傳熱學(xué)教學(xué)方法改進(jìn)以及實(shí)踐

唐波

摘要：傳熱學(xué)作為能源與動(dòng)力專業(yè)的一門重要的課程，由于其內(nèi)容較多、理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)、難點(diǎn)較多等特點(diǎn)，往往難以獲得理想的教學(xué)效果。本文從學(xué)生能力培養(yǎng)的三個(gè)方面討論了傳熱學(xué)教學(xué)方法的改進(jìn)以及獲得較好課堂教學(xué)效果的實(shí)踐。通過(guò)和幾屆學(xué)生交流后發(fā)現(xiàn)，他們對(duì)傳熱學(xué)存在一定的誤解，以為這門課就是一些復(fù)雜公式和理論的堆積，并不知道學(xué)習(xí)這門課程的最終目的是什么。因此，有必要在課堂上清晰闡述此門課程的學(xué)習(xí)目的及實(shí)用領(lǐng)域，讓學(xué)生們帶著渴望和理解的心情學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：傳熱學(xué)；教學(xué)方法；能力培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）13-0215-02

傳熱學(xué)作為能源與動(dòng)力工程類專業(yè)的重要專業(yè)課程之一[1，2]，由于其內(nèi)容較多較難、理論公式推導(dǎo)較為煩瑣、實(shí)踐性較強(qiáng)等特點(diǎn)，往往難以取得理想的教學(xué)效果，因此需要教師在教學(xué)方法、記憶策略以及考核方式等方面不斷進(jìn)行探索和改革。目前針對(duì)傳熱學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和手段、教材體系和考核方式等方面進(jìn)行了一些相關(guān)的討論[3-6]。本文將從學(xué)生能力培養(yǎng)的三個(gè)方面討論傳熱學(xué)教學(xué)方法的改性以及獲得較好課堂教學(xué)效果的實(shí)踐。

一、發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性

1.對(duì)于傳熱機(jī)理和相關(guān)概念，多采用動(dòng)畫的形式引起學(xué)生的興趣。傳熱學(xué)中相關(guān)機(jī)理不少，其中對(duì)于三種傳熱的基本方式，對(duì)流換熱、表面換熱系數(shù)、傳熱系數(shù)、灰度等機(jī)理和概念可以用類比的方式做成漫畫或者動(dòng)畫的形式，讓學(xué)生對(duì)單調(diào)的概念以及容易混淆的相近的定義有深刻的認(rèn)識(shí)。

2.對(duì)于煩瑣的公式推導(dǎo)，盡量做成二維碼或彈幕的形式，增強(qiáng)學(xué)生的參與感。傳熱學(xué)中有大量的公式，其中有一些公式必須通過(guò)推導(dǎo)才能對(duì)其中的物理意義靈活應(yīng)用，因此有必要提高學(xué)生在教師板書公式推導(dǎo)過(guò)程中的參與度。將公式推導(dǎo)過(guò)程做成二維碼的形式，允許學(xué)生以彈幕的方式參與推導(dǎo)，這樣有助于提高學(xué)生的關(guān)注程度，將枯燥的推導(dǎo)過(guò)程變成更有參與度的一項(xiàng)工作。課后讓學(xué)生自己推導(dǎo)，有了二維碼的具體過(guò)程，他們?cè)谕茖?dǎo)過(guò)程中遇到問(wèn)題能得到及時(shí)的回顧和解決。

3.關(guān)于重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，讓學(xué)生在課堂上進(jìn)行分組討論。分組討論可以讓學(xué)生之間得到交流，對(duì)知識(shí)的相互理解將有助于對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)的記憶以及應(yīng)用。

二、提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力

1.講解傳熱學(xué)的相關(guān)知識(shí)，有必要結(jié)合日常生活中遇到的問(wèn)題。傳熱學(xué)課程中理論較多，容易讓學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)產(chǎn)生抵觸情緒。在講解知識(shí)點(diǎn)前，可以列舉兩個(gè)與個(gè)人日常生活息息相關(guān)的例子，讓學(xué)生理解理論知識(shí)的用處，提高他們的學(xué)習(xí)興趣。比如可以討論溫度計(jì)測(cè)量體溫需要的時(shí)間以減小測(cè)量誤差、如何快速將方便面冷卻等問(wèn)題。

2.課堂上進(jìn)行例題講解，盡量選取與實(shí)際工程相關(guān)的問(wèn)題。傳熱學(xué)是一門工具學(xué)科，除了傳授學(xué)生相關(guān)的理論知識(shí)，還要對(duì)他們?nèi)蘸蠊ぷ鲿r(shí)所面對(duì)的實(shí)際工程問(wèn)題進(jìn)行相關(guān)指導(dǎo)。因此在做實(shí)際計(jì)算時(shí)，可以選取飛機(jī)艙體保溫、電廠蒸汽管道保溫以及高鐵車身保溫等實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行討論，在提高學(xué)生興趣的同時(shí)也提高了他們解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

3.講授課本內(nèi)容之外，可以加入前沿內(nèi)容。傳熱學(xué)課本上的經(jīng)典理論的傳授能為學(xué)生未來(lái)的工作奠定良好的基礎(chǔ)。如果能適當(dāng)?shù)刂v解一些相關(guān)的前沿科學(xué)問(wèn)題，將有利于開拓學(xué)生的視野，特別對(duì)有考研訴求的學(xué)生來(lái)說(shuō)更有意義。同時(shí)，還可以適當(dāng)介紹一些自己科研的內(nèi)容，特別是介紹一些傳熱學(xué)與材料、物理、化學(xué)和生物等學(xué)科的交叉，活躍課堂氣氛。

三、學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)

1.讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)傳熱學(xué)的意義，知道今后要解決實(shí)際工程問(wèn)題時(shí)相關(guān)的參數(shù)和公式在哪里能找到。通過(guò)和幾屆學(xué)生交流后發(fā)現(xiàn)，他們對(duì)傳熱學(xué)存在一定的誤解，以為這門課就是一些復(fù)雜公式和理論的堆積，并不知道學(xué)習(xí)這門課程的最終目的是什么。因此，有必要在課堂上清晰闡述此門課程的學(xué)習(xí)目的以及實(shí)用領(lǐng)域，讓學(xué)生們帶著渴望和理解的心情學(xué)習(xí)。

2.積極培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)模擬能力，課堂和課后多介紹一些實(shí)用的計(jì)算軟件。傳熱學(xué)作為一門工具課程，除了傳授學(xué)生基本的傳熱知識(shí)，還應(yīng)該讓學(xué)生掌握一種或者幾種熱模擬計(jì)算的軟件，這對(duì)他們畢業(yè)后參加工作無(wú)疑是非常有意義的。由于課時(shí)的關(guān)系，往往不能在課堂上花費(fèi)一定的時(shí)間傳授相關(guān)軟件，但是可以花2—4個(gè)課時(shí)對(duì)一些重要的軟件界面的基本操作和能做的模擬進(jìn)行介紹。課后再布置相關(guān)的作業(yè)讓學(xué)生進(jìn)行一些簡(jiǎn)單問(wèn)題的實(shí)際模擬，提高他們對(duì)軟件的理解和掌握。

任何一門課程的教學(xué)都不能一成不變，傳熱學(xué)雖然是一門傳統(tǒng)課程，但是每年都有新的前沿發(fā)現(xiàn)。隨著社會(huì)對(duì)工程人才要求的不斷提高，教師應(yīng)該及時(shí)調(diào)整傳熱學(xué)的教學(xué)方法和內(nèi)容，把最新的前沿發(fā)現(xiàn)融入課程中。同時(shí)，教師應(yīng)該不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，完善教學(xué)和考核方式，把培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性、分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力作為重點(diǎn)，為能源與動(dòng)力行業(yè)輸送高素質(zhì)的專業(yè)人才。

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