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江苏大学 - 《江苏大学报》

工程热力学

2024-06-30     浏览(272)     (0)

工程热力学是能源与动力工程、新能源科学与工程等专业的基础课程,通过线上线下的混合式教学,培养学生的创新思维和工程实践能力。课程采用数字化、信息化、智能化为主导的教学资源,突出以学生为主体,增强学生自主学习和个性化学习的兴趣。课程已累计选课人数达一万人次。

课程名称:工程热力学

        (能源与动力工程学院)

课程负责人:王谦

主要开课平台:爱课程(中国大学MOOC)

工程热力学是能源动力类专业以及建筑环境与能源应用工程等相关专业的核心专业基础课程。工程热力学是热力学最先发展的一个分支,主要研究热能与机械能或其他能量之间相互转换的规律及应用。通过本课程的学习,可以科学地理解和掌握热力学基本原理和能量转换规律,并掌握工程热力学分析问题的方法与手段,能应用工程热力学知识对能源利用工程中涉及的热力过程及热力循环进行正确的分析与计算,为后续的专业课程学习以及将来从事热能利用、热设计与热管理等方面的专业技术工作奠定必要的理论基础。

课程内容

本课程主要面向能源动力类及其他相关专业本科生,课程内容包括热力学基本概念,热力学第一定律及热力学第二定律,气体流动及气体动力循环,实际气体与蒸汽动力循环,制冷循环及热泵循环,湿空气等。由基本概念到动力设备工作循环,由基础理论到工程应用计算,循序渐进,由浅入深地学习热功转换规律。

授课方式

本课程线上教学资源在中国大学慕课平台上线,课程教学资源丰富,教学环节完整,课程评价合理,可供其他高校学生进行线上学习,也可供社会学习者学习。本校师生主要利用慕课资源,通过慕课堂等信息化教学手段开展线上线下混合式教学。

工程热力学课程知识体系总体上可分为两大部分,前四章为基础理论知识,后五章为工程应用知识。针对前四章,采用线上线下结合的教学模式,扎扎实实学习基本概念和定理。线上线下混合教学主要分为课前自学、课堂教学、课后升华三个部分,其中课前自学环节,学生通过中国大学MOOC平台,完成相应章节教学视频的学习,完成在线测试习题,老师动态掌握学生线上学习效果;课堂教学环节,可以由老师完成知识点的梳理,也可以开展翻转课堂,由学生们主导课堂教学,有机植入课程思政、工程案例及在线实训,现场检测学生知识点掌握情况,并借助检测结果,完成学情分析环节与重难点巩固环节;课后升华环节,提出工程热力学与日常生活相关联的问题,如娱乐风洞、高空救援等,培养学生创新思维能力,为创新课题作准备。针对后五章,借助信息化资源,融入动力设备拆装课堂、价值模拟分析课堂、线上线下翻转课堂及创新课题分享课堂,以学生的“学”为中心,开展多样化教学,激发学生自主学习的兴趣,增强学生自主学习能力。

借助教学运行与评价系统,针对学情分析,采用多渠道评价及过程性评价相结合的模式。考评内容分为课堂表现、平时作业、实验考核、创新课题及线下考试,针对每个环节,给出相应的题目,同时标明该题考查的知识点及课程目标,汇总得出该课程学生的目标达成结果,为持续改进提供数据。借助数据化分析,可以得出学生们对每一个知识点的掌握情况,筛选出重难点问题,精准分析学情,用以指导教学改革工作。

授课对象

工程热力学是能源与动力工程、新能源科学与工程、建筑环境与能源应用工程等专业的一门专业基础课,其授课对象可以是能源与动力工程、新能源、建筑环境、储能、动力机械等专业的学生,也可以是应急管理、机械工程、化学化工类专业的学生。本课程同时适用于对能源转化及能源设备设计感兴趣的社会学习者、企事业单位的工程师。

课程目标

江苏大学能源与动力工程专业是江苏省高校品牌A类建设专业,工程热力学是该专业的专业基础课之一,课程教学团队始终以创新型本科生培养为契机,积极开展教学改革,改进教学方法,培养学生的创新实践能力、解决问题能力。课程以工程案例为切入点,旨在培养具有较强工程意识和创新意识的创新型卓越工程科技人才。

通过本课程的学习,学生需理解和掌握热力学基本原理、能量转换规律及分析问题的方法手段,能灵活应用工程热力学知识对能源利用工程中涉及的热力过程及热力循环进行正确的分析与计算,为后续专业课程的学习以及将来从事能量利用、热设计与热管理等方面的专业技术工作奠定必要的理论基础。

课程特色与创新

针对新时代学生特点,以数字化、信息化、智能化为主导,面向教育高质量发展需要,构建包括教学大纲、教学视频、电子课件、教学案例、习题分析视频、知识图谱、思政元素、创新课题、数值仿真等教学资源在内的立体式优势资源共享的“信息化”教学平台;采用线上线下混合式教学模式,推进信息教学与传统教学深度融合,并融入数值模拟分析课堂、创新课题分享课堂等教学模式,突出以“学生为主体”,增强学生自主学习和个性化学习的兴趣,培养学生对所学知识点的工程应用能力及独立思考能力,重点加强学生创新思维和创新意识的培养,帮助学生了解所学的工程热力学专业知识与社会需求之间的紧密关系,引导学生学习如何利用课堂所学解决工程实际问题;培养学生的专业情怀和科学思维,激发学生对祖国科技快速发展的民族自豪感,为培养具有高尚道德情操和社会责任感的工科一流专业人才奠定基础。

课程成果

程热力学是我校建校伊始就已开设的专业基础课,是江苏大学历史最悠久的课程之一。2000年,工程热力学被评为江苏省二类优秀课程;2015年,获校内首批精品在线开放课程建设立项支持,课程团队开发的课程资源(46个知识点视频,总时长278分钟)在超星网首次发布,当年选课人数768人;2016年,获评江苏省精品在线开放课程;2017年,课程团队全面更新升级课程资源,并在中国大学MOOC平台上线发布,2020年,在课程教学团队的建设下,获得国家级首批本科线上一流课程,2023年获江苏省线上线下一流课程。2020年出版“十三五”江苏省高等学校重点教材1部,2022年完成习题讲解视频库建设,2023出版工程热力学英文教材1部。至今已连续在线开课12次,累计选课人数达一万人次,选课人员来自国内高校及社会群体。