对我国热工基础课程发展的一些思考
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热工工作总结与反思:成长路上的收获与疑惑成长路上的收获与疑惑近年来,我从事着热工工作,广泛地接触了各个领域的热力设备和热力工艺,收获了许多宝贵的经验和知识,也遇到了一些疑惑,下面就来谈一下我的热工工作总结与反思。
一、总结经验1.熟悉各种热力设备和热力工艺在热工工作中,我们接触到了各种热力设备和热力工艺,需要了解这些设备和工艺的特点和使用方法,并根据实际情况灵活运用。
2.注重实践操作在热工工作中,理论知识很重要,但是实践操作更为重要,只有通过实践操作才能更好地掌握知识和技能。
3.加强沟通交流在热工工作中,需要与各种人员进行沟通交流,如与设备厂商、设计师、监理单位等,需要严格要求沟通的准确性和及时性。
4.注重团队协作在热工工作中,团队协作非常重要,需要紧密配合和互相支持,共同解决问题,达成目标。
5.保持谦虚态度在热工工作中,需要时刻保持谦虚态度,虚心学习新知识,不断提高自身素质和专业技能。
二、反思疑惑1.设备选型和设计的问题在热工工作中,选择合适的设备和设计合理的工艺流程非常关键,但是有时候选择的设备不合适或者工艺流程不合理,会给后期运行和维护带来极大的困难和风险。
2.维护和保养的难题在热工设备的运行过程中,需要及时维修和保养,但是在现实中,由于各种原因,很难保证设备维护保养的及时性和有效性,如果设备出现了故障,将会给生产带来巨大的损失。
3.安全生产问题在热工工作中,必须时刻关注生产安全问题,遵循安全生产的原则,严格执行安全操作规程,防止事故的发生。
4.系统能耗和清洁生产的问题在热工工作中,需要注重系统能效提升和清洁生产,优化工艺流程和设备选型,降低能耗和资源浪费,保护环境,实现可持续发展。
在热工工作中,要不断总结经验和反思疑惑,不断提高自身素质和专业技能,努力实现工作目标,为企业的发展和社会的进步做出更大的贡献。
新工科背景下过程装备与控制工程专业的《热工基础》课程教学改革与探索随着新工科背景下的教学模式和理念不断深入人心,过程装备与控制工程专业的教学也在不断进行改革与探索。
作为过程装备与控制工程专业的重要课程之一,热工基础课程的教学改革与探索至关重要。
本文将围绕新工科背景下过程装备与控制工程专业的《热工基础》课程进行教学改革和探索,分别从课程目标、教学内容、教学方法和教学评价四个方面进行讨论。
一、课程目标在新工科背景下,热工基础课程的目标需要与时俱进,适应社会发展的需求,培养学生的创新意识和实践能力,提高他们在工程领域的综合素质。
热工基础课程的目标应该包括以下几个方面:1. 培养学生对热工基础理论的深刻理解,掌握热工基础的基本原理和方法;2. 培养学生运用热工基础理论解决工程实际问题的能力;3. 培养学生的团队合作和沟通能力,使其具备在跨学科团队中工作的能力;4. 培养学生的创新意识和实践能力,使其具备在工程领域进行科学研究和技术开发的能力。
二、教学内容在教学内容方面,热工基础课程应该结合新工科背景,注重理论与实践相结合,注重培养学生的动手能力和实际操作能力。
可以适当增加一些新兴热工领域的内容,如能源利用与环境保护、清洁能源技术等,以及工程热力学在工程实践中的应用。
还可以引入一些前沿研究领域的内容,如纳米材料的热力学性质等,以激发学生的学习兴趣,并培养其对新领域的探索和创新能力。
三、教学方法在教学方法方面,可以采用问题驱动的教学方法,引导学生通过解决实际问题来学习热工基础知识。
可以引入案例教学、实验教学等多种教学方法,以提高学生的实践能力和动手能力。
还可以借助信息技术手段,如虚拟仿真实验、多媒体教学等,提高教学效果和学生的学习兴趣。
可以鼓励学生参与一些科研项目或实践活动,培养其创新意识和实践能力。
四、教学评价在教学评价方面,应该注重学生综合能力的培养和考核,引入多元化考核方式,如书面考试、实验报告、课堂讨论、课程设计等多种形式。
中国大学教学 2007年第3期12对我国热工基础课程发展的一些思考何雅玲陶文铨摘 要:本文在简要回顾热工课程教学的历史后,着重介绍和分析了工业发达国家近十年热工及相关课程的教学与教材编著情况,最后提出对该类课程发展的一些思考和意见。
认为,热工基础类课程作为介绍热能的有效合理利用及转换与传递规律的课程,应当成为工科类学生的一门公共技术基础课。
关键词:工程热力学;传热学;课程历史与发展;思考和建议热工课程以研究热能的有效利用及转换与传递规律为其基本内容,在工科许多大类专业的人才培养中具有重要地位。
在我国,热工基础课程一般指工程热力学与传热学两门课程,内容主要由工程热力学与传热学组成的“热工学”或“热工基础”也属于热工基础课程的范畴。
本文的讨论主要针对这三类课程来进行。
至上世纪末,我国热工课程开设的情况是:有150余所高等工业学校开设热工类课程,分布在除台湾、西藏、青海三省区以外的境内高校。
全国热工课程教学的一般情况是:(1)热工课程的设置主要在能源动力类、石油化工类、航天航空类、土建类、交通运输、轻纺食品等大类专业;(2)热工教学实验以验证性为主,测试手段比较落后,设备比较陈旧;(3)已经出版了一批由我国作者自行编写的工程热力学、传热学与热工学 教材。
6年多来,经过“211工程”、“985工程”建设项目的支持,我国热工实验教学情况有了较大改观,开课的大类专业面有所扩大,机械类专业目前大多开出了少学时的热工学课程。
同时通过教育部组织的面向21世纪教学内容和课程体系的改革,以及21世纪初高等教育教学改革项目的实践,出版了一批面向21世纪课程教材,使我国热工课程教材的内容有了较大的更新,编著水平也明显提高。
在近十年中,国际上工业先进国家也同时在进行着类似的改革,并出现了一批比较优秀的新教材。
与这些先进国家的热工课程教学和新教材相比较,我国还有一定的差距,某些方面差距还比较大。
本文在简要回顾了热工课程教学的历史后,着重介绍和分析了工业发达国家近十年中热工及相关课程的教学与教材编著情况,最后提出作者的意见,以求教于国内同行专家和教师。
热工基础总结热工基础是工程学科中非常重要的一部分,它涉及到能量传递、传导、传感、转化和储存等诸多方面。
在现代工程设计和制造中,热工基础的应用无处不在,它对于工程师而言是必不可少的知识。
本文将围绕热工基础展开论述,探讨热工基础的重要性以及其在工程实践中的应用。
热工基础的重要性不言而喻。
首先,热工基础关乎能源转换和利用效率的问题。
我们生活在一个高度依赖能源的社会中,因此,了解热工基础能够帮助我们有效利用能源资源,并提高我们的生活质量。
其次,热工基础也与环境保护息息相关。
能源和环境问题是当今世界面临的重要挑战之一,通过热工基础的应用,我们可以有效地减少能源的消耗和对环境的污染,从而实现可持续发展。
最后,热工基础也为工程设计提供了重要的理论支持。
无论是建筑设计、机械制造还是电子电器等领域,都需要考虑热工基础的知识,以确保产品的性能和安全。
在热工基础的学习过程中,我们需要深入了解一些关键概念和原理。
首先,热力学是热工基础的核心内容之一。
热力学研究了物质和能量之间的相互关系,通过研究热力学,我们可以了解物质在各种情况下的热力学性质,如温度、压力、焓、熵等。
其次,传热是热工基础的另一个重要内容。
传热研究了热能在物质之间传递的过程,主要包括传导、对流和辐射传热。
了解传热的原理和特点,可以帮助我们设计高效的传热设备,并提高能源利用效率。
此外,流体力学和热传感器等也是热工基础的重要领域,它们与热工基础的其他方面相互关联,共同构成了热工基础的知识体系。
热工基础的应用是多样化的。
首先,热工基础在能源领域的应用非常广泛。
例如,热电站利用热能转换为电能的过程,石油炼制和化学工业生产中的热处理过程等都需要热工基础的知识。
其次,在工程设计和制造中,热工基础的应用也是必不可少的。
无论是制造机械、建造建筑或设计电子电器,都需要考虑材料的热膨胀、传热和热损失等问题。
此外,热工基础还与环境保护相关。
通过研究热工基础,我们可以设计并制造出更环保、节能的产品,减少对环境的压力。
热工基础读书报告摘要:能源是提供能量的源泉,是人类社会生存和发展的源泉。
热工的基础课程的目的是认识和掌握能源开发和利用的基本规律,为合理的开发和利用能源奠定理论基础。
本文就热工基础这门课程的学习进行了以下三方面的总结。
第一:说明这门课程的研究目的和研究方法;第二:简单总结各章节的主要内容和知识框架体系;第三:从个人角度论述一下学习这门课程的心得体会及意见。
关键词:能量热工学研究方法心得体会正文自然界蕴藏着丰富的能源,大部分能源是以热能的形式或者转换为热能的形式予以利用。
因此,人们从自然界获得的的能源主要是热能。
为了更好地直接利用热能,必须研究热量的传递规律。
1 热工基础的研究目的和研究方法1.1 研究目的热的利用方式主要有直接利用和间接利用两种。
前者如利用热能加热、蒸煮、冶炼、供暖等直接用热量为人们服务。
后者如通过个证热机把热能转化为机械能或者其他形式的能量供生产和生活使用。
能量的转换和传递是能量利用中的核心问题,而热工基础正是基于实际应用而用来研究能量传递和转换的科学。
传热学就是研究热量传递过程规律的学科,为了更好地间接利用热能,必须研究热能和其他能量形式间相互转换的规律。
工程热力学就是研究热能与机械能间相互转换的规律及方法的学科。
由工程热力学和传热学共同构成的热工学理论基础就是主要研究热能在工程上有效利用的规律和方法的学科。
作为一门基于实际应用而产生的学科,其最终还是要回归到实际的应用中,这样一来,就要加强对典型的热工设备的学习和掌握。
1.2研究方法热力学的研究方法有两种:宏观研究方法和微观研究方法。
宏观研究方法是以热力学第一定律和热力学第二定律等基本定律为基础,针对具体问题采用抽象、概括、理想化简化处理的方法,抽出共性,突出本质。
建立合适的物理模型通过推理得出可靠和普遍适用的公式,解决热力过程中的实际问题。
微观研究方法是从物质的微观基础上,应用统计学方法,将宏观物理量解释为微观量的统计平均值,从而解释热现象的本质。
大学本科机械类“热工基础”课程教学改革探讨热工基础是机械类本科专业中的一门重要课程,它是机械类学生理工科素养的基础课程之一。
在传统的教学模式下,学生对于热工基础的理解与应用能力常常存在瓶颈,教学效果较为有限。
对于热工基础课程的教学改革亟待探讨。
热工基础课程的目标应当明确,既要保证学生掌握热力学基本原理和基本计算方法,又要培养学生的思维能力和解决实际问题的能力。
在课程设计上,应当注重理论与实践相结合,提高学生的学习兴趣和实际应用能力。
热工基础课程的教材选择也非常重要。
传统的教材内容繁杂,难以理解和应用。
有必要开发一套系统完备、逻辑清晰、内容准确的教材,以帮助学生更好地掌握和应用热工基础知识。
热工基础课程的教学方法也需要改进和创新。
传统的教学方法主要是“教师讲授,学生听讲”,这样的教学模式往往导致学生的被动学习和理解能力的欠缺。
教师应当采用灵活多样的教学方法,如小组讨论、案例分析、实验教学等,提高学生的参与度和探究能力。
热工基础课程的实践教学也是教学改革的重要环节。
学生通过实验和实践操作,能够更直观地了解和掌握热工基础理论的实际应用。
在课程设计中应当充分考虑实践教学的内容与环节,为学生提供更多的实践机会。
热工基础课程的评价与考核也需要改革创新。
在传统的考核方法下,学生往往只注重记忆和计算能力,忽视对概念的理解和应用能力的培养。
在评价与考核上应当注重形成性评价和能力评价,通过课堂讨论、期末论文、实验报告等方式,全面评估学生的学习成果和能力提升情况。
热工基础课程教学改革是一个系统性和综合性的问题,需要各方共同努力。
只有在教材、教学方法、实践教学和评价考核等各个环节上进行改革,才能更好地提高学生的学习效果和应用能力,培养出优秀的工程师人才。
浅谈本科院校《热工基础》课程的改革热工基础是热力学和热力学的基础课程,是热能与动力工程、热能与动力工程及工程热物理专业必修的一门重要课程,是本科院校工程类专业学生必须学习的一门课程。
热工基础课程内容较为抽象,知识点较多,学习难度较大。
在当前的教学中存在着一些问题,比如教学内容过于理论化,缺乏与实际工程设计结合,导致学生学习兴趣不高、深度理解不够等问题。
有必要对热工基础课程进行改革,以更好地适应学生的学习需求,并提高教学质量,培养高素质的工程技术人才。
热工基础课程的教学内容需要与实际工程设计结合,增加实践性教学环节。
当前,许多院校的热工基础课程内容几乎全是理论知识,与实际工程设计联系较少。
这种教学模式容易让学生产生“学了没用”的想法。
应该在教学内容中增加实际案例,利用计算机模拟或实验室实验,让学生亲自参与到工程实践中,从而更好地理解理论知识,并增加学习的实践性。
可以邀请行业内的专业人士来做一些实际案例的讲解,让学生更直观地了解热工基础在工程设计中的实际运用,提高学习积极性和学习效果。
热工基础课程的教学方法需要多元化。
传统的热工基础课程教学模式主要是以教师授课为主,这种单一的教学方式难以激发学生学习兴趣和主动性。
为了改变这种状况,可以采用多种教学方法,比如讨论、案例分析、小组合作学习等。
这些教学方法可以更好地激发学生的思维,培养学生的动手能力和团队协作能力。
也可以在课程中加入一些知识性游戏和竞赛,使学习变得更加有趣和生动,提高学生的学习积极性。
热工基础课程的教材和教学资源需要更新完善。
热工基础课程的教材内容晦涩难懂,加上大多数教材较老,难以满足学生对新知识的需求。
有必要进行热工基础课程教材的更新和完善。
可以邀请有丰富教学经验的专家学者参与编写新的教材,将最新的科研成果和工程实践应用融入到教材中,更好地适应工程技术的新变化。
也应该加大数字化教学资源的建设力度,比如录制教学视频、建设在线课程等,为学生提供更丰富多彩的学习资源,方便学生随时随地获取到所需的知识。
新工科背景下过程装备与控制工程专业的《热工基础》课程教学改
革与探索
随着新工科背景下的教育理念不断发展,传统的教学模式已经无法满足当今社会对人才培养的需求。
在这样的背景下,过程装备与控制工程专业《热工基础》课程的教学也需要进行改革与探索,以更好地适应新工科背景下的教育需求和发展趋势。
1. 课程教学目标的重新定位
在新工科背景下,《热工基础》课程的教学目标需要重新定位,以更好地贴合当今社会和行业的需求。
传统的热工基础课程注重学生对热力学基础知识的理解和掌握,但在新工科背景下,除了基础知识的掌握外,还需要培养学生的创新意识、工程实践能力和团队协作能力。
课程教学目标应包括传统知识技能的培养,同时也要注重培养学生的创新能力和实践能力,使其能够适应社会和行业的发展需求。
2. 课程内容的更新与优化
在新工科背景下,《热工基础》课程的内容需要进行更新与优化,以更好地符合行业发展的需求。
传统的热工基础课程侧重于热力学理论知识的传授,但在新的背景下,课程内容应该更加注重与工程实践的结合,引入相关的行业案例和最新的技术发展动态,使学生能够及时了解行业发展的最新趋势,并在学习过程中培养解决实际工程问题的能力。
3. 教学方法的多样化应用
在新工科背景下,《热工基础》课程的教学方法需要多样化应用,以更好地激发学生的学习兴趣和潜力。
传统的课堂教学模式注重老师的讲解和学生的接受,但在新工科背景下,应该注重引导学生的自主学习和合作学习,采用案例分析、问题导向、团队合作等教学方法,让学生在实际问题中学习和成长,培养其解决实际工程问题的能力。
4. 实践环节的增加与完善
5. 教学团队的建设与培训。
热工基础教学反思前言热工基础教学是热能动力工程专业的核心课程,主要介绍热力学基本概念和热力学定律,为后续专业课程的学习打下坚实的基础。
然而,在教学实践中,我们常常发现,学生对热力学的学习效果并不尽如人意。
本文将从教学目标、教学内容、教学方法、教学手段等方面进行反思,探讨如何提高热工基础教学质量。
教学目标热工基础教学的主要目标是使学生掌握热力学基本概念和定律,能够应用热力学知识解决实际工程问题。
然而,在实际教学中,我们常常只关注知识的传授,忽视了学生对知识的理解和应用能力的培养。
因此,我们应当重新审视教学目标,将培养学生的应用能力纳入其中,让学生能够通过实际应用来巩固和提升所学的热力学知识。
教学内容热力学是一门抽象的学科,而且涉及的内容比较复杂,容易让学生感到枯燥和困难。
因此,教师在教学过程中应该注重抓住热力学的核心概念和定律,通过简单的实例和计算来进行讲解和理解。
此外,在教学内容的选择上,我们应该注意与实际工程问题的结合,让学生能够将所学知识应用到实际工程中去。
教学方法教学方法是影响教学效果的重要因素之一。
在热工基础教学中,讲授热力学理论是必不可少的,但单纯的讲授显然难以激发学生的学习兴趣和积极性。
因此,在教学方法上,我们应该注意以下几点:•基于问题的学习:热力学知识与实际工程问题密切相关,我们可以以工程实例为基础,引导学生进行学习。
•小组合作学习:热力学的学习需要多方面的理解和思考,小组合作学习可以促进同学之间的交流与合作,提高理解和应用能力。
•走进实验室:热力学的实验是加深理解和应用的重要手段之一,我们可以组织学生走进实验室进行实验教学。
教学手段教学手段是指在教学过程中所采用的各种教学帮助工具和技术手段。
在热工基础教学中,我们可以采用以下教学手段:•多媒体课件:多媒体课件结合了文字、图片、声音等多种表现形式,能够使教学更加生动、形象、易于理解。
•互动式教学:教师可以通过投影仪或电脑屏幕向学生展示热力学实验画面,通过与学生互动,可以让学生更加深入地理解实验原理和结论。
热工基础与应用教学反思随着工业和科技的飞速发展,热工基础已成为众多专业的核心课程之一。
因为它涉及到许多重要的工程应用,如汽车、空调、锅炉、电力站等。
热工基础不仅关乎工业生产,也对日常生活有着深远的影响。
因此,如何提高热工基础课程的教学质量和效果,已成为众多教育工作者的共同关注焦点。
本文将从教学的目的、内容、方法和问题等方面进行反思,以期提高教学质量和效果。
教学目的热工基础课程的教学目的是培养学生对物理学、材料学和工程学的基本知识、方法和技能,特别是能够理解和应用热力学、传热学和流体力学等学科原理,解决在实践中遇到的热力学和传热学问题。
因此,热工基础课程的教学应该注重能力培养,既重视理论学习,又注重实践能力的提升。
除此之外,《教育部普通高等教育工程专业本科教学指导纲要》也明确要求,工科学生在教育过程中应该掌握扎实的基础理论知识和坚实的应用技能,这也要求热工基础教学必须承担起这一重任。
教学内容热工基础的教学内容涉及热力学、传热学和流体力学等方面,包括热力学基本概念和定义、热力学第一、第二定律、热力学循环和传热学基本概念。
学生通过学习这些内容,可以有效地掌握热工基础的相关理论知识和技能,从而更好地理解和应用热工基础知识。
此外,热工基础的教学内容一般也会涉及到一些机械设计的基础知识和相关的数学工具和方法。
这些内容在实践中也非常重要,所以必须注重教学内容的有机结合。
教学方法热工基础课程的教学方法既要符合教学目的,也要考虑到学生的个性和特点。
一般来说,热工基础的教学方法可以采用多种方式,包括上课、实验、课程设计和计算机辅助教学。
其中,实验教学和计算机辅助教学比较重要,因为它们可以帮助学生更好地掌握一些理论知识和技能。
同时,计算机辅助教学也可以提高教学效果,因为它可以让学生以自主研究的方式来学习热工基础知识,避免了单纯的听讲教学方式。
此外,教学方法还应该注重实践能力的培养。
除了实验和计算机辅助教学之外,还可以采用一些小型工程设计案例来辅助教学,以便让学生更好地应用热工基础知识。
时光荏苒,转眼间,我参加了为期一个月的热工培训已经接近尾声。
在这段时间里,我不仅学到了丰富的理论知识,还通过实践操作,提高了自己的专业技能。
这次培训让我受益匪浅,以下是我的一些心得体会。
首先,培训课程安排合理,内容丰富。
本次热工培训课程涵盖了热工原理、热工设备、热工仪表、热工控制等方面,使我对热工有了全面的认识。
在培训过程中,讲师们深入浅出地讲解了理论知识,并结合实际案例进行分析,使我能够更好地理解并掌握热工技术。
其次,实践操作让我对热工有了更直观的认识。
在培训期间,我们有机会亲自动手操作各种热工设备,如锅炉、汽轮机、热交换器等。
通过实践,我掌握了设备的基本操作方法和维护保养技巧,提高了自己的动手能力。
再次,培训过程中,我结识了许多来自不同行业的热工同仁。
大家相互交流学习,共同进步。
在交流中,我了解到许多行业的热工技术发展现状,拓宽了自己的视野。
同时,我也从他们身上学到了许多宝贵的经验和技巧。
此外,培训还让我认识到团队合作的重要性。
在实践操作过程中,我们需要相互配合,共同完成各项任务。
通过团队协作,我们不仅提高了工作效率,还锻炼了沟通能力和团队精神。
以下是我在培训期间的一些具体体会:1. 热工原理的学习使我明白了能量转换和传递的基本规律,为今后的工作奠定了理论基础。
2. 热工设备的操作和维护让我掌握了设备运行的基本规律,提高了设备故障排除能力。
3. 热工仪表的学习使我了解了仪表的原理、性能和应用,为今后仪表选型、安装、调试提供了依据。
4. 热工控制的学习使我掌握了控制系统的原理和设计方法,为今后控制系统优化提供了思路。
总之,这次热工培训让我收获颇丰。
在今后的工作中,我将继续努力学习,不断提高自己的专业素养,为我国热工事业的发展贡献自己的力量。
以下是我在培训期间的一些具体体会:1. 感受到了理论知识与实践操作相结合的重要性。
理论知识为我们提供了解决问题的思路,而实践操作则帮助我们更好地理解和掌握理论知识。
《热工基础及应用》课程教学体会这门课程对于我们机电工程专业的学生来说非常重要,它直接影响到我们以后的发展方向。
所以,我们要认真对待这门课程,从而更好地掌握本专业知识。
热工基础课程是一门实践性很强的课程。
主要内容包括:热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律和热量传递的三种方式等。
它涵盖了流体力学、气体动力学、传热学、热工测量、热工设备及仪表和能源的合理利用与环境保护等多个领域。
所以在授课过程中应注意结合当前国内外热工技术领域的现状和最新进展,使学生加深对有关知识的理解和提高分析问题、解决问题的能力。
因此,在授课过程中,我紧紧抓住热工学科的特点,大量采用了案例教学,边讲解边介绍工作原理。
并通过实验手段让学生掌握每种实验方法的具体操作步骤和注意事项,然后在理论指导下,再让学生动手去做。
如在讲授燃料燃烧基本理论时,针对煤和天然气的着火点低的特点,可在实验室将不同型号的煤或天然气加热,在各个温度区间调节着火点。
学生在动手做的过程中不仅了解了这些物质的特性,而且还学会了思考,并且还增加了实际操作经验。
另外,在讲授热量的输送和热交换时,将锅炉、烟囱和散热器等系统中的物质循环转换成热能,以解决工厂中的热量传递问题。
例如热量的传递包括了导热、对流换热、辐射换热等形式,通过这些形式将热量传递给介质。
首先,在讲授传热学的时候,可以让学生自己制造小型热交换器,如蒸馏瓶、比色管等。
然后根据相同条件下这些物质的特性进行比较,学生就能充分认识这些物质之间的差异性。
再者,由于工业中存在大量的余热、余压问题,在教学过程中,我将其引入教学中,在对这些知识进行讲解时,将热量从一种介质传递到另一种介质中去。
在完成理论教学的同时,还要多让学生参与实践操作。
其次,还可以利用多媒体网络教学平台,让学生随时登录自己的账号,从而可以观看老师的授课视频。
还可以通过PPT演示,让学生看到抽象难懂的热工图,并让他们亲身感受热工图形成的过程,从而更好地理解热工基础课程。
机械专业“热工基础”课程教学改革的实践与思考“热工基础”课程以研究热能与其他形式能量的转换规律、有效利用以及热量传递规律为主要内容,包括工程热力学和传热学两部分内容,是工程科学的学科基础,在工科很多专业的人才培养中具有重要地位。
“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。
随着社会的发展、高校教学改革的进行,开设“热工基础”课程的专业面有所扩大,不再局限于能源动力类,许多院校的机械专业也设置了学时较少的“热工基础”课程作为非动力类专业的专业基础课,是连接专业课和基础课的纽带。
[1]笔者根据“热工基础”课程的教学实践,在该课程的教学内容、教学方法、学科建设等方面都有一定的体会,对提高教学质量作了一些思考。
一、“热工基础”课程在机械专业中设置的必要性“热工基础”课程的基本组成、“工程热力学”和“传热学”的形成与发展与人类社会的进步相辅相成。
随着科技的进步,“工程热力学”和“传热学”理论不断完善,由理论逐渐演变、发展成与工程实际密切相关的学科,为工程技术的发展提供了必要的理论基础,科学性、实践性很强。
对于从事机械工程类专业的技术人员来说,能量的转换与传递存在于机械工程类工作的各方面,在机械设备与系统的设计、开发、生产、应用、管理等各个领域,都会涉及到热工学原理的应用,因此,“热工基础” 课程对于机械专业的学生具有重要意义。
在国外的高等工程教育中,“传热学”和“热力学”课程的开设也很普遍。
何雅玲教授和陶文铨教授曾经调查过国外20 余所大学开设热工课程的情况。
[2] 从调查结果可以看出,机械工程系、化工系、核能工程系、材料系等均普遍开设热工类课程。
有的学校把热学类课程作为工学院的公共课程,如美国依阿华(Iowa)州立大学工学院在2000年开出的81门课程中(不含基础课),包括有电子、信息、计算机、控制、电磁场等系列的课程,其中热学方面的基本课程有 4 门,即“热力学I ”、“热力学II ”、“传热学”及“热流系统设计”。
新工科背景下过程装备与控制工程专业的《热工基础》课程教学改革与探索随着新工科教育理念在中国高等教育中的逐渐普及,过程装备与控制工程专业的课程教学改革也日益受到关注。
作为该专业的核心课程之一,《热工基础》课程是培养学生系统掌握热工学原理和基本应用技能的重要课程,也是该专业学生在工程实践中必须要掌握的基础知识。
本文将从新工科背景下的教育理念和现实需求出发,探讨过程装备与控制工程专业《热工基础》课程教学改革与探索的相关思路和方法。
一、新工科背景下的教育理念新工科教育理念提出了以学生为中心、以问题为导向的教学模式,注重培养学生的创新能力和工程实践能力。
在这一教育理念下,传统的课堂教学模式已经无法满足学生的需求,需要更加注重实践、问题解决能力和团队合作能力的培养。
过程装备与控制工程专业的《热工基础》课程教学也需要顺应这一趋势,通过课程内容、教学方法和教学手段的改革,使学生在学习过程中能够更好地培养实践能力和解决问题的能力。
二、《热工基础》课程教学内容的更新在新工科背景下,过程装备与控制工程专业的《热工基础》课程教学内容需要更加注重工程实践和现实应用。
除了传统的热力学基本概念和定律外,还应该引入一些实际工程中常见的热工问题,并着重介绍热工原理在工程实践中的应用。
介绍工业生产中常见的热力循环系统、热力设备的基本原理和特点,以及热工原理在工程设计和运行中的应用等内容。
这样既可以使学生更好地理解热工学的基本原理,又能够让他们了解到热工学在工程实践中的应用,提高他们的实践能力和问题解决能力。
三、教学方法和手段的改革四、引入跨学科知识和实践项目在新工科背景下,过程装备与控制工程专业的《热工基础》课程还可以引入跨学科知识和实践项目,丰富课程内容,提高教学效果。
可以引入材料科学、化学工程、环境工程等相关学科的知识,让学生了解热工学与其他学科的交叉领域,培养他们的综合素质和创新能力;可以引入一些实际工程项目,让学生在课程学习中能够参与到一些实际工程项目中,从而更好地了解热工学的实际应用,培养他们的实践操作能力和团队合作能力。
大学本科机械类“热工基础”课程教学改革探讨随着国家经济的发展和工业的进步,机械类专业在大学本科教育中扮演着重要的角色。
而作为机械类专业的重要基础课程之一,热工基础课程的教学水平直接影响着学生的学习效果和未来的发展。
现实中我们也面临着一些问题,如教学内容陈旧、教学方法单一等。
本文将探讨大学本科机械类“热工基础”课程教学改革的问题,并提出一些建议。
一、现状分析1. 传统教学模式目前大多数大学本科机械类“热工基础”课程的教学模式仍然采用传统的课堂讲授为主。
老师通过讲述理论知识和公式推导,学生则被 passively 接受知识。
这种教学方式往往使得学生对于理论知识的理解能力不足,而只是简单地掌握一些公式和概念。
2. 教学内容陈旧部分学校的“热工基础”课程教学内容过于陈旧,难以适应现代社会的发展要求。
随着科技的不断进步,热工基础的理论与实践也在不断更新换代。
而传统的教材和教学内容则无法满足学生的学习需求。
3. 缺乏实践环节许多学校“热工基础”课程的教学过于注重理论知识的传授,而忽视了对于实践能力的培养。
学生缺乏实际操作和应用的机会,导致他们对于理论知识的掌握并不牢固,无法将所学知识转化为实际的应用能力。
二、问题分析1. 学生缺乏主动性传统的教学模式容易造成学生 passively 接受知识,导致他们在学习上缺乏主动性。
他们只是简单地记住知识点和公式,而缺乏对于知识的深层理解和应用能力。
2. 理论与实践脱节教学缺乏实践环节导致了理论与实践的脱节。
学生虽然掌握了一定的理论知识,但却无法将所学知识有效地应用于实践中,无法解决实际问题。
3. 老师教学质量参差不齐部分教师教学水平参差不齐,教学内容枯燥,教学方法单一,缺乏趣味性和吸引力。
这对于学生的学习积极性和学习效果都是一种制约。
三、教学改革探讨1. 更新教学内容针对“热工基础”课程的教学内容陈旧的问题,需要更新教学内容,结合最新的科技发展和实践经验,及时更新教材,使之紧跟时代的发展脉搏。
热工基础讨论作业姓名:XXX学号:XXXXX班级:XXXXX2019-6-11目录一、热工学的发展史 (2)1-1 热力学概念 (2)1-2 传热学概念 (2)1-3 热力学发展史 (2)1-4 传热学发展史 (3)二、热力学的应用 (4)2-1 热力学在电厂锅炉中的应用 (4)2-2 热力学在电厂供热改造中的应用 (4)2-3 热力学在空调中的应用 (5)2-4 热力学在无机化学中的应用 (5)三、传热学的应用 (5)3-1 传热学理论在食品冷链物流中的应用 (5)3-2 传热学知识在水轮机组调试过程中的应用 (6)3-3 传热学中的状态图及其应用 (6)3-4 传热学在太阳能中的应用 (6)3-5 传热学在工程换热设备传中的应用 (6)3-6 传热学在冶金工业中的应用 (7)3-7 传热学在铸件浇注系统设计的应用 (7)一、热工学的发展史1-1热力学概念热力学是从宏观角度研究物质的热运动性质及其规律的学科。
属于物理学的分支,它与统计物理学分别构成了热学理论的宏观和微观两个方面。
热力学主要是从能量转化的观点来研究物质的热性质,它提示了能量从一种形式转换为另一种形式时遵从的宏观规律,总结了物质的宏观现象而得到的热学理论。
热力学并不追究由大量微观粒子组成的物质的微观结构,而只关心系统在整体上表现出来的热现象及其变化发展所必须遵循的基本规律。
它满足于用少数几个能直接感受和可观测的宏观状态量诸如温度、压强、体积、浓度等描述和确定系统所处的状态。
通过对实践中热现象的大量观测和实验发现,宏观状态量之间是有联系的,它们的变化是互相制约的。
制约关系除与物质的性质有关外,还必须遵循一些对任何物质都适用的基本的热学规律,如热力学第零定律、热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律等。
热力学以上列从实验观测得到的基本定律为基础和出发点,应用数学方法,通过逻辑演绎,得出有关物质各种宏观性质之间的关系和宏观物理过程进行的方向和限度,故它属于唯象理论,由它引出的结论具有高度的可靠性和普遍性。
对我国热工基础课程发展的一些思考摘要:本文在简要回顾热工课程教学的历史后,着重介绍和分析了工业发达国家近十年热工及相关课程的教学与教材编著情况,最后提出对该类课程发展的一些思考和意见。
认为,热工基础类课程作为介绍热能的有效合理利用及转换与传递规律的课程,应当成为工科类学生的一门公共技术基础课。
关键词:工程热力学;传热学;课程历史与发展;思考和建议热工课程以研究热能的有效利用及转换与传递规律为其基本内容,在工科许多大类专业的人才培养中具有重要地位。
在我国,热工基础课程一般指工程热力学与传热学两门课程,内容主要由工程热力学与传热学组成的“热工学”或“热工基础”也属于热工基础课程的范畴。
本文的讨论主要针对这三类课程来进行。
至上世纪末,我国热工课程开设的情况是:有150余所高等工业学校开设热工类课程,分布在除台湾、西藏、青海三省区以外的境内高校。
全国热工课程教学的一般情况是:(1)热工课程的设置主要在能源动力类、石油化工类、航天航空类、土建类、交通运输、轻纺食品等大类专业;(2)热工教学实验以验证性为主,测试手段比较落后,设备比较陈旧:(3)已经出版了一批由我国作者自行编写的工程热力学、传热学与热工学教材。
6年多来,经过“211工程”、“985工程”建设项目的支持,我国热工实验教学情况有了较大改观,开课的大类专业面有所扩大,机械类专业目前大多开出了少学时的热工学课程。
同时通过教育部组织的面向21世纪教学内容和课程体系的改革,以及21世纪初高等教育教学改革项目的实践,出版了一批面向21世纪课程教材,使我国热工课程教材的内容有了较大的更新,编著水平也明显提高。
在近十年中,国际上工业先进国家也同时在进行着类似的改革,并出现了一批比较优秀的新教材。
与这些先进国家的热工课程教学和新教材相比较,我国还有一定的差距,某些方面差距还比较大。
本文在简要回顾了热工课程教学的历史后,着重介绍和分析了工业发达国家近十年中热工及相关课程的教学与教材编著情况,最后提出作者的意见,以求教于国内同行专家和教师。
一、国外、境外热工课程教学发展情况1.热工课程教学的历史近代热科学的产生与初期的发展集中在欧洲国家。
根据文献[1]的观点,热科学研究的起源可以追溯到Galileo时代(1592),而且早期热学作为物理学的一部分,热力学与传热学的研究是溶为一体的,例如Boltzmann从热力学证明了Stefan由实验得出的辐射四次方定律。
又如热力学第二定律的创建人之一Kelvin 在1862年用以下的方法来估算地球的年龄:假设地球之初是温度均匀(3900℃)的圆球,热扩散率为常数,取为岩石沙砾之值,利用Fourier导热微分方程,按半无限大物体计算,从初温冷却到目前地层深处的温度梯度(1℃/27.8m)需要9800万年。
按现代的观点看,Kelvin显然求解了一个传热学的问题。
无论热力学还是传热学,其发展都经历了从“科学”到“工程”的过程,即,从初期作为物理学一部分的热学演变、发展成密切结合工程实际的“工程热力学”与“工程传热学”。
以传热学为例,[2]在19世纪的物理学中热量传递方式只有导热与辐射,其基本定律均已得到解决。
然而大量的工程问题中还遇到流体与固体间的热交换,虽然牛顿早在1701年就提出了对流换热的初期思想,但并没有真正解决工程计算问题,一直到进入20世纪,经过一批主要是德国科学家的努力,包括Prandtl、Karmann、Nusselt、Blasius以及后来的Eckert,也有前苏联科学家(如Kirpichev等)的贡献,传热学开始由“科学”演变成“工程”,其中整理试验数据的量纲分析方法或相似原理引入传热学的对流换热是一个标志性的转折。
第二次世界大战后,传热学的研究中心由德国转移到美国,其中Jakob、Karmann及Eckert 三位德国科学家的移居美国起了很大的作用。
欧美国家工程热力学与传热学课程的开设始于何时,暂时无法查考。
就教材而言,最早的一本传热学可能是德国科学家Grober的著作(1921)。
[3]然而影响较大的要推McAdams的“Heat transmission”(1933)。
[4]随后Jakob与Hawkins的教材,[5]Eckert的教材[5]相继问世,成为20世纪40~50年代的代表作。
Holman的传热学第一版出版于1963年。
[7]此后欧美以及前苏联的传热学教材出版情况可见文献[8]。
2.近代热工课程开设情况到20世纪80年代后,工程热力学与传热学已经成为欧美国家机械类学生的必修课,有的学校还设为工科学生的基础课。
根据我们的调查统计,在境外的高等工程教育中,传热学与热力学课程的开设相当普遍。
[9]我们曾经调查过国外20余所大学开设热工课程的情况。
从返回的调查表看出,机械工程系、化工系、核能工程系、材料系等均普遍开设热工类课程。
有的学校把热学类课程作为工学院的公共课程,如美国依阿华(Iowa)州立大学工学院在2000年开出的81门课程中(不含基础课),包括有电子、信息、计算机、控制、电磁场等系列的课程,其中热学方面的基本课程有4门,即热力学I、热力学II、传热学及热流系统设计。
麻省理工、普渡大学及密西根大学等,热力学和传热传质学都是机械系设置的主要课程之一。
表1是密西根大学工学院机械系学科基础和专业课课程学分情况,从中可以看出热工理论课程所占的分量。
在美国高等学校中,机械工程系主修课程的设置一般分为两个层次,即(1)基本层次,该层次中的课程一般覆盖了该校机械系各个研究方向的最基本的原理,是所有学生的必修课,在这一层次课程中均包含热力学与传热学的基本原理课程在内。
(2)专门化层次,该层次中按专门方向不同而分成若干组课程供学生选修。
欧美这样的课程设置值得我们借鉴。
3.最近十年美国热工课程教学的发展在最近十年中,美国高等学校工科热工课程的教学呈现出许多新的发展趋向值得我们重视。
首先在热工课程教材方面,美国高校中出现了像Cengel与Boles 的Thermodynamics——An Engineering Approach,[10]Cengel的Heat transfer——A practical approach,[11]Incropera/DeWitt的Fundamentals of heat transfer[12]这样取材丰富、构思新颖、内容先进的教材。
有关这些教材特点的而热工基础课程也常常被选为进行工程技术课程的双语教学的对象。
[18]这里涉及到许多具体问题:在编写汉语教材时怎样照顾到双语教学的需要?怎样选择英语工程热力学与传热学教材?怎样循序渐进地进行教学,以真正收到双语教学的实效而不流于形式?7.对我国中青年热工课程教师学术趋向的思考要提高我国热工课程教学质量,关键在于教师。
与我国人才队伍总体情况一样,我国热工课程教师队伍的主体已经由30~45岁的中青年教师所构成。
这个主体的特点是学历层次较高,大多数具有博士学位,一般具有硕士学位。
为使我国热工课程教学接近或者达到发达国家的平均水平,关键在于这支教师队伍。
就他们的学术发展而言,目前他们的学术趋向面临一个主要问题是:是否需要将热力学与传热学融为一体,固然可以有所侧重,但是不是不要截然分开?这方面,国外的一些情况值得我们借鉴:英国的Spalding是著名的计算传热学与流体力学专家,但是他也写过一本工程热力学的教科书:[19]Cengel以他的传热学教科书而知名,但他同时又是工程热力学教科书的作者,[10]而且Cengel的工程热力学与他的传热学同样著名;田长霖教授是熟知的传热学大家,但他与Lienhard合作写过一本统计热力学教科书。
[20]将熵产分析用于传热问题的首创者Bejan也是集热力学与传热学于一身的知名学者。
[21-22]我国的中青年热工课程教师值得对此进行思考。
参考文献:[1]Cheng K C.Historical development of the theory of heat andthermodynamics:Review and some observations.Heat Transfer Engineering,1992,13(3):19-37.[2]Lienhard J H.Learning and teaching heat transfer.Heat Transfer Engineering,1985,6(3):26-34.[3]Grober H.Die Grundgesetze der Warmeleitung und des Warmeuberganges.1921.[4]McAdams W H.Heat transmission.New York:McGraw-Hill,1934.[5]Jakob M,Hawkins G A.Elements of heat transfer and insulation.New York:John Wiley,1942.[6]Eckert E R G.Introduction to heat transfer.New York:McGraw-Hill,1950.[7]Holman J P.Heat transfer.New York:McGraw-Hill,1963.[8]陶文铨,何雅玲,李增耀,唐桂华.“传热学”本科生教材40年的变迁及其对我们的启示[Z].2004年全国热工课程发展战略研讨会论文集.[9]陶文铨,何雅玲,王秋旺.境外大学工科热工类课程的设置[J].高等工程教育,2000(增刊).[10]Cengel Y A,Boles M A.Thermodynamics-An engineering approach.Sixth edition.New York:McGraw-Hill,2006.[11]Cengel Y A.Heat transfer A practical approach.Second edition.New York:McGraw-Hill,2003.[12]Incropera F P,DeWitt D P Fundamentals of heat and mass transfer.Fifth edition.New York:John Wiley&Sons,2002.[13]Bianchi M V A,Schoenhala R J,DeWitt D P.Changing the role of the laboratory in a heat transfer course.ASME HTD-V ol.344,National Heat Transfer Conference,V ol.6,1997,1—8.[14]中华人民共和国教育部高等教育司编.中国普通高等学校专业设置大全[M].北京:高等教育出版社,2003.[15]Hammer N R,V oller V R.Simulations of basic fluid mechanics laboratories using multimedia authoring tools.ASMEHTD-V ol.344.National Heat Transfer Conference,1997,V ol.6,pp.43-52.[16]奥西波娃B A.传热学实验研究[M].蒋章焰等译.北京:高等教育出版社,1982.[17]涂颉,章熙民,李汉炎,林瑞泰.热工实验基础[M].北京:高等教育出版社,1986.[18]冯妍卉,张欣欣.“传热传质学”课程双语教学计划的探讨[J]中国电力教育,2002,4:95-97.[19]Spalding D B,Cole E H.Engineering thermodynamics.London:Edward Arnold,1973.[20]Tien C L and Lienhard J H.Statistical Thermodynamics.New York:Holt Reinhart and Winston,1971.[21]Bejan A.Heat transfer.New York:John Wiley&Sons,1993.[22]Bejan A.Advanced thermodynamics.New York:John Wiley&sons.1988.何雅玲,西安交通大学教授,第二届高等学校教学名师奖获得者;陶文铨,西安交通大学教授,中国科学院院士,第一届高等学校教学名师奖获得者。