流體力學相關專業范文

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關鍵詞：頂崗實習；問題；解決辦法

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A

Abstract： This paper mainly analyzes the logistics management major in higher vocational college students' post practice after have quit widespread problems， taking the logistics management specialty of Jiangsu Food and Drug Vocational and Technical College as an example， through the investigation of 2013 to 2015 three consecutive graduates analysis of current logistics management professional students quit reason， explore the logistics management major in higher vocational college students' post practice mode， and also provides certain reference for vocational training and post practice work.

Key words： substituted post exercitation； problems； solutions

頂崗實習是學校安排在校學生實習的一種方式，高職學校通常會安排學生在畢業前進行實習。頂崗實習是學生從課堂走向工作前，作為實踐教學的一個關鍵環節，由于頂崗實習不同于其它就業實習，它決定了“以就業為導向”目標能否實現。

據權威機構調查，物流專業人才已被列為我國12類緊缺人才之一，缺口達60余萬。據了解，目前物流人才是非常搶手的，但是，我國物流管理市場上卻存在著供求之間的矛盾。一方面，物流企業急需大批高素質、高技能、踏實肯干，而又富有創新精神的人才；另一方面，大批的物流管理專業學生在擇業時，紛紛放棄自己的專業，離職、改行的現象非常普遍，成為行業人才流失的主體。

頂崗實習作為物流管理專業整體教學計劃中的重要組成部分，是實踐教學的終結性環節，頂崗實習使學生盡可能地將實習與今后的就業工作緊密結合起來，為畢業后順利投身工作崗位并融入社會做好準備。然而，不少學生參加頂崗實習之后卻放棄到物流行業就業的機會，這說明頂崗實習對學生擇業具有重大影響。

1 頂崗實習學生基本情況調查

為了掌握高職物流管理專業的學生在參加頂崗實習后不從事自己所學專業的工作，紛紛選擇其他崗位情況，課題組選擇了江蘇食品藥品職業技術學院2013～2015年連續三屆物流管理專業的畢業生進行了問卷調查和訪談。2013～2015年連續三屆物流管理專業的畢業生分別為94、97和46人，參加問卷調研及訪談的同學分別為85、87和43人，共計215人參與調查。參與調查的這些學生頂崗實習崗位都是與物流行業相關，從數據（90.7%）可見物流管理專業頂崗實習有較高的專業對口率。近年來，物流管理專業畢業生一次就業率在所有專業中一直位居榜首，被調研的這部分學生頂崗實習的崗位大多是通過學校的雙選會、社會招聘和親友介紹選擇的，調研時間是在頂崗實習結束后，論文答辯之前。希望其調研結果能對物流管理專業頂崗實習建設提供實證依據。調研具體情況見圖1～圖3。

從圖1～圖3可看出，頂崗實習結束后只有30%左右的學生基本滿足現有崗位，剩于60%以上的學生頂崗實習結束后紛紛選擇離職。其中的大多數學生認為物流行業是一個升遷機會少，工作枯燥且強度較大，就業實際與他們的就業期望值相差甚遠。而準備離職的大部分學生都希望轉入其它相對輕松的職業。這說明了物流管理專業的學生參加頂崗實習后不僅不能對本崗位的肯定，反而60%以上的學生產生了轉行的念頭，這一現象應引起物流管理專業教育工作者的高度重視。

2 調查結論分析

2.1 工作內容枯燥，企業環境差、勞動強度大。從圖1、圖3可以看出，物流管理專業頂崗實習結束后24%與20%的學生認為物流管理專業工作枯燥且勞動強度大。物流行業不同于其它行業，是一個對實踐要求較高，但行業壁壘很低的職業。任何一個物流企業對接收到的大學生都要安排在基層崗位進行鍛煉，例如：儲存、裝卸、包裝、運輸、配送等基層崗位。比如有些同學在南京蘇寧電器頂崗實習，所在部門是配送部，每天的工作對象是貨物，除了接貨、送貨、退貨就是清點數量，在調研時絕大多數同學都認為每天重復相同的工作較為枯燥、乏味。再加上一部分同學感覺勞動強度較大，在倉庫工作環境較差，夏熱、冬冷，這時往往就會選擇放棄。這說明參與頂崗實習的學生對到企業頂崗實習和工作崗位缺乏了解。

2.2 升遷機會少、薪資待遇低。調查顯示（見圖1、圖3），物流管理專業頂崗實習結束后25%與20%的同學認為物流管理專業的升遷機會少，薪資待遇低。由于受校內實訓條件的限制，學生在校期間學不到實際操作的技術和技巧，當學生走向頂崗實習崗位后還需要一段時間進行實踐技能的積累，頂崗實習的學生進入企業數月后難以融入企業，要適應企業的工作環境和工作流程更需要一段時間，如果要成為部門負責人更得經過3～5年的時間，可見物流管理專業短時間內升遷機會并不大。通過調研，發現物流管理專業升遷崗位較少，3～5年內大部分學生還是從事著物流基層操作工作，學生反映不是不夠優秀而是物流專業遷移崗位太少。通過調研還發現物流公司一般工資較低，實習期1 200～1 500元，轉正后不過1 800元左右，再加上如果發生事故還要被罰款，工資就更低了。如此低的工資，再加上升遷機會較少，沒有做好心理準備的學生因此選擇逃離物流公司。

2.3 按部就班，不善于思考和創新。從圖3可以看出，2015屆畢業生中有14%的學生參加頂崗實習后，認為物流管理專業的就業實際與就業期望相差甚遠。調研顯示江蘇食品藥品職業技術學院連續三屆物流管理專業學生的頂崗實習崗位90%以上是物流管理操作崗位，而這些崗位較為規范、重復性強，只要按部就班地按照標準流程進行操作，就足以滿足崗位要求?；蛘邇H僅停留在“工作導師”教過的基本技能，不懂在日常工作中運用創新精神來更大地提高生產效率，只知道保質保量地完成領導分配的任務就足夠了，甚至有的學生遇到問題也不主動處理，而是把問題推向領班或組長。不能將專業理論知識與實踐工作緊密結合起來，缺少主動思考和解決問題的能力，更難以進行創新。在被調查的學生中近一半從未認認真真地思考過自己在崗位所具備的職業能力，而只是完成領導交給的任務，所以他們認為每天重復相同的工作沒有成就感，現實工作與當初期望相差甚遠，往往這個時候他們會選擇離開。

3 對策建議

3.1 發揮頂崗實習平臺效應，轉變就業觀念。江蘇食品藥品職業技術學院物流管理專業學生頂崗實習的時間是從當年12月份到第二年的4月份，學生在這段時間是通過手機和QQ與輔導員及論文指導老師聯系，由于學生反饋信息的不及時性，老師不能在第一時間了解到學生每天工作的情況及心情變化。雖然學校有頂崗實習平臺，但是真正的效應沒有完全發揮出來，現階段頂崗實習這個平臺效應只起到讓學生論文答辯前完成12篇日志和1個總結，而且這12篇日志很多學生都是離論文答辯前一周一氣呵成，根本沒有依據實習工作內容來完成，平全失去了應有作用。頂崗實習平臺實際上應是一個能夠及時掌握學生動態的平臺，學?？梢砸髮W生每天登錄平臺寫出自己的當天實習日志及實習中遇到的難題，輔導員及論文指導老師應及時掌握學生的實習狀態，及時幫助學生解決實習中的難題，并積極與企業指導教師及時地進行溝通協調等。讓學生逐漸了解到物流管理專業崗位的特殊性，讓學生們做好心理準備，慢慢適應物流崗位環境。

3.2 在提升實踐教學質量同時，教會學生“兩條腿”走路。高職高專學生以增強學生的實踐能力為目標，加大實踐培訓力度。調研中發現，22%學生認為在校所學專業技能不能滿足工作需要。這就要求學校要加強實踐教學，加大技能培訓力量。學校在利用好校內實踐資源的同時，充分利用好校外資源。江蘇食品藥品職業技術學院的學生頂崗實多在蘇寧電器工作，在學生頂崗實習之前有2個月的認知實習，學?？梢院吞K寧電器聯合建立實訓基地，保障學生在校期間有一定的實踐經歷，在走出校門時具備一定的實踐能力，更快更好地適應頂崗實習工作。

在利用好校內資源與校外資源的同時要借鑒兄弟院校成功經驗，以淮安信息職業學院物流管理專業為例，該專業畢業生專業對口率達90%以上，其成功的經驗是：校內真實的物流操作實訓室，能承擔集裝箱操作，貨運和泊位策劃的模擬實訓，還有一些先進的軟件操作系統。

高職物流管理專業人才培養目標定位，要在培養物流基層操作人員的同時，培養物流基層管理人員?；鶎庸芾砣藛T的培養為以后學生職業崗位的升遷打下堅實的基礎，教會學生要用“兩條腿”走路。

3.3 頂崗內容融入到畢業論文中。高職物流管理專業培養目標是面向一線操作型崗位，操作中的創新非常重要。例如學生在頂崗實習中盤點庫存時發現，如果在商品入庫時專門貼上標簽，出庫時再把它撕下，那么在盤點庫存時核對撕下的標簽和剩余庫存商品的數量是一種很好的方法。經調查參加頂崗實習35%的學生表示在實習中收獲很大，能夠發現一些問題，并找到解決的方法。在學生頂崗實習中，要求論文指導老師切實指導好學生按照自己的頂崗實習崗位進行畢業論文選題。畢業論文內容與解決工作中實際問題的能力密切聯系起來。既幫助學生完成了畢業論文，又強化學生社會實習實踐的有效性和針對性。

4 總 結

物流管理專業畢業生的高離職率，不僅對學生本人帶來不利，浪費幾年在校學到的專業知識，而且對企業、對社會也帶來一定的損失。進入新的職場，還要花時間去鉆研新的專業知識，需要花費更大的精力才能取得成就。特別是對于那些剛走出校門的學生來說，離職的次數越多，越不利在職場中的進步。

對于企業而言企業員工的培養需要一個過程，需要很多的投入，作為企業經營和管理的載體，員工的流失將給企業帶來潛在的損失。因此，關注核心員工的離職原因和對企業的影響，做到未雨綢繆，才能做好企業人力資源規劃和管理工作。

近年來物流管理專業畢業生離職率居各行業之首，物流管理頂崗實習是對學校理論知識的主要應用，通過頂崗實習學生可以將所學理論知識應用到對口崗位中去，積累相應的工作經驗，并在此過程中獲得崗位所要求的操作技能。因此，學校和企業有責任做好學生頂崗實習的管理工作，解決學生們頂崗實習過程的思想及生活、工作中的實際問題，才能真正解決學生在頂崗實習后離職的問題。

參考文獻：

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[3] 侯宏霞. 提高“C語言程序設計”課程教學質量的探索與實踐[J]. 內蒙古師范大學學報，2012（1）：125-127.

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一、當前教學過程中存在的問題

1.學生學習興趣不高

提到力學，多數學生會覺得很難，這種先入為主的感覺會使學生對這門課程產生很大的抵觸情緒，不愿意學。再加上同時開設的工程熱力學和傳熱學等重要的專業基礎理論課，越發加重了學生的學習任務。另外，流體力學課程習題量大，需要學生花費大量課余時間復習和做題，就更加影響學生對這門課的學習興趣。因此如何幫助學生克服對本課程的畏難情緒，激發他們學習流體力學的興趣，是提高教學質量的首要因素，也是教學改革的目標之一。

2.教學方式單一，課堂氣氛死板

現在是信息社會，對人才的要求很高，這就要求教師在教學過程中按照“厚基礎、寬口徑、高素質”的目標[2]進行專業人才的培養，這對傳統的黑板加粉筆的教學方式是一種挑戰。另一方面，隨著課時與學分制的掛鉤，學時被普遍壓縮，這也給課堂教學帶來很大的壓力。眾所周知，傳統的教學方式把很多時間用在了繪圖和板書上，無形中縮減了教與學的時間，教師要想在規定的時間內完成教學大綱規定的教學內容，就必須加快講課節奏，刪減授課內容，或者占用習題課或實驗課的時間，這些都將導致這門課程的信息量不夠，而且學生也沒有機會及時消化所學的理論知識，更談不上舉一反三了。同時，“一言堂”式的教學方法使得課堂氣氛死板，學生對課程的學習興趣銳減，也影響了教學質量。

3.理論教學與實驗教學的脫節

在流體力學的教學過程中，實驗環節起著不可替代的作用。實驗教學不僅可以培養學生的動手能力，幫助學生更好的理解理論知識，而且可以啟發學生對理論知識的創新性應用[3]，很多學校不重視實驗課的教學，實驗教學完全放在理論教學之后甚至放在考試之后集中完成，大大降低了實驗教學的作用。

二、課程教學改革的基本內容

1.傳統教學方式與多媒體相結合

在現在的流體力學教學中，黑板加粉筆的教學方式是很多高校教師仍然采用的教學方式。這種方式對于公式的推導、例題的計算效果很好，但是在流體力學的教學中需要輔以很多圖片，如果全用板書來講，必然花費很多時間。傳統的教學方法無法滿足教師在教學中的信息量，當然也不能完全脫離板書，畢竟公式的推導，例題和習題的講解用板書的效果要優于多媒體。在講緒論部分內容時可以介紹流體力學的發展史及流體力學在現實生活和工程實踐中應用的實例，如果單純用板書講，會很枯燥，達不到啟發學生學習興趣的目的，如果輔以多媒體，結合圖片、短片、動畫來講就會有很好的效果。所以筆者認為，應當將傳統的教學方式與多媒體教學方式很好的結合起來。

2.理論知識與專業知識相結合

流體力學這門課程不僅理論性很強，而且和工程實踐結合的非常緊密。該課程是后繼專業課程的重要理論基礎，所以將相關專業知識穿插在流體力學課程中進行介紹有很多好處。首先，可以幫助學生加深對專業的理解。流體力學課一般在第五學期開設，此時學生已結束公共基礎課的學習，開始了專業基礎課和專業課的學習。調查表明很多學生此時對專業還處在迷茫的狀態，不知道建環專業具體是做什么的，自己將來能干什么。在流體力學課程的教學中采用理論知識與專業知識有機結合進行講解的授課方式可以幫助學生在學習理論知識的同時加深對專業的了解。再者，學生了解了專業也就有了學習的方向和動力，自然有助于提高學生對流體力學課程的學習興趣。比如在講授流體的熱脹性時，介紹采暖系統膨脹水箱的作用及系統膨脹水量的計算方法，使學生既掌握了液體熱脹性的計算公式，又了解了自然循環采暖系統的基本原理。再比如，在講授伯努利方程的應用時，可以介紹水泵揚程的計算方法和建環專業水泵的適用場合，使學生明白水泵是建環專業最重要的設備之一。在學生學習管網計算基礎這部分內容時，可以結合采暖系統和給排水系統或消防給水系統同時學習，畢竟這些系統在北方城市是到處可見的。在介紹氣體射流知識的時候可以結合空調房間的氣流組織進行介紹等等。

3.理論流體力學、計算流體力學與實驗流體力學在教學中的結合

研究流體力學方法有理論分析的方法、數值分析的方法和實驗研究的方法，在流體運動規律的研究中，三種方法相輔相成。但是在教學中，我們往往更多的是強調理論的重要性，而忽視了計算流體力學和實驗流體力學對理論學習的幫助。應當充分將計算流體力學和實驗流體力學的部分補充進來，這樣才會使整個課程內容豐滿，也可以擴寬學生的知識面，培養其解決問題的能力。

（1）理論流體力學與計算流體力學相結合

隨著計算機技術的迅猛發展和數值計算技術的不斷提高，計算流體力學（CFD—ComputationalFluidDynamics）技術得到了空前的發展，CFD技術可以在短時間內模擬流場內的溫度、速度和壓力的分布情況，可以較好地模擬流體的流動過程和傳熱過程以及污染物的擴散過程等，因此被廣泛應用在各行各業。建環專業涉及大量與流動相關的問題，因此也不例外?？梢杂肅FD技術模擬空調房間的氣流組織和溫度分布，模擬水和空氣在管道內的流動情況，模擬火災時建筑內煙氣的流動規律。在CFD領域，目前世界上最具有代表性的計算商用軟件有PHOENICS（英國）、CFX（美國）、FLUENT（美國）、STAR-CD（日本），這些軟件均采用經典的流體理論和通用流體計算程序作為模型的核心，并提供豐富的計算方法處理湍流流動，具有強大的前后處理功能。這些新技術的發展對流體力學課程的教學提出了新的要求。在流體力學的教學過程中除了重點講授理論流體力學的知識外，應當增加計算流體力學的知識，一方面可以增加信息量，拓寬學生的知識面，為進一步的學習和今后的發展奠定扎實的基礎，另一方面可以用CFD技術模擬簡單的流動規律和流動現象，幫助學生加深對流體理論知識的理解，起到相互促進的作用。圖1是用CFD技術模擬的簡單流動現象，（a）圖驗證了圓管中的層流運動，證明斷面流速為旋轉拋物面。（b）圖給出了流體經過彎管時的斷面壓強分布規律，充分說明了離心力的作用是彎管中產生渦旋的主要原因。可以將這些模擬結果通過多媒體展示給學生，讓他們在掌握理論的同時增加感性的認識，可以很好的提高學生的學習興趣。圖1只是兩個簡單的例子，流體力學中有很多例子可以通過數值計算和模擬穿插在教學過程中，得到很好的效果。

（2）授課與實驗的有機結合

與流體力學課程相結合的有8個主要實驗，分別是能量方程實驗、總水頭線實驗、動量方程實驗、畢托管實驗、雷諾實驗、沿程阻力系數和局部阻力系數測定實驗以及孔口出流實驗。另外還有諸如流線、繞流等演示實驗。應當將這些實驗的教學進度與理論的教學進度很好地結合，任課教師和實驗教師共同指導，與學生形成很好的互動，及時啟發和引導學生進行實驗，充分啟發學生對理論知識的創造性理解，同時鍛煉其動手能力。實踐證明這樣做不僅可以提高學生的興趣，還可以有意識的培養其觀察流體現象的能力和分析解決問題的能力。

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關鍵詞：能源與動力工程；實驗教材；節能環保

一、引言

《能源與動力工程實驗》作為能源與動力工程專業學生的實驗參考用書，其既與本專業的基礎理論緊密相關，又是一本獨立的實驗教材，其是本專業學生實驗和工程實踐能力培養的基礎，在本專業的教學過程中占有重要的地位。

目前，能源與動力工程實驗教材使用非常廣泛。全國有上百所學校開設了能源與動力工程實驗課程，每年有幾萬名大學生及相關工程技術人員都使用能源與動力工程實驗教材，大部分學校只有臨時內部講義，并未有正式出版發行的教材，能源與動力工程實驗教材的出版發行將受到很多高校及企業的青睞。武漢科技大學能源與動力工程專業自成立以來，三個班級共一百余名學生一直在使用本校教師編寫的內部講義，他們亦急需正式出版的教材。同時，此教材將涵蓋冶金工程、材料學、礦物加工專業開設的冶金傳輸原理、熱工基礎、冶金爐原理等課程相對應的實驗課。此教材的編寫出版既能解決本校師生的燃眉之急，又能在其他高校及企業發揮重要作用。

目前，國內能源與動力工程專業的實驗教材比較單一分散，如流體力學實驗、傳熱學實驗等，沒有全面綜合的實驗教材。本教材涵蓋了傳熱學、流體力學、工程熱力學、燃料及燃燒、制冷原理與裝置等專業基礎課程，以及鍋爐原理、火焰爐等專業課的實驗內容，同時增加了編者科研團隊的科研成果。其主要目的是通過完成對一些理論的驗證，增強學生的動手能力，讓學生學會對實驗數據的處理方法，鞏固理論課程知識，培養學生辯證思維能力和邏輯推理能力，為今后其他專業課程的學習打好基礎，也為畢業生今后從事與能源動力有關的工作提供一定的基礎知識。

二、教材編寫

1.工作基礎

本教材的依托單位是武漢科技大學材料與冶金學院能源與動力工程系。該專業從2008年起開始招收本科生，目前該校的能源與動力工程專業畢業生就業前景良好，得到用人單位的一致好評。其下屬的能源與動力工程實驗室自成立以來，經過校、院、系教師的努力，已經成為集科研、教學于一體的實驗室。目前實驗室專職管理教師四名，實驗室面積超過500平方米，擁有一百余臺科研與教學設備，可進行熱工檢測、流體、熱工、燃燒、爐窯等相關專業的實驗。目前編者團隊已經為本校能源與動力工程本科生、冶金工程本科生、礦物加工本科生的熱工基礎實驗、熱工綜合實驗、冶金基礎實驗、冶金爐原理實驗、CAD技術等課程，共計56學時編寫了教材，此教材也是在這些實驗課的基礎上編寫的。

編寫團隊就實驗教學問題先后承擔了“熱能與動力工程專業實驗教學體系改革研究與實踐”“跨學科寬口徑節能環保型人才培養的改革與實踐”等教學研究項目，對實驗室及實驗教學進行了系統的研究與建設。其已與國內知名大學取得緊密合作，此教材即是與東北大學共同編寫完成的。

2.教材特色

目前國內能源與動力工程實驗教材多偏重于汽輪機、鍋爐、流體機械、空調制冷實驗，適用于火力發電、發動機及汽車工程、流體機械及低溫制冷專業方向。而我校設置的能源與動力工程專業是以冶金為背景的學科，偏重于冶金熱能方向，其對專業實驗有自己特殊的要求。本教材結合本校專業特色，同時注重與其他高校本專業的相同與相近，增加了編者科研團隊的科研成果，使整合后的教材既能滿足本校師生的需求，又可適用于其他高校及企業人員。

（1）結合專業特色，優化知識結構

在教學實踐中，整合教學內容，拓寬專業口徑，不僅可以作為能源與動力工程專業學生的重要專業基礎課程應用教材，也可以作為其他冶金、流體、C械和暖通工程類專業本科生必修的專業基礎課教材。本教材是在武漢科技大學《能源與動力工程實驗》講義的基礎上重新編寫出版的，其已在能源與動力工程專業以講義形式試用了七年，從該校畢業的本專業及相關專業畢業生，都具備了熱工、能源相關實驗技能，在社會就業崗位上發揮了重要作用。

（2）簡明、易讀和突出實用性

本教材按照簡明、易讀和突出實用性的原則，歸納總結了能源動力類專業實驗課程的內容，編寫過程中注重對基本概念、基本理論的描述，始終貫徹理論聯系實際、學以致用的原則；注重實踐創新，結合開放實驗的特點，力求教材內容符合學生的認識規律，便于學生獨立操作。教材內容精練，符合教學特點，文字簡明，深入淺出。為適應教學改革需要，教材針對部分教學內容進行整合，尤其適用于不同專業和不同教學內容的選擇，便于教師的取舍。

（3）理論聯系實際，體現學術價值

教材要有自主知識產權的內容，努力做到把本領域的最新科研成果引入實驗教學中，不僅包括國內外知名學者的研究成果，也要體現編著者的科研成果。

3.編寫方案

本書主要設置工程熱力學實驗、流體力學實驗、傳熱學實驗、燃料與燃燒實驗、制冷原理實驗、熱工綜合實驗、流體綜合實驗等七章。每個章節包括2～8個不等的實驗，涵蓋了傳熱學、流體力學、工程熱力學、燃料及燃燒、制冷原理與裝置等專業基礎課程，以及鍋爐原理、火焰爐等專業課的實驗內容，還增加了編者科研團隊的科研成果。每個實驗下設實驗目的、實驗原理、實驗裝置、實驗方法與步驟、實驗數據及處理、實驗分析與討論、注意事項等部分，每個實驗會略有調整。

三、結束語

能源與動力工程實驗教材的編寫是在武漢科技大學內部實驗講義的基礎上編寫的，已經得到七屆師生的驗證試用，培養的畢業生均得到用人單位的認可。本教材結合本校專業特色，同時注重與其他高校本專業的相同與相近，增加了編者科研團隊的科研成果，使整合后的教材既能滿足本校師生的需求又適用于其他高校及企業人員。

參考文獻：

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[10]丁祖榮等.流體力學（上冊）[M].北京：高等教育出版社，2013.

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關鍵詞：風機翼型 數值模擬 鍋爐仿真

1.熱能動力工程的研究方向

熱動主要研究熱能與動力方面，是跨熱能與動力工程、機械工程等學科領域的工程應用型專業。目前我國有120多所院校開設有該專業，它由舊本科的九個相關專業合并而成，包括了原來的熱力發動機（080311）、熱能工程（080501）、流體機械及流體工程（080313）、熱能工程與動力機械（080319W）、制冷與低溫技術（080502）、能源工程（080506W）、工程熱物理（080507W）、水利水電動力工程（080903）、冷凍冷藏工程（081409）專業。

熱動主要學習機械工程、熱能動力工程和工程熱物理的基礎理論，學習各種能量轉換及有效利用的理論和技術。專業通過理論力學、材料力學、工程制圖、機械設計、電工與電子技術、工程熱力學、流體力學、傳熱學、控制理論、熱工測試技術以及專業方向課程的學習，使我們具備工程熱力學、流體力學、傳熱學和熱工測試技術等熱能與動力工程領域的基礎理論、實驗技能和基本專業知識，掌握制冷空調設備、制冷裝置、動力機械與動力工程、流體機械等設計、制造和實驗研究的基本技術。在此基礎上，它是一個寬口徑的專業，拓展空間很大，就業方向很廣，有電廠熱能工程及其自動化方向、工程熱物理過程及其自動控制方向、流體機械及其自動控制方向、空調制冷方向等。同時，熱動還是現代動力工程師的基本訓練，可見熱動是現代動力工程的基礎。

2.熱能工程技術在能源方面需要解決的問題

能源問題在當今社會舉足輕重，熱能與動力工程專業在國民經濟中的地位可想而知。

能源動力工業是我國國民經濟與國防建設的重要基礎和支柱型產業，同時也是涉及多個領域高新技術的集成產業，在國家經濟建設與社會發展中一直起著極其重要的作用。

風機是一種裝有多個葉片的通過軸旋轉推動氣流的機械。葉片將施加于軸上旋轉的機械能，轉變為推動氣體流動的壓力，從而實現氣體的流動。風機廣泛應用于發電廠、鍋爐和工業爐窯的通風和引風，礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風、排塵和冷卻等[1]。尤其是在電站，隨著機組向大容量、高轉速、高效率、自動化方向的發展，電站也對風機的安全可靠性提出了越來越高的要求，鍋爐風機在運行中常發生燒壞電機、竄軸、葉輪飛車、軸承損壞等事故，嚴重危害設備、人身安全，也給電廠造成巨大的經濟損失[2]。此外，風機一直是電站的耗電大戶，電站配備的送風機、引風機和冷煙風機是鍋爐的重要輔機，降低其耗電率是節能的一項重要措施。

3.熱能專業中工業爐的發展

工業爐是在工業生產中，利用燃料燃燒或電能轉化的熱量，將物料或工件加熱的熱工設備。

中國在商代出現了較為完善的煉銅爐，在春秋戰國時期，人們在熔銅爐的基礎上進一步掌握了提高爐溫的技術，從而生產出了鑄鐵。1794年，世界上出現了熔煉鑄鐵的直筒形沖天爐。后到1864年，法國人馬丁運用英國人西門子的蓄熱式爐原理，建造了用氣體燃料加熱的第一臺煉鋼平爐。隨著現代化管理水平的提高，計算機控制系統的不斷完善，現代連續加熱爐也應運而生. 現代連續加熱爐爐型可以歸入兩大類：推鋼式爐和步進式爐。兩類爐型的根本區別，僅在于爐內的輸料方式。

4.爐內燃燒控制技術

其燃燒控制是步進爐的核心技術之一，手動控制已被自動控制方式所取代。目前大規格鋼錠推鋼式加熱爐可選用的燃燒自控方式通常有：

（1）空燃比例連續控制系統，該系統主要由燒嘴、燃燒控制器、空氣/燃氣比例閥、空氣/燃氣電動蝶閥、空氣/燃氣流量計、熱電偶、氣體分析裝置、PLC等組成。工作原理是由熱電偶或氣體分析裝置檢測出來的數據傳送到PLC與其設定值進行比較，偏差值按比例積分、微分運算輸出4-20 mA的電信號分別對空氣/燃氣比例閥和空氣/燃氣電動蝶閥的開度進行調節，從而達到控制空氣/燃氣比例和爐內溫度之目的。

（2）雙交叉限幅控制系統，該系統主要由燒嘴、燃燒控制器、空氣/燃氣流量閥、空氣/燃氣流量計、熱電偶等組成。工作原理是：通過一個溫度傳感器熱電偶把測量的溫度變成一個電信號，該信號表示測量點的實際溫度，該測量點的溫度期望給定值是由預存貯在上位機中的工藝曲線自動給定的。根據這兩個溫度值偏差的大小，PLC自動校準燃氣/空氣流量閥的開度。該閥通過電動執行機構定位。空氣/燃料比控制，借助于孔板和差壓變送器來測量空氣流量，燃氣的流量是借助于一臺安裝在燃氣支管上的質量流量計來測量，使精確的溫度控制得以實現。

5.軟件仿真鍋爐風機翼型葉片

由于鍋爐葉輪機械內部流場非常復雜，并帶有強烈的非定常特征，進行細致的實驗測量非常困難，目前尚沒有完善的流體力學理論解釋諸如流動分離、失速和喘振等流動現象，這就迫切需要可靠詳細的流動實驗和數值模擬工作來了解機械內部流動本質。將利用軟件對鍋爐風機翼型葉片進行二維的數值模擬，研究空氣以不同的方向流入翼型葉片入口所造成的流動分離。根據數值模擬的一般步驟：創建二維模型，進行網格劃分，設定邊界條件和區域，輸出網格，再利用求解器求解，對不同空氣來流攻角角下的流動進行二維數值模擬。在得到模擬結果后，對不同攻角下模擬所得到的速度矢量圖進行比較分析，得出鍋爐風機翼型邊界層分離和攻角的關系。（作者單位：遼寧工程技術大學）

參考文獻：

[1] 安連鎖.泵與風機[M].北京：中國電力出版社，2001.

[2] 袁春杭.鍋爐引風機事故的預防[J].中國鍋爐壓力容器安全，2005，14（6）：38-39.

篇5

關鍵詞： 空氣動力學 創新實踐 多媒體

飛機空氣動力學作為流體力學的一個分支，通過研究飛機和氣體做相對運動時氣體的流動特點，分析飛機的受力特性，它是在流體力學的基礎上，隨著航空工業和噴氣推進技術的發展而成長起來的一門學科。近幾年，隨著我國民航事業的飛速發展，航空公司規模不斷壯大，越來越多先進的機型陸續投入運營市場，需要大量機務維修人員，給開設相關專業的院校提出了新的挑戰?？諝鈩恿W作為民航機務工程專業的一門專業基礎課程，建立和健全有效的課程教學體系，是提高學生認知水平、培養學生實踐與創新意識的重要基礎。

一 、教學目標

通過本課程學習，學生對飛行器整個飛行速度范圍內的空氣動力特性有全面系統的理解，掌握空氣動力特性求解的基本理論和方法，初步具備飛行器氣動力設計所需知識。鑒于本課程為民航機務工程專業基礎課程，教學實行理論教學、實踐教學和創新實踐相結合的教學方式，使學生掌握空氣動力學的基本方法和應用。并在掌握基本理論的基礎上，培養學生的創新實踐能力，提高學生解決問題的能力。

二 、教學內容與方法

1.教學內容

本課程內容主要分成四大部分：流體的基本屬性，流體靜力學與動力學，飛機的低速空氣動力特性，飛機的高速空氣動力特性四大部分，在高速空氣動力特性部分將飛機的速度范圍細分至亞聲速、跨聲速和超聲速三個速度階段進行介紹，以便區分這三個速度范圍空氣動力特性的差別。同時，結合現在民航飛機的設計理念，介紹有限翼展和后掠翼的空氣動力特性，實現理論與實際相結合。

2.教學方法

（1）理論教學

理論教學是飛機空氣動力學教學過程中不可缺少的環節，也是基礎性環節，該環節的關鍵在于概念及公式的理解及應用。

第一，教師作為教學的主體，首先要深入了解概念的本質，在授課過程中做到深入淺出，以概念清楚、推理嚴謹、重點突出為原則[1]，重視概念理解和公式的理論推導過程，推導過程即理解過程，一個正確有效的推導過程可以很大程度地幫助學生理解公式和概念，有利于強化教學效果；其次，在理論介紹和推導過程中，教師可以結合現實生活中的實際案例幫助學生理解，將生活中常見的現象與理論結合，便于學生更快更好地理解；最后，可以適當介紹國內外流體力學的研究現狀，包括一些知名學者的科學貢獻、人物事跡等，例如，在介紹描述流體的兩種運動方法時，其中一種方法為歐拉法，便可以介紹歐拉的生平事跡及主要貢獻，以便提高學生的上課興趣及積極性，擴大學習知識面。

第二，在教學過程中學生同樣是教學主體，傳統教學過程屬于注入式教學，教師過于注重講授過程，而忽略學生的接收過程，導致學生上課效果不理想，因此，可以考慮改進教學過程，采用互動式教學，注重教師與學生之間的互動過程，可以采用上課提問、討論交流的方式，提高學生在課堂上的主觀能動性。例如，在飛機的亞聲速空氣動力特性理論知識講授完畢之后，可以目前主流機型B737為例，采用課堂討論的方式探討B737飛機的設計理念和設計特點，結合機型的設計參數分析飛機的空氣動力特性。

（2）創新與實踐教學

現代科學技術的高速發展對創新性人才的需求愈加重視，我國高等教育領域開始反思教學方法，越來越重視學生創新能力培養，該環節主要培養學生的動手實踐能力與創新意識[2]。

第一，空氣動力學的很多結論包括研究數據都是通過實驗得來的，其中最重要最基本的實驗便是風洞實驗，風洞實驗是研究氣體流動及其與模型的相互作用，以了解實際飛行器或其他物體的空氣動力學特性的一種空氣動力實驗方法。對于一些民辦高?；蛘邔？茖W校來說，專門建造具有一定規模的風洞專門用來采集數據和模擬氣體是不現實的，教師可以啟發和鼓勵學生建造一座小型風洞用來模擬實驗現象，并且可以借助簡單的壓力和溫度傳感器等測量數據。例如，可以通過風洞中的煙霧描述流體流過物體時的流態變化情況，還可以通過壓力傳感器所測數據分析空氣低速流過翼型時的壓力分布情況，從而理解升力的產生與變化過程。盡管所測數據或者觀察的現象并不十分精確，但是制作過程和實驗過程能很大程度幫助學生理解書本知識，真正實現理論與實踐相結合的目標。在制作過程中教師可以靈活教學，采用分組制作方法，既通過競賽方式調動學生的制作積極性，又培養學生的團隊合作意識。同時，制作的小型風洞可以用于課堂教學用，在課堂上使用便攜式的小型風洞模擬實驗過程，通過觀察實驗現象理解飛機的空氣動力特性。

第二，機務工程專業是一門應用型比較強的專業，學校會給學生提供相關實習與實訓平臺，學生在修完相關理論知識之后便可去相關實訓單位參加實訓，實訓過程是一個把理論知識與實際應用相結合的最直接平臺，在這個平臺上，學生在深化所學知識的同時還可以接觸很多課本之外的知識，幫助拓寬知識面，加深對專業知識的理解。另外實訓作為一種社會實踐會讓學生提早接觸工作崗位，明確崗位職責。

第三，為了充分培養學生的創新意識，學生可以借助學?；蛘咂渌逃龣C構提供的相關平臺，通過參加豐富多彩的課外活動，拓展課堂所學知識。如航模比賽或者直升機設計大賽，參賽過程即學生將課堂知識應用到實踐的過程，在這個過程中，可以發現自身所學知識的不足之處，有目的地進行補充，對學生充分掌握行業相關知識有事半功倍的作用。

（3） 傳統教學與多媒體教學相結合

針對課程當中不同的教學內容，我們采用傳統教學方式與多媒體教學方式相結合的方式。傳統教學方式即黑板板書的教學方式，對于課本上的概念及公式的理論推導過程，采用黑板板書方式更符合知識本身的認知規律，板書的過程是教師啟發學生按照一定邏輯思考的過程，使知識的講授更條理、清晰，便于學生理解。

多媒體教學具有圖、文、聲并茂甚至活動影像這樣的特點，具有許多對教育教學過程來說特別寶貴的特性與功能，而這些特點是其他媒體不完全具備的。相對黑板板書教學有很多優點，如教學過程不再單一呆板，更繪聲繪色，甚至可以采用動畫演示理論過程，使知識的呈現更生動直觀，而且可以活躍課堂氣氛，提高學生的學習積極性，使學生感受到學習過程的喜悅，寓學于樂。在飛機空氣動力學的講授過程中有很多內容需要借助多媒體實現，例如空氣流過物體時的流態變化情況，翼型的設計特點及一些特殊機型的機身設計等，都需要多媒體展現，單單借助黑板板書不可能完全達到教學效果。因此，多媒體教學是空氣動力學教學過程中不可缺少的教學手段。

三 、結語

飛機空氣動力學是一門理論與實踐相結合的過程，在理論教學的同時重視實踐教學，適應社會需要，多培養學生的實踐與創新意識，本課程經過幾年研究與教學，已經形成一套完整的教學體系，但是仍然存在許多缺點和不足，需要在以后教學過程中不斷改善，主要有以下幾點：

1 .充分調動學生學習積極性，利用多媒體技術和豐富的課外知識使枯燥的課堂變得豐富多彩，提高學生學習效率。

2.發揮學生的主觀能動性，對于一些特殊的知識點可以考慮采用學生講授的方式，鍛煉學生自主思考問題、解決問題的能力，還可以鍛煉語言表達能力，提高綜合素養。

3.制定合理的獎懲制度，合理的獎懲制度不但保證課堂教學質量，而且在一定程度上可以調動學習積極性。

參考文獻：

篇6

我校是率先開設煤層氣抽采技術專業的高職院校之一，該專業于2010年申報成功，2011年開始招生，現在校學生共174人，第一屆畢業生已全部就業。我校煤層氣抽采技術專業是礦井通風與安全專業群中專業之一，也是礦井通風技術，安全技術管理專業向礦井瓦斯防治方向的一次延展和深入，側重點在于煤礦井下煤層氣抽采技術和管理。該專業立足于實際能力培養，主要涵蓋煤礦井下開采、通風、監控、抽采、安全管理等方面學科，構建以煤層氣開發與利用的設計、施工管理等工程技術為主線，兼顧相關知識、素質教育，培養出綜合素質高、適應市場能力強的應用型高端技能專門人才的課程體系。

2目前存在問題

2．1課程定位的局限性

我院該專業畢業生主要面向煤層氣開發企業和礦山企業，但現課程設置中較少涉及煤層氣地面開采與利用，學生畢業后尚不具備到煤層氣、頁巖氣相關企業進行地面開發、設計、施工及管理所需的技能、知識和專業素質，學生無法到地面開采的相關企業工作，尚不能擴展學生就業的需要。

2．2課程設置不盡合理，教學內容有待調整

該專業的課程設置是在我校煤礦開采技術、礦井通風與安全的相關課程較簡單綜合，造成部分教學內容不足。如地質課程，僅開設了普通地質、瓦斯地質，但該專業的地質課程應涵蓋的礦床學中的煤地質學、石油天然氣地質學，煤層氣地質的基礎理論和基礎知識較少涉及，這些在《瓦斯地質課程教學內容探討》中有詳細論述。如瓦斯防治和煤層氣抽采技術的課程設置部分內容重復，在瓦斯防治中已涉及了瓦斯抽采的部分內容，且深度較淺。

2．3教材體系建設薄弱，教材空缺現象突出

該專業的許多課程多來自于相關專業，因專業差異以及教材編者知識結構局限性，國家規劃教材很少，所用教材只是編者專著或別的專業的適用教材，通識性差，對該專業并不完全適用，造成學生知識的掌握與實踐脫鉤或者實用性不強。很多課程還沒有教材，授課教師只能根據自己的學識，在眾多教材、專著內選擇認為適合的內容進行授課，授課內容零散，涉及學科理論深淺不一，缺乏系統性、通識性和科學性。如煤層氣勘探與開發，包括了煤層氣地質、煤層氣開發、煤層氣利用等眾多課程的教學內容，針對性不足。

3煤層氣抽采技術專業課程設計與構建

3．1煤層氣抽采技術體系分析

煤層氣賦存狀態、控氣地質因素、產出機理、開采方式、產出特征的不同導致其賦存與產出均有其顯著的特殊性，鑒于此，煤層氣勘探開發技術既有常規天然氣勘探開發技術的來源、借鑒甚至直接移植，又有自己的獨特性，還有與采煤技術交叉融合的耦合特性，是一個與常規天然氣和煤炭開發技術既有聯系又有區別的復雜技術系統。煤層氣勘探與開發技術主要包括勘探技術、開采技術以及協同開采三大技術體系，勘探技術包括地球物理、地球化學、鉆探3類方法，以及地質分析與選區的綜合技術;地面開采的程序主要包括鉆井、固井、完井和地面井增產技術及排采技術;礦井井下抽采技術中的模塊化區域遞進式抽采技術、分源雙系統抽采技術、保護層抽采技術、卸壓層抽采技術和采空區抽采技術等;在煤氣共采技術形成了煤與煤層氣協調開發的時間順序、空間銜接和開發技術途徑，形成了煤層氣立體抽采工藝與配套技術;地面集輸工藝較簡單，一般為“井場一采氣管道一集氣站一集氣管道一處理廠一輸氣管網”的工藝流程。

3．2根據所需技術體系分析課程設置

煤層氣地面抽采技術是一項復雜的系統工程，涉及地質資源與地質工程、石油天然氣工程、礦業工程等眾多學科，煤層氣藏的特殊性決定了我國的煤層氣開采必須要具有針對性措施，需要煤田地質學與天然氣地質學緊密結合、煤儲層理論與常規天然氣藏工程技術緊密結合、煤層氣排采技術與鉆完井緊密結合。因此，煤層氣抽采技術專業要求掌握或熟悉地質學、煤層氣及煤炭資源地質勘探與開發、煤礦安全生產和安全減災、井下煤礦瓦斯抽采、地面煤層氣(瓦斯)開采、儲運與輸送等多方面的技術，分析各院校煤層氣相關專業課程開設情況，主要開設了包括涉及地質、力學、勘探、煤礦開采與安全、地面抽采技術、地面集輸配技術、鉆井與抽采設備、煤層氣綜合利用、管理等多方面的課程。

3．3專業課程設計

根據煤層氣勘探與開發技術的特點，結合我校該專業主要是基于云貴川渝等煤炭行業及煤層氣、頁巖氣開發企業的實際情況，在學校地質、煤礦開采技術、礦井通風與安全等專業的基礎上設計該專業課程。課程設置主要考慮知識與所需能力相適應;崗位技能和應用型人才培養的要求相適應;與行業需求、企業需求相適應;與專業學習的需要相適應，使學生的知識、能力、素質協調發展等原則，主要設置有以下幾大類專業課程，以滿足學生在畢業后可在煤礦、煤層氣、頁巖氣等相關企業單位的基本知識和技能要求，并為后續成長打下較好的基礎。地質類課程:普通地質、煤礦地質、瓦斯地質、煤層氣地質。力學類:礦山工程力學、流體力學、巖石力學。煤礦開采類:礦井開采與掘進、礦井通風、煤礦安全技術。井下抽采類:煤層氣抽采技術、安全檢測與監控、防突規范與管理。地面開采類:煤層氣開采技術、鉆井與完井技術、測井監測技術、煤層氣輸配技術、煤層氣抽采設備及維護。其他:工程制圖、AUTOCAD、流體機械、現代企業管理、安全評價技術、環保概論與煤層氣綜合利用、事故應急救援。

3．4專業課程構建

為更好地達到該專業人才培養目標，將課程構建分成了公共課程、專業必修課、實踐課程、專業選修課四大方面。在完成大學基本素質教育即(公共課程)的前提下，對應未來就業崗位(群)所需的專門技能設置了專業基礎課和專業課，并結合我校特點開設了一般的實習實訓課程和增設了技能鑒定這一教學和考核實踐教學內容，還為擴大學生的知識面和職業素質設置了一組專業選修課。公共課程主要包括了思想政治、英語、數學、計算機、體育、應用文寫作等。專業必修課:工程制圖與CAD、普通地質與煤礦地質、瓦斯地質、煤層氣地質、礦山工程力學、流體力學與流體機械、礦井開采與掘進、礦井通風、礦井災害防治、安全檢測與監控、煤層氣抽采技術、煤層氣開采技術、鉆井與完井技術、煤層氣輸配技術、煤層氣抽采設備及維護、測井監測技術、現代企業管理。實踐教學課程貫穿與整個教學活動當中，分為課程實訓和集中實習兩大部分，除了一般工科專業的入學教育、軍訓、公益勞動、畢業實習及畢業論文(設計)等實踐課程外，針對本專業的特點，特設置了地質認識實習、煤礦(煤層氣)認識實習，瓦斯災害防治、抽采工程頂崗實習及其設計、安全檢測與控制課程設計等實踐教學活動。實踐教學中增設了瓦斯檢查工、煤礦抽采工、鉆井工、煤礦防突工等技能鑒定實訓內容。專業選修課:環保概論與煤層氣綜合利用、防突規范與管理、事故應急救援、安全評價技術、工程項目管理。

4結語

(1)我校在辦該專業之初，將專業定位于地面開采與井下抽采兩個方面，面臨煤炭行業困難時期，生源不足以開設兩個方面，急需整合此兩個方向一并教學，經過教學實踐，該課程設置能夠較好的融合地面開采與煤礦井下瓦斯抽采兩個方向，課程設置中體現了“適專業，寬口徑”的目標，能夠基本滿足行業人才的需求，也擴展了學生就業的需要。

篇7

關鍵詞：大工程觀；熱物理基礎；教學內容；工程專業；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2012）36-0300-04

自20世紀70年代以來，世界性的新技術革命對工程活動產生了巨大影響，工程活動對知識技術、能力綜合的需要達到前所未有的程度。從動力生產、能源節約、環境保護以及工業生產過程本身特點來看，工程專業學生應該具備合理用能、節能和環保的意識并懂得其基本的技術，而熱物理基礎課程的內容是合理用能及節能理論中的最基礎與核心的部分。因此，作為介紹熱能的有效、合理的利用和轉換、傳遞技術的熱物理基礎課程，不僅應是大工程觀下能源動力類專業高等工程教育中的重要理論基礎課[1～2]，而且也應是21世紀所有大工程觀下工程專業學生的公共理論基礎課。

高等工程教育 [3～4] 的熱物理基礎課程教學是培養具有熱物理工程技術的“大工程觀”要求的高等工程人才的唯一途徑。因此，熱物理基礎課程和教學的改革占據著“大工程”培養觀的重要地位，在大工程觀下高等工程技術人才的培養方案中，熱物理基礎課程體系是整個工程專業課程體系的基礎，應首先進行改革，為整個培養具有大工程理念的高級工程技術人才打好基礎。

一、熱物理基礎課程體系現狀分析

（一）熱物理基礎課程特征分析

在中國，熱物理基礎課程一般指《工程熱力學》與《傳熱學》兩門課程。同時，由《工程熱力學》與《傳熱學》組成的《熱工學》、《熱工基礎》或《熱物理學》也屬于熱物理基礎課程的范疇。高等數學與大學物理是熱物理基礎課程的前續課程。對于工程專業而言，高等數學與大學物理是基礎中的基礎，很多學不好熱物理基礎課程的學生，主要是因為高等數學基礎知識或者大學物理基礎不扎實所造成的[5-6]?！豆こ虩崃W》是一門較完善的課程，已形成較完整的理論體系，并具有完整的理論結構和實際應用內容?！豆こ虩崃W》課程中的基本概念和理論基礎是熱力學工程實際應用的基礎，若基本概念和理論基礎沒掌握好，必然導致不能熟練推導出數學公式，從而會致使熱力學工程實際應用學習的難度大大增大，甚至會使得學生產生厭學的情緒。與《工程熱力學》不同，《傳熱學》的公式很多是來自于實驗的歸納整理，需要記熟背熟?！秱鳠釋W》主要是使用其原理或知識進行分析，而《工程熱力學》主要是推導計算。兩門課程的共同特點是必須大量做思考題和習題，才能真正掌握，熟練應用。

（二）熱物理基礎課程體系存在的問題

與大工程觀背景下工業先進國家的熱物理基礎課程教學相比較，還有較大的差距，主要表現為[7]：（1）輕視實際、脫離實際；（2）人才培養的熱物理知識結構體系不夠完善，面向實際的熱物理工程訓練不足，與企業聯系不夠緊密；（3）辦學方向面向熱物理工程不夠，教學模式和教學方法陳舊，文化陶冶過弱，專業教育過窄，功利導向過重，共性制約過強等。

二、大工程觀下熱物理基礎課程體系構建

針對目前中國高等工程教育中熱物理基礎課程教學存在的問題，其改革思路是：以“大工程觀”教育理念為指導，以理論教學與實踐教學結合為基礎，以熱物理與其他課程交叉滲透為依托，以熱物理工程的實踐性與培養學生的創新性為核心，以具備合理用能、節能和環保能力的培養為主線對工程專業的熱物理基礎課程進行適應性改革，探索大工程觀背景下工程專業熱物理基礎課程改革新途徑（如下頁圖1所示）。

（一）大工程觀下熱物理基礎理論課程體系構建

1.統籌規劃，合理安排工程專業熱物理基礎課程體系結構和內容。（1）研究適應各大類工程專業學生培養需要的熱物理基礎課程結構和內容。根據各大類工程專業學生培養所需要熱物理基礎知識的不同，各大類工程專業可分成三大類：1）熱物理基礎課程是該類型專業的重要技術基礎課；2）熱物理知識是某一大類中部份專業的技術基礎，而對另一些專業則關系則要遠一些（工業設計）或者熱物理知識是某類專業（如材料成型與控制工程）中的某一方向（如鑄造、焊接）的主要技術基礎課但與另一些方向（如真空技術及設備）關系較遠；3）熱物理知識與該大類專業的主干技術無直接的關系。因此，可針對此三大類工程專業開設不同結構和內容的熱物理基礎課課程，并可分為高學時（必修）的《工程熱力學》和《傳熱學》、中學時（必修與選修）的《工程熱力學》、《傳熱學》或者《熱物理學》和少學時（必修與選修）的《熱物理學》等三種。對于同一大類中的不同類型專業在教學內容上還可有所不同側重或以專題形式作適當補充。對于中學時（必修與選修）的《工程熱力學》、《傳熱學》或者《熱物理學》；和少學時（必修與選修）的《熱物理學》，應強調理解基本概念，掌握方法，而不深究公式的推導，通過典型問題的分析，達到舉一反三的目的。（2）熱物理基礎課程的相互滲透和相互融合。由于熱物理基礎課程的內容是相互滲透、密切聯系的，必然存在交叉、重復部分。經過綜合分析，可對那些有益的或是討論角度不同造成的重復內容進行謹慎處理（如有些內容壓縮，而有些內容則須加強）。其處理原則是：既要考慮課時的有效利用，又要保持熱物理基礎課程之間的銜接和層次。（3）拓寬熱物理基礎課程的工程應用，增強與工程專業的聯系。熱物理基礎課程在工程實際中有廣泛的應用，在教學過程中，應突出地反映這一特點。從兩個方面著手，首先把每個教學單元劃分為基礎篇和應用篇，基礎篇著重掌握基本概念、定律，應用篇則力求培養分析能力，采用點面結合的方法。所謂點，就是講清某單元基礎知識在工程實際或專業課某方面的應用，其中包括一定數量的例題或習題；所謂面，則是針對教師的科研、技術開發課題或科技論專題討論，綜合所學的知識。學生對這種教學方式反映熱烈，覺得學有所用。（4）更新熱物理基礎課程內容，適應現展要求。近代工程技術的發展給本科《傳熱學》教學帶來了巨大的變化，《工程熱力學》的教學內容也不同程度地存在類似的情況。例如，二十年前的本科生教材很少有關于火用 分析方面的內容，而現在這個狀態參數已經被廣泛接受并用來分析工程設備過程的能量利用情況。

相對于《傳熱學》，《工程熱力學》的國內外教材的內容顯得似乎過于穩定，近年來出版的教材中新技術的概念介紹極少。比如，當前中國的長期能源問題已經十分突出，為保護環境，執行可持續發展的方針，在“十二五”規劃教材上，《工程熱力學》應該對新的、先進的能源利用方式（聯合循環發電、氫能利用、燃料電池、分布式發電和熱電冷三聯供、新能源發電等等）有適當的反映。超臨界和超超臨界循環是傳統燃煤汽輪發電機組提高經濟性與環保性的有效途徑，也是近年來國外燃煤火電廠的重要發展方向及中國要積極研發的方向，在熱物理基礎課程新教材和今后的教學中也應有相應的地位。如在這方面予以充分重視，在熱物理基礎課程新教材和今后的教學中注意揚棄舊的思想、研究方法及其內容，利用一定學時介紹各學科的新方法、新內容，努力使教學內容適應現代科技的發展趨勢。

2.熱物理基礎課程與其他課程交叉滲透。（1）熱物理基礎課程與物理課程的交叉。熱物理基礎課程中的部分內容與大學物理中的熱學存在重復。大學物理中，熱學內容總學時數為12～14學時，且熱力學兩個定律只安排6學時。由于物理學主要解決“是什么”、“為什么”的問題，而熱物理基礎課程主要解決“做什么”、“怎么做”的問題，因此在熱物理基礎課程中，應著重討論熱力學系統與環境（外界）相互作用的形式；熱平衡態與準靜態過程的矛盾與統一；熱力學中如何延拓力學中的力、位移、功、熱力學能概念；為什么要討論可逆過程，如何由不可逆過程抽象出可逆過程概念，熵是如何引入的，為什么要定義一個熵函數等等。（2）熱物理基礎課程與流體力學課程的交叉。例如，《傳熱學》的對流換熱部分，有大量的邊界層和繞流理論，是重復流體力學的內容。又如，流體力學和熱力學中都有氣體在管道、噴管中流動的理論。經過綜合分析，可以對那些完全重復內容予以削減，或者進行謹慎處理，但要保持熱物理基礎課程與流體力學課程之間具有較好的銜接性。（3）整合出新型熱物理課程。為適應不同類型專業的需要，可以開設出一些綜合性的、新的熱工類課程。無論是能量轉換、熱量傳遞還是質量傳輸，都存在如何提高轉換效率、傳遞效率和節約能源的問題，其中的關鍵是要減少過程的熵產（或不可逆損失）以及強化傳遞過程。為此，可開設一門綜合《工程熱力學》、《傳熱學傳質學》和《流體力學》的新課——例如可稱之為《工程裝備熱流設計與優化》。如果關于“優化”的內容能具體結合一些工程專業過程中的具體問題，那么這樣的課程就會受到相關專業的歡迎。

（二）大工程觀下熱物理基礎實驗課程體系構建

從熱物理基礎課程發展歷史來看，實驗研究和數學物理方法是并行發展、相互補充、相互促進的；而從教學角度分析，實驗是鍛煉學生動手能力，培養學生理論聯系實際和解決問題能力的重要環節。如何完善和合理組織實驗內容將直接影響課堂教學的效果。為此，在熱物理基礎實驗教學中突破以往的傳統模式，以配合理論教學、鞏固課堂效果為目的，以培養應用型人才為目標，改革實驗教學方法，加強實驗室建設，有效地發揮了實驗室的功能。

1.科學設置熱物理基礎課程實驗項目。實驗室應成為理論聯系實際，培養學生動手操作能力的場所。為滿足這種功能，應增加熱物理基礎課程實驗學時，增設熱物理基礎課程實驗項目，并相應設置演示實驗（包括課堂演示）、驗證性實驗、應用性實驗以及設計性實驗。演示、驗證性實驗是不可缺少的內容，可幫助學生理解抽象概念，印證熱物理基本理論和基本定律，鞏固課堂學習內容，熟悉各種儀器設備及其操作規程，培養嚴謹的科學態度。應用性、設計性實驗則是一般實驗的一個飛躍，其作用更多的是為了培養鍛煉學生的綜合能力，引導他們的縱向和橫向思維以及創新思想。這樣，通過多方面、多層次循序漸進的實驗過程，以求達到掌握基本技能和提高應用能力的目的。

2.合理組織熱物理基礎課程實驗。以往的熱物理基礎課程實驗模式，大多是學生根據實驗指導書給出的原理和步驟等，機械地照搬硬套，做完實驗、寫出實驗報告。這樣既束縛了學生的積極性、創造性，也不能滿足能力訓練的要求。針對弊端，可對熱物理基礎課程實驗方式進行合理組織。根據不同實驗的性質，有的安排預習，在實驗開始前由指導教師提出問題，讓學生回答解決方法，以此評定預習成績；有的則讓學生分組，自己動手組裝實驗臺，做完實驗后集中評議，對比優劣，公開評定成績；設計性實驗則完全拋開指導書，代之以設備說明書、實驗任務和要求等，讓學生自己擬定實驗方案，發揮學生的創造力。

3.更新熱物理基礎課程實驗設備和內容。隨著科技的進步和學科的發展，熱物理基礎實驗的技術和手段也更加完善，內容不斷推陳出新。要適應這種發展，不能僅僅依靠學校的撥款。在有限的財力、物力條件下，調動教師積極性，自行研制、設計新實驗，改造原有設備，開發新項目。例如，可以自行設計改造對流傳熱過程阻力實驗的微機采集和處理系統、熱管換熱器試驗臺等項目，這樣既可節省大量的經費，鍛煉了教師隊伍，又可保證學生能夠在實驗中學習新知識、新技術，開拓視野。

4.制訂嚴格合理的考核制度。實驗成績的好壞，應有一個合理的考核方法。以往的考核大多以實驗報告為依據，而實驗報告中大部分內容是從實驗指導書上照抄的實驗目的、原理、步驟等，考核成績不能反映學生的實際水平和能力以及相互之間的差別，影響了學生學習的主動性和積極性。為此，可制訂一套考核方法，分為紀律情況和學習態度、預習程度、操作和解決問題能力、實驗結果、實驗報告等多項考核內容，貫穿了整個實驗過程，每項內容按10分制評定成績，在統一印制的學生實驗卡上反映出來，這樣能促使學生在實驗的各個環節都認真對待，可提高實驗效果。

三、結論

時代在前進、教育在發展、教學工作在改革，包括教學內容也應改革，與時俱進。作為熱物理基礎，一方面為大工程觀背景下各類工程專業學生學習后續專業課等提供預備知識；另一方面通過實驗、測試技能訓練，提高學生運用理論分析和解決工程實際問題的能力。

從教育改革的發展趨勢和培養本科層次的工程技術人才的角度來看，理論與實際相結合，強化技能訓練、培養學生的技術應用和開發能力應是技術基礎課的重要任務。在大工程觀下工程專業熱物理基礎課改革過程中，兼顧知識結構和能力培養兩個方面，使之成為由基礎到專業、從理論面向應用的橋梁，確保培養的工程人才具備工程知識能力、工程設計能力、工程實施能力、價值判斷能力、社會協調能力和終身學習能力。

參考文獻：

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[2] 鄧元望，袁茂強，劉長青.傳熱學[M].北京：中國水利水電出版社，2010.

[3] 李培根.工程教育需要大工程觀[J].高等工程教育研究，2011，（3）：1-2.

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[5] 黃凱旋，劉建華.熱工課程教與學改革探索[J].集美大學學報，2001，（3）：73-75.

篇8

（一）課程體系固化，以專業為主

從高校研究生培養計劃可以看出，研究生的課程受專業限制很大，這就導致本專業研究生與跨專業研究生幾乎沒有什么區別，個體差異關注不夠，課程內容前沿性、綜合性不夠，交叉學科課程、綜合性課程較少。

（二）跨學科人才培養中，研究生課程體系構建導師起主導作用

首先，由于理工類研究生大多是在各自導師的指導下進行個別培養，受導師自身專業背景的局限與依賴，各學科之間存在著較大跨度等原因，致使學生很難進行跨學科研究。其次，當前的研究生培養模式中，導師的課題方向決定研究生的選課方向。

（三）院系設置以學科為主導，不利于跨學科課程整合

目前，我國高校主要以學科為主導設置院系，而以跨學科設置院系的高校較少。現有院系設置不利于不同學科之間的溝通與交流，不利于不同專業之間的課程整合。這樣的局面勢必會影響學生對知識的追求熱情，勢必會影響學生的科研積極性，勢必會影響學生的創新欲望。

二、農業工程與土木工程跨學科課程體系的構建

前面系統地討論了建立跨學科培養研究生課程體系的意義及目前存在的弊端，現結合黑龍江八一農墾大學工程學院農業工程與土木工程兩個學科的實際，對北方寒區農業水利工程與水利資源利用和設施農業結構防災減災兩個方向進行跨學科課程體系分析。在確立課程體系時我們設計了《農業工程和土木工程跨學科培養研究生課程體系建設調查問卷》。在制作調查問卷設計時，我們充分考慮兩個交叉專業可能出現的課程共通性，盡可能設計更多的課程，力求使交叉學科的研究生具有寬泛的理論基礎，使交叉學科的研究生所學到的知識適應兩個專業發展的需要。

（一）調查問卷統計

本次發放調查問卷的對象是黑龍江八一農墾大學工程學院的在職教師，共收到23份有效問卷。參與問卷調查的教師年齡集中在28—38歲和38歲以上兩個年齡區間，具有碩士研究生以上學歷的占95.65%，具有副教授職稱和教授職稱的總和占65.20%，問卷填寫教師的任職專業主要集中在機械設計制造及其自動化專業，農業機械化及其自動化專業和土木工程專業，其他專業總和低于10%。

（二）交叉學科課程體系分析

1.北方寒區農業水利工程與水利資源利用方向。交叉學科研究生培養方案要求學術型研究生所修學分總數大于等于30學分，扣除英語、中國特色社會主義理論與實踐研究及自然辯證法概論等必修課外，交叉學科研究生必須選修不少于五門的基礎必修課，其中數值分析是學位必修課，還需要選修4門基礎必修課?；A必修課的數據統計結果如下：在備選的15門課程中，數值分析得票最高23票，土壤水文過程模擬得票最少僅為8票?？紤]到交叉學科研究內容的寬泛性，結合統計結果，去掉土壤水文過程模擬、土壤物理化學、噴微灌理論與技術三門課程。這樣在北方寒區農業水利工程與水利資源利用方向就剩下12門課在基礎必修課模塊內供交叉學科研究生選修。課程名稱如下：數值分析、數學物理方程、土壤水動力學、水工建筑物健康監測與檢測、節水灌溉工程學、計算流體力學、水土資源規劃與評價、高等水工建筑物、新型建筑材料及其應用、灌溉原理與技術、地下水資源評價理論與方法、流體仿真與軟件應用。研究生培養方案要求在選修課模塊所修學分大于等于10學分，而每門課的學分分配是1.5或2學分。結合統計結果，選修課模塊去除土壤學與肥料學及環境水利學兩門課，保留其余12門得票較多的課程供交叉學科研究生選修。課程名稱如下：水生態工程學、粘性流體動力學、彈塑性力學、生態水文學、現代環境監測與控制、環境水動力學、土壤學與農作物學、水工鋼結構、水工混凝土、水文學與水利計算、農田水利學水力學。

2.設施農業結構防災減災方向。交叉學科研究生培養方案要求研究生所修學分大于等于30學分。去掉中國特色社會主義理論與實踐研究、自然辯證法概論、英語及學位課數值分析，每位交叉學科的研究生必需選擇不少于4門基礎必修課。問卷結果表明，除設施環境工程學獲得11票外，其他13門課，每門課程所得票數比較均衡，最低票數是15票，最高票數是22票?？紤]到設施環境工程學和防災減災的關聯性不是很大，結合統計結果把設施環境工程學去掉不作為基礎必修課的選用課程，這樣基礎必修課就改成13門課，供交叉學科研究生選擇。課程名稱如下：數值分析、數學物理方程、農業設施概論、農業生物環境工程、結構動力學、高等結構力學、計算力學、有限元原理、工程結構加固技術、建筑火災安全新技術、地震工程學、建筑結構抗風設計、工程結構優化設計。

在選修課模塊中，共列出了10門課，供調查問卷填寫人投票選擇。統計結果可以看出土壤學與農作學僅有6人投票，考慮到這門課自身的內容和防災減災的關聯性不大，所以決定把這門課去掉，不在研究生選修課范圍內。振動信號處理雖然只得到11位問卷填寫人的投票，考慮到模態分析與參數識別需要對數字振動信號處理的技巧和理論基礎，所以，振動信號處理仍供交叉學科的研究生選修。其他8門課，每門課的票數相對較均衡，故不作調整。課程如下：彈塑性力學、工程結構分析與軟件應用、模態分析與參數識別、振動信號處理、混凝土結構設計原理、鋼結構、砌體結構、農業設施環境控制、農業設施設計制造。

篇9

【關鍵詞】環境科學專業；環境工程學；困境；教學改革

國內多個高校的環境科學專業都開設了一門必修課程向學生系統介紹水、大氣、固廢污染控制方面的基本原理和技術方法。如北京師范大學開設的《污染控制工程基礎》、清華大學開設的《環境工程原理》、同濟大學開設的《環境工程學》。我校的環境科學專業也開設了《環境工程學》這一門必修課程，旨在使學生系統地掌握環境工程的基本原理、基本方法，較全面掌握水與廢水處理、大氣污染、固體廢物管理的基本概念、原理和工藝特性等。針對我校環境科學專業學生和課程的特點，筆者通過近十年的教學實踐，對本門課程的教學進行了一些探索和改革，以最大程度的提高教學效果和教學質量。

1 課程教學中的困境

1.1 學生工學基礎薄弱

《環境工程學》涉及的內容不可避免的會涉及到部分流體力學、化工原理、水力學等工科課程的內容，而我校環境科學專業學生工學基礎薄弱，在課程設置中無相關的課程。因此，在授課過程中，如何讓這部分內容不影響學生對于相關知識的理解是一個值得深思的問題，同時也對教師提出了更高的要求。

此外，工程基礎薄弱對實際工程的了解僅僅限于課本上的基本知識， 缺少實際認識， 從而在真正設計時無從下手；學生在設計時缺乏對設計手冊、設計規范等相關資料查閱的能力， 不能綜合運用所學的理論知識來分析解決實際存在問題。

1.2 學時少，理論與實踐脫節嚴重

我校該課程采用的教材一直沿用的是蔣展鵬主編的《環境工程學》，現已經歷三版（第三版為蔣展鵬和楊宏偉主編）。教材主要系統的論述環境工程的基本理論、污染防治技術與污染控制工程及發展趨勢，主要包括3篇內容[1]，及主要涉及三大污染控制工程，內容范而多。但實際的課堂教學學時只有51個學時，如何在有限的學時內向學生講授相關的知識，同時達到相應的教學目的，是一個需要深思和探索的問題。

同時，該門課程本身是一門理論和實踐性都很強的課程，由于總課時偏少、內容多， 教師教學更偏重于理論教學，從而導致該課程理論教學、實驗教學、實踐教學三者之間的互動和滲透不夠， 脫節現象比較嚴重。

1.3 教學手段與方法單一

教學手段與方法的正確與否事關教學工作的成敗和教學效率的高低，是實現教學目的、完成教學任務的關鍵[2]。在傳統的教學過程中，教師主宰課堂的“一言堂”，只會導致學生被動地接受知識；同時，多媒體工具使用單一，只是簡單的將教材內容編輯后照搬到幻燈片上，照本宣科。這種單一的教學手段使學生的主體地位沒有得到充分發揮，限制了教學質量水平的提高。

2 教學改革

2.1 整合更新教學內容，突出重點，講授與自學相結合

課程教學內容多而范，課時少，且隨著時代和社會的發展，新技術和工藝流程不斷涌現，因此要以教學大綱和教材為根本，合理安排教學內容，不斷更新和整合教學內容，突出重點。針對教材相對于實際工程工藝的滯后性，增加一些環境工程學方面尤其是污染處理技術方面的新知識，不斷拓展教學內容的深度和廣度，提高學生的學習興趣和對專業相關知識的儲備。同時注重新舊工藝的聯系與區別，提高學生的思維能力，讓學生明白新工藝的改進之處，甚至提出一些改進方案，充分調動學生的學習興趣。本課程旨在使學生掌握三大污染控制工程的基本原理和方法，且學生工科基礎薄弱，因此對于涉及到部分工科基礎課程如流體力學、化工原理、水力學等工科課程的內容時，一般不做深究，對于設計方面的內容，亦不做要求。在課堂教學中講解這些學科一些基礎知識，引導學生自學，同時鼓勵學生參加環境工程的一些相關專業課程學習和選修本專業如《水污染控制工程》、《大氣污染控制工程》等課程；鼓勵學生多查閱當代環境工程新技術、新理念的中英文文獻，作為本學科知識的課余補充，這樣學生不僅可以直接了解國內外在污染控制方面的最新動態，增強學生的英語閱讀的理解能力，更主要的是教給學生一種自主學習的態度與技能。

2.2 采用多元化教學手段和方法

課程涉及內容廣泛，在教學方法上應該將講授法、討論式、案例式和現場觀摩相結合，根據教學內容不同采用不同的教學方法，更好的調動學生學習的積極性和主動性，激發學生在環境工程學術領域中的求知欲望和創新意識。考慮到本課程的特點，本課程主要采樣以多媒體教學為主，板書為輔的教學手段。通過多媒體教學手段，可以以豐富的圖片、逼真的動畫及實地錄像，以學生為中心，通過簡潔的文字敘述和深入的語言講解，將抽象的概念和理論直觀化展示將涉及的裝置、材料的外觀和運行狀況等信息進行生動描述，以提升學生的興趣和關注力，提高課堂教學的效果同時可以可節約課堂板書的時間，提高課堂教學信息量[3]。筆者在教學過程中發現，如果整堂課都采取多媒體的教學手段，學生會產生視覺疲勞；此外，對于一些繁瑣的計算過程，板書的教學效果要優于多媒體教學。在課余時間組織學生赴學校相關實習基地進行現場參觀，彌補課堂教學對相關工藝和設備直觀認識的不足，提高學生的實踐能力。要求學生針對某種污染，通過查閱相關資料，提出相應的污染控制技術，達到學以致用的目的，同時也能了解相關污染物控制技術的最新進展，讓學生也走上講臺，實現“教”與“學”的良好互動。

2.3 加強理論課與實驗實踐課程的結合

“紙上得來終覺淺”，《環境工程學》本身就是一門實踐性很強的課程，需與相關的實驗和實踐課程緊密聯系。實驗課是環境科學專業的必修課的重要組成部分，在教學過程中加強相關實驗課程的教學有助于學生對理論知識的理解和掌握。但我校的本門課程不設實驗課，設單獨的環境科學專業實驗課程，因此在教學過程中要重視這兩門課程的銜接和結合。

增強學生的自主創新能力，根據學生興趣，結合國家級和校級的創新型實驗項目，要求學生完成課外實踐活動，比如對工藝流程的設計改動，加強他們對課本知識的理解；鼓勵學生參與到研究生和導師的相關科研工作當中去，增強學生的實驗實踐能力。

【參考文獻】

[1]蔣展鵬， 楊宏偉.環境工程學[M].3版.北京：高等教育出版社，2004.

篇10

Abstract： Teaching plans for all students should be made according to their differences in learning ability and learning foundation， especially in learning objective in the process of stratified teaching. Stereoscopic teaching patterns can largely stimulate students' learning interests and train their abilities in independent thinking， analyzing problems and solving problems. Based on the teaching practice of the author， this paper proposes the stratified stereoscopic teaching method for engineering thermodynamics. This method can reveal the internal relationship among the scattered knowledge points， weave stratified knowledge network and link theory with practice， which can stimulate students' learning interest. All the students can be divided into three classes： basic type， extended type and high type， who can be taught in accordance of their aptitude. To mobilize and inspire different types of students' interest will make the classroom atmosphere active and improve the overall learning effect. And good effects that all the students got greater than 70 and 89.5% of all the students greater than 80 have been obtained in the teaching practice of this method.

關鍵詞： 分層次；立體化；工程熱力學

Key words： stratified；stereoscopic；engineering thermodynamics

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）04-0154-03

0 引言

《工程熱力學》是眾多專業重要的基礎理論課，尤其對熱能動力工程、能源工程、建筑環境、車輛工程及機械制造等類專業的學生而言，掌握這門課程的基本理論，對今后從事科學研究、工程應用及管理工作都非常重要[1-2]。不得不承認，每個班上都有一批學生對這門課都非常感興趣，在這門課上也非常用功，學習效果也不錯，但還有一少部分學生對該課程不是太感興趣，課堂上無精打采，甚至會上課玩手機，心不在焉，學習效果當然會很差。如何改變這種現狀是實現《工程熱力學》教學目標的關鍵環節。美國心理學家布魯姆在掌握學習理論中指出，“許多學生在學習中未能取得優異成績，主要問題不是學生智慧、能力欠缺，而是由于未得到適當的教學條件和合理的幫助造成的”。的確，在網絡游戲盛行的今天，確實有一部分大學生因為沉迷網絡游戲無法自拔而最終不得不輟學?！叭绻峁┻m當的學習條件，大多數學生在學習能力、學習速度、進一步學習動機等多方面就會變得十分相似”?！胺謱哟巍苯虒W就是要最大限度地為不同層次的學生提供這種“學習條件”和“必要的全新的學習機會”。分層次教學近年來被越來越多的學校采用，它面向全體學生，承認學生差異，根據學生學習基礎的不同和學習能力的差異，更重要的是學習目標的不同，制定不同的教學計劃，實施不同層次的教學。而立體式教學模式在很大程度上能夠激發學生的學習興趣，培養其獨立思考問題、分析問題與解決問題的能力。因此，本文根據自己的教學實踐提出了針對《工程熱力學》的分層次立體式教學方法，該教學方法通過立體地編織知識網絡，闡釋零星知識點之間的內在聯系，并將課本理論聯系到實際中去來激發學生的學習興趣。同時將聽課對象人為的劃分為三類，即：基礎型、擴展型和拔高型，分別針對三類學生因材施教，并充分利用三類學生各自的愛好和興趣來活躍課堂氣氛，激發各類學生的學習興趣，提高學生學習的主觀能動性，以全面提高整體學習效果。

1 分層次教學

“分層次”教學思想，源于孔子提出的“因材施教”。分層次教學是近年來被越來越多的學校采用的一種教學模式，它是面向全體學生，承認學生差異，根據學生學習基礎的不同和學習能力的差異，更重要的是學習目標的不同，制定不同的教學計劃，實施不同層次的教學，進行不同層次的評價。許澤明等[3]對計算機基礎的分層次教學進行了研究，針對班內差異著重對教學目標、課堂教學和作業輔導三方面的分層次教學進行了論述。楊晶[4]對分層次教學模式在“高等數學”教學中的應用進行了分析，提出將學生分成不同的層次進行教學，把教學內容按照不同的層次進行教學以及把教學知識模塊按照不同的層次進行教學的分層次教學策略。分層次教學[5]是以班級為單位，以課堂為主陣地，以大綱、教材和學生學習能力差異的情況制定的分層教學目標為中心，以班級教學、分組教學和個別輔導的有機結合為基本形式，對每個學生負責的教學模式。張培紅等[6]對流體力學課程分層次教學模式研究，探討了流體力學分層次教學模式改革中學生主體層次、教學大綱的層次化、課堂訓練和作業布置的層次化、實驗課教學的層次化以及考核方法和手段的改革，并分析了保障層次化教學改革的其他關鍵措施。而賈銀江等[7]針對計算機等專業提出了數據結構實驗的分層次教學?？傊?，分層次教學在公共基礎課教學和專業基礎課教學中具有重要的理論和實踐意義。

為什么要進行分層次教學？現代教育學與心理學的研究成果表明，教學是教師與學生以課堂為主渠道的交往過程，是教師的教與學生的學的統一活動。教學是教與學的統一，教學既是科學，又是藝術。具體地說有兩點：

第一，教師的教應該適應學生的學。教師要以教的差異性主動適應學生學的差異性；學生之間的差別可以表現為層次上的差異，教也應該分層次。

第二，學生之間的差異一方面對教學帶來困難，另一方面也是一種可供開發利用的資源。學生的主體性不僅表現為他是“學”的主體，而且在某種程度上他還可以成為“教”的主體。

分層教學的策略就是面向全體學生和學生的每個方面，承認差異，適應差異，利用差異，因材施教，促進學生的全面發展。因此，在《工程熱力學》教學中進行全方位、多層面的分層次教學，是提高教與學的效果、搭建學生各自學習的最佳階梯，使每個學生都能找到適合自己的培養方式，同時調動學生學習可能性中的易變因素，使教學要求與各級學生的可能性相互適應，它能使不同層次的學生在學習興趣、學習成績及思維能力等方面都有不同程度提高，使不同層次的學生在自己的“最近發展區”內獲得發展。

2 立體式教學

立體式教學模式[8]在很大程度上能夠激發學生的學習興趣，培養其獨立思考問題、分析問題與解決問題的能力。在《工程熱力學》課程中采用立體式教學模式，立體化夯實課程基礎、立體化搭建知識框架、立體化設計教學環節的教學實踐與教學效果校驗，使教與學皆受益匪淺。對學生的情況和所講授課程的內容設計出立體的網絡結構，交叉運用多種教學手段和輔助設備，使學生有目的、自覺地完成問題的發現和解決，并通過教學反饋及時完善等措施，可以立體化地夯實教學基礎，立體化地搭建知識框架，立體化地設計教學環節。顧鍵萍[9]對高校計算機基礎分層式立體化教學模式進行了有益探討。王春曉[10]等以本科生教學為視角進行了立體式課堂教學的研究，提出立體式課堂教學的核心之處在于突破對本科生進行單純的專業知識灌輸，轉而構造課堂教學內容的立體性，即以專業知識教育為核心，以思想政治教育為主線，以就業創業教育為精髓，以專業相關知識為輔助?！豆こ虩崃W》這門專業基礎課也可以充分利用立體化教學方法，立體化夯實基礎，立體化搭建專業知識框架，這樣必然會促進學生學習。

3 分層次立體化教學的實施

筆者在《工程熱力學》的教學中根據學生自己學習目標的不同，將學生分為了三類：基礎型、擴展型和拔高型。基礎型主要包括相關基礎較差，平常還經常掛課，老師必須經常督促才會學習的少數學生?；A型學生一般都有累記的掛課學分，很多可能達到兩位，甚至面臨留級的尷尬局面。因此，利用適當的教學方法，使基礎型學生達到《工程熱力學》的教學目標，同時能使其對今后的大學學習產生自信和興趣，是本文教學方法的重要目標。拔高型主要包括相關基礎很好，立志保研，出國繼續深造或將進入大型企業或研究所工作，學習成績目前保持在專業較前的學生。這部分學生，學習很用功，并在課余時間他們甚至喜歡到實驗室去做點力所能及的科研工作。如何引導學部分學生，掌握一定的書本之外又與《工程熱力學》密切相關的知識是分層次立體化教學的重要目標。擴展型學生介于基礎型和拔高型之間，也可以與其他兩種類型進行轉化，只要適當引導，他們一般都能達到較好的學習目標。

進行分層次教學的一個重要環節就是如何對三類學生進行劃分，主要有兩種方法。①向輔導員和班長及學委調查，將經常掛課而又學習懶散的劃為基礎型，將成績排名較好的劃為拔高型，其他的為擴展型。②通過上課提問進行劃分，根據提問調查結果最終確認劃分情況。作者本人在《工程熱力學》的教學中，每次課經常利用15分鐘左右時間，邊回顧知識邊提問10個小問題，這樣很快就能找到基礎型學生，這些學生也是教學關注的重點?；A型學生是最需要幫助的，讓他們在這門課上取得較好成績，產生學習興趣，對其將來發展具有至關重要的引導作用。基礎型學生主要督促其掌握基本原理及其內在聯系，對于拔高型學生可以引導他們在科研中進一步認識深化所學基礎知識，對于擴展型學生，可以引導他們適當地擴展書本知識。

《工程熱力學》是熱工等專業的基礎課，是學習傳熱學及電廠相關專業課的基礎，《工程熱力學》與熱工相關科目可以構成一張立體化的網絡，同時《工程熱力學》自身知識脈絡也是一張立體化網絡?；A型學生主要掌握《工程熱力學》內部知識的主要脈絡即可，這樣既能適應他們的接收能力，又能培養其一定解決問題的能力，擴展型學生需掌握《工程熱力學》絕大分知識網絡，而拔高型學生，不但要掌握基礎知識網絡，還要了解整個專業知識網絡，以加深其對《工程熱力學》基礎地位的認識。當然以上劃分是基本目標，學生可以在掌握以上知識基礎上，可以根據自己的興趣進一步擴大知識面。

圖1是一張基礎知識立體網絡圖，本文就以此為例對分層次立體化教學進行分析。

熱力系兩大重點：分類和狀態。狀態包括平衡、準靜、可逆及狀態參數等重要知識點。同時要講清楚，平衡條件，為什么引入準靜，可逆，準靜條件下，膨脹功表達式，可逆條件下熱量表達式，狀態參數的特征，這些是基礎型學生必須掌握的。進一步結合狀態參數的特征，引出疑問，δq=Tds，為什么只能適用于可逆過程？此問題將狀態參數特征與熱力學第二定律中的克勞修斯不等聯系起來。是拔高型學生必須掌握的。熱力學分類中，四個系統的特征及為什么引入這些系系統，及其內在聯系是什么？閉口系與開口系為熱一律提供了研究對象，分別對應兩類方程（穩態），這兩類方程又是等價的（難點），等價性能推導出技術功表達式。開口系方程用于描述噴管內流動現象，可以輕松地把噴管的基礎知識引出。孤立系為熱二律提供了研究對象，對應著熵增原理，熵增原理又可以用一個特殊的系統進行證明（難點），這又是熱力學第一定律的內容，僅拔高學生掌握。簡單可壓縮系統，與狀態公理聯系起來，可以解釋簡單可壓縮系統為什么有兩個獨立參數。綜合開口系、閉口系，可逆過程，可以得到熱力學一般關系式，結合理想氣體的特征，可以得到理想氣體焓和熵的微分表達式等，這又可以為p-v圖或T-s圖作圖提供理論指導等，又可用于循環中熱效率分析。通過以上一個小小立體圖，就可以關聯《工程熱力學》非混合氣體的絕大分部知識點，可以極大提高學生的學習興趣，同時可以根據不同學生的學習層次提出不同的學習要求。

在《工程熱力學》的立體化分層次教學過程中，作者還將全班57個學生劃分為五組，每組中不同層次學生互相搭配，通過組內討論形式，每組確定一個與工程熱力學相關的研究或調研性課題，經過一個月時間充分準備后五個組分別進行答辯互評。被確定的課題包括：家用汽車渦輪增壓的原理及實現方法，太陽能利用中熱力學問題，相變儲能問題，導熱微分方程的推導，噴管內流動方程的推導等。同學們選題及ppt制作都非常認真，通過互相講述和評論，同學們開闊了視野，增加了學習興趣，取得了良好效果。

經過一學期的分層次立體化教學實踐，兩個實踐班的成績（見表1）基本讓人滿意。

兩個班學生總共57人，80分以上達到51人，優良達到89.5%，并且沒有70分以下的學生。這也是作者《工程熱力學》教學成績最好的一次，這次教學實踐成績與往年明顯的不同是沒有學生掛課，并沒有成績低于70分的學生，這說明所有學生的學習積極性都已經調動起來，所有學生都在學習。這也真正達到了分層次立體化教學的教學目標。

4 結論

目前網絡游戲盛行，大學生沉迷游戲不得不輟學的現象時有發生，造成人才浪費和不良社會影響，即使正常學習的學生也有自己不同的學習目標和追求。面向全體學生，承認學生差異，根據學生學習基礎的不同和學習能力的差異，更重要的是學習目標的不同，制定不同的教學計劃，實施不同層次的教學，通過有效的手段最大程度上激發學生的學習興趣，培養其獨立思考問題、分析問題與解決問題的能力，對于各類學生都具有重要意義。

本文根據自己的教學實踐提出了針對《工程熱力學》的分層次立體式教學方法，該教學方法通過立體地編織知識網絡，闡釋零星知識點之間的內在聯系，并將課本理論聯系到實際中去來激發學生的學習興趣。同時將聽課對象人為的劃分為三類，即：基礎型、擴展型和拔高型，分別針對三類學生因材施教，并充分利用三類學生各自的愛好和興趣來活躍課堂氣氛，激發各類學生的學習興趣，提高學生學習的主觀能動性，以全面提高整體學習效果。作者采用分層次立體教學方法針對兩個班的《工程熱力學》進行了教學實踐取得了良好的教學效果，80分以上學生占89.5%，并且沒有低于70分的學生。這也是作者《工程熱力學》教學成績最好的一次，這次教學實踐成績與往年明顯的不同是沒有學生掛課，并沒有成績低于70分的學生，這說明所有學生的學習積極性都已經調動起來，所有學生都在學習。這也真正達到了分層次立體化教學的教學目標。這一門課的學習有可能讓那些沉迷游戲將迷失自己的學習找回大學學習的自信，讓他們重新找到學習的樂趣，將來成為國家棟梁之才。

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