教学设计 - 山东建筑大学.doc

教学设计课程名称：工程热力学英文译名：Engineering Therodynamics (Architecture type)总学时数：72 讲课学时：64（含习题课4） 实验学时：8授课对象：建筑环境与设备专业、建材专业本科生 课程要求：必修分类：技术基础课开课时间：第三学期先修课：高等数学、大学物理、理论力学、材料力学2. 教学定位(1)、本课程在建筑环境与设备专业课程体系中的定位工程热力学是研究物质的热力性质、热能与其它能量之间相互转换的一门工程基础理论学科，其内涵丰富、概念抽象、公式数量多、联系工程实际范围广，是建筑环境与设备工程专业四年制本科的一门重要的专业基础课。建筑环境与设备专业所研究解决的问题:如采暖、空调，热源、冷源,以及建筑物的温度、湿度等问题的调节与控制,都要以热力学物理模型研究为基础。因此学生掌握工程热力学课程基本理论，直接影响其专业水平，对今后从事科学研究、工程应用及管理工作都非常重要。工程热力学作为有百年历史的老学科，早已自成体系,目前全国约有30多个专业开设该课程，同型专业开设工程热力学课程的目的是一致的：即应用热力学的基本概念、基本定律和工质的热力性质，对各种类型热工设备或热力系统的热工过程进行分析计算，以寻求提高热能利用率和节能的有效途径。所不同的是，动力类专业的研究对象主要是热能与机械能的转换，而非动力类专业，例如我们建筑环境与设备专业，其研究对象主要是热能的直接利用，一方面集中供热、供暖的热源，常取自热电联产，空调的冷源来自制冷装置，这些要涉及热与功的转换；而另一方面湿空气、燃气、制冷剂、溶液等的热力性质，是后续供热、供燃气、通风与空调工程课程必须要用到的，但这些对动力类专业却是可讲、可不讲的内容。因此对本课程教学过程，必须定位在要保持学科基本理论的严密性和系统性基础上，考虑高新技术的应用和新型人才培养模式的要求，突出专业特点，使学生熟练掌握专业基础知识，提高他们的理论分析和解决工程问题的应用能力，为后续专业课的学习奠定坚实的理论基础。（2）、工程热力学内容的实质 工程热力学是关于热现象的宏观理论，研究的方法是宏观的，它以归纳无数事实所得到的热力学第一定律、热力学第二定律作为推理基础，通过物质的压力、温度、比容等宏观参数和受热、冷却、膨胀、收缩等整体行为，对宏观现象和热力过程进行研究，同时以基本定律为依据，探讨各种热力过程的特性，达到提高热能利用率和热功转换效率的最终目的。其主要特点是理论分析、实验研究与工程实际应用密切结合，分析推理的结果具有高度的可靠性，而且条理清楚。其中基础理论部分占65%，工程应用部分占35%。鉴于上述特点，在教学中要始终抓住热力学两大定律这条主线，使学生通过对本课程的学习，掌握热力学基本定理的本质及其数学表达式，并能正确运用这些规律进行各种热工过程和热力循环的分析计算，培养学生具备分析和处理热工问题的抽象能力和逻辑思维能力，为学生今后的专业学习储备必要的基础知识。此外本课程在有关计算技能和实践技能方面也使学生得到一定的训练。同时由于能源是全球关注的焦点，开发新能源，节约现存资源是当务之急。而且当今世界开发与环保、发展与节能的矛盾日益突出，这些是人类面对的一大热点问题。因此在教学中，还要始终贯穿节能的观点，向学生渗透节能的观点和思想，做到在开发能源的同时注意环保，在利用能源的同时注意节能。（3）、工程热力学与前、后续课的关系 工程热力学作为一门专业基础课，是架接基础课（高等数学、大学物理、理论力学、材料力学等）与专业课（暖通空调、供热、热质交换原理与设备、通风、锅炉、制冷等）之间的桥梁，该课程的大部分公式，都是通过高等数学知识推导的；许多数学模型，都是在大学物理、理论力学知识基础上建立的，后续课供热工程、空调工程、锅炉及锅炉房设备等课程中的基础理论，都出自本课程，而且本课程能广泛服务于机械工程、动力工程、冶金、石油、电力工程等各个研究领域。可见工程热力学在专业中不是孤立存在的，它与前、后续课都有紧密的联系。这就决定了教师在课程教学中要形成自己的特色（见5.课程的讲授）。（4）、工程热力学在专业人才培养中的作用 为适应科技进步和发展，使学生能具备“基础扎实、知识面宽、能力强、素质高”的要求，在教学过程中，不应把知识传输作为教学的唯一目标, 在传授知识的同时，还应对学生进行其它方面的素质培养，比如自学能力、动手能力、用所学知识解决实际问题的能力、语言表达能力和人际交往的能力、科学精神、思维和做事方式的培养等。同时还要通过这些知识的讲授，使学生获得学知识的方法，使学生的思维能力得到锻炼，甚至可以说，要使学生的世界观得以改造，例如:严密的逻辑思维与分析，理论与实际的关系等正确的认识论思想与方法。即最终目标是立足于对专业人才素质能力的培养，使学生达到真正掌握知识的目的,否则容易流于简单的知识灌输，学生可能会孤立、静止、片面的对待这些知识，反而达不到对知识的理解与掌握。3教材的选择与分析 根据我国目前专业设置情况，工程热力学教材按内容特点主要分为机械类、动力类、建筑类三大类。由于本课程主要服务于建筑环境与设备、建材专业，因此教材一直采用由我校廉乐明主编，李力能、谭羽非参编的全国建筑暖通专业统编教材、全国高等学校教材工程热力学。本书自1979年出版至今，历经第一至四版共四次修订，计二十次印刷，在全国发行量达19万余册。连续两次获国家级教学成果奖教材二等奖，同时获建设部部优教材奖。现使用的第四版教材，其教学起点有较大提高,内容深入浅出，能适应科技发展的新形势,具有较好的教学适应性和工程实用性,充分体现了以学生为本、重视素质教育的思想。在内容编选上以教育部颁布的高等工业学校工程热力学课程的基本要求为依据，除满足基本原则和要求外，在保证学科系统性与完整性的基础上，突出了专业特点，主要考虑以热能直接利用为主，能量转换为辅，以论述质量迁移，能量交换与物质状态或物态变化的关系，探讨提高热能利用率及节能的基本途径等为主要内容。充分体现了建筑类专业的特色，如热力学第一定律的论述不局限于热与功转换的数量关系，而是针对供热、通风、空调工程中常见的热力系统与设备进行能量平衡的分析与计算。针对燃气供应和贮存中贮罐的充气和放气问题，建立了半开口变质量系统的能量方程。此外特别强调如何根据研究对象选取热力系统，建立能量方程和求解能量方程的方法。对于热力学第二定律的论述，不再只围绕热功转换进行效率分析，而是根据热力学第二定律的实质，应用熵分析和用分析法，评价各种能量利用的合理性，研究优化能量系统的方法，探讨提高能量有效利用率和节能的技术措施。以围绕热能开发、利用和节能为中心，重点介绍新能源、新工质、新循环，使学生能在走上工作岗位后，站在学科的前沿，用所学的热工理论指导工程实践。 主要参考教材：(1)、Yunus A.Cengel Michael A.BolesThermodynamics An Engineering Approach Fourth Edition McGraw-Hill Companies,Inc 20012002年清华大学被授权在中国境内独家影印出版,售价人民币79元（含CDROM）,本书基本代表了当前国际上最新的工程热力学教科书版本。尤其以结合工程应用为特色，主要特点如下：（a）不强调系统相互作用时通常使用的热和功的符号传统，而是采用基于平衡要求的主观的和统一的方法。鼓励学生在处理实际问题的过程中,首先确认系统，然后利用任何系统进行任何过程时的质量、能量、熵和用的平衡关系式，并对某一特定的问题，将这些平衡关系式加以简化。（b）在解例题时，叙述了对本题特点的观察情况,作出了假设,并列举了合理假设的正当理由,同时保持非正式的谈话式的风格。（c）此教科书将热力学的概念和学生们已经知道的事(如体重的增加、冷饮等)联系起来，使文章读起来饶有兴趣。增加了几个新的章节,讨论了一些实用的题目,如食物的冷藏和冻结、能量转换效率、家用冰箱以及在工业装置中降低压缩空气的成本,以显示热力学和工程实践以及日常生活的关系。（d）在每一章中按专题将练习题归类,共约有200道课堂练习题供选用，特别是包括概念、设计及实验方面。还有许多题涉及现实的经济、设计及安全问题,可帮助学生提高对成本、工程实践及安全等的意识。（e）本书附有EES(工程问题题解)光盘并设有在线学习辅导中心。光盘内容有助于学生去解一些设计的题，并可提出一些如果,那会怎样的问题。(2)、清华大学主编、高教出版社出版的工程热力学该教材将热力学深奥难懂的基础概念和基本理论，叙述的简单明确，条理清晰，使大多数学生能在有限的时间内掌握工程热力学的基本概念、基本理论、分析问题的一般方法以及工程应用的初步能力,但由于该书的内容特点是面向动力类专业，因此该书只能作为热力学基础理论部分的主要参考书。(3)、西安交通大学主编、高教出版社出版的工程热力学 该教材的特点是系统全面，工程应用部分涉及的面广，例题、习题量大且难度也较大，是加深理解工程热力学基础理论，并进一步深造提高的较好参考教材。（4）、Krle C.Potter Craig W .SomertonEngineering Therodynamics(2001年版)该教材的特点是内容新，重点介绍了新能源、新工质、新循环，增加了燃烧电池、联合循环等方面的知识。该书可作为学生扩展知识面、了解热能工程学科前沿发展动态较好的参考资料。4、课程的基本内容、学时分配、重点与难点绪 论 (2学时，包括观看热力学绪论录象1学时)。教学目标: 使学生全面了解本课程的基本内容，学科前沿研究现状，本课程的学习方法。知识点： 介绍热力学的发展简史、教学目的，基本内容，学习本课程应注意的问题。难点： 使学生认识到学习本课程的重要性，激发学生的学习兴趣和学习积极性，教会学生掌握专业基础课的学习方法。第一章 基本概念 (4学时)教学目标: 使学生熟练掌握热力学研究的基本概念。知识点：热力系统；工质热力状态及基本状态参数；平衡状态；准静态过程、可逆过程；热力循环。重点：三种典型的热力系统，p、v、T三个状态参数的物理意义，测温测压装置；绝对压力和相对压力的计算；可逆过程的判定准则。难点：使学生理解并掌握抽象的热力学基本概念，是本章的难点。第二章 理想气体性质（4学时）教学目标: 使学生能结合工程实际，熟练应用理想气体状态方程，解决问题。知识点：理想气体（包括理想气体混合物）概念；理想气体状态方程；理想气体比热；混合气体性质。重点：理想气体状态方程的各种表述形式，利用状态方程及公式进行热力计算，理想气体比热的物理意义以及该参数在工程中的应用特点。难点：理想气体状态方程在工程中的应用范围、特点，理想气体比热的计算公式。第三章 热力学第一定律（6学时）教学目标：使学生深入理解并熟练掌握热力学第一定律的内容和实质，能将工程实际问题，建立热力学模型。知识点：理解和掌握热力学第一定律基本表达式一一基本能量方程；理解和掌握闭口系、开口系和稳定流动能量方程及其常用的简化形式；掌握能量方程的内在联系与共性，热变功的实质。能力点：培养学生正确、灵活运用基本能量方程，对工程实际中的有关问题进行简化和建立模型的能力。培养学生结合系统的特点推导出闭口系、开口系及稳定流动过程能量方程的逻辑思维能力和演绎思维能力。德育点：介绍历史上科学家对建立能量守恒原理和热力学第一定律的贡献，引导学生学习科学的创新精神和科学精神；介绍现代科学与社会发展的新成果，如能量转换的新技术，等离子体，物质处在但高温、超高压和超低温下的规律等等。对学生进行能源的合理利用、节能及环保等相关的可持续发展观念的教育。讨论：(1) 稳定流动能量方程应用实例；(2) 热力学第一定律与运动减肥；(3) 建筑节能的可行性重点：热力学第一定律的实质，闭口、开口系统热力学第一定律解析式的表述形式及适用条件，在不同工程场合中的热工计算，及充气和放气过程的计算。难点：热力学第一定律及其应用是本课程的重点内容，应深刻理解这个定律的普遍适用性，牢固掌握各种热力学第一定律表达式的适用条件，并能将理论与工程实际相联系。布置撰写第一次能源问题及建筑节能的科技论文热力学第一定律习题课（2学时）重点：应用热力学第一定律的解题方法和计算步骤。难点：结合工程实际过程，建立热力模型，进行热功能量转换过程的热力计算。第四章 理想气体热力过程及气体压缩（4学时）教学目标：使学生熟练掌握气体的各种基本热力过程及多变过程的状态参数及过程参数的热力计算。知识点：分析热力过程的目的及一般方法；气体的基本热力过程及多变过程；压气机的理论压缩轴功；活塞式压气机余隙影响；多级压缩及中间冷却。重点： 结合热力学第一定律，分析和导出各种基本热力过程及多变过程（包括压气过程）的相应计算式并进行计算，利用p-v、T-s图分析热力过程。难点： 由于在大学物理中，学生已学习了基本热力过程，因此在教学中，要采用分析、对比讨论课的形式，使学生掌握热力学计算的特殊性，并能利用状态坐标图表示各种过程及过程中能量转换的特点。第五章 热力学第二定律（8学时）教学目标：使学生熟练掌握热力学第二定律实质、数学表达式，能进行热力过程不可逆性的判定。知识点：热力学第二定律实质及表述；卡诺循环、卡诺定理；熵与熵方程；孤立系统熵增原理。重点： 热力学第二定律的实质；卡诺循环及卡诺定理对热功转换效率的指导意义，熵参数定义，过程不可逆性与熵增之间的关系，利用熵方程进行热力计算以及作功能力损失的计算。难点： 热力过程的方向性与不可逆性的判定，熵的概念及其物理意义，孤立系统熵增原理对生产实践的指导意义。热力学第二定律习题课（2学时）。重点：热力过程的方向性与不可逆性的判定，系统熵变的热力计算以及作功能力损失的计算。难点：对热力学第二定律的普遍性和抽象性的理解，用状态量熵来对过程的不可逆性进行描述。布置撰写第二次热力学第二定律实质及熵在工程实践中的应用问题的科技论文 至此热力学基础理论部分结束，酌情安排期中测验。第七章 水蒸汽（4学时）教学目标：使学生了解工程实际中，水蒸气的使用状况。能进行水蒸气各种过程的热力计算。 知识点：水蒸气的定压发生过程；水蒸汽表和图；水的相图及三相点；水蒸汽的基本过程（自学，课堂主要采取辅导形式）。重点： 工业上水蒸气的定压生成过程，学会使用水蒸气热力学性质的图表，并能熟练的运用于各种热力过程的计算。难点： 水蒸汽是实际气体，只能通过查热力学性质图表进行各种热力过程的计算。安排二氧化碳临界状态实验第八章 湿空气（6学时）教学目标：使学生了解空调工程中，湿空气是如何进行调节的，并能进行湿空气各种过程的热力计算。 知识点：湿空气的性质；湿空气的焓湿图；湿空气的基本热力过程；重点： 湿空气的h-d图的使用，它是学习通风空调等课程不可缺少的理论基础。难点： 由于学生未接触专业课程，因此湿空气在工程上进行的各种热力过程及其计算是本章难点。安排理想气体比热实验第九章 气体和蒸汽的流动 (6学时)教学目标：使学生截面积变化对热力流动的影响，能进行喷管绝热稳定流动的热力计算。知识点： 绝热稳定流动的基本关系式；气体在喷管中的绝热流动、喷管中流速及流量计算；喷管主要尺寸的确定；实际喷管中有磨擦的流动；扩压管流动；气体和蒸汽的绝热节流。重点：喷管内绝热稳定流动的基本特性，喷管出口的截面、流速和流量的计算，喷管的设计和校核计算，绝热节流过程的特点。难点：通过确定临界压力比，对喷管进行设计和校核的计算，理想气体与蒸汽不同的流速和流量计算公式。安排喷管实验第十章 动力循环 (4学时)（若学时数少时，本章可酌情不讲）教学目标：使学生了解各种热机转换循环。知识点：蒸汽动力基本循环；朗肯循环；回热循环与再热循环；热电循环；内燃机循环； 燃气轮机循环重点：回热循环、再热循环以及热电循环的组成、热效率计算及提高热效率的方法和途径。难点：热电循环中最佳用热和用电的分配比例的确定，提高热效率的途径和计算方法。第十一章 致冷循环 (4学时)教学目标：使学生了解工程实际中制冷过程，掌握各种制冷循环的热力计算。知识点：空气压缩致冷循环；蒸气压缩致冷循环；蒸气喷射致冷循环；吸收式致冷循环；热泵；气体的液化重点：空气和蒸汽压缩制冷循环的组成、制冷系数的计算及提高制冷系数的方法和途径。难点：结合工程对空气和蒸汽压缩制冷循环的描述，建立数学模型，进行热力计算。总结：以热力学基础理论为主线，以建筑热能直接利用为主，能量转换为辅，主要论述质量迁移，能量交换与物质状态或物态变化的关系，探讨提高热能利用率及节能的基本途径，理论联系实际。教学中深入研究各知识点产生的背景和来龙去脉，努力将各章节用一条主线穿起来，避免对各知识点的孤立讲授，避免学生孤立的接受知识。在教学方法上,要从学生发展的需要考虑,认为基础课不仅只是为后续课服务,为专业服务,更重要的是培养学生的科学素质和科学思维方式,提高他们分析问题和解决问题的科学研究能力,使学生眼光远、层次高、后劲足。教学中还适当地介绍本学科在工业、民用及高新技术领域的一些应用实例,加深学生对基础知识的理解,使学生充分认识本门课程的重要性,提高学习的兴趣和积极性。此外还特别注意将习题难度控制在适当的水平上,难度太大或题解量太大的习题,会过度加大学生的负担,反而不利于学生的自学提高。5、课堂教学讲授本课程的主要特点是概念性强、公式多、理论抽象，既有严格的理论证明，又具有很强的工程应用背景，在授课过程中，应不断渗透和强调知识的承上启下性和储备性。 承上启下性是指本课程作为专业基础课，承担着与基础课和专业课的桥梁作用，因此在授课时，既要对所学基础课进行复习对比，便于学生进行知识的迁移，又要密切结合工程实践，为今后专业课的学习，奠定理论基础。储备性是指未来社会对科技人才所要求的知识积累，现代化社会要求学生具备基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，因此授课过程中，除本门课程所牵涉的应用知识外，应尽可能的介绍本门课程在其他领域的应用，使学生在学习过程中不断受到举一反三的训练，培养学生的综合素质和严谨的科学态度。对还没有接触到专业课和工程实际的学生来说，本课程听起来容易枯燥无味，做题又无从下手。所以要讲好此课，教师要做到以下几点： （1）、要讲好绪论课, 激发学生的学习兴趣通过观看结合工程实际的热力学发展史录象，直观、形象的讲解热力学的发展史、主要研究对象、以及热力学在供热通风空调与燃气工程的主要应用，此外还介绍了建筑小区节能的工程示例。使学生对这门课有一个全面、感观的认识，提高学生的学习兴趣。随后再介绍本课程的全貌，强调学习本课程对解决能源问题所具有的意义及其在人才培养中所处的地位和作用，介绍我国的能源现状及与发达国家的差距，使学生建立起强烈的责任感和强烈的求知欲望。(2)、要突出新旧知识间的共同因素课程中的有些教学内容，学生在大学物理中的热学部分己经学过，在本课程中又重新出现，对这部分内容的讲述，首先和学生一起复习，激发学生的回忆，然后在引出热力学中的定义，即要紧紧抓住新旧学习知识间的共同因素，引导学生在复习旧知识的基础上引出新知识，同时注意不是简单的重复旧知识，而是从工程应用的角度来加以论述和深化。在教学活动中，新知识的学习常常受到与其相类似的旧知识的干扰。例如有些学生总是将热力学中的压力概念和单位与中学物理中压强概念混淆起来，为克服这种干扰，要采用对比的教学方法，帮助学生找出二者之间的区别并划清两种类似知识的界限。使学生对立的建立起新知识中的概念，对新旧学习内容进行概括，找出其共同的本质。（3）、要采用启发交流式教学为使学生能较好地跟上教师的思维，课堂上要注意适时地采用对话式教学方式，提出一些问题，引导学生一起思考。即要摒弃全面讲、满堂灌的授课方式，把精讲与指导相结合；系统讲解与问答式讲解相结合。讲授时，根据授课内容，结合专业实际，经常提出问题，启发学生积极思维。在讲到难懂之处，要有意识的留给学生思维余地，并提倡学生提出异义和不懂之处。这样就把课堂教学变为教师和学生共唱一台戏，使学生在课堂上不再只带耳朵听，被动记笔记，也不能分散注意力，而在教师的引导下，动脑筋，思考问题，使课堂气氛活跃，更有效地利用了课堂时间，提高了课堂效率。此外在每章正文前，明确指出本章的教学目的、基本要求、重点和难点。每章之后简短小结，并编写了一定量的例题、思考题和习题，让学生通过积极的思考，活跃思维，调动学习热情和钻研精神。这样既加强了教学内容的系统性，又能使学生在学习时易于掌握重点，有的放矢。 （4）、要注重工程应用和学生能力的培养为培养有实践能力的高级专门人才，在教学过程中还需加强实践环节和学生实践能力的培养，即使进行理论教学时，也注意理论联系实际，注重工程应用。例如在讲述孤立系统熵增原理和作功能力损失这部分内容，以往学生反映抽象难懂，增举一个工程实例：大气环境温度为-10,为保持计算机房内20，需每小时向机房供热7500kJ，现采用三种方式供热：(1)电热器，(2)电动机带动热泵，(3)温度为80的热水供暖。分析比较三种情况孤立系的熵增和作功能力损失，由实例分析和计算，使学生接触的基本概念、原理不在是枯燥空洞，而是富有工程背景和实用价值的理论，从而加深了对这部分内容的理解。同时从实例的比较中,他们自己领悟出一个道理：对能量应从量和质两方面综合评价，才能真正找到节能途径。对工程应用部分的讲述，更要注意将教材内容和工程实践有机地联系起来。例如：带领学生参观锅炉房、实验室，将制冷装置循环与冷藏库、家庭用的空调、电冰箱联系起来，介绍湿空气热力过程在中央空调中的具体应用、火力发电、集中供热采暖等。这种有机的联系，使课堂教学生动活泼，使学生真正理解所学知识和原理在实际运用中的重要性。（5）、要充分利用多媒体进行课堂教学和辅助教学多媒体技术的应用给教学、尤其是课堂教学注入了新的活力。两年来采用先进、形象化的多媒体计算机辅助教学技术，改变了过去那种“一本教材一支笔,一块黑板一张嘴”的传统课程教学模式，极大的激发了学生学习的积极主动性，使课堂教学图文并茂，声像结合，使学生在多方位、立体化地形成认知，创建了崭新的多媒体环境下的课堂教学模式，大大提高授课效率，取得了很好的教学效果。利用多媒体计算机具有的丰富的图、文、声等处理功能，使学生可以通过眼、手、耳等多种感官的直接感觉，直观、形象、生动地学习知识，使学生能在轻松的环境中达到对知识的理解、分析、记忆、掌握和运用。工程热力学作为一门技术基础课程，与工程实践密切相连，需要有很多的工程问题作为背景，而课本中单调的文字叙述和简单的图形说明，往往不能准确形象地描述工程问题。CAI灵活的图形、文字、声音动画等形式，可弥补教材表达形式单调的缺陷，它完全可以成为课程教学的重要部分。而且多媒体技术，改善了传统僵硬的教学方式，迎合学生们求新的学习心理，力求对知识发现过程进行模拟，引导学生去思维、探讨，不断开创新的思维方式，全面推进素质教育。6提高多媒体课堂教学的效果应注意的问题（1）教师在课堂教学中仍起主导作用多媒体教学容量大，画面丰富，多方位剌激学生的各种感官，容易造成学生注意力不集中，因此要根据课堂的实际和学生的接受能力，安排适当的讲解、提问、启发和点评，并留有学生思考问题的时间。如果所有知识都用多媒体讲解、提示、讲评，教师就会处于被动地位，教师和学生不能及时交流，学生掌握的知识情况不能及时反馈。这样教学就完全失去了意义。（2）多媒体仍是课堂教学的辅助手段多媒体教学的目的是运用计算机的优势，帮助教师更好地教，学生更好地学，因此现阶段在教学中多媒体方式仅仅是一种教学辅助手段，不是万能的，不能片面理解夸大其功能,更不能认为它可以取代传统的教学方式。一切以计算机和CAI为中心的想法及做法，将导致在教学过程中，不仅使居主导地位的教师无形之中压抑自身的主观能动性，使教师变成了计算机软件的用户，少了粉笔的随心所欲和得心应手，压制了教师的一些突发灵感和创造，更不能根据课堂教学的实际情况以及时调整教学程序和教学内容、改变教学方法，而将人的思维过程模式化，教学程序机械化，使居主体地位的学生的积极性和主动性也会降低。因此应根据不同的教学目的、教学内容，采取合适的教学手段,将多媒体教学与传统教学方式结合起来,因地制宜,优势互补,提高实效。（3）要正确处理多媒体授课内容与教材的关系多媒体授课内容的编写不是教材内容简单的“翻版”，而是按知识体系的相关性，按层次组合，使知识体系“脉络”清楚，充分体现多媒体的优越性。在材料的选取上，要从教学实际出发，结合学科特点，根据教学内容来确定。对于传统教学手段难于解决的问题，使用多媒体辅助教学可以化难为易，帮助学生理解有关的概念或原理。多媒体内容必须适用于多媒体的表现，能突出多媒体的特点，能充分发挥技术的优势，能有效地解决教学重点，突破教学难点，能激发学生学习兴趣，提高教与学的效率。特别对课程内容中的大量公式、表格，多媒体的优点就更为显著，能将文字、图表、声音、音乐、动画及静态图象集成在一起，创造出图文并茂、生动活泼的一种教学环境。把抽象枯燥的概念、公式变得形象直观，产生理想的效果。（4）要注意增强交互和反馈多媒体教学的突出特点就是具有交互性。这种交互性特征可以增强学生的参与意识，提高学习的主动性。所以要精心设计多媒体教学内容的交互性能，使其结构灵活、方便使用，使用超文本结构设计来增强结构的灵活性。在多媒体内容的适当的地方，安排“上一步”、“下一步”、“退出”、“返回”等按钮。在重要地方安排“试一下”、“为什么”、“注意观察”等提示信息。还可以采用评价性的画面唤起学生的自信心和成就感，保证学习的热情。换屏方式要采用人工按键换屏而不是自动换屏，方便教师控制和讲解，例如对某屏的知识点作强调、补充或解释等，使它仍具有传统教学方式中的各种优点。（5）要合理运用素材多媒体教学内容的表现形式应力求美观大方、屏幕内容可读性强。应综合考虑教学内容、特点和学习者的特点，合理组合呈现方式，确保重点内容得到突出。多媒体为文本的动态呈现和运用提供了多种新的可能性，它涉及动画、静画、声音和视频技术，比单纯依靠文本信息化更好。具有表现力和艺术感染力的信息，能够提供良好的视觉美感和精神上愉快感，促成学习的最佳心理条件。恰当使用图形、图像和声音,可以促进学生理解学习内容，提高学习的积极性，加强非智力因素的培养。（6）合理控制多媒体播放速度新教学方式较之传统的粉笔加黑板的教学方式，会使学生起初不习惯，视觉易疲劳。在黑板教学中,由于黑板上的文字保留的时间相对较长，这为学生自我调节精力集中度提供了方便，而多媒体教学则不然，片子一旦放过便一去不复返，这就给听课者以压迫感，所以总觉着进度太快。因此在多媒体内容的制作上，要多采用暗色底纹，以尽量减少学生视觉疲劳，而在授课的节奏、讲课的语频上加以改进，语频要多缓少急，叙述要经常返回。返回并不等于完全重新回放课件，因为那样会使学生感到厌烦，所以采用多口述重复、重要处才回放课件的方式，会取得满意效果。此外要充分利用教室里的另半块黑板，使教师的授课方式更加丰富，特别是教师的临场激情闪现必然会发挥得更加淋漓尽致。7、辅助教学环节（1）利用工程热力学CAI系列教学课件工程热力学有许多内容都适合制作CAI课件，它可加大课堂信息量，增加单位时间内传授知识的广度和深度，有利于对新型人才的培养。目前开发制作并在学生中使用的工程热力学CAI系列教学课件，包括“工程热力学多媒体自测练习”、“工程热力学基本概念对话”、“工程热力学难点分析”和“工程热力第一、二定律辅助教学课件”（获黑龙江省教学CAI课件叁等奖）。已陆续开始在学生中使用。这些课件采用声、图、文并茂的多媒体计算机辅助教学技术，结合复杂的工程事例，进行例题讲解，热力过程分析，自测练习等，经过几个学期的试用，收到了良好的效果。现这些课件均已上挂网上，要求学生按照教学进度，每周浏览一次。（2）、适时浏览“工程热力学网络教学平台”网站已开通两年，并两次改版的热力学网站将教学大纲、习题、实验指导、参考文献目录、网络课件、讲课录像等均登陆上网，完全实现网上适时交互式教学、答疑讨论、作业批改、自测等，主要内容包括：教学管理区：包括课程概述、教材建设、教学成果、教学大纲、教学设计、教学日历等；授课系统：包括课堂多媒体授课、个别性学习、双语学习三种模式，以及基本概念、公式及使用条件、教学进度及要求的快捷查询等。学习系统：包括各大学热力学试题集萃、每章复习思考题、每章阶段性测试。在线答疑系统：全部采用师生互动提问、答疑形式，根据网站的使用效果，这是网络开通最成功的部分。在线考试系统：完全实现网上人机交互对话，计算机自动给出成绩。作业评阅系统：设置学生登陆密码识别程序，学生作业在网上自动上传，教师评阅后回传。此外还包括专业简介、本学科教学及科研成果、学术论文、热点话题、学生优秀论文展示，多媒体课件动态演示以及师生论坛。此外还包括专业简介、本学科教学及科研成果、学术论文、热点话题、学生优秀论文展示，多媒体课件动态演示以及师生论坛。(3)、精选习题演做习题是运用基本原理分析解决问题的过程，也是巩固所学理论，培养学生运用理论解决实际问题能力的过程。作为教师，要十分重视对这个环节的训练，利用自编的“工程热力学”习题集。每次布置作业时，精选有代表性、富有启发性、结合工程实际的习题，特别是课程后期，选择有综合性，工程性强的习题。例如：让学生利用热力学第一定律和第二定律的知识，综合分析电冰箱、空调机、热泵等装置的工作循环和热力计算，并讨论掌握可用能的利用及节能的基本原则。对有些综合性的题目，学生有时感到棘手，但要坚持只给提示，让学生看书，甚至查阅其他课程书籍，先不予讲解，启发他们运用已学会的知识，通过迁移来解题。除教材的习题外，还要求学生充分利用CAI课件和教学网站，督促学生使用。(4)、作业全部及时的修改并做课堂总结每章习题不少于10题，并每章交上来全部批改。必须督促学生完成作业，包括书中习题和在辅导资料中的适量习题。主讲老师要想办法抽出足够的时间，批改一部分学生的作业。以往作业批改周期较长，当作业发到学生手中时，课程已进行到新的一章。为了克服这一弊病，我们教师树立起强烈的责任心，作业必须一周内发给学生。而且教师进行作业小结，也改变以往单一由老师总结，指出存在共性问题的做法，有时请不同做法的同学上讲台，讲演自己的解法，由台下同学评判，通过各抒己见，对比分析，最后达到“明辩是非”。教学实验表明：采用这种做法，激发了学生学习的迁移能力，学生的解题方法明显增多，有些学生的解题思路相当活跃灵活。(5)、按时辅导答疑,提倡利用网络答疑辅导、答疑是和学生交流的最直接的方式，也是有针对性的对各层次学生进行学习指导的最简洁的途径，而这些都是促使学习迁移的重要条件。倡导使用师生互动提问、利用网站实现随时、随地的在线答疑形式，根据网站的使用效果，这是网络开通最成功的部分。每周在安排一次固定的辅导答疑时间，做好记录，对共性的问题，在课堂上总结。对学习不主动、从不答疑的同学，我们在课堂上点名，要求他们必须参加答疑，多和他们交流，向他们提出问题，给他们施加学习的压力，让他们建立学习该课程的兴趣和责任心，不允许他们掉队。 （6）、布置科研小论文通过结合课程内容和教师的科研方向，布置有一定的难度和深度的科研小论文,强化学生分析问题、解决问题能力的培养和训练，在开学初即布置给学生，老师仅做提示, 要求同学自己到图书馆或利用网络资源查阅资料，对同学有充分发挥其才能的余地,同时也能发现好的苗子进行因材施教。8、考试方式与成绩记载（1）、考试方式摒弃简单化和一次考试评价学生成绩的方式，应该与学生平时成绩相结合，综合评定。平时成绩：包括学生的学习态度、创新意识、思维能力以及作业是否认真、计算准确的程度等方面，计10。平时的作业按8分计，全部完成的获得基础分4分。然后按较好、良好、优秀分别加2、3、4分。每缺一次作业，扣去1分，5次及以上作业未完成者，不允许参加期终考试。教学实验：根据实验课出勤率和实验报告的撰写，以5%计入总分。两次科技小论文的撰写：设立10分的附加分，从前两届应用情况看，学生对这一提议的反映很强烈，有的同学还写出了水平较高的论文。例如,供热99级的同学，利用课余时间完成了关于“论在无限空间的第二定律”、“现行的各种采暖方式的分析比较”的好文章。期末试卷笔试闭卷考试：作为专业基础课，许多概念、基础理论是学生必须掌握的，因此采用闭卷考试形式。考试内容覆盖全部授课内容，课程重点内容约占全部考试内容的80%，基本理论与基本概念约占考试内容的50%，计算部分约占考试内容的60%。在试卷中，增加两道结合实践的综合分析题，旨在考察学生通过本课程学习后，分析和解决问题的能力。（2）、期末考题设计期末考试采用题库命题，根据教学大纲要求将多种题型有机的结合起来，充分应用是非题和多项选择题,帮助学生提高夯实基础知识。考试题大体分5种类型，重点考察学生对基本概念、基本方法、基本技术的掌握和综合应用。(a) 概念型题：重点考察学生对基本概念的