融研于教的傳熱學教學模式探討

耿凡 何光艷 宋正昶 齊聰

【摘要】本文結合傳熱學教學，分別介紹了融研于教的教學模式的必要性，基本概念，實施步驟及其優勢；最后也指出了融研于教的教學模式在實施過程中所面臨的問題，為融研于教的教學模式在傳統教學模式上的實施提供了指導。

【關鍵詞】傳熱學 融研于教 教學模式 探討

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）31-0221-02

傳熱學課程作為能源與動力工程等專業的專業主干課，是連接基礎課和專業課學習不可缺少的重要橋梁。目前，針對傳熱學及相關課程的教學模式及方法的改進，已出現了多種方法，如案例教學實踐、CFD 技術的應用和研究型教學、融研于教等[1， 2]。其中，融研于教，是指以研促教、教研一體，促進科研優勢資源轉化為教學優質資源，科研育人、學術育人，科教協同培養創新人才，提升人才培養質量。

一、融研于教模式的必要性

教學與科研是相輔相成，并統一于大學之中。

對于大學，教學與研究是其發展的基礎：教學是其根基，教學質量不僅是其生存的保證，也是其發展前提；科學研究是大學活力的源泉，沒有活力根基必將威脅其生存，因此，只有把教學與科研統一起來的大學才是高水平的大學[3， 4]。

對于高校教師，著名的科學家、教育家錢偉長先生曾經說過：你不教課，就不是教師；你不搞科研，就不是好教師[5， 6]。

對于學生，研究型教學能夠啟發學生自我思考、探究并發現事物，而不是消極地“接受”知識，通過引導、鼓勵學生自主學習，實現學生個性發展，同時，研究型教學還可以提高學生的綜合素質[3]。

對于傳熱學，傳熱學發展迅速，其領域取得了豐碩成果。針對課程教與學的現狀，將科研方法和成果引入到該課程的學習中，有利于學生開放思維、應用能力及創新能力的培養，從而有必要進行深入探討。

二、融研于教模式的含義及特點

“融研于教，以研促教”應該包括2個方面的含義：（1）將科學研究方法滲透到教學方法中，培養學生從事科學研究的思維和意識，進行研究性學習；（2）把最新科研成果轉化為教學內容，優化課程結構、拓展授課內容。

融研于教具有以下特點：

（1）以知識點為核心

融研于教教學模式以知識點為核心，結合科研現狀，展開情境，設計適合學生知識水平的問題，啟發學生思考問題，并在老師的引導下及相互交流中順利解決問題并分析總結。

（2）以科研方法為主線

傳熱學的研究方法有實驗測定，理論分析和數值模擬，這三種方法各有其合理的適用范圍。三種方法相互補充，相得益彰地分布于課程各個章節，結合各章節知識點，適度的介紹相關研究方法和其成果，從而形成一條主線，貫穿始終。

（3）以科研成果為鋪墊

將知識點先關的、國內外傳熱學領域的成果進行適度介紹，例如，引入微肋管的圖片，介紹微尺度領域的傳熱研究成果，以此豐富知識點，激發學生學習興趣。同時激發學生科研興趣，鼓勵學生查閱國際上認同的文獻，以形成初步的科研意識。

三、融研于教模式的實施步驟

融研于教不是要脫離教師指導，而是貫穿始終的主導力量，教師需要根據教學內容和學生的認識水平，收集資料、設計教案并在課堂上實施，在摸索中改進教學，完善模式，具體可分為以下幾步：

（1）資料采集：充分利用網絡資源，一方面，查閱國內外學者在傳熱學領域的最新研究成果，另一方面，整理本院校和相關課題組近年來取得的傳熱學相關的科研成果。

（2）教案設計：根據講解的知識點，將搜集的相關科研信息對應起來，對現有教案進行調整，并適時地將研究方法滲透到教學方法中，同時依托相關科研成果，豐富和拓展教學內容。

（3）課堂實施：根據知識點設置情境，講解相關研究新成果，激發學生興趣，然后基于知識點提出合理的問題，啟發學生思考問題，引導學生學習相關知識，并利用所學解決所提問題，并在學習知識點和解決問題的同時交流想法，相互啟發，共同解決問題。

（4）反饋與改進：通過課堂效果、后和學生交流以及問卷調查等多種途徑，獲得反饋信息，總結其中存在的問題和不足，對“融研于教”教學模式的教案設計和課題實施進行積極，不斷完善。

四、融研于教模式的優勢

融研于教立足課程，著眼科研，旨在理論聯系實際，通過科研激發學生們的學習興趣，調動其學習的積極性，培養學生解決實際問題的能力。與傳統教學模式相比，傳熱學的融研于教教學模式具有以下優勢：

1.適合新時代的需求

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020 年）》提出高等教育要改革創新、提高質量的指導方針。融研于教與研究型大學、研究性學習、國家創新體系和高等教育改革高度契合的一種現代教學模式，開展融研于教等研究型教學是當前我國大學提高人才培養質量的重要途徑和必然選擇[3]。

2.符合傳熱學的發展

傳熱學應用廣泛，在能源動力、航空航天、采礦冶金、機械材料、節能建筑等眾多領域都涉及大量的傳熱問題。目前已經形成了如相變儲能、多相流傳熱傳質、微納尺度傳熱以及超常傳熱等多個傳熱學分支。隨著傳熱學的不斷發展，新概念、新原理、新方法和新技術層出不窮，這些新的知識需要適時地引入到傳熱學的課程教學之中。例如，在楊世銘主編的《傳熱學》教材第四版中就介紹了微細尺度內的流動與傳熱、納米流體傳熱、射流沖擊傳熱和縱向渦強化傳熱等新的傳熱現象，以及螺旋折流板換熱器等新設備。

3.適于學生的成長

教師根據教學內容和學生的認識水平，引入科研方法及相關成果，激發學生主動參與教學過程，啟發學生積極思考，引導學生運用所學的知識去積極探索新知識，培養學生創造性地分析解決問題的能力。同時，融研于教可以擴大學生的知識面，將課程知識學習與學科競賽、考研就業等結合起來，讓學生知道理論學習的具體功能，并意識到學習與自己將來前途的息息相關[2]，為其研究生階段的學習或者就業工作、以后的研究及今后解決國民經濟及高新科技發展中的熱工問題打下一定的理論基礎。

盡管如此，融研于教模式依然面臨很多實際問題，例如，科研方法及成果的引入使得教學內容增多，這與教學課時不變甚至減少會產生直接矛盾。因此，融研于教教學模式的實施，還需要大量前期工作，需要在傳統教學的基礎上逐步實現。

五、結語

為例提高傳熱學的教學效果，更大程度提高學生學習基礎理論知識的熱情，提出了采用融研于教教學模式開展傳熱學教學活動，該模式應傳熱學的發展現狀而生，符合新時代以及學生個人的發展需求，能夠啟發學生積極思考，引導學生運用所學的知識去積極探索新知識，培養學生創造性地分析解決問題的能力。但融研于教教學模式的具體實施還面臨一些實際問題，需要結合傳統的教學模式逐步開展。

參考文獻：

[1]齊聰，連佳，史玉鳳.融研于教式教學模式的研究與探索[J].山西建筑，2016（31）：242-243.

[2]向夏楠.CFD技術在傳熱學教學改革中的應用[J].大學教育，2014（6）：119-120.

[3]林海，李虹，袁建美，等.大學研究型教學的理論與實踐探索[J].北京科技大學學報（社會科學版），2013（1）：94-99.

[4]張安富.改革教學方法探索研究型教學[J].中國大學教學，2012（1）：65-67.

[5]王來貴，朱旺喜.科研活動是一項崇高的事業[J].中國基礎科學，2015（2）.

[6]楊衛.服務于人類發展的大學創新文化[J].中國高等教育，2007（10）：20-22.

作者簡介：

耿凡（1982-），女，江蘇徐州人，博士，副教授，主要從能源與動力工程方面的教學與科研工作。