以下是小编精心整理的《高等传热学论文范文(精选3篇)》仅供参考，希望能够帮助到大家。摘要：针对“传热学”课程教学的现状，通过教学效果调查分析，结合安全工程专业的特点，对课程的教学进行改革。
第一篇：高等传热学论文范文
传热学课程教学改革的探索
[摘 要]传热学是能源动力类专业的一门重要专业基础课程，对学生专业课程的学习和应用能力的提高有着重要影响。针对传热学的课程特点和内容分布特色，以具体案例的形式探索了不同教学方法和不同考核方式在传热学教学中的应用，以达到激发学生学习兴趣，培养学生创新能力，提高课堂教学质量的目的。
[关键词]传热学;教学方法;课堂教学;教学改革
传热学是研究热量传递及其规律的一门学科，是工程热物理的重要分支，它与工程热力学和流体力学并称能源动力类专业的三大支柱。作为一门应用学科，其在热能动力、石油化工、航空航天、生物医学和建筑节能等领域得到了广泛应用。
传热学的教学不仅要为学生学习专业课提供基础理论知识，还要培养学生分析、解决问题的能力。但是传热学课程内容多并且不够连贯，还存在大量经验参数和公式，同时该课程需要较深、较广的数学基础，对学生的学习基础要求较高。现有的教学方法往往偏向于介绍原理、推导公式，再用公式解题。这种教学模式忽视了学生主动学习能力和创新能力的培养，不利于锻炼学生应用传热学知识解决实际工程问题的能力[1]。
本课题组在广东省教学改革项目和广东海洋大学教改课题“应用科研案例教学法的热工基础教学改革研究”项目的支持下，为达到培养学生的主动学习能力、工程应用能力和创新思维能力的目的，在传热学课程的教学中采用相关科研工程案例引入法、 运用基本理论解决日常问题及分析比较法等对课程的教学过程进行了尝试，同时对课程的考试方法进行了探索，以期达到提高传热学课程教学效果的目的。
一、日常生活问题讨论教学
教师的教与学生的学是互相促进的过程，培养学生的自主学习能力，是提高学生学习效果的有效途径。为了强调学生在学习过程中的自主学习能力，在教学过程中应以学生为主体，教师在课堂教学过程中以引导式教学为主。教师在课前收集与本节课程内容有关的日常实例，加以组织，让学生在课下通过学习小组提前思考和讨论，激发学生课前预习的热情，同时调动学生课堂学习的主动性和积极性。教师在课堂上从该问题入手，讲解基本理论，给出解决问题的方法，加深学生学习的印象。这种通过问题引出基本的理论，再运用理论解决实际问题，最后再升华到理论的教学方式激发了学生学习的主动性。比如在进行热量传递的基本方式介绍之前，我们提出的问题是：暖水瓶保温的原因是什么?这种日常生活中很明显的问题，学生都懂得一些，但上升到理论就很难说得全面。另外，我们设置了小型实验模拟讲解，比如将蜡烛加热盛水的纸杯，问学生水是否能被烧开?纸杯有没有可能燃烧?通过这些日常问题，激发学生的兴趣，引发大家的讨论和思考，这样的课堂教学效果明显得到提高。
本课程的教学内容较多，概念、原理和公式也多，对于教学过程中不适合用日常生活实例引出的知识点和理论可以在教学过程中引入别的方式，以達到好的教学效果。在教学过程中引入的问题，首先要与教学内容相符合，此外还要依托理论对实际问题进行提炼，将基础知识和处理过程与方法结合在一起。有时候日常生活中看似比较普通的问题也可能包含着相当多的理论知识，为达到好的教学效果，我们需要在教学过程中适当引入。例如，在相变对流传热过程中我们可以提出：用多层蒸笼蒸馒头，层与层之间用钢丝网隔开，在有顶盖和无顶盖的情况下哪层馒头最先熟[2]?这是一个日常生活中常见的案例，也是一个生活常识。学生在课前积极思考，在课堂教学中提出对流换热机理的理论分析。通过理论学习分析强制对流与自然对流、有相变与无相变对流换热的强弱问题。课前学生可能知道馒头有盖时上层、无盖时下层会先熟，但无法运用理论解释。经过理论学习和案例讨论后，学生明确了从机理上强化换热的原则。课堂教学知识点与实际问题相结合，加深了学生对基础知识的理解和掌握。
二、科研案例教学
科研案例教学法是在案例教学法的基础上，通过分析课程的特点和课程的教学现状，在教学内容上尝试选用专业任课教师、课题组以及其他一些可以借鉴的已完成的科研项目，将这些科研项目应用到该课程的基础知识中，通过将这些年的科研项目设计、组织并呈现于课堂[3]。我校能源与动力工程专业教师每年都承担或参与很多科研项目，其中大多是国家级和省级科研项目，具有较高的科研水平和参考价值，这些科研项目在实施的过程中不可避免地需要应用到专业知识。教师收集教研室历年来承接或参与的这些科研项目，以及文献资料中可用于工科生传热学课程教学的科研案例，根据教学内容和学生的兴趣特点，对这些科研案例进行精心的概括、组织，以此作为教学案例呈现给学生。比如在讲解肋片的稳态导热时，利用课题组所承担的航空发动机涡轮叶片尾缘扰流柱的流动和换热问题研究的科研项目，分析肋片导热的机理和效率等。授课章节需选择代表本章重点的科研案例，并针对专业特点做重点选择，让学生在具体的科研案例中牢固掌握该课程的理论知识，加深对知识的理解。通过对这些案例的掌握到理论知识的应用来激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力，形成理论与实际相结合的教学方法。
教学案例引入的手段可以是文字描述，也可以是多媒体或者图表等。教师将案例呈现后，根据教学目标，在教学过程中来循序渐进地启发学生，不断引导学生积极地进行思考;课堂形式也可以灵活多变，比如让学生组成多个小组，每个小组合作分析和讨论案例中的各种问题，探索解决问题的方法，通过这样的方式培养学生应用理论知识解决实际问题的能力。
在案例教学环节同时引入学生参加节能减排大赛和大学生创新实验项目的内容，利用学生自己的方案来分析如何结合理论知识解决实际问题的能力[4]。这样的方式使学生觉得自己能更好地参与到学习之中，这既加强了学生对理论知识的理解，又增强了学生参与科研的热情，很多学生由此爱上科研，从而考取研究生，为就业扩宽了渠道。
三、工程案例教学
传热学课程是能源与动力工程专业的专业基础课，课程主要是为后续专业课的学习打下基础。课程本身虽然是专业基础课，但也具有很多实践问题。我校能源与动力工程专业部分教师长期从事冷库设计、中央空调设计安装和换热器改造等工程项目，将这些工程实际项目归纳整理，然后与课程知识对接，可以使学生更好地体会到如何将理论知识应用于实际工程，这扩宽了学生的视野，消除了学生认为学习理论知识无用和不知如何用的想法，激发了学生的学习兴趣，强化了学生的工程观念[5]。
另外，能源与动力工程专业与学校周边的部分企业有紧密合作关系，可聘请企业的工程师来结合生产实际进行学术交流。比如在专业认识实习环节、课程设计环节和毕业设计环节等，聘请企业高工共同指导学生，将企业的生产实际带入教学过程之中。通过这种教学空间的拓展和延伸以及生产一线的工程实践，可以增强学生的自主创新能力，激发学生的学习兴趣，丰富学生的专业前沿知识，更好地实现学校与企业的对接，加强校企合作;同時，学生也能够在毕业工作时加快向工程师的转变。
四、比较分析法教学
比较分析法教学是教师常用的教学方法。比较分析法在巩固容易混淆的概念，推进其不同应用时具有独特的优势[6]。教学效果的好坏不仅仅要看教师的授课内容是否涵盖教学大纲，也不单是看教师在教学过程中的态度是否认真，还要看学生在整个课程的教学中的学习效果，其对知识的掌握和理解是否达到要求。教师把相关联的知识点归纳总结，然后进行比较分析，通过比较让学生加深印象，加强理解，这达到了较好的学习效果。在对流换热章节，我们可以把自然对流与无相变强制对流进行比较，对流动的起因、状态、换热过程中的温度场和速度场的特性等进行比较，从而让学生加深对知识点的理解，达到提高教学效果的目的。另外，可以对照分析相关的工程案例，将理论学习与实际运用联系起来。
五、改进考核方式
考试是检验学生学习效果的最好办法之一，并且考试成绩也对学生的学习具有检查和激励作用。将考试融入学习的过程之中，可以加强学生在考试和学习过程中的主体地位，使考试成绩能更公正地反映出学生的知识水平和学习能力。为培养学生的积极性和主动性，课程授课结束时教学团队的教师就给出题型，比如名词解释、判断、简答题和计算题等，让学生自己根据这些题型自行出题，每人可出30道题，能源与动力工程专业有6个班级180个人，这相当于一个试题库。
这种针对自己出题的考试方法让学生感觉很新鲜，学生很愿意尝试。在实际操作过程中学生发现要想出好试题，首先必须要掌握好每章的基础知识，然后再归纳总结，出题的过程是一个很好的自我复习的过程。同时每个学生所认为的每章的重点难点不一定相同，这样学生就会仔细阅读课本，并找出书中自己认为比较重点的内容进行出题。大量的这种题目汇总在一起，涵盖了整本教材的重点难点，并且这些是学生自己认为难以理解和不好掌握的知识点，这更能起到让学生巩固、理解和加深印象的作用。学生在出题过程中还会思考哪里是容易出错的，哪里是大家都会的。在这样的模式下，大家对课程知识点的思考将得到进一步提升。出题形式的灵活多样，也让学生复习的时候需要做到面面俱到，很多教师可能没想到的问题学生都有可能在试题中体现出来。这样灵活的方式要求学生在复习的时候需要对整本书的知识点加以理解和掌握，这样才能达到学习的目的。
另外，学生所出的题目也可能存在错误，或者由于每个人学习能力的不同，试题的质量也不一样;有的很简单，这时候需要任课教师付出大量的工作来把好质量关，对试题进行筛选。通过查看学生所出的试题，教师可以了解大家哪些教学内容理解得较好，哪些教学内容理解得不够好，这样可以在将来的教学中加强对这部分内容的讲解。通过学生自己出题，任课教师还可以了解学生的学习差异，学习好的学生所出的题目都比较综合，具有一定的难度，对课本理解得较好，再加上学生之间更能够清楚哪些知识点不容易掌握，所以题目的难度、综合性和创新性比较好。学习成绩普通的学生，由于对知识的理解不够深入，所出的题目很多都是简单明了的。任课教师根据学生所出题目的难易程度可以区分出哪些学生课堂和课后认真学习，这可以作为给出平时成绩的依据之一。
另外，还可以把历年来学生相对容易错的试题和知识涵盖面广的试题收集整理，放进试题库，不断完善试题库的内容。学生要想考出好的成绩，就需要掌握试题库的内容，这就要求大家同时要理解、掌握其他同学所出的试题，这样能提高学生的学习主动性和积极性。让学生自己出题自己考自己这种考核方式的转变，可让学生加强学习，更好地掌握知识;教师也可通过分析学生的试题，对教学过程进行思考，针对试题库中所反映的问题进行教学的整改和完善。
六、组织学生参与各类竞赛活动
结合大学生节能减排大赛、制冷大赛和挑战杯竞赛等各类活动，组织学生自由组成团队参与各类竞赛活动，运用所学知识解决实际问题。在各类竞赛活动中，教师参与辅导学生，实验室教师指导学生自己加工安装实验部件，同时规范操作，按工程实际指导学生实操技能，提高学生的思考能力和动手能力。
通过参与各类竞赛活动，学生有了自主学习的动力，能自主查阅文献，加深了对基础知识的理解，理解了基础知识在实际的应用。同时，这还激发了学生的科研兴趣，学生的考研率也大幅增加，学生在全国大学生节能减排大赛等各类竞赛中获得各类奖项多项。
七、结语
传热学课程教学的教学理念应当是理论结合实践，同时注重思维创新，并且鼓励科学探索。根据教学中的重点和难点应用不同的教学方法和教学方式，将理论教学、实验教学和工程实践紧密结合起来，激发学生的学习兴趣，使传热学的教与学都变得富有吸引力，这样能够更好地培养学生的专业技能和创新能力，提升学生的综合素质，达到提高教学质量的目的。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 何雅玲，陶文铨.对我国热工基础课程发展的一些思考[J].中国大学教学，2007(3)：12-15.
[2] 席新明，闫小丽.基于创新人才培养的热工基础课程教学改革研究[J].高等农业教育，2011(9)：46-48.
[3] 王修彦.准案例教学法在《工程热力学》课程中的实施[J].中国电力教育， 2002(4)：92-94.
[4] 崔虹云，尚东昌，肖仲杰.高等教育人才培养模式中实践教学的改革与探索[J].黑龙江高教研究， 2014 (2)：163-165.
[5] 杨艳娟.试析应用型人才培养的“桥梁工程”课程教学[J].黑龙江高教研究， 2013(10)：162-164.
[6] 屈刚.应用比较法进行药理学教学的探讨[J].教师， 2010(23)：75-76.
[责任编辑：陈 明]
作者：徐青 凌长明
第二篇：安全工程专业“传热学”课程教学改革
摘要：针对“传热学”课程教学的现状，通过教学效果调查分析，结合安全工程专业的特点，对课程的教学进行改革。优选教材，精选教学内容是教学改革的前提;通过采用板书与多媒体相结合的教学方式、教师讲与学生练相结合的教学方法，并辅助于对比教学法、实践教学法和团队合作学习教学法是教学改革的关键;平时成绩、团队合作小论文和期末笔试相结合的考核方法是“传热学”教学改革的科学选择。
关键词：传热学;教学改革;安全工程;团队合作学习法
安全科学是一门正在成长中的新兴学科。由于安全问题本身的复杂性和多样性等特点，目前人们对于安全科学技术的学科内涵还不甚清楚，普遍存在着专业方向不明确，人才培养模式没有统一的标准，师资队伍的知识结构不合理，教材没有反映出学科本质，实验室建设落后于专业发展要求，教学实践环节薄弱等情况，给我国具有安全工程专业的院校、教学质量的提高和培养高素质的社会需要的安全科学技术人材方向带来困惑。
研究热能的传递、转换与控制的”传热学”是一门应用性较广的基础课程，也是安全工程专业的专业基础课。它是以微分方程、热力学、流体力学等为基础发展起来的，但其发展的过程又与现代实验科学紧密相连，该课程以其自身学科的发展的特征具有以下特点：内容多且不系统、缺乏连贯性，图表和微分方程、经验公式、半经验公式多。
随着教学改革的不断深化，”传热学”教学课时越来越少。按照传统的教学方式方法，容易使学生失去学习兴趣，教学效果不佳。为满足安全工程专业”传热学”教学的要求，作者根据多年的教学情况分析，结合安全工程专业的特点，对其教学方式方法进行分析和改革。
一、安全工程专业”传热学”教学现状
1957年，煤炭部所属西安矿业学院(现西安科技大学)开始开设“矿山通风与安全”专业，成为我国第一批开设矿山安全类专业的高校。1984年7月，“安全工程”专业被国家教委列入“普通高等院校本科专业目录”。20世纪90年代末，随着我国安全科学学科的确立和进一步发展，教育界对安全工程专业有了新的认识，提出了“大安全”观的办学理念，这就使得安全工程专业的教学知识量有了大幅度的增加。据统计，专业基础课程达30～40门，而专业应用课程则可高达147门之多。在西安科技大学安全工程專业教学培养计划的不断改革中，“传热学”的教学学时数被不断减少，由最初的72学时减少到目前的48学时，而采用的高教出版社出版由杨世铭主编的”传热学”教材却由第一版更新到第四版，教材内容大幅度增加，教学内容的增加与授课学时的减少之间的矛盾致使教师和学生在授课与学习过程中都感觉吃力。另一方面，”传热学”教材拓展的知识面与不同专业需求之间的矛盾也导致教学改革势在必行。
为了更好的完成安全工程专业“传热学”课程教学改革，作者对西安科技大学安全工程专业的毕业生和在校生进行了问卷调查。该调查包括三个方面：教材和教学内容、教学方式方法以及考试形式。有效问卷163份，经分析归纳后，总结如下：1)教材知识面广，但理论性偏强，应增加工程应用;2)多媒体教学课堂容量大，难以吸收;3)希望能采用开卷考试。综合调查结果及西安科技大学安全工程专业”传热学”课程多位任课教师的教学经验，对该课程教学进行改革。
二、优选教材，精选内容
合理选用优秀教材、精选教学内容是提高教学质量的重要前提。西安科技大学安全工程专业选用由杨世铭、陶文铨主编的第四版“传热学”(以下简称教材)，该教材荣获国家级教学成果二等奖、中国高等学校科学技术奖一等奖，是目前国内大多数能动类专业的教学首选教材。由于课程总学时有限，必须认真思考，精选教学内容，突出重点和难点。其次，考虑教材出版的滞后性，所以在教学时还要注重收集相关的研究动态与最新信息，尤其补充安全工程专业相关工程应用。
安全工程专业”传热学”教学主要内容体系包括：
1)从课程内容的角度，按合-分―合的方式进行：在绪论中引出导热、对流、辐射换热以及传热过程的基本概念，使学生对传热学有基本的了解，然后分别按三种传热方式深入讨论各自的基本规律，到课程教学的后半阶段再以换热器以及复合换热为对象作第二次综述，使学生能在更高的认知层面上进一步综合、灵活应用传热学的知识去分析解决问题。
2)从学习研究方法的角度，导热部分的内容以介绍分析解法以及数值解法为主，对流部分以介绍在相似原理指导下的实验研究内容为主，辐射部分以介绍分析解法为主。
3)从工程应用的角度，全部教学内容紧紧围绕三个基本主题，即传热的强化、传热的削弱及温度场的控制。
三、改进教学方式方法
教学提倡“教为主导，学为主体”思想的基本含义就是教师引导学生学习，学生成为学习的主人，其目的是充分发挥教师“教”的积极性和学生“学”的主动性。用教师的“导”来帮助学生“学”，促进学生能力的不断提高。传统教学经常采用的、最习惯的方法就是课堂灌输法，这种方法对于学生掌握科学文化知识是必要的。但是如果只有这种方法，课堂教学就显得非常单调，学生也会感到枯燥乏味，调动不起学生学习的主观能动性，教学效果也不会太好。要想让学生成为学习的真正主人，课堂教学既要注意严肃性，也要注重趣味性、灵活性。教学方式更应该具有多样性，既要有注入式，又要有讨论式;既要有提问式，又要有答疑式;既要有课堂讲授法，又要有自学指导法;既要有演绎式，又要有归纳式;更要注意各种方法的综合运用。我们在课堂上要起主导作用，引导学生积极地思考问题、回答问题，不仅向学生传授知识，而且最重要的是同学生一起探讨掌握知识的方式方法，学会学习，给学生今后的学习和生活以重要影响。
“传热学”课程教学改革采用的主要教学方式方法主要包括以下五部分。
1.板书与多媒体相结合的授课方式
据安全工程专业”传热学”授课调查结果可知，多媒体教学存在课堂信息量多，学生接受吃力的缺点，而完全采用板书教学又存在课时紧张的问题。采用板书和多媒体相结合的方式是比较好的选择。
对于热量传递过程的物理机理、基本规律和主要的计算方法采用板书教学，尤其是导热及对流换热微分方程的推导。微分方程的推导及简化是”传热学”课程教学的难点，采用多媒体教学结果显示，大部分学生跟不上教师的节奏，来不及消化，效果较差。
而导热、对流换热、热辐射三大块的总结及工程应用采用多媒体教学。以导热问题为例简单介绍之。通过对教材第二、三、四章的板书学习，学生基本了解导热问题主要用于解决什么样的问题及采用什么样的方法。用一个学时的多媒体教学将这三章的内容串起来进行总结，帮助学生回顾刚学过的知识，同时学生也不會觉得信息量太大。另外，用一个课时的多媒体教学进行诺模图的工程应用学习，使学生掌握傅里叶数和毕渥数对非稳态导热问题的影响，同时也避免了图表难以板书的问题。
2.教师讲与学生练相结合的教学方法
在所有的教学过程中，老师们都在不断探索怎样提高学生学习的主观能动性的方式方法。比如如何提高学生的听课兴趣，教师通过提高自己授课的音量、授课的趣味性、课堂提问等等方式来引起学生的注意。笔者有时也采用趣味教学来提高学生的听课兴趣，但即使学生50分钟都集中注意力，并听懂了老师授课的内容，可下课后呢?大部分学生又将刚刚学习的知识返还回了课堂。
所以，笔者还采用教师讲与学生练相结合的教学方法，以教材第二章第三、五节为例。教师用十五分钟的时间讲授第三节的一维无限大平壁分析解的简化处理及求解过程，然后给学生十分钟的时间来练习第五节的具有内热源的一维导热问题。这样的方式既节省了时间，又使学生更深层次的了解到简单导热工程问题的处理方法。
3.对比教学法
对比法是融合归纳法和演绎法的一种方法，是一种重要的逻辑思维方法，它借助已有的知识体系，通过对比、总结、归纳，演绎出事物间的共性规律，达到由此及彼地理解掌握新事物的目的。由于“传热学”课程里有些概念比较抽象，采用比拟法则能使学生把对已知对象的明晰性和可理解性转移到被研究对象身上去，化抽象为形象，从而有利于认识新事物的本质规律[8-9]。在介绍导热、对流换热及热辐射的基本定律时，采用导热和导电比拟法教学，三个定律都可写成欧姆定律的形式，从而引入“热阻”的概念。对照热阻与电阻，根据物理学相关电学知识，则容易使学生理解掌握传热的基本机理及如何强化换热。多表面封闭系统辐射换热求解的网络法也是该对比教学法的具体应用。
4.实践教学法
教材第四章的导热问题数值解法是新版本教材新加进来的内容，有部分教师在讲授“传热学”课程时跳过了该部分内容，笔者认为不妥。随着计算机技术的发展，越来越多的工程问题都选择用商用软件来进行处理，所以掌握工程问题数值解法的基本原理对学生来说是必要的。笔者在讲安全工程专业“传热学”课程时，用一次课的时间讲授数值解法的基本原理和方法步骤，并给定简单工程实例安排一次课的上机实践。学生通过自行编写程序、调试、计算，才能真正掌握数值解法的基本思路，同时将“传热学”课程与计算机语言课程联系起来。
实验教学毫无疑问是理论联系实际的有效教学方法，在此不再累述。
5.团队合作学习教学法
团队精神是任何个人单位和集体取得事业和科研成功的主要因素之一。通过布置一些与本课程有关的工程问题，将学生按四到六个人分为一个小组，每个小组一个问题，最后完成一篇小论文作为期末考核的一部分。学生分工合作，互相讨论，通过查阅文献，分析总结，最后提出自己的想法来完成这篇论文，这样既提高了学生查阅文献的能力，还培养了团队合作精神，也易于培养学生成为研究型工程人才。
四、改革考试方式
目前用人单位对高校毕业生提出的问题主要表现在：适应社会能力、心理承受能力和拼搏精神不足;创新能力、独立学习和独立工作能力明显不够;理论联系实际解决工作问题的能力很差;再学习能力较差。这也是由于高校长期传统的教学方式和考核制度造成的。传统的教学方法是“教师讲学生听，教师写学生记，教师圈学生背”，期末教师按圈命题，学生靠背应试，结果学生获得高分。显然，按照这样的模式所培养的学生，其学习主动性势必得不到充分发挥，参与意识、思维能力、创新精神等受到严重束缚，这就是常说的“高分低能”，这样的学生很难成为现代化建设的栋梁。教学必须改变传统考核方式，建立学生学习质量全面评价制度，注重考试内容的选择，不能局限在死记硬背的内容上。除闭卷考试外，还可以采用课堂开卷考试、课外开卷考试、课堂小组讨论、小论文等方法来考核学生综合运用知识分析问题和解决问题的能力。
安全工程专业“传热学”课程期末的主要考核内容由以下三部分组成。
1)综合平时的考勤、作业、提问、答疑等情况给出平时成绩。该成绩占最后总评的20%。
2)团队合作撰写小论文。课程临近结束时，主讲教师提出10个左右的建议题目，由学生选择，通过查阅资料、分析、计算等撰写出小论文一篇，作为期末考试的部分内容。该部分占最后总评的30%
3)期末笔试。采用闭卷的方式进行，对基本概念，明确要求学生掌握。对于应用经验公式的计算题告知相关公式、参数，这样可以减少学生花在死记硬背上的时间，而把主要精力集中到对物理机制与基本概念的理解上。而对于工程应用问题只要求学生给出物理模型和数学模型即可。
传热学是安全工程专业一门重要的专业基础课，而教学改革是一个需要不断研究不断创新的课题。教学的关键还是在老师，只有老师都能够动起来，学生才能有兴趣听，教学改革才能成功。必须不断探索，才能创造出以现代化教育科学理论为指导的、符合安全工程专业实际情况的、具有特色的、行之有效的教学方法，为培养一代新人做出更大贡献。
参考文献
[1]翟小伟，邓军，罗振敏等.现代企业对安全工程人才的需要方向及培养方法探讨[J].中国安全科学学报，2007，17(4)，P111-114.
[2]郭永辉，王子云.关于”传热学”课程教学改革之我见[J].制冷与空调，2004，16(2)，P69-70.
作者：张京兆 张俭让
第三篇：“工程热力学与传热学”课程教学改革探索
摘 要：文章以黑龙江八一农垦大学农机专业为例，从“工程热力学与传热学”课时不足、部分先修课程知识缺失、学习主动性不足、教学手段单一及实践教学薄弱等问题出发，结合工程教育专业认证的理念，提出“工程热力学与传热学”课程教学改革的策略。
关键词：工程热力学与传热学;教学改革;农机
“工程熱力学与传热学”的主要内容是研究热能利用的基本规律，提高热能利用率的方法及热能利用过程与其他热现象中的热量传递的基本规律[1]。掌握和了解能量转换的基本知识、工程传热问题计算的基本方法是农业机械化及其自动化专业学生从事本专业工作所必备的基本技能。由于其具有内容抽象、理论性强、公式繁多且复杂、涉及知识面大等特点，造成学生学习积极性不高、教师授课压力较大[2]。本文总结了教学过程中存在的主要问题，并从教学内容建设、教学方法和考评机制改革方面进行了探讨。
一、“工程热力学与传热学”教学现状
(一)课时不足
农机专业现行培养方案中，“工程热力学与传热学”总学时数为30，其中实验学时为6，课堂教学学时数较少，增加了学习和教学的难度。所用教材为张学学主编的《热工基础》，共十二章内容，笔者根据近几年的教学经验，用30学时讲授全部内容且保证教学质量难以实现，加之在理论分析时如开口系统的稳定流动能量方程、卡诺定理的证明熵的导出、导热微分方程等需要占用大量的学时，如何取舍讲授内容成为重中之重。
(二)先修课程知识缺失
“工程热力学与传热学”与许多课程都有密切联系，涉及知识面大，在开设本课程之前，应已修并掌握高等数学、流体力学、大学物理等课程。农机专业的培养方案中并没有设置流体力学课程，学生在学习基本概念、理想气体的性质与热力过程等内容时没有困难，但在重点介绍对流换热的数学描述过程中的连续性微分方程、动量微分方程、能量微分方程和管内强迫对流换热的影响因素时，由于流体力学相关知识的缺失，导致学生难以完全理解。且该课程第五学期开设，此时学生在第一、二学期学习的高等数学知识逐渐模糊，加之掌握水平不一，导致学生对导热微分方程式的推导如其中泰勒级数展开不能很好地理解，涉及可逆过程的体积功、技术功对积分偏微分感到恐惧，甚至产生排斥心理，大大降低了学习“工程热力学与传热学”的信心。
(三)学习主动性不足
首先，教学内容中理论分析涉及许多数学理论，经验公式繁多，难于理解和记忆，系统性较差，重点分散，同时课程学分少[3]。上述诸多问题造成学生主动学习的兴趣和积极性大大降低，上课前完成课程预习的学生很少，由于大三学生学习任务重，能够课后复习的学生更是微乎其微。其次，学生在本科学习阶段对所学该门课程内容在今后的实际工作过程中不确定是否能用到，造成主动学习的动力缺失。
(四)教学手段单一
授课是教学的中心环节，常规的授课方式多为教师授课为主，通过幻灯片和板书相结合的形式进行讲解，按照教学的内容分别介绍章节的基本概念、定律和复杂的计算公式，内容抽象晦涩，学生只能被动接受，与学生互动效果不理想，教学过程中缺少有效反馈，难以激发学生学习的兴趣。
(五)实践环节薄弱
理论学习最终要以实践应用为落脚点，实践中发现的科学问题进而促进理论的提升，但在“工程热力学与传热学”课程的学习过程中实践环节比较薄弱，所开展的实验受多因素的限制，多为认知性、验证性实验，如本课程开设的二氧化碳临界状态观测及p-v-T关系测定实验、气体定压比热测定实验和自由对流横管管外放热系数测定实验，缺少综合设计性实验。限制了学生创新能力的发展，加之学生缺少相应的工程实践经验，更难以达到培养学生创新思维、发现问题、分析解决实际工程问题的目标。
二、“工程热力学与传热学”教学改革策略
(一)整合教学内容
坚持以产出为导向、以学生为中心和持续改进为基本理念，根据学时调整课程的内容，修订教学大纲[4]。在教学中用精细的教学大纲控制教学开展，突出课程的系统性和逻辑性，注重讲解定理、基本假设和应用范围，简化或省略与今后工作联系不大的理论和公式的推导过程，重点培养学生解决实际工程问题的能力[5]。
教学内容调整如下：第一篇工程热力学部分，重点介绍基本概念，主要包括热力系统及其分类，平衡状态及状态参数、准平衡过程、可逆过程、热量和功量的计算;热力学第一定律的实质，闭口系统第一定律表达式、开口系统稳定流动能量方程式的推导;正向卡诺循环和卡诺定理、克劳修斯积分不等式、孤立熵增原理;理想气体的性质、理想气体的状态方程;水蒸气的产生过程和湿空气的性质、湿空气的焓—湿图。简单介绍理想气体的热力过程、逆向卡诺循环和水蒸气的基本热力过程。自学动力装置循环、制冷装置循环。第二篇传热学，重点介绍热量传递的基本方式，导热稳态导热计算、单向流体强迫对流换热特征数关联式、辐射换热的基本概念基本定律，传热的过程及换热器。简化对流换热的数学描述，辐射换热的计算方法，自学非稳态导热有关内容和对流换热的实验研究方法。同时合理优化实验教学，引导学生根据所学原理，分组自行设计实验方案及步骤，如开展翅片管束管外放热传热实验，培养学生利用所学理论知识开展创新活动，激发学生创新意识。
(二)创新教学方法
针对部分学生先修课程知识缺失的问题，改变传统“工程热力学与传热学”的教学模式，课前利用MOOC、微信群等平台，将该次课程所涉及的相关数学公式如微分、偏微分、定积分、泰勒级数，流体力学的重要内容发布给学生，鼓励学生提前复习和补充所欠缺的知识点，以便提高课堂的学习效率同时也缓解课时不足的矛盾。
以学生为中心，突出学生的主体地位，引导学生利用所学理论知识讨论、分析和解释日常生活中的问题和现象，增加互动环节，提高学生的学习兴趣[6]。在课程教学过程中应用问题讨论法、类比对比法、案例分析法，培养学生获得信息的能力[7]。如在介绍热力学第二定律的表述时设定热机在某一特定条件下工作，引导学生分析该过程能否实现，又如在学习稳态导热时，以教室为例如何布置暖气，如何确定传热面积等实际应用问题，激发学生的学习热情和主动性，逐步培养學生发现并解决实际工程传热等问题的能力。对于教学内容中的闭口系统的热力学第一定律表达式和开口系统稳定流动能量方程、热量传递的三种基本方式、平壁传热和圆筒壁传热等内容，采用对比法教学，强化学生的记忆和理解，清晰之间的联系与区别，在教学的过程中，结合学生的实际情况适时引入案例进行分析，拉近理论与实际应用的距离，注重难点疑点的解答。同时鼓励学生分组讨论汇报，加强课程的随堂测验，锻炼了学生自主学习能力，培养团队协作精神，巩固学习成果[8]。
为开拓学生的国际视野并培养学生获取专业前沿信息的能力，对教学的部分内容逐步开展双语教学。双语教学有助于学生熟悉专业术语的英文表述，为学生未来查阅英文科技资料、阅读英文科技文献和进行国际交流打下良好的基础[9-10]。鉴于学生英语水平参差不齐的情况，实时调整英语授课的比例，以此激发学生进行国际学术交流的兴趣和积极性。
(三)改革考评机制
课程考评是对教师教学理念、教学内容和教学方式的直接反馈，也是对学生掌握该课程的检验[11]。以往的课程考核效果很不理想，尤其是综合类型的计算，学生普遍反映计算公式忘记或混淆导致空白或错答。而课程学习的最终目的是运用所学知识、原理解决实际的工程应用问题，并非考察学生的记忆力，仅依据闭卷考核和平时成绩不能反映教学的真实性和客观性。针对上述问题，课程考核方式已采用过程考核与考试考核相结合的方式。过程考核包括课堂出勤、课堂讨论及互动、课堂测验、课程实验，考试考核仍采用闭卷考试形式，对基本概念、基本原理的考核，无相关资料参考，对于综合类试题，考试时提供相关的资料参考，要求学生选用正确的理论和公式来分析解决问题，实现考查学生基本理论知识的掌握和解决工程问题的能力。
三、结论
“工程热力学与传热学”是农机专业学生进一步学习“谷物干燥原理及设备”和“农副产品加工设备”等课程的基础，结合工程教育专业认证的背景，改变传统的教学模式，通过总结现有问题、调整教学内容、改革教学方法及建立多元化考评机制，充分调动学生的学习积极性、主动性，逐步培养学生发现并解决实际工程传热等问题的能力，进而增强创新意识、提高创新能力。
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[责任编辑 包玉红]
作者：李文涛 马永财 付晓明