第二學位課程“傳熱學”教學初探

現在許多高校都開設了雙學位課程，以便一部分優秀學生在完成主學位課程的基礎上選修第二學位。傳熱學、工程熱力學和流體力學是動力、化工、能源、航天等有關學科的必修專業基礎課，因而是制冷第二學位的必修課。為幫助攻讀第二學位的同學學好這一課程， 本文結合教學過程中第二學位課程的特點進行了一些思考與探索。

1.教師要端正認識，全力投入

由于修讀第二學位的學生來自不同系，他們在學習這門課程所必需的知識基礎上差異很大，因此要使他們一起學好這門課程，教師應投入更多的精力準備教案，使基礎較好的同學學有所獲，原基礎較薄弱的才能跟上。例如，航海類專業的學生已學過熱工基礎，其部分內容與傳熱學有交叉，而學食品的學生覺得傳熱學幾乎完全是新的一門學科。為了使航海類的學生不感到重復，又使食品的學生能學好，要在照顧到教材的連貫性及知識漸進性的原則下對這部分內容作了簡化，并補充于一些有針對性的例子，以啟發同學思考，使那些已有初步概念的同學覺得內容有深入，而原來沒基礎的同學也覺得能聽懂，各部分學生各得其所，取得較好的教學效果。

2.教學內容必須削枝強干，突出主線

傳熱學的主線是熱量傳遞和傳遞過程中其能量守恒而溫度發生變化。通過學習，使同學們樹立起在各種不同的實際傳熱機理或過程中應強調從常見傳熱方式去分析熱能傳遞的思想。因此，我把較多的學時放在導熱、對流換熱等章節上，通過大量例子從各個側面突出不同類型的傳熱過程中溫度變化情況，引導同學得出熱量傳遞溫度變化的原因。對于換熱器的講述，也把重點放如何對實際過程進行科學抽象及如何進行傳熱分析等問題上，以指導學生提高分析問題的能力為目標。當然，在突出主線的同時，對與第二學位專業有關的內容也作適當的延伸，講課中引入冰箱、空調電器換熱部分等內容，為他們今后進一步學習打好基礎。

3.增加一些工程數學方面的基礎知識

較多的學生來自食品等專業，他們缺乏工程數學等方面的一些知識，我在講課中適時加入一些有關基本知識，譬如在非穩態導熱前，介紹了關于數學物理方程偏導函數、求解定解方程的基本知識，使沒學過這些課程的同學能自如地理解計算公式的推導，為講解導熱問題的數值解法提供了條件。又如對流換熱講述中，補充一些流體力學的內容，使同學對邊界層微分方程組及其求解過程能夠深刻理解。這樣，在學習新知識的同時結合了原來學過的知識，使得本專業的所有課程成為一個有機整體。

4.注意調動同學積極思考，提高課堂教學效率

由于不可能要求大部分同學花費大量時間在第二學位的課程上，因此充分提高課堂的教學效率是很突出的問題。考慮到這一點，在講課內容組織上避免平鋪直敘，避免只重數學推導，注重從物理意義上講清問題，從日常生活的現象中分析問題。如用鋁制水壺燒開水，爐火很旺，但水壺仍安然無恙，但水一旦燒干，水壺很快就被燒壞；一杯熱水與一杯冷水，同時放入冰箱，哪杯表面更容易結冰，等等。這些問題常常激發起同學們思考的欲望，大大提高了課堂效率。通過對教學工作的回顧，可以認為在第二學位課程的教學中，下面幾個問題值得教學行政部門及教師重視。

首先，應適當調整課程安排。以制冷第二學位課程安排為例，傳熱學和工程熱力學是兩門“重頭課”，同時放在一個學期內，對選修制冷第二學位的同學負擔太重。在上述提及的調查中，幾乎所有同學都認為這樣既不利于學好這兩門課程，也有害于同學的健康，也有可能一部分本來愿選修制冷第二學位的同學畏難而止步。建議把這兩門課分布在兩個學期內，每學期另加一門其他學時較少的專業課，以減輕同學負擔。第二，應考慮增設10學時左右的數學物理方程方面知識概論，內容可包括偏導函數、求定解方程等。作為過渡，在講解對流換熱的時候，應當補充相關流體力學邊界層方面的知識。第三，組織編寫適用教材及增加可視化教學手段。修讀第二學位課程的同學，他們的前期課程基礎相對較薄弱，許多概念對讀第一學位課程的學生來講是前期課程中知識的自然延伸，而對修讀第二學位的同學卻常常覺得很突然，不易理解。同時修讀第二學位的同學與教師接觸的機會也較少，他們更依賴于通過研讀教材而掌握該課程。因此，第二學位課程用的教材應有別于第一學位的教材。