工程热力学论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇工程热力学论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

二、改进课堂教学PPT，增加工程实例

工程热力学作为一门专业基础课，与工程实际密切相关。在教学过程中，需要有很多的工程问题作为背景。以教科书为单一内容的PPT演示，并不能满足课堂学生学习的需要。为了提高学生学习热力学的兴趣及深入掌握热力学知识，迫切需要在传统课件中加入工程实例，利用多媒体技术全面展示热力学的工程应用，使学生在工程案例的演示中发现并体会工程热力学的重要性及美感。通过工程案例的学习，使课堂教学内容图文并茂，声像结合，使学生在多方位、立体化地形成认知并达到对热力学知识的理解、分析、记忆、掌握和应用。对于热力学工程案例，我们选取了真空做功、制冷循环，内燃机等工程机械作为实例，进行详细分析和讲授。工程案例的引入，将实际生活中与热力学相关的问题引入到教学中，用所学知识来解释工程问题，在讲解中让学生明白热力学知识可以解决本专业涉及的实际专业问题，从而实现“从理论中来，到实践中去”，实现对创新型人才的培养。

三、将工程热力学的学习融入大学生创新项目中

在创新型人才培养中，需要提升学生运用基础理论进行学术研究的能力和具有工程应用背景的有关开发、设计的能力。大学生创新项目的实施，有利于促进高校培养具有创新意识和能力的新型人才，促进高校探索并建立以科研活动为中心的教学模式，倡导以学生为主体的本科人才培养和研究性学习教学改革，充分调动学生主动学习的积极性、创新思维和创新意识，同时在项目实施中使学生逐渐掌握思考问题、解决问题的能力。结合大学生创新项目，结合建筑环境与能源应用工程的专业特点，在指导学生大创项目时，将热力学第一定律、热力学第二定律和卡诺定律应用其中，使学生明白能源利用的守恒性，以及如何提高热力循环的效率，减少不可逆损失，这些都成为学生应用所学知识来解决实际问题的一种锻炼。学生在科研项目中，深化了对热力学知识的认识，同时提高了自己思考问题、解决问题的能力。同时，鼓励学生积极参加各类挑战杯、建筑节能比赛、机械创新设计大赛等，通过这些竞赛活动进一步提升自己的创新能力。

四、改进课后作业完成形式，增加分析报告

工程热力学课程是一门实践性很强的课程，其中很多理论已用于工业过程。因此，在课后作业中，需要对传统布置练习题来检验教学成果的方式进行改进，增加一些实际工业循环的实例，让学生通过分析其所应用的原理，提交分析报告，并指出该工业过程效率提高的方式和途径，以这样的方式来激发学生学习的兴趣，提高学生理论联系实际的能力。同时，精选一些课后习题，通过详解的方式，激发学生的创新意识和解决问题的能力，进一步促进创新型人才的培养。创新是实现社会持续不断向前发展的原动力，也是培养和造就一大批素质过硬、勇于创新的新世纪人才，保证国家高速发展的有力保障。创新能力的培养来自于理论和课堂，更在于理论和课堂之外的亲身体会和具体的实践操作。

本文从工程热力学教学与工程实例结合，与科研活动结合，改进课堂教学组织模式和课后作业完成形式等方面，探讨了以培养创新型人才为目标下的工程热力学教学改革与实践，希望能够进一步提高工程热力学的教学质量和效果。

作者:高蓬辉 张东海 王义江 黄 炜 单位:中国矿业大学力学与建筑工程学院建筑环境与能源应用工程系

参考文献：

[1]岳丹婷,吕欣荣,李青.深化热工教学改革加强学生创新能力培养[J].2002,(4):86-88.

篇2

作者简介：耿凡（1982-），女，江苏徐州人，中国矿业大学电力工程学院，讲师；王迎超（1982-），男，山东滨州人，中国矿业大学力学与建筑工程学院，讲师。（江苏 徐州 221116）

基金项目：本文系2012年中国矿业大学青年教师教学改革资助计划项目（项目编号：2001263）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）05-0076-02

工程热力学相关的热工技术和节能环保问题日益凸显，因此，“工程热力学”教学改革需要深入。那么，如何调动学生的学习兴趣，使其更清晰地理解并掌握抽象概念，把工程实际问题更形象地展示给学生并让学生应用所学知识去分析、解决实际问题，这对高校传统的教学方法和手段提出了挑战。因此，开展研讨式授课的教学模式改革被提上日程。[1，2]

一、研讨式教学改革的指导思想、原则及作用

1.指导思想

根据“工程热力学”课程的内容及特点，研讨式教学的指导思想是：以解决问题为中心，通过教师创设问题情境，学生按照课程要求在教师的教学指引下，对具体的热工理论及实际问题进行思考和研究，借助丰富的网络资源、必要的实验及模拟手段，探究其知识的发生过程、提出解决问题的方法。

2.实施原则

研讨式教学体现的主要教学原则是学生主体性原则、启发性原则、循序渐进原则及和谐性原则。

（1）学生主体性原则。学生在研讨式教学模式中成为学习行为的主人，始终处于稳定的自主地位，在教师的帮助下积极思考，多动手、多分析、多总结，积极发掘自己的创造潜力，有意识地占据课程学习的主体地位。

（2）启发性原则。教师在研讨式教学模式下以启发为主，设置贴近学生生活、富有吸引力的情境，提出有思考价值的问题，这要求教师有全面、深刻、独到的见解，了解学生原有知识基础和能力水平，并且有熟练利用现代化手段教学的能力。[3]如“门窗紧闭房间可否用电冰箱降温”，据笔者亲身授课经历，这一问题很能吸引学生的注意力，而且贴近生活。学生能够积极思考并能在教师的引导下用热力学第一定律进行分析得出结论。

（3）循序渐进原则。教师设计的问题要由易到难、由简到繁循序渐进地进行，便于让学生顺利进入状态，从而逐渐调动其积极性并提高其研讨的兴趣；另外，由于学生个体的差异，对设置问题的接受能力也有所不同，因此，教师也要针对学生个体的具体情况，对一个问题设置多个角度、多个层次、多个梯度便于学生理解，让学生由少到多、由个体到班级逐步理解问题。

（4）和谐性原则。研讨式教学过程中，教师通过设计的问题给学生指出方向，并适时启发学生思考，而学生在所设置的问题情境中要靠自己来解决问题，这种导与演的情境创设了师生之间、学生之间相互影响、共同进步的环境，呈现出平等和谐的教学氛围。

3.作用

研讨式教学包括对问题的认识、分析和解决各方面，主要或完全由学生自己来做，能够调动学生积极性，开阔其视野，有助于学生综合能力的提高。具体作用可分为以下几点：研讨式教学体现了以学为本的科学发展观，充分激发了学生的主体性；能够解决“工程热力学”理论与实践脱节的难题，能有效提高学生的实践能力；能够依托“工程热力学”课程设计，鼓励学生独立思考，着重培养其科研能力和创新精神。

二、研讨式教学改革可行性分析

从课程本身的性质和特点来看，研讨式教学方法和手段的改革是可行的。通过教学过程发现：学生能够通过课程教学了解和掌握了“工程热力学”的相关知识，但由于课堂及实验条件的限制，学生对于抽象概念认识模糊、对主要热工问题的认识不深，思路不清晰，解决问题能力十分有限，不少学生对此课程失去了学习兴趣。尽管引起该问题的原因很多，但教学方法和手段的局限是其重要原因。因此，教学方法和手段的改革十分重要。

“工程热力学”的研讨式教学打破讲授为主的模式，预期在教学过程中结合实际问题、以互动为主的方式使学生通过认识过程去掌握知识结构，从而掌握“工程热力学”的基本概念、理论和计算，并让其具有对各种“工程热力学”问题进行初步定性定量评价的能力和分析解决热工技术问题的能力。另外，在“工程热力学”研讨式教学初见成效后，可将其逐步推广到“工程流体力学”、“传热学”等课程中去。

三、研讨式教学改革具体内容

开展“工程热力学”研讨式教学的具体做法很多，本文拟采从以下几个方面进行分析：

1.常规教学为基础

教师应对当前典型热力学教材进行详细阅读，科学编辑，根据学科发展对课程内容进行部分更新和调整，优化课程内容。在已有的较扎实的“工程热力学”课程教案的基础上，制作与授课专业相符的具有较高专业水平的多媒体教学课件，采用图、文以及动画等形式为课程教学提供多样化、多视角、立体化的教学信息空间。[4]

2.实例研讨作穿插

教师在课堂讲述中适时引入工程和生活中常见的实例，如在讲“湿空气”时，让学生思考简单问题：“为何什么阴雨天晒衣服不易干，而晴天则容易干？”由此展开研讨式教学，通过教师对实例启发性的分析，把枯燥的理论变成具体的实际问题，开展课堂讨论，激发学生学习的兴趣。与此同时，教师启发学生独立思考，让学生以解决问题为目的，完成查资料、讨论、分析、提出整改措施、总结经验教训的一体化学习过程。

3.热点问题当点缀

教师结合当前的热工领域的热点问题，如提高热机效率、节能降耗、低碳环保以及日本核电事故等问题，开展课堂讨论调动学生积极性，在条件允许的情况下给学生课后试验的机会，让他们在动手过程中更深入地理解问题，或者借助模拟实验手段，鼓励学生多途径分析解决问题。最后总结、分析并撰写小论文。

4.课程本身问题

另外，在学生逐渐学会分析、解决、总结问题的同时，教师也要引导学生学会分析总结本门课程的学习，把课程本身作为一个问题去对待，学生要逐渐学会自己分析总结重点、难点和规律等，从宏观、微观两个角度认识课程。学生在学习过程中发现的疑点问题，在及时反映给教师的同时，要能够独立思考，并通过查资料、分析总结进而消除疑点问题。

通过研讨式教学，学生养成良好的思考习惯，从被动学习变为主动的学习，从而多角度地体会学习的过程。

四、实施方案

1.实时改进教学内容

教师要搜集“工程热力学”方面的教材、课件及教学改革论文，学习前人的教改思路和方法，深入分析兄弟院校的“工程热力学”课程建设经验及精品课程，取长补短。在大体保持传统内容及学时基础上，对教学体系和内容作进一步调整，适当增加与专业相关的内容，简化或删去部分比较陈旧的内容。

2.构建实例和热点问题资料集

教师搜集国内外“工程热力学”相关实例和典型热工问题，如针对性地引入日常生活常见的散热器管片、电冰箱和空调等生活中常见的电器循环、节能减排、低碳环保等热点问题，并运用“工程热力学”原理对具体热工过程、设备及工程热点问题进行深入剖析，形成与课程相配套的实例资料集。结合构建的实例集，增设课程实例研讨环节，激发学生的学习兴趣，提高学生自主学习和独立思考的能力。

3.重视交流

教师应根据“工程热力学”大纲，明确课程定位，在教学过程重视与学生交流，及时了解学生兴趣、理解与接受能力。根据教学过程中发现的难点及疑点问题，鼓励学生根据所学有针对地加强相应习题的训练以加深对这些问题的认识。

4.习题训练

教师针对每一章的重点难点，构建相应题型，通过课题提问形式进行课堂讲授，并针对性地布置习题让学生进行课后复习和课前预习，使其独立解决问题，让其在作业同时实现对重点难点的及时掌握和有效巩固。同时，在课后多布置一些和实际生活相关的或者没有唯一答案的题目，例如“试分别举例说明热力学第一定律和第二定律对生产活动或日常生活的指导作用”等，通过对这些题目的思考与分析，学生的综合思维能力得到了锻炼，也活跃了学习的气氛。[4]

五、总结

研讨式教学在“工程热力学”课程的应用，可以调动课堂授课的生动性，激发学生的学习兴趣，学生可以集思考、行动、分析、总结于一体，有利于学生认知能力的开发和对教学内容的理解，具体的实施细节还有待于在教学实践中进一步摸索和完善。研讨式教学不仅对“工程热力学”教学改革有积极作用，对其他课程的改革也有借鉴意义。

参考文献：

[1]龙文希.研讨式教学法的实践与体会[J].广西教育学院学，2002，

（5）：116-117.

[2]王默晗.“工程热力学”教学方式探讨[J].中国电力教育，2010，

篇3

Destruction of Resources

2011，500pp

Hardback

ISBN9780521884556

B. R. Bakshi等编

本书从独特的多学科的视角努力把严格的热力学基础知识在各个学科领域的应用展示出来，所有这些领域的探索都涉及了可持续发展问题。这些领域包括机械、化学工程、物理学、地理学、经济学、生态学和工业生态学。

编者相信：需要一本像本书那样能综合反映热力学基本原则在各个领域应用的专著，使人们能充分地了解热力学基本原则可以在定性判断“人类活动如何影响自然资源和环境”方面发挥重要的作用。所以本书的目的就是汇集各个领域的专家撰写的各自领域内热力学规则应用的最新成果，并将本书的最终目的演化为：不是在领域以外寻求解决本领域内的严格的科学和工程问题的方法，但是要吸取其他领域解决类似科学问题的经验和智慧，定义好所要解决的问题的核心、坚定“环境保护”的原则，在本领域解决方法的基础上适当融合其它学科的有效办法，为将来有可能被称之为“可持续性科学”的解决方法打下基础。

全书分为4部分，含19篇论文，第1部分基础，含第1-3章：1. 热力学：广义的有用能量和可用的最大功或放射本能（exergy）；2. 能量和放射本能（exergy）：研究资源利用需要的两个概念？3. 热力学给出的资源使用帐单。第2部分产品和过程，含第4-8章：4. 材料的分离和回收；5.转换技术发展的一种基于熵的度量；6. 在生产过程中所用资源的热力学分析；7. 超纯度和能源利用：半导体制造的个案研究；8. 能源和利用：现状、未来可能的发展路径和热力学的观点。第3部分生命周期的评估和度量，含第9-13章：9. 用热力学和统计学提高生命周期库存数据的质量；10. 可持续发展技术：来自热力学的度量；11. 生命周期评估中的熵的生产和资源消耗；12. 在工业和生态系统中的能量和物流；13.物流分析和投入产出分析的合成。第4部分经济系统、社会系统、产业系统与生态系统，含第14-19章：14.能源和生态系统投入产出分析的早期发展；15. 放射本能（exergy）经济学和放射本能（exergy）环境分析；16. 熵、经济学和政策；17. 人口的一体化和隔离：热力学家的一个观点；18. 在生态系统中的放射本能（exeergy）分析：背景和挑战；19. 热力学用于可持续发展科学发展的思考。附录：标准化学放射本能。

本书是由来自世界各个国家的24位专家撰写。可供相关领域的大学生、研究生、教师、工程师和研究人员阅读和参考。

吴永礼，

研究员

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中图分类号：G642 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.15.093

《工程热力学》是研究与热能工程有关的热能和其他形式能量（特别是机械能）相互转换规律以及提高能量转换效率的一门学科[1]，作为我校飞行器系统与工程专业的主干课程之一，为学好专业核心课程《导弹发动机原理》打下必备的理论基础。该专业最终目标是培养适应科技发展和军队建设需要、能胜任初级专业技术职务岗位工作的导弹发动机工程类干部，因此，与军内外同类课程相比，《工程热力学》具有明显的工程使用特色。

课程建设作为高校可持续发展的生命线，是最基本的教学建设，也是提高教学质量、抓好专业与学科建设的关键。工程热力学课程组以深化教育改革、切实提高教学质量[2，3]、突出专业应用特色、激发学生学习兴趣、培养高素质人才为目的，有计划、有步骤地从师资队伍、教学条件、教学内容及教学实施等方面进行了建设，效果明显。

1 加强师资队伍建设，提高教师业务水平

建立一支高水平和稳定的师资队伍是各项教学工作开展的基本保证。为满足教学要求，形成了一支年龄、职称、学历和学缘结构相对合理，人员相对稳定的高水平课程教学梯队[4]。从课程建设开始，教研室通过调研摸底，根据每个人的专业方向，选择表达能力和逻辑思维能力强的教师作为一线授课教师，组成包括1名正高、2名副高和2名讲师（4名博士、1名硕士）的教学梯队，年龄从28岁到45岁，毕业院校包括国防科技大学、第二炮兵工程学院和西北工业大学。

实行主讲教师负责制。为提高教学质量，主讲教师必须严过教案关、试讲关和课堂质量督导检查关，针对主讲教师的自身特点，根据专家教授的建议，听课检查落实教师业务素质和授课水平的提高情况。

加强交流学习，提高业务水平。选送部分教师到部队锻炼，了解部队实际需求，在授课过程中能够进行针对性教学；派送任课教师到具有相应精品课程的地方高校进行教学观摩和进修学习，以提高授课质量。

2 改善教学条件，保障教学顺利开展

2.1 精心选用教材

为了切合火箭发动机的专业特点和部队建设的实际需要，经过任课教师的精心挑选，选取了内容和难度适中、华自强编写的第四版《工程热力学》作为授课教材，该教材融合了化学热力学的基础内容，使教学内容体系更加完善合理。辅导教材则选择美国M.C.波特尔编著的《Engineering Thermodynamics》，学生反响良好，认为该书英文通俗易懂，既提供了一个阅读外文文献的实践锻炼平台，又能从中学习了解国外学者表述热工知识的思维方式。

2.2 制作多媒体课件

利用现代教学手段，提高教学效果。以二维FLASH动画技术制作了内容生动的《工程热力学》典型动力装置和典型热力过程的动画演示软件，包括35种不同理论模型的动画。利用多媒体教室播放不同理论模型的动画、结合教师理论讲解，学生可以较好理解实际工程中热能和机械能相互转换的抽象过程，增强学生的感性认识。

2.3 开发网络教学平台

充分利用校园网络优势实现教学资料的上网，开发网上答疑系统进行在线讨论，让网络教学作为辅助教学手段提高教学质量。制作渐缩喷管和状态参数测定的虚拟实验，学生可以在开放的网络平台上进行交互的虚拟实验。按照教学大纲开发课程练习题库，为学生提供一种通过习题强化加深对所学知识理解的手段。题库包括5种题型共1000余道试题，系统随机组题，学生可以进行在线测试。

2.4 搭建《工程热力学》实验平台

结合现有实验条件，编著适合我校实际的《工程热力学实验指导书》，通过与西安重点院校的交流协商，搭建了在西安交通大学开展《工程热力学》实验的教学平台，开展了喷管内气体流动的热力过程与性能参数测定实验，使学生深刻理解了喷管设计和环境压力对喷管流动影响中涉及的理论知识。

3 优化教学内容，体现专业特色

考虑到专业特色，将传统的热力学理论列为重点内容讲述的同时，把火箭发动机工作过程中涉及的化学热力学理论列为重点内容讲述。在内容安排上，结合二炮院校的专业特点和部队实际需求，增加火箭发动机的动力循环知识点和导弹测试时用到的湿空气相关内容。并且把湿空气的性质安排在理想气体混合物的性质之后，这样可以把湿空气当做理想气体混合物的一个特例加以介绍，使学生能够从抽象到具体、从一般到特殊，既能理解理想气体混合物和湿空气理论知识，又能在发动机相关操作中学以致用。

4 激发学生学习兴趣，强化创新能力

在本课程学习中，主要从两方面激发学生兴趣、促进创新能力发展。

一是善于设疑提问，促其思考。在绪论介绍中强调“热”与人类文明进步的联系，热能的利用渗透在社会的方方面面。怎样描述热能与其他形式能量的转换？怎样做到节能减排、提高能量转化效率？工程热力学基本理论、定律是如何体现在我们日常生活当中？通过上述启发式提问，极大地启迪学生的思维，激发他们学习工程热力学的兴趣。

二是注重学以致用，在创新中深化知识的理解和运用。在课程学习中，引导学生运用《工程热力学》基本理论去指导专业应用。拟定课题“温度、湿度对固体火箭发动机气密性检查的影响分析”，要求从理论上分析环境温度和气体湿度变化可能对阵地测试项目造成的影响。该课题紧密结合部队实际，学生兴趣大，研究热情高，成为历届学生本科毕业设计的选题热门。在研究过程中，大大加深学生对《工程热力学》知识的理解，在此基础上指导教师与学生共同撰写并发表了相关学术论文。既强化了学生的创新能力，又促进了教师科研学术水平的提高。

5 重视教学全过程，提高教学质量

课程组监管教学全过程，旨在全方位提高工程热力学教学质量。①教学准备：在教研室的指导和帮评下，主讲教师认真备课、撰写教案，进行课前实讲。②课堂教学：教学采用理论授课、讨论、观看工程及实验录像、动手实验等多种教学形式，灵活采用研讨式、启发式等多种教学方法，按基本概念、理论分析、工程应用的顺序进行。教研室组织听课帮评加强对教学过程的监控管理和全程评价。③课后总结：在课堂授课后及时将本次授课的经验得失进行总结。④课程考核：采取平时学习表现与期终考试相结合的考核方法。⑤问卷调查：对学生进行不记名问卷调查，对调查结果进行总结分析，对照反思，有针对性地改进，力求本课程的教学水平达到新高。

6 结束语

《工程热力学》经过近五年的建设，课堂教学质量和教师教学水平得到明显提高，在学校有很高的教学评价。工程热力学先后在学校第五批重点课程建设和第二炮兵首批优质课程建设中评为优秀。

针对我校没有工程热力学实验室的现状，在学校领导和课程组的共同努力下，“2110”三期建设规划在今年正式启动热工基础实验室的新建工作，热工基础实验室建成及投入使用必将为学生提供《工程热力学》实验平台，缩短抽象概念和具体工程应用之间的距离；为学生提供实践和自主创新的场所，使工程热力学的教学质量再上一个新的台阶。

参考文献：

[1]华自强，张忠进，高青等编.工程热力学（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]周丽萍，蔡康旭.关于《工程热力学》课程教学改革之浅见[J].时代教育（教育教学版），2009，（1）：191.

[3]李文杰，余晓平，彭宣伟.工程热力学课程教学现状与改革思考――以重庆科技学院工程热力学课程为例[J].重庆科技学院学报（社会科学版），2012，（13）：350.

[4]艾春安.《工程热力学与传热学》第二炮兵优质课程建设评审材料（内部资料）[Z].2011.

作者简介：李红霞（1979-），女，博士，讲师，主要从事工程热力学教学工作，研究方向为含能材料合成、性能分析和模拟计算，第二炮兵工程大学601室，陕西西安 710025

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2热经济学的原理与优势

目前存在的能量评价方法包括以热力学第一定律为基础的能量分析法。这种分析法虽然操作简单，且已经被广泛应用，但评价值侧重于“量”而没有评价“质”。另一种是以热力学第一定律和第二定律和火用平衡理论为框架的火用分析法。这种方法在对能量系统进行综合分析优化的时候，得出的结果往往无法顾及经济因素。目前最为科学全面的分析是法是本文研究的将热力学分析与经济因素综合分析的热经济学分析法也称火用经济学分析法。这种方法结合了工程经济学、系统工程、最优化技术以及决策理论等基本思想，兼顾能量使用的“量”与“质”，并将系统的火用流价格数据化，能够评估兼顾能量使用效率与经济价值的综合结果，这种分析法在复杂的工程分析、诊断、优化、改进中，都有重大作用，技术优势非常明显。热经济学的分析能够全面辅助系统的优化，它的基本原理是在进行系统优化时，确定考虑的变量及变量之间的关系，然后选择约束条件和决策变量，最后用数学手段描述出目标函数与约束方程，进行求解。求解答案能够对项目设计提供重要参考资料，包括对可行方案的选择、对改进措施的评价、对成本的真实计算以及单元系统的维护与更替。

3热经济学的应用

热经济学是分析现代工程系统中一切与能力相关的系统的热力学方法，一般来说，从原则上区分，可以分为两大类方法，一是在卡诺和克劳修斯研究框架中，利用系统能平衡概念分析的系统各项技术、经济指标的完善程度，通过把被研究系统与卡诺循环理想循环系统进行对比，从它们之间的接近的程度判定系统的完善程度。二是以吉布斯理论为框架，采取热力学势概念的分析方法，分析系统中能量转换过程，以热力学势为分析重点，进而分析各种形式之下功的数值。从这一原理出发，我们可以评估被分析系统任意一点上的物流与能流所做功的性能。这一点能够无视系统的机构复杂程度而直接对系统性能进行评估，所以，我们可以充分利用这一方法的特点，分析得到需要的全部信息。这种方法，首先在化学热力学领域被广泛应用，而其他领域一般仍沿用第一类方法。在我国热经济学分析法被引入到热力系统，我国学者首先主要通过概念模型来分析热力系统，并实际通过绘制结构图对实际操作进行了指导，热经济学理论并且被用于分析复杂的能量体系，模拟故障诊断，并用于计算成本。在系统的优化方面，热经济学被用于对系统进行分析，分析的内容包括燃料、产品流的成本，和最红产品的形成过程，在此过程中，通过计算编辑火用成本的变化能够建立能量损耗分析模型，实现了在线诊断系统性能的目标，随后热经济学概念引入到火电机组，建立了加热器故障诊断指标的通用数学模型，实现了加热器故障诊断的可能性。还有学者通过研究火用流的计价和费用分配问题，对把输入的火用流进行拆分,提出了基于能级相近最大化相供的火用流计价策略，并将此原理应用于热电联产热力系统之中。生态系统的求解问题通常会遇到非线性问题和Lyapounov含义的稳定问题，对这类问题进行求解，必须使用微分几何与张量代数、步骤较为繁琐，且这些方法难度较大。再忽略精度细微误差的前提之下，我们可以使用网络热力学方法去求解，网络热力学分析法是近年来发展并逐渐成熟的计算方法，虽然目前仍有待完善，但是前景光明。

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《工程热力学》是一门将经典热力学理论与工程实际应用相结合的应用基础学科[1]，在我校该课程是面向“过程装备与控制工程”（以下简称“过控”）、“油气储存工程”（以下简称“储运”）等专业学生开设的一门重要的基础理论课，为《过程流体机械》、《压缩机与泵》等后续专业核心课程奠定热力学基础，在专业人才培养方案中占有举足轻重的地位。可近年来，学生对该课程的学习热情、学习掌握情况均每况愈下，教学现状堪忧，影响到后续相关课程的开展，严重制约学生专业知识体系的形成。因此，笔者对不同专业的人才培养计划方案、不同专业学生学习情况等进行相关调查与分析，并科学合理地开展一系列教学探索与实践。

一、严把课程考核质量关

对本校过控专业和储运专业中《工程热力学》的课程性质、购买教材情况、学生学习情况等多方面进行对比（如表1所示），从表中可知，不同专业学生的到课率和认真听课率悬殊均很大，究其原因有以下三点。其一，学生未认识到选修课与必修课同等重要性，误认为选修课教材不由学校统一购买且选修课程不由学校统一安排考试说明学校不重视选修课程。其二，由于学校多媒体教室有限，因此需要使用多媒体教室的选修课程原则上只能安排在周末或晚上，与学生的休闲娱乐时间冲突。其三，在选修课堂上做与学习无关事情的学生不在少数，学习功利心强。

表1 不同专业课程情况

选修课程成绩评定重视课堂点名、课堂讨论、课堂回答问题、课堂小测试、课后作业、小论文等过程考核环节，授课教师严把选修课程考核质量关，不给人情分。另外，可以借鉴西安交通大学、北京石油大学、西安石油大学等高校的做法，在学时允许的前提下，将《工程热力学》改为必修课。

二、重视绪论课程建设

绪，丝端也，即是丝的头，比喻事情的开始。《现代汉语词典》中阐述为“学术论著的开头部分，一般说明全书的大旨和内容等”[2]。笔者认为，“千头万绪，在此概论”，故称“绪论”。可见，绪论课是对整体课程的总体概述和高度概括，起着提纲挈领、纲举目张的作用。然而，通过查阅历年的教学检查资料和教学反馈意见，笔者发现在往届教学环节中，课程绪论部分的教学安排和教学设计并未充分在“课程教学大纲”、“教学计划进度表”、教案及授课过程中体现出来，存在对绪论课轻描淡写甚至根本不讲授绪论课的现象。直接进入正题，让学生在第一课就面对抽象枯燥的知识，这让很多学生无所适从。绪论课被忽视，究其原因，有以下三点：第一，起教学主导作用的教师乃至高校教学管理部门在主观意识层面上没有认识到绪论课的重要性。第二，绪论课既是课程的重点，又是课程的难点，并不容易把握。据报道，在美国通常只有资深教授才有资格讲授绪论课。就绪论课对总体课程的统领作用及课程的广度和深度而言，一堂精彩的绪论课，是对授课教师教学艺术、科研水平及知识面等综合素质的全面考验，因此绪论课最能体现一个教师的教学水平，有的教师深知其利害关系，不敢贸然应战。第三，专业人才培养方案中课时被大量压缩，教师无暇顾及绪论部分，此乃客观原因。

在过控专业的选修课程开设中，允许学生以试听第一节课的方式决定是否选择此门课程，且要求教师合理设计板书。这一举措对教师而言，要求更高，压力与挑战更大，促使教师摒弃照本宣科和敷衍应付，努力扩大知识面，结合理论与实践，融入科研进课堂，学习教学艺术与授课技巧，等等。

作为课堂教学的第一课，绪论课既是课程的重点，更是课程的难点。《工程热力学》绪论部分主要讲授课程的研究对象、研究内容和研究方法等。研究对象是工程中能量转换的基本规律及能量转换与工质性质之间的关系，研究内容包括基本概念、基本定律、工质性质、热力过程及工程应用，研究方法涉及宏观和微观两方面。通过绪论课的学习，要求学生了解热力学发展概况及工程热力学发展现状与趋势，明确课程的学习目的、任务和主要内容，并掌握正确的学习方法。在绪论课中，教师要让学生明白以下五点：为什么要学习这门课？这门课有什么作用？要学些什么内容？各内容之间存在哪些千丝万缕的联系？怎样才能学好这门课？

要生动详尽地阐明上述五方面内容，绝不能局限于书本，必须在有大量信息支撑的前提下，串讲整本教材，举工程事例，列工程现象，提出与生产生活紧密相关的问题，吊足学生胃口，在后续课程中陆续分析并解决问题，要让学生在教师启发下积极主动思考、收获自己解决问题的喜悦与满足。在绪论课中，有必要阐明此课程与后续课程的联系，详细介绍哪些知识点会在后续课程中涉及，让学生重视并意识到课程学以致用的必要性。

三、全程注重学习力培养

对本科生而言，大学课堂并不是知识的简单灌输，而是思考能力、自学能力、分析解决问题能力的锻炼与培养。并非所有毕业生均会从事本专业工作，在工作中也并非所学知识会直接涉及，只要学生能运用大学期间积累的学习力，通过正确途径最终顺利解决问题，便是本科教学的成功之处。

学习力的培养并非一蹴而就，需要在不同教学环节中全方位、多角度地练习。《工程热力学》秉承这一授课理念，不将死记硬背的知识列为考核内容，亦不把简单的套公式计算作为重要考核环节，重点落足于分析与思考，课堂全程采用启发式提问教学方式，教师负责提问和引导，学生参与讨论并回答问题，课堂氛围轻松活跃。为避免抄袭作业现象的发生，应给每人布置不同题目，力求课外巩固环节的有效性。

参考文献：

[1]沈维道，等.工程热力学（第四版）[M].高等教育出版社，2007.

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一、关于素质教育的思考

1．素质教育是培养高素质创新人才、科教兴国和教育为人民服务的必由之路

(1)我国要全面建设小康社会，实现中华民族的伟大复兴，为人类和世界做出较大的贡献，必须走人才强国之路，必须把培养高素质创新人才摆在突出的优先的战略地位。

(2)高素质创新人才只有通过长期地科学地教育和培养才能造就，而大学正是培育这样人才的摇篮和基地。大学的本质是培养和造就知识宽厚、能力突出、品德高尚、素质全面的健全和谐的人而不是一般意义的专家。尤其是国家重点建设的“名牌”大学，要承担起为国家和社会培养一大批拔尖创新人才的历史重任，更应当将素质教育摆在首要的地位。

(3)党的十六大报告指出教育既要为“社会主义现代化服务”又要“为人民服务”。以人为本的科学发展观强调发展既要“实现经济和社会的全面进步”又要“实现人的全面发展”。面对知识剧增的信息时代，面对着学生走向社会后职业和岗位的多次选择，学生阶段充其量所吸取的只是知识海洋中的几滴水。那么，我们培养出来的学生只有靠在校期间打下的良好知识基础、锻炼出来的自学能力与创新能力和培养出来的全面素质，才能胜任选择，永立不败之地。要知道各行各业的竞争，争到最后，争的不是学历，也不完全是知识，而是能力和素质。学校最终给予学生的应该是能力和素质。

2．课堂教学是素质教育的主渠道，教师是素质教育的主力军

学校实施素质教育，必须依靠教师、政工人员和后勤人员三支队伍，必须在课堂教学、课外活动和社会实践三维空间中合力推进才能奏效。其中，课堂教学是素质教育的主渠道，而课堂教学的主导者――各科任课教师则是关系到素质教育优劣成败的主力军。由于教师的特殊身份、渊博的学识和学术成就，决定了教师对学生有一种其他人员无法比拟的信任感和影响力。教师为人师表、言传身教、教书育人的教学活动，往往起到事半功倍的效果。只有我们每位任课教师都深刻认识自身的责任、自觉地充分发挥自身优势和作用，素质教育才能在课堂教学中真正落实。

3．落实素质教育，课堂教学必须改革

(1)必须更新教育教学观念，树立新的教师观、学生观和教育观。摒弃只要科研水平高就是好教师，教学好是没水平的观念；树立教学科研相互促进，共同进取才是好教师的观念；摒弃教师只管教书而育人是政工人员的事的观念，树立教书育人是教师天职的观念；摒弃教书只是传授知识的观念，树立以知识传授为载体，知识、能力、素质并重的观念；摒弃只有学习好，才是好学生的观念，树立德、智、体全面发展才是好学生的观念。一名合格的教师要敬业爱生、耐住寂寞、勇于探索、坚持不懈，在素质教育的课堂上发挥聪明才智，在教书育人的舞台上建功立业。

(2)必须优化课程设置。要扩展视野，面向世界、面向未来，围绕培养高素质创新人才这个中心，不断完善培养方案，构建科学合理的课程体系，减少陈旧过时的课程，增加课程的基础性、综合性、人文性和时代性。

(3)必须更新教学内容。要在筛选保留传统经典基础性的知识的同时紧紧跟上科技发展的步伐，增加新知识。把反映科技进步的新成果、新理论、新方法及时引入到教学中来，让学生学到鲜活实用的新知识，掌握新本领，适应新需要。

(4)必须大力推进课堂教学方法的改革。改变充斥课堂教学中“填鸭式”、“满堂灌”、教师一人唱“独角戏”的现象。大力提倡“启发式”、“探究式”、“师生互动式”等教学方法。教师要改变只重现知识本身的讲授，忽视知识产生过程，忽视学生思维能力、创新能力培养，忽视学生良好品德熏陶的陈旧教学模式。着力激发学生学习兴趣和求知欲望，着力激发学生乐学爱学，刻苦自学的内在驱动力，着力培养学生的独立思考能力、批判性思维和良好品德。

(5)必须科学地运用先进教学技术手段。充分发挥优秀课程软件和多媒体技术形象直观和信息量大等优势，提高课堂教学的生动性、趣味性、现场感和效率。需要强调指出的是，多媒体等现代教学技术手段只是一种辅教学工具，要特别注意电子教案和课程软件的制作质量、适用对象和使用方式，防止泛用。

二、在“工程热力学”课堂教学中实施素质教育的实践

1．画好一张蓝图――精心设计课堂教学

“凡事预则立，不预则废”，要把素质教育真正融入课堂教学，我对“工程热力学”课堂教学进行了精心设计，做到了课程全局在胸，每堂课具体步骤有序实施。这种设计包括“课堂教学设计框图”和“工程热力学课堂教学设计教案”两部分。前者是课堂教学的总体思路和程序设计，后者是每一次课的具体实施方案。“课堂教学设计框图”包括：前次课内容回顾与作业讲评，本次课内容提出，本次课内容提要，核心知识点、重点、难点讲授，知识点、能力点训练(例题、提问、讨论)，课堂总结，布置作业，本章知识结构框图，下次课内容提示，填写教学评估卡以及大、小循环反馈等内容。

课堂教学设计遵循如下三个原则：

(1)紧紧围绕“工程热力学”课程的基本概念和基本定律这个中心，通过教师讲授与师生交流互动，让学生掌握本课程最基本、最重要、最有用的鲜活知识，首先给学生打下能力与素质的知识基础。课堂教学设计必须牢牢抓住知识传授这一主线，带动全局，使全面提高学生的素质的理想目标具备坚实的基础。我们强调素质教育同样必须重视知识传授，“不能在倒洗澡水的时候把孩子一起倒掉”。我们反对的是知识中心主义，反对把让学生“知道”作为教育的最高目标，不仅向学生传授知识，而是教会获得知识的方法，教会学生运用知识进行判断性、创造性的思考，促进其全面充分自由的发展。

(2)深入挖掘工程热力学科学理论的知识价值、能力训练价值和素质培养价值，力争做到知识、能力、素质三者并重与有机结合，相互渗透，共同施教，力争使学生获得真知、提高能力、升华人格。

(3)总体上要求整个课程达到传授知识、培养能力和提高素质三维教学目标。具体到每一次课还要实事求是，并不苛求面面俱到，知识与能力或知识与品德可能只侧重在二维目标，而不是都要达到三维目标。

2．施力于两个着力点――爱国、创新

一个人才应具有的素质一般包括；思想品德素质、科学文化素质、专业素质、身体素质和心理素质五个方面，其核心是爱国主义和创新精神两个方面。这也是课

堂素质教育应着力培养的两种最基本、最重要的素质。本人讲授的“工程热力学”是自然科学知识基础课，既不能讲成脱离知识传授的一般的创新理论课，更不能讲成说教式的思想品德教育课。要特别讲究方法，要特别注重效果。为此确定的原则是：潜移默化，润物无声，重在渗透，重在熏陶，适时适度，努力做到“好雨知时节，当春乃发生，随风潜入夜，润物细无声”。

(1)培养学生爱国主义精神的具体做法是：

在绪论课中，通过热能利用在整个能源利用中地位的阐述使学生认识研究热能利用和学习工程热力学的重要性，向学生进行爱课程、爱专业的教育；通过对我国能源利用现状的分析增强学生对我国能源的忧患意识和责任意识，激发学生为解决我国能源问题而努力学习的爱国热情。

在讲授热力循环等章节时，通过国内外热能动力设备循环热效率的对比，让学生了解我国用能效率低下、环境污染严重的现实，激励学生为改变落后现状，赶超世界先进水平，为国争光的雄心壮志。激发学生们为中华民族崛起而发愤读书的爱国情怀。

(2)培养学生创新精神的具体做法是：

紧密结合教学内容，注重对学生进行发散思维、逆向思维、批判性思维的培养。例如在讲如何提高循环热效率时，首先从数学上分析，提高热效率集中体现在状态坐标图上循环封闭线内的面积越大越好，则必须从这个面积出发向上下左右四周扩展开来才能达到。从基本蒸汽动力循环――朗肯循环开始向上可从提高初温、初压入手；向下可从降低背压，减少循环热损失起步；向左可引出抽汽回热循环；向右可引出再热循环。通过这样的讲解，学生不仅掌握了蒸汽动力循环的全貌及内在联系，而且也受到发散性思维的训练和培养。又如在讲范德瓦尔状态方程时，着重分析范德瓦尔如何从逆向思维出发，从原来的理想气体模型不考虑分子自身体积、不考虑分子间作用力到反其道而行之，考虑分子自身体积、考虑分子间作用力，从而建立起范德瓦尔实际气体状态方程，开创了实际气体状态方程研究的先河，使范德瓦尔摘取了诺贝尔奖的桂冠。这样的讲解，使学生受到了逆向性思维的启发和勇攀科学高峰的教育。

紧密结合热力学基本概念，基本定律，适当介绍热力学发展史和科学家的生平轶事，借此让学生们了解科学理论的创新方法以及渗透于其中的科学家的科学精神。并进而引伸我们从中应获得的创新方法的启示、科学精神的熏陶以及人生感悟。

紧密结合热力学中尚未解决的理论问题和实际问题，引导学生们来思考、研究和创新。我常常向同学们讲任何真理都是相对真理，同样，我讲授的热力学理论知识，也只不过是真理长河中的一段溪流，而不是热力学的终极真理。这好比一个完整长句子中间停顿的逗号而不是句子最后的句号。热力学理论尽管是一门比较古老、比较完善的学科，但是它也在不断发展进化之中。从纵向来说，从可逆过程热力学到不可逆过程热力学，从线性不可逆过程热力学到非线性不可逆过程热力学乃至到耗散结构理论；从横向来说，从理论热力学到工程热力学、化学热力学、生命热力学等等。基于这种认识，我讲课的时候，总是实事求是地讲到某种“逗号”的程度，而不总是讲到“句号”完结，力争讲到“问号”的程度，讲出问题来。我体会，一个会讲课的老师讲的课，不只是要让学生学得有趣、有用、还要有疑有思，这个思就是要培养学生思维能力，特别是批判性思维能力。

我经常给同学们列举热力学中尚未解决的难题：如微观可逆性与宏观不可逆性的矛盾问题、平衡状态的局限性问题、普适精确状态方程的研究问题，热动装置中能量利用率最有效提高的途径问题、传统能量利用方式与环境相容问题以及参数直接测量仪器研制问题，等等。我列出上述问题的目的在于让同学们认识到热力学本身的不完整，有很多难题等待我们去解决，让同学们破除对真理的神秘感，给学生留下足够的独立思考空间，诱导和触发学生的创造冲动，让学生们大胆去质疑、探究、想象、发明和创造，去攀登科学高峰。

3．抓住三个环节

(1)了解学生，因材施教。老师只有真正了解学生，才能因材施教，收到好的效果，我采用三个具体作法：

①通过《学生情况调查表》了解每一个学生的全面状况。解掌握学生的家庭背景，学习经历，接受能力，学习现状，专业思想，特长爱好与不足，人生志向与理想，便于老师有的放矢的组织教学活动，真正做到因材施教，帮助每个学生更好地成长成才。对于学习基础差、生活困难的学生，给予更多的关心和帮助。

②通过每次课后让学生填写《工程热力学课堂教学评估卡》，了解教与学的情况。为节省学生填卡时间，评估卡只调查三个方面情况：a．在今天课堂上，你学到的最重要的东西是什么(包括知识、能力、素质)?b．你心里仍旧存在的最大问题是什么?c．我今天的讲授中最模糊的是什么?通过评估卡我既可及时改进自己的教学工作，又能及时了解学生思想动态。三年来我收上来的教学评估卡有三千多张，对改进我的教学帮助很大。

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针对我院研究生课程教学中开设的基础课“高等热力学”、专业基础课“材料化学”“火灾动力学”和专业课“消防功能材料”，研究了“差别化”教学方式在不同属性课程中的应用。

一、基础课教学

基础课教学主要强调基本科学方法和基本研究思路。由于学科专业的特殊性，我院本科课程的专业课发展起步较晚，与传统优势学科相比存在逻辑推理不太严密，有知识断裂等方面的不足。

在安全技术及工程研究生专业开设了基础课“高等热力学”，该课程特点鲜明、资源丰富，逻辑严密，推理严谨，是树立科学方法和培养研究思路的优秀课程之一。在该课程设计中，教学目的是扎实基础理论，培养学习方法，启发学员积极思考，从习惯听到习惯提出问题和分析问题，注重培养学员严密的逻辑思维能力，并有意识地进行训练，纠正我院学员以往“想当然”的思想。

“高等热力学”教学中选取部分章节内容组织学生自己讲授，培养学生的表达能力。同时引导学员与消防工程等各相关学科进行关联，通过查资料、对比分析、撰写读书笔记、读书报告和论文等形式引导学员思考该课程在安全技术及工程学科体系中的作用，避免学员为了考试而学习。但教师不能置身事外，否则会造成个别学员简单地将教材内容读一遍而未能取得实际效果，要指导学员进行课程设计，查阅相关背景，对知识进行整理和组织，并清楚表达所授内容，其他学员参与讲评，从不同角度思考问题，集思广益，提高学习效果。

二、专业基础课教学

“材料化学”是为我院材料学研究生开设的专业基础课，本身具备比较完善的体系。该课程是专业方向的选修课，选课人数较少，此时研究生的研究方向基本确定，部分同学已进入课题的前期研究阶段。因此，要立足为专业服务开展教学活动，教学内容的选取要关注学生研究方向，同时将课程内容结合研究生取得的研究成果进行分析探讨，培养学生研究意识和运用专业基础知识的能力。

专业基础课“火灾动力学”在火灾科学理论体系中具有举足轻重的作用，面向全院消防各专业研究生开设。选用的教学参考书是火灾动力学研究领域的权威专著Drysdale编写的原版著作。与基础课教学方法不同，在教学中注重与本科的专业基础课“消防燃烧学”进行比较，同时重视与其他课程的衔接。对于教学内容处理不能再采用原版著作系统学习，这会限制学生创新思维的发展。教学时应课上进行理论分析讨论，课后组织学员查阅理论背景、实验背景条件以及理论的工程应用，拓宽研究生的视野，加深研究生学习中的思考意识。以专业理论与实际研究相关联为出发点，并通过研究生授课研讨实际问题，进一步培养研究生的科学思维方法、创造能力和创新意识。

三、专业课教学

专业课教学是研究生教育的最基本部分，是提高研究生专业素质和创新能力的直接途径。通过本科阶段的学习，研究生已具有较好的专业基础和较强的自学能力，因此专业课教学的重点不再是基本理论和基础知识，专业课教学必须具有前瞻性，要引导学生关注学科的发展动态，注意学科的交叉、延伸。 “消防功能材料”是为材料学专业研究生开设的专业课，课程讲授应该达到：①了解基础，了解技术的应用。即学习成熟的理论和技术，了解基础理论和技术应用，可以参考专业领域学术论文和研究生已取得的成果。②了解消防领域的技术标准和规范。学院所培养的学员是从事消防实际工作的技术监督或建审人员，学员对工作领域的技术现状和规范有一个准确的了解，还要了解标准的渊源、背景和目前的状况，未来工作才能心中有数。③了解国内外专业领域研究动态和技术应用动态。作为专业领域的研究生不了解学科前沿发展动态，未来研究就会没有方向，不知道目前存在的问题，工作中就不容易发现问题。④了解消防技术监督中其他方面存在的问题，体现知识学有所用。专业课要达到的目的是重基础、重实际、重研究、重结合。

参考文献：

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【基金项目】本文系2013年哈尔滨工程大学教学改革项目“基于创新型人才培养的《燃料与燃烧》教学模式改革研究与实践”（JG2013YB09）的研究成果。

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）18-0057-02

现代社会能源主要来源于化石燃料的燃烧，能源短缺已成为世界各国面临的迫切问题，寻求新型燃料以及研发高效低污染燃烧装置已成为各国面临的重大任务。 “燃料与燃烧”是一门研究化石燃料及其燃烧规律的传统学科，同时又是一门反映最新燃料及燃烧技术，并与之保持同步的新学科。

作为高等院校热能与动力专业方向的重要专业基础课，“燃料与燃烧”以“高等数学”、“大学物理”、“大学化学”、“工程热力学”、“传热学”和“流体力学”等传统基础课程的知识为基础，由于涉及学科多，应用知识繁复，与其他基础课程相比，具有课程理论难度大、跨度大、知识点多且零散和对数学要求高等特点[1，2]。为此，针对我校热能与动力工程专业人才培养特点和要求，结合多年教学实践经验，对“燃料与燃烧”课程教学内容的制订及教学手段的选择提出自己的建议。

一、课程内容及特点

1.课程内容

“燃料与燃烧”包括燃料、化学热力学、化学动力学、燃料的着火理论、火焰的传播与稳定理论、预混燃烧理论和扩散燃烧理论等基础理论，液体燃料、固体燃料的燃烧过程及其经典的模型等教学模块；课程主要包含：（1）燃料、（2）燃烧过程的物质平衡与热平衡、（3）化学反应动力学、（4）燃烧系统守恒方程、（5）着火和燃烧界限、（6）预混气的燃烧、（7）层流预混火焰、（8）层流扩散燃烧、（9）气体湍流燃烧、（10）液体燃料的扩散燃烧、（11）固体燃料的燃烧、（12）燃烧污染与防治、（13）船舶动力装置的燃烧等教学内容。

2.课程特点

实际燃烧过程涉及质量、动量和能量的交换和变换，涉及燃料和氧化剂之间的化学反应，具体过程十分复杂。“燃料与燃烧”课程知识点多、理论性强、学科交叉性强。因此，一方面，该课程的学习要求学生很好地掌握前期“大学物理”、“大学化学”、“工程热力学”、“传热学”和“流体力学”等专业基础课程的内容；另一方面，该课程的学习又可以促进了学生对上述课程知识点的理解。

“燃料与燃烧”课程理论性强、知识涉及面广，是一门典型的理论和实验相结合的学科。由于燃烧过程的复杂性，截至目前，燃烧科学的研究仍然以实验研究为主。先进诊断技术的不断出现使得燃烧实验获取的数据更加可靠、准确[3]。20世纪以来，着火模型、火焰传播理论、反应流体力学和计算流体力学等的建立使燃烧理论有了长足的发展。并且，随着大型计算机的出现，使得采用数值模拟方法研究燃烧过程已经成为发展趋势[4]，这些都有力地促进了燃烧技术的发展。但这些理论模型对于本科生而言很难理解。这就要求授课老师探索适合本科生知识结构及认知水平的教学内容和教学手段。

二、教学方法

1.教材的选择

“燃料与燃烧”这门课程知识点多、理论性强、概念抽象，如何上好这门课，选择适合的教材是非常重要的环节。好的教材有利于制订合理的教学内容和教学计划，可以有效促进教师的教学和学生的学习。目前市面上发行的教材主要有国外教材的国内翻译版和国内教材两类，比如Kuo. Kenneth K.的《Principles of Combustion》和Turns. S. R.的《An Introduction to Combustion》以及国内顾恒祥编著的《燃料与燃烧》教材和严传俊的《燃烧学》等，这两类教材各有特点。合适的教材应该能够与学生的知识结构及认知能力相适应，与该课程的教学目标相适应[5]。

针对本课程的特点，教材的内容要全要新，应能够较好地反映当前燃烧理论发展水平及技术发展现状。教材内容应当包括燃料、化学热力学、化学动力学、燃烧物理基础、预混燃烧及扩散燃烧、液体及固体燃料的燃烧等。由于是面向本科生的教材，应当内容简单易懂、表述深入浅出、实例丰富直观、结构逻辑清晰，能有效衔接理论分析与工程实例，这样才能提高学生学习兴趣。目前国内出版的《燃料与燃烧》教材要么理论性太强，要么涵盖内容不全面，要么内容深度不够，总之都存在这样或那样的问题。为此，根据我校本科热能与动力工程专业方向学生培养的目标和特点，我校“燃料与燃烧”课程组的老师编写了适合我校学生使用的《燃料与燃烧》教材，该教材系统地阐述了燃烧的基本原理和理论；详细讲述了燃料动力学燃烧的计算方法，详细论述了燃烧热力学和燃烧化学反应动力学，着重介绍了船舶动力装置涉及的预混燃烧和油滴蒸发控制的扩散燃烧；最后，为及时反映燃烧技术的最新研究进展，增添了新型船舶动力装置所采用的燃烧技术[6]。在教材的编撰过程中，大量引用了我校教师及研究生们的研究成果。教材针对性强、内容新颖，强调了“燃料与燃烧”课程的理论性和工程应用性，培养了学生学以致用、理论联系实际的能力和素养。

2.教学内容设计

“燃料与燃烧”课程教学内容应该具有目标性、实效性、科学性、启发性，为此在其教学内容的设计过程中，应该注意以下几点：

①内容要重点突出。“燃料与燃烧”课程内容包括化学热力学、反应动力学基础、着火理论、火焰传播与稳定理论、液体燃料及固体燃料的燃烧等部分，但在各部分内容的讲解上要有重点。课程中化学热力学和化学动力学基础是整个课程的理论基础，讲解内容包括化学平衡、热化学、化学反应速率、质量作用定律、反应级数、活化分子碰撞理论及链锁反应理论等。其中，化学反应速率、质量作用定律、阿累尼乌斯公式和链锁反应理论可作重点讲解。关于着火理论，授课重点放在闭口系统着火理论模型的建立和结果分析上，并分析燃烧放热量和散热量随温度的变化曲线，确定着火温度与初始温度、物理化学因素和散热强度的关系。对于火焰传播与稳定理论，授课的重点在火焰传播概念、气体的动力燃烧与扩散燃烧及火焰稳定的基本原理与方法的讲解。对于预混燃烧，授课的重点在瑞利公式、郎肯-雨果尼奥公式的推导，以及爆震波、缓燃波的性质，并分析层流火焰的传播速度。对于扩散燃烧和液体燃料的燃烧，重点在伯克-舒曼理论、燃料射流的唯象分析、液体燃料的雾化、蒸发模型及液滴的质量燃烧速率。对于固体燃料的燃烧，碳的燃烧化学反应及碳粒的燃烧速度可作为授课重点。

②理论与实践相结合。“燃料与燃烧”是一门理论性及实践性都很强的学科。课程涉及的相关理论模型比较抽象，不易掌握。因此，该课程的教学内容必须与工程或生活实践紧密结合。在课程教学内容设计过程中必须将理论与具体工程案例或燃烧相关生活案例相结合，以具体案例作为切入点，将复杂抽象的理论概念穿插到生动、具体的案例中进行讲解。对于热能与动力专业的本科生，笔者结合船舶柴油机，利用燃烧学理论讲解燃烧室结构设计、燃油燃烧过程、过量空气系数、着火等这些具体设计方案背后的理论依据，从而强化对燃烧理论的理解；结合汽油机和柴油机，讲解点燃和压燃，讲解不同燃烧方式对汽油机和柴油机的影响，讲解烃类燃料着火点和自燃点的区别；结合家用燃气灶台，讲解燃料的扩散燃烧。通过以上措施，使学生课本理论与实践统一。

3.教学方法设计

①采用启发式教育。在“燃料与燃烧”课程教学过程中从学生的知识结构及认知能力出发，结合具体的教学内容和教学目标，采用提问、讨论和案例分析等多种方式，让学生参与教学过程，激发学生的学习热情，使他们在活跃、开放的教学氛围中理解掌握燃料与燃烧相关的知识点，并逐步掌握应用相关知识点分析解决实际问题的能力和提升团队合作能力。

②多媒体与板书的有机结合。随着计算机技术的发展，多媒体技术已成为课堂教学的重要手段。多媒体教学课件图文并茂、内容丰富、信息量大。就“燃料与燃烧”而言，燃烧过程细节可以被生动地显示出来，危险实验也可被充分地展示出来，使学生能够更加深刻、有效地理解相关燃烧理论和燃烧过程。但是，使用多媒体技术授课，老师讲课速度加快，课程信息量增加，学生课堂紧张度增加，易造成学生的思维跟不上授课速度，影响教学效果。板书比较灵活，便于控制授课节奏，适合于讲解复杂理论模型，教师在授课过程中，可以通过板书引领学生的思维，进行详细的讲解和推导，学生易于理解和融会知识。但是，板书速度慢、效率低。因此，在“燃料与燃烧”课程教学过程中，将多媒体教学与传统板书有机结合，扬长避短，充分发挥各自优势，以达到最佳的教学效果。

③多种考核手段的结合。在教学过程中，采用多样化的考核手段，了解学生对课程知识点的掌握情况，督促学生的学习。平时成绩、课堂提问、课后作业、案例分析、阶段考试和小论文等都可以作为考核手段。但无论采用何种形式的考核手段都应当从激发学生的学习热情、提高学生的学习效果和增加学生对本课程本专业的认识出发。

三、结论

综上所述，“燃料与燃烧”融合了“大学物理”、“工程热力学”、“传热学”、“流体力学”、“气体动力学”和“高等数学”等课程的知识。在教学过程中应点面集合，重点突出，理论联系实际，加强对学生实践能力、团队合作能力和创新能力的培养，不断更新教学内容。同时，作为老师，需要不断学习，及时掌握该课程新的知识点，及时更新教学内容。

参考文献：

[1]邓文义，苏亚欣. “燃烧学”课程建设与探讨[J]. 中国电力教育， 2012（27）：70-71.

[2]苏磊. 燃烧学-教学有感[J]. 中国科教创新导刊，2009（34）：134.

[3]Kuo， Kenneth K. Principles of Combustion

[4]严传俊， 范玮. 燃烧学[M]. 西安： 西北工业大学出版社， 2008.

[5]王保文， 王为术， 高传昌. 电厂热能动力工程专业“燃烧学”教学内容设计[J]. 中国电力教育， 2010， （30）：100-102.

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二、使学科发展前沿的新技术和新成果渗透到课堂

物理化学作为一门化学专业的基础课，在本科生的培养过程中，不仅具有为其它课程服务的作用，更重要的是培养学生的创新能力。这就要求物理化学的教学内容也需在原有课程体系的基础上，精简一些次要内容，而把学科发展前沿的新技术和新成果渗透进来，让学生感受到物理化学课程不完全是一些枯燥乏味的概念和公式，而是活生生的现实。另外，物理化学与其他学科相互渗透、相互结合，形成了许多边缘学科，拓宽了物理化学的研究领域。像光化反应与环境科学，生命科学，材料科学及信息科学的关系十分紧密，而光化反应在化学动力学中仅占很小比重，常被忽略，但在讲课时介绍光催化在环境净化和生命过程的应用，开拓学生的视野。在介绍表面活性剂时，引入学生比较关心的石油开采过程，扼要介绍一次开采、二次开采、三次开采等概念，使学生既掌握了表面活性剂的作用原理，又拓展了知识面；在讲解电化学时介绍燃料电池，在讲解真实气体时介绍超临界萃取技术等。教学大纲中虽然没要求这些内容，但可以增加学生的信息量，引起学生学习的兴趣，激发学生的学习积极性。

三、注重教学内容与教师科研的相互渗透

将教师的科研课题或成果直接转化为教学资源或综合性、设计性实验的内容，学生根据自己的专业和兴趣参加到教师的科研中，也可参加大学生创新创业项目，早期介入科研。例如，讲到活度的概念时，就向学生介绍一位研究生的硕士论文的部分内容；讲到接触角时，又给学生介绍我们测定金属溶液与不同种类固体接界时的接触角的过程和结果；讲到langmuir吸附和BET公式时，给学生推出了测定固体比表面的常用仪器-ASAP2020物理吸附仪，并给学生详细讲解测定分析过程。我们还将教师的科研项目二甲醚重整和甲烷重整用的催化剂的制备部分，转化成综合性、设计性实验，要求学生从查阅文献资料开始，自己设计全套实验方案，经指导教师审核后即可进行制备，所得产品直接用于后续的重整反应。对于部分参与科研活动实验结果较好的学生，我们积极鼓励学生整理数据，撰写论文并发表在国家级学术刊物上，曾先后在表面技术、天津化工、辽宁化工、化学工程师等期刊上5篇。这样将教学内容与科研课题相互渗透，提高了学生的科研创新能力，还学到了科技论文写作方法，增强了学生的自信心，激发了学生的学习兴趣，调动了学生的学习积极性。

四、采用设问教学法活化物理化学课堂教学

所谓设问教学法，就是从人们公知公认的现象中提炼问题或困惑入手，设计一些与所讲授课程内容相关的问题，引导学生仔细思考分析，展开广泛讨论等解决这些问题。在教学过程中，我们始终坚持一个原则，就是教学的目的绝非是向学生灌输多少知识，学会推导多少个公式，完成多少种计算，而在于激发学生如何去思考与创造，授人以“渔”，而不授人以“鱼”。精心设计问题成为物理化学课堂教学常用的组织形式。通过采用设问教学法，让学生带着问题学，不仅激发学生的学习兴趣，积极参与教学,也让学生学到有关的基础知识,同时还培养了学生的科学思维能力、自学能力和运用所学知识解决实际问题的能力。例如，引出Kelvin公式时，先通过密闭容器中放置的大小不等的汞滴的变化情况，提问学生饱和蒸气压都与哪些因素有关？然后再从热力学角度进行公式的推导，加深了学生对公式的理解，也调动学生积极参与到教学环节中，教师与学生互动，活跃了课堂气氛。