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工程热力学概念范文1
[关键词]材料热力学 课程建设 教学改革
[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）21-0110-02
课程建设是促进教学的有效手段，也是提高教学质量的有效措施。一般来说，课程建设包括教材选用、教学内容选择、实验教学和教学方法等方面。笔者从上述几个方面对材料热力学课程建设进行一些初步探索。
一、精选教材
心理学和教学经验反复证明这样两条原则：第一，凡是过浅过易的教学内容，会降低学生的学习兴趣；第二，凡是过深过难的教学内容，也会降低学生的学习兴趣。材料热力学作为材料科学与工程专业的基础课程，有多个版本的教材，可选择的范围较广。笔者在材料热力学的教学过程中体会到徐祖耀等人编写的《材料热力学》和郝士明等人编写的《材料热力学》比较适合本科生深层次的学习或作为研究生的教材，相比之下，江伯鸿编写的《材料热力学》要浅一些，考虑到我校材料科学与工程专业学生的学习基础，因此我这几年一直使用江伯鸿编写的《材料热力学》作为教材，使用李洪晓等人编写的《材料热力学习题与解答》作为教学参考书。
二、调整教学内容
（一）侧重典型例题的讲解
教材选择后，教学内容的选取与优化成为课程建设的关键。材料科学与工程专业是研究材料制备、组成、组织结构与性能之间关系以及材料应用的学科，因此相变是材料科学与工程专业学生学习的重点。《材料热力学》前半部分主要讲述热力学的基本概念原理，后半部分主要讲述热力学原理在相图和相平衡、表面和界面等领域的应用。学生在学习材料热力学以前已经学习过物理化学，热力学的基本概念原理在物理化学课中都已经讲过，但是考虑学生对物理化学的知识掌握得不太好，我在材料热力学前面几次课中安排热力学的基本概念和原理的复习内容，重点讲述热力学基本原理在材料科学中的应用，比如：选择熔化和凝固过程的热量计算以说明热力学第一定律在计算相变热效应的应用，选择熔化和凝固过程的熵变或自由能变化计算以说明热力学第二定律在判断相变方向的应用等。我将教学重点放在热力学原理在相图和相平衡、表面和界面等领域的应用，主要包括相律及其应用、单元系的相平衡、二元系的相平衡、曲面热力学和表面吸附等方面内容。
笔者在材料热力学的教学过程中一直以热力学基本原理在材料科学中的应用作为教学重点，因此在课堂上我一般只对构成材料热力学理论框架的重要定理和公式进行简单地推导，对于其他定理和公式，我一般简单分析一下它们的内涵和适用范围，不做详细的推导，而把教学重点放在这些定理和公式应用上。我从李洪晓等人编写的《材料热力学习题与解答》中精选出一些与材料科学密切相关的典型例题作为课堂讲解的内容或者作为学生课后的作业，从科研项目和企业生产实践中精选出一些与实践密切相关的案例补充到授课内容中，以培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。
（二）增加与实践相关的内容
材料热力学向来是以抽象的理论、复杂的推导和繁琐的计算为特点，若在课堂讲授中从理论到理论，只注意基本概念的讲解、数学推导及计算，学生会感到枯燥无味，产生厌学情绪。我在材料热力学教学中，引入很多实践环节的内容，使得枯燥的理论和鲜活的实践相结合，激发学生的求知欲。笔者经常将科研内容融入教学内容中。有一些学生参加过钛基激光熔覆层方面的大学生创新研究，我在讲解自由能判据这部分内容时会引入钛基激光熔覆层中原位合成TiB和TiC增强相这部分科研内容，说明自由能判据在复合材料中原位合成增强相方面的应用。我的一个科研项目是有关无铅滑动轴承材料制备工艺的。在这个项目中，我使用碳纤维替代铅青铜涂层中的铅组元以提高滑动轴承材料的耐磨减摩性能。我将这部分科研内容引入表面和界面这一章中，向同学们讲授为什么粉末冶金法制备碳纤维/铜基复合涂层时要使用表面预镀铜的碳纤维为原料。笔者也经常将企业生产实际融入教学内容中。在讲解封闭体系的热力学基本方程时，我会举金刚石工业生产的例子以说明公式（αG/αT）P=-S和（αG/αT）T=V的应用。我曾经做过一个有关特种粉末的产业化生产项目，为了节约水资源和满足政府的环保要求，我采用反渗透将生产过程中产生的氯化铵废水进行纯化，循环使用。在讲解渗透压这部分内容时，我引用这个例子来说明如何根据废水中离子的浓度计算出渗透压，进而为反渗透设备中泵的选型提供依据。
（三）引入实验教学内容
在高等教育中，实验教学在学生综合能力和创新能力培养中，起着理论教学无法替代的特殊作用，如学生通过实验课学习多方面的实际知识技能，在他们毕业走向社会后，这些知识和技能与所学到的理论知识一样重要，有的则比理论知识更早、更快地发挥作用；通过实验教学可以开拓学生的思路，激发探索精神，培养学生分析问题、解决问题的能力和归纳综合能力；通过实验教学可以训练学生从事科学研究的能力；实验教学使学生在不同程度上接触与科学技术相关联的，使他们能正确对待和解决与科学技术的关系，这对学生走出校门后能较快地适应社会形势的要求有积极的作用；同时实验教学也可以消除或减轻学生对科学研究的幻想，使学生对科技事业的艰苦性和平凡性有一定的思想准备。江伯鸿编写的《材料热力学》这本教材中没有实验方面的内容，为了弥补这一缺陷，我增加了“差示扫描量热法测量材料的比热容”和“计算机用于相图计算”两部分实验内容。
三、改革教学方法
（一）应用讨论式教学，提高学生的参与度
讨论式教学法强调在教师的精心准备和指导下，为实现一定的教学目标，通过预先的设计与组织，启发学生就特定问题发表自己的见解，以培养学生的独立思考能力和创新精神。我在材料热力学的授课过程中非常重视讨论式教学方法的应用。我会结合刚讲授过的材料热力学知识，设计一些与科研和工程密切相关的问题，让学生以小组的形式相互讨论共同完成。在下次上课时，我会让某个或某几个小组推举同学上台讲解，其他同学提问，最后老师点评和总结，以培养学生自主解决问题的能力。
（二）采用板书和多媒体相结合的教学方式
笔者在讲授材料热力学时，通常采用板书的形式，因为我觉得板书能将公式的推导和例题的计算一步一步清晰地展现出来，让学生们能清楚地了解老师的解题思路。采用多媒体教学能提供形象、生动、直观的画面和视频，增加信息量，节约教师板书和画图的时间，提高讲课效率，我曾经尝试过使用多媒体来展示解题过程，但学生们反映多媒体讲课速度较快，跟不上教师的解题思路，影响师生之间的交流。近年来，我倾向于以板书为主，多媒体为辅的教学方法。我一般将课堂要讲述的主干内容用板书简单、扼要、清晰地列在黑板上，使同学跟上老师的讲课思路，对于一些抽象难懂的概念，我经常找一些图片和视频，使讲授的知识更直观、形象和生动。
四、改进考试方法
考试是知识水平的鉴定方法，大学阶段的考试成绩与学生评优、毕业甚至就业直接相关。学生的学习过程大多围绕考试这根指挥棒转，因此如何用好考试这根指挥棒，对提高教学效果至关重要。由于材料热力学的概念多、公式多且难以记忆，因此采用闭卷考试学生要花费较多的时间和精力去背概念和记公式，难免与运用热力学基本概念和基本原理解决材料科学问题的教学目标相违背。我倾向材料热力学采用开卷考试的考核方式，在试题的设计上，避免出一些填空和名词解释等一些死记硬背的题目，而出一些判断题和选择题等灵活运用热力学基本概念和基本原理解决问题的题目，问答题和计算题都是与材料科学具体问题相关联的，必须掌握热力学基本概念和基本原理以及实际应用才能正确解答。我希望通过这种考核方式，改变学生在应试教育下形成的学习方式，明确学习目的，提高自身运用知识解决实际问题的能力，养成独立思考的习惯。
[ 参 考 文 献 ]
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工程热力学概念范文2
关键词 工程热力学与传热学；轮机工程专业；网络课程
中图分类号：TK122 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2012）33-0095-02
工程热力学与传热学课程主要包括工程热力学和传热学两部分内容，主要向学生介绍热功相互转换规律及热传递规律的基本概念、基本原理以及在热能工程问题上的应用，是轮机工程专业的基础课程，也是后续专业课程学习的基础平台。一般说来，工程热力学和传热学是能源动力类的主要专业基础课，两门课程单独开设，教学课时较多。而整合成工程热力学与传热学课程之后，两部分内容仍是以独立的篇幅出现，学时却大大缩减。
对于轮机工程专业的学生来说，长期以来因概念抽象、难点多、计算关联式多，且学生缺乏相应的工程概念和工程背景，而使这门课程一直被认为既难教也难学，学过之后又很难将学到的理论知识和相关的工程实际结合起来，初次接触该课的学生往往较难入门，对该课程的学习产生畏惧心理。针对如何使该课程化繁为简，化难为易，化抽象为具体，本文结合轮机工程专业工程热力学与传热学课程的教学实践进行初步探讨。
1 根据专业特点调整课程教学体系，提倡教学内容弹性化
由于轮机工程专业开设的专业课程较多，因此将工程热力学和传热学两门课的课时数适当删减，合并为一门68学时的工程热力学与传热学。但是由于教学内容并未减少，这就造成课程进度快，章节小结和习题课的课时压缩量大，处理不好反而使学生产生畏难心理，感觉本课程很难学。
针对这一问题，在实际的授课过程中提倡教学内容弹性化，该措施可以给学生创造自由发展的更大空间，提高学生掌握知识和解决工程实际问题的能力。教师要灵活驾驭教材，科学设计教学内容，在学生认知规律的基础上，删去或从略处理学生通过自学就可以了解的内容，尽量突出最主要、最本质的教学内容。该门课中含有大量的数学推导内容，教师在讲解时可以删去，或者仅在课堂上点一下，详细的推导或其他细节则留给学生课后自学[1-2]。教学内容弹性化一定程度上可能会给学生增加课外的压力，但是对培养学生独立工作的能力大有好处。
在教学实践中发现，轮机专业的学生由于尚未接触专业知识，因此对船上的有关机械等内容充满好奇。为调动学生学习的积极性，为以后的专业学习做铺垫，尽可能地在每章节的讲解中联系船舶工程实例。比如在讲到气体和蒸汽流动时，可以将喷管和扩压管在柴油机涡轮增压系统中的实际应用作为例子，将原本抽象的概念具体化。通过加强工程热力学与传热学及后续专业课的联系，来激发学生的学习热情，从而增强教学效果。另外，时代的发展使得教材内容有所滞后，所以在教学中需要补充丰富的具有时代气息的学习材料来激发学生学习的积极性，尤其是跟轮机工程专业有联系的工程应用实例[3]。将许多来源于大量热工技术的知识融于教材，使学生能用工程热力学与传热学的知识分析和专业相关的实际问题。突出这些知识在轮机工程专业中的应用，有助于培养学生理解和分析问题、解决问题的能力。
2 采用启发式教学、师生互动，营造宽松愉悦的学习环境
结合以往的教学经验，针对以往学生反映的工程热力学与传热学知识抽象和难理解的情况，教师在讲解各章节时，应尽量联系生活和工程中遇到的热力现象，合理设置问题情景，启发学生积极思维，使抽象的理论具体化，可以大大增强教学效果[4]。
在讲授章节新内容时，教师可以先通过日常生活或工程实际中的典型事例引出，学生会觉得这些事例就在自己身边或非常实用，这样就能一下子抓住他们的注意力。比如在讲解肋片的稳态导热这一章节内容时，首先以一杯热腾腾的咖啡图片吸引学生注意，然后抛出问题：“同学们在喝咖啡时要接触杯子的哪部分把咖啡端起？杯身还是杯把手？为什么？”经过一系列的问答，通常可以调动学生的热情，学生感到热工学就在自己身边，工程热力学与传热学理论并不是深不可测的，一定程度上消除畏难心理。但是值得注意的是，在设计问题时教师要注意问题的难易程度，问题太难或过于简单，都会使学生失去学习的兴趣。
授课后注意提出有一定深度的问题让学生思考。比如在讲解完肋片稳态导热这一部分内容后，可以设置“如何提高热电偶测温的精度？套管材料用铜还是钢”以及“从传热学角度解释为什么耳朵大的人冬天更容易生冻疮”这两个问题，让学生利用本节课刚学过的知识内容进行分析，不仅可以巩固课堂上所学知识，还可激发学生的思维能力，同时可以作为本堂课的教学反馈环节，了解学生知识掌握的程度如何。
3 传统教学与图像、文字、动画并茂的多媒体技术结合，增强教学效果
现代信息技术的发展为改进和丰富教学手段提供了有力的保证。但在多年的工程热力学与传热学教学中，多媒体教学也暴露出诸多不足之处。目前，课程组主要采取传统教学手段和多媒体教学相结合的方式，充分发挥二者的优势，将课堂教学提高到新的层次上，促进学生学习的积极性，从而增强课堂教学效果。
在课堂讲授中，通常将纯理论推导的部分以传统讲授（板书）方式为主，使公式推导条理化，通过教师边板书边讲解的过程，学生掌握较容易，在记笔记的同时加深印象[5-6]。同时，本着将知识以易于接受的最佳方式传授给学生的原则，辅以多媒体课件，多媒体以生动、活泼的语言将抽象的东西具体化，通过引进国内工程热力学和传热学国家精品课程的课件、教学录像以及动画等素材，把抽象的概念和热力装置的工作原理、热力过程形象、生动、直观地呈现出来，并将鲜活的科研和工程实例引入课堂，将文字、图形、图像、视频、动画等多种媒体信息在不同的界面上进行有机的整合，来丰富完善现有的多媒体教学课件，使抽象的教学内容变得直观、形象和生动，一方面降低授课难度，另一方面增加知识的信息量，可以激发学生的学习兴趣。
4 利用网络技术手段，建立互动式网络课堂，引导学生自主学习
在教学实践过程中，课题组建立工程热力学与传热学课程网站，实现教学资料的上网。网络课堂改变了传统的教师单一授课的教学方式，实现了以学生为主体的现代教学模式。网络课堂的开设，使得学生可以不受时间、地点的限制，按照学生自身的条件安排课程的学习，也可以根据个人的掌握情况选择自己的学习内容，直到掌握为主。同时充分利用校园网络优势，开发网上答疑系统，实现全天候答疑，方便教师和学生随时互动地教与学。使学生通过视、听手段增加学习兴趣，及时地了解自己的知识欠缺部分，并且可以按要求不断调整学习，极大地提高学习效率。同时不定期地公布最新教学动态，更新网络课程，反映最新学术动态。
在网络课堂模块中增设思维导图模块。由于这门课程概念太多，学生较难了解课程的整体框架，理不清各章之间、各节之间以及章节内部知识点的关系。因此，将思维导图引入工程热力学与传热学教学中，思维导图加强了教学的条理性、逻辑性。思维导图将整门课的条理脉络给学生列出来，让学生在学习之前就对这门课有一个整体的把握。比如从工程热力学的几个定义拓展开来，让学生认识整个工程热力学研究的内容。另外，要在条理性的基础上进一步强调各个项目的逻辑关联，促使学生从整体上把握知识，避免平铺直叙，使学习效果达到知识点由点及线到面的程度。
另外增设网络测验模块，评价形式不仅包括客观题和问题简答型的主观题，同时增加基于案例的题目，考查学生分析和解决实际问题的能力。网络测验巩固了课堂知识，增强了学生的综合分析能力，使课堂讲授达到比较好的教学效果。
5 结论
工程热力学与传热学是一门应用性极强的专业基础课程，与各工程领域、各专业关系密切，通过上述教学实践活动探讨，使教学过程趋于完善，一定程度上提高了教学质量，使学生奠定了坚实的理论基础。同时，工程热力学与传热学课的讲授中也将传统教学与多媒体技术相结合，形象化地阐释理论和描述热力设备的工作过程，丰富了教学内容。另外提供网络课程、网络讨论、网络测验等，不定期地公布最新教学动态，安排网上辅导答疑，方便教师和学生随时互动地教与学。
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工程热力学概念范文3
关键词 热力学第一定律 热力学第一定律 卡诺定理
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2015.04.039
Teaching of the First Law of Thermodynamics and
the Second Law of Thermodynamics
WU Hequan， XIE Wenhong
（College of Automative and Mechanical Engineering，
Changsha University of Science & Technology， Changsha， Hu'nan 410114）
Abstract Details of the emergence and development of the first law of thermodynamics， the second law of thermodynamics and the linkages between them. Further understanding of the process of teaching the knowledge of thermodynamics has played a good role in promoting， improving the quality of teaching.
Key words First Law of Thermodynamics; Second Law of Thermodynamics; Carnot theorem
0 引言
“工程热力学及传热学”课程是主要研究热能与机械能互相转换以及热量传递规律的一门学科。“工程热力学及传热学”围绕能量转换与传递这一主线，是对工程热力学及传热学两个研究方向的综合。其特点是涉及内容广，知识点多，主要包括热力学第一定律、热力学第二定律、热力过程计算、传热学的基本概念、换热器热计算等。它在社会生活中的应用是非常广泛的，在很多领域包括现代工业、农业、交通运输和国防建设等。虽然热机发展一百多年，已经非常完善，很多热力学理论已经在实践中得到了应用。但是在面对如今国际社会能源短缺、环境污染等问题中，推进热力学的研究，提高能源的利用效率是解决这些问题的一个关键。而热力学第一和第二定律是热力学基础，学好并掌握这些基本理论，才能更好地研究热能传递和转换的规律并把它转化成实际成果应用到社会生产生活之中。
1 热力学第一定律概述
热力学第一定律实质是能量守恒定律在热现象上的应用。能量守恒定律可以表示为：自然界的一切物质都具有能量，能量有多种不同的表现形式，可以从一种形式转化为另外一种形式，也可以从一个物体传递给另外的物体，在转化和传递过程能量保持不变。热力学第一定律则可以表述为：热可以变为功，功也可以变为热;当一定量的热消失时，必产生等量的功;消耗一定量的功时，必产生与之相应数量的热。表达式为： = +。热力学第一定律否认了能量的无中生有，正因为如此那种不需要任何动力和燃料就能持续做功的第一类永动机只能是幻想。
能量转换与守恒定律首先是从力学中以“活力守恒”的形式提出来的。系统吸热，内能应增加;外界对系统做功，内能也增加。若系统既吸热，外界又对系统做功，则内能增加等于这两者之和。热力学第一定律就是能量转化和守恒定律。十九世纪中期，在长期生产实践和大量科学实验的基础上，它才以科学定律的形式被确立起来。著名物理学笛卡尔在1644年就提出了“运动守恒”的概念，随后德国数学家莱布尼兹引入了“活力”的概念，意大利物理学家伽利略研究斜面问题和摆的运动，斯蒂芬研究杠杆定理。伯努利的流体运动方程实际上就是流体运动中的机械能守恒定律，1834年爱尔兰物理学家哈密顿《论动力学的普遍方法》，提出了哈密顿原理。至此能量守恒定律及其应用已经成为力学中的基本内容，为能量守恒定律的建立准备了条件。1841～1843年，德国科学家迈克尔和英文物理学家焦耳提出了热能与机械能相互转换的观点，为热力学第一定律的建立奠定了基础。
热力学第一定律的确立，突破了人们关于物质运动的机械观念的范围，从本质上表明了各种物质运动形式之间相互转换的可能性，说明运动形式相互转换的能力也是不灭的，是物质本身固有的。
2 热力学第二定律
热力学第一定律说明了热能是可以转换的，可以由热能转换成机械能，也可以由机械能转换成热能，而且能量不会消失。但是如果仅仅只是这样，那有很多现象是解释不了的。比如一辆小车给它一定动能，让它在路上行驶，走了一段路程后，由于小车和路面有摩擦，小车速度逐渐减小，最后停止。原来的动能全部转化为摩擦产生的热能，然而反过来，这些热能能还给小车，再重新让它动起来吗？再比如一个烧红了的锻件，放在空气中便会慢慢冷却。显然，热能从锻件散发到周围环境中了;周围环境获得的能量等于锻件放出的热量。反过来，这个已经冷却了的锻件能从周围环境中收回那部分散失的热量，重新赤热起来吗？这样的过程都不违反热力学第一定律。然而，经验告诉我们，这是不可能的。
所以在热能转换为机械能这一问题中，除了要遵循热力学第一定律，还要满足其它约束条件。这就是热力学第二定律的研究内容。热力学第二定律的实质就是指出了一切自然过程的不可逆性，也就是说自然界中的过程具有方向性。过程总是自发地朝着一定的方向进行。机械能总是自发地转变为热能;热量总是自发地从高温物体传向低温物体等等。这些自发过程的反向过程（称为非自发过程）是不会自发进行的。这种不可逆的过程可以用熵来描述。自然界的一切自发过程都是朝着熵增大的方向进行的。只有可逆过程，系统的熵保持不变。这就是熵增原理，这是热力学第二定律的其中一种表述方式。
在热力学第二定律告诉我们能量转化具有方向性。即机械能可以百分之百的转化为热能，但热能转化为机械能的效率不可能达到百分之百。那么热机的效率最高能达到多少呢？1824年，法国工程师卡诺提出了一种热效率最高的循环――卡诺循环。它包括两个等温过程和两个绝热过程。如果把高温热源的温度记为，低温热源的温度记为，通过热力学计算可以得到卡诺循环的热效率表达式 = /。当高温热源的温度足够高，而低温热源的温度足够低的时候，卡诺循环的热效率理论上可以无限的接近1，因此可以说卡诺循环的热效率最高。从中可以得出以下结论：（1）卡诺循环的热效率只决定于高温热源和低温热源的温度，也就是工质吸热和放热时的温度;（2）增大，减少，可以提高卡诺循环的热效率;（3）卡诺循环的热效率只能小于1，不能可能等于1。因高温热源的温度不能等于无穷大，低温热源的温度也不可能等于零。这就表明热能不可能全部转变为机械能;（4）当 = 时，卡诺循环的热效率为零。这表明，在没有温差存在的热力系统中，热能不可能转变为机械能。或者说，单热源的热机，即第二类永动机是不可能造成的。
在卡诺定理的基础上，人们总结出了热力学第二定律的两种主要表述方式。克劳修斯说法：热量不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体。开尔文说法：不可能从单一热源取热使之完全变成有用功而不产生其它任何他影响。它们都说明了自发过程的不可逆性，可以证明这两种表述方式是等价的。那种设想把海洋或空气当作单一热源，从中吸收热量并完全转化为有用功的第二类永动机是不可能实现的。
热力学第二定律的意义实际已经远远超出了热机热效率的范畴，它指出了自然过程进行的方向性，说明了能量品质的高低。
3 结语
热力学第一定律和热力学第二定律是人们在日常社会生产实践中总结出来的普遍规律，它们被许多实验和具体实践证明是正确的。热力学第一定律和热力学第二定律的建立，奠定了工程热力学与传热学的理论基础，也彻底了永动机的幻想。大学生在学习热力学第一定律和热力学第二定律时应该理解它的内容，实质，掌握它的重点和难点。了解热力学第一定律和热力学第二定律的发展过程，要学会自我归纳总结，做到独立思考。教师应该把精力放在提高热力学第一定律和热力学第二定律的教学深度以及加强实践应用上。热力学第一定律和热力学第二定律是自然界的普遍法则，蕴含了大道理，验证了辩证唯物主义思想，所以教师应该把事物发展的科学道理在这一章充分展现出来。热力学第一定律和热力学第二定律是“工程热力学及传热学”课程的重要内容，也是理工科学生必须掌握的基本知识，因此对它们进行深入研究有利于提高课程的教学质量。相信对热力学第一定律和热力学第二定律的研究一定会推动社会的进一步发展。
基金项目：长沙理工大学教改课题项目
参考文献
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工程热力学概念范文4
关键词 卓越计划 化工热力学 教学改革
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
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[4] 董华青，阮慧敏，刘华彦.地方院校卓越工程师培训方案的构建与实践[J].浙江工业大学学报，2013.12（1）：93-98.
工程热力学概念范文5
论文摘要：分析《工程热力学》的教学实践中采用多媒体技术的必要性，探讨多媒体教学内容的选择、课件的制作、多媒体放映以及多谋体教学中应注意的问题。提出课堂教学应在传统教学方式的基础上合理地应用多媒体技术，提高教学质量。
工程热力学是热能与动力工程专业和建筑环境与设备工程专业的重要专业基础课，同时也是油气储运工程、化工机械过程与装备和石油加工等专业的选修课。它是一门从工程实际出发来论述热能与机械能相互转换规律及其应用的基础性课程。课程的特点是理论性强、概念抽象、公式图表繁多、热力过程变化复杂以及热力循环的表示和分析困难。
多媒体技术是文本、图像、动画、声音等运载信息的媒体结合体，以图文并茂的形式为工程热力学教学提供了多样化、多视角、立体化的教学信息空间。在工程热力学的课堂教学中，合理、适当的采用多媒体技术，不仅充实了教学内容，而且使课堂教学更加生动形象，提高了教学质量，教学效果良好吼
一、多媒体教学的必要性
工程热力学课程的基本理论应用部分涉及许多图片、图形，内容围绕工作原理图、系统循环图展开，传统的板书教学需占大量的课堂时间手工绘制，效果不太理想，如果利用计算机制作成多媒体课件，集光、形、色于一体，形象直观、内容生动，可以使视觉和听觉同时发挥作用，增加课堂授课的生动性，激发学生学习的兴趣，有利于学生认知能力的开发和对教学内容的理解。
〔一)及时更新教学内容。多媒体辅助教学，可以节约板书时间，有效地拓宽教学空间，在有限的时间内提供更多信息量，使教师有更多的时间进行重点、难点知识的讲解。现代科学技术发展迅速，日新月异，而部分教材内容不可能及时更新，在课件制作中可补充大量最新技术资料，不仅解决教材内容相对滞后的问题，而且可引荐专业发展的前沿信息，拓展学生的视野。
(二)完善传统教学手段。多媒体将传统教学手段难以表达的内容和难以观察到的微观热现象通过文字、图像、声音和动画等形式生动的表现出来，加深了学生对知识的理解，激发了学习兴趣和学习主动能动性。另外多媒体可通过字体的缩放、颜色的变化或明暗交替以及动态出现等方式来强调重点，使学生印象深刻，更容易记住这些知识点。
(三)增强学生感性认识。工程热力学中有许多抽象的概念和过程，如孤立系统、平衡状态、压缩过程、水蒸汽定压发生过程等。仅通过书本上的概念和简单的插图来讲述或通过学生的想象来理解、掌握这些知识点是非常困难的，而借助多媒体技术就能使这些问题迎刃而解。多媒体课件支持FLASH动画}WMV，AVI视频等播放插件。如在讲解内燃机结构和原理时，采用FLASH制作简单的动画来演示汽车内燃机的工作过程，学生在动画中能非常直观地看到内燃机的吸气、压缩、燃烧和排气，再配合P-V图画出热力过程，看起来一目了然，有利于学生对过程的理解和掌握，进而分析不同的压缩过程所需功耗的不同。同时结合一些有趣的思考题。如:为何给球打气时用湿布裹住气筒外壁能节省体力?汽车油门是控制油量还是空气量?这样既能有效巩固压缩机省功原理，又与现实生活紧密联系，极大的激发了学生的学习兴趣。
二、多媒体教学内容的选择
国内各类院校能源动力类专业基本都开设了工程热力学课程，但可供课程使用的优良教材数量有限，且教材更新较慢，特别是工程背景和应用方面的知识较为匾乏。为此，首先应根据各高校学科专业特色，选择合适的教材和参考书，为多媒体课件制作提供最基本的知识体系保障。其次各专业知识是相通的，但侧重点不一样，应补充介绍同一概念在不同工程运用背景下的区别和联系，让学生能更好的理解基本概念做到融会贯通。比如，热力学能是工质的内部储存能，是温度和比容的函数。工程流体力学课程中，认为液体流动中温度和比容为常数，所以热力学能不变，研究中可以忽略。而工程热力学研究中，热力学能是重要的状态参数，不能忽略其变化。最后要结合专业特色，拓展工程实践知识，开展相关工程应用专题讲座，避免计算时出现手提吹风机功率在60KW以上，甚至达363KW，而汽轮机喷管出口速度只有十几米每秒的低级常识性错误。
三、多媒体课件制作应注意的问题
多媒体电子教案存在直观、形象、生动、图形图像功能强大、易于展示最新科研成果、教学信息量大、学生易于复习等优点，但同时存在单幅信息量少、幅间信息不连贯、前后呼应不够、学生思维不易跟上等问题。在制作时应该扬长避短处理好以下几点问题。
(一)多媒体模板的制作。多媒体课件需合理照顾章节间的关系，但每张幻灯片的空间有限，难以有效发挥“标题”和“正文”的相互呼应。合理制作多媒体模板，是增加课件内容逻辑性和关联性的重要保证。为此，应根据教学大纲内容制作本章节教学内容的主题目录，教学时采用超链接的方式打开。其次建议每张幻灯片分成三个区域:标题区、正文区和脚注区，并用横线严格区分，做成统一的模板。在标题区右上角，角注本章标题，而在标题区中央插人本节标题。正文第一行插入本节幻灯片主要内容标题，与正文呼应，使信息尽量连贯。脚注区可插人授课日期，页码等辅助信息，保证每页幻灯片的完整性。最后，应制作复习提纲，与首页主题目录提纲和正文重点内容呼应。
(二)文字内容的确定。工程热力学作为一门技术基础课程，基本概念、基本原理、基本方法是要求学生掌握的重点，需要通过大量的文字来进行表述，因而课件上的文字内容不可避免要占有较大篇幅。需要特别注意的是切忌将大量教材内容原文照搬到课件上，授课时照本宣科。文字内容的确定必须经过反复推敲、归纳和总结，将核心内容提炼出来，完整的表述则通过授课或与同学之间的讨论来完善。古人云:文章千古事，得失寸心知。幻灯片制作也是一样，一定要精益求精。建议每张幻灯片不超过四段文字，每段文字不超过两行。在需要特别强调的地方如前提条件和重要结论要点，用特殊强化处理标注，如PPT自带的红色五角星符号。当然对于课程中一些经典的概念和原理如孤立系统嫡增原理等建议给出原文，让学生根据自己的理解提炼或用自己的言语表述，以加强对概念或原理的理解，同时培养学生的逻辑思维能力。
(三)图像的选择与处理。多媒体课件的优势就是图片功能强大，需要充分发挥。应选择既反映工程实际又具有较高清晰度和对比度的优良图片，这样才不会出现投影放大后的图像失真的问题，这一点需严格遵循宁缺勿滥的原则。对于原理性图，如果直接采用软件从书本上复制粘贴由于涉及图像格式转化会导致图像像素丢失，图像失真，建议利用PPT自带的画图工具绘制，这样既可以对图像中各类曲线实现不同颜色、线条标记，又可以在播放时实现分层逐级播放。另外结合PPT动画播放功能里的“擦除”效果，可实现曲线的动态绘制过程，利于学生理解和掌握热力过程曲线。比如，理想气体几种基本热力过程在P-V图上同时出现时曲线烦乱，各区间物理意义复杂易混淆。采用上述方法可以得到很好的解决。
(四)多媒体课件的放映。在课件放映时，文字的出现应设为逐行或逐字播放，让学生有时间记笔记和思考，不宜像放电影一样整屏播出，此时内容繁多，眉毛连着胡子，学生分不清主次，很容易走神，更谈不上理解和掌握。
作者的体会是应根据讲解的思路和过程，逐级播放。特别是涉及公式推导时，应模拟黑板推导的过程，逐步或分块出现。当然，这也会造成教师频繁使用电脑，影响教师讲解和学生思考的连贯性。建议使用多功能激光笔，实现远程控制幻灯片播放。这样教师一方面不用局限于讲台上，活动空间得到大大解放，另一方面也可以到讲台下加强与学生的近距离互动讨论，有效维护课堂记录。
四、多媒体教学中需注意的问题
效果优良的多媒体教学也存在学生视觉疲劳问题，这与黑板教学相比是一个固有缺陷。据赣南医学院的一份调查数据显示。大学生在课堂上被多媒体教学光照时间太长，学生连续2个课时接受多媒体教学，约22%产生轻度视觉疲劳，连续4个课时，轻度视觉疲劳则高达61%。可见，培养一支高素质多媒体教学课件制作队伍，是消除学生视觉疲劳和提高教学质量的关键。积极参加多媒体教学课件制作学习班，学习适用于大学生最佳课件制作视觉效果的理论与方法，制定多媒体教学课件制作视觉审美的基本要素、基本规范和基本参数。
同时多媒体授课时光线较暗，如果课堂授课时教师只是点点鼠标，学生瞪大双眼看，相互之间缺乏交流，学生容易昏昏欲睡。因此教师不能只站在讲台前一字不差地朗读讲课，应当随时观察学生听课的精神状态，适当地走到屏幕前指点内容，或者丰富教师自身的面部表情和肢体语言，利用提问、现场讨论等互动交流以活跃课堂气氛与调动学生学习积极性。
此外，使用多媒体教学的同时要合理的利用板书。声像俱佳的课件相比于传统的板书，虽然能够给学生更直观的感受，但稍纵即逝的课件来得快，去得也快，很难给学生留下深刻印象。对于一些重要的公式和图表，要结合板书推导和绘制。板书是课堂教学的重要辅助手段。
工程热力学概念范文6
【关键词】问题链；教学模式；工程热力学；教学功能
工程热力学是研究热能和机械能相互转换规律的一门学科，课程设计的内容面广、概念抽象、晦涩难懂，相对一部分学生学习起来有一定困难[1]。工程热力学课堂教学中，大部分教师采用的是“教师讲，学生听”的教学模式，这种传统的教学模式在高校是普遍存在的。这种教学方法忽略了学生的“问”，从而导致学生缺失应有的存疑、批判、想象和创造的学习过程。长此以往，就存在教师“灌”，学生“收”的单一被动接受的弊端，这样就是容易造成学生创新能力和解决实际问题的能力不足等问题，这往往与工程热力学的课堂教学效果背道而驰。英国哲学家波普尔说：“科学知识的增长永远始于问题，终于问题”[2]。那么，对于要讲授的课堂教学内容，如何重新设计，形成若干个未知的教学问题，以问题为中心展开教学，让问题贯通整个教学过程呢？笔者采用了问题链教学模式进行工程热力学教学研究与实践，并对各种不同的问题链加以运用。
1 问题链的教学模式
1.1 问题链教学模式的定义[3-4]
何谓问题？问题是一个障碍、一个有待完成的目标，即“问题=障碍+目标”。所谓“问题链”是教师根据课程教学目标，通过将教学内容进行提炼，并设计成一连串的问题，引导学生对课程知识点进行对比、分析、综合和概括，问题链就是这些像锁链一样的问题集合，问题链就是围绕某一个教学目标，开发出来的一连串层层深入的问题集合体。因此，开发出来的问题应该环环相扣、由浅入深，而且应该具有多元性、多角度，分层次等特点，问题的编制应宜粗不宜细，问题要少而精。问题链要能达到引导学生对旧知识点的回忆和重构，并对新知识点的探索和思考的目的，起到开发学生创造性思维的作用。
1.2 问题链的设计要求
问题链的设计不是随机的，任意的，必须具有一定的逻辑顺序，设计的问题链能方便教师引导学生。问题链的设计要求如下：
1）问题链应明确教学目标，突出本节课的重点、难点；
2）设计的问题链必须对学生有驱动性和启发性；
3）问题链的设计需要具有层次性、递变性、情境性、可行性；
4）问题链应具有趣味性、新颖性，能集中学生的注意力、激发学生的求知欲。
2 问题链教学模式的应用
“问题链”在功能和形式上多N多样，其设计也因“问”而异。工程热力学课程内容比较多、概念活，研究对象为气体，根据工程热力学教学环节，基于教学立意，围绕教学中心，从而设计不同的问题链类型[5]。根据教学环节和教学立意设计，笔者在工程热力学这门课设计的问题链主要有：引入性问题链、探索性问题链、情境性问题链、类推性问题链、总结性问题链等。
2.1 引入性问题链
传统的引入性方法是直接从前一节内容开门见山引入本节教学内容，方法往往枯燥乏味。引入性问题链就是教师将旧知识点直接平滑连接到后续的知识点上，引导学生的注意力，唤醒学生找出问题答案的求知欲而设计的问题链。
讲授水蒸气的热力性质时，教师可以以某一发电厂为出发点，引入教学内容，采用该教学模式实施课堂教学，具体教学设计如下：
问题1：同学们每天都用电，很多电都是由热能转变而来，那么你们知道热能是如何转变为电的吗？
问题2：发电厂有哪些主要的热力设备，各设备功能是什么样的？这些热力设备中的循环工作的工质是什么？这些工质是如何把热能转换成机械能发电的？
问题3：工质的热力状态发生了哪些变化，其变化过程中，工质发生了哪些基本的热力过程？
在教学中，教师先拿出一个大家都熟悉的发电厂发电的话题，让学生在开放的氛围中展开思考；接着通过展示热力发电厂的相关图片或播放录像，边看边向学生解释燃煤发电厂工作过程；然后通过PPT向学生展示蒸汽动力装置示意图，如图1所示。根据蒸汽动力装置流程简图向学生介绍水蒸气动力循环的系统组成、工作原理及循环在T-s图和p-v图上的表示方法。
2.2 探索性问题链
探索性问题链是设计一些具有探索性和趣味性的知识问题。这种教学方法能引导学生进行探索学习，同时能培养学生的创新能力和探索精神，探索性问题链能使学生从现象探索事物的本质。
在讲授“湿空气”时，教师先让学生思考简单的生活问题，由此提出探索性问题让学生展开讨论，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。由此，教师设计如下问题链：
问题1：为什么阴雨天晒衣服不容易干，而晴天则容易干呢？
问题2：什么是湿空气？什么是干空气？如何理解水蒸气的含量是变量这一问题？
问题3：未饱和湿空气和饱和湿空气有什么区别？水蒸气的分压力和温度有何关系？由此得出什么结论？
教师通过生活实例，向学生解释：“阴雨天环境空气湿度大，空气吸取水蒸气的能力差，所以阴雨天晒的衣服不容易干。晴天则恰恰相反，所以容易干”。教师让学生对湿空气相关概念进行理解、探究，引导学生去分析。留有足够时间和空间让学生去思考分析，争论探讨，提炼拓宽，训练学生思维的深刻性。
2.3 情境性问题链
情境性问题链就是教师设计或引入特定的生活情境，使学生产生一定的求知欲。精心设计的情境可以使学生从情境中挖掘出新知识点，从而帮助学生更好进入新知识点的学习。
为了让学生掌握压缩制冷循环这一知识点时，首先展示一幅错误安装空调室内机和室外机的的图片，如图2所示。针对这一生活情境，设计如下问题链：
问题1：同学们来看一下这幅图，图中，室内机和室外机的安装是否正确，为什么？那么这样安装会产生什么效果，为什么？
问题2，：压缩机制冷循环的是如何实现房间制冷的？压缩制冷循环的工作原理？各经历了哪些循环过程？
问题3：如何利用P-V图和T-s图来表示压缩机制冷循环过程？制冷系数如何确定？
教师利用这种贴近生活、富有吸引力的情境图片，让学生思考空调机安装存在的问题；接着向学生解释为什么该安装方式不正确。根据制冷循环的原理，空调内机吸热，外机放热，二者理想是相等的，实际算上管线电路损耗什么的是放热大于吸热的，因此安装该空调后产生的效果是房间只会越来越热；然后通过图3向学生解释压缩机制冷循环是如何实现房间制冷，其工作原理，具体的循环过程及压缩机制冷循环的P-V图和T-s图，制冷系数的计算。教学方法是通过情景图片演示、问题分析、问题探讨，引导学生追踪过程、发现规律、得出结论；从而到达使学生完全掌握这一知识点的目的。
2.4 类推性问题链
类推性问题链是指通过一类事物所具有的某种属性推测出与其类似的事物属性，由此所产生的一序列问题，此类问题链需要满足条件是两个问题或者现象具有一定的相似性。
在讲述工程热力学的熵增原理时，为了让学生掌握熵增原理的概念，列举了教材上一个实例，如图4所示，由此设计了如下问题链：
问题1：将隔板抽去后，气体将如何变化？若将A容器里面装满跳蚤，同样将隔板抽去后，跳蚤将如何变化？
问题2：对于问题1和问题2，若达到平衡后，能否自动恢复以前状态？这种现象说明什么问题？
问题3：熵增原理是什么？
为了让学生掌握热力学第二定律的熵增原理的方向性，教师引入贴近生活的跳蚤现象，利用熵增原理和跳蚤现象的类比，从而达到解释自然过程的方向性，即一切过程的发生都是沿着熵增加的方向进行，自然的过程是不可逆的。上述问题链是通过类推等方法使学生掌握课堂知识，从而达到理解科学知识的作用。
2.5 结性问题链
总结性问题链是教师在课堂快要结束时，采用逻辑方法把知识点串联起来从而形成知识系统的问题链。其目的是帮助学生总结知识和达到巩固知识的目的。通过问题链的设计，能够系统性归纳、总结那些分散和孤立的知识点，并对学生分散的知识进行了梳理，从而形成相互联系的整体。
在复习理想气体的热力过程时，有的教师会按照教材的顺序来复习概念、影响因素及其原因分析。而有经验教师会通过总结性的问题链展现出来。
问题1：工程中存在哪些主要的热力过程？
问题2：这几个热力过程各自有什么样的特点，过程方程形式是什么？
问题3：热力过程中的状态参数p、v、T、？驻u、？驻h、？驻s和过程量Q、W分别是如何计算的，上述过程如何用p-v 、T-s图表示？试着总结出多变过程原理。
上述的问题是依据总分总的形式策略归纳出理想气体的热力过程的内容的。这种问题链能激发学生归纳总结知识及发散学生的思维，教师经常设计总结性问题链能培养学生梳理知识、理解知识、归纳知识的学习习惯。
3 问题链教学模式的实施效果
问题链教学模式遵循“产生问题分析提出问题引申扩展提出新的问题分析解决问题”循环规律，以问题为中心，通过问题的层层递进，将知识变为教学问题。问题链教学模式的核心是激发学生思维活动，教师如何设计问题链，直接影响到模式的教学的效率和质量。笔者改传统的教学模式为问题链教学模式后，学生学习工程热力学的主动性和积极性都有所加强，主动参与学习的人数也明显增加。教学实践证明，问题链教学模式值得在工科院校中应用和推广。
【参考文献】
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