“傳熱學”課程改革的探索及建議

章學來?徐蔚雯

摘要：“傳熱學”是能源動力類專業十分重要的專業基礎課程，它是研究物體內部或物體與物體之間由溫度差引起熱量傳遞過程的學科。根據“傳熱學”課程的教學現狀，結合實踐經驗，從教學內容、教學方法以及考試手段等方面提出了改革和建設的思路和方法。

關鍵詞：傳熱學；教學內容；教學方法；考試手段；教學改革

作者簡介：章學來（1964-），男，浙江海寧人，上海海事大學商船學院，教授，博士生導師；徐蔚雯（1991-），女，上海人，上海海事大學商船學院碩士研究生。（上海 201306）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）09-0099-02

“傳熱學”是研究物體內部或物體與物體之間由溫度差引起熱量傳遞過程的學科?！皞鳠釋W”在熱能與動力工程專業中有著舉足輕重的地位，它一直作為能源動力類專業研究生考試的必考課程之一。因此，如何搞好“傳熱學”教學，使學生深入理解傳熱學知識，是必須重要解決的問題。

一、“傳熱學”課程的教學現狀

近幾年本專業課程考試通過率從89%下降到85%左右，大部分學生集中在65～75分數段，高分較少，專業平均分下降3～5分，教學成果不盡理想，而造成這個結果的原因是什么呢？

一方面，由于大學生本科擴招，導致學生平均素質下降，以往的教學方式已無法完全滿足當今教學基本要求。另一方面，“傳熱學”一向“難教難學”。一是課程內容較為分散，缺乏很好連貫性，使學生不容易橫向理解；二是圖表、經驗公式以及半經驗公式較多；三是一部分理論與概念較為抽象深奧，學生理解普遍存在困難；四是課程課時少，54課時不足以將內容完全講解，因而同學無法很好地吸收知識。

根據以上教學困難，課程組決定從教學內容、教學方法以及考試手段等方面進行教學改革，以期改善教學成果，提高學生學習質量。

二、教學內容的改革

教學最主要的是教學內容。現在傳熱學發展十分迅速，而其教學內容相對滯后，這就要求教師在課堂增加一些傳熱學前沿內容，拓展學生視野。同時根據教學情況，適時對教學內容進行調整。

1.注重對流傳熱及其實際應用

考慮到上海海事大學（以下簡稱“我校”）熱能與動力工程專業學生畢業后主要從事于制冷及其相關行業，課程將加大對流傳熱的講解力度，并在課后作業與考試中引入其實際應用題，加深對該知識點的掌握程度。教師自行批改作業，并根據作業情況了解學生學習情況。在下節課堂中，教師將詳細講解學生錯誤題目以及題目要點，并且擴展題目類型以及應用實例。

2.注意本課程承上啟下的作用

教師講解知識要點，必須與專業的培養計劃聯系在一起，旁征學生已經學過的科目知識來幫助學生理解學習要點，博引學生即將學習的科目概念來印證課程內容。例如將鍋爐作為導熱實例，回顧鍋爐知識，切實印證導熱作用；將對流傳熱與流體力學聯系，方便于學生理解對流傳熱中流體的運動；將輻射傳熱與熱管相結合，為之后換熱器課程的學習做鋪墊。該措施已實行了2屆，皆取得了較為良好的效果，增強了同學專業的連貫性以及對專業知識的融合運用能力。

3.運用雙語教學，加強學生的專業英語

基于學生現階段的平均水平，教師在緒論、應用以及簡單概念的講述時通過自編英語講義、英語板書以及雙語口述實行雙語教學，并在考試時酌情添加一些英語題目檢驗學生的學習成果。該措施已試點3屆，取得了一些成效。自編講義不僅能夠減少學生閱讀專業英語的難度，更能較好地引導學生學習的進度，達到循序漸進的效果。此外，在平日里的講課與課后作業中，教師也將增加關鍵詞與專業術語的英語講解，進一步增強學生的專業英語水平，使學生能夠運用英語這種國際學術語言進行思考，在以后的工作和學習中更有效地掌握國際上傳熱傳質領域中的最新專業知識和專業技能。同樣，教師在閱讀英文教材、編寫英文教案的過程中也將受益匪淺，不僅可以使教師了解國內外最新的教學動態與科研成果，而且還將提高教師的教學能力和專業水平，真正做到“教學相長”。[1]

4.增加熱管等專題

在完成課程教學但還未考試時，教師通過創新基地將給學生講授熱管等專題。在介紹熱管的原理以及相關應用后，要求學生完成特定條件下求取熱管周圍特定溫度點溫度變化的程序編制。這個舉措既使學生熟悉編程語言以及計算機相關軟件的使用方法，而且也通過熱管這個當今十分普遍的應用實例鞏固了學生對“傳熱學”知識的理解與運用，大大有利于學生在日后工作中適應現代工程的發展要求。[2]

三、教學方法的發展

現今的大學教學中，“傳熱學”的教學內容基本相差不大，而學校與學校之間的教學成果卻大相徑庭，而造成這個結果的最重要原因之一則是各校教學方法的不同。

1.課前提問回顧，課后作業預習

課程教師通過每次上課前隨意對學生的提問來幫助學生回顧上次課的主要內容，同時檢驗學生對上次課知識的掌握程度，起到查缺補漏的作用；通過每次課后布置2～3道預習作業來要求學生自主學習之后的課程，以加強聽課效果。該措施已嘗試多年，取得了較好的教學成果。它可很好地將“傳熱學”課程串聯起來，解決了課程內容較為分散、缺乏連貫性等問題，并通過課前提問的總結以及預習問題的解答，理清了學生及教師的思路，增強了學生對離散知識的概括總結能力，提高了學生的學習質量。

2.學生自主備課，上臺講解

對一些重要的理解難點，教師會根據教學進度，酌情要求學生自學難點并且自備教案。之后，教師將在課上隨機挑選學生上臺演講，并查缺補漏總結難點內容。通過自學—教授—補充不僅可以激發學生學習的興趣，提高學生自我學習、總結歸納以及口頭表達的能力，還可活躍課堂氣氛，使學生的思維始終處于興奮狀態，間接提高學生學習的質量。[2]

3.學生自行設計實驗方案，實踐中完善方案

在54課時中有6課時用于“傳熱學”相關課程實驗。教師在實驗前講解實驗要求、基本原理以及提供的設備后，要求學生自行設計實驗方案以達到實驗目的。實驗時，學生按照自己設計的實驗方案操作，并且通過實驗發現問題、解決問題，修改實驗方案，最終提出一套正確、可行、完整的實驗方案。在設計實驗方案的過程中，學生可以查詢各種資料，與同學討論或是詢問求教于導師。而教師在實驗期間維護學生安全，解答學生的各種問題，并在實驗最后總結歸納實驗精髓。通過此舉培養學生獨立設計一套完整實驗方案的能力，以及主動發現問題、動手解決問題的能力。

四、考試手段的調整

眾所周知，考試是目前檢驗學生學習效果的最有效手段，同時它也對學生的學習態度和學習方法起著引導作用。因而，根據學生學習狀況選擇合適的考試手段則成為每個教師必須嚴陣以待的一個重要問題。

1.傳統考試的形式及其優缺點

傳統的考試形式一般有閉卷和開卷兩種。

一般課程平日里都采用閉卷考試，這也是應用最為廣泛的一種考試。閉卷考試有著鮮明的優點：一是學生通過考前背誦與復習，能夠熟練掌握本課程的基本概念以及基礎知識；二是學生不會心存僥幸，為了通過考試，考試前必定會做一定程度的復習；三是考試監考比較方便，能夠通過比較簡單的手段杜絕學生的作弊現象。但是凡事無完美，閉卷考試也有其不可避免的劣勢。由于“傳熱學”課程圖表、經驗公式以及半經驗公式較多，這些公式與參考資料所需數量龐大無法在試卷中一一列出，而學生又無法全部背出且也無這個必要，所以試卷的出題范圍就受到了很大的限制，為了規避這些參考資料，所出試題難度較低，不能客觀地衡量學生真實的學習狀況。

第二種考試手段就是開卷考試，這也是教學上比較常用的一種考試形式。開卷考試的優缺點正好與閉卷相反。開卷考試能列出一部分公式與參考資料，減輕學生的復習壓力，使學生有更多的時間與精力去理解知識難點，增添學習的深度與廣度。但是在開卷考試中，教師無法很好地監控學生的考試情況，很難做到杜絕作弊現象的發生。同時，學生一旦在考試中被允許翻開書本，就會忽視考前復習的重要性，對基本概念以及基礎知識的掌握就缺乏穩固，并且在考試中如果遇到問題，學生不會首先自行思考解決，而是通過翻閱書本來尋求答案。[3]

2.“1+1”考試手段及其優缺點

所謂“1+1”考試就是閉卷考試加“一頁紙”的考試，“一頁紙”是指允許學生將印有學院考試專用圖章的紙帶入考場，這張紙上允許學生記錄自己認為對答卷有幫助的任何內容，如公式、解題方法或重要結論等。[3]一是通過一頁紙資料的整理，學生擁有了一個“傳熱學”課程，歸納重要知識點的過程，這不僅僅培養了學生的概括總結能力，更加深了學生對本課程知識的理解與運用；二是一頁紙資料的參考，可以很大程度地避免公式與參考資料的背誦，使學生免于無用功的困擾；三是一頁紙篇幅有限，只能謄抄有限的知識要點，因而出題依舊保留很大的余地，解決了開卷范圍過廣 ，出題偏怪偏難的問題。同時學生在考試時無法完全依靠這張紙，所以依舊會重視考前知識點的復習，相信一張紙最后也將只是一個心理安慰。

但是“1+1”考試手段并非毫無缺點，它依舊有著需要繼續研究與探討的部分。一頁紙的篇幅大小決定著考試開卷范圍的大小，如果篇幅過小，則無法涵蓋所需公式與參考資料，引起學生精力及時間的浪費；如果篇幅過大，則限制了考試的出題范圍，考試將無法全面客觀地檢測學生的學習水平。

3.“開卷加閉卷”考試形式

目前課程運用的是開卷加閉卷的形式，對兩種考試取長補短，既兼顧了公式以及參考資料的查閱便利性，拓寬了教師的出題范圍，又考察了學生基本概念以及基礎知識的掌握程度，督促學生必須重視考前復習。根據近幾屆的試驗情況，筆者發現由于開卷考試的開卷范圍過廣，使開卷試卷的考試難度大大降低，如果提高出題難度，又不免出題偏于難題與怪題，違背了考查學生學習質量的初衷。

五、總結

“傳熱學”是一門十分重要的專業基礎課，希望通過上述改革能給“傳熱學”的教學帶來一絲新的氣息，幫助學生更好地掌握“傳熱學”的基本理論及計算，提高學生發現問題以及解決問題的能力，滿足后續課程的學習基本要求，為未來的就業奠定堅實的理論基礎。[2]

參考文獻：

[1]鐘曉暉，趙斌.“傳熱學”精品課建設的探索與實踐[J].河北理工大學學報（社會科學版），2009，（5）：108-111.

[2]郭永輝，王子云.關于“傳熱學”課程教學改革之我見[J].制冷與空調，2004，（1）：69-70.

[3] 張衛會，徐志明，胡思科.傳熱學考試方式的改革與實踐[J].中國電力教育，2002，（4）：98-99.

（責任編輯：王意琴）