“卓越计划”创新模式的工程热力学课程教学改革与实践

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1、“卓越计划”创新模式的工程热力学课程教学改革与实践　　[摘要]以教育部卓越工程师教育培训计划为平台，以培养学生创新能力和工程实践能力为目标，从教学内容、教学方法和教学手段几个方面对能源与动力工程专业工程热力学课程教学方法进行了改革。实践证明，教学改革提高了学生学习的兴趣，有效培养了学生的专业知识、创新能力、工程意识和科研素质，并为相关专业的卓越计划的实施提供了有益的借鉴。　　[关键词]卓越计划；创新；工程热力学；教学改革　　[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]2095-3437（2016）07-0155-02　　卓越工程师教育培训计划是教

2、育部于2010年开始实施的高等工程教育改革措施，是贯彻《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的一项重要改革项目。[1]“十二五”期间国家实施“本科教学工程”，已将大学生创新创业训练作为主要建设内容，大学生创新创业训练计划（以下简称“大创计划”）包括创新训练项目、创业训练项目和创业实践项目三类。该计划具有综合性、自主性、创新性、实践性等特点，能够激发学生学习兴趣，促进学生自主学习，并带动课程内容、教学方式方法的改革和创新。实施大学生创新创业训练计划是创新人才培养模式的重要途径，

3、是培养大学生创新意识和能力的有效手段，是提高人才培养质量的务实举措。[2]4　　沈阳理工大学于2011年9月正式入选教育部第二批国家卓越工程师教育培训计划实施高校，能源与动力工程专业正式列入沈阳理工大学卓越工程师培训计划和创新创业计划专业。工程热力学课程作为能源与动力工程专业的一门重要专业基础课，是能源与动力工程专业的必修主干课。工程热力学是研究热能有效利用以及热能与其已能量转换规律的科学。本课程不仅为学生学习有关内燃机方面的专业课程提供必要的基础理论知识，也为从事相关专业技术工作和科学研究工作提供重要的理论基础。通过学习本课程，学生应掌握热力学的基本

4、规律，并能正确运用这些规律进行热工过程和热力循环分析。本课程同时还能培养学生的科学抽象、逻辑思维能力。工程热力学是能源与动力工程专业学生首先接触的专业课程，其课程概念复杂抽象，公式适用的范围不一，内容繁多且联系工程实际广泛，这些都给学生学习该门课程来带困难。目前，从对工程热力学课程的教学反来看，教师不好教，学生不容易理解。随着国家和学校对卓越工程师教育培训计划的实施，从专业培养目标和定位上也对课程教学提出了新的要求。考虑到以上因素，我们对工程热力学课程从以下几方面进行了改革。　　一、教学内容改革　　（一）确立实践创新型教学目标　　工程热力学课堂的教学重

5、点在“工程”，在以往的教学目标设计中，都是重理论轻实践，大量的学时都用在了公式的推导和计算中，对学生的工程实践能力和创新能力培养不够。在卓越工程师教育培训计划和创新创业训练计划的指导下，将每一章的教学目标分解为基本目标和重点目标。基本目标是在课堂上通过讲解使所有学生都能理解接受的基4本知识、基本理论和基本应用。重点目标是通过课下组织的工程实践活动和创新创业小组，将课堂所学的知识应用到工程实践和创新中去，以培养学生的工程实践能力和创新能力。　　（二）强化专业方向，优化课程内容　　2012年教育部在新版高校本科专业目录中，调整热能与动力工程为能源与动力工程

6、。能源与动力工程致力于传统能源的利用及新能源的开发利用，专业方向包括热能动力及控制工程方向、热力发动机及汽车工程方向、制冷低温工程与流体机械方向和水利水电动力工程方向等。沈阳理工大学能源与动力工程专业为车用内燃机方向，在有限的学时下，在保证学科基本理论体系系统性和完整性的前提下，优化课程内容，强化专业所需内容。例如，基本理论方面，重点讲解理想气体的性质和热力过程；基本理论的应用方面，详细讲解活塞式内燃机的循环，并对燃气轮机装置循环、蒸汽动力循环和制冷循环做介绍。　　（三）注重理论联系实际　　在教学过程中，注重将实际生活中与热力学相关的问题引入到课程中，

7、通过课程所学的知识来解释发生在身边的事和物。在讲解的过程中让学生明白，通过工程热力学课程所学的知识可以解决本专业所涉及的实际专业问题，提高学生对课程重要性的认识。　　二、教学方法改革　　（一）启发式+对比式教学4　　启发式教学是指教师在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律，从学生的实际出发，采用多种方式，以启发学生的思维为核心，调动学生学习的主动性和积极性，促使他们学习的一种教学指导思想。启发式教学的关键在于设置问题情境。在讲解热力学第一定律基本能量方程式时，我们分别以门窗关闭房间内的空调和冰箱为例，启发学生利用基本能量方程式来解决判断实际问题；以人

8、吃饭、工作和变胖（瘦）与基本能量方程式做对比分析，加深学生对该方程的理解。　　（二）注意工程实