化工熱力學課程教學中的幾點體會

謝新玲 趙鐘興 秦祖贈 張友全

（廣西大學化學化工學院，廣西 南寧 530004）

化工熱力學課程教學中的幾點體會

謝新玲 趙鐘興 秦祖贈 張友全

（廣西大學化學化工學院，廣西 南寧 530004）

化工熱力學是國內外化學工程與工藝專業的主干課程之一，是一門理論性、邏輯性和應用性很強的專業基礎課，提高化工熱力學課程的教學質量和教學效果非常重要。文章針對目前化工熱力學課程的教學特點和現狀，結合作者自身多年的教學實踐體會，討論了提高學生興趣和教學效果的幾點看法，主要包括：授課抓主線，理清思路；設問教學，引起學生的好奇心；引入實際生活生產實例，增加課程的生動性；多媒體教學為主，板書教學為輔的教學模式。

化工熱力學；體會；興趣；實例

化工熱力學是化學工程學科的一個重要分支，是化工類專業最重要的專業基礎課程。是國內外化工類專業本科生和研究生的必修課程，在化學工程領域的重要地位始終是無法動搖的[1]。其主要任務是從熱力學第一、第二定律出發，研究化工過程中各種能量的相互轉化和有效利用；研究物質狀態變化與物質性質之間的關系；研究物理或化學變化過程達到平衡的理論極限、條件或狀態。化工熱力學課程與化學反應工程、分離工程課程同等重要，是化學工程學的一個重要組成部分，是化工過程研究、開發、設計和生產的重要理論依據。廣西大學《化工熱力學》是國家精品課程，學時為63學時，授課對象是廣西大學化學工藝類三年級的學生，授課時間主要安排在大學三年級第二學期。

化工熱力學課程由于具有內容多、理論性強，概念抽象難理解、公式推導繁瑣重復等特點，導致形成教師難教和學生難學的情況。教師如何在有限的學時內把化工熱力學的內容講清楚、讓學生能理解，如何引起學生學習的興趣，如何突出本課程的應用性，使學生認識到學習化工熱力學是有用的，并且能夠真正理解和掌握化工熱力學的精髓，這需要教師課做大量的功課，付出更多的心血。筆者根據自己多年的教學過程，有以下幾點體會。

1 授課抓主線，理清思路

化工熱力學授課過程要突出重點，精心組織安排教學內容，抓住主線，理清思路，才能給課堂教學帶來事半功倍的效果。化工熱力學的最終目的是研究能量轉換，有效利用能量的一門學科，是緊緊圍繞熱力學第一定律和熱力學第二定律展開[2]。熱力學第一定律是能量守恒，熱力學第二定律是能量轉換的方向和限度。授課過程中要抓住這一主線，把化工熱力學繁瑣復雜的內容抽象為三要素，即“原理-模型-應用”，原理是基礎，主要包括流體的熱力學性質、相平衡和化學平衡；應用是目的，主要包括第能量分析、動力和制冷循環、化學反應平衡；模型是工具，主要包括流體的PVT關系、活度系數和逸度系數模型。整個化工熱力學的課程內容體系就是運用經典熱力學的原理，結合反應體系特征的模型，應用于解決工程中的實際問題。研究內容的三要素就像一棵樹，原理是樹根，應用是樹的果實，模型是輸送養分的樹干。讓學生理解化工熱力學復雜的背后是為了省事，其研究特點是從局部到整體，從常溫常壓到高溫高壓，從容易獲得的數據推算較難測定的數據，從純物質的信息求取混合物的信息。這樣一個由簡到繁研究方法，每一個章節之間也是環環相扣，層層遞進，這樣才能吸引學生的注意力。

2 設問教學，引起學生的好奇心

興趣是最好的老師，教學過程中如何引起學生的興趣是關鍵[3]。因此教師就必須在授課過程中認真設計每一個教學環節（教師講授、課堂討論、習題練習等環節）。授課過程抓主線和重點，在每一個章節開頭都采用設問式教學方法，以實例為先導，有意制造懸念，拋出一些與教學內容相關的通俗易懂的案例，如冰箱為什么能制冷，冰箱能否當空調用等問題，引導學生思考，在后續的講解中不斷將紛繁復雜的公式、抽象的理論與先前提及的實例聯系起來。遵循著“設疑-釋疑-解疑-再設疑”、“理論-實際-理論”的層層深入的方式進行，這樣可以誘導學生一步步去領略化工熱力學的奧妙，真正理解化工熱力學的精髓。每次授課時間基本上是連續三小節課，學生往往到了第三節課出現思維松懈和視覺疲勞，為此教師還要精選一些課堂例題、習題，引導學生分析實際問題，幫助學生關聯和有效利用所學熱力學知識去思考和解決問題。

3 引入實際生活生產實例，增加課程的生動性

困擾工科學生最大的問題是理論和實踐生產經驗嚴重脫節，畢業到企業工作后，不能利用學過的理論知識去處理工廠生產中一般性的技術問題，導致不能學以致用。把工程概念、工程問題、工程經驗和工程思維引入化工熱力學課程，不僅能提高學生處理實際問題的能力，還是改變教學抽象枯燥先天不足的良藥。通過多年教學實踐，發現學生對實際生產并沒有太多感性的認識，機械的引入生產實例收效甚微，因此課程教學中采用“從生活中來到生產中去”的實踐案例能引起學生的共鳴[4]。比如從生活的實例液化氣成分的選擇，液化氣罐的承受壓力引申到工業管道、壓力容器承受壓力的設計。因此收集生活中、企業生產中以及現代高科技方面與熱力學內容相關的實例，并且把他們之間有機的結合，選擇合適的時機自然切入能大大增加課程的生活趣味性。

4 多媒體教學為主，板書教學為輔的教學模式

化工熱力學課程理論性強枯燥無味，而且包含了大量抽象的概念和較多的數據圖表，公式推導和演繹繁瑣而枯燥。利用多媒體輔助教學可將熱力學原理和數據圖表等一些在傳統教學手段下很難表達的教學內容，通過多媒體制作精美的畫面，生動的動畫，不同的色彩搭配等更加生動、形象、具體、直觀、多角度傳達給學生，便于加深學生對重點難點的理解，活躍了課堂的氣氛，體現化工熱力學課程的獨特魅力[5]。而且多媒體教學還可免除教師上課時大量板書的勞累，將更多精力集中在課堂教學內容的組織和講授上，可以彌補目前學時數不足帶來的問題，提高了教學效率。但是傳統的板書教學也有其獨特的優勢，一些重要公式用板書形式一步步的推導和演繹，更容易培養學生邏輯思維的能力，多媒體快捷的教學手段對建立學生的抽象思維方面略有不足。因此將多媒體教學與傳統板書教學有機融合在一起，采用多媒體教學為主，板書教學為輔的教學模式可以使課堂多元化，調節課堂氣氛。

5 結束語

化工熱力學是化學工藝專業最重要的專業基礎課之一，搞好化工熱力學教學對化工專業學生非常重要，以上是作者多年來講授化工熱力學的一些心得體會，作為化工熱力學的主講教師，教學過程中多注重培養學生的學習興趣，化繁就簡，把抽象的理論形象明了的展示給學生，做到深入淺出，理論與聯系實際，使學生更好的學好這門課程。

[1] 李俊,劉衛民,石勇,等.化工熱力學教改實踐與體會[J].化工高等教育,2014,(4):41-43.

[2] 喬柯,宋春敏,劉熠斌,等.靈活運用多種教學方法，優化化工熱力學教學效果[J].化工高等教育,2014,(1):50-53.

[3] 周毓婷,賴晨光,趙清華,等.提高《化工熱力學》教學質量與效果的探討與實踐[J].廣州化工,2013,41(13): 255-257.

[4] 馮新,陸小華,吉遠輝,等.化工熱力學中從生活中來到生產中去的實例[J].化工高等教育,2009,(1):42-45.

[5] 劉雪暖,胡靜.圖式化程度和學習取向對知識獲得的影響——以“化工熱力學”與“化工原理”課程為例[J].中國電力教育,2012,(10):100-102.

Several Experience in the teaching of Chemical Engineering Thermodynamics

Chemical engineering thermodynamics is one of the key courses in the major of chemical engineering and technology and a theoretical, logic and applicative basic course. It is very important to improve the teaching quality and teaching effect. According to the characteristics and current status of chemical engineering thermodynamics, based on the experience in the teaching and scientific research. several views were proposed to enhance the chemical engineering thermodynamics teaching: grasping the knowledge structure and clearing thinking; questioning teaching method, arouse the curiosity of the students; many examples closely related to the thermodynamic principles from life to production, are enumerated in increasing the curriculum interesting; combination of multimedia teaching and the teaching mode of teaching .

Chemical engineering thermodynamics; experience; interest; practical examples

G64

A

1008-1151(2015)04-0145-02

2015-03-15

廣西高等教育本科教學改革工程項目（JGA132）。

謝新玲（1979-），女，河南鶴壁人，廣西大學副教授，博士，從事化學工藝科研與教學工作。