“傳熱學(xué)”教學(xué)改革的探索

楊強(qiáng) 楊億 張莉圓 吳怡

摘要：針對《傳熱學(xué)》這門課程在本科教學(xué)中普遍存在的學(xué)生興趣不高、教學(xué)效果不好的問題，以創(chuàng)新和應(yīng)用型人才的培養(yǎng)為目的，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核手段等方面探討了能源與動(dòng)力工程專業(yè)《傳熱學(xué)》課程的教學(xué)方法，提出了多媒體輔助教學(xué)、理論結(jié)合實(shí)踐、改變考核方式、分享研究動(dòng)態(tài)等教學(xué)改革方法。實(shí)踐表明學(xué)生的發(fā)散思維及學(xué)習(xí)興趣明顯提高，課堂改革取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：傳熱學(xué);教學(xué)改革;教學(xué)手段

傳熱學(xué)與工程熱力學(xué)都是研究與熱現(xiàn)象有關(guān)的科學(xué)，它們與流體力學(xué)構(gòu)成了能源與動(dòng)力工程專業(yè)的基礎(chǔ)核心課，是今后在熱能等各個(gè)領(lǐng)域深入研究、創(chuàng)新的基礎(chǔ)。傳熱學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其內(nèi)容的專業(yè)性極強(qiáng)。和學(xué)生們交流可以得出，他們對此課程的理解就是“內(nèi)容學(xué)起來難，題做起來也難，考試還得不到高分”。那么如何提高教學(xué)質(zhì)量就是擺在高等學(xué)?！秱鳠釋W(xué)》課程教學(xué)老師面前的一個(gè)難題。本文從《傳熱學(xué)》的特點(diǎn)和實(shí)際教學(xué)中所展現(xiàn)出的問題出發(fā)，結(jié)合本專業(yè)人才培養(yǎng)方案以及對該課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，思考如何改進(jìn)該課程的教學(xué)效果。

1課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀

基本理論、圖表和公式多，內(nèi)容比較分散，理論性相對比較強(qiáng)是《傳熱學(xué)》課程的一大特點(diǎn)，其公式穿插比較復(fù)雜，且同一個(gè)公式，在不同的應(yīng)用背景下還有很多不同的表達(dá)方式。

基于上述特點(diǎn)，該課程更偏向于公式的推導(dǎo)和圖表的記憶。因此，大多數(shù)學(xué)生都感覺內(nèi)容太多、太難。縱觀幾屆學(xué)生《傳熱學(xué)》課程的學(xué)習(xí)，主要問題表現(xiàn)在學(xué)習(xí)成績兩級分化嚴(yán)重，從期末考試結(jié)果來看，學(xué)生大多出現(xiàn)了基本概念不清楚，公式記不牢等問題，這和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與老師教學(xué)方法有著十分重要的關(guān)系。在課程教學(xué)中，學(xué)生興趣的提高，實(shí)際案例的結(jié)合與引用，是將原本枯燥無味的課程教學(xué)變的生動(dòng)有趣的一個(gè)重要途徑。

2課程教學(xué)改革

2.1突出重點(diǎn)難點(diǎn)

由于傳熱學(xué)是一門邏輯性強(qiáng)、應(yīng)用較靈活的課程，如果單純的將教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)放在公式的推導(dǎo)等復(fù)雜過程的講解，這不僅會(huì)增加學(xué)生理解與掌握的難度，而且教學(xué)效果也會(huì)不好。從內(nèi)容來看，導(dǎo)熱、對流換熱與傳熱、熱輻射貫穿整個(gè)課程，這是這門學(xué)科的重點(diǎn)與難點(diǎn)。在教學(xué)過程中應(yīng)該抓住它們之間的關(guān)系，系統(tǒng)的給學(xué)生梳理總結(jié)，讓學(xué)生對關(guān)鍵問題有全面深入的理解。例如，在講授熱傳導(dǎo)過程內(nèi)容時(shí)，應(yīng)突出重要的公式，只對主要典型公式做少量的推導(dǎo)，讓學(xué)生自主掌握推導(dǎo)的過程與方法，從而舉一反三。

2.2引入圖片、實(shí)例分析

《傳熱學(xué)》理論分析較多，公式繁多復(fù)雜難以理解，因此，在課程教學(xué)中引入圖片能更加生動(dòng)形象的展示出傳熱的過程，引入實(shí)例有助于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力。以此來加深對此公式或者概念的理解與掌握，達(dá)到一舉兩得的效果。如講授解熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射之間聯(lián)系與區(qū)別的時(shí)候，可以分別引入人們相互之間傳水桶救火、消防員用水槍救火、叮當(dāng)貓?jiān)诨鸲雅钥净鸬膱D片，這樣就能更加具體的解釋熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射的含義與特點(diǎn)。學(xué)生的印象也會(huì)更加深刻。在講授輻射換熱時(shí)，可將生活化的場景引入課堂教學(xué)中，如讓學(xué)生做宿舍裝修地暖的選型，新建宿舍樓采用地板輻射采暖還是散熱片采暖[1] ，讓學(xué)生獨(dú)立思考，自己做出選擇，以及其選擇的原因，再對其進(jìn)行點(diǎn)評，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，使學(xué)生從實(shí)例場景中學(xué)到分析問題的方法，使其能將理論與實(shí)際相結(jié)合，為以后其它課程的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.3研究方向的介紹

《傳熱學(xué)》作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，目前主要的教學(xué)內(nèi)容是以公式推導(dǎo)為基礎(chǔ)，學(xué)生對其研究內(nèi)容動(dòng)態(tài)以及在科學(xué)技術(shù)和工程上的應(yīng)用都不大明確，所以在教學(xué)中應(yīng)該加大對最新科研方向的介紹，比如航天科技中隔熱瓦的應(yīng)用、空調(diào)中冷凝器及蒸發(fā)器的研究、低溫?zé)醾鞲屑夹g(shù)的介紹、新型保溫建筑材料的應(yīng)用研究、國內(nèi)外大型研究院介紹等等[2] ，擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面，也增加了學(xué)生對《傳熱學(xué)》的學(xué)習(xí)興趣。

2.4多媒體輔助教學(xué)

隨著科技的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為了學(xué)生學(xué)習(xí)和生活中不可缺少的一部分，而教育也不再是學(xué)校的特有職能，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)可以更全面、更快速地學(xué)習(xí)和接觸大量資源[1] 。互聯(lián)網(wǎng)教育打破了傳統(tǒng)地教育模式，為教學(xué)提供了又一嶄新地思路?！秱鳠釋W(xué)》是能源與動(dòng)力工程專業(yè)的學(xué)生必修的基礎(chǔ)課程，國內(nèi)許多高校均開設(shè)了此課，因此，應(yīng)該充分有效地利用網(wǎng)絡(luò)課程資源，如超星學(xué)習(xí)通、慕課網(wǎng)、國家級精品課程、視頻等來提高和改善教學(xué)質(zhì)量和效果。在實(shí)際地教學(xué)過程中，教師應(yīng)根據(jù)自己的教學(xué)特色與經(jīng)驗(yàn)合理的和網(wǎng)絡(luò)資源相結(jié)合。進(jìn)一步完善《傳熱學(xué)》課程教學(xué)課件。

多媒體教學(xué)最大的優(yōu)勢在于以下幾個(gè)方面：一是教學(xué)內(nèi)容更加豐富，多媒體課件的使用使得老師板書的時(shí)間少了，操作也十分方便，而且教學(xué)也變得多元化。學(xué)生不再只是一昧的閱讀書上的知識(shí)，教師能更多地利用圖片與視頻，給學(xué)生更加直觀的感受，例如大容器飽和沸騰的過程就能直觀的體現(xiàn)。通過這些具體的事物，有利于學(xué)生對整個(gè)過程和原理的掌握。因此，正確地用多媒體資源教學(xué)，使之成為有效的輔助手段。

2.5完善成績評定方式

合理地評定方式能夠更加準(zhǔn)確真實(shí)地反映出學(xué)生對課程地掌握程度以及應(yīng)用水平，也能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)地主動(dòng)性與積極性。以往成績評定方式多采用期末考試加平時(shí)成績的形式，單一的考試形式容易使學(xué)生放松，大部分學(xué)生都是臨近期末才開始看書復(fù)習(xí)用區(qū)區(qū)幾天的時(shí)間將本該花一學(xué)期時(shí)間來學(xué)習(xí)的知識(shí)裝進(jìn)腦內(nèi)，雖然通過了考核，但其理論知識(shí)遺忘迅速，背離了學(xué)習(xí)初衷，難以起到教學(xué)的目的。因此，將成績評定由單一的期末成績改革成平時(shí)成績、大作業(yè)和期末考試成績相結(jié)合的評定方式。平時(shí)成績占20%，大作業(yè)占10%、期末成績占60%，其中平時(shí)成績包括學(xué)校規(guī)定的課堂考勤，課堂上回答問題以及課后作業(yè)完成情況及質(zhì)量等方面[2] ?？记谡?%、課上回答問題占5%，課后作業(yè)占10%;大作業(yè)主要以論文加PPT的形式體現(xiàn)，讓學(xué)生自主查找資料，寫一篇關(guān)于傳熱學(xué)研究現(xiàn)狀的論文。如此的成績評定方式能夠使學(xué)生重視起平時(shí)的學(xué)習(xí)過程，培養(yǎng)其信息檢索的能力。對學(xué)生興趣的提高都具有十分重要的幫助。

3結(jié)論

傳熱學(xué)是一門學(xué)科基礎(chǔ)課，也是一門專業(yè)必修課，隨著傳熱換熱技術(shù)的發(fā)展、隨著高校專業(yè)、學(xué)科的不斷完善，形如傳熱學(xué)這樣的學(xué)科基礎(chǔ)課的教學(xué)改革必定大勢所趨[3] 。

本文首先總結(jié)了本課程內(nèi)容多，公式多，圖標(biāo)多等特點(diǎn)，然后從教學(xué)方法改革的角度，提出了突出重點(diǎn)難點(diǎn)、理論聯(lián)系實(shí)際、研究動(dòng)態(tài)分享、多媒體輔助教學(xué)、成績評定方式完善等教學(xué)改革措施，在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)這些措施有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量及效果的最終目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 呂娟，王明峰，蔣恩臣.工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)課程建設(shè)及教學(xué)實(shí)踐[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2017，19（02）：200-204.

[2] 戴曉春，閆紹峰.工程熱力學(xué)課程考試方法改革探索與實(shí)踐[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2018，20（01）：132-133.

[3] 趙薇，崔鵬.傳熱學(xué)課程建設(shè)與教學(xué)方法改革[J].中國電力教育，2014（33）：71-72+78.

作者簡介：

楊強(qiáng)（1998-），男，漢，四川省宜賓市，本科，研究方向：內(nèi)燃機(jī)

楊億（1998-），女，漢，重慶市，本科，研究方向：內(nèi)燃機(jī)

張莉圓（1998-）女，漢，四川省眉山市，本科，研究方向：內(nèi)燃機(jī)

吳怡（1977-）女，漢，四川省成都市，碩士，研究方向：內(nèi)燃機(jī)

（作者單位：西華大學(xué)汽車與交通學(xué)院）