高職《傳熱學(xué)》課程教學(xué)改革探討

蔡小英

（延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 延安 716000）

高職《傳熱學(xué)》課程教學(xué)改革探討

蔡小英

（延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 延安 716000）

《傳熱學(xué)》是發(fā)電廠與電力系統(tǒng)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。本文以高職教育的理念為指導(dǎo)，從該課程的特點(diǎn)及高職學(xué)生的學(xué)情出發(fā)，分析了《傳熱學(xué)》傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題，在調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)、改革教學(xué)手段、改革考核方式等方面提出了自己的看法。

傳熱學(xué)；高職教育；存在的問題；解決對策

《傳熱學(xué)》是研究熱量傳遞規(guī)律的一門學(xué)科。發(fā)電廠與電力系統(tǒng)中存在大量的熱量傳遞的現(xiàn)象，如鍋爐各受熱面的布置和結(jié)構(gòu)型式，鍋爐正常運(yùn)行操作和變工況運(yùn)行及啟停過程，汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行和啟停過程，換熱器的設(shè)計(jì)、制造、安裝及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等都與傳熱問題有密切的關(guān)系[1]，因此《傳熱學(xué)》是發(fā)電廠與電力系統(tǒng)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。筆者通過幾年的傳熱學(xué)教學(xué)實(shí)踐，就高職傳熱學(xué)教學(xué)中存在的問題進(jìn)行了分析，并提出了解決對策。

《傳熱學(xué)》是一門與各工程學(xué)科關(guān)系密切的基礎(chǔ)性交叉學(xué)科，以熱力學(xué)、流體力學(xué)、材料力學(xué)、高等數(shù)學(xué)等為基礎(chǔ)發(fā)展起來的。該課程從熱量傳遞的三種方式入手，介紹熱量傳遞的規(guī)律。這三種基本熱傳遞方式有不同的傳熱機(jī)理、表現(xiàn)，自成體系，并且由于學(xué)科的發(fā)展尚未成熟，有很多“物理模型”還處于研究階段，以至于傳熱學(xué)具有以下特點(diǎn)：內(nèi)容多且不系統(tǒng)、缺乏連貫性，圖表、經(jīng)驗(yàn)公式、半經(jīng)驗(yàn)公式多[2]。本課程的教學(xué)目的是讓學(xué)生獲得有關(guān)熱量傳遞規(guī)律的基本理論知識，具備分析工程傳熱問題的基本能力，掌握解決工程傳熱問題的基本方法并具備相應(yīng)的計(jì)算能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中普遍覺得難學(xué)。

一、學(xué)情分析

學(xué)生入學(xué)分?jǐn)?shù)低，自制力較差，學(xué)習(xí)理論知識的熱情不高，不愛鉆研，但是這些學(xué)生思想比較活躍，參與活動的積極性較好，實(shí)際操作能力較強(qiáng)。因此，在教學(xué)過程中要把握好理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的比例。

通過以上分析，《傳熱學(xué)》在教學(xué)過程中存在的問題總結(jié)如下：一是由于《傳熱學(xué)》這門課程本身比較難，加上高職學(xué)生學(xué)習(xí)不努力，學(xué)生對傳熱學(xué)的學(xué)習(xí)普遍缺乏興趣；二是傳統(tǒng)的課程結(jié)構(gòu)不合理；三是有些老師不能很好的利用學(xué)生已有的知識來輔助本課程的教學(xué)；四是傳統(tǒng)的純板書教學(xué)存在對高職學(xué)生不合適；五是傳統(tǒng)的考核方式不合理。

二、建議與對策

針對教學(xué)中存在的問題，筆者提出了以下的解決對策：

（一）調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

高職高專學(xué)生的文化基礎(chǔ)差，入學(xué)成績普遍偏低；學(xué)習(xí)主動性、自覺性不足，學(xué)習(xí)習(xí)慣不好。如何讓他們學(xué)好《傳熱學(xué)》這門較難的課程，首先要從調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性著手，并且要將此貫穿于整個課程教學(xué)中。在緒論部分，由于學(xué)生缺乏對“傳熱學(xué)”的感性認(rèn)識，教師可以舉一些生活中常見的例子，如暖氣片換熱、冬天的窗花、暖房的原理、五彩世界的存在等，讓學(xué)生對傳熱學(xué)有感官上的認(rèn)識，從而對傳熱學(xué)產(chǎn)生興趣。然后結(jié)合學(xué)生已有的專業(yè)知識，大概介紹如凝汽器、過熱器、冷卻塔等換熱器中熱量是如何傳遞的，讓學(xué)生認(rèn)識到傳熱學(xué)知識與自己將來的工作是密切相關(guān)的，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，由“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。之后在學(xué)習(xí)每種熱量傳遞的基本方式時，教師首先提出與之相關(guān)的生活問題，如“為什么冰箱要定期除霜”，“北方深秋季節(jié)的早晨，樹葉葉面上常常結(jié)霜，試問樹葉上下哪一表面結(jié)霜，為什么？”，“為什么大部分變壓器都要用油冷卻而不用空氣冷卻？”，讓學(xué)生思考，然后教師再引入本次課的主要內(nèi)容，學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)就不再是被動地接受教師的“灌輸”，而是自己主動尋找問題的答案，學(xué)習(xí)積極性自然也就提高了。等講完該部分的內(nèi)容后，讓學(xué)生從傳熱學(xué)角度解決上課之前提出的問題，這不僅是對本部分所學(xué)內(nèi)容的一種總結(jié)方式，同時提高了學(xué)生分析解決實(shí)際問題的能力。

（二）優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)

高職教育以“基礎(chǔ)理論教學(xué)要以應(yīng)用為目的，以必需、夠用為度”為理念。為了遵從這一理念，在教學(xué)內(nèi)容的選取上，要有取舍，有詳有略。電廠中的許多設(shè)備都是使熱量從一種流體傳遞給另一種流體的裝置，工業(yè)上把這類設(shè)備稱為換熱器。火力發(fā)電廠中的過熱器、再熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、除氧器、凝汽器、回?zé)峒訜崞?、冷卻塔等都是換熱器。與之相關(guān)的理論知識主要是傳熱過程，故課程內(nèi)容安排如下：先簡單介紹熱量傳遞的三種基本方式及傳熱過程；然后對傳熱過程中主要牽涉到的導(dǎo)熱及對流換熱部分的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)講解，熱輻射部分只做簡單介紹；最后再以換熱器為對象，綜合不同的傳熱方式對傳熱過程進(jìn)行深入探討。這種在結(jié)構(gòu)上對課程的優(yōu)化，使學(xué)生能在更高的認(rèn)知層面上綜合、靈活地應(yīng)用傳熱學(xué)的知識去解決問題，同時體現(xiàn)了高職教育以“用為主”的教育目的。

（三）善于利用學(xué)生已有知識

高職學(xué)生對電學(xué)中的歐姆定律及電學(xué)中電阻的串并聯(lián)理論還是比較熟悉，若將這些理論應(yīng)用于傳熱學(xué)熱量傳遞現(xiàn)象的研究中，則有利于學(xué)生對傳熱學(xué)知識的掌握。為此，引入熱阻的概念。在傳熱學(xué)中，q=△t/rt或Φ=△t/Rt，與歐姆定律I=△U/R相比，形式完全對應(yīng)。熱流量Φ或熱流密度q對應(yīng)于電流強(qiáng)度I，傳熱溫差△t對應(yīng)于電壓△U，rt或Rt對應(yīng)于電路中的電阻R，稱之為熱阻。有了熱阻的概念，不僅使得熱量傳遞的三種基本方式在形式上得以統(tǒng)一，而且各種傳熱過程均可用熱阻圖或網(wǎng)絡(luò)圖來表示，其中穩(wěn)態(tài)傳熱過程中的總熱阻等于各個環(huán)節(jié)分熱阻之和。這使得傳熱學(xué)理論知識的學(xué)習(xí)變得簡單明了，不但可以減輕教學(xué)、學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，還可以激發(fā)學(xué)生追求新知識的興趣和釋疑解難的欲望，同時學(xué)生在解決工程實(shí)際問題時比較容易上手，不再是一片茫然。從深層次上講，可以培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生思維能力，加深學(xué)生對事物本質(zhì)的認(rèn)識，使學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)手段和方法。

（四）教學(xué)手段的改革

《傳熱學(xué)》課程涉及很多工程實(shí)例，采用單純傳統(tǒng)板書教學(xué)很難將其描述清楚，教師講得費(fèi)力，學(xué)生聽得吃力，長此以往，學(xué)生將會失去學(xué)習(xí)本門課程的信心和興趣。采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書教學(xué)相結(jié)合的方式可以解決這一問題。多媒體教學(xué)可以通過視頻短片、圖片組等多種形式，將工程實(shí)例中涉及的傳熱現(xiàn)象、傳熱過程、工作原理、設(shè)備結(jié)構(gòu)等演示清楚。對于問題的具體解決過程，則可采用傳統(tǒng)板書教學(xué)的方法，使學(xué)生的思維能跟得上，對問題的理解更透徹。另外，《傳熱學(xué)》課程涉及的概念、公式、圖表較多，對于這部分內(nèi)容采用多媒體教學(xué)，則可提高教學(xué)效率，起到改善教學(xué)效果、提高教學(xué)質(zhì)量的作用。

（五）考核方式的改革

《傳熱學(xué)》這門課程涉及的概念多、公式多，如果采用傳統(tǒng)的閉卷考核方式，學(xué)生需要記憶的東西太多，這對于高職學(xué)生來說，不太現(xiàn)實(shí)；如果采用開卷考核方式，學(xué)生會認(rèn)為這是一門不用復(fù)習(xí)的課，只要依賴于考試時看書就可以了，則原本需要掌握的概念、公式不去記，甚至連解題思路也懶得去想，這對于這門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)是不利的，也會影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。為此，可以采用一種“有限權(quán)限”[3]的考核模式。即在考試前給學(xué)生發(fā)一張大小有限（如8k）的特制紙，允許學(xué)生在上面記錄自己認(rèn)為對答卷有幫助的任何內(nèi)容，如概念、重要公式、解題方法等，考試時可帶入考場。這種考核方式集合了閉卷考核和開卷考核的優(yōu)點(diǎn)，而且符合高職教育以“用為主”的目的。在制作卡片時，學(xué)生要對課程內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真總結(jié)、歸納和篩選，提取重點(diǎn)和難點(diǎn)，這同時又是對學(xué)生分析解決問題能力的一種培養(yǎng)。

結(jié)語

《傳熱學(xué)》作為發(fā)電廠與電力系統(tǒng)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課，其學(xué)習(xí)效果的好壞直接影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。通過以上措施，不僅可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)傳熱學(xué)的積極性和主動性，而且突出了高職教育以“基礎(chǔ)理論教學(xué)要以應(yīng)用為目的，以必需、夠用為度”的理念。從而提高了教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到了良好的教學(xué)效果。

[1]張?zhí)鞂O.傳熱學(xué)(第二版)[M].北京：中國電力出版社，2006.

[2]穆朝民，齊娟.《傳熱學(xué)》教學(xué)方法的幾點(diǎn)探討[J].科技信息,2010,(8)：412-413.

[3]張鵬,孫寶芝,楊龍濱等.淺談素質(zhì)教育與傳熱學(xué)教學(xué)改革[J].中國校外教育（理論），2011，(4)：96-97.

On the Problems and Countermeasures of"Heat Transfer"in the Vocational Teaching

CAI xiao-ying
（Yan'an Vocational and technical College,Yan'an 716000,Shanxi）

“Heat transfer”is a basic course in Power Plants and Power System.In this paper,the concept of vocational education as a guide,starting from the characteristics of the course and the learning situation of the vocational students,analyses the problems in the traditional teaching of the"heat transfer",and puts forward my own views in mobilizing students'enthusiasm for leaning,optimizing the structure of the course,reforming the teaching methods and assessment methods,etc.

heat transfer;higher vocational education;problems;countermeasures

G712

A

1671-5004（2012） 03-0095-02

2012-5-24

蔡小英（1984- ），女，陜西延安人，延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系助教，碩士研究生，主要從事材料、發(fā)電廠類專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)和研究。