關于高職《傳熱學》教學方法之我見

馮耀勛，鄭曉峰，凌長明，賈明生

（廣東海洋大學工程學院﹐廣東 湛江 524088）

《傳熱學》是研究具有溫差情況下不同傳熱方式下的熱量傳遞規律的科學，其與《工程熱力學》、《流體力學》是能源動力類、化工類和建環類等學科本科和高職專業的三大主干技術基礎課，是這些專業的支柱課程，因此學習好這些課程非常的重要[1]。

《傳熱學》這門課程，是一門應用性很強的基礎課程，同時熱傳遞現象的理論分析，又涉及到許多數學理論與方法，其理論推導常用數理方程等數學知識；此外，這門學科的發展歷史較長，因此經驗公式也很多，比較難于理解，學生掌握起來有比較大的困難。特別對于高職類學生，他們的基礎比較薄弱，如果不考慮到這個特點，而按照本科生的教學模式對其展開教學，就不會得到很好的效果。結合這些特點，筆者在多年的教學過程中，逐步調整教學方法，并進行嘗試性試驗，取得了一定的效果，其主要包括教學內容調整、教學手段調整及考試方式調整這3個方面。

1 教學內容的調整

教學內容是教學的關鍵，只有合適的教學內容，才能保證教學效果。教學內容的調整，是關系高職學生能夠學好傳熱學的最核心、最基本問題。

1.1 簡省繁復的數學推導

從歷年學生的反應情況來看，他們往往對基礎的概念還是可以接受的，但是一看到傳熱學課本上的微分方程推導時，就傻眼了，望而卻步，就再也不想看下去了。這主要由于高職院校學生基本功還不是很扎實，在高中的數學功底就不是很強，而在現有的高職教學計劃中，也減少了數學這類基礎課的教學學時，在傳熱學的學習過程中，不少章節還涉及到微分方程的求解，這對于高職學生來講是一個難點，所以在教學過程中應該盡量克服這些不利因素。

針對筆者所帶的高職學生，畢業后大多從事空調和制冷設備的運行、安裝和檢修方面的工作，而且高職類院校主要的教學目標就是培養應用型人才。根據教學實際需求，在講清楚基本的物理概念及數學模型建立的基礎上，簡化或者省略掉部分與工作聯系不大的數學推導過程。例如在通過肋片導熱的教學過程中，直接給學生講清楚模型，至于方程的求解涉及到數理方程的求解，由于數理方程這門課程學生沒學，那就沒有必要講解，直接給出結果即可。

同理，對于非穩態導熱中的集中參數法、典型的一維物體非穩態導熱問題分析解、對流換熱問題微分方程組等內容，都可以簡化講解。

1.2 強化與實際緊密相關的知識

對與實際緊密相關的內容，要加強講解。例如傳熱過程分析與換熱器的熱計算，在后續課程制冷原理與設備中大量利用到傳熱過程和換熱器的知識，而這些知識點不涉及到微分方程，學生能夠接受。而教材中的內容，只是對這些基本知識點進行了介紹，可以適當擴充這些內容。

教學內容的調整，要根據學生的情況來調整，如果教學班級學生功底扎實，可以適當講深一些，如果教學班級學生功底較薄弱，就可以講淺一些。

2 教學手段的調整

先進的教學手段，是獲取好的教學效果的重要保障。相對于本科教學，采用合適的教學手段對于高職學生的教學更為重要。

當前對于《傳熱學》教學，主要有兩種方式：一種采用黑板板書的方式教學，一種是采用多媒體方式教學。兩種方式，各有利弊。

2.1 板書方式結合多媒體教學

采用黑板板書方式，有利于學生掌握詳細的理論推導過程。高職學生基礎薄弱，教學過程中很多理論推導，會涉及到很多相關的基礎知識，對于本科生而言，這些比較簡單，但對于高職學生，就有必要寫出來幫助他們掌握新的知識點，采用黑板能夠很方便的將所涉及的相關內容列出。

而采用多媒體教學，有利于學生對實物模型的理解，例如各種類型肋片、換熱器等的結構，采用多媒體能很形象地讓學生了解到不同了肋片和換熱器的結構及形式。結合多年的教學經驗，筆者認為在高職教學中，應該結合黑板板書和多媒體這兩種教學模式，單獨采用一種會顧此失彼，兩者結合能夠相互彌補，取得較好的教學效果[2]。

2.2 借助網絡教學模式

課堂教學很重要，但僅僅進行課堂教學還是不夠的，能否在課堂以外，學生還能夠進行自我學習呢，筆者對此也進行了以一些有益的教學探索。現在的世界是一個信息開放的世界，借助于網絡，你可以找到很多信息，學生也很喜歡在網絡上去尋找自己感興趣的東西。鑒于此，筆者認為可以借助網絡這個工具，為《傳熱學》教學所用，寄希望于網絡教學這種模式，提高同學們學習《傳熱學》的興趣。

《傳熱學》課程，是筆者所在學校的校精品課程，給教學手段的調整提供了便利條件。借助于《傳熱學》這門校級精品課程，筆者所在課題組申請了將這門課程實現網絡教學。

為實現網絡教學，首先要有合適的網絡資源。筆者所在團隊，開發出基于動態網頁模式下的傳熱學教學網站，除包含常見網站中多媒體課件、教學大綱等內容外，我們還特意將課后習題掛在網站上，而且對部分習題做了習題精解，將解題思路的詳細步驟都列舉出來，授予學生以“漁”，讓學生掌握解決問題的方法。圖1給出了該傳熱學網站的首頁圖像[3]。

圖1 傳熱學教學網站基本概況圖

在常規的教學網站中，只是注重教學資源的收集和制作，對師生互動涉及較少。本網站的特色就在于師生互動環節的設置與強化。大學教學與中小學教育不同，教師與學生之間的接觸沒有那么緊密。如果學生遇到問題，只有較少的機會與教師面對面溝通。特別對于高職學生，他們基礎較差，自學能力有限，如若在教學中沒有弄懂一些問題，就更沒機會學明白。導致他們在將來的實踐中遇到相關問題一知半解。

因此，我們通過在網站上設置師生論壇來解決課后師生互動的問題。針對同學們提出的不同的傳熱學問題，在論壇中設置了不同的版塊，在版塊中同學們之間通過相互討論、相互解答來解決學習、實踐中碰見的傳熱學問題，每個版塊的版主都由傳熱學任課教師擔任，對于同學們之間討論以后仍然覺得很不清楚的問題給予正確的結果，此外版主還可以引導學生在上面進行一些與這些問題相關的討論，擴展學生的知識面。

在這個師生互動論壇中，還可以實現效果評價、學習心得、老師點評等功能。通過互動論壇中這些功能，教師和學生之間實現了較好的課后教學交流。

除課堂教學和課后網絡教學外，筆者還有目的進行了基于問題的網絡教學的探索。在基于問題的網絡教學這種模式下，學生自學作用較大，老師在其中主要起引導作用。

首先是教師設計相關要求學習章節的“問題”，例如在《傳熱學》第九章換熱器中就可以設計：什么是換熱器、換熱器的形式有那些，在三大熱機循環和制冷循環中，有那些環節涉及到了換熱器、換熱器如何進行設計計算、換熱器的作用以及意義等等。在老師提出問題后，學生在網絡課室進行網絡學習，將數名學生分為一小組，以小組為單位進行以自我開發的網站為主進行自主的學習網絡課程，同時利用網上資源、搜索工具等方式，進行小組的協作學習，小組之間也可以通過論壇，自己建立主題進行交流，解決問題，最終形成自己小組答案并以ppt形式做成報告，每個小組派一位代表進行專題學習成果的匯報。結合所有小組的匯報情況，對于學習過程中還不明確的問題，教師給予明確的答復。

對于可以開拓的專題，授課教師還可以要求各小組進行研究性學習，將結果寫成論文。例如利用程序實現簡單穩態導熱的數值計算，可以引導大家進行各種編程語言進行數值計算，最終可以將其結果放在自己開發的網站上進行展示，一方面可以豐富網站的內容，另一方面還可以提高同學們的自信心，促進他們學習《傳熱學》的興趣。此外，還可以在課內提出問題，讓學生課后通過網絡及其他相關手段進行學習，最后再進行課內交流。

2.3 加強習題課的教學

除采用多種教學模式相結合外，習題課的教學對于高職生的教學也非常重要。高職學生基礎較為薄弱，課堂教學后留下的作業很難完成。雖然在教學網站上有一部分經典習題的詳細解題步驟，但是這還不夠，有必要加強習題課教學。

筆者認為，需要在兩方面加強：一方面習題的選擇要合適，要選擇難度適宜而且有助于促進理解教學內容的經典題目，可以適當地改變課本中的例題，選擇課后習題多選擇和工程實踐結合緊密的題目，讓所學即為所用，同時也能提高同學們的興趣；另外一方面就是習題的講解，相對于題目的選擇，習題的講解更為重要。習題的講解，分教材中習題講解和課后布置習題的講解。教材中的習題，由教師詳細講解，講解過程中要將相關的知識點以及以前學過課程的相關知識點講出，讓90%的同學能聽明白；課后布置的習題，在布置時給一些提示，習題課時請學生上講臺講解，講習題的學生可以是教師指定，也可以是同學們推薦，學生講完后教師再做補充。這種方式相對于全部由教師講解，效果要好很多。為了在講臺上將習題講解明白，學生課后會認真準備，這有助于學生對課堂知識的鞏固。

此外，筆者認為，在確保完成教學內容的同時，應該加多習題課的時間，這更有利于學生更好的掌握所學的內容。

3 考試方式調整

對《傳熱學》教學效果的檢測方法，主要是通過考試。除了課程結束后的那次考試成績外，筆者認為應該將學生在學習過程中的表現結合起來，這有助于提高學生的學習興趣，而興趣是學習最好的老師。

3.1 提高平時成績的比例

在幾年的教學中，筆者逐步對原有的考試方式進行了一些調整，降低卷面成績在最終成績的比例，將卷面成績的比例由70%降至50%，其余的50%全部由平時成績組成。

平時成績比例的提高，更要求有一個合適的評分標準。筆者結合基于問題的網絡教學過程中的表現、習題課上講解情況、課堂教學上的表現、作業完成情況以及實驗完成情況等，將各項都明細化。例如代表小組做報告的平時成績加5分，講解習題的平時成績加5分，回答問題的平時成績加2分等等。通過這些方式，促使學生能夠積極的去表現，能夠真正多花點時間來學習《傳熱學》，同時這樣考核方式，也給予了學生鍛煉的機會，讓他們能上講臺展示自己，為將來找工作時的自我推銷做了一些準備。

3.2 開卷考試

此外，對考試也做了一些調整，大部分學校在進行《傳熱學》考試時是閉卷的，這就要求學生需要記憶大量的公式，或者掌握比較多的推導，這對于高職學生也是比較難的。為了解決這個問題，考試時允許學生帶一張寫滿公式的白紙進考場，學生能夠花更多的時間在知識點本身上，更好的去理解所學內容。

3.3 設置在線測試系統

為了讓同學們了解對所學知識的掌握程度，在教學網站中還設置有在線測試系統。在線測試系統中試題庫的測試題涵蓋了所有的教學知識點。學生登錄在線測試系統后，系統隨機生成考試題目，學生既可以選擇分章節測試，也可以選擇全書測試。完成答題后，系統會給出成績，判斷學生對相關知識點的掌握程度，促使學生有針對性的復習掌握不到位的相關知識點。

4 結束語

筆者利用自己所總結方法，對數屆學生進行了教學實踐。實踐表明，通過教學內容、教學方法以及考試方式的調整，《傳熱學》教學取得了比較好的教學效果，學生對《傳熱學》這門課程的興趣得以提高，學習成績得到了提高。此外，通過教學手段的調整，學生還學會利用網絡這種新模式，進行《傳熱學》課程的自我學習，通過上講臺講解自己總結的知識點，學生也得到了極大的鍛煉。

[1]楊世銘，陶文詮.傳熱學（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]李 敏，李 湛.工程熱力學與傳熱學多媒體應用分析[J].理工高教研究，2004，23(1)：101-102.

[3]馮耀勛，孫曉燕，凌長明.基于網絡模式下的《傳熱學》教改試驗研究[J].桂林航天工業高等專科學校學報，2006，42（2）：78-80.