《傳熱學(xué)》課程教學(xué)改革探討

李水娥+龍章剛

摘要：《傳熱學(xué)》是能動類專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課，它是研究溫差引起熱量傳遞規(guī)律的科學(xué)。依據(jù)本課程教學(xué)目前存在的一些問題，結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗，從教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容以及考核方式等方面進行教學(xué)改革探討。

關(guān)鍵詞：《傳熱學(xué)》；教學(xué)模式；教學(xué)內(nèi)容；考核方式；探討

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）03-0117-02

《傳熱學(xué)》是研究由溫差引起的能量傳遞規(guī)律的科學(xué)[1]。自然界和各種生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域中到處存在著溫差，熱量的傳遞就成為自然界和各種生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域中一種極普遍的物理現(xiàn)象[2]。傳熱學(xué)在科技領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，已成為許多工科專業(yè)的基礎(chǔ)課程。熱量的傳遞有三種基本方式：熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射[3]。《傳熱學(xué)》作為一門能動類學(xué)科重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，是銜接該學(xué)科基礎(chǔ)課與專業(yè)課的重要紐帶。通過本課程的學(xué)習(xí)，可以認識傳熱規(guī)律，學(xué)習(xí)增強或減弱熱量傳遞過程的方法，對熱量傳遞過程中的物體關(guān)鍵部位溫度進行控制[2]，同時培養(yǎng)和提高學(xué)生分析解決工程問題的能力[4]。

一、《傳熱學(xué)》教學(xué)現(xiàn)狀

1.教學(xué)模式單一。目前《傳熱學(xué)》課程大多采用多媒體教學(xué)手段，可生動形象直觀地演示傳熱過程。但本課程公式多，推導(dǎo)多，板書授課有利于學(xué)生跟隨教師的思路，可隨著《傳熱學(xué)》課程信息量的增加，單純板書授課已經(jīng)不能滿足教學(xué)需要，所以在多媒體教學(xué)手段基礎(chǔ)上增加板書模塊。但是這種教學(xué)模式仍然缺乏老師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的交流互動，學(xué)生只是被動地接受知識，不利于學(xué)生思考、獨立、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.教學(xué)內(nèi)容更新不及時。《傳熱學(xué)》與多學(xué)科交叉內(nèi)容日益增多，一成不變的教學(xué)內(nèi)容不能滿足專業(yè)發(fā)展的需要，教師應(yīng)及時掌握本學(xué)科動態(tài)，完善、補充新的教學(xué)內(nèi)容。

3.考核模式單一。目前，《傳熱學(xué)》課程的考核方式主要是“一考定優(yōu)劣”，盡管偶爾加入了籠統(tǒng)的平時成績一項，但這種“紙上談兵”考核的方式不能全面地反映學(xué)生的真實能力和水平，無疑助長了“上課做筆記、復(fù)習(xí)照書背”和“考前突擊”不良風(fēng)氣的形成，極大地影響了教學(xué)目標(biāo)與效果。甚至有僅依據(jù)期末閉卷考試成績確定學(xué)生的最終成績，導(dǎo)致了學(xué)生將大部分精力應(yīng)對期末考試，機械地、片面地記住知識，甚至部分學(xué)生考試作弊；忽視了學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，如完成作業(yè)，課堂積極提問，回答問題，出勤情況，等等。這與高校教育目標(biāo)和要求是相悖的。

二、教學(xué)模式改革與實踐

1.感受式教學(xué)模式。從教學(xué)需要出發(fā)，通過創(chuàng)造實際的情境和機會，創(chuàng)造與教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)的具體場景和氛圍，使學(xué)生感同身受，理解所學(xué)內(nèi)容，并產(chǎn)生濃厚學(xué)習(xí)興趣。如從傳熱學(xué)角度如何分析下述問題：（1）石墨烯怎樣解決電子元器件發(fā)熱問題？（2）電影《泰坦尼克號》里，為什么Jack凍死了，而Rose沒有？（3）為什么冰箱內(nèi)的結(jié)霜要及時清除，否則就會增加耗電量？

（4）飛機的熱防護問題？

2.類比式教學(xué)模式。在教學(xué)過程中將已學(xué)過的知識點，應(yīng)用到傳熱學(xué)的新知識點中去。例如：將電學(xué)中非常熟悉的歐姆定律（I=U/R）應(yīng)用到熱量傳遞（q=？駐t/Rt）的過程中，將熱流q等效電流I，溫度差？駐t等效電壓差U，熱阻Rt等效電阻R；通過動量傳遞與熱量傳遞在機理上的類似性，建立表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與阻力系數(shù)間的相互關(guān)系，應(yīng)用類比法，通過易用實驗測定的阻力系數(shù)來獲得表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的計算公式。

3.翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)模式。首先教師將講解的教學(xué)內(nèi)容，錄制成教學(xué)視頻，發(fā)送到班級微信學(xué)習(xí)群。然后每個學(xué)生根據(jù)視頻預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)，并完成視頻中的有關(guān)問題。其次再回到課堂上，學(xué)生根據(jù)視頻所學(xué)知識回答相關(guān)問題，教師給予有效的評價和輔導(dǎo)，同學(xué)之間相互交流、討論。最后，教師根據(jù)學(xué)生回答情況、討論情況進行分析、總結(jié)。這樣促進了師生相互交流與探討，同時加強學(xué)生之間的互動，更有助于學(xué)生掌握知識要點，同時有利于教師了解學(xué)生，從而達到更好的教學(xué)、教育效果。

4.及時更新教學(xué)內(nèi)容。隨著社會和科技的快速發(fā)展，傳熱學(xué)在科學(xué)技術(shù)各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，因此教師要密切關(guān)注與本課程相關(guān)的理論和科學(xué)研究的最新進展、成果，及時補充、更新教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生了解傳熱學(xué)在生產(chǎn)、生活中實際應(yīng)用和研究情況，安排專題講座，介紹傳熱學(xué)的工程應(yīng)用實例和學(xué)科前沿，如：LED燈的散熱、納米材料導(dǎo)熱、激光脈沖加工傳熱、超低溫技術(shù)等。

5.考核方式多樣化。課程考核采用閉卷（50%）+作業(yè)（20%）+課堂參與（20%）+出勤（10%）的形式。

綜合考核學(xué)生理論知識的掌握及實踐動手能力，結(jié)合學(xué)生的課堂出勤、平時表現(xiàn)、回答問題、小組協(xié)作、作業(yè)完成質(zhì)量等多個方面進行考核。

參考文獻：

[1]趙鎮(zhèn)南.傳熱學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2002.

[2]楊世銘，陶文銓.傳熱學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2014.

[3]曹玉璋.傳熱學(xué)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2001.

[4]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.endprint