摘要：根據(jù)卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的基本要求，分析了“傳熱學(xué)”課程教學(xué)的現(xiàn)狀和不足，并在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、考核方式等方面提出了課程改革的一些措施，以促進(jìn)課堂的教學(xué)效果和學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：卓越計(jì)劃；傳熱學(xué)；教學(xué)改革；課堂效果

作者簡介：唐愛坤（1981-），男，江蘇鹽城人，江蘇大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，講師；潘劍鋒（1978-），男，江蘇金壇人，江蘇大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，教授。（江蘇 鎮(zhèn)江 212013）

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）29-0062-02

教育部卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃（簡稱“卓越計(jì)劃”）是貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項(xiàng)目，也是促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措。[1]該計(jì)劃擬利用10年時(shí)間，培養(yǎng)百余萬各類型高質(zhì)量工程技術(shù)人才，為建設(shè)創(chuàng)新型國家、實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化奠定人力資源優(yōu)勢。[2]

“熱傳學(xué)”是一門與各工程領(lǐng)域關(guān)系密切、應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，它植根于大量的工程實(shí)際之中，也必須服務(wù)于工程實(shí)際，是能源動(dòng)力類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。[3]江蘇大學(xué)（以下簡稱“我校”）是第一批實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的高校之一，涉及4個(gè)專業(yè)，其中的機(jī)械工程及自動(dòng)化、車輛工程、熱能與動(dòng)力工程這3個(gè)專業(yè)的學(xué)生均要學(xué)習(xí)“熱傳學(xué)”這門課程。傳統(tǒng)的“熱傳學(xué)”課程體系及教學(xué)模式跟卓越計(jì)劃的培養(yǎng)理念和教學(xué)需要還有一定的距離，因此，如何較好地實(shí)施卓越班級(jí)的“熱傳學(xué)”教學(xué)，已成為了各高校面臨的一項(xiàng)新課題。

下面結(jié)合筆者在卓越班級(jí)課堂教學(xué)的工作實(shí)踐，談?wù)勛吭焦こ處煴尘跋峦七M(jìn)“熱傳學(xué)”課程改革的粗淺認(rèn)識(shí)和一點(diǎn)體會(huì)。

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀及其不足

結(jié)合“熱傳學(xué)”的課程教學(xué)內(nèi)容、卓越班的培養(yǎng)要求以及課時(shí)安排，目前該課程的教學(xué)環(huán)節(jié)存在以下幾個(gè)難點(diǎn)和不足之處：

第一，“傳熱學(xué)”課程教學(xué)是基于導(dǎo)熱、對(duì)流和輻射三大部分而展開的，其主體結(jié)構(gòu)雖然都以能量守恒原理為基礎(chǔ)，但彼此之間又具有相對(duì)獨(dú)立性。由于三種基本的熱量傳輸方式的機(jī)理存在較大差異，因此課程內(nèi)容的系統(tǒng)性也呈現(xiàn)出了相對(duì)較差、重點(diǎn)分散的特點(diǎn)。

第二，“傳熱學(xué)”課程公式多、理論性強(qiáng)，有較強(qiáng)的專業(yè)特色和工程實(shí)際應(yīng)用背景。課程中包含許多用數(shù)學(xué)語言推導(dǎo)熱物理規(guī)律的內(nèi)容，要求學(xué)生具有較強(qiáng)的抽象思維能力和較扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生在面對(duì)這些數(shù)學(xué)公式、圖表時(shí)，并不能深刻理解它們同實(shí)際問題之間存在的聯(lián)系，這大大地降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

第三，因課程設(shè)置體系和學(xué)分制的建設(shè)需要，部分卓越工程師專業(yè)傳熱學(xué)總學(xué)時(shí)僅為30，其中實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)，教師實(shí)際授課學(xué)時(shí)僅剩26個(gè)學(xué)時(shí)。這一方面會(huì)引起學(xué)生學(xué)習(xí)難度的加大，教與學(xué)的矛盾更加突出，另一方面也不利于任課教師在備課過程中有針對(duì)性地加大工程背景應(yīng)用、實(shí)例計(jì)算分析等內(nèi)容的補(bǔ)充。

第四，卓越計(jì)劃的實(shí)施，師資是關(guān)鍵。目前的青年教師大都是博士畢業(yè)之后直接上崗，科研經(jīng)驗(yàn)豐富而工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相對(duì)不足，在實(shí)踐能力上還有所欠缺，對(duì)于如何將基礎(chǔ)知識(shí)和工程實(shí)際結(jié)合起來還有一些力不從心。

二、教學(xué)內(nèi)容和方法的改進(jìn)

為達(dá)到工程創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)要求，提高“傳熱學(xué)”課堂教學(xué)的效果，筆者在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、考核方式等多方面進(jìn)行了一些嘗試，主要內(nèi)容如下：

1.合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

（1）在緒論部分，進(jìn)一步增加了有針對(duì)性的“傳熱學(xué)”工程實(shí)際應(yīng)用背景。通過把大量相關(guān)實(shí)例貫穿到所要講授的內(nèi)容中，激發(fā)出學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探索本學(xué)科知識(shí)的強(qiáng)烈欲望，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到傳熱學(xué)在未來工作中的具體應(yīng)用，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，同時(shí)為三種基本熱量傳遞方式的學(xué)習(xí)內(nèi)容埋下伏筆，并可使學(xué)生在后續(xù)的課程學(xué)習(xí)中有意識(shí)尋求解決問題的方法。

（2）在保證三種熱量傳遞方式的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容的前提下，結(jié)合各專業(yè)日后的工作需要，通過對(duì)企業(yè)、畢業(yè)生的調(diào)研，有針對(duì)性地對(duì)其中的部分內(nèi)容進(jìn)行強(qiáng)化或弱化（如對(duì)于熱能與動(dòng)力工程流體機(jī)械專業(yè)，適當(dāng)增加對(duì)流換熱部分的授課學(xué)時(shí)）；對(duì)一些基本概念分析對(duì)比、數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)的授課篇幅作出適當(dāng)減少；增加了工程計(jì)算實(shí)例分析在教學(xué)過程中的比重以強(qiáng)調(diào)知識(shí)的應(yīng)用，并將增強(qiáng)和削弱換熱的基本手段和方法合理地穿插在實(shí)例分析中。

2.采用問題教學(xué)法

“傳熱學(xué)”課程盡管理論性很強(qiáng)，但其理論和方法大多可以在日常生活及工程實(shí)踐中找到實(shí)際應(yīng)用。因此，教師在講授教學(xué)內(nèi)容之前，可以啟發(fā)式地從學(xué)生較熟悉的生活實(shí)例、工程應(yīng)用以及科研成果中提出問題，然后循序漸進(jìn)地引出相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。通過這樣的關(guān)聯(lián)方式，學(xué)生會(huì)對(duì)該部分內(nèi)容產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望和濃厚的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，若能給學(xué)生留出一定的反應(yīng)時(shí)間讓他們舉一反三，其工程意識(shí)和創(chuàng)新能力勢必會(huì)有所提高。

3.不斷豐富多媒體素材

根據(jù)卓越計(jì)劃的培養(yǎng)要求，學(xué)生的大學(xué)生涯將有1年在企業(yè)度過。因此，如何盡可能多地將工作環(huán)境中的種種傳熱問題在課堂上展示出來，是擺在教師面前的一個(gè)現(xiàn)實(shí)而棘手的問題。在“傳熱學(xué)”教學(xué)過程中，要想能夠緊密聯(lián)系生活和生產(chǎn)實(shí)際，僅憑教材上的圖片來達(dá)到教學(xué)目標(biāo)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這有可能使得學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中明明接觸到一些換熱設(shè)備和工作原理了卻又不認(rèn)識(shí)，正是這樣的一個(gè)原因，在卓越工程師培養(yǎng)過程中多媒體輔助教學(xué)的作用就必須要更好地發(fā)揮出來。為此，我校針對(duì)各專業(yè)的工作背景，通過調(diào)研和搜索工作，補(bǔ)充了大量的相關(guān)圖片和視頻，通過這些內(nèi)容的展示，學(xué)生能夠在更輕松的學(xué)習(xí)氛圍和直觀印象下掌握熱量傳遞的基本原理和換熱設(shè)備的工作特點(diǎn)，從而可以極大提高課堂的教學(xué)效果。

4.課堂教學(xué)與大學(xué)生課外科技活動(dòng)相結(jié)合

卓越工程師計(jì)劃對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性要求相對(duì)較高。因此，在課程教學(xué)中可以抓住這些特點(diǎn)，有意識(shí)地在課堂教學(xué)過程中針對(duì)相關(guān)傳熱學(xué)的工程應(yīng)用給出一些科技創(chuàng)新的方向，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步深入研究；支持學(xué)生在業(yè)余時(shí)間利用所學(xué)習(xí)的傳熱學(xué)知識(shí)參與到教師和研究生正在進(jìn)行的科研活動(dòng)中，并幫助他們積極申報(bào)相關(guān)發(fā)明專利、大學(xué)生科技創(chuàng)新基金。通過這種課堂教學(xué)和課外科技活動(dòng)相結(jié)合的方式，可提高學(xué)生自學(xué)能力和靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力。

5.注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)主動(dòng)性

在傳熱學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方面，改變了老師講、學(xué)生做的傳統(tǒng)方法，嘗試讓學(xué)生在充分閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的基礎(chǔ)上，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理、步驟先進(jìn)行提問，然后引導(dǎo)學(xué)生自行進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后再由老師檢查實(shí)驗(yàn)是否合格。這樣，學(xué)生由被動(dòng)變主動(dòng)，從而提高實(shí)驗(yàn)的效果。此外，在課堂教學(xué)中，適當(dāng)安排一些實(shí)驗(yàn)測試相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，課上讓同學(xué)自行設(shè)計(jì)一些測試裝置（如導(dǎo)熱系數(shù)的測試裝置、對(duì)流換熱系數(shù)測試裝置），在鞏固所學(xué)知識(shí)的同時(shí)做到對(duì)工程創(chuàng)造力的培養(yǎng)。

6.加強(qiáng)課程網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

網(wǎng)絡(luò)是最便捷的資訊平臺(tái)。針對(duì)卓越班級(jí)的教學(xué)內(nèi)容和要求，若能將多媒體課件、具有工程應(yīng)用背景的實(shí)例、算例、典型作業(yè)題和試題解答掛到網(wǎng)上，就能讓學(xué)生有針對(duì)性地進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，從而達(dá)到加深課堂知識(shí)的鞏固和提高課程學(xué)習(xí)效果的目的。目前，已經(jīng)落實(shí)并完成了卓越工程師課程試題庫、網(wǎng)站建設(shè)的初步工作。

7.改革考核方式，增加激勵(lì)措施

以往的“傳熱學(xué)”課程考核多采用的是閉卷形式，這種考核方式會(huì)造成學(xué)生在期末復(fù)習(xí)時(shí)，將很多時(shí)間精力用于傳熱學(xué)公式的記憶，而對(duì)所學(xué)知識(shí)如何正確應(yīng)用卻只是一知半解，更不能做到舉一反三。因此，在具體實(shí)踐中嘗試了采用開閉卷相結(jié)合的方法，允許學(xué)生將各自準(zhǔn)備的內(nèi)容寫在蓋了相關(guān)印章的一張白紙上帶入考場，這樣既可拓寬出題的范圍，也可以拓展題目的深度。此外，未來組卷時(shí)計(jì)劃增加一道自主設(shè)計(jì)的、具有啟發(fā)性的附加題，來引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生靈活運(yùn)用平時(shí)積累的知識(shí)。

在成績的評(píng)定方面，筆者針對(duì)卓越班級(jí)的同學(xué)采用了平時(shí)成績與考試成績相結(jié)合的形式。平時(shí)的作業(yè)占總成績的30%，期末考試成績占總成績的70%，這種做法對(duì)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)起到監(jiān)督作用，也一定程度上克服了學(xué)生考前突擊的頑癥。

三、結(jié)束語

本文結(jié)合卓越計(jì)劃和“傳熱學(xué)”課程的特點(diǎn)，立足我校實(shí)際，分析了教學(xué)過程的現(xiàn)狀和不足，提出了提高教學(xué)效果的措施，并在近幾屆卓越班級(jí)教學(xué)過程中落實(shí)實(shí)踐，收到了較好的效果，為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)符合具有創(chuàng)新能力、具備開闊視野的卓越工程師的目標(biāo)奠定了實(shí)踐基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]高有華，翟慧萍，邵岳，等.面向卓越工程師培養(yǎng)的“電工學(xué)”課程改革[J].電氣電子教育學(xué)報(bào)，2012，（34）：74-76.

[2]謝東，王敏.基于“卓越計(jì)劃”的電類專業(yè)電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)研究[J].中國電力教育，2011，（28）：80-81.

[3]黃豪中，雒婧.“傳熱學(xué)”課程教學(xué)調(diào)查與改革探討[J].中國電力教育，2010，（15）：68-69.

（責(zé)任編輯：王意琴）