對“工程熱力學及傳熱學”課程教學的幾點思考

武和全　姚永騰

摘 要 文章分析了“工程熱力學及傳熱學”課程的特點和教學現狀。針對課程教學中存在的一些問題，提出了一些改革方法，如改革教學內容、改善教學手段、理論與實驗的相互結合、設計創新、課程答辯等。

關鍵詞 工程熱力學 傳熱學 教學改革 教學方法

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.04.041

Reflections on Curriculum Teaching of the Course

"Engineering Thermodynamics and Heat Transfer"

WU Hequan， ?YAO Yongten

（College of Automotive and Mechanical Engineering，

Changsha University of Science and Technology， Changsha， Hu‘nan 410114）

Abstract This paper analyzes the characteristics and teaching status quo of the course "Engineering Thermodynamics and Heat Transfer". For problems that exist in Curriculum Teaching， this paper has made some reforms， such as the reform of teaching content， improve teaching methods， combination of theory and experiment， design innovation， and ?course defense.

Key words Engineering Thermodynamics; heat transfer; teaching reform; teaching methods

0 引言

“工程熱力學及傳熱學”是研究熱能與機械能相互轉換及熱量傳遞規律的一門課程，有的地方也把該課程稱為熱工基礎。當今能源、環境、航空航天、微電子、信息工程、生物和醫學工程、軍事等領域內的許多進展都直接或間接建立在熱工研究的基礎之上，熱工研究在高新科技發展中占有重要地位。因此提高“工程熱力學及傳熱學”課程的教學質量對培養適應現代化建設需要的工程技術人才具有重要意義。然而長期以來，由于“工程熱力學及傳熱學”課程存在概念多、內容廣、公式計算復雜多等特點使得師生都有難教難學的體會。特別是對一些非動力類專業（比如工程機械專業），該課程往往是選修課，課時少，學生重視不夠，教學難度大。本文從“工程熱力學及傳熱學”課程教學現狀出發探討課程教學改革的方法。

1 課程特點及教學現狀

“工程熱力學及傳熱學”主要是講述了熱量的產生、傳遞以及轉換，它是工程熱力學與傳熱學兩個研究方向的綜合。其涉及面廣，包含熱力學第一定律、熱力學第二定律、熱力過程計算、傳熱學的基本概念、換熱器熱計算等。目前課程教學主要存在以下幾個問題：

1.1 課程學時少

在這個知識爆炸的年代，教學計劃的不斷更新，使得越來越多的課程加入到教學進程之中，這樣每門課程的平均學時大大減少。以工程機械專業的“工程熱力學及傳熱學”課程為例，總共只有24課時。教學內容多與課時少的矛盾非常突出。在這種情況下，既要保證足夠的教學內容又要保證教學質量，對授課教師來說是不小的挑戰。同時學生的學習難度也加大了。由于“工程熱力學與傳熱學”本身理論性就強與“數理化”聯系緊密，學生需要花大量的時間來消化理解。

1.2 上課不夠重視、課前課后缺少自主學習

大學生并非高中生，相對自由很多，許多大學生對于上課不夠重視，導致缺課現象時有發生，而學生的缺課也影響了教師授課的積極性，導致課程教學質量下降。雖然針對學生缺課現象，大部分學校已經采取了相應的考勤措施，但是由于后續工作不徹底，許多考勤成績最終并沒有計入到學生成績中，不少學生存在僥幸心理，對課程教學沒有足夠的重視。此外，“工程熱力學及傳熱學”作為一門選修課程，學生對此的認識是覺得這樣的課程無所謂，不重要。在課前，很少有學生提前預習課程內容，而一些復雜的計算公式或理論，在沒有數學物理預備知識的情況下，教師需要花大量的時間來進行公式理論推導，影響了教學進度。課后缺少復習又使得課程上學到的知識沒有得到鞏固。由于對選修課不夠重視，很少有學生能在課前課后進行自主學習。

1.3 缺少實踐

由于“工程熱力學與傳熱學”的知識涵蓋面廣，一些需要用實驗來表達的知識點，教師很難通過講授的方式直觀表現出來。而很多學校工程機械專業的“工程熱力學與傳熱學”課程是沒有開始實驗的。理論與實際脫節不利于學生對知識的理解與消化，難以與實際相結合，例如氣體流經噴管的流速和流量，絕熱節流過程、發動機動力循環等等。這些都很難用于普通的PPT來表達，也不利于學生的理解。由于學時以及學校教學資源有限的原因，所以通常對于需要實踐的課程并沒有相關的實驗設備供學生操作。這對于部分驗證性以及需要實驗才能直觀表達的教學內容，學生很難理解消化，也不利于學生去記憶其中的重要知識點。

1.4 學生積極性不高，缺乏學習興趣

“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”這句名言就提到了學習某個東西最重要的是對于它的興趣，倘若我們有極大的興趣，那么將事半功倍。而現在的學生普遍地缺乏學習“工程熱力學及傳熱學”課程的興趣。以前一直是學生排隊等老師講解問題，而現在則是老師請學生提問題，而就算是這樣，還是很少人去提問，這有可能是學生根本就沒有問題，這并不是說學生學得很好，反而是學得不透徹，根本就沒有發現問題;也有可能是學生有問題，但是懶得去問，缺乏對于知識的渴望。這些都說明學生缺少學習“工程熱力學與傳熱學”的興趣。endprint

“工程熱力學及傳熱學”課程具有很強的綜合性、實踐性和應用性。同時社會在不斷發展進步，對于高素質人才的需求也越來越嚴格，所以為適應社會市場需求，培養出一批掌握最新技術的高素質人才，校方和教師都應該共同反思，一起探索，建立起一份屬于專業特色的教學體系，就必須結合目前的就業動向，對“工程熱力學及傳熱學”課程教學改革進行研究。

2 課程教學改革及教學方法探索

2.1 改革教學內容

“工程熱力學及傳熱學”是一門傳統課程，知識體系正在不斷發展，不斷更新，所以會存在不少過時的觀點，這在教學中，會嚴重影響到新型高素質高技能人才的培養，甚至會讓學生對此門課程產生懷疑，失去學習的信心。那么教師在教學過程中要以夠用為原則對其刪繁就簡，還要隨時了解最新最前沿的學科知識并講給同學們聽，培養學生們的學習興趣，降低該課程的學習難度。

2.2 改善教學手段

上課是學生掌握知識的重要途徑，教師的教學方式十分重要，應該杜絕“復讀機”這種現象。現在社會進步了，多媒體等教學手段是必不可少也是不可避免的，既然不能沒有多媒體，那可以改變多媒體上展示的內容，比如PPT里不再只是書本上的翻版，更多的是教師自己的理解和自己提出的問題，而且PPT上不能有解答，這樣交給學生自己去思考，而后教師再把正確的解答寫在黑板上，這樣就加深了學生對于一些題目的印象。此外，既然此門課程理論性強，那么課程上教師可通過多媒體搜索一些自然界中熱力現象，通過多媒體展示給學生，并給學生講解這種現象。而且教師還可以布置一些課程小練習，讓學生說出自己想到的自然界中的熱學現象并試著解釋。同時，教師也要注重提問，多提問，這對于集中學生們的注意力還是很有作用的。等等這些，都能消除學生的厭學情緒，并集中精力上課，保證了課程的效率。

2.3 開設實驗實踐課程

現代社會進步，相應的教學設備也齊全了，學校應該逐步完善“工程熱力學與傳熱學”的課程安排，應該相應地對應每一章上的內容增添新的實驗實踐課程，尤其比較繁雜難懂的內容，更要多地設置一些實驗課程，學生通過動手實驗，教師在一旁教導，這樣教師既能檢驗學生的學習效果和進度，也能加強學生對于課本知識的理解和記憶。學校也可以考慮安排學生到與熱力有關的工廠實習，讓學生通過對工廠機器工作的了解，強化課程的學習效果，最后還可以讓學生寫一篇關于該工廠機器的研究論文，以檢驗學生的實習效果。實踐加理論才能更好地加深學生對學習到的知識的理解。

2.4 設計創新，激發學生興趣

創新是發展之根本，科技的發展離不開創新，“工程熱力學與傳熱學”作為一門實用性強的課程，在學生學完之后，教師可以給學生分組，讓每組自主設計一個有關熱力學的小部件，配上元件說明，并有計算分析過程，然后安排一節課程來讓學生自行講解自己設計的小部件，最后教師再評比，排出名次，給予獎勵，并計入課程成績。同時這也會激發學生對于此門課程的學習興趣，更深刻地理解“工程熱力學與傳熱學”這門課程。

2.5 課程答辯

教師給學生時間來進行答辯，通過對某一個概念、公式、定律或者現象的理解進行答辯，每個學生要說出自己的理解，而后教師進行糾正，給出正確的答案，然后教師可以自行提出一個論題，讓學生自己分組，在課下找資料學習，然后上課的時候讓各組學生辯論，得勝者記入成績。最后讓學生把自己的問題提給教師，教師一一解答。這樣，加強了學生與教師的互動交流，培養了學生的學習興趣，加深了學生對于該門課程的認識。

3 結束語

“工程熱力學及傳熱學”課程教學改革是適應新時期高等教育發展的必由之路。教學的進行應該建立在師生愉快教學，幫助學生順利發展的前提下，努力讓學生掌握自主學習、獨立思考的能力。以加強學生創新思維和實際創新能力的培養為目標，通過對教學內容的更新、多媒體的合理應用、課程氛圍的調動、理論與實驗的相互結合、設計創新、課程答辯等手段的有機結合，探索出一套更適合本課程的教學方法，使得“工程熱力學及傳熱學”的課程達到一個新的水平，為培養出掌握學科最前沿技術的實用性人才發揮應有的作用。

基金項目：長沙理工大學教改課題項目

參考文獻

[1] 李岳林，劉志強，武和全.工程熱力學與傳熱學[M].北京：人民交通出版社，2013.endprint