。虽然学生在实践上有一定的收获，但这样的实验教学，都是老师制备好试样后让学生去观察组织，或是老师制定好热处理工艺，学生按照老师的要求做完实验、写实验报告。实验教学结束后学生学习到的东西很少，遇到实际问题时不知如何下手。在每年本专业毕业论文的题目中60%以上是与材料的热处理有关的，在本科生做毕业论文的过程中，要求学生制定热处理实验方案，完成热处理操作过程和分析实验结果的时候，我们发现：大部分的学生都不知道如何制定热处理方案，也不会热处理操作，在后续撰写毕业论文、分析实验结果、组织分析和性能分析时，都遇到很多困难。因此，有必要进行该课程实验教学的改革。

三、课程实验教学改革的措施

鉴于以上的问题，我们在“在金属热处理工艺学”课程的基础上专门单独设立一门课程——“金属材料改性实践”，该课程要求学生在给定的材料后独立制定热处理工艺、独立完成热处理操作并分析热处理后的实验现象，目的是使学生学习完“金属热处理工艺学”理论课程后，能在实验实践课程中实践实习。例如，钢的淬透性测定实验，改革后该实验为综合设计性实验，学生根据给定材料的化学成分，基于学习过的理论知识，首先合理制定淬火工艺路线，然后在实验室独立完成热处理工艺操作，这一环节结束后再进行硬度测试、不同材料淬透性比较等过程。新方式能更好地调动学生学习的主动性，强化了学生对理论知识的理解。这样让学生在学会给定材料和使用性能的基础上制定出热处理工艺，并亲自动手去完成热处理的过程，分析热处工艺对材料组织和性能的影响。这对学生掌握热处理工艺在材料中的应用，热处理如何影响材料的组织和性能很有帮助，对他们的毕业论文的完成和毕业后走上工作岗位后的工作中有很大的帮助。

一直以来，我校材料成型和冶金工程专业学生也开设与热处理工艺相关的课程，在传统的教学体制下，对材料的组织与性能方面等传统实验方法学习和实践环节尽管较多，但效果不是很好。由于近年学生的毕业论文都是做导师的科研项目，部分材料成型和冶金专业的学生的毕业论文也涉及到热处理工艺制定、热处理操作、组织和性能的分析。该门课程改革后，这两个专业的学生也可以选修本课程。通过本课程的学习，对他们后续的毕业论文完成具有一定的实践意义。

四、总结

为了更好地完成“金属热处理工艺学”课程的改革，同时为了适应目前社会的发展，将学生培养成实用型人才，在教学中根据课程性质、内容及特点，针对该课程存在的问题，提出单独设立一门“金属材料改性实践”课程的改进措施，目的是提高学生的实践动手能力，使得学生掌握实际生产过程中热处理方面的相关知识，毕业后能够很快转变角色，在岗位上得心应手地工作。

另外，由于这几年毕业生就压力很大，很多用人单位对学生考取的各种证件很看重，多一个证件可能对学生的就业有决定性的意义。鉴于此，我们正在和中国机械工程学会协商开办材料热处理工程师资格证书的培训。热处理工艺实践教学改革针对材料热处理工程师资格证书进行相关的设置，学生在完成正常学业的过程中还能够拿到认证证书，一举两得。按照本课程的改革后体系教学，能够使学生毕业后走到工作岗位上体现出我校的办学特色之一——上手快。

总之，在“金属热处理工艺学”课程实验教学改革中，不仅要重视知识的教授，更要重视理论联系实际，要不断深入地改进教学手段，提高教学质量，培养学生的动手能力与勤于思考问题的能力，分析问题与解决问题的能力。还应不断充实和完善课程体系，以培养具有扎实的理论基础和较强的实践能力、创新能力的实用型人才为目的。

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中图分类号:TG156．4 文献标志码:A 文章编号:1673－4971(2016)01-0028-03

Q345R钢板是由原来的16Mng、16MnR和19Mng组合并成的［1］，具有良好的综合力学性能和工艺性能。目前，Q345R钢板是我国用途最广、用量最大的压力容器专用钢板，广泛应用于辅机和化工容器壳体设计。封头是用热轧钢板热成型的，成型后是否需要重新热处理，在HG/T20584《钢制化工容器制造技术要求》标准的加工和成型中规定为:热轧状态使用的钢材，热加工后一般可在加工状态使用。Q345R在《GB713—2008锅炉和压力容器用钢板》中其热处理状态为热轧、控轧或正火。由于热轧钢板的经济性，特别是控轧热轧钢板，在容器设计中，如能满足要求，一般首选控轧热轧钢板。按封头成型的控制温度，一般分为冷成型和热成型。冷压变形后(旋压也是在冷态下进行的)，封头的硬度、强度增大，塑性、韧性降低，出现加工硬化现象;同时由于成型原因，冷成型时尺寸精度和减薄量相对于热成型要差。根据GB150—2011规定:对于碳钢、低合金钢，成型后减薄量大于10%且变形率超过5%的，应在成型后进行相应热处理，恢复材料的性能。对于热成型，由于加热可以提高材料的塑性、降低变形抗力;相比于冷成型，其减薄量要小，而且成型尺寸好，能很好地满足尺寸要求。由于封头尺寸大、板厚，变形抗力很大，不易变形，同时为保证封头环缝的对接尺寸，一般采用热成型。Q345R钢的临界温度点Ac3为850℃左右，正火温度为880～940℃［2］，封头热成型时，一般采用将封头板料加热至950～980℃，即既要保证原材料充分奥氏体化、又要避免温度过高，造成晶粒粗大从而损害其理化性能。根据Q345R钢的临界温度点及封头成型工艺的要求确定封头热成型的加热温度，温度的制度应尽量提高加热温度，便于封头的压制及成型，同时避免钢加热时导致过热发生。我们制定了Q345R控制热轧钢板制备封头热成型工艺的加热温度，通过模拟成型热加工方法，采用正火处理Q345R控制热轧钢板，分析其力学性能和组织变化，为封头的热成型生产提供参考。

1试验材料

实验采用压力容器专用的Q345R钢板，其屈服强度为340MPa，状态分别为:热轧、控轧或正火。伸长率大于21%(60mm以上为20%)，0℃的V型冲击功大于41J，本实验采用26mm厚热轧钢板。根据Q345R钢冷却临界点Ar3(约820℃)［2］，压制时加热一般分为950～980℃和900～930℃两种情况(即终压温度在Ar3以上和以下两种情况)，工艺图见图1。因此分别采用975、915℃对钢板进行正火处理，分析钢板的力学性能变化。采用模拟封头热成型的加热过程对钢板进行处理，具体工艺参数，见图1。采用拉伸试验机、冲击试验机检测模拟处理态钢板的力学性能;研究正火处理对模拟封头成型处理Q345R钢板力学性能的影响;采用光学显微镜观察材料的组织。

2试验结果与分析

表1为Q345R钢板原材料化学成分及力学性能，表中数值是2次实验的评价值，A、B组原材料为不同批次的供货材料，可见不同批次的原材料力学性能有一定的差异。表2为经过975℃正火后钢板的力学性能，与表1中的力学性能比较，正火使Q345R的屈服强度从430MPa降低到305MPa;抗拉强度从560MPa下降到505MPa。对比A、B组原材料的数据，可知B组的力学性能高于A组，根据原材料的元素含量可知，B组试样中C、Mn含量比A试样高，这是其力学性能差异的主要原因。表3为920℃正火后钢板的力学性能，从表3可知，在920℃正火后Q345R的力学性能比原材料状态也有较大的降幅，力学性能与975℃正火一致。对比表2和表3可知，降低正火温度对Q345R热轧钢板力学性能没有改善，也就是说，采用Q345R热轧钢板制作容器封头，不适合采用热成型工艺。图2为Q345R钢板的金相组织形貌图，其中图2(a)为热轧态，具有明显的带状组织结构，晶粒度细小均匀;图2(b)和2(c)为正火态。由图可知，与热轧态相比，正火态的组织变粗;随着正火温度的升高，组织粗化，975℃正火的组织明显比915℃的大。正火导致组织的粗化是强度、冲击功等力学性能下降的原因。从表1、表2、表3及图2可知，热加工对热轧板的金相形貌、力学性能具有较大的影响。图2(a)为热轧态组织，通过控制加热温度、轧制温度、变形制度等工艺参数，控制奥氏体组织的变化规律和相变产物的组织形态，达到细化组织，获得高的强度和韧性，如表1数据所示。其控制轧制温度、压下量、冷却速度、以及终轧温度等措施，使钢板的性能达到良好的强韧性配比。良好的力学性能是因为γ相和α相相晶粒尺寸之间的联系，α组织的细化主要通过γ晶粒细化而达到;在非再结晶区进行最后的压制，在再结晶温度以下的变形生成“螺旋式加工”的γ晶粒组织，形成较细的α晶粒。热轧钢板通过形变后获得了较高的屈服强度、较低的冲击转变温度、良好的冷成型性、特别是冷弯性能，改善了韧性和焊接性［3］。在容器封头成型过程中，正火在提高热轧板成型工艺性能的同时，也降低了控轧控冷热轧钢板的抗拉强度，降低80～120MPa;与钢板热轧成型相比，由于封头成型过程中变形力比热轧力小很多，变形量几乎可以忽略，并且随后的冷却控制也不如热轧钢板，这样导致热轧钢板正火后其晶粒度比原始态粗大，见图2(b)和2(c)。考虑到热处理的需要，适当提高了钢的碳当量，虽然会导致热轧后钢板的延伸率或冲击功有所降低，但延伸率或冲击功可以采用正火处理获得提高［4－7］。

3结论

在915～975℃之间对Q345R热轧钢进行正火热处理，会导致其组织变粗，拉伸强度、冲击功等力学性能降低;因此对于强度要求较高，屈服强度富裕度小于20MPa的封头不宜采用热轧态Q345R钢板进行热成型工艺生产。

参考文献

［1］GB713—2008锅炉和压力容器用钢板［S］．

［2］王长明，辛忠仁，朱海鹰，等．碳钢和低合金钢制压力容器热成形封头的母材热处理试板和重新热处理的选择［J］．化工装备，2007(9):13－15，19．

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资助项目：供热通风与空调工程技术专业“理实一体化”实践教学平台的开发与应用（黑龙江省高等教育教学改革项目：No.JG2012020792）

1 引言

据教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》（教高[2006]16号）等相关文件精神和我院示范性专业建设内涵要求，开展校企合作，是专业快速发展，提高办学综合实力的重要举措；是加强师资队伍建设，培养高素质高技能人才的重要途径。为进一步推动该项工作，使校企合作向深层次发展，提高职办学水平和技术应用能力。

2 国内实践教学的现状

实践教学是学校实现培养人才目标的重要环节，它对提高学生的综合素质、培养学生的创新意识和创新能力以及使学生成为一个复合型人才都具有特殊作用。在传统的高等教育中，不重视理论与实践的结合，更不可能特别关注学生观念、能力、创新等综合素质的培养和提高，因此，在教育教学中就容易忽视实践教学环节。实践教学一直以来就是高校人才培养的一个薄弱环节，并且存在着一系列问题，这些问题反过来又制约了实践教学的发展。因此，如何实现理论与实践相结合是当前亟待解决的问题。

3 理实一体化教学平台构建的模式

要解决高校教学理论与实践脱节的问题，就要实现理论实践一体化教学。理实一体化教学即以实际生产任务为载体、以培养实际工作能力为目标，开展“教、学、做”合一的教学实践。换句话说，就是将理论教学内容与实训内容有机地结合在一起，创造出学生能看、能摸、能操作的教学环境，做到教中学、学中做、做中学的“教、学、做”合一。

构建理实一体化教学平台，最好最有效的途径是校企合作。校企合作通过学校和企业的合作，实现资源共享、优势互补，共同发展，更好的实现教、学、做合一。合作模式可以灵活多样，检验的标准是是否促进了双方共同发展，是否双方满意。理实一体化教学的模式有多种，现结合我校供热通风与空调工程技术专业理实一体化教学平台构建的实际情况介绍几种模式如下：

3.1产学研模式

发挥学校专业师资优势，加强校企合作研发，帮助中小型企业解决相关的科研难题，走“利用专业优势办专业，办好产业促专业”的新思路，使专业建设与产业发展紧密结合，帮助中小型企业走健康发展之路。

3.2共建校外实习基地

学校根据专业设置和实习教学需求，本着“优势互补，互惠互利”的原则在有发展前景又有合作意向的企业建立校外实习基地。这些基地不仅可成为师生接触社会、了解企业的重要阵地，而且学校可以利用基地的条件培养学生职业素质、动手能力和创新精神，增加专业教师接触专业实践的机会，促进专业教师技能提高；基地也可以从实习生中优先选拔优秀人才，满足企业日益增长的用工需求，达到“双赢”的效果。

3.3订单合作模式

招生前与企业签订联合办学协议，录取时与学生、家长签订委培用工协议，录用时与学生综合测评成绩挂钩，实现了招生与招工同步，实习与就业联体。校企双方共同制订教学计划、课程设置、实训标准；学生的基础理论课和专业理论课由学校负责完成，学生的生产实习、顶岗实习在企业完成，毕业后即参加工作实现就业，达到企业人才需求目标；具体设有定向委培班、企业冠名班、企业订单班等。

3.4工学交替模式

是依据企业用工需求，向学院发出用人订单，并与学院密切合作，校企共同规划与实施的职业教育。其方式为学生在教室上理论课，在实训车间或企业车间接受职业、工作技能训练，再回到教室学习理论知识，如此交替进行。

3.5教学见习模式

是学生通过一定的在校专业理论学习后，为了解合作单位的产品、生产工艺和经营理念及管理制度，提前接受企业文化职业道德和劳动纪律教育，培养学生强烈的责任感和主人翁意识，到合作企业对企业工作过程和生产、操作流程等进行现场观摩与学习；并安排学生实地参与相关工作、亲自动手制作产品、参与产品管理，较为系统地掌握岗位工作知识，有效增强协作意识、就业意识和社会适应能力。

3.6顶岗实习模式

顶岗实习，即学生前两年在校完成教学计划规定的全部课程后，采用学校推荐与学生自荐的形式，到用人单位进行为期一年的顶岗实习。学校和用人单位共同参与管理，合作教育培养，使学生成为用人单位所需要的合格职业人。

4 理实一体化教学平台的应用实例

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中图分类号：G420 文献标识码：A

Research and Practice of Teaching Method on "Engineering Thermodynamics"

ZHANG Yong, LIU Yiwen, FU Lijuan

(Chongqing Automobile Institute, Chongqing University of Technology, Chongqing 400054)

Abstract Engineering thermodynamics the basic course is to train engineering students' scientific quality in the 21st century, but also important technology-based course of heat and power engineering and related fields. Articles with "thick foundation, wide caliber" of education reform ideas, the teaching practice, from the curriculum, teaching content, teaching methods and means of performance evaluation, etc., made a number of reform ideas and methods. Teaching should be a clear learning objective, integration of knowledge structure, and update course content to highlight and to grasp the dynamic interdisciplinary research, focusing on integrating theory with practice, to strengthen the practice of teaching, in order to facilitate a comprehensive evaluation of teaching quality.

Key words engineering thermodynamics; teaching methods; teaching quality; practice

工程热力学是一门以热力学普遍原理为基础，讲述热能与其他形式能量（主要是机械能）之间的转换规律及其工程应用的基础学科，是动力、能源、机械、材料、航空航天、生物（医学）、化学以及环境工程等专业的重要技术基础课，也是培养21世纪工科学生科学素质的公共基础课。

然而长期以来，由于工程热力学的概念抽象、理论深奥，对知识的理解和掌握有一定的难度，造成教师不易教，学生也不易学。学生对很多概念似懂非懂，缺乏学习兴趣，教学效果欠佳。显然，如何教好“工程热力学”，使学生掌握热力学基本原理及其工程应用，已成为该课程教学的关键。

1 课程特点及学习中存在的问题

工程热力学是以热力学普遍原理为基础，针对具体问题采用抽象、概括、简化和理想化的方法，建立分析模型，推导出一系列有用的公式，得到若干重要结论，并用这些公式和结论指导和解决工程实际问题。其显著特点如下：

1.1 概念多且抽象难懂

工程热力学不但概念多，并且概念的物理意义在不同使用条件下又有不同的引申，学习中很容易混淆。例如，功的概念，有体积变化功、有用功、排斥大气功、推动功、流动功和技术功等等。热容的概念，既可从定义出发分为质量热容、摩尔热容、体积热容；又可按热力过程的不同分为比定压热容和比定容热容；还可以根据热量计算方法的不同分为真实比热容、平均比热容和定值比热容等。热力系统的概念、热力过程的概念和循环的概念等也是如此。

工程热力学的概念、定律和分析过程较为抽象，都不涉及物质的具体结构，初学者很难深入领会。而且工程热力学的很多概念和结论都是用数学公式来表达的，且推导过程并没有结合具体的物理过程，而仅仅是通过数学关系式间的变换得出其物理结论。例如，从熵的定义式来看，熵应该与换热量和系统温度有关，但定义式又是怎样反映热过程进行的方向、限度和条件呢？由于学生以前很少接触用数学语言描述物理概念的方法，普遍感觉热力学的概念抽象难懂。

1.2 内容相互交叉且难理解

工程热力学的研究内容也很多，主要包括热力系统、状态参数等基本概念，热力学第一、第二定律等基本定律，常用工质的性质，过程和循环的分析及计算方法，化学热力学等等。有些章节的内容还可以单独成为一门学科方向，如研究燃气动力循环的内燃机学，研究气体流动的空气动力学等。

可见，这些具体的研究内容，即与热力学的基本原理相关联，又引伸出许多复杂的公式和结论，还有自己相对独立的结构体系。在学习过程中，学生普遍感觉课程的内容繁多，应付不暇，难于理解，顾此失彼。

1.3 公式应用条件复杂且难记忆

工程热力学与工程实际问题联系密切，涉及面广，公式很多。即使同一个公式，在不同的应用条件下，也有很多不同的表达形式。例如，热力学第一定律对于闭口系和开口系有两种不同的表达式；对于可逆过程也有不同的表达形式；对于理想气体的可逆过程还有不同的表达形式。这么多不同形式的公式，许多学生很难吃透公式的物理意义和具体的应用条件，在遇到热工实际问题时，往往无法确定选用哪一个公式，灵活应用就更不用说了。

2 明确学习目的，激发学习兴趣

兴趣是学习的动力源泉之一，教学成功的关键是培养学生的学习兴趣。教师可以从多个方面激发学生学习的兴趣，但最重要的就是在第一堂课上让学生明确学习的目的。教师除了要对工程热力学的发展历史，主要研究对象、内容和方法作一个常规的介绍外，还应对课程的开设情况、课程的实用价值和重要作用进行深入细致的阐述。首先，热现象几乎是每一个工程领域中都会碰到的物理现象，能量的有效与合理的利用几乎是每一个工程师都需要解决的问题。在一些领域中，热现象的规律还是制约技术发展的瓶颈问题。所以，在境内外的高等工程教育中，传热学、热力学与流体力学课程的开设相当普遍。其次，无论从工业生产过程来看，还是从节约能源消耗来看，理工科学生都应该具备合理节能、用能的意识，并懂得其基本的应用技术。而热工类课程的内容就是合理用能及节能理论中的最基础与最核心的部分。最后，还应结合生产和生活中的实例，让学生明白学到的热力学知识可以解决和解释很多实际问题，特别要强调专业与课程的联系，和实际问题在课程中的理论基础。这样，才能使学生明确学习《工程热力学》的专业目的性，对学习该门课程充满期待。

3 教学方法的改革与实践

实践证明，提高课程教学质量的关键是改进教学方法。针对工程热力学课程的特点，经过探索发现，实行启发式教育，在课堂上加强互动，就一两个中心问题展开讨论，让学生在思考中吸收新知识。先进的教学方法既可活跃学生的学术思想，激发学生的创新精神，又可显着提高本课程的教学质量。

3.1 整合知识结构，优化课程体系

调整后的新专业所牵涉的知识结构比以前广泛的多，要求学生掌握的知识面也比以前更宽。从培养复合型人才考虑，在不增加学时数的基础上，应对课程体系进行优化和整合。

教学内容应提高起点、后移重点，简化大学物理热学中已涉及的部分内容，并略去繁琐的公式推导。强调课程体系中理论与应用的有机结合和相互渗透，注意培养学生工程应用的观念。同时，适当地介绍新型制冷循环、新型节能材料的工质热物性等，本学科的最新研究成果及其应用，以扩大学生的知识面，启发学生的创造性思维。另外，注意与其它课程之间的协调，上挂高等数学、理论和材料力学等基础课程，下挂内燃机原理、锅炉原理、供热工程、制冷工程等专业课程，保证其作为技术基础课程能为后续课程的学习、今后的工作和进一步的研究奠定扎实的理论基础。

3.2 突出重点，精讲多练

在课堂教学中，根据工程热力学的特点和教学改革的要求，应采用精讲多练的教学方法。这是因为，课程的内容多而课时少，教学中也不可能做到面面俱到，而某些原理在后续专业课程的学习中还会应用，授课时应有所侧重，实行“精讲”；课程有诸多应用条件复杂的公式，只有通过多做练习，才能深入理解公式的物理意义、变换规律及具体应用条件，做到融会贯通，灵活的应用它们来分析解决工程实际问题。

3.3 正确应用图表，化抽象为形象

图表具有直观、形象、方便的特点，在工程热力学中有其特殊的作用，应用也是经常性的。因为有些热力过程或循环十分复杂，一般的分析计算根本不可能，只能凭借各类绘制的图表进行计算；借助图表还可利用计算机进行数值计算和模拟。所以，引导学生正确使用图表是工程热力学教学中应该特别重视的。

在刚开始接触简单的P-V图、T-S图时，为了给理解水蒸气和湿空气的图表奠定基础，就应提醒学生注意图表的作用和细节，如怎样在图上区分吸热、放热，对内、对外作功；怎样在图上表示热过程的方向等等。在介绍水蒸气的h-s图和湿空气的h-d图时，应重点说明它们的构图原理，并通过各种等值线簇的绘制，讲解各参数的变化规律。另外，为了让学生掌握各种图表的使用方法，还应安排一定数量的、通过图表进行热力计算的习题。

3.4 利用计算机辅助教学，促进师生互动

工程热力学课程内容含有许多抽象的工作原理图、系统循环图。常规的板书教学浪费时间效果也不太理想。如果把这部分内容制作成集声、光、色、图、文于一体的多媒体课件，既直观形象，又新颖生动。不但可加强授课的生动性，激发学生的学习兴趣，还可加大教学信息量，增加单位时间内授课内容的深度和广度，有利于学生理解和记忆课程内容。例如，我们可以用多媒体课件演示各种热过程曲线的生成，还可以利用计算机绘制水蒸气的各种图线，免除查图、查表的麻烦。

总之，在课堂上进行形象直观的教学，充分利用计算机辅助教学，发挥多媒体的作用，可以帮助教师有效地提高教学效果和教学效率，也可以改变学生死记硬背和被动接受知识的学习方式。

3.5 加强实践教学，理论联系实际

工程热力学有较强的工程应用背景，在加强基础理论教学时，还要注意紧密联系工程实际，吸收当今热工科技的新成果，培养学生的创新能力。

实验教学具有直观性强的特点，可以很好地配合课堂教学。除了开设“空气绝热指数的测定”、“饱和蒸汽P-T曲线关系的测定”等验证性试验外，还开设了综合设计性试验，要求学生根据试验目的，自己设计试验方案，写出详细的试验，并选择试验设备和用具，经教师审查合格后，方可开始试验，最后还要进行实验误差分析。通过试验，一方面加深了学生对热力学基本原理的理解和认识，另一方面也锻炼了学生的动手能力和独立分析问题、解决问题的能力。

在课堂教学中，还应注重理论联系实际，把抽象的理论知识与生动的工程实际问题相结合，用热力学理论剖析自然现象，做到学以致用。一方面，可以采用案例教学法。例如，用相对湿度的概念来解释为什么阴雨天晾衣服不易干，而晴天易干；用热效率的概念来解释为什么用电炉取暖比用电驱动热泵取暖浪费等等。另一方面，结合具体教学内容适时地向学生介绍学科的最新研究成果及其应用。例如，在讲解动力循环时，可以选择介绍目前内燃机利用兰金循环回收废热能量，提高整机效率的方法。实践证明，把教学内容与工程实际问题密切联系的教学方法，可以加强课堂教学的前瞻性和趣味性，能有效调动学生的求知欲，使其由“被动接受学习”转变为“主动研究学习”，对提高教学效果大有帮助。

4 强化考试对教学的推动作用

考试作为检验学生对课程内容掌握程度的标尺，关系到教学质量和效果。为了使考试成绩能科学、客观、公平地反映学生对工程热力学知识的掌握和应用能力，同时调动学生学习的主动性和积极性，可采用学生普遍认可的综合评定成绩的方式，即平时成绩占10%、考勤占10%、实验占10%、期末考试占70%。

为了有效避免学生死记硬背概念、定律和公式，教师应综合运用选择题、判断改错题、计算题和综合分析题编制试卷，灵活考察热力学的基本原理及应用。这是因为实际问题往往非常复杂，需要学生灵活应用多方面的理论知识才能做出正确解答。对于那些基础知识不扎实的学生，只是简单记住了书本上概念、定律和公式，面对各种似是而非的叙述也会举棋不定，做出错误判断也不足为奇。

5 结束语

工程热力学是一门充满生机的经典学科，大量的经典内容仍是现代学子为培养创新能力必须掌握的重要基础。由于课程具有概念多且抽象、知识点多且相互交叉、公式多且应用条件复杂的特点，教师要把这门课讲得精彩很不容易。因此，如何有效的提高“工程热力学”的教学质量、解决学生难学、教师难讲的问题，是值得长期研究的课题。

针对我校热能与动力工程专业课程体系的教学改革，并结合自己的教学实践，通过以上的尝试，有重点、有目的的讲解，取得了一定的效果，希望能对提高本课程的教学质量有所贡献。

参考文献

[1] 沈维道,童钧耕.工程热力学[M].北京:高等教育出版社,2007.

[2] 曾丹苓,敖越等.工程热力学[M].北京:高等教育出版社,2002.

[3] 何雅玲.工程热力学精要分析及典型题精解[M].西安:西安交通大学出版社,2000.

篇（6）

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1672-5727（2012）06-0159-02

化工热力学作为化学工程的基础性学科，在研究化学工程以及解决化工生产实际问题中都起着非常重要的作用。同时，它也是化学工程与工艺专业本科生及研究生必修的重点专业课程之一。然而，由于课程中的概念抽象难懂，公式数量多且推导复杂，历届本科学生都感到难以理解和掌握。虽然尝试过各种改革，探索过新的教学方法，但收效甚微，学生掌握到的理论常常疲于应付考试，没有真正解决实际问题的能力，更不用说会作“工程”了。为了迎合“大工程教育”的背景，在2009年，我校开始尝试将CDIO的教育理念应用于化工热力学课程教学中，取得了一定的成效。

CDIO教育理念是近年来国际工程教育改革的最新成果，这种全新的教育模式将构思（Conceiving）、设计（Designing）、实现（Implementing）与运作（Operating）结合在一起，形成一个连贯而完整的流程。学生从参加产品研发到产品运行的生命周期当中，可以亲身体验到“以产品为导向”CDIO教学模式所带来的不同于传统教学模式的参与感。这种以学生为主体，实现了“做中学”的全新教育理念，对于提高学生能力，激发学习兴趣，促进化工热力学课程建设等各个方面都具有非常重要的意义。

化工热力学教学现状分析

教学内容与实际脱节随着近年来工业体系的不断进步和化工行业的快速发展，化工热力学作为一门体系较为完善的课程，其教学内容与实际的化工技术相比已显得比较滞后。这种滞后不但使教学与工程脱节，并且由于课程模式长期固定，在某种意义上限制了教师的思维方式，进而对学生的创新及发散思维也造成影响。同时，也造成了大学与社会之间的脱离。这也是为什么学生掌握了知识，却不能在毕业以后派上用场的原因。

忽略了学生作为主体的角色在从事化工热力学教学的十余年中，如何解决教与学之间存在的矛盾，也是一直困扰着笔者的一个问题。为何在经历了数次改革之后，我们的教学却并没有发生实质的改变？其原因在于忽略了“在教育过程中，学生才是主体”的这一事实。一直以来，无论运用何种创新式的教学方法，总是离不开以教师作为主体的讲授，总是去研究如何将知识更快速准确的灌输给作为客体的学生，如何将枯燥的理论讲授变得生动有趣，让学生在愉快的氛围中掌握知识，在一次一次的教学改革中，教师历练成了“优秀的演员”，而学生充其量也就是一个“文明的观众”并没有成为一名“优秀的演员”。在这种教育方式下，培养出来的学生，实际上是被剥夺了自主学习的机会，其思维模式也会变得僵化，重理论，轻实践。在具体问题的处理上往往拘泥于唯一的“正确方案”，按照教师或书本上所讲述的步骤给出解答，这就达到了我们所说的“掌握”的基本要求。学生并不会从一个实际的工程问题中，发现相关的热力学问题和定义热力学问题。比如，在讲授流体的 “PVT”关系时，我们会定义好两个变量（温度T，压力P）让学生去求体积（V），学生都可以很好的根据热力学方程解出体积，但如果让学生去求解某工艺流程中输送流体的管径时（生产能力即流体的质量流量已知），学生就常常束手无措。他们不会根据输送流体的工艺条件（即温度、压力）用学过的热力学知识来求出流体的摩尔体积，将其换算成流体的密度后，再根据流体的质量流量解出体积流量结合管路中的允许的流体流速去求管径。可是如果将这种求管径的问题放在化工原理的课程中，学生又可以很好的解决。因为，在化工原理的课程中，流体的密度常常都是作为已知量出现在例题中的，而在实际的工程设计和计算中，这些问题都是需要靠学生自己去发现、定义并解决的。学生这种今后最需要能力，在我们多年的教学中却被忽略了。

总之，无论是在教学内容上，还是在教学模式上，现有的化工热力学教学当中都存在着很多问题，已经逐渐无法满足社会对高等人才培养的需要。而CDIO的教学理念则为我们解决这一问题提供了一项新的可能性。通过将热力学课程与CDIO教学理念相结合，让学生在“做中学”的过程中更好地掌握知识，提高能力，通过一个个真实的工程案例，去研究问题、发现问题。这样，学生才能具有获取相关知识去解决问题的动力。在此过程中，重要的不是解决了一个具体的问题并由此掌握了相关的知识，而是在于学会如何发现问题、定义问题、分析问题并获取相应的知识解决问题，总结新知识，同时，加强与人沟通的能力以及团队合作的能力。那么，究竟如何进行化工热力学课程的改革呢？

基于CDIO理念下热力学教学改革方案

针对化工热力学教学上的种种问题，我们确定了以“产品为导向”的教学模式改革。就是让学生通过“产品工艺的工程设计”真正学到工程设计中的热力学知识。热力学是从工程中来，最终还要回到工程中去，为工程服务。因此，确定了以产品制造为目标，将学生感兴趣的产品“工业化”，学生扮演一个“工程师”主持一个“产品与过程”的工程设计工作。在工程项目的设计中，学生必然会碰到相关的热力学问题。如工艺条件下流体密度（流体的PVT关系）、换热器和功设备的负荷计算（流体的热力学性质：焓、熵与PVT的关系）、分离塔的计算（流体的相平衡）等等，在设计过程中，学生遇到问题时，教师加以适当的指导并结合课堂所讲授的热力学内容解决实际工程中的问题，最终完成一个工程设计报告。学生只凭上课听讲是不可能将项目设计好的。必须通过自己看书、查阅大量的文献与资料，与同组同学研究讨论，才可能将项目完成。在这个过程中，强化了化工热力学在工程中的应用，让学生真正体会到热力学不是虚无飘渺的理论，而是实实在在的技能。为此，我们制定的具体改革方案如下：

将学生按班级分组。原则上每班两大组，也可根据个人兴趣自成一组。选择一个学生感兴趣的化工产品，围绕如何实现该产品的工业化完成以下内容：（1）市场调研报告。包括：产品的国内外发展现状、市场前景、简单的经济分析及相关的工艺流程的了解（开课后第1～4周完成）。（2）对产品多套工艺流程方案进行可行性及经济分析，确定小组详细的工艺流程路线及详细的工艺条件，完成简单的工艺流程图（开课后第5～8周完成）。（3）根据学生选定的工艺过程，完成简单的工艺流程图，教师指定与工艺流程相关的热力学计算，通过计算体会热力学在工程中的应用（开课后第9～12周完成）。（4）将以上三部分合成一个完整的报告期末上交，报告成绩占期末总成绩的30%。每一小步的工作要求完成的功课都要按时上交，并按教师的批改意见修改完善自己的报告内容（开课后第13～16周完成）。（5）最后，选择优秀的项目报告作讲演（第17周完成）。

由于选题是学生根据自己的兴趣确定的工业产品，因此，项目类型与涉及的学科面应该是很复杂的。教师不可能事先知道结果，这就要求教师需要具有相对扎实的工程实际和理论的背景知识，指导学生在课题初期尽快进入课题角色，随着课题的进展，学生要自己获取更多的相关知识，并进行深入的研究，应用知识去解决问题。在此过程中，教师要做好“导演”，侧重对学生的方法和能力方面进行指导。学生在整个过程中一定会投入大量的时间和精力，因为是以小组为单位，所以，最后的项目一定是集中了整个团队的才智，一定会有所收获。

通过两年的实践，使用以上方法取得了较好的教学效果，在加强学生学习热力学课程积极性的同时，使学生在学习期间就能受到未来职场环境的熏陶，只有叫他们了解自己将来的用武之地，造就他们成为合格的化工专业人才，满足产业和社会的需要。

然而，在改革中还存在一些问题，如学生的合作还存在欠缺，各组同学中都有“坐车”的现象，如何对这部分不积极参与的学生进行评价，使所有学生都能积极动起来，将是我们未来改革中亟待解决的问题。

结语

化工热力学课程从2009年开始进行了CDIO工程教育培养模式的理论与实践探索，并取得初步成效，我们将不断努力探索，使这一教育模式趋于科学、有效。积极推进CDIO人才培养的培养方案改革和教学方法创新，开展适应于学生研究性学习的教学方法创新，在传统的案例式、启发式、交流式教学方法改革中推进体验式、研究式、讨论式教学方法，利用具体工程项目的实施，引导学生“做中学”，通过营造工程环境，实现师生间、学生间对话式学习和合作式学习，形成教学相长的生动学习局面。在教学过程中融入最新的化工工程技术成果和工艺方案，启迪学生的工程意识和利用科技成果的创业意识，开拓学生的创新思维和创业精神，构筑“创新创业”应用型人才培养的知识新体系和课程新体系。

参考文献：

[1]杨泽慧，邵丹凤，洪晓波.应用化工热力学教学改革与实践[J].宁波工程学院学报，（19）：2，75-78.

[2]王晋黄，李忠铭，林俊杰.化工热力学课程教学改革与实践[J].化工高等教育，2005，（4）：19-22.

[3]常贺英，马沛生.论化工热力学在化工类课程体系中的核心作用[J].化工高等教育，2005，（4）：28-30.

[4]蒋丽红，李沪萍.化工热力学教学改革研究与实践[J].化工高等教育，2005，（3）：33-36.

[5]冯新，陆小华，吉远辉.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）：42-46.

[6]查建中，何永汕.中国工程教育改革三大战略[M].北京：北京理工大学出版社，2009.

作者简介：

篇（7）

工程热力学是研究热能与机械能相互转换的一门课程，它是以热能利用为背景而发展起来的一门学科，随着科学技术的不断进步已经深入到冶金、环境、机械、交通运输、航空航天、电子信息、化学工程等领域。因此，学习能量在热力设备中的转换规律，对经济可持续发展和环境保护有重要意义。然而，由于本身的特点，工程热力学这门课程存在教师难教、学生难学的问题，如何提高工程热力学的教学质量，教师需要进行深入的思考。本文从工程热力学课程教学现状出发，探讨提高工程热力学教学质量的方法。

一、工程热力学的课程特点

在工程热力学的基本定律和定义中出现了很多概念，而且这些概念学生容易混淆。如热容的概念，有体积热容、质量热容、摩尔热容、比定压热容、比定容热容等。系统的分类有闭口系统、开口系统、稳定流动系统、简单可压缩系统等。压力有绝对压力、表压力、当地大气压等，这些概念之间既有联系又有区别，对概念的准确把握是继续学习的基础。

本课程公式多，每一个公式都是为了解决某一具体问题而推导出来的，所以有很大的针对性。换句话说，公式都有相应的使用条件，如果公式和使用条件不匹配，就会得到错误的结果。因此要求学生不仅要记公式，还要记相应的使用条件，这就增加了学习难度。即使是同一个公式，在不同情况下，也有着不同的表达形式。比如热力学第二定律，既克劳修斯积分不等式，又有熵方程，还有熵增原理。

二、工程热力学的教学现状

由于目前我们处于一个知识快速更新的时代，大学的教学计划和人才培养方案也随之不断变化，越来越多的新课程加入到教学内容当中，这就使得每门课程的学时不断减少，就以我校的过程控制与装备专业为例，工程热力学只有34学时，学时少与教学内容多且难产生了巨大的矛盾，这对教师和学生都是不小的挑战。

工程热力学是一门理论性很强的学科，需要运用物理和数学的知识解决工程上的问题，所以学好这门课需要较好的数学和物理基础。而目前由于高校扩招，二本院校的学生都是经一本院校筛选后的生源，学生基础较差，物理和数学的基本功都不扎实，学生学起来很吃力，很容易导致学生产生厌学情绪，这给课程教学带来一定困难。

工程热力学不仅理论性强，而且和实践联系紧密，课程内容本身就是从实践中总结出来并去指导实践的，但是由于目前学时限制和学校条件限制，学校并没有开设工程实践课，理论与实际脱节，不利于学生对知识的理解与消化，难以与实际相结合。

三、教学方法的改进

1.多媒体与板书相结合，提高教学效果。多媒体教学和传统的板书教学各有利弊，在教学中不能完全采用某一种教学方式，而应该将两者有机结合起来。多媒体教学的优点是可以展示工程上常用的一些设备及其内部构造以及工作过程，可以适当弥补实践环节的缺陷。学生不仅可以看到这些设备的外观，还可以看到设备的内部构造，以动画的方式演示设备的工作过程。这些内容用传统的板书是无法进行说明的，只能用多媒体的方式进行教学。因此，必须采用多媒体与板书相结合的教学方式，将重要的公式推导和概念以及每节课的重点难点，在黑板上表达清楚。

2.注重理论联系实际，激发学生学习兴趣。兴趣是最好的老师。要想让学生学好一门课程，首先要激发学生的学习兴趣。而工程热力学比较抽象，如果只讲理论而不联系实际，很容易让学生失去学习兴趣。如果在课堂上多举生产及生活中的实例，让学生能够用所学的知识解决实际问题，则会激发学生兴趣，吸引学生去探索未知的知识领域。工程热力学是一门从实践中总结出来的学科，和实践联系非常紧密。比如热力学第一、第二定律，就是人们长期实践的总结;讲述热能与机械能的相互转换时，可以举内燃机、汽轮机、火力发电、燃气轮机的例子，这些是与生产和生活密切相关的实例，很容易引起学生的好奇心，从而提高教学效果。

3.用图解决一些问题，使问题化繁为简。工程热力学经常用图的方式解决问题。工程热力学基本的图有两个，分别是p-v图和T-s图，p-v图为示功图，T-s图为示热图。在分析热力过程和热力循环时，图是很有力工具。如在分析热力过程时，将不同的热力基本过程画在图上，很直观地就可以分析出各个过程功与热之间的大小关系;在分析热力循环和制冷循环时，如果用公式分析影响循环效率的因素有哪些，以及提高循环效率的途径是什么，将进行大量的计算，而如果用图进行分析，就很直观，省略了大量的计算，所以在教学时要灌输给学生用图解决问题的思想。

篇（8）

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）24-0179-03

一、引言

学习化工热力学课程的目的是为了解决实际问题，物性数据的计算是本课程的重要内容，因为过程工程的研究、设计、操作与优化中都离不开物性数据。从容易测量的性质推算如U、H、S等难测量的性质；从温和条件的物性数据推算航天发射、深潜高压等苛刻条件下所需的物性数据；等等。这些都有重要的理论与实际意义。

由经典热力学原理能方便地建立起不同性质之间的联系（即普遍化关系式），为实现不同性质之间的推算提供依据。但要推算出具体系统的性质数据，还必须引入反映系统特征的模型，如状态方程等。

篇（9）

关键词：能分析 分析 能效率 效率 损失

0 引言

随着人们节能意识的不断提高，为了获取更大的经济效益，人们将热力学原理应用于工程实际各能量系统的分析中。能量系统的热力学分析是根据热力学原理对各种能量系统进行研究分析，以明确系统各部位的能量损失状况，求取各种性能指标，对所研究的系统进行客观评价。

1 热力学分析的方法、内容

热力学分析的方法主要包括两种：以能量平衡为基础的叫做能分析法，它是传统的分析方法，依据热力学第一定律，建立在能量“量”的守恒上，对热力系统进行分析。而以平衡为基础的叫做分析法，是近些年发展起来的一种方法，依据热力学第二定律，是对能量“质”的分析[1][2]。

1.1 能分析法

能分析法是以热力学第一定律为基础，应用热平衡原理，并以热效率为基本评价准则，分析、评价系统能量有效利用状况的方法。它依据能量系统建立热力学模型，进行能量平衡计算，得出系统的热效率和各项热损失，得到系统热损失的分布，从而找出系统中热损最大的薄弱环节和部位，为改进设备和系统的用能状况提供技术依据。

1.2 分析法

分析法是以热力学第二定律为基础的热力学分析法。它是依据能量中的平衡关系，列出平衡方程并求解，通过分析，揭示能量中的转换、传递、利用和损失的情况，确定出该系统或装置的利用效率。

分析法的主要内容有[3]：

①进行物流、热量衡算，确定输入、输出体系中各种物流量、热流量、功流量以及各物流的状态参数（如温度、压力、组成等）。

②流计算。

③由平衡方程确定过程的损失。

④确定效率。

参与用能系统的流，可以分为三类，即输入流、输出流和系统内流。

①输入流类：是指由外界的源，物流穿过系统边界而进系统的。

②输出流类：是指由系统通过边界向外输出的。

③系统内部类：是指系统的输入于输出之差的部分。

1.3 两种热力学分析法的比较

两种热力学分析方法都是通过输入输出，有效利用能和损失的平衡，求解系统的总损失，进而确定损失的分布。并通过计算出的效率有效利用率来评价系统的完善程度。但能分析法只是从不同质的能量在数量上的守恒来计算损失，因而只计算外部损失而忽视了内部损失，其评价指标也只是计算了被利用部分能的数量和输入能的数量而忽略了其质量的变化，即忽略了过程的不可逆性所带来的损失。而且能效率的分子分母常常是不同质的对比，不能准确地表征能量的利用程度，而效率和分析法正好能解决上述缺陷，所以分析法要比能分析法更科学、更深入也更全面，它能准确地揭示损失的原因、部位以及指出改进方向等。分析方法既可以进行系统分析，又可以进行优化综合，它可以很便捷地进行系统优化，与经济因素结合后还可作设备全寿期成本统计等[4]。

随着节能工作的一步步深入，分析方法在能源管理、热能动力、制冷技术、石油化工和冶金等许多领域得到了广泛的应用。目前，有些国家已经将方法用于热力系统的热经济分析当中，而我国火电机组热力系统的分析方法实际上都是基于热力学第一定律的分析方法，其存在的缺点是不能揭示内部不可逆性大小，不能反映能质的蜕变情况，不能体现不可逆性对经济性造成的影响。因此对热力系统进行研究分析，根据分析结果所提出的问题采取相应的措施提高热力系统的热经济性，具有十分重要的现实意义[5][6]。

2 锅炉系统的热力学分析

2.1 原始数据

某电厂锅炉，其出口蒸汽压力为p=13.72MPa，温度为330℃，给水温度tw=215℃，尾部排烟温度为135℃，过热蒸汽量为410t/h，空气预热器出口空气温度为226℃，炉膛过剩空气系数为1.1。理论空气量为4.907m3/kg，每小时燃煤量为58298kg，其燃煤的低位发热量QL=18636

kJ/kg，全水分ω=4.9%。环境温度为19℃，依据上述数据分别对此锅炉系统进行能分析和分析。

2.2 分析计算

设图中mf、ma、ms、mg和mw分别为燃料、空气、蒸汽、烟气和给水的质量流量；而ha、hs、hg分别表示相应物质的焓，QL为燃煤的低位发热量，QB是损失的热量；ef、ea、es、eg和ew表示相应各物质流的比，IQ为向环境散失热量而引起的损失。由题设得：mf=58298kg，ma=4.907×1.293×1.1×58298=406875kg，ms=410000kg，不考虑锅炉排污损失mw=ms=410000kg，由已知温度查表得：

ha=509.4kJ/kg sa=7.2245kJ/（kg・k） hs=3469.8kJ/kg，ss=3.5449kJ/（kg・k），hw=598.4kJ/kg，sw=2.4747kJ/（kg・k），ha=292.25kJ/kg，so=6.6732kJ/（kg・k）

图1 锅炉的能量平衡

图2 锅炉的平衡

按照图1所示的锅炉能量平衡关系，得出能量平衡方程：

mfQL+maha+mwhw=mshs+mghg+QB （1）

其中QB、mghg为损失的能量，而mshs-mwhw=ms（hs-hw）为有效利用的能量，则该锅炉的能效率为：

η=

=

=1.91（2）

按照图2所示的锅炉平衡关系，可以写出下面的平衡方程：

mfef+maea+mwew=mses+mgeg+IQ+IB（3）

式中IB表示整个锅炉内部过程总的损失。考虑到mw=ms，则锅炉内部过程总损失为：

IB=mfef+maea-ms（es-ew）-mgeg-IQ（4）

该锅炉的目的效率η应为：

η= （5）

由于es=（hs-h0）-T0（Ss-S0），ew=（hw-h0）-T0（Sw-S0）两式相减得：

es-ew=（hs-hw）-T0（Ss-Sw） （6）

用（5）对应除以（2）可得：

η=η （7）

将（6）式代入上式，则有：

η=η（1-T0） （8）

代入数据得：

ea=（ha-h0）-T0（sa-so）

=（509.4kj/kg-292.25kj/kg）-292.3（7.2245-6.6732）

=56.01

η=η（1-T0）

=0.91（1-）

=0.69

3 结论

从以上的计算结果可以看出，虽然是对同一台锅炉进行效率计算，但能效率和效率相差很大，能效率为91%而效率仅为69%，能效率的计算主要取决与锅炉排烟向外界散热的多少，主要考虑的是能量“数”的变化。但效率则不同，它不仅考虑了锅炉燃烧过程中的外部损失，而且考虑了燃烧、传热等锅炉内部各个过程所造成的不可逆损失。实际上，蒸汽锅炉的损失中最大的一项就是燃料燃烧和传热造成的损失，所以虽然从能效率即能量的数量上来看锅炉损失的不多，但这部分能量都是高品位的能量，价值都很高[7][8]。

由此可见，效率比能效率更能完善地反映锅炉的热经济性。所以，通过系统分析计算，找出损高的部位，采取相应措施进行改善。对目前我国火电机组热力系统分析具有十分重要的意义。

参考文献：

[1]郑体宽.热力发电厂.中国电力出版社，2001.

[2]郭民臣，魏楠.电厂热力系统矩阵热平衡方程式及其应用[J].动力工程，2002，22（2）：1733-1738.

[3]杜亚荣.600MW机组热力系统的热力学分析与优化.硕士学位论文，保定：华北电力大学动力系，2007.

[4]朱明善.能量系统的分析.清华大学出版社，1988.

[5]林万超.火电厂热系统节能理论.西安：西安交通大学出版社，1994.

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中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.01.059

近年来，我国参照有关《华盛顿协议》成员国的做法，开展了面向我国本科教育专业进行工程教育专业认证工作。“卓越工程师教育培养计划”旨在全面提高我国工程人才培养质量，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高素质各类型工程技术人才。我校的化学工艺专业于1998年获原化工部高等学校重点学科，同年获得硕士学位授予权。2004获湖北省教育厅“有突出成就创新学科”，2006年为湖北省第四批立项建设的拟增列二级学科博士学位点。化工热力学课程在化工类人才培养中起着承前启后的作用，是基础课和专业课之间不可缺少的“桥梁与纽带”。同时，化工热力学又是应用性很强的课程，它的内容是后续分离工程、化学反应工程等课程的重要基础，其核心任务在于培养学生分析问题和解决问题的能力，提高学生将热力学基本原理应用于化工技术领域能力的目的。为更好地推进“卓越工程师教育培养计划”，仅仅将书本中的知识讲解给学生是远远不够的。化工热力学课程教学改革需要在激发学生兴趣的基础上将理论知识和实际运用结合，公式概念和现代化设计软件结合，根据自己学校本身化工专业的特色和优势，开展相应的化工热力学教学工作。本课题将以我校化工与制药学院化学工程与工艺专业的本科生为研究对象，围绕我校化工专业认证与卓越工程师培养背景下化工热力学课程教学中贯彻工程实践能力培养的教学方法改革与实践，提出一些建议和思考。

1 加强师资队伍建设，提升整体素质

事业要发展，关键在人才，基础在教育。基础教学工作需要强大的师资力量作为后盾，只有完善的教学系统，才能定制出一套帮助学生学习的好方法。化工热力学是化学工程的基础学科，具有很强的理论性和应用性，书中有大量的公式和定律，不乏较多的难点，这些对教师如何很好地提升教学效果，让学生听得懂，用得到，有很大的挑战。目前，学院一些教师对书本上的理论知识熟悉，但工程经验以及理论教学和实际运用之间的相互转换相对薄弱，这让学生在学习的过程中或因理论知识过于枯燥而影响学习积极性，这不仅阻碍了教学效果，也不利于适应经济社会发展需要的高质量人才的培养。针对这些问题，学校应该采取措施，建设一支以“卓越计划”为根本的高水平的师资队伍。（1）注重优秀教师的引进，优先聘请既有化工生产实践经历，又懂得化工热力学基础教学的优秀老师；（2）学院要加大校企合作力度，让老师有更多的机会深入实践，在实践中切实感受理论与实际生产之间的差别和联系，在以后的教学工作中能更好、更全面地将化工热力学中的理论知识与工程实践结合起来。（3）教师之间定期开展教学工作会议，反馈近期教学中遇到的问题，对那些教学过程中学生普遍存在的疑问和教学难点要集中讨论，给出解决方案，动态教学提升教学质量。（4）学校应与其他院校建立学科教学网络，共享教学成果与心得，从中汲取好的教学方法和新的教学思维，提升学科的教学质量。

2 优化课本内容，重视化工热力学课程学习的应用性

“理论与实际结合，原理与应用并重”应该是化工热力学教学内容的优先考虑条件。化工专业认证和卓越工程师培养背景下化工热力学课程的教学应该旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，课程的教学既要有专业性，又要有社会实用性。对于化工热力学书本内容上的教学提出以下几点建议。（1）根据专业认证与卓越工程师培养的要求，根据学校教学计划的调整，课时的缩减，重构符合工程认证与卓越工程师培养计划的化工热力学课程教学内容体系；（2）根据化工热力学基本概念多、公式多、推导多，难点多的特点，重视化工热力学学习内容的联系性，例如从流体的P-V-T关系及热力学性质出发，到流体的相平衡和化学反应平衡，最后与传质、分离，反应工程相联系，将基础内容联系起来，对于复杂问题的解决很有帮助；（3）提出“从生活中来到生产中去”教改思路，启发学生在日常生活中用热力学的原理去分析问题。比如冰箱的工作原理与空调是否相同？打开冰箱门能起到降温的效果吗？通过这些生活例子引入讲解制冷循环与热泵循环的原理，可以使学生的理解和掌握这类循环的应用；（4）收集化工生产中化工热力学的应用实例，在教学中注意与工程实践相结合，以生动的例子来讲解热力学原理的应用。如“液化气成分的选择”、“以压缩天然气为燃料的出租车的里程问题”以及“低温热管降服青藏铁路冻土‘多动症’”、“化工热力学与遏制全球变暖的关系”等科学前沿成果等这些与教材和生活紧密结合的化工生产实例都可以运用到化工热力学的教学中。

3 加强现代化软件的应用

当前，计算机技术已经广泛应用到化工科研，设计和生产等各个领域，大部分工程设计和实验研究都需要借助强大的化工软件。热力学性质计算和化工过程模拟分析都可以借助化工软件来实现。在化工热力学课程教学的过程中，应该加强现代化软件的应用，将专业知识和计算机软件应用相结合，让学生能运用已学的现代化化工软件来解决课本和生活中的实际问题，模拟和分析简单的化工过程。对于流体P-V-T的教学时，可以引入Math-ematica软件求解立方型状态方程的根，也可以采用Newton-Raphson迭代法数值求解。讲解相平衡时，将工程上常用的Aspen Plus软件引入到气液相平衡计算中，模拟精馏分离甲醇-水混合物的过程。对于数据计算类，包括实验数据处理、物料衡算、能量衡算、精馏塔设计计算和经济评价等，可以运用Matlab，Visual Basic等常用软件。现代化工软件的学习不仅可以培养学生的学习兴趣提升综合实力，也为后续的化工分离工程等学科的学习打下基础，增强了工程意识，适应了化工专业认证与卓越工程师培养的要求。

4 将教学与本校专业特色建设相结合

学校专业特色建设是提高办学质量的关键所在。近十多年来，高校超常发展带来一个负面化问题是同质化严重，学校特色淡化。我校的特色学科化学工程与技术为地区经济提供了巨大的帮助，是中南地区唯一培养化工矿山相关专业人才的本科院校，在磷资源开发利用方面，学术水平居于全国领先地位。湖北省磷化工中心就设在学校。除了在磷资源开发方面，石油炼制，精细化工等都是学校的特色专业。学校在化工方面有自己的特色和发展，化工热力学也是大化工方向的基础课程，可以将本课程的学习与学校化工特色专业相结合，这样既有先进的思想做指导又可以为我校特色专业的发展培育人才，为国家走新型工业化发展道路，建设创新型国家和人才强国战略服务，符合卓业工程师教育培养计划的初衷。学校的超临界流体萃取新技术可以运用化工热力学中的气液平衡和气固平衡来解释，书本上所介绍的直接式热泵精馏、间接式热泵精馏、闪蒸再沸式热泵精馏、蒸汽喷气式热泵精馏和吸收式热泵精馏过程，如果是仅仅依赖教师课堂上的讲授，学生只能简单地了解这些技术，讲到这些技术时可以将学生带到学校的精细化工中试车间，让学生直观地感受这些工程技术，然后辅助热力学上的知识讲解，可以让学生更好地掌握这些知识。利用学校化工特色专业现有的资源，开展更多这样生产实践活动，对化工热力学的教学工作有很大帮助。

5 结语

针对化工热力学课程的教学，国内许多高等学校都进行了一些富有意义的探索，如开展化工热力学精品课程建设、双语教学研究等方面的尝试。但迄今为止，基于化学工艺专业认证背景，结合卓越工程师培养的化工热力学课程工程实践教学的探讨，还亟需更多研究。大化工依然是有前景的有生命力的工程技术和制造行业，化工热力学课程的教学需要更为科学、深度的改革。始终本着以培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务，对促进高等教育面向社会需求培养人才，全面提高工程教育人才培养质量为目的，深化对化工热力学课程教学的改革。

*通讯作者：金士威

武汉工程大学教学研究项目（X2013010）资助

参考文献

[1] 张春桃，王海蓉.基于“卓越工程师”培养目标的化工原理精品课程改革探索与实践[J].化工高等教育，2012（6）：15-17.

[2] 杨文玲，于奕峰.基于卓越工程师培养的化工热力学教学改革探讨[J].化工高等教育，2012（4）：26-30.

[3] 刘英杰，杨基和，徐淑玲.基于卓越工程师的化工工程设计课程改革及实践[J].化工高等教育，2014（2）：52-55.

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化工热力学作为化学工程专业的专业基础课和必修主干课，是一门理论性和应用性较强的课程，它既要解决化学问题，又要解决工程实践问题[1]。通过化工热力学课程的学习，学生能够掌握化工热力学的基本概念和理论，利用化工热力学的原理和模型进行化工过程能量、相平衡及化学反应平衡分析和研究，利用化工热力学的方法对化工中物系的热力学性质和其它化工物性进行关联及推算，解决化工生产和设计中的有关实际问题[2-3]。本课程的基本概念和公式多，理论抽象，计算与公式推导较难，学生系统掌握该课程的内容比较困难， 本文从教材建设和教学实施方法上进行探讨，使学生更好地掌握其基本原理和实际应用，培养高素质的化学工程与工艺专业人才。

1 根据化学工程与工艺专业培养方案要求，精选教学内容，使之具有合理性、实用性，达到理论与实践相结合

化工热力学的主要任务是使学生熟悉热力学基本定律在化学工程中的应用，掌握根据热力学原理求取化工基础数据和化工过程中热量与功的计算方法，培养学生应用热力学基本原理分析解决化工领域中有关问题的初步能力。因此，在制定教学大纲和选择教学内容时， 将热力学知识体系分成两部分：一是流体的P-V-T性质及计算、流体热力学性质及应用；二是溶液理论、相平衡及应用。对于第一部分，主要介绍气体和液体的P-V-T性质及计算、流体的热力学性质计算。要求熟练掌握常用的流体状态方程及应用计算，学会计算的思路、步骤和方法；掌握利用状态方程和热容数据计算流体的热力学性质的方法，绘制热力学图表。第二部分介绍溶液活度系数模型方程以及相平衡理论及其在化工分离中的应用。要求能根据超额吉布氏自由能与活度系数的关系，结合模型方程计算混合溶液的活度系数；掌握相平衡理论在不同条件下的方程表达式及其应用，尤其是超临界流体在分离中的应用。采用循序渐进、先易后难的方法逐步讲解和学习，最后达到融会贯通。使教学内容既要具有合理性、实用性，又能够充分反映本学科领域的最新科技成果，并与化工生产发展需要相结合。

2 加强学科间的沟通与衔接，科学组织教学

化工热力学作为一门专业基础课程， 是在物理化学学习的基础上，进一步深化热力学基本概念和理论，将重点转移到解决工程实际问题上来的课程。因此化工热力学具有知识的过渡性和很强的理论性、应用性。化工热力学中涉及到的热力学基本定律，热力学函数如焓、熵、内能、自由焓、自由能，流体P-V-T关系的状态方程等知识，均是物理化学中所学习过的，需要在化工热力学中进一步深化与应用。

加强与高等数学学科的沟通，解决公式推导计算难的问题。化工热力学中涉及到很多计算，如流体的P-V-T关系计算、热力学性质的计算、化工过程能量分析计算、相平衡计算、化学反应平衡计算等，对高等数学知识的运用要求多且较高。应加强与相关的专业基础课程及专业课程的横向联系，做到理论联系实际。在教学过程中引导学生放开思路，加强理论知识与实践知识的联系，将热力学的有关理论与这些课程的实际应用联系起来，避免学生认为化工热力学理论太深、不好学的现象发生。

3 引导学生对热力学性质计算的编程求解；采用双语教学，加强综合知识的能力培养

化工热力学的计算常涉及较多的公式及参数，计算量大且较复杂，通常需要进行试差、迭代来处理，因而电算在化工热力学计算中起着不可替代的作用。在讲授热力学性质时，引入陈新志教材中的偏离函数的内容。焓、熵、吉布氏自由能的偏离函数均可以通过状态方程推导出复杂的表达式，编写程序，即可以得到结果。相平衡中的计算更为复杂，编程计算大有裨益。实践发现，编程计算虽然对部分学生有一定难度，但多数学生却表现出很大的积极性，随着上机题的完成，计算机应用能力也得到提高。

此外，在教学中注意向学生介绍一些英文专业术语以及科技英语的表达方法，为学生查阅相关文献打下一定基础，并推荐原版教材（Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics，J.M. Smith）部分章节给学生阅读，双语讲解，进一步培养学生的英文阅读和听说能力。

4 强化实践环节的训练，注重学生实践能力及科研能力的培养

在实践教学中，注重培养学生的动手能力，将难懂的知识与实际过程进行关联，运用所学基本理论解决实际问题的能力，将抽象的热力学概念和理论具体化，与生产实际联系起来，以消除学生对热力学的畏惧情绪，培养实际应用能力。比如我们延伸了实验内容，在二元汽液平衡数据测定和无限稀释溶液活度系数的测定实验中，除测定必要的实验数据外，还要求学生根据实验计算回归出Wilson和van Laar模型方程参数，再比较两种模型与实测值的偏差大小，并分析原因，从而达到了理论与实践的结合。另外，还组织感兴趣的同学进行创新性实验研究。随着生命科学和分子热力学的发展，生化模型分子（例如含N，N-二甲基甲酰胺DMF和醇的混合物）由于其在生化过程模拟中的重要意义，正引起人们越来越多的注意。为了更深入地了解这些体系的热力学性质及分子间的作用力，组织学生采用Rose平衡釜测定常压下二元体系（正丙醇—DMF，正丙醇－异丙醇，异丙醇—DMF）的常压气液相平衡数据来关联三元体系（DMF +正丙醇+异丙醇）的性质，并通过热力学同一性检验数据的可靠性。学生从查阅资料，设计实验方案，确定原料、试剂及分析方法，到实验操作，数据处理，并进行整理写出研究报告。这一过程对学生是一次全面的综合训练，加强了理论与实践的结合。对实验中遇到的问题老师及时解决，锻炼学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力，强化专业操作技能，同时也加深对溶液理论知识的理解，培养学生的科研创新意识。

5 适度引入多媒体教学，提高课堂教学效果

热力学抽象、难懂，多媒体辅助教学具有形象、生动、直观的特点，便于加深学生对问题的理解；同时大大增加了课堂信息量，提高了教学效率，还可免除教师上课时写板书的劳累，因此多媒体辅助教学还是很有必要的。如在讲解化工热力学中混合物汽液相平衡计算，状态方程法计算组成、温度和压力时，往往非常复杂而且容易出错，迭代步骤繁多，计算费时费力。如果采用多媒体技术，可以形象生动地展示计算框图，在程序中采用循环语句，只需要输入初始的条件就可以很快得到结果。

但使用多媒体辅助手段也有缺点，主要是变换的画面，虽能形象直观地阐述丰富生动的信息，但用幻灯片显示热力学中公式推导显得相当机械、呆板，与看书相差无几，无法体现教师的灵活思路，更无法调动学生的积极性，同时也会影响师生之间的情感交流，结果是学生反映来不及记笔记，听课时就像看电影，教学效果差，对所学内容印象不深，甚至形成了课下学生借教师课件拷贝的局面。因此，多媒体教学只是教学的辅助手段，不能成为教学的主体形式，多媒体教学优势并不是在任何课中都能体现出来的。热力学教学应采用多媒体与传统板书相结合方式的教学手段，板书与多媒体的优势才能相得益彰，提高学生学习兴趣，拓宽学生思维空间，更好理解化工热力学内容。

6 改革考核方式，注重学生灵活应用知识的能力

考试是教学过程和教学成果的检验，它往往成为教学过程的指挥棒，因此考试内容及方法的改革是教学改革的重要组成部分，也是教学改革的重点和难点。根据热力学课程的教学实践，要求学生全面阅读书籍，在归纳整理的基础上，使知识系统化，找出学习中存在的问题，再集中解答。由于化工热力学的理论性强，大量模型方程难以记忆，闭卷考试要花费较多的时间和精力去记忆公式，难免疏虞理解和应用，或本末倒置，顾此失彼。因此采用了开卷考试，考试的目的在于使学生对教材体系有个全面的理解，突出重点和实用性，善于灵活应用。而且整个试卷均采用英语出题，这就加大了热力学题的难度，有些学生对英文句子不理解或不懂得专业词汇，导致答题南辕北辙。部分学生怀着侥幸心理，想依赖考场上翻书籍蒙混过关，但因课程知识的复杂性，突击过关是不现实的。因此开卷考试，扩大了学生的阅读量，注重学生融会贯通的能力。

参考文献