・１７４・ 广州化工 ２０１１年３９卷第７期 化工热力学课程教学改革 王莉，曹云丽，徐伏，冯云晓，韩永军 （平顶山学院化学化工学院，河南 平顶山４６７０００） 摘 要：化工热力学是一门理论性、逻辑性很强的专业基础课，文章介绍了化工热力学教学过程中从上好绪论，强化对基本概 念、原理的理解，充分调动学生学习积极性，培养学生工程思维能力及教学手段改革等方面的尝试，对提高化工热力学课程的教学质 量和增强学生的专业素质起到了一定作用。 关键词：化工热力学；教学；改革
Ｔｈｅ Ｔｅａｃｈｉｎｇ Ｒｅｆｏｒｍ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓ Ｃｏｕｒｓｅ ＷＡＮＧ Ｌｉ，ＣＡＯ Ｙｕｎ—ｌｉ，ＸＵ Ｆｕ，ＦＥＮＧ Ｙｕｎ—ｘｉａｏ，ＨＡＮ 一 （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｐｉｎｇ Ｄｉｎｇ Ｓｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｎａｎ Ｐｉｎｇｄｉｎｇｓｈａｎ ４６７０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓ ｗａｓ ａ ｓｔｒｏｎｇ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎｄ ｌｏｇｉｃ ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ ｂａｓｉｃ ｃｏｕｒｓｅ．Ｓｅｖｅｒ・ ａｌ ａｔｔｅｍｐｔｓ ｏｎ ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｌｅｓｓｏｎ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔｌｙ，ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｂａｓｉｃ ｃｏｎｃｅｐｔｓ ａｎｄ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，ｆｕｌｌｙ ｍｏｂｉｌｉｓｉｎｇ ｏｆ ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｌｅａｒｎｉｎｇ ａｃｔｉｖｅｎｅｓｓ，ｆｏｓｔｅｒｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔ ｔｈｉｎｋｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏ・ ｄｕｃｅｄ．Ａｌｌ ｔｈｅｓｅ ｅｆｆｅｃｔｅｄ ｏｎ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓ ｃｏｕｒｓｅ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ ｑｕａｌｉｔｉｅｓ ｏｆ ｓｔｕｄｅｎｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓ；ｔｅａｃｈｉｎｇ；ｒｅｆｏｒｍ
现代工程人才应该是厚基础、宽专业、强能力的专业人才。 “化工热力学”是化学工程与工艺专业的专业基础课，也是其他 化工类专业的重要相关课程。专业基础课在强化专业意识，拓 宽专业知识面诸方面都起着重要作用。为了适应新世纪化工类 人才培养模式的要求，我们认为让学生了解专业，明确所学的专 业在国民经济中的重要地位和发展前景，培养学生工程思维能 力，增强他们的专业兴趣是整个教学环节的重中之重。为此，我 们在化工热力学课程教学上采取了一下做法： １ 开好头，讲好绪论 众所周知，化工热力学是化学工程的精髓。然而，该课程是 枯燥的、难学的，抽象的概念和多而繁琐的公式往往令众多学子 望而生畏 。学生学习该课程的积极性不高，甚至感到该课 程“神秘”和“可怕” Ｊ，从而产生厌学情绪。因此，绪论一章教 学至关重要，直接关系到能否激发学生的学习兴趣。在绪论中 教学中要重点突出，首先要详细交代化工热力学的用途、研究内 容和特点以及各章节的关系，使学生对本课程有一个总的认识； 其次在绪论中要让学生认识到化工热力学的重要性，帮助学生 抓住课程的主线和重点，建立学习热力学的方法，培养学习兴 趣，重点弄清楚为什么要学，学什么，怎么学等基本问题。 ２阐明基本概念、原理，联系实际 化工热力学课程教学的重点是阐明基本概念、原理。热力 学概念是演绎与推理的基础。对学生而言，热力学概念常以理 论性与逻辑性强、抽象、难以掌握与应用而著称。然而基本概念 通讯作者：王莉。Ｅ—ｍａｉｌ：ｗａｎｇ．１ｉ２００８＠１６３．（１０１３３ 是热力学的特征与基石，学生在学习中必须从内涵与外延两层 含义予以正确的理解和掌握。例如，在计算理想功时被定义的 完全可逆过程不仅是指系统与环境内部所有发生的一切变化是 可逆的，而且系统与环境间进行可逆的热交换。一旦深刻理解 了可逆传热和完全可逆过程，学生在学习理想的可逆Ｃａｒｎｏｔ循 环、实际的Ｒａｎｋｉｎｅ蒸汽动力循环、蒸汽压缩制冷循环、过程损耗 功以及有效能的计算与评价等方面就非常容易理解，掌握起来 也并不十分困难。 在实际教学过程中，如何使学生掌握热力学基本知识、加深 对热力学知识的理解，理论联系实际非常重要。如在讲解第二 章“流体的ＰＶＴ关系”时，首先通过提出“生活中烧开水时，水沸 后关火，打开锅盖的瞬间水是停止沸腾还是沸的更厉害了？”通 过提出现实生活中的例子，来吸引学生的注意力，让学生讨论。 然后对该问题讲解，打开锅盖的瞬间由于气压瞬间减小，压力减 小饱和水的沸点降低，所以打开锅盖，虽然已关火，水会沸腾的 更厉害。这些贴近实际生活的例子使学生认识到复杂的热力学 性质是有一定的实际应用意义的，从而提高学生的学习兴趣。
３调动学生学习积极性 鼓励学生走上讲台，发挥主观能动性。《化工热力学》课程 中的有些内容是对已学课程内容的复习和深化。例如，卡诺循 环在《物理化学》中已学过。我们就预先给学生分组布置任务， 让学生备课，他们查阅资料，组织讨论，写作讲稿，做了充分的准 备。在课堂上给每组学生五分钟时问，讲述一个小专题。通过 （下转第１７６页） ・１７６－ 广州化工 ２０１１年３９卷第７期 理化学、分析化学等课程。人文社科、跨学科（专业）的公共选修 课程，激发和培养学生的爱好、特长，实现人性化人才培养的目的。 ２．２专业基础课 专业基础课是指同专业知识、技能直接联系的基本课程，也 是学生专业学习和获取新知识、增强分析和解决问题能力的基 础，分为共性基础和方向基础课程两个部分。其中共性基础课程 包括：食品生物化学、食品化学（教材选用与讲授的侧重点不能与 食品生物化学重复）、食品微生物学；食品科学与工程专业的方向 基础课程包括：机械设计基础、机械制图、食品工程原理、食品工程 原理实验现代仪器分析等。 ２．３专业课程 专业课程分为专业必修和专业选修两个部分，其中专业必修 课程是培养学生专业技能必不可少的骨干课程，专业选修课程则 是拓宽学生的专业视野、培养兴趣和进一步提高专业技能的重要 手段。食品科学与工程专业必修课程包括：食品工艺学及实验、食 品分析及实验、食品添加剂。选修课程包括食品生物技术、食品酶 学、功能性食品、市场营销学、食品包装、食品质量管理、试验设计 方法、食品工厂设计基础、粮油加工工艺学、畜产品加工工艺学、水 （上接第１７４页） 这种形式活跃了课堂气氛，学生主动学习的积极性极大的得到提 高，也充分发挥学生的主观能动性。 课堂组织讨论，加深理解程度。对于某些难理解的概念，我 们采取的方法是先由教师详细讲解，并示例。然后其他情况中的 应用问题就由学生分组讨论，加深理解。然后每组学生派代表讲 解讨论结果。例如在讲解理想功概念的时候，教师先详细讲解理 想功的概念，再由学生讨论该概念的内涵，这样做，也调动了学生 的主动陛，活跃了课堂气氛，学生参与讨论与讲解之后，难点问题 比单由教师讲解更清楚，更加深了对该概念的理解。 ４强化工程思维，注重自学能力 化工热力学为本科三年级课程，一二年级的课程性质与中学 课程性质相似，学生具备数理分析能力即可学好。而化工热力学 为专业基础课，该课程讲授的是化工生产过程中的一般规律。由 于工程问题复杂多变，严密的数学分析或逻辑推理已不能满足教 学要求，取而代之的是实验研究方法和数学模型法。比如：化工热 力学往往会从局部的实验数据加半经验模型来推算系统完整的 信息；从常温常压的物性数据来推算苛刻条件下的性质；从纯物 质的信息利用混合规则求取混合物的信息；以理想态为标准态加 上校正（压缩因子ｚ，逸度系数‘Ｐ，活度系数＾ｙ）来处理真实状态。 因此在教学中，要注重培养学生提高全面分析问题的能力、综合 运用各种知识的能力及从复杂事物中抓住主要矛盾的能力。解 决工程问题不像解数学问题那么严谨，要求充分考虑安全、环保、 制作以及成本等因素。因此，能否培养学生解决实际问题的能力 是对学校教育水平的一种考核。要求学生在学习过程中要改变 以往的理科思维模式，学习中要善于钻研，培养工程思维，增强处 理实际体系的能力。 培养大学生的能力是社会发展的需要，也是高等教育改革和 大学生自身成长的需要 。在教学过程中，我们采用学生回顾总 产品加工工艺学、食品发酵工艺学、食品法规与标准、食品机械与 设备、营养与食品卫生学、食品感官评定等。 ２．４实践教学 实践教学依据专业特点进行设置，充分体现出专业特色，主 要包括课程实习、专业劳动、课程论文、课程设计、生产实习、毕业 论文、课外创新设计与科研实践等环节。
３结语 如何培养合格的专业人才满足不断发展的食品工业的需要， 是我们高校面临的巨大挑战。不同学校定位不同，课程设置也会 有差别。我们只有顺应时代发展潮流，紧跟科技发展的步伐，科学 规划专业课程设置，食品科学与工程专业才能办成具有一定特 色、显现良好生机和活力、符合社会发展需要的专业。
参考文献 ［１］ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｘｆｏｏｄ．ｏｒｇ／Ａ ｎｅｗｓ／ｄｅｔａｉｌ．ａｓｐ？ｉｄ＝４２０３． ［２］陈坚．２００８—２００９食品科学技术学科发展报告［Ｒ］．北京：中国科学 技术出版社，２００９：１—２．
结一限时演讲一教师点评等方式，培养学生的自学能力。作为专 业基础课程，教师推荐几本专业参考书，要求学生课外学习，以培 养学生的自学能力。
５传统板书与多媒体相结合的教学手段 在教学手段上方面，现代化教学手段可以采用幻灯、投影、影 视等方式，但计算机辅助教学更具综合优势。计算机辅助教学可 集文字、图片、视频录像、动画和音响于一体，按教学要求和内容进 行组合，尤其适合讲述课堂上用文字难以表达清楚的内容；传统板 书将传统的教学方式应用于讲解概念及理论的推演中，课堂上将 相关推演一步步写在黑板上，方便学生跟随教师的讲解思路进行 思考和笔记，集中精力。对于辅助教学技术的应用，既不保守于传 统的板书教学，也不全面依赖多媒体教学技术。实践证明，将传统 教学手段与现代教学技术灵活应用，才能最大限度地提高课堂教 学效果，使学生受益。 总之，化工热力学作为专业基础课在整个化工类课程体系中 起着核心作用。要上好该课程，还需要在教学过程中，广交流、善 摸索、勤总结。
参考文献 ［１］冯新，陆小华．以学生为本的化工热力学课程教学改革［Ｊ］．化工高等 教育，２００６（４）：３０—３４． ［２］ 张楚廷．科学课程的改造［Ｊ］．中国大学教学，２００４（９）：１５—１８． ［３］郑立辉，韦一良，宋光森，等．化工热力学教学的实践与体会［Ｊ］．化工 高等教育，２００７，８８（１）：７７—７９． ［４］夏淑倩，马沛生，陈明鸣，等．让应用实例使《化工热力学》教学更加生 动［Ｊ］．化学丁业与工程，２００５，２２（１１）：９８—９９． ［５］ 陈因．工科大学生专业素质能力培养的探索［Ｊ］．电力学报，２００８，２３ （３）：２６７—２６８．