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新能源科学与工程专业工程热力学课程教学探讨 “工程热力学”是能源动力类专业重要的专业基础课之一，是研究热能与其他形式能量之间的转换关系、转换规律及应用。一方面，该课程理论深奥、概念抽象、公式繁多且与工程实际联系紧密、应用性很强，使得师生都有难学难讲难考的体会。如何提高该课程的课程教学质量，解决学生难学、教师难讲的问题，提高学生学习的积极性，是相关专业教师一直探索的问题。另一方面，新能源科学与工程专业是教育部2011年批准设立新建专业，学科建设正处于起步阶段，相关专业课程的建设需要在不断实践中探索与。因此，针对新能源科学与专业进行热力学教学改革，突出更加贴近并体现专业特色，对保证教学质量，提高教学效果对培养新能源科学与工程专业高素质的科技人才都有十分重要的意义。下面，结合工程热力学课程特点和新能源科学与工程专业背景，对该课程教学方法改革提出了几点建议，供大家参考。 一、抓住课程精髓，培养学生节能意识 工程热力学以热力学第一、第二定律为理论基础，主要研究热能及热能与机械能转换规律，如何提高能源转化效率与能源利用的经济性。热力学第一定律是能量守恒和转换定律在热现象上的应用，从数量上揭示热能与机械能转换是守恒的；而热力学第二定律则揭示了热力学过程进行的方向性和限度以及能量转换过程的品质高低的问题。在能量转换过程中既受到热力学第一定律的限制，又受到热力学第二定律的约束，这两大基本定律是相互独立、相互依存，贯穿于整个课程的精髓。 课程中涉及的基本概念都是伴随着这两大基本定律提出的，例如：闭口系统、开口系统、绝热系统和孤立系统，准静态过程和可逆过程、不可逆过程，热力学能、焓和熵，膨胀功、流动功、技术功和推动功，理想气体与实际气体，干球温度、湿球温度和露点温度等。热力学两大基本定律是热力过程分析和计算的基础，也解决了水蒸气的定壓发生过程的热力性质，湿空气的状态参数及加热和冷却过程的能量转换。此外，在热力学第二定律中，熵是一个重要概念、参数；从能量、能量利用角度描述，熵是不可逆耗散程度的量度，不可逆能量耗散越多，熵变化越大；熵增加，意味有效作功能量的减少。 热力学第一定律是能量守恒定律在热学中的表现，其实是从数量角度解释了节能的基本原理。虽然从第一定律的角度分析自然界的能量是守恒的，但是不是所有能量都是便于被利用的，如环境物质的热力学能过程中耗散的能量；也不是所有能源都是可以持续被利用的，如不可再生的能源煤、石油和天然气。所有在没有寻找到合适的替代能源之前就必须数量上节约不可再生能源，并考虑能量的品质。热力学第二定律指出了宏观热现象过程不可逆，实质是从能源品质上确定了节能的基本。从节能角度考虑，因为不同形式能量品质的不同，在确证效果相同的同时，应首先使用低品质能源，来合理利用能源提高效率。因此，围绕热能的转换与利用展开，注重的是热能的有效利用。在讲解物质与能量转化规律及其应用过程中，节能不仅体现在数量上的节约，更体现在质量上的节约。合理利用能源要提高能源使用效率，更要减少能源消耗，发展好回收和利用低品位热能的技术，充分利用好工业中的余热等低品位热能。 二、体现专业特色，激发学生学习兴趣 新能源科学与工程专业是培养学生具备能源工程、工程热力学等基础，掌握新能源转换与利用原理、新能源装置及系统运行技术，发展好利用包括风能、太阳能、生物质能等方面新能源的工程与技术，毕业后能够在国家新能源科学与工程领域从事教学、研发、管理等方面的工作。工程热力学是新能源科学与工程专业的专业基础课之一，它以热功转换规律为理论依据，以提高能量转换效率为研究目标。工程热力学的理论研究及技术发展，面向能源的有效利用是传统的研究领域，在节能减排中大有作为，也是当下最热门的研究领域。根据新能源科学与工程专业背景，在绪论中增加介绍自然界中已开发的各种 本文来源：https://www.dywdw.cn/3816ba5a51ea551810a6f524ccbff121dd36c50c.html
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2023-12-05
