熱質(zhì)交換原理與設(shè)備課程教學(xué)體會與方法探討

劉建龍 曾美玲

摘要：熱質(zhì)交換原理與設(shè)備是一門介于專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間起橋梁紐帶作用的課程，它既不等同于一般的基礎(chǔ)課，也不等同于具體的專業(yè)課。該課程包括原理部分與設(shè)備部分，原理部分理論復(fù)雜，涉及內(nèi)容較多，抽象難懂，設(shè)備部分與工程聯(lián)系緊密，計算較煩瑣。課程比較難講授，學(xué)生難掌握。結(jié)合多年的授課實踐發(fā)現(xiàn)，只有通過合理組織課堂教學(xué)內(nèi)容，利用互聯(lián)網(wǎng)、多媒體技術(shù)等多種教學(xué)手段，才能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，達到預(yù)期的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：熱質(zhì)交換；多媒體；教學(xué)方法

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）26-0195-02

熱質(zhì)交換原理與設(shè)備非等同于一般的基礎(chǔ)課，也非等同于具體的專業(yè)課。其理論基礎(chǔ)是以動量傳輸、熱量傳輸和質(zhì)量傳輸共同構(gòu)成的傳輸理論（Transport Theory）。主要包括熱質(zhì)交換原理與熱質(zhì)交換設(shè)備兩部分，起著連接專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的橋梁作用。課程涉及面較廣、理論性強、公式多、內(nèi)容抽象、假設(shè)多、難度較大，學(xué)生學(xué)習(xí)時，特別是剛接觸傳質(zhì)方面的知識，容易感到內(nèi)容枯燥并產(chǎn)生畏難情緒，影響教學(xué)效果[1]。因此，授課教師在授課前必須要深入掌握課程內(nèi)容，積極探索教學(xué)方法，采用多種授課方式進行互動式教學(xué)。本文針對熱質(zhì)交換原理與設(shè)備課程的特點、結(jié)合多年講授的經(jīng)驗與體會，結(jié)合學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的要求，對教學(xué)方法進行歸納總結(jié)如下。

一、上好第一堂課，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

大學(xué)里幾乎每一門課程的第一堂課往往都是老師與學(xué)生的第一次見面，學(xué)生對老師和課程的第一印象很重要，對老師印象好就會認可老師，對課程印象好就會有學(xué)習(xí)的動力。所以大學(xué)老師上好課程的第一堂課至關(guān)重要，在大學(xué)課堂上，第一堂課是學(xué)生對一門新課程知識內(nèi)容第一次接觸與全面了解。老師要抓住學(xué)生的心理特點，精心組織第一堂課，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣與積極性。大學(xué)老師是課程學(xué)習(xí)活動的主持者、組織者與引導(dǎo)者。通過第一堂課的精心設(shè)計，營造出良好的課堂教學(xué)氛圍、激發(fā)大學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的興趣，才能在以后的教學(xué)中達到良好的教育教學(xué)效果。熱質(zhì)交換原理與設(shè)備課程本身的特點，告訴學(xué)生以后學(xué)習(xí)起來會比較困難，但是如果掌握學(xué)習(xí)方法還是能學(xué)好它。另外，要強調(diào)熱質(zhì)交換原理與設(shè)備課程在專業(yè)中的重要地位，讓學(xué)生知道在今后的工作中重要性而必須學(xué)好它。這樣，在以后的教學(xué)中就能夠達到意想不到的教學(xué)效果。

二、深刻領(lǐng)悟教材，精心組織教學(xué)內(nèi)容

熱質(zhì)交換原理與設(shè)備課程由傳質(zhì)理論部分和設(shè)備部分兩大塊構(gòu)成，理論部分的核心是擴散傳質(zhì)與對流傳質(zhì)，上課時主要讓學(xué)生抓住這個核心部分，也就抓住了傳質(zhì)的理論基礎(chǔ)。其他就是在些基礎(chǔ)上的一些傳熱傳質(zhì)問題分析和本專業(yè)涉及的空氣熱濕處理途徑與方法、吸收和吸附處理空氣的原理與方法。設(shè)備部分主要是間壁式、混合式和復(fù)合式等三大熱質(zhì)交換設(shè)備的熱工計算等內(nèi)容[1]。課程內(nèi)容較多，理論假設(shè)多、設(shè)備傳質(zhì)計算煩瑣，相對于專業(yè)基礎(chǔ)課的純理論和內(nèi)容較單一的專業(yè)課學(xué)習(xí)，而且在學(xué)時普遍較少的情況下，學(xué)習(xí)難度培增。

熱質(zhì)交換原理與設(shè)備課程的基礎(chǔ)是流體力學(xué)與傳熱學(xué)，要求授課老師對這兩門課程也要相當(dāng)?shù)厥煜ぃ@樣才能較好地把握課程的精髓。老師講授時首先要引導(dǎo)學(xué)生回顧流體力學(xué)、傳熱學(xué)中動量傳遞熱量傳遞的相關(guān)概念和基本定律。通過組織教學(xué)內(nèi)容，安排適當(dāng)時期進行回顧性學(xué)習(xí)。如在講解質(zhì)量傳遞過程之前，應(yīng)提前要求學(xué)生在下一次上課前復(fù)習(xí)流體力學(xué)中動量傳遞過程與傳熱學(xué)中的熱量傳遞過程的基本知識并思考兩者之前的聯(lián)系。最終讓學(xué)生建立起動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞三種傳遞現(xiàn)象之前的內(nèi)在聯(lián)系，帶著類比的思路學(xué)習(xí)質(zhì)量傳遞的相關(guān)理論，理解相關(guān)知識點。課程原理部分內(nèi)容復(fù)雜，公式繁多，也是講課的難點和重點。老師在講授本部分內(nèi)容時一是采用上面的類比方法引導(dǎo)學(xué)生題解，二是老師要對講授的內(nèi)容進行提煉，讓學(xué)生掌握，其實主要內(nèi)容就是擴散傳質(zhì)與對流傳質(zhì)這兩個核心內(nèi)容。講授本部分內(nèi)容時，可以結(jié)合本?；蚱渌麑W(xué)校教授在本專業(yè)的中關(guān)于熱質(zhì)交換方面研究內(nèi)容與研究方向進行講解，使學(xué)生在全面了解熱質(zhì)課程的基礎(chǔ)上，對本專業(yè)中的熱質(zhì)處理方法及所需熱濕環(huán)境的獲得有較明確的認識和理解，不但掌握了本課程相關(guān)知識分析實際現(xiàn)象的科學(xué)手段和方法，還能調(diào)動學(xué)生進一步學(xué)習(xí)的興趣[2]。

三、充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源，采用多種教學(xué)手段

互聯(lián)網(wǎng)+時代下要充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源促進教學(xué)?；ヂ?lián)網(wǎng)+課程，并不是簡單地理解為網(wǎng)絡(luò)課程，更重要的是它能讓整個大學(xué)課程體系從結(jié)構(gòu)到內(nèi)容都發(fā)生質(zhì)的變化。正是因為互聯(lián)網(wǎng)具有海量資源，才使得各個學(xué)科幾乎所有的課程內(nèi)容都有得到全面的拓展與更新，成為當(dāng)代大學(xué)生的精神套餐。課程內(nèi)容藝術(shù)化、生活化也使現(xiàn)實多媒體技術(shù)的發(fā)展為教學(xué)提供了新的手段。由于課堂教學(xué)空間有限，可以利用互聯(lián)資源擴展教學(xué)空間，提高教學(xué)的效果?；ヂ?lián)網(wǎng)+下的課程教學(xué)，還可以利用課余時間要求學(xué)生有意識地瀏覽一些專業(yè)的網(wǎng)站，了解熱質(zhì)交換新技術(shù)、新設(shè)備?；蛘卟贾孟嚓P(guān)專題的作業(yè)，要求學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)進行文獻搜索完成作業(yè)。另外，采用多媒體課件教學(xué)提升課堂信息量，借助動畫、視頻等圖像信息加深學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解，既保證了課程的教學(xué)質(zhì)量，又大大提高了教學(xué)效率。不管是熱質(zhì)交換原理與設(shè)備課程的理論部分與設(shè)備部分，都可以通過動畫、視頻及圖片的形式展現(xiàn)傳熱傳質(zhì)的過程，尤其是本專業(yè)中涉及到的大量傳熱傳質(zhì)設(shè)備，學(xué)生很多都沒有見過。通過多媒體有助于加強對這些設(shè)備的了解，如通過圖片、播放視頻、動畫等讓學(xué)生了解實際設(shè)備的外觀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理及流程，能豐富課堂內(nèi)容，讓學(xué)生廣泛地了解了本專業(yè)工程實際的傳熱傳質(zhì)設(shè)備，形象直觀地理解設(shè)備結(jié)構(gòu)和工藝流程，從而有效保證教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強專業(yè)認同感。

四、結(jié)合工程實際進行教學(xué)，加深學(xué)習(xí)效果，提高分析解決實際問題的能力

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生需要具備工程的思想，因為畢業(yè)出去就要與實際工程打交道，用人單位也需要具備這種素質(zhì)的人才。利用課余時間帶學(xué)生參觀本地的熱質(zhì)交換設(shè)備廠家、通過拍攝空調(diào)設(shè)備視頻或者向廠家索要視頻，有計劃、有組織地在課堂上展示給學(xué)生，并通過與學(xué)生互動，讓課堂增色，使學(xué)生能夠深入淺出地理解課本內(nèi)容，建立起對空調(diào)設(shè)備及空調(diào)系統(tǒng)運行中各個熱濕交換設(shè)備的傳熱傳質(zhì)情況的興趣[2]。如通過對實際中采用熱濕獨立空調(diào)系統(tǒng)辦公大樓案例的分析與思考，讓學(xué)生自己分析熱濕獨立處理方案中的優(yōu)越性，加深對熱濕處理方法、原理和過程的掌握。此外，還可讓本科生參與到研究生的研究課題中來，與研究生一起搭建實驗平臺，一起進行測試?？傊M量多創(chuàng)造機會讓本科學(xué)生參與進來，推進課程體系實踐教學(xué)，挖掘多種實踐教學(xué)方法和手段充分調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力，促進課程的教學(xué)效果[3]。

五、結(jié)語

如何教好熱質(zhì)交換原理與設(shè)備課程對每個授課教師都是一種挑戰(zhàn)。本文結(jié)合教學(xué)過程提出了熱質(zhì)交換原理與設(shè)備課程課堂教學(xué)和實踐教學(xué)的一些思路，對該課程教學(xué)方法進行了探討。如果采用不當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，學(xué)生很容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒，影響教學(xué)效果。通過多年的教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，教師不僅要富有責(zé)任心，而且還要有組織合理的教學(xué)內(nèi)容、靈活的教學(xué)方法和手段才能達到良好的教學(xué)效果。要達到良好的教學(xué)效果，就要以課程為中心、盡可能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、營造認真學(xué)習(xí)的課堂氛圍。另外，采取引導(dǎo)式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和自主學(xué)習(xí)能力也是學(xué)好本課程的必要條件。通過組織學(xué)生參與教師的課題，提高學(xué)生的動手能力，引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生主動走進實驗室，進行一定的科學(xué)研究，通過科研促進學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。

參考文獻：

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Abstract：Heat and Mass Transfer Fundamentals and Equipment is a curriculum which is a bridge between specialized basic curricula and specialized curricula. It is not equivalent to basic curricula，and it is not equal to the specific curricula. The curriculum includes such two parts as the principle part and equipment part. The principle part is complex，abstract and difficult to understand，involving much content；the equipment part is closely related to the project，and the calculation is complicated. Which Causes the curriculum difficult to teach and hard to grasp for the students. Based on many years of teaching practices，only through the use of a variety of teaching methods，such as the rational organization of teaching content，the use of Internet and multimedia technology，the students learning enthusiasm and initiatives can be effectively stimulated，reaching the expected teaching effect.

Key words：heat and mass transfer；multimedia；teaching methods