“傳熱學”教學改革的探索

楊強 楊億 張莉圓 吳怡

摘要：針對《傳熱學》這門課程在本科教學中普遍存在的學生興趣不高、教學效果不好的問題，以創新和應用型人才的培養為目的，從教學內容、教學方法、考核手段等方面探討了能源與動力工程專業《傳熱學》課程的教學方法，提出了多媒體輔助教學、理論結合實踐、改變考核方式、分享研究動態等教學改革方法。實踐表明學生的發散思維及學習興趣明顯提高，課堂改革取得了較好的效果。

關鍵詞：傳熱學;教學改革;教學手段

傳熱學與工程熱力學都是研究與熱現象有關的科學，它們與流體力學構成了能源與動力工程專業的基礎核心課，是今后在熱能等各個領域深入研究、創新的基礎。傳熱學作為一門專業基礎課，其內容的專業性極強。和學生們交流可以得出，他們對此課程的理解就是“內容學起來難，題做起來也難，考試還得不到高分”。那么如何提高教學質量就是擺在高等學校《傳熱學》課程教學老師面前的一個難題。本文從《傳熱學》的特點和實際教學中所展現出的問題出發，結合本專業人才培養方案以及對該課程的教學經驗，思考如何改進該課程的教學效果。

1課程特點及教學現狀

基本理論、圖表和公式多，內容比較分散，理論性相對比較強是《傳熱學》課程的一大特點，其公式穿插比較復雜，且同一個公式，在不同的應用背景下還有很多不同的表達方式。

基于上述特點，該課程更偏向于公式的推導和圖表的記憶。因此，大多數學生都感覺內容太多、太難。縱觀幾屆學生《傳熱學》課程的學習，主要問題表現在學習成績兩級分化嚴重，從期末考試結果來看，學生大多出現了基本概念不清楚，公式記不牢等問題，這和學生的學習興趣與老師教學方法有著十分重要的關系。在課程教學中，學生興趣的提高，實際案例的結合與引用，是將原本枯燥無味的課程教學變的生動有趣的一個重要途徑。

2課程教學改革

2.1突出重點難點

由于傳熱學是一門邏輯性強、應用較靈活的課程，如果單純的將教學內容的重點放在公式的推導等復雜過程的講解，這不僅會增加學生理解與掌握的難度，而且教學效果也會不好。從內容來看，導熱、對流換熱與傳熱、熱輻射貫穿整個課程，這是這門學科的重點與難點。在教學過程中應該抓住它們之間的關系，系統的給學生梳理總結，讓學生對關鍵問題有全面深入的理解。例如，在講授熱傳導過程內容時，應突出重要的公式，只對主要典型公式做少量的推導，讓學生自主掌握推導的過程與方法，從而舉一反三。

2.2引入圖片、實例分析

《傳熱學》理論分析較多，公式繁多復雜難以理解，因此，在課程教學中引入圖片能更加生動形象的展示出傳熱的過程，引入實例有助于培養學生獨立思考的能力。以此來加深對此公式或者概念的理解與掌握，達到一舉兩得的效果。如講授解熱傳導、熱對流、熱輻射之間聯系與區別的時候，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、叮當貓在火堆旁烤火的圖片，這樣就能更加具體的解釋熱傳導、熱對流、熱輻射的含義與特點。學生的印象也會更加深刻。在講授輻射換熱時，可將生活化的場景引入課堂教學中，如讓學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] ，讓學生獨立思考，自己做出選擇，以及其選擇的原因，再對其進行點評，分析其優缺點，使學生從實例場景中學到分析問題的方法，使其能將理論與實際相結合，為以后其它課程的學習打下了堅實的基礎。

2.3研究方向的介紹

《傳熱學》作為一門基礎學科，目前主要的教學內容是以公式推導為基礎，學生對其研究內容動態以及在科學技術和工程上的應用都不大明確，所以在教學中應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用、空調中冷凝器及蒸發器的研究、低溫熱傳感技術的介紹、新型保溫建筑材料的應用研究、國內外大型研究院介紹等等[2] ，擴大了學生的知識面，也增加了學生對《傳熱學》的學習興趣。

2.4多媒體輔助教學

隨著科技的進步，計算機互聯網已經成為了學生學習和生活中不可缺少的一部分，而教育也不再是學校的特有職能，學生通過網絡可以更全面、更快速地學習和接觸大量資源[1] 。互聯網教育打破了傳統地教育模式，為教學提供了又一嶄新地思路。《傳熱學》是能源與動力工程專業的學生必修的基礎課程，國內許多高校均開設了此課，因此，應該充分有效地利用網絡課程資源，如超星學習通、慕課網、國家級精品課程、視頻等來提高和改善教學質量和效果。在實際地教學過程中，教師應根據自己的教學特色與經驗合理的和網絡資源相結合。進一步完善《傳熱學》課程教學課件。

多媒體教學最大的優勢在于以下幾個方面：一是教學內容更加豐富，多媒體課件的使用使得老師板書的時間少了，操作也十分方便，而且教學也變得多元化。學生不再只是一昧的閱讀書上的知識，教師能更多地利用圖片與視頻，給學生更加直觀的感受，例如大容器飽和沸騰的過程就能直觀的體現。通過這些具體的事物，有利于學生對整個過程和原理的掌握。因此，正確地用多媒體資源教學，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確真實地反映出學生對課程地掌握程度以及應用水平，也能夠激發學生學習地主動性與積極性。以往成績評定方式多采用期末考試加平時成績的形式，單一的考試形式容易使學生放松，大部分學生都是臨近期末才開始看書復習用區區幾天的時間將本該花一學期時間來學習的知識裝進腦內，雖然通過了考核，但其理論知識遺忘迅速，背離了學習初衷，難以起到教學的目的。因此，將成績評定由單一的期末成績改革成平時成績、大作業和期末考試成績相結合的評定方式。平時成績占20%，大作業占10%、期末成績占60%，其中平時成績包括學校規定的課堂考勤，課堂上回答問題以及課后作業完成情況及質量等方面[2] 。考勤占5%、課上回答問題占5%，課后作業占10%;大作業主要以論文加PPT的形式體現，讓學生自主查找資料，寫一篇關于傳熱學研究現狀的論文。如此的成績評定方式能夠使學生重視起平時的學習過程，培養其信息檢索的能力。對學生興趣的提高都具有十分重要的幫助。

3結論

傳熱學是一門學科基礎課，也是一門專業必修課，隨著傳熱換熱技術的發展、隨著高校專業、學科的不斷完善，形如傳熱學這樣的學科基礎課的教學改革必定大勢所趨[3] 。

本文首先總結了本課程內容多，公式多，圖標多等特點，然后從教學方法改革的角度，提出了突出重點難點、理論聯系實際、研究動態分享、多媒體輔助教學、成績評定方式完善等教學改革措施，在教學實踐中發現這些措施有助于提高學生的學習積極性，從而達到提高教學質量及效果的最終目標。

參考文獻：

[1] 呂娟，王明峰，蔣恩臣.工程熱力學與傳熱學課程建設及教學實踐[J].沈陽農業大學學報（社會科學版），2017，19（02）：200-204.

[2] 戴曉春，閆紹峰.工程熱力學課程考試方法改革探索與實踐[J].遼寧工業大學學報（社會科學版），2018，20（01）：132-133.

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

作者簡介：

楊強（1998-），男，漢，四川省宜賓市，本科，研究方向：內燃機

楊億（1998-），女，漢，重慶市，本科，研究方向：內燃機

張莉圓（1998-）女，漢，四川省眉山市，本科，研究方向：內燃機

吳怡（1977-）女，漢，四川省成都市，碩士，研究方向：內燃機

（作者單位：西華大學汽車與交通學院）