材料工程傳遞現象課程中的育人模式

唐志紅　楊光智

摘要：材料工程傳遞現象是一門理論性和實踐性很強的課程，在課堂教學過程中，通過合理的教學設計，在傳授科學知識的同時，充分發揮學生的主觀能動性，在潛移默化過程中提高學生的專業自信心，增強學生的民族自信心和自豪感，培養學生求真務實、追求創新和理論聯系實際的科學精神，進而培養其團隊合作意識和創新能力。

關鍵詞：價值引領;求真務實;創新能力

高等教育是人才培養非常重要的一環，幫學生樹立正確的人生觀和價值觀，培養具有社會責任感的大學生。因此，高等教育中價值引領、知識傳授與能力培養同等重要。材料工程傳遞現象是理論和實踐結合比較緊密的一門課程，教學過程中通過學生對實際案例的分析、總結以及與所學理論相結合，不僅提升學生應用所學理論分析和解決實際問題的能力，而且增強其專業自信心與自豪感，認識到所學知識能夠解決什么問題，從而提高了學生的參與度和積極性。同時，通過教學中設置一些問題，學生之間和師生之間進行討論或者辯論，加強了學生的團隊合作意識和創新能力。對于教師而言，如何在有限的時間內既能夠清楚講解基本知識點，又能夠尋找恰如其分的案例，設置合適的討論話題，合理的安排教學，在潛移默化中增加學生的名族自信心和自豪感，培養學生求真務實、追求創新和理論聯系實際的科學精神。

增強學生的民族自信心和自豪感

以學生為中心，充分發揮學生的主觀能動性。例如，在傳熱機理的講授前，教師提出炭材料的種類和形態，讓學生自行設計散熱材料和隔熱材料，并講解設計的原理。為了解決以上問題，學生需要查閱大量文獻，需要了解材料的結構和性能的相關性，更需要了解傳熱的原理，課堂上學生之間、師生之間開展的討論進一步加深學生對相關內容的理解，能夠設計出符合要求的材料的結構。設計出具有連通孔、孔壁是石墨化程度比較高的瀝青的高導熱材料和大部分閉孔、孔壁不連通且石墨化程度低的隔熱材料。通過學習，學生不僅掌握了傳熱方式和傳熱機理的相關知識，而且鍛煉了學生查閱相關文獻獲取和掌握知識，以及進行創新的能力。并且，在查閱資料過程中，教師引導學生了解我國高導熱瀝青在航空航天的應用以及我們現在在相關領域取得的舉世矚目的成就，增加學生的民族自信心和自豪感。

培養學生求真務實的科學精神

在講授機械能守恒相關理論知識以后，將航海史上的比較出名的航海案例講給學生，概括為：茫茫大海上兩艘輪船并行而行，突然，一艘小船飛快駛向大船，任憑舵手怎么操作都不管用，只能眼睜睜的看著小船撞到了大船。對于這個航海案例，最終法院判定小船付全責。詳細講述以后，讓學生分析這個判罰是否正確。對于相關案例，學生在課堂上進行了熱烈的討論，通過對已學的專業知識，得出小船并不是過錯方，而是兩船靠的太近，導致兩船中間水的流速很高，根據機械能守恒方程，兩船之間的壓力較低，因此，兩船外側壓力大于內測，使得兩船相互靠近，而小船質量小，速度快，看上去像是小船撞向大船。以此為例，同學們還能舉出類似的例子，比如等火車或者地鐵時要等在黃線以外。通過課堂設計，加深了學生對機械能守恒方程的理解，并能夠運用所學知識解決實際問題，不僅達到了理論聯系實際的目的，也培養了學生對課程的興趣，增加課堂的參與性。同時，在分析過程中，學生以小組為單位進行分析討論，因此，在此過程中學生之間既有分工又有合作，從而培養了其團隊合作意識。

多維度提升學生的專業自信

課堂教學中，視頻更能給人以視覺沖擊，效果會更加顯著。在動量傳遞的傳遞阻力講解過程中，課堂上展示了管道輸送的視頻以及講解，課堂上拋出問題：在石油輸送過程中，如果輸送的石油的流率已知，要使輸送過程中能量損失最少，那么輸送石油管道的直徑、管道材料的選擇、流體輸送速度、管道走向的設計該如何？通過視頻，學生會對石油輸送有直觀的認識，通過分析可以知道管道管徑變化、彎折等均會對流動過程的邊界層產生影響，流動速度和管路變化選擇不合理均可能造成邊界層分離，產生漩渦，導致大量的能量損失。同樣，在傳熱過程中，會給出不同散熱器的圖片，讓學生根據所學知識討論不同散熱器的散熱效果。通過視覺上的直觀感受以及所學的影響散熱的三因素，學生們分組討論不同散熱器的散熱效果，最終得出結論。這不僅加深了學生對知識點的理解，而且做到了與實際操作相結合，能夠切實的做到所學為所用，增強學生的專業自信心。

專業教學不僅能夠傳授知識，而且通過合理的設計使學生在課堂教學中變被動為主動，充分發揮主觀能動性，學會發現問題，分析問題和解決問題的能力，從而達到對所學內容的融會貫通，并培養學生求真務實、理論聯系實際的科學精神，增強學生的專業自信心、民族自信心和自豪感。而這些能力的培養，遠比學生學到了什么知識，熟記了課程所學內容更加重要，為學生在將來的學習和工作中具有正確的人生觀和價值觀提供保障。

參考文獻

王丁，王現英.“無機非金屬材料學”課程中思政元素挖掘及教學實施初探[J].教育教學論壇，2020（44）.

（作者單位：上海理工大學）