《熱工理論基礎》與《傳熱學與傳質學》教學方法及教書育人的探討

摘要：《熱工理論基礎》和《傳熱學與傳質學》是工科類專業的主干技術基礎課。作者結合自己多年的教學經驗和感悟，針對這門課程的特點，從教學方法的實施、課堂互動及教書育人的結合三方面入手，探討了教學方法和教書育人的體會。

關鍵詞：熱工基礎；傳熱學與傳質學；教學方法；教書育人

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）14-0122-02

《熱工理論基礎》包括工程熱力學與傳熱學兩門課程，它和流體力學并稱為能源動力類專業的三大支柱。這三門課程同時也是石油、化工、機械、電子、土木等學科的主干技術基礎課。工程熱力學和傳熱學構成了在熱能工程這門綜合性的技術學科中如何有效利用熱能的熱工理論基礎。我校近幾年根據石油工程學科的特點和發展需要，又將石油工程的課程改設為《傳熱學與傳質學》。這兩門課程的主要特點是概念性強、公式多、理論抽象，既有嚴格的理論證明，又具有很強的工程應用背景。對還沒有接觸到專業課和工程實際的學生來說，本課程聽起來容易枯燥無味，做題又無從下手。因此，筆者結合自己在這兩門課程中多年的教學實踐，分享幾點教學的實施方法和認識。

一、根據課程特點實施教學方法

這兩門課程的特點是概念多、公式多、內容多。教師在教學設計時應以應用為目的，以必需夠用為度，不要盲目追求基礎理論的系統性和完整性，而要突出應用性和實踐性。在講緒論課時，強調學習本課程對解決工程問題所具有的意義及其在人才培養中所處的地位和作用，介紹我國的能源現狀及與發達國家的差距，激發學生建立起強烈的責任感和強烈的求知欲望。

在授課過程中，教師還要注意不斷滲透和強調知識的承上啟下和儲備性，以及和各個專業的聯系。承上啟下性是指本課程作為專業基礎課，承擔著與基礎課和專業課的橋梁作用，因此在授課時，既要對所學基礎課進行復習對比，便于學生進行知識的遷移，又要密切結合工程實踐，為今后專業課的學習，奠定理論基礎。比如講溫度的定義時，先引出傳統意義上溫度的定義，指出這種定義的狹隘性，再引出熱力學中溫度的定義。儲備性是指現代化社會要求學生具備扎實的基礎、知識面寬、能力強、素質高。因此授課過程中，除本門課程所牽涉的應用知識外，應盡可能地介紹本門課程在其他領域的應用，使學生在學習過程中不斷受到舉一反三的訓練，培養學生的綜合素質和嚴謹的科學態度。比如在講對流換熱時以燒開水為例分析對流換熱的具體過程，然后讓學生思考：假設在太空中提供燃燒現象，能否燒開一壺水？水傳熱的機理和在地球上是否一樣？從而引出微重力傳熱專題，讓同學們課下在網上積極搜索微重力傳熱現象和理論。這樣既拓展和豐富了學生的知識面，又激發了學生的學習興趣，還巧妙地利用了學生的課余時間和網絡資源。

二、課堂互動教學的有效實施

課堂互動教學模式是一種非常理想的教學模式，也是很多老師所追求和向往的一種教學模式。但是它的有效開展和實施卻并非宜事。我們可能在剛開始授課時尤其是講緒論時可以很好地實施課堂互動，但是在隨后的課堂教學中迫于學時壓縮的壓力和知識信息量大的原因，慢慢就開始變成滿堂灌的授課方式，對于“互動”心有余而力不足。其實根據學時安排教師應有效把握教學內容和合理安排教學重點。即要摒棄全面講、滿堂灌的授課方式，把精講與指導相結合；系統講解與問答式講解相結合。教師在每一次課的教學設計時，多挖掘現實中的實例，我們可以把教學活動分為三個層次：由教師誘導、學生回答、教師分析和評價的三部曲所構成的互動程序；由若干個互動程序構成較大的單元或階段；由若干個階段積累為課。比如講授圓筒壁的傳熱過程，先舉些例子，例子可以從淺到深，從小到大，從日常生活到工程應用。可以先舉裝滿熱水的杯子放在空氣中的傳熱現象，再舉換熱器中換熱管的傳熱過程。然后引發問題：如何分析計算圓筒壁的傳熱過程。讓同學們通過類比平壁的傳熱過程然后思考并大膽試寫圓筒壁計算熱流量的公式，然后老師進行點評。在講到難懂之處時，要有意識地留給學生思考的余地，并提倡學生提出異議和不懂之處。這樣就把課堂教學變為教師和學生共唱一臺戲，使學生在課堂上積極思考，不容易分散注意力，使課堂氣氛活躍，更有效地利用了課堂時間，提高了課堂效率。

三、將教書育人有效的融入課堂教學

第一次真正認識到教書育人這個詞的含義是在教師崗前培訓時一位老師說的一句話：教書是傳道授業解惑，育人是培育每一個孩子的心靈。如果你只會教書而不會育人，那只能稱為“教書匠”，而不能稱為真正的教師。大學教育的終極目標不應該是讓學生拿到學位證或者找到一份好工作，而是把學生培養成為一個幸福的人。“培育每一個孩子的心靈”和“把學生培養成為一個幸福的人”這兩句話就一直縈繞在我的腦海里，讓我經歷了“感動”、“困惑”和“逐漸領悟”的過程。規范的教師崗前培訓是一個非常重要的過程，也可以說是一個必要環節。大學教師大多數都是研究生或者博士畢業，雖然有扎實的專業知識理論，但是由于不是師范院校畢業，沒有接受過專業的教師培訓，崗前培訓可以使高校教師具備一定的教育理論，同時要具備較強的教育專業素養和技能。在接受崗前培訓之前，我常常慶幸自己找到了一份穩定的工作，崗培之后，我才意識到自己是一位太陽底下最光輝的職業的擁有者，知道了自己肩負的責任和使命。在之后的授課過程中，我常常困惑如何在這門枯燥的課程中“培育每一個孩子的心靈”呢？我在和學生教學互動中，能感受到當你非常認真地對待這門課程和真誠的對待每一位學生時，他們也會認真地學習和尊敬你。所以，教師強烈的責任心和認真備課的精神是十分重要的。每一次的授課都會有更深的教學體會。雖然這兩門課程尤其是傳質學，理論抽象，公式多，但再復雜的公式都是邏輯思維語言，而邏輯思維語言又來源于社會科學語言，所以在講授異常抽象和復雜的理論和公式時，一定要深刻挖掘與之相關的物理現象，通過學生較容易接受的物理現象來分析與之對應的數學符號即公式。我在講授傳質學時學習了清華大學張寅平教授的“熱質交換原理及應用”的教學視頻，從中受益匪淺。張寅平教授通過舉數學家希爾伯特的例子，告訴學生推導公式的重要性，使學生從怕推導公式到愿意主動推導公式；通過舉愛因斯坦的例子，使學生明白人們在剛開始探索真理的時候是一個艱辛但卻有意義的事情。要勇于探索、勇于創新、做科研要具備大膽的懷疑和猜想精神。

綜上所述，在熱工基礎和傳熱傳質學的教學過程中，教師作為教學的指導者，其教學理念和情感素養將直接影響到學生的學習效果甚至人生觀價值觀。教師在實施教學的過程中不僅教授了專業知識，更展示了自我的綜合素養和人格魅力。將二者更完美地結合在一起，使學生有效而愉快地學習這門課程，是我們教師一直要為之努力和奮斗的目標。

參考文獻：

[1]張學學.熱工基礎[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]鄧慶彪.課堂互動教學模式的內涵與運用[J].保險職業學院學報.2006，（1）.