材料工程傳遞現(xiàn)象課程中的育人模式

唐志紅　楊光智

摘要：材料工程傳遞現(xiàn)象是一門(mén)理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，在課堂教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)合理的教學(xué)設(shè)計(jì)，在傳授科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，在潛移默化過(guò)程中提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)自信心，增強(qiáng)學(xué)生的民族自信心和自豪感，培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)、追求創(chuàng)新和理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)精神，進(jìn)而培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：價(jià)值引領(lǐng);求真務(wù)實(shí);創(chuàng)新能力

高等教育是人才培養(yǎng)非常重要的一環(huán)，幫學(xué)生樹(shù)立正確的人生觀和價(jià)值觀，培養(yǎng)具有社會(huì)責(zé)任感的大學(xué)生。因此，高等教育中價(jià)值引領(lǐng)、知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)同等重要。材料工程傳遞現(xiàn)象是理論和實(shí)踐結(jié)合比較緊密的一門(mén)課程，教學(xué)過(guò)程中通過(guò)學(xué)生對(duì)實(shí)際案例的分析、總結(jié)以及與所學(xué)理論相結(jié)合，不僅提升學(xué)生應(yīng)用所學(xué)理論分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，而且增強(qiáng)其專(zhuān)業(yè)自信心與自豪感，認(rèn)識(shí)到所學(xué)知識(shí)能夠解決什么問(wèn)題，從而提高了學(xué)生的參與度和積極性。同時(shí)，通過(guò)教學(xué)中設(shè)置一些問(wèn)題，學(xué)生之間和師生之間進(jìn)行討論或者辯論，加強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和創(chuàng)新能力。對(duì)于教師而言，如何在有限的時(shí)間內(nèi)既能夠清楚講解基本知識(shí)點(diǎn)，又能夠?qū)ふ仪∪缙浞值陌咐?，設(shè)置合適的討論話題，合理的安排教學(xué)，在潛移默化中增加學(xué)生的名族自信心和自豪感，培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)、追求創(chuàng)新和理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)精神。

增強(qiáng)學(xué)生的民族自信心和自豪感

以學(xué)生為中心，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。例如，在傳熱機(jī)理的講授前，教師提出炭材料的種類(lèi)和形態(tài)，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)散熱材料和隔熱材料，并講解設(shè)計(jì)的原理。為了解決以上問(wèn)題，學(xué)生需要查閱大量文獻(xiàn)，需要了解材料的結(jié)構(gòu)和性能的相關(guān)性，更需要了解傳熱的原理，課堂上學(xué)生之間、師生之間開(kāi)展的討論進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)相關(guān)內(nèi)容的理解，能夠設(shè)計(jì)出符合要求的材料的結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)出具有連通孔、孔壁是石墨化程度比較高的瀝青的高導(dǎo)熱材料和大部分閉孔、孔壁不連通且石墨化程度低的隔熱材料。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅掌握了傳熱方式和傳熱機(jī)理的相關(guān)知識(shí)，而且鍛煉了學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)獲取和掌握知識(shí)，以及進(jìn)行創(chuàng)新的能力。并且，在查閱資料過(guò)程中，教師引導(dǎo)學(xué)生了解我國(guó)高導(dǎo)熱瀝青在航空航天的應(yīng)用以及我們現(xiàn)在在相關(guān)領(lǐng)域取得的舉世矚目的成就，增加學(xué)生的民族自信心和自豪感。

培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)的科學(xué)精神

在講授機(jī)械能守恒相關(guān)理論知識(shí)以后，將航海史上的比較出名的航海案例講給學(xué)生，概括為：茫茫大海上兩艘輪船并行而行，突然，一艘小船飛快駛向大船，任憑舵手怎么操作都不管用，只能眼睜睜的看著小船撞到了大船。對(duì)于這個(gè)航海案例，最終法院判定小船付全責(zé)。詳細(xì)講述以后，讓學(xué)生分析這個(gè)判罰是否正確。對(duì)于相關(guān)案例，學(xué)生在課堂上進(jìn)行了熱烈的討論，通過(guò)對(duì)已學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，得出小船并不是過(guò)錯(cuò)方，而是兩船靠的太近，導(dǎo)致兩船中間水的流速很高，根據(jù)機(jī)械能守恒方程，兩船之間的壓力較低，因此，兩船外側(cè)壓力大于內(nèi)測(cè)，使得兩船相互靠近，而小船質(zhì)量小，速度快，看上去像是小船撞向大船。以此為例，同學(xué)們還能舉出類(lèi)似的例子，比如等火車(chē)或者地鐵時(shí)要等在黃線以外。通過(guò)課堂設(shè)計(jì)，加深了學(xué)生對(duì)機(jī)械能守恒方程的理解，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，不僅達(dá)到了理論聯(lián)系實(shí)際的目的，也培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)課程的興趣，增加課堂的參與性。同時(shí)，在分析過(guò)程中，學(xué)生以小組為單位進(jìn)行分析討論，因此，在此過(guò)程中學(xué)生之間既有分工又有合作，從而培養(yǎng)了其團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

多維度提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)自信

課堂教學(xué)中，視頻更能給人以視覺(jué)沖擊，效果會(huì)更加顯著。在動(dòng)量傳遞的傳遞阻力講解過(guò)程中，課堂上展示了管道輸送的視頻以及講解，課堂上拋出問(wèn)題：在石油輸送過(guò)程中，如果輸送的石油的流率已知，要使輸送過(guò)程中能量損失最少，那么輸送石油管道的直徑、管道材料的選擇、流體輸送速度、管道走向的設(shè)計(jì)該如何？通過(guò)視頻，學(xué)生會(huì)對(duì)石油輸送有直觀的認(rèn)識(shí)，通過(guò)分析可以知道管道管徑變化、彎折等均會(huì)對(duì)流動(dòng)過(guò)程的邊界層產(chǎn)生影響，流動(dòng)速度和管路變化選擇不合理均可能造成邊界層分離，產(chǎn)生漩渦，導(dǎo)致大量的能量損失。同樣，在傳熱過(guò)程中，會(huì)給出不同散熱器的圖片，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)討論不同散熱器的散熱效果。通過(guò)視覺(jué)上的直觀感受以及所學(xué)的影響散熱的三因素，學(xué)生們分組討論不同散熱器的散熱效果，最終得出結(jié)論。這不僅加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，而且做到了與實(shí)際操作相結(jié)合，能夠切實(shí)的做到所學(xué)為所用，增強(qiáng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)自信心。

專(zhuān)業(yè)教學(xué)不僅能夠傳授知識(shí)，而且通過(guò)合理的設(shè)計(jì)使學(xué)生在課堂教學(xué)中變被動(dòng)為主動(dòng)，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，從而達(dá)到對(duì)所學(xué)內(nèi)容的融會(huì)貫通，并培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)、理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)精神，增強(qiáng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)自信心、民族自信心和自豪感。而這些能力的培養(yǎng)，遠(yuǎn)比學(xué)生學(xué)到了什么知識(shí)，熟記了課程所學(xué)內(nèi)容更加重要，為學(xué)生在將來(lái)的學(xué)習(xí)和工作中具有正確的人生觀和價(jià)值觀提供保障。

參考文獻(xiàn)

王丁，王現(xiàn)英.“無(wú)機(jī)非金屬材料學(xué)”課程中思政元素挖掘及教學(xué)實(shí)施初探[J].教育教學(xué)論壇，2020（44）.

（作者單位：上海理工大學(xué)）