導(dǎo)語：如何才能寫好一篇傳熱學(xué)課程，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：傳熱學(xué)；多媒體教學(xué)；啟發(fā)式教學(xué)

中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）19-0038-01

教學(xué)改革是高等學(xué)校本科教學(xué)中一項重要的工作，對于提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量具有深遠的意義?！皞鳠釋W(xué)”是能源機械類及其相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門理論性強、基礎(chǔ)性強、應(yīng)用性強的課程。[1，2]開展“傳熱學(xué)”課程教學(xué)改革，對提高專業(yè)型人才培養(yǎng)質(zhì)量有著重要的意義。[3，4]

“傳熱學(xué)”課程是上海電力學(xué)院（以下簡稱“我?！保闊崮芘c動力工程專業(yè)以及其他相關(guān)專業(yè)開設(shè)的重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要面向本科教育。課程的教學(xué)目標是培養(yǎng)學(xué)生運用傳熱學(xué)的基本理論和研究方法進行分析、解決實際工程中熱量傳遞問題的能力，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程和以后從事熱能的合理利用、熱工設(shè)備效能的提高及換熱器的設(shè)計等方面的工作打下必要的基礎(chǔ)。該課程的教學(xué)質(zhì)量對本專業(yè)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的提高有著重要的影響。但是，“傳熱學(xué)”課程組成員在近幾年的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，教學(xué)方法死板、教學(xué)手段陳舊等問題往往會導(dǎo)致學(xué)生聽課興趣不高，在一定程度上影響了課程的教學(xué)質(zhì)量。為此，課程組針對在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問題，進行教學(xué)方法、教學(xué)手段的改革，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)質(zhì)量。

一、“傳熱學(xué)”課程教學(xué)中存在的一些問題

“傳熱學(xué)”是一門理論性強、基礎(chǔ)性強、應(yīng)用性強的課程，學(xué)生反映學(xué)習(xí)難度較大，具體表現(xiàn)在：學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)和理解感覺比較困難；課堂內(nèi)容學(xué)完后，學(xué)生很難將知識貫通使用。與此同時，教師在教學(xué)中也體會到存在的一些問題。一是學(xué)生對先修課程（如高等數(shù)學(xué)、流體力學(xué)等）的知識有所忘記，而“傳熱學(xué)”是一門承上啟下的專業(yè)基礎(chǔ)課，對先修基礎(chǔ)課程的要求較高，因此導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)起來就有些吃力；二是傳統(tǒng)的教學(xué)方法較為死板，教師講，學(xué)生聽，“一言堂”式的上課模式讓學(xué)生覺得上課枯燥無味，學(xué)生上課興致不高；三是教學(xué)手段落后，教師難以在黑板上表達工程中復(fù)雜的傳熱問題，單憑“粉筆+黑板”和教師的口述，學(xué)生很難想象和理解復(fù)雜的傳熱關(guān)系。

二、教學(xué)改革的思考與實踐

上述問題的存在促使課程組不斷思考，尋求解決問題的方法。經(jīng)過思考、討論以及教學(xué)中的實際實踐，在以下幾方面進行了教學(xué)改革的嘗試。

1.脫節(jié)知識的彌補

在長期的教學(xué)實踐中，課程組體會“傳熱學(xué)”是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課整個課程體系中處于承前啟后的地位，教學(xué)中應(yīng)該注重該課程與前、后課程的關(guān)系，注意彌補學(xué)生知識的脫節(jié)。盡管課程中涉及的高等數(shù)學(xué)、流體力學(xué)等知識已經(jīng)學(xué)過，但是多數(shù)同學(xué)已有所忘記，因此在教學(xué)中有必要進行適當(dāng)?shù)膹?fù)習(xí)，喚起學(xué)生對這部分知識的深層記憶。同時，在教學(xué)中還要注意加強基礎(chǔ)理論與工程實踐結(jié)合，適時地引出傳熱學(xué)知識在鍋爐、空調(diào)、制冷、通風(fēng)等專業(yè)方向中的用途和重要性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.啟發(fā)式教學(xué)方法的使用

盡管“傳熱學(xué)”課程還是以課堂講授的教學(xué)方式為主，但要避免“填鴨式”的講授方式。課程組對課堂教學(xué)方法進行了研討和交流，為了提高學(xué)生的聽課興趣，對任課老師提出了以啟發(fā)式講授為主的建議?！皢l(fā)式”教學(xué)方法在教學(xué)過程中要做到以下幾個注重：

（1）注重按照先易后難、循序漸進的原則展開。譬如：先將傳熱過程與電路相類比，由熱流=驅(qū)動力/熱阻，引出導(dǎo)熱熱阻、對流換熱熱阻以及輻射換熱空間熱阻和表面熱阻的概念，使學(xué)生一下子掌握了傳熱的計算。

（2）注重教思路，教方法。課堂教學(xué)中對于教學(xué)內(nèi)容中理論、定律、公式不是簡單地列出，滿足于講授某些具體的內(nèi)容，而是在理論、定律、公式的引出、物理意義及應(yīng)用的整個過程中啟發(fā)學(xué)生思考，鍛煉學(xué)生的思維能力，學(xué)會舉一反三、活學(xué)活用。

（3）注重引導(dǎo)學(xué)生圍繞課程內(nèi)容，提出傳熱問題。如：身邊的哪些物理現(xiàn)象屬于傳熱現(xiàn)象？本專業(yè)領(lǐng)域哪些地方用到傳熱學(xué)的知識？是如何應(yīng)用的？哪些學(xué)科領(lǐng)域涉及傳熱的強化、削弱問題？哪些學(xué)科領(lǐng)域涉及對溫度場的控制？如何解決？

3.多媒體教學(xué)手段的引入

“傳熱學(xué)”是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，基本概念和基礎(chǔ)理論部分內(nèi)容較多，涉及的公式、圖表和復(fù)雜的傳熱現(xiàn)象也比較多，傳統(tǒng)的“黑板板書”的教學(xué)手段對教學(xué)信息的處理和呈現(xiàn)都比較單一，造成學(xué)生對于傳熱學(xué)內(nèi)容的理解和掌握有一定的難度。隨著計算機輔助教學(xué)技術(shù)的發(fā)展，課程組覺得將具有生動性、直觀性和簡明性等特點的多媒體教學(xué)手段引入課堂能夠使教學(xué)更加生動，諸如煩瑣的公式推導(dǎo)、難以描述的傳熱問題等教學(xué)問題通過多媒體手段的展現(xiàn)可以得到較好地解決。為此，課程組以教材為藍本進行了多媒體電子課件的制作。制作完成的電子課件具有以下特點：教學(xué)內(nèi)容詳盡，對需要學(xué)生重點理解的內(nèi)容，增加公式推導(dǎo)的細節(jié)和步驟，并輔助圖片說明，有利于學(xué)生對內(nèi)容的深入理解；圖片穿插于電子課件中，加強學(xué)生對傳熱現(xiàn)象的感性認識；電子課件顯示具有節(jié)奏感，教師講到哪里，內(nèi)容顯示到哪里，有利于學(xué)生緊跟教師的講課思路；文字的字體大小適中，使每位學(xué)生都能清晰地觀看屏幕內(nèi)容；畫面整體布局合理，整齊有序，避免分散學(xué)生注意力。制作完成的多媒體電子課件已供任課老師引入到課堂教學(xué)中，并且已上傳至教學(xué)網(wǎng)頁上供學(xué)生課后參考使用。

篇2

傳熱學(xué)是研究由溫差引起的熱量傳遞規(guī)律的一門學(xué)科。由于傳熱學(xué)在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，它已成為許多工科專業(yè)的一門基礎(chǔ)技術(shù)課程。在華北電力大學(xué)（以下簡稱“我校”），傳熱學(xué)作為能源與動力工程（原熱能與動力工程）及建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課，其學(xué)時數(shù)為72學(xué)時，它不僅要為今后學(xué)習(xí)有關(guān)的后續(xù)課程打下理論基礎(chǔ)，而且課程本身涉及的一些基本概念、原理和基本分析方法對于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力也十分重要。

像目前許多的大學(xué)課程一樣，傳統(tǒng)的傳熱學(xué)教學(xué)中存在著如下的問題：（1）教學(xué)目標過于重知識的傳授，而忽視學(xué)生能力的培養(yǎng)。一般制定的教學(xué)大綱都是對課程知識點的要求，而沒有明確課程在學(xué)生能力培養(yǎng)方面的要求。因此，教師在選擇教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上，也就主要圍繞課程知識的傳授而進行，特別是在教學(xué)學(xué)時限制的情況下，問題尤為突出；（2）教學(xué)內(nèi)容多以學(xué)科體系為線索，內(nèi)容過于理論化，很難與工程實際緊密結(jié)合；（3）教學(xué)方法多以教師為中心的講授式，忽視學(xué)生在教學(xué)中的主體作用。課堂教學(xué)中基本上是教師的獨自教授，學(xué)生在教學(xué)中基本處于被動和從屬的位置。這種由教師主導(dǎo)的單向傳播的方式使學(xué)生只能被動地學(xué)習(xí)知識，而難以發(fā)揮其學(xué)習(xí)的主動性，成了知識的“容器”。這種簡單機械的學(xué)習(xí)無法培養(yǎng)學(xué)生的求知欲，反而消磨了他們原本的好奇心和求知欲。[1]

自2012年開始，我校傳熱學(xué)教學(xué)組的4位教師在傳熱學(xué)課程的教學(xué)上采用了研究性教學(xué)模式，學(xué)生主要是熱能與動力工程專業(yè)的學(xué)生，含我?！白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)”試點班的學(xué)生，每個教學(xué)班級的學(xué)生人數(shù)在30-50人之間，課程安排在學(xué)生的第五學(xué)期?，F(xiàn)以2013-2014第一學(xué)期的傳熱學(xué)為例，介紹本課程的實踐情況。

一、“傳熱學(xué)”課程的教學(xué)目標

按照研究性教學(xué)的理念，課程的教學(xué)目標是：課程教學(xué)不單是使學(xué)生更好的掌握系統(tǒng)的學(xué)科知識，而更重要的是使學(xué)生綜合運用知識去發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題，得到思維訓(xùn)練，學(xué)會知識的遷移或應(yīng)用，真正學(xué)會學(xué)習(xí)，同時在以小組合作的研究中，學(xué)會與他人溝通交流的技能，形成健全的人格和豐富的思想[3]。它體現(xiàn)了教學(xué)目標從單一的知識傳授到知識和能力并重的轉(zhuǎn)變。

為此，本課程按照研究性教學(xué)的理念重新制定了本課程的教學(xué)目標。使學(xué)生：（1）系統(tǒng)了解傳熱學(xué)的基本概念、基本定律和知識框架；（2）能夠正確判斷一些實際問題中所存在的熱量傳遞模式；（3）能夠利用能量守恒的方法確定傳熱問題中各種熱量傳遞之間的關(guān)系；（4）能夠選擇合適的計算方法或公式，對工程中典型的傳熱問題進行計算，并定性分析判斷計算結(jié)果的合理性；（5）對一般的導(dǎo)熱問題，能夠建立其數(shù)學(xué)模型，并了解分析求解和數(shù)值求解的基本思路；（6）初步掌握有關(guān)傳熱的工程設(shè)計方法；（7）在計算機技能、合作能力、交流表達、學(xué)習(xí)能力等方面有所鍛煉。

二、課程內(nèi)容的整合

研究性教學(xué)的形式是多種多樣的，教學(xué)內(nèi)容的“問題性”是其研究性教學(xué)最突出特點。教學(xué)的過程是以圍繞問題展開的教學(xué)過程，注重從問題開始而不是從結(jié)論開始，以探索學(xué)科知識的產(chǎn)生和發(fā)展規(guī)律為路徑，以剖析工程原理的形成過程為載體，以分析、研究和解決工程實際和工程學(xué)科問題的過程為平臺，以師生互動和同學(xué)合作為形式，將學(xué)習(xí)知識與研究問題相結(jié)合，使學(xué)生在學(xué)習(xí)學(xué)科知識、工程原理和思考、分析、探究問題的過程中獲取、應(yīng)用和更新知識，在解決問題的過程中培養(yǎng)和訓(xùn)練發(fā)現(xiàn)、研究和解決問題的能力，在合作學(xué)習(xí)和團隊交流過程中形成和提高綜合素質(zhì)。

按照研究性教學(xué)的要求，對原有的教學(xué)內(nèi)容調(diào)整為如下兩部分。

1.基礎(chǔ)傳熱學(xué)

將傳熱學(xué)中最基本的概念、理論和方法等提煉出來，形成傳熱學(xué)的主干知識，稱之為基礎(chǔ)傳熱學(xué)。主要內(nèi)容包括：熱量傳遞的機理和模式、能量守恒定律在分析傳熱現(xiàn)象中的應(yīng)用、導(dǎo)熱問題分類和導(dǎo)熱基本定律、一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱分析解、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的集總參數(shù)模型、對流傳熱的分類、邊界層概念及其對流傳熱的研究方法、對流傳熱的特征數(shù)關(guān)聯(lián)式、輻射的基本概念、兩表面間的輻射傳熱計算、綜合傳熱問題的分析等。[2]

2.主要的研究課題或項目

以工程實際問題為線索，整合部分教學(xué)內(nèi)容，作為學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的課題或項目。目前主要有如下幾個問題：（1）平板式太陽能集熱器的傳熱分析和計算；（2）套管式和管殼式換熱器的熱設(shè)計；（3）等截面直肋散熱特性的研究，包括對其一維和二維模型的分析解和數(shù)值解；（4）高溫金屬件冷卻過程溫度場的研究，研究對象有大平板、長圓柱、球等典型一維幾何形狀的物體，研究方法包括集總參數(shù)模型、一維模型的分析解和數(shù)值解；（5）冬季房間熱負荷計算的研究；（6）不可壓流體外掠平板對流傳熱的研究，包括分析解、實驗解。

三、具體的教學(xué)實踐

1.教學(xué)安排

首先用20-24學(xué)時的時間進行基礎(chǔ)傳熱學(xué)的教學(xué)，這一部分內(nèi)容仍以教師教授式為主，這樣可以讓學(xué)生在較短的時間內(nèi)對傳熱學(xué)的最基本的概念、理論和方法形成認知，這些內(nèi)容也為學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)提供了必要的理論基礎(chǔ)。

接下來32-36學(xué)時的時間，主要是以研究課題或項目為主線開展教學(xué)，教師給出每個課題的研究內(nèi)容和時間計劃，并對必要的方法給予講解，學(xué)生以2-3人小組的形式自主開展學(xué)習(xí)研究。教師及時了解學(xué)生的進展和困難，適時進行反饋和指導(dǎo)，學(xué)生最終提交研究論文或項目報告，教師選擇性地進行交流展示。表1給出了其中4個課題的具體教學(xué)安排。

2.課程的考核模式

由于課程的教學(xué)與以往發(fā)生了巨大的改變，因此課程的考核方式也必須進行調(diào)整，以起到激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，確保教學(xué)改革的成功。學(xué)生的成績由期中考試、課題或項目的研究評價和期末考試三部分組成。在第一階段學(xué)習(xí)完成后進行期中考試，其成績占總成績20%；課題或項目的研究評價包括學(xué)生學(xué)習(xí)的態(tài)度、課題的整體質(zhì)量、個人在小組中的貢獻等，這一部分占總成績的20%；期末考試采用開卷的形式，其成績占總成績的60%。

四、取得的成效

經(jīng)過2年多的教學(xué)改革實踐，基本達到了預(yù)期效果，取得的成效主要體現(xiàn)在：

1.極大調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在原來的教學(xué)中，總會有部分學(xué)生逃課，即使學(xué)生到課堂也不一定認真聽講，現(xiàn)在每個教師課堂的到課率都能達到96%以上，同學(xué)對課程的大作業(yè)（課題或項目）也表現(xiàn)了很大的熱情。下面是部分同學(xué)的體會：“尤其是大作業(yè)，讓我感覺很新鮮，很愿意去完成它。能夠?qū)崒嵲谠诘厝デ蠼庖粋€實際問題讓我感覺很有成就感，這就叫學(xué)以致用吧。”“感覺是一種新的學(xué)習(xí)模式，從自己做的過程中思考，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，我覺得，這個過程是一種更大的收獲。這種教學(xué)很容易引起我們學(xué)習(xí)的興趣?！薄拔蚁胫酝瓿蛇@種研究性學(xué)習(xí)的作業(yè)的感覺這么好，大概是因為我們從中感受到，用所學(xué)知識解決身邊問題的驚喜，以及克服困難后的這種成就感?！?/p>

篇3

關(guān)鍵詞：CDIO;傳熱學(xué);教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）43-0118-02

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作，將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個層面達到預(yù)定目標。傳熱學(xué)課程是能源類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的核心基礎(chǔ)。該課程內(nèi)容知識點多、具有較強的理論性且實際工程應(yīng)用面廣，這對學(xué)生應(yīng)用理論知識分析和解決實際問題的能力提出了很高的要求。本文結(jié)合我校近年來基于CDIO工程教育模式的傳熱學(xué)課程教學(xué)改革與實踐成果，就如何提高傳熱學(xué)實際教學(xué)效果提出一些經(jīng)驗。

一、傳熱學(xué)課程特點及教學(xué)現(xiàn)狀

（一）課程特點與地位

作為能源與動力工程專業(yè)一門主要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，傳熱學(xué)課程是學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程核心基礎(chǔ)。本課程是研究不同溫度的物體或同一物體的不同部分之間熱量傳遞規(guī)律的學(xué)科，在科學(xué)技術(shù)各個領(lǐng)域中都有十分廣泛的應(yīng)用，如強化傳熱、削弱傳熱（熱絕緣）和溫度控。在制冷空調(diào)領(lǐng)域，通過強化傳熱可縮小制冷空調(diào)設(shè)備的尺寸，降低系統(tǒng)運行能耗。在能源輸送和利用環(huán)節(jié)中通過削弱傳熱則可減少散熱損失或降低冷量損失，對我國能源可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。此外，在溫度控制方面，與傳熱直接相關(guān)的是電子元器件的冷卻問題。

（二）教學(xué)現(xiàn)狀

1.教學(xué)內(nèi)容與工程實際脫節(jié)。傳熱學(xué)是一門應(yīng)用性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在學(xué)習(xí)過程需要高等數(shù)學(xué)微積分知識，且內(nèi)容廣泛，圖表、經(jīng)驗公式多，學(xué)生掌握起來比較困難?，F(xiàn)行的教材，雖包含20世紀后半葉的研究成果，但很大程度上仍保留了上世紀傳統(tǒng)的課程內(nèi)容體系，內(nèi)容變化不大，靈活性不足，學(xué)生缺乏自主研究性學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，未體現(xiàn)出CDIO模式培養(yǎng)計劃中的基本要求，與生產(chǎn)實際要求的能力培訓(xùn)仍存在一定的差距。

2.教學(xué)方法及手段單一。近年來，隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，很多教師采用多媒體授課，積極引入圖片、視頻等教學(xué)素材豐富教學(xué)內(nèi)容。相比傳熱的黑板教學(xué)方式，多媒體教學(xué)手段確實表現(xiàn)出良好的教學(xué)效果。但教學(xué)過程仍表現(xiàn)為教師講、學(xué)生聽的老模式，教學(xué)過程與工程實景聯(lián)系不夠緊密。學(xué)生主動性、創(chuàng)新性仍達不到CDIO模式培養(yǎng)學(xué)生工程能力的要求。

3.實踐教學(xué)環(huán)節(jié)脫離實際，缺乏創(chuàng)新性。傳熱學(xué)課程實驗教學(xué)多為驗證性實驗和演示性實驗，教師講解相關(guān)實驗原理、操作方法，學(xué)生不需要動腦，只需按照教師的講解及要求按圖索驥進行實驗并完成實驗報告。這種按部就班的實驗教學(xué)過程，難以達到啟發(fā)學(xué)生思維，培養(yǎng)其動手設(shè)計和獨立完成實驗?zāi)芰Φ哪康摹?/p>

4.成績評價方式單一。傳熱學(xué)課程多采用的是期末閉卷考試的考核方式，最終成績給定綜合平時成績和期末考試成績，以學(xué)生掌握基本理論知識的程度作為唯一評價指標，缺乏知識綜合應(yīng)用和工程實踐能力的考核，未體現(xiàn)出學(xué)生應(yīng)用理論知識分析解決工程實際問題的能力。傳熱學(xué)課程重理論、輕應(yīng)用的考核方式，與CDIO模式培養(yǎng)工程型、應(yīng)用型人才的理念不符。

二、傳熱學(xué)課程教學(xué)改革建議

1.建立豐富的工程項目教學(xué)資源庫。課堂教學(xué)要注重可視化教學(xué)素材的使用，在PPT中多插入動態(tài)圖片、實景拍攝圖片及傳熱過程Flash視頻。在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，采用虛擬實驗與現(xiàn)場實驗相關(guān)結(jié)合的方式，實驗前學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗平臺觀看實驗內(nèi)容，熟悉實驗操作流程及注意事項。如換熱器換熱系數(shù)測定、穩(wěn)態(tài)法測量材料的導(dǎo)熱系數(shù)等，將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)形象化，增加趣味性和啟迪性，以培養(yǎng)符合CDIO工程教育理念的創(chuàng)新性、工程型、應(yīng)用型人才。此外，通過Fluent開發(fā)虛擬實驗平臺也是一種有效的教學(xué)資源開發(fā)途徑，通過數(shù)值計算對傳統(tǒng)的導(dǎo)熱問題進行求解，如平板導(dǎo)熱、外掠平板換熱、多排管束換熱器流場及溫度場分布、狹小腔室自然對流、換熱器強化傳熱等。對于簡單的傳熱問題，可讓學(xué)生操作Fluent進行傳熱仿真，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而對于一些復(fù)雜傳熱問題，教師通過Fluent仿真可實現(xiàn)傳熱過程的可視化，可彌補三維仿真動畫信息不足的問題。

2.以項目案例導(dǎo)入教學(xué)內(nèi)容。在傳熱學(xué)課程教學(xué)中，不僅要求學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)傳熱學(xué)基本理論知識，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用課堂所學(xué)傳熱理論知識去分析和解決實際工程中具體復(fù)雜的傳熱問題，這是CDIO理念所倡導(dǎo)的構(gòu)思設(shè)計實現(xiàn)和運作的人才培養(yǎng)的核心思想。因此，建議教學(xué)過程宜采用“問題導(dǎo)入”、“問題分析”、“解決途徑”、“所需知識”和“內(nèi)容學(xué)習(xí)”等的教學(xué)組織流程。因此，教師應(yīng)善于利用項目教學(xué)資源庫中傳熱案例，由淺而深地剖析其中涉及的傳熱問題，不斷提出解決問題所需掌握的知識。如能在課堂上實現(xiàn)的傳熱過程，教師應(yīng)積極創(chuàng)造實際的傳熱情景讓學(xué)生親身感受，如讓學(xué)生赤腳踩在木質(zhì)地板和地板磚上感受冷熱程度，然后提出問題進行互動討論。這樣就順其自然地將傳熱學(xué)中熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射課程內(nèi)容引出來，從而有效加深學(xué)生對熱量傳遞的三本基本方式的理解和實際工程問題的解決能力，符合CDIO理念倡導(dǎo)工程情景教育。

目前，傳熱學(xué)研究發(fā)展日新月異，授課時教師應(yīng)注重將書本基礎(chǔ)知識與傳熱學(xué)前沿科技相結(jié)合，如超極速傳熱、微納米傳熱、微尺度熱運輸?shù)龋酝貙拰W(xué)生的視野，提高學(xué)生的興趣。此外，在傳熱學(xué)的教學(xué)中引入“先基礎(chǔ)，后綜合，再創(chuàng)新”的CDIO教育培養(yǎng)理念，教學(xué)中增加工程案例，鼓勵學(xué)生主動學(xué)習(xí)、主動創(chuàng)新，注意培養(yǎng)學(xué)生分析能力、創(chuàng)新思維、合作意識，如可對學(xué)生進行分組，每組分配不同的實際工程案例，組內(nèi)進行協(xié)調(diào)分工共同完成一個工程，最后匯總做成PPT匯報，并由教師和其他小組共同打分。這種以學(xué)生為主的課堂教學(xué)方式，不僅提升了學(xué)生獨立思考、創(chuàng)新和團隊合作的素質(zhì)，還提高了學(xué)生運用課本基礎(chǔ)知識分析和解決實際工程難題的能力。

3.采用知識與能力相結(jié)合的考核方式。課程考核是測試學(xué)生學(xué)習(xí)知識與培養(yǎng)能力的基本手段，是教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)。合理的考核方式有利于學(xué)生培養(yǎng)正確的學(xué)習(xí)方法，達到課程教學(xué)的理想效果。傳統(tǒng)的期末考試不管是閉卷考試還是開卷考試，考試時學(xué)生依賴于課本和教師考前復(fù)習(xí)，因而達不到較好教學(xué)目的。根據(jù)21世紀對創(chuàng)新應(yīng)用型工程人才的要求，傳熱學(xué)課程考核應(yīng)包括自主學(xué)習(xí)能力、實踐創(chuàng)新能力、綜合能力。因此，傳熱學(xué)考核必須摒棄傳統(tǒng)的“一考定終身”的期末卷面考核方式，采用持續(xù)整個學(xué)期的多指標綜合考核方式，傳熱學(xué)課程總評成績包含：平時成績、實驗實踐、模擬工程和期末考試等四部分構(gòu)成。各部分可按一定比例來分配，其中平時成績包含課堂出勤、課后作業(yè);實驗實踐包含實驗實訓(xùn)時的表現(xiàn)及實驗報告;模擬工程以小組為單位分工合作，課堂匯報PPT，綜合評定成績;期末考試采取閉卷考試，考察課程基本理論、基本方法。這種綜合考核方式可充分發(fā)展學(xué)生個性，培養(yǎng)創(chuàng)新素養(yǎng)，提升團隊合作能力，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

三、總結(jié)

本文對能源類專業(yè)傳熱學(xué)課程教學(xué)特點和教學(xué)實踐中學(xué)生反饋的問題做了探討，從教學(xué)資源庫、教學(xué)理念及方法改革、改進考核等方面提出一些可供參考的教學(xué)經(jīng)驗。然而，CDIO教育理念是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，具體教學(xué)方案需結(jié)合課程內(nèi)容特點和專業(yè)人才培養(yǎng)目標來組織實施，且需在教學(xué)實踐中不斷修正和加以完善。

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Curriculum Teaching Reform Based on CDIO Mode of Heat Transfer and Explored

YANG Hui，ZHUANG Guang-liang，ZHU Hui

（Guilin Aerospace Industry College School of Energy and Building Environment， Guilin，guangxi 541004，China）

篇4

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；高等傳熱學(xué)；小學(xué)時

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2017）01-0138-02

一、引言

高等傳熱學(xué)是一門學(xué)位專業(yè)課，涉及到工程熱物理、動力工程、供熱、通風(fēng)及空調(diào)等專業(yè)，通常會被各個學(xué)校作為精品課程來建設(shè)。高等傳熱學(xué)是一門理論基礎(chǔ)課，課程內(nèi)容涉及的工程領(lǐng)域廣，數(shù)學(xué)理論推導(dǎo)多，講不好就會脫離傳熱學(xué)課程的本質(zhì)，而變成一門數(shù)學(xué)課。傳統(tǒng)的高等傳熱學(xué)課程教學(xué)都以一本教材為主，以教師講學(xué)生聽的方式開展教學(xué)活動，最終以期末考試成績來評定學(xué)生掌握的程度。這種情況下，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，很難用學(xué)到的知識去解決一個實際的問題。隨著教學(xué)改革的深入，以及對研究生培養(yǎng)提出的創(chuàng)新能力強、實踐能力強、國際交流能力強、綜合素質(zhì)高的培養(yǎng)目標，[1]高等傳熱學(xué)的課程教學(xué)也面臨著新的挑戰(zhàn)，對授課教師也提出了更高的要求。

二、小學(xué)時的必然趨勢

筆者從網(wǎng)上查閱了幾所高校研究生培養(yǎng)方案中高等傳熱學(xué)課程的學(xué)時，發(fā)現(xiàn)對于工程熱物理專業(yè)的研究生教學(xué)來說，高等傳熱學(xué)最大的學(xué)時是60學(xué)時，最少學(xué)時是32學(xué)時。造成各校高等傳熱學(xué)課程學(xué)時不同的原因，主要在于研究生培養(yǎng)方向的不同。西安交通大學(xué)的熱工全國著名，擁有工程熱物理專業(yè)博士后站點和國家級重點實驗室，師資力量更是全國一流，因此其高等傳熱學(xué)教學(xué)學(xué)時最長。有些學(xué)校學(xué)時少，是因為同時還開設(shè)有對流換熱、輻射換熱、相變傳熱、傳質(zhì)和熱物性等課程，也就是說把傳熱學(xué)中有些內(nèi)容單獨拿出來進行教學(xué)，為避免重復(fù)而減少了高等傳熱學(xué)的課程學(xué)時。而有些學(xué)校則是由于專業(yè)培養(yǎng)方向的原因，高等傳熱學(xué)僅僅是作為專業(yè)基礎(chǔ)課開出，并不要求學(xué)生做深入的了解和掌握。除了一些一流學(xué)校，其他普通的理工類學(xué)校，小學(xué)時課程將成為主流。這些學(xué)校在考慮高等傳熱學(xué)課程學(xué)時設(shè)置時，更多的是要兼顧相近的專業(yè)，以及不同的專業(yè)方向普遍適用的問題，并不需要學(xué)生在高等傳熱學(xué)方面掌握太深的理論知識。因此高等傳熱學(xué)的教學(xué)內(nèi)容壓縮和精簡成為必然。

三、小學(xué)時下教學(xué)內(nèi)容的選取

以32學(xué)時為例，全面鋪展開講解高等傳熱學(xué)課本涉及到的理論已成為不可能。如果以熱傳導(dǎo)，對流換熱和輻射換熱三部分作為主要講解內(nèi)容，平均下來，每部分的學(xué)時大概在10個學(xué)時左右。因此如何取舍教學(xué)內(nèi)容變成重中之重。不同的學(xué)校會根據(jù)自己學(xué)校的專業(yè)特色，重點講解某些內(nèi)容，三部分的學(xué)時比例也可能各有側(cè)重。但是作為學(xué)位基礎(chǔ)課，每一部分必要的基礎(chǔ)理論肯定是都要涉及的。

針對我校研究生專業(yè)設(shè)置的特色，對于高等傳熱學(xué)的內(nèi)容進行了取舍，以四個學(xué)時為一個教學(xué)單元，選取了八個主要教學(xué)內(nèi)容，如表2所示。從表2可以看出，我們在導(dǎo)熱部分和輻射換熱部分的學(xué)時較少，偏重于對流換熱。其中教師精講部分偏重于理論分析，而課堂討論部分重點是將研究生課題所涉及到的傳熱內(nèi)容都提煉出來，提前使研究生接觸到將要研究課題的最基本原理和理論。

四、教學(xué)方法選取

教學(xué)方法的多樣化已成為高等傳熱學(xué)教學(xué)的新趨勢。如國內(nèi)一些學(xué)校教師采用的“娛導(dǎo)式”、“開放互動式”、“Seminar教學(xué)法”、“參與式”、“研究性”等教學(xué)方法。[4，5]不管采用哪種教學(xué)方法，其目的就是改變過去單一輸入型的教學(xué)模式，增強學(xué)生在教學(xué)過程中的積極性和參與性，從而提高學(xué)生獨立思考和解決問題的能力。

引進參與式的教學(xué)，對于學(xué)生和教師都提出更高的要求，老師在上課前要對整個課程教學(xué)有整體宏觀的把握，學(xué)生在上課前必須具備相關(guān)的知識儲備，這時課堂才能有條不紊地活躍起來，不然難以達到預(yù)期的目標。我們在每次課前都會給學(xué)生留自學(xué)作業(yè)，其內(nèi)容與表2中課堂討論內(nèi)容一一對應(yīng)。為了避免部分學(xué)生偷懶不自學(xué)，我們將自學(xué)作業(yè)分成3-4個題目，同時將學(xué)生也分成3-4個小組，每組學(xué)生大約是4-5個人，將每個題目又細化成4-5個方向，保證每個學(xué)生都有一個小題目，而每個小題目都是一個自學(xué)題目的一部分。這樣既保證了每個同學(xué)都要參與其中，又要相互協(xié)調(diào)為同一個題目從不同的方向上說明。

如第一次討論題目“一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的理論求解”，將其分為“大平壁、圓筒壁、球壁、肋壁”四個方向，在“大平壁一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱”題目下，又分為“第一類邊界條件、第三類邊界條件、第二類邊界條件的探討、附加內(nèi)熱源求解的探討”四個小問題。由于是第一次上課，所以題目比較簡單，學(xué)生通過查找本科的教學(xué)內(nèi)容就可得到。這樣本科的傳熱學(xué)內(nèi)容學(xué)生通過自學(xué)可以獲得，課堂上教師就不需再花費時間去重新回顧本科知識，可以更加側(cè)重新知識的講解上。

五、成績評定方法的選取

高等傳熱學(xué)教學(xué)的目標實質(zhì)上是要求學(xué)生掌握高等傳熱學(xué)的基本理論知識和能夠應(yīng)用所學(xué)知識解決傳熱問題?，F(xiàn)在大部分學(xué)校不再以期末考試作為唯一的教學(xué)效果檢查方式，通常以期末考試和課程大作業(yè)的方式來考查學(xué)生對于高等傳熱學(xué)課程的掌握程度。[5-7]

針對我校高等傳熱學(xué)的教學(xué)特點，將高等傳熱學(xué)的課程成績?nèi)槠谀┰嚲沓煽冋伎偝煽兊?0%，平時自學(xué)作業(yè)成績占總成績的50%，實驗占總成績的10%。加大平時作業(yè)成績，可以使學(xué)生更加注重學(xué)習(xí)的過程，而不是只為了最后應(yīng)付考試。

實際上無論是教學(xué)方式和考核方式的改革，都會對教師提出更高的要求。為了使平時作業(yè)成績能夠充分地體現(xiàn)出學(xué)生自學(xué)的能力和自學(xué)的深度，教師必然要對每一個平時自學(xué)的題目精心準備，同時對作業(yè)成績的評定要有明確的標準。

六、小結(jié)

在建成世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)戰(zhàn)略的指導(dǎo)下，各高校的學(xué)科建設(shè)必會百花齊放。高等傳熱學(xué)作為能源動力類研究生的學(xué)位課，在學(xué)時不斷減少的情況下，如何有針對性地進行高等傳熱學(xué)課程的建設(shè)成為每個學(xué)校和授課教師面臨的艱巨任務(wù)。

在小學(xué)時下，精簡教學(xué)內(nèi)容成為必然趨勢，在保證整個高等傳熱學(xué)教學(xué)體系完整的情況下，教學(xué)內(nèi)容的選取與學(xué)校專業(yè)特色緊密相關(guān)，甚至一部分教學(xué)內(nèi)容會具體到每個學(xué)生將來的專業(yè)方向上去。教學(xué)方法和教學(xué)手段會越來越多樣化，其目的就是使學(xué)生更多的參與到高等傳熱學(xué)的教學(xué)過程中，從而在整個教學(xué)過程中實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生思考問題、解決問題的能力。

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Reform Practice on Advanced Heat Transfer Teaching under Reduced Course Hours

GAO Hong，YANG Xiao-hong，TIAN Rui

（College of Energy and Power Engineering，Inner Mongolia University of Technology，Huhhot，Inner Mongolia 010051，China）

篇5

論文摘要：“傳熱學(xué)”是熱能與動力工程專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課，在民族大學(xué)生能力培養(yǎng)和知識結(jié)構(gòu)體系中起著承前啟后的作用。針對民族大學(xué)生基礎(chǔ)薄弱特點，結(jié)合近幾年來民族大學(xué)生的教學(xué)情況，提出課堂教學(xué)應(yīng)以知識傳授為載體，樹立獨立學(xué)習(xí)能力、分析問題能力和創(chuàng)新能力的教學(xué)指導(dǎo)思想，對民族大學(xué)生“傳熱學(xué)”的課堂教學(xué)進行了探討與研究。

論文關(guān)鍵詞：傳熱學(xué)；民族大學(xué)生；案例教學(xué)

“傳熱學(xué)”是研究由溫差所引起的熱量傳遞規(guī)律的科學(xué)，是熱動專業(yè)學(xué)生的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是聯(lián)系基礎(chǔ)課和專業(yè)課的橋梁和紐帶。傳熱學(xué)在生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，在能源動力、化工、材料、機械、電氣、建筑、交通以及航空航天等領(lǐng)域中存在大量的熱量傳遞問題。傳熱學(xué)的理論體系日臻完善，內(nèi)容不斷得到充實及改進，已成為現(xiàn)代科技中充滿活力的主要基礎(chǔ)學(xué)科之一。本課程在民族大學(xué)生能力培養(yǎng)和知識結(jié)構(gòu)體系中起著承前啟后的作用。因此，如何完善這門課程的課堂教學(xué)，使民族大學(xué)生成為有用人才是一個嚴肅的問題。筆者將結(jié)合近幾年在“傳熱學(xué)”教研中的經(jīng)驗，談?wù)勗凇皞鳠釋W(xué)”在民族大學(xué)生教學(xué)中的一些認識。

一、民族大學(xué)生的學(xué)習(xí)情況

從學(xué)習(xí)的主體——民族大學(xué)生入手考慮問題，具體包括如下幾個方面：

1.民族大學(xué)生基礎(chǔ)薄弱

根據(jù)新疆大學(xué)新生入學(xué)成績統(tǒng)計，2009級到2011級入學(xué)的熱動民族大學(xué)生高考平均分為450分左右。學(xué)生基礎(chǔ)不好，學(xué)習(xí)起來難度就很大，也就沒有信心，要在熱動行業(yè)有所作為就要多努力。

2.民族大學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣

民族大學(xué)生語言能力很強，有一名維族女學(xué)生會八種語言。但是，一名合格的工科大學(xué)生不僅僅要會語言，更重要的是要懂工程技術(shù)。然而，他們的學(xué)習(xí)習(xí)慣非常不好，比如上課不注意聽講、不做筆記、課下很少看書、不認真做作業(yè)、實驗課上不專心、考前背課本、很少做題等。作為工科學(xué)生，不做題很難取得好成績，因此就導(dǎo)致基礎(chǔ)課尤其是數(shù)學(xué)課、流體力學(xué)也包括傳熱學(xué)不及格率很高。老師時刻提醒他們?nèi)绾温犝n、如何學(xué)習(xí)，以改變不良的習(xí)慣及作風(fēng)，使其養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

3.民族大學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

民族大學(xué)生愛歌舞，但是，一提到學(xué)習(xí)就無精打采，這就是問題關(guān)鍵所在：沒有學(xué)習(xí)興趣。因此，這就需要老師多去鼓勵他們，給他們自信心，讓民族大學(xué)生對學(xué)習(xí)感興趣，真正成為學(xué)習(xí)的主角。

對民族大學(xué)生學(xué)習(xí)情況有所了解之后，如何讓民族大學(xué)生在薄弱基礎(chǔ)上，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，讓他們真正成為學(xué)習(xí)的主角，那么就需要結(jié)合“傳熱學(xué)”提出具體教學(xué)指導(dǎo)思想，進一步探討民族大學(xué)生“傳熱學(xué)”的教學(xué)方法。

二、“傳熱學(xué)”的教學(xué)指導(dǎo)思想

“傳熱學(xué)”課程的內(nèi)容主要包括：導(dǎo)熱、對流傳熱、輻射傳熱以及傳熱過程和換熱。該課程連貫性和系統(tǒng)性較差，表現(xiàn)為基本概念繁多、公式紊亂、重點分散等，不利于學(xué)生的理解和記憶。那么，如何學(xué)好“傳熱學(xué)”，其教學(xué)指導(dǎo)思想又是什么呢？中國古語說：“授人以魚，三餐之需；授人以漁，終生之用?！币虼耍n堂教學(xué)的指導(dǎo)思想應(yīng)是以知識傳授為載體，通過本課程的教學(xué)，民族大學(xué)生全面掌握傳熱學(xué)的基本規(guī)律，深刻理解導(dǎo)熱、對流傳熱、輻射傳熱、傳熱過程和換熱器以及傳質(zhì)學(xué)等知識體系，并關(guān)注在工程實際中的應(yīng)用，努力培養(yǎng)民族大學(xué)生應(yīng)用傳熱學(xué)理論，發(fā)現(xiàn)、分析并解決實際問題的能力。

要想使民族大學(xué)生學(xué)好傳熱學(xué)，首先應(yīng)了解他們是怎么想的，知道他們的優(yōu)點和缺點，區(qū)別于漢族同學(xué)，最重要的還是提高他們的學(xué)習(xí)興趣，將課堂教學(xué)的主體由教師轉(zhuǎn)移到學(xué)生，讓他們成為學(xué)習(xí)的主角，這就需要授課老師做好教學(xué)的“互動”。課堂教學(xué)師生互動的過程，教師要多觀察學(xué)生的課堂表現(xiàn)，不要急于講知識，要讓學(xué)生參與進來，真正讓學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動。目前，國內(nèi)外的教育工作者提出了很多的教學(xué)方法，總結(jié)起來這些教學(xué)方法應(yīng)該說都從某些方面體現(xiàn)教學(xué)“互動”讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主角的思想。

三、“傳熱學(xué)”教學(xué)方法

“傳熱學(xué)”是熱動專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是重要的技術(shù)課。其主要任務(wù)是通過多種教學(xué)環(huán)節(jié)，運用各種教學(xué)手段和方法，使學(xué)生理解掌握傳熱學(xué)的基本概念、基本原理及基本計算方法；培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，以及實驗動手技能，為后繼課程的學(xué)習(xí)、從事工程技術(shù)工作、科學(xué)研究以及開拓新技術(shù)領(lǐng)域，打下堅實的理論基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)的教學(xué)方式仍然是“填鴨式”，德國教育家第斯多惠說過“教育的藝術(shù)不在于傳授本領(lǐng)，而在于激勵喚醒”。“填鴨式”教學(xué)如果灌輸?shù)煤?，學(xué)生受益，但是大部分時候，學(xué)生只能消極被動地適應(yīng)課程和適應(yīng)老師。這種以大綱、教材、教參為主線的傳統(tǒng)教學(xué)觀念及做法，嚴重束縛了學(xué)生的全面發(fā)展。因此，現(xiàn)代教育理念是把學(xué)生、教師、教材、教育為四大要素加以合理地結(jié)合，對舊的教育體系重新調(diào)整，將“填鴨”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢栴}解決及能力培養(yǎng)”，強調(diào)師生的合作精神，注重學(xué)生的個性培養(yǎng)以及個人能力的全面發(fā)展。

下面筆者將結(jié)合新疆大學(xué)熱動專業(yè)的民族大學(xué)生談?wù)剛鳠釋W(xué)的課堂教學(xué)的一些方法。

1.做好筆記，加強學(xué)習(xí)效果

要求學(xué)生在上課時做好學(xué)習(xí)筆記，將解決問題的思路、方法、重點、學(xué)習(xí)心得及存在的問題等認真做好記錄，以加強學(xué)習(xí)效果，便于檢查復(fù)習(xí)，并且要硬性要求，與最后成績考評直接掛鉤。實踐表明做一些硬性要求是必要的，有助于民族大學(xué)生的教學(xué)。

2.提問啟發(fā)式教學(xué)

“啟發(fā)”源于孔子的“不憤不啟，不悱不發(fā)”。朱熹解釋：啟，謂開其意；發(fā)，謂達其辭。對于民族大學(xué)生，如果采用純理論數(shù)學(xué)公式授課，多數(shù)學(xué)生會聽不懂，因此就需要有針對性，多講一些實例，比如冬天室內(nèi)的空氣是如何流動換熱呢？學(xué)生們就會積極回答，因為暖氣附近的空氣熱密度小，而離暖氣遠的地方空氣冷密度大，這樣就產(chǎn)生了密度差壓力差，空氣就流動，熱量隨之發(fā)生了交換。在此基礎(chǔ)上教師可以引出對流換熱。再比如，太陽是維吾爾族的象征圖騰，那么在講授輻射換熱時，可以提問太陽是怎樣將熱量傳播到地球，從而使地球有了陽光和生命。學(xué)生就很自然地聽講，學(xué)習(xí)主動性就會大大提高。

因此，在課堂授課時，教師應(yīng)盡量多講生活中的實例，少講公式推導(dǎo)，公式能認識、會用，達到工程應(yīng)用的目的就可以了；多提一些實際工程中的簡單問題，尤其是舉一些與維族、哈族及烏茲別克族等民族有關(guān)的實例，從而讓他們對學(xué)習(xí)具有很大的積極性?？傊瑔l(fā)式教學(xué)拉近了老師與民族大學(xué)生之間的距離，從而有助于“傳熱學(xué)”的課堂教學(xué)。

3.學(xué)習(xí)運用參考資料

作為一名合格的當(dāng)代大學(xué)生，善于從圖書館和網(wǎng)絡(luò)中搜集有用的資料，培養(yǎng)自學(xué)能力是學(xué)好課程知識、豐富個人才能的重要途徑。比如教師可以布置作業(yè)“誰提出了邊界層理論”，下次課讓學(xué)生自己講解，學(xué)生就會通過網(wǎng)絡(luò)查到是德國科學(xué)家普朗特，他在邊界層理論、風(fēng)洞實驗技術(shù)、機翼理論、紊流理論等方面都作出了重要的貢獻，被稱作“空氣動力學(xué)之父”，是近代力學(xué)奠基人之一。學(xué)生通過查資料的方式了解傳熱學(xué)名人，激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情和積極主動性。

4.實驗課教學(xué)

新疆大學(xué)熱動實驗室隨時為學(xué)生敞開，為其學(xué)習(xí)提供了便捷的途徑，同時熱動實驗室還配備多媒體，使實驗教學(xué)質(zhì)量達到一個新臺階。

要培養(yǎng)民族大學(xué)生的動手能力，這就需要引導(dǎo)他們進實驗室，做傳熱學(xué)的基本實驗，開發(fā)傳熱學(xué)綜合實訓(xùn)臺，參觀相關(guān)的鍋爐和汽輪機設(shè)備模型，為后備課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

使學(xué)生參與教師的研究課題。新疆大學(xué)熱動專業(yè)教師幾乎人手一個國家自治區(qū)自然科學(xué)基金項目課題，讓民族大學(xué)生協(xié)助教師進行科研開發(fā)，實驗研究，在實踐中提高他們自身的科研能力。學(xué)生從中也學(xué)到了很多專業(yè)知識，在他們就業(yè)時就會受到很多用人單位的歡迎，在一定程度上解決民族大學(xué)生的就業(yè)問題。

實驗課上教師要對民族大學(xué)生因勢利導(dǎo)，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新，哪怕想法不是很完善的，甚至看似荒唐，都要給予鼓勵表揚。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，樹立科學(xué)實驗第一的觀念，讓他們養(yǎng)成嚴謹求實的良好作風(fēng)。

5.多媒體教學(xué)與實例教學(xué)相結(jié)合

“傳熱學(xué)”有很多教學(xué)難點：如，導(dǎo)熱微分方程式的求解、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的求解、對流換熱的邊界層微分方程組、邊界層積分方程組的求解及比擬理論、膜狀凝結(jié)的分析解、膜狀凝結(jié)影響因素和大容器飽和沸騰曲線和蘭貝特定律及立體角的概念等。多媒體教學(xué)可以有效突破這些難點，例如非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程，讓學(xué)生建立起物體內(nèi)溫度分布空間的概念，就可以用多幅不同工況下的溫度分布圖來生動清晰地講授，達到良好的授課效果。

但是，多媒體技術(shù)出現(xiàn)了許多亟待解決的問題，特別是如何將傳統(tǒng)教學(xué)模式及教學(xué)手段合理結(jié)合。因此，在運用多媒體給民族大學(xué)生授課時應(yīng)做到以下幾點。第一，精心設(shè)計多媒體教課件，善于聽取督導(dǎo)組老教師的意見、征求其他老師及同學(xué)的合理建議，做到課件既具有針對性又實用性。第二，優(yōu)化多媒體教學(xué)與板書錄像的組合，教學(xué)方式要根據(jù)學(xué)生和課堂內(nèi)容而定，比如有以下幾種組合：黑板+幻燈、黑板+幻燈+實物、黑板+幻燈+錄像。對于民族大學(xué)生，黑板還是不可缺少的，當(dāng)然他們最喜歡的還是錄像講授，實踐證明教學(xué)手段太單一是不科學(xué)不合理的。第三，合理控制速度，語速要緩要慢，多次反復(fù)強調(diào)重點。

6.注意學(xué)生反映，講究策略

有些民族大學(xué)生很有想法，教師要隨時關(guān)注他們的反應(yīng)，觀察他們的聽課效果，多和他們交流，他們喜歡課上說話，那就盡量多讓他們發(fā)言，談自己的想法，談自己的認識，充分發(fā)揮他們主人翁的態(tài)度，讓他們通過上課自由發(fā)言討論的方式增強自信心。例如在講授無限大平壁冷卻過程中，要將數(shù)學(xué)依據(jù)交代清楚，并配合一些圖表和多媒體教學(xué)，力求做到淺顯易懂，讓民族大學(xué)生談自己的體會認識，使其體會到學(xué)習(xí)的樂趣。

篇6

“傳熱學(xué)”是一門研究由溫度差引起的熱能傳遞規(guī)律的學(xué)科，[1]根據(jù)熱力學(xué)第二定律，只要是有溫差存在，就有熱能自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體。[2]而無論是自然環(huán)境里，還是在人類生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域里，到處都存在著溫差，所以熱能傳遞現(xiàn)象在我們生存的世界中廣泛存在。因此，作為一門研究熱量傳遞規(guī)律的科學(xué)，傳熱學(xué)所涉及的范圍極其廣泛，成為了人類認識世界、改造世界的重要工具。

隨著科技的進步，新能源、化工制藥、航天航空等領(lǐng)域都在蓬勃發(fā)展，而它們都離不開大量的或簡單、或復(fù)雜的傳熱過程。所以，在當(dāng)代的高等教育中，“傳熱學(xué)”課程不僅是能源動力類專業(yè)主要的專業(yè)基礎(chǔ)課，同樣也是建筑環(huán)境、化學(xué)工程、機械制造等專業(yè)學(xué)科的重要課程。[3]

一、傳熱學(xué)課程存在的問題及CFD技術(shù)簡介

1.傳熱學(xué)教學(xué)中存在的問題

傳熱學(xué)的教學(xué)內(nèi)容豐富，因?qū)I(yè)所需不同、所用教材版本不同，所以側(cè)重點也不盡相同，但通常都包括穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)的熱傳導(dǎo)及其數(shù)值解法、對流傳熱相關(guān)理論和計算、熱輻射相關(guān)理論和計算，以及傳熱過程分析等內(nèi)容。我國開設(shè)傳熱學(xué)的歷史已頗悠久，廣大教育工作者在長期的教學(xué)實踐中總結(jié)出了很多有效、實用的教學(xué)方法。但由于熱量的傳遞過程比較抽象，而且通常伴隨著流體的流動現(xiàn)象，過程復(fù)雜多變，學(xué)生理解起來往往很吃力。

實驗教學(xué)無疑是幫助學(xué)生理解傳熱現(xiàn)象的好途徑，但成本甚高、操作復(fù)雜，如果實驗設(shè)備昂貴笨重則更是根本無法帶到課堂上來。而且流動傳熱過程往往瞬息萬變，稍縱即逝的實驗現(xiàn)象不易捕捉、顯示，這也為實驗教學(xué)帶來了一定困難。傳統(tǒng)的粉筆黑板式教學(xué)模式經(jīng)濟、簡便，但相對古板、靜態(tài)，難以將熱量傳遞現(xiàn)象描述得流暢生動。新興的多媒體教學(xué)是很適合講解傳熱學(xué)的教學(xué)方式，但如果沒有專門的配圖、動畫等資源來輔助，也很難將復(fù)雜的流動、傳熱過程表達清楚。所以，急需尋找一種能針對具體物理過程的演示方法，為課堂教學(xué)提供支持，以便學(xué)生更好地觀摩、理解傳熱過程。

2.CFD技術(shù)簡介

CFD是Computational Fluid Dynamics（計算流體力學(xué)）的簡稱，特指通過計算機的數(shù)值計算和數(shù)據(jù)匯總處理、圖像顯示等功能，是對包含有流體流動和傳熱等相關(guān)物理現(xiàn)象進行求解分析的技術(shù)。通過CFD技術(shù)，我們可以利用計算機來計算、分析并顯示流動與傳熱現(xiàn)象，在較短的時間內(nèi)解決流體力學(xué)、傳熱學(xué)問題。CFD的基本思想可以歸結(jié)為：把原來在時間域及空間域上連續(xù)的物理場（如速度場和壓力場），用有限個離散點上的變量的集合來代替，通過一定的方式建立起關(guān)于這些離散點上場變量之間的代數(shù)方程組，然后通過對代數(shù)方程組的迭代求解，來獲得場變量的近似值。[4]

一個完整的CFD模擬過程通常包含如下幾個主要環(huán)節(jié)：根據(jù)實際情況建立數(shù)學(xué)模型；將計算區(qū)域離散化；選擇合適的數(shù)值算法求解；計算結(jié)果的顯示與后處理。

簡單地說，CFD相當(dāng)于“虛擬”地在計算機里做實驗，用以模擬實際的流體流動與傳熱情況。由于其不用搭建實體的試驗臺，不用購買、制作真實的工程儀器，僅僅把計算機作為工具和場所，所以相對于傳統(tǒng)實驗研究具有速度快、成本低、操作性強等優(yōu)勢。

隨著計算機技術(shù)的蓬勃發(fā)展，越來越多的科研工作者和工程技術(shù)人員把實驗室搬到了電腦里，用數(shù)值模擬方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)實驗，取得了理想的結(jié)果。如今，CFD在各行各業(yè)都有廣泛應(yīng)用，大到飛機的外部流場和電站鍋爐內(nèi)部燃燒、傳熱過程的仿真，小到燃料電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)、人體血管血液流動過程的模擬，都有CFD參與其中。

目前全世界已有幾十種求解流動與傳熱問題的商用CFD軟件，比較著名的有FLUENT、CFX、PHOENICS、Icepak等，而FLUENT是其中較為成熟、使用較為廣泛的一款。FLUENT內(nèi)置了多種算法（包括非耦合隱式算法、耦合顯式算法、耦合隱式算法），包含豐富而先進的物理模型，能夠勝任對各種流體的對流換熱、固體或流體間的熱傳導(dǎo)、熱輻射等復(fù)雜傳熱現(xiàn)象的模擬。而且其操作界面友好、迭代過程迅速準確、計算結(jié)果顯示美觀清晰，無疑是傳熱學(xué)多媒體教學(xué)的好幫手。

作者基于多年傳熱學(xué)教學(xué)經(jīng)驗，希望通過用fluent軟件模擬傳熱過程的方式，在課堂上簡潔、生動地展示傳熱現(xiàn)象，為學(xué)生對流動傳熱過程的理解提供幫助。

二、CFD軟件在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

1.CFD教學(xué)模式的優(yōu)勢

與常規(guī)的多媒體課件模式（以下簡稱為“傳統(tǒng)模式”）相比，直接用CFD軟件在課堂教學(xué)中進行演示（以下簡稱為“CFD模式”）有如下優(yōu)勢：

（1）CFD模式使學(xué)生產(chǎn)生強烈的“參與感”。在傳統(tǒng)模式教學(xué)中，多媒體課件往往是教師根據(jù)教材和教學(xué)大綱在課下制作的，包括思路的整理、教學(xué)內(nèi)容的展示、素材的選取等，都是由教師一手操辦，再到課堂上宣講。在這種傳統(tǒng)模式下的教學(xué)，學(xué)生沒有看到知識點的組織和梳理過程，更沒有親身去參與到其中，這樣他們往往是在被動地接受知識，缺少參與感。而CFD模式則不然，它可以直接針對具體的傳熱過程實例，教師在課下先畫好模型，在課堂上用fluent軟件一步步地設(shè)置邊界條件、物性參數(shù)、求解方法。這樣，例子的求解全過程同學(xué)們都能參與到，該過程是對流還是輻射、是層流還是紊流、是可壓縮還是不可壓縮、是定常還是非定常，同學(xué)們都能親眼看到。可見，CFD模式可以把知識概念的灌輸，變成知識脈絡(luò)的整理，這對鞏固學(xué)生們的知識、加深同學(xué)們對傳熱流動現(xiàn)象的理解都有巨大幫助。

（2）CFD模式能極好地活躍課堂氛圍。在傳統(tǒng)模式教學(xué)中，盡管多媒體課件中有較為豐富的圖片、動畫等元素，比粉筆黑板式教學(xué)要多元化得多，但教師在依靠其授課的過程中，本質(zhì)仍是在照本宣科，只不過“本”換成了“課件”。除去教師個人能力因素來看，只依靠多媒體課件，課堂氣氛難以活躍。在CFD模式中，對多媒體課件的“依靠”變成了對CFD軟件的“操作”，教師把參數(shù)的設(shè)置過程、求解的迭代過程、后處理的顯示過程全部展現(xiàn)在了同學(xué)們的面前。設(shè)置參數(shù)時的周密思考，求解時的緊張興奮，結(jié)果顯示時的成就感，甚至計算失誤時的小失落，都會使課堂氣氛變得活躍、熱烈。

（3）CFD模式能有效激發(fā)學(xué)生對傳熱學(xué)的興趣。在傳統(tǒng)模式教學(xué)中，復(fù)雜的公式和抽象的邊界條件只能借助一些相對活潑新鮮的圖片或簡單動畫來顯示，無法在學(xué)生腦中形成感性認識，更難以把傳熱問題復(fù)雜的求解過程“平易化”，很難激發(fā)學(xué)生的興趣。我們知道，對于當(dāng)代大學(xué)生來說，生活中最熟悉的東西莫過于電腦了，計算機技術(shù)的飛速發(fā)展使電腦普及到學(xué)生身邊，新鮮的、功能強大的軟件是大多數(shù)年輕人關(guān)注的熱點，也是強烈的興趣點。而CFD模式則正是利用fluent等商業(yè)軟件，使相對枯燥的數(shù)學(xué)模型變得生動，把抽象的傳熱現(xiàn)象通過眼前新鮮的軟件展示出來。這樣能使學(xué)生對軟件產(chǎn)生濃厚的興趣，甚至?xí)雅d趣帶到課下，在摸索、學(xué)習(xí)軟件的過程中自覺地加強對傳熱學(xué)、流體力學(xué)等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，把被動接受知識變成主動汲取知識。

2.CFD教學(xué)模式過程中需要注意的問題

作者通過在課堂上對CFD模式的摸索實踐，深切感受到其優(yōu)勢，同時也發(fā)現(xiàn)了一些需要注意的問題。

（1）CFD模式對教師的軟件操作能力要求較高。傳統(tǒng)模式教學(xué)中，課件是事先做好的，課堂上只要按照預(yù)先的準備來放映即可，節(jié)奏與內(nèi)容都很容易掌握。但在CFD模式中，由于教師要在課堂上當(dāng)場用fluent演示全部求解過程，甚至即興根據(jù)所講的知識點進行建模和求解，所以需要教師對CFD軟件有深刻的理解和高超的操作水平。

（2）CFD模式需要教師具備一定的臨場應(yīng)變能力。而且課堂上同學(xué)們可能會希望看到更多工況下的模擬結(jié)果，對于這些工況教師在課前未必會準備得很充分，不可避免會使教學(xué)過程出現(xiàn)小波折，比如出現(xiàn)求解不收斂、結(jié)果偽收斂等情況，這就需要教師有相應(yīng)的應(yīng)變能力，將這些小瑕疵轉(zhuǎn)化成活躍課堂氣氛的興趣點。

（3）CFD模式對電腦有一定要求。CFD軟件的求解過程需要電腦的CPU和內(nèi)存共同高速運轉(zhuǎn)，如果電腦狀況很差，處理的模型比較大、網(wǎng)格比較多，就可能會出現(xiàn)死機現(xiàn)象。這種情況在課堂教學(xué)中真的很掃興，應(yīng)該盡量避免出現(xiàn)。所以需要教室內(nèi)配備有相應(yīng)配置的電腦，或是由教師自帶性能足夠的筆記本電腦，以便順利完成教學(xué)。

三、教學(xué)實例

根據(jù)《傳熱學(xué)》中外部強制對流傳熱部分，[1]模擬流體橫掠管束的傳熱過程。外掠管束換熱在各種換熱設(shè)備中極為常見，通常管束的排列有叉排和順排兩種方式。為幫助同學(xué)們理解，現(xiàn)假設(shè)了如下兩個模型（見圖1）：

溫度為T1=300K的空氣以u=1m/s的速度分別沖刷叉排和順排的兩組管束，管束的溫度均為T2=700K。d=100mm，s1=s2=150mm。

網(wǎng)格事先畫好，在課堂上利用fluent軟件對此二維模型進行模擬，展示相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置（見圖2）。湍流模型選用k-ε模型，氣體的粘度等參數(shù)按照相應(yīng)溫度下的物性設(shè)置，松弛因子用軟件默認的即可（若希望加快收斂，可以將相應(yīng)方程的松弛因子調(diào)低些）。

計算收斂后可以清晰地得到流場的速度云圖（見圖3，圖5）、溫度云圖（見圖4，圖6）、局部放大速度矢量圖（見圖7），非常直觀地展示了兩種排列方式流動、換熱過程的異同。

通過觀看、參與參數(shù)的設(shè)置過程，使同學(xué)們明確了解決傳熱學(xué)問題的步驟和條件；而通過計算后得到的這些物理場圖，可以加深同學(xué)們對空氣流沖刷管束時強制對流傳熱的感性認識。

為進一步幫助學(xué)生對傳熱過程的理解，可以將穩(wěn)態(tài)問題轉(zhuǎn)化成非穩(wěn)態(tài)問題，逐時進行求解。即在求解器中將Steady改成Transient（見圖8），并設(shè)置時間步長（見圖9），模擬出傳熱過程定時刻的狀態(tài)。

圖10-圖13分別顯示了叉排橫掠管束內(nèi)t=0.03s、t=0.1s、t=0.5s和t=1s時的溫度云圖。從這幾張圖中可清晰地看到叉排橫掠管束強制對流的換熱過程：換熱器內(nèi)原本溫度較高，當(dāng)空氣流入時，由于管子與空氣間存在溫差，二者間發(fā)生了熱的傳遞。流入的空氣逐漸被高溫管子加熱，而內(nèi)部原本溫度很高的流場則被流入的空氣冷卻。整個過程最終會趨于穩(wěn)態(tài)，漸漸與圖4的穩(wěn)態(tài)溫度云圖相吻合。

最后，用fluent進行簡單的后處理，生成兩種排列方式出口處的溫度曲線圖（見圖14），疊在一起后便可以看出兩種方式的換熱差別。

可見，通過對傳熱過程的穩(wěn)態(tài)模擬和逐時模擬，可以把原本難以捕捉的傳熱過程生動地展現(xiàn)出來，把抽象問題具體化、形象化，大大加深學(xué)生對傳熱過程的理解，激發(fā)大家對傳熱學(xué)的興趣。

四、結(jié)論

綜上所述，將CFD軟件引入傳熱學(xué)課堂教學(xué)的教學(xué)方式能使學(xué)生更清晰地觀察到流動傳熱現(xiàn)象，彌補現(xiàn)有多媒體教學(xué)中存在的缺陷。教師可以根據(jù)教學(xué)計劃，在課堂上實時地模擬穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)的傳熱過程，加深學(xué)生對傳熱過程的理解。

篇7

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；傳熱學(xué)；創(chuàng)新性；因材施教

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）12-0245-02

《傳熱學(xué)》是現(xiàn)代科學(xué)中最重要的基礎(chǔ)學(xué)科之一，是一門實驗研究和理論分析密切結(jié)合的學(xué)科，實驗教學(xué)在整個《傳熱學(xué)》教學(xué)中占有重要的地位。中國石油大學(xué)（華東）能源與動力工程系承擔(dān)全?！秱鳠釋W(xué)》理論和實驗教學(xué)任務(wù)，目前該課程已日臻完善，2013年已通過省級精品課的驗收。但最薄弱的就是實驗教學(xué)，以訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新性思維、培養(yǎng)研究型人才為出發(fā)點[1]，調(diào)整實驗課程內(nèi)容，從根本上提高實驗教學(xué)質(zhì)量，已成為能動系的一個重要課題。

一、《傳熱學(xué)》實驗課存在的問題

目前，《傳熱學(xué)》實驗開設(shè)兩項共4學(xué)時，均為綜合性試驗，雖能滿足基本實驗學(xué)時，但長期形成的實驗教學(xué)模式、教學(xué)觀念和方式?jīng)]有與時俱進，多以理論驗證為主，實驗沒有體現(xiàn)出設(shè)計性和創(chuàng)新性。學(xué)生被動接受教師安排，實驗過程按部就班地完成規(guī)定程序，其學(xué)習(xí)自主性和個性發(fā)展被埋沒?！秱鳠釋W(xué)》實驗項目較少，實驗教學(xué)改革滯后于理論教學(xué)改革的進程，實驗教學(xué)體系落后于專業(yè)培養(yǎng)目標，沒有形成分門別類、因材施教的實驗教學(xué)體系；實驗過程中測試數(shù)據(jù)的準確性亟待提高，否則對定理的驗證及參數(shù)的測定具有影響。

二、《傳熱學(xué)》創(chuàng)新性實驗教學(xué)體系的設(shè)計和構(gòu)想

（一）基礎(chǔ)性實驗

基礎(chǔ)性實驗是做好綜合性和設(shè)計性實驗的前提，重點是讓學(xué)生掌握基本的熱物理量的測量方法、熱工基礎(chǔ)實驗設(shè)備的使用以及實驗數(shù)據(jù)的處理[2]。在利用實驗室現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，設(shè)置“探針法測泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)”和“熱電偶測溫”等實驗，在驗證《傳熱學(xué)》基礎(chǔ)理論的前提下，使學(xué)生具備基本的實驗操作技能，在實驗中掌握電位差計的原理與使用、熱電偶的焊接、熱電偶測溫線路和電路的連接方法，為綜合設(shè)計性試驗打下基礎(chǔ)。

（二）綜合設(shè)計性實驗

1.優(yōu)化“Bi

2.完善原“橫管自然對流傳熱規(guī)律”實驗。原實驗項目只包含“傳導(dǎo)”和“對流”的實驗項目，“輻射”涉及的部分如加熱管的黑度直接給出，學(xué)生操作部分也過于機械和程序化。完善“傳導(dǎo)”、“對流”和“輻射”等綜合實驗項目，增加“輻射時物體黑度測試”的實驗環(huán)節(jié)，使整節(jié)實驗課更加飽滿和充分[4]。教師給出實驗?zāi)康?，實驗裝置的連接和實驗方案的制訂由學(xué)生分成實驗小組，通過課外查閱資料完成。

3.增設(shè)“空氣強迫對流平均換熱系數(shù)測定”綜合設(shè)計性實驗，通過使空氣在橫掠單管、橫掠圓柱、橫掠平板時比較三種情況的強迫對流換熱系數(shù)、邊界層內(nèi)速度分布和邊界層溫度的不同變化規(guī)律，整理出準則方程式。增設(shè)“等截面伸展體內(nèi)穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱溫度分布的測定”的綜合實驗，掌握等截面穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱規(guī)律，鼓勵學(xué)生自由靈活應(yīng)用熱電偶、電位差計、畢托管、分壓箱、熱線風(fēng)速儀、微壓計等實驗器材，從實驗方案的擬訂到實行，從實驗儀器的組裝到調(diào)試，包括測實驗數(shù)據(jù)的整理全部由學(xué)生自主完成。

（三）開放研究性實驗

把科研引入教學(xué)，建設(shè)熱工開放實驗室，將課外科研活動與競賽相結(jié)合，鼓勵學(xué)生參與科學(xué)研究試驗。依托實驗室的條件積極參加國內(nèi)各類科技競賽，如“全國節(jié)能減排大賽”、“大學(xué)生科技競賽”及各種創(chuàng)造發(fā)明。實驗室根據(jù)科研項目情況開放研究型實驗題目，吸收優(yōu)秀學(xué)生進入實驗室參加實驗。本著以興趣出發(fā)的原則，根據(jù)自己的專業(yè)背景和興趣選作實驗項目。在實驗過程中，教師融入到學(xué)生中，與學(xué)生進行雙向的交流，采用提示和設(shè)疑的方法讓學(xué)生運用專業(yè)知識去尋找問題和答案[5]。為了將課外科研活動經(jīng)?；?、制度化和常規(guī)化，將學(xué)生參加開放研究性實驗的經(jīng)歷和成果與推優(yōu)保研相掛鉤，提高學(xué)生的參與意識。

三、《傳熱學(xué)》實驗準確性的提高

在傳熱學(xué)實驗過程中，熱電偶測溫貫穿始終。在實驗課中發(fā)現(xiàn)，熱電偶測溫誤差的產(chǎn)生影響了理論驗證的契合度和測試結(jié)果的準確性。綜合分析實驗中包括系統(tǒng)誤差、粗大誤差和隨機誤差在內(nèi)的各種誤差的影響，其中由熱電偶低溫點帶來的誤差影響最大，因此對熱電偶測溫冷端補償十分關(guān)鍵。

1.0℃恒溫法（冰浴法）。在實驗課中，采用冰點參考端，即將水制成的冰用錘子制成冰塊，與水混合后裝入保溫瓶，再將熱電偶的參考端插入即可。但在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，此方法不佳。實驗環(huán)境因為多組燒杯中熱水的沸騰，使環(huán)境溫度較高，冰瓶雖然有保溫瓶的隔熱作用也不能保證冰在實驗過程中不融化?！秱鳠釋W(xué)》實驗課作為全校專業(yè)的基礎(chǔ)課，上課班級多，冰屑需求量大，因不能及時向保溫瓶里添加新冰，導(dǎo)致冷端溫度很難保證一直為0℃。終上所述，冰浴法并不能很好的解決冷端補償問題。

2.補償導(dǎo)線法。熱電偶補償導(dǎo)線是在一定溫度范圍內(nèi)（包括常溫）具有與所匹配熱電偶熱電勢相同標稱值的一對帶有絕緣層的導(dǎo)線，這些導(dǎo)線代替原有熱電極將熱電偶的自由端延伸出來，延伸到溫度穩(wěn)定的空間以保證冷端溫度恒定。每一種熱電偶都有與其相配的補償導(dǎo)線，選擇補償導(dǎo)線時一定要根據(jù)熱電偶的型號來選擇。否則不但起不到補償作用，可能還會加大誤差。如原來的熱電偶線為貴金屬線，延長導(dǎo)線可選用便宜金屬來降低成本。因為我系熱工實驗中所使用的熱電偶為廉價的鎳鉻考銅熱電偶，所以補償導(dǎo)線和熱電偶的材料相同。使用補償導(dǎo)線時，補償導(dǎo)線的正、負極必須與熱電偶的正、負極同名端對應(yīng)相接，正、負兩極的接點溫度t0應(yīng)保持相同。通過實驗驗證，在相同實驗條件下，可使相對誤差降低0.9%。

3.熱電勢計算修正法。熱電偶補償導(dǎo)線的作用只是起延伸電極的作用，補償導(dǎo)線冷端溫度依然不為0℃，儀表接點也不為0℃，沒有從根本消除冷端溫度變化對測溫的影響，因此還需要采取其他修正方法來補償冷端溫度T0≠0℃時對測量的影響。根據(jù)中間溫度定律，熱電偶回路兩接點（溫度為T、T0）間的熱電勢等于熱電偶在溫度為T、Tn時的熱電勢與在Tn、T0時的熱電勢的代數(shù)和，Tn稱為中間溫度。即：

E（T，T0）=E（T，Tn）+E（Tn，T0） （1）

式中：E（T，T0）――冷端溫度在0℃時的條件下熱電偶的熱電勢；E（T，Tn）――熱電偶在溫度為T、Tn時的熱電勢；E（Tn，T0）――熱電偶在溫度為Tn、T0時的熱電勢。

以《Bi

四、結(jié)語

此次《傳熱學(xué)》實驗改革在2012級各專業(yè)進行了實踐，在重新構(gòu)建的實驗體系下，突出了實驗過程的綜合性和設(shè)計性，培養(yǎng)了學(xué)生獨立分析和解決問題的能力，促進了學(xué)生創(chuàng)新性思維的發(fā)展。因材施教的授課模式，使學(xué)生由被動變主動，個人興趣、目標和發(fā)展方向有的放矢。通過對熱電偶冷端補償，實驗結(jié)果的準確率得到了大大提高。這次《傳熱學(xué)》實驗課改革，大大提高了實驗教學(xué)的質(zhì)量，也更好地踐行了我?！皩嵤┚⑿捅究平逃⒋蛟焯厣捅究平逃?、推進研究型本科教育”的辦學(xué)宗旨。

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篇8

關(guān)鍵詞:農(nóng)林高校;熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué);課程教學(xué);實踐創(chuàng)新

當(dāng)前，在“綠色發(fā)展理念”深入人心的時代背景下，農(nóng)林類高校迎來了很好的歷史發(fā)展機遇;同時社會和企業(yè)對農(nóng)林類專業(yè)人才的需求更加重視質(zhì)量，對人才的知識深度、廣度和對專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)特色課核心知識的實踐運用能力，均提出了更高要求。提高機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)學(xué)生林業(yè)裝備系統(tǒng)總體及其子系統(tǒng)技術(shù)的掌握程度，拓展學(xué)生在林業(yè)裝備系統(tǒng)上運用專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)特色課中核心知識的科研能力，是農(nóng)林類高教工作者面臨的共同課題［4］。

1課程教學(xué)剖析

1．1課程內(nèi)容

“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”這門課程是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門綜合性專業(yè)基礎(chǔ)課，是后續(xù)液壓與氣體傳動、泵與風(fēng)機、林業(yè)機械等專業(yè)及特色專業(yè)課的重要基礎(chǔ)。課程目標包括:掌握工質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)、熱力學(xué)第一定律、第二定律、熱工轉(zhuǎn)換的規(guī)律和理想氣體的熱力學(xué)過程，學(xué)會基本的理論分析與計算方法;通過對熱量傳遞的三種基本方式、導(dǎo)熱基本理論、對流換熱基本規(guī)律、黑體輻射基本定律等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備對基本的傳熱學(xué)問題進行分析和總結(jié)的能力;掌握流體的主要物理性質(zhì)和流體靜力學(xué)的基本理論知識，學(xué)會流體上的作用力分析，能夠推導(dǎo)流體動力學(xué)方程的連續(xù)性方程和伯努利方程，針對黏性流體，能對管內(nèi)流動狀態(tài)進行判斷;能夠?qū)Α皞鳠釋W(xué)”“工程流體力學(xué)”的實驗結(jié)果進行分析和解釋，通過實驗數(shù)據(jù)綜合分析工程中的現(xiàn)象及問題，并得到合理有效的結(jié)論?？傮w來看，本課程講授內(nèi)容包括工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)以及工程流體力學(xué)三大板塊的內(nèi)容，是在高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、理論力學(xué)、材料力學(xué)的基礎(chǔ)上進行深化學(xué)習(xí)，拓展到實際的工程問題，所以本課程不僅理論性強，而且工程應(yīng)用性也很強;與機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)其他課程相比，該課程涵蓋了本應(yīng)三門獨立開設(shè)的課程內(nèi)容，知識難點聚集、微積分公式眾多、三大知識板塊思維跨度大、學(xué)生融會貫通掌握難。但是，學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握程度直接影響后續(xù)專業(yè)特色課程的學(xué)習(xí)情況。

1．2教學(xué)思路

目前，本課程總學(xué)時為48學(xué)時，理論授課42學(xué)時，實驗授課6學(xué)時。三大板塊的教學(xué)內(nèi)容多，理論授課課時較少，矛盾突出:(1)學(xué)生由固體學(xué)科切換到流體學(xué)科的學(xué)習(xí)需要較長適應(yīng)期;(2)課程中較多章節(jié)內(nèi)容抽象，且涉及大量公式推導(dǎo)及專業(yè)的概念鋪墊，加之為了跟上教學(xué)進度教學(xué)內(nèi)容更新較快，學(xué)生普遍反映課程難度較大;(3)教學(xué)內(nèi)容和后續(xù)專業(yè)及特色專業(yè)課內(nèi)容銜接性不夠緊密;(4)從內(nèi)容的充實性和課程的結(jié)構(gòu)上來看，“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”這門課程的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)滿足要求，但是對接林業(yè)機械領(lǐng)域最新技術(shù)，強化學(xué)生創(chuàng)新思維方面，當(dāng)前的課程建構(gòu)仍無能為力;(5)由于本課程的學(xué)習(xí)不涉及具體的機械裝備系統(tǒng)，使得同學(xué)們對本課程在專業(yè)中的地位認知不足，學(xué)習(xí)積極性欠佳，這些現(xiàn)狀使得提升教學(xué)效果難度較大。針對上述課程特點及教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合農(nóng)林類高?！皺C械設(shè)計制造及其自動化”專業(yè)的實際情況，制定了如下教學(xué)思路:(1)授課時，使學(xué)生從機電系統(tǒng)、固體力學(xué)等學(xué)科的思維中切換出來，將空間觀測法跟同學(xué)們探討透徹，基于空間觀測法開展“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”的課程教學(xué)。(2)在教學(xué)大綱中刪除過于抽象、應(yīng)用面較窄的教學(xué)內(nèi)容，深入講解與后續(xù)“液壓與氣體傳動”“泵與風(fēng)機”“林業(yè)機械”等課程關(guān)聯(lián)度較深的內(nèi)容，為專業(yè)及特色專業(yè)課的學(xué)習(xí)做好扎實鋪墊。(3)結(jié)合在林業(yè)機械領(lǐng)域與“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”緊密關(guān)聯(lián)的科研經(jīng)歷，探索寓教學(xué)于科研、科研反哺教學(xué)的授課模式，強化同學(xué)們對“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”在“機械設(shè)計制造及其自動化”專業(yè)里占有重要地位的基礎(chǔ)認知，顯著提升同門們自愿學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的熱情。(4)注重思維方式、終身學(xué)習(xí)意識的培養(yǎng)。教學(xué)過程中注重切入問題角度的講解，使得同學(xué)們在明白問題的同時更養(yǎng)成學(xué)習(xí)思考問題方法的習(xí)慣;從固體學(xué)科到流體學(xué)科是一個較大的跨越，在跨越的過程中，使同學(xué)們樹立終身學(xué)習(xí)意識，為以后培養(yǎng)同學(xué)們提出、解決林業(yè)機械領(lǐng)域?qū)W科前沿性、熱點性問題的能力打下堅實基礎(chǔ)。

2課程構(gòu)建探討

在“碳達峰、碳中和”的硬性發(fā)展要求及“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念加速推進的浪潮之下，農(nóng)林高校“機械設(shè)計制造及其自動化”專業(yè)的畢業(yè)生在高等教育系統(tǒng)中的地位不斷提升，所以基礎(chǔ)專業(yè)課程構(gòu)建更需獲得與之地位匹配的重視。一方面，基礎(chǔ)專業(yè)課課程構(gòu)建要體現(xiàn)基礎(chǔ)知識的深度和廣度;另一方面，內(nèi)容要很好銜接并服務(wù)于核心專業(yè)課、特色專業(yè)課，為學(xué)生后期畢業(yè)設(shè)計、研究生科研深造做好鋪墊。

2．1課程內(nèi)容深度銜接核心專業(yè)課

“林業(yè)機械”是南京林業(yè)大學(xué)“機械設(shè)計制造及其自動化”專業(yè)的核心專業(yè)課，內(nèi)容涵蓋林業(yè)動力、整地、清理、苗圃、造林、撫育、保護、防火、采伐、采摘、智能化等機械。其中，和“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”專業(yè)基礎(chǔ)課相關(guān)的包括動力、清理、保護、采摘等板塊。林業(yè)動力機械(包括泵、風(fēng)機)涉及“工程熱力學(xué)”中熱能和機械能之間的轉(zhuǎn)化問題，同時也涉及“工程流體力學(xué)中”可壓縮混合氣體壓強、溫度變化和裝置的動力匹配問題;林業(yè)清理機械涉及“工程流體力學(xué)中”不可壓液態(tài)水在管道內(nèi)部的流動，在霧化器內(nèi)的流態(tài)分布、出口后霧化粒徑分布等復(fù)雜多相流問題，如圖1所示;林業(yè)保護機械中噴霧射程、噴霧穿透涉及“工程流體力學(xué)中”可壓縮流體空氣的外部流動及耦合風(fēng)場、霧滴的多相流動問題，如圖2所示;林業(yè)采摘機械中，基于負壓的采摘系統(tǒng)涉及可壓縮流體空氣的管內(nèi)流動問題。從銜接核心專業(yè)課的角度來看，一方面，農(nóng)林類高?！盁峁せA(chǔ)及流體力學(xué)”這門專業(yè)基礎(chǔ)課程應(yīng)該深耕“工程熱力學(xué)”和“工程流體力學(xué)”，而“工程流體力學(xué)”應(yīng)該是重點中的重點;另一方面，也好兼顧課程內(nèi)容的完整性，“傳熱學(xué)”也要適度調(diào)整。

2．2匹配三大板塊關(guān)系，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)

建議協(xié)調(diào)、平衡三大板塊的課時占比，同時明晰課程內(nèi)容的內(nèi)在邏輯關(guān)系，在此基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)。在“工程熱力學(xué)”(熱能的間接應(yīng)用)板塊中，我們將實現(xiàn)熱力學(xué)能向機械能轉(zhuǎn)化的媒介稱之為“工質(zhì)”，媒介一般是“單一氣體”或者“混合氣體”，熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、工質(zhì)熱力學(xué)性質(zhì)及理想氣體的熱力過程等課程內(nèi)容和專業(yè)核心課程林業(yè)機械吻合度較好?！肮こ塘黧w力學(xué)”中，對流體的終結(jié)性定義是“抓不起來的物體”，一般性的定義是“氣體和液體”的總稱，但課程內(nèi)容中流體基本概念的鋪墊、流體靜力學(xué)、流體運動學(xué)、流體動力學(xué)及黏性流體等課程內(nèi)容都是基于不可壓的液體，同為流體，但氣體和液體的性質(zhì)及研究重點相差甚遠，“氣體”這種流體相關(guān)課程內(nèi)容的缺失為后續(xù)專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)帶來很大知識結(jié)構(gòu)缺陷。“傳熱學(xué)”(熱能的直接應(yīng)用)中，對導(dǎo)熱、對流傳熱(混合傳熱，主要是流體和固體之間)、輻射傳熱的基本原理、工程應(yīng)用等課程內(nèi)容做了比較詳細的講解，但是后續(xù)專業(yè)核心課程對傳熱學(xué)中的知識需求很少，僅僅在脈動燃燒技術(shù)這一研究領(lǐng)域有所涉及。總體來看，不管是“工程熱力學(xué)”中的“工質(zhì)”，還是“工程流體力學(xué)”中的“氣體”，再或者“對流換熱”中的“流體”，其中“氣體”是課程的“最大公約數(shù)”，也是和林業(yè)機械這一專業(yè)核心課程相關(guān)的“最大公約數(shù)”。鑒于此，“工程熱力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容總體上可以維持不變，部分章節(jié)可以簡化，不重要的知識點減少不必要的推導(dǎo)，側(cè)重理論、公式概念的理解和應(yīng)用，這樣可省出一部分課時?？傉n時不變的情況下可以合理縮減“傳熱學(xué)”的課時，對輻射傳熱只做一般性介紹;考慮到相似原理在流體力學(xué)的試驗研究中也有重要應(yīng)用，可以在這里對相似準則進行深入講解，省出較多課時。將“工程流體力學(xué)”放在最突出的位置，省出來的課時分配給這一部分;增加可壓縮流體“漩渦勢流理論”“相似理論中的量綱分析法”、包括氣體動力學(xué)中“擾動在外空間流場中的傳播”及“管內(nèi)氣體的流動”等內(nèi)容，以匹配林業(yè)機械核心專業(yè)課。

2．3樹立自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)意識

目前，流體力學(xué)板塊中關(guān)于可壓縮流體的課程內(nèi)容匱乏，教學(xué)中會鼓勵同學(xué)們在MOOC上尋找優(yōu)秀資源進行線上學(xué)習(xí)，使同學(xué)們樹立自主學(xué)習(xí)意識。通過工程流體力學(xué)板塊，我們在體力學(xué)的范疇內(nèi)將研究運動的方法由拉格朗日法提升到歐拉法，這是一個顯著的改變，也是重要的進步，通過這一步，有助于培養(yǎng)同學(xué)們的終身學(xué)習(xí)意識。

結(jié)語

篇9

關(guān)鍵詞：熱工基礎(chǔ)；傳熱學(xué)與傳質(zhì)學(xué)；教學(xué)方法；教書育人

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）14-0122-02

《熱工理論基礎(chǔ)》包括工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)兩門課程，它和流體力學(xué)并稱為能源動力類專業(yè)的三大支柱。這三門課程同時也是石油、化工、機械、電子、土木等學(xué)科的主干技術(shù)基礎(chǔ)課。工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)構(gòu)成了在熱能工程這門綜合性的技術(shù)學(xué)科中如何有效利用熱能的熱工理論基礎(chǔ)。我校近幾年根據(jù)石油工程學(xué)科的特點和發(fā)展需要，又將石油工程的課程改設(shè)為《傳熱學(xué)與傳質(zhì)學(xué)》。這兩門課程的主要特點是概念性強、公式多、理論抽象，既有嚴格的理論證明，又具有很強的工程應(yīng)用背景。對還沒有接觸到專業(yè)課和工程實際的學(xué)生來說，本課程聽起來容易枯燥無味，做題又無從下手。因此，筆者結(jié)合自己在這兩門課程中多年的教學(xué)實踐，分享幾點教學(xué)的實施方法和認識。

一、根據(jù)課程特點實施教學(xué)方法

這兩門課程的特點是概念多、公式多、內(nèi)容多。教師在教學(xué)設(shè)計時應(yīng)以應(yīng)用為目的，以必需夠用為度，不要盲目追求基礎(chǔ)理論的系統(tǒng)性和完整性，而要突出應(yīng)用性和實踐性。在講緒論課時，強調(diào)學(xué)習(xí)本課程對解決工程問題所具有的意義及其在人才培養(yǎng)中所處的地位和作用，介紹我國的能源現(xiàn)狀及與發(fā)達國家的差距，激發(fā)學(xué)生建立起強烈的責(zé)任感和強烈的求知欲望。

在授課過程中，教師還要注意不斷滲透和強調(diào)知識的承上啟下和儲備性，以及和各個專業(yè)的聯(lián)系。承上啟下性是指本課程作為專業(yè)基礎(chǔ)課，承擔(dān)著與基礎(chǔ)課和專業(yè)課的橋梁作用，因此在授課時，既要對所學(xué)基礎(chǔ)課進行復(fù)習(xí)對比，便于學(xué)生進行知識的遷移，又要密切結(jié)合工程實踐，為今后專業(yè)課的學(xué)習(xí)，奠定理論基礎(chǔ)。比如講溫度的定義時，先引出傳統(tǒng)意義上溫度的定義，指出這種定義的狹隘性，再引出熱力學(xué)中溫度的定義。儲備性是指現(xiàn)代化社會要求學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)、知識面寬、能力強、素質(zhì)高。因此授課過程中，除本門課程所牽涉的應(yīng)用知識外，應(yīng)盡可能地介紹本門課程在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不斷受到舉一反三的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。比如在講對流換熱時以燒開水為例分析對流換熱的具體過程，然后讓學(xué)生思考：假設(shè)在太空中提供燃燒現(xiàn)象，能否燒開一壺水？水傳熱的機理和在地球上是否一樣？從而引出微重力傳熱專題，讓同學(xué)們課下在網(wǎng)上積極搜索微重力傳熱現(xiàn)象和理論。這樣既拓展和豐富了學(xué)生的知識面，又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還巧妙地利用了學(xué)生的課余時間和網(wǎng)絡(luò)資源。

二、課堂互動教學(xué)的有效實施

課堂互動教學(xué)模式是一種非常理想的教學(xué)模式，也是很多老師所追求和向往的一種教學(xué)模式。但是它的有效開展和實施卻并非宜事。我們可能在剛開始授課時尤其是講緒論時可以很好地實施課堂互動，但是在隨后的課堂教學(xué)中迫于學(xué)時壓縮的壓力和知識信息量大的原因，慢慢就開始變成滿堂灌的授課方式，對于“互動”心有余而力不足。其實根據(jù)學(xué)時安排教師應(yīng)有效把握教學(xué)內(nèi)容和合理安排教學(xué)重點。即要摒棄全面講、滿堂灌的授課方式，把精講與指導(dǎo)相結(jié)合；系統(tǒng)講解與問答式講解相結(jié)合。教師在每一次課的教學(xué)設(shè)計時，多挖掘現(xiàn)實中的實例，我們可以把教學(xué)活動分為三個層次：由教師誘導(dǎo)、學(xué)生回答、教師分析和評價的三部曲所構(gòu)成的互動程序；由若干個互動程序構(gòu)成較大的單元或階段；由若干個階段積累為課。比如講授圓筒壁的傳熱過程，先舉些例子，例子可以從淺到深，從小到大，從日常生活到工程應(yīng)用?？梢韵扰e裝滿熱水的杯子放在空氣中的傳熱現(xiàn)象，再舉換熱器中換熱管的傳熱過程。然后引發(fā)問題：如何分析計算圓筒壁的傳熱過程。讓同學(xué)們通過類比平壁的傳熱過程然后思考并大膽試寫圓筒壁計算熱流量的公式，然后老師進行點評。在講到難懂之處時，要有意識地留給學(xué)生思考的余地，并提倡學(xué)生提出異議和不懂之處。這樣就把課堂教學(xué)變?yōu)榻處熀蛯W(xué)生共唱一臺戲，使學(xué)生在課堂上積極思考，不容易分散注意力，使課堂氣氛活躍，更有效地利用了課堂時間，提高了課堂效率。

三、將教書育人有效的融入課堂教學(xué)

第一次真正認識到教書育人這個詞的含義是在教師崗前培訓(xùn)時一位老師說的一句話：教書是傳道授業(yè)解惑，育人是培育每一個孩子的心靈。如果你只會教書而不會育人，那只能稱為“教書匠”，而不能稱為真正的教師。大學(xué)教育的終極目標不應(yīng)該是讓學(xué)生拿到學(xué)位證或者找到一份好工作，而是把學(xué)生培養(yǎng)成為一個幸福的人?！芭嘤恳粋€孩子的心靈”和“把學(xué)生培養(yǎng)成為一個幸福的人”這兩句話就一直縈繞在我的腦海里，讓我經(jīng)歷了“感動”、“困惑”和“逐漸領(lǐng)悟”的過程。規(guī)范的教師崗前培訓(xùn)是一個非常重要的過程，也可以說是一個必要環(huán)節(jié)。大學(xué)教師大多數(shù)都是研究生或者博士畢業(yè)，雖然有扎實的專業(yè)知識理論，但是由于不是師范院校畢業(yè)，沒有接受過專業(yè)的教師培訓(xùn)，崗前培訓(xùn)可以使高校教師具備一定的教育理論，同時要具備較強的教育專業(yè)素養(yǎng)和技能。在接受崗前培訓(xùn)之前，我常常慶幸自己找到了一份穩(wěn)定的工作，崗培之后，我才意識到自己是一位太陽底下最光輝的職業(yè)的擁有者，知道了自己肩負的責(zé)任和使命。在之后的授課過程中，我常常困惑如何在這門枯燥的課程中“培育每一個孩子的心靈”呢？我在和學(xué)生教學(xué)互動中，能感受到當(dāng)你非常認真地對待這門課程和真誠的對待每一位學(xué)生時，他們也會認真地學(xué)習(xí)和尊敬你。所以，教師強烈的責(zé)任心和認真?zhèn)湔n的精神是十分重要的。每一次的授課都會有更深的教學(xué)體會。雖然這兩門課程尤其是傳質(zhì)學(xué)，理論抽象，公式多，但再復(fù)雜的公式都是邏輯思維語言，而邏輯思維語言又來源于社會科學(xué)語言，所以在講授異常抽象和復(fù)雜的理論和公式時，一定要深刻挖掘與之相關(guān)的物理現(xiàn)象，通過學(xué)生較容易接受的物理現(xiàn)象來分析與之對應(yīng)的數(shù)學(xué)符號即公式。我在講授傳質(zhì)學(xué)時學(xué)習(xí)了清華大學(xué)張寅平教授的“熱質(zhì)交換原理及應(yīng)用”的教學(xué)視頻，從中受益匪淺。張寅平教授通過舉數(shù)學(xué)家希爾伯特的例子，告訴學(xué)生推導(dǎo)公式的重要性，使學(xué)生從怕推導(dǎo)公式到愿意主動推導(dǎo)公式；通過舉愛因斯坦的例子，使學(xué)生明白人們在剛開始探索真理的時候是一個艱辛但卻有意義的事情。要勇于探索、勇于創(chuàng)新、做科研要具備大膽的懷疑和猜想精神。

綜上所述，在熱工基礎(chǔ)和傳熱傳質(zhì)學(xué)的教學(xué)過程中，教師作為教學(xué)的指導(dǎo)者，其教學(xué)理念和情感素養(yǎng)將直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)效果甚至人生觀價值觀。教師在實施教學(xué)的過程中不僅教授了專業(yè)知識，更展示了自我的綜合素養(yǎng)和人格魅力。將二者更完美地結(jié)合在一起，使學(xué)生有效而愉快地學(xué)習(xí)這門課程，是我們教師一直要為之努力和奮斗的目標。

參考文獻：

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關(guān)鍵詞：暖通空調(diào) 綠色建筑 設(shè)計 可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A文章編號：

引言

隨著人們對可持續(xù)發(fā)展認識的進一步加深，對于環(huán)保問題的重視度不斷提高，建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑已經(jīng)成為了當(dāng)前最熱門的話題。暖通空調(diào)在建筑整體功能中占有重要地位，它是能源與環(huán)境相結(jié)合的產(chǎn)物，作為暖通空調(diào)設(shè)計人員必須充分的思考我們的專業(yè)在可持續(xù)發(fā)展建筑中，怎樣根據(jù)社會發(fā)展步伐，不斷推動空調(diào)行業(yè)和社會、資源以及環(huán)境這三者間和諧一致的發(fā)展。

1．暖通空調(diào)與綠色建筑

回顧人類建筑發(fā)展歷史，從遠古時代到工業(yè)革命之前，人類的建筑僅是遮風(fēng)避雨的掩蔽場所，工業(yè)革命之后，新材料、新設(shè)備不斷進入建筑。照明、電梯、空調(diào)等標志現(xiàn)代文明的設(shè)施使西方國家富裕起來的人們有條件去追求建筑的舒適性，進入所謂 “舒適建筑”階段，并進而出現(xiàn)了全封閉的、完全靠空調(diào)和人工照明來維持室內(nèi)環(huán)境而與自然界隔絕的人造生物圈式的所謂“現(xiàn)代化”建筑。上世紀70年代中東石油戰(zhàn)爭，轉(zhuǎn)瞬之間使賴以維系這種人工環(huán)境的能源供應(yīng)產(chǎn)生了危機。于是，西方國家不得不降低供暖設(shè)定溫度，減少新風(fēng)量。上世紀8 O年代出現(xiàn)的智能化大樓又將 “白領(lǐng)”工人的勞動生產(chǎn)率與室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)聯(lián)系起來，西方國家又開始研究 “健康建筑”，研究室內(nèi)空氣品質(zhì)。在這階段，盡管建筑能耗有所反彈，但更多的研究還是集中在如何提高能源利用率。而信息技術(shù)的介入又使得提高效率、降低能耗有了可靠的保證。

實現(xiàn)“綠色建筑”，暖通空調(diào)業(yè)的參與和努力是不可或缺的。中國大部分地區(qū)的氣候與歐洲不同，夏季的高溫或高濕氣候僅靠自然通風(fēng)是無法應(yīng)對的。而如何提高空調(diào)系統(tǒng)整體的能效比則是擺在我們面前的課題。從能源來說，有燃料電池技術(shù)、光電池技術(shù)、太陽能供暖和熱水器、高效電機；從冷熱源來說，有蒸發(fā)冷卻技術(shù)、區(qū)域供冷供熱.. (DHC；尤其是居住小區(qū)的區(qū)城供冷供熱供熱水 )技術(shù)、蓄冰空調(diào)技術(shù)、地源熱泵、太陽能熱泵、高COP的超級熱泵、三效和四效的吸收式制冷機、蒸發(fā)冷卻技求、去濕空調(diào)技術(shù)；從系統(tǒng)來說，有輻射供冷系統(tǒng)、下送風(fēng)和置換通風(fēng)系統(tǒng)、閉環(huán)路熱回收熱泵系統(tǒng)、變風(fēng)量 (VAV)系統(tǒng)、變水量 (www)系統(tǒng)、波動風(fēng)空調(diào)以及空調(diào)系統(tǒng)的直接數(shù)字控制 (DDC)等，它們都是各國正在著力研究和開發(fā)的技術(shù)。

2．現(xiàn)階段，暖通空調(diào)可持續(xù)發(fā)展建筑提出的新要求

2．1樹立起可持續(xù)發(fā)展建筑觀

可持續(xù)發(fā)展的建筑觀所提出的具體要求是，建筑與建成過程中的可持續(xù)性必須具備較高的功能，建筑物的空間必須具備良好的包容性、開放性以及使用過程的靈活性?？偠灾?，就是要將建筑物的多樣化及建筑空間的可改造性進一步加大。所以，暖通空調(diào)設(shè)計人員實際設(shè)計過程中，應(yīng)緊隨建筑消費觀的不斷變化，將可持續(xù)發(fā)展作為設(shè)計基本理念，以此提高建筑的舒適度、靈活度以及地域度等。在制定設(shè)計方案時，應(yīng)對未來使用功能可能發(fā)生變化方面的因素進行充分的考慮。

2．2樹立新的設(shè)計理念

實際設(shè)計時，必須將環(huán)保節(jié)能作為重要內(nèi)容，結(jié)合建筑方案，保持與自動控制專業(yè)間的融合暢通。同時，設(shè)計人員還應(yīng)不斷的提升自身的設(shè)計水平，全面掌握新知識，摒棄傳統(tǒng)的設(shè)計理念，創(chuàng)建與當(dāng)前社會發(fā)展相適應(yīng)的新理念，將以往的靜態(tài)設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)設(shè)計。之前的設(shè)計通常都是以靜態(tài)設(shè)計為主，而現(xiàn)階段，隨著技術(shù)的迅猛發(fā)展，智能化的自動控制模式迅速崛起，使得靜態(tài)設(shè)計逐漸的演變?yōu)榱藙討B(tài)設(shè)計?，F(xiàn)在，如果能源與環(huán)境的管理沒有智能化自動控制模式的支持，那么，是很難取得較好效果的。所以，設(shè)計人員要對自動控制系統(tǒng)與自動檢測系統(tǒng)等各方面的先進知識進行全面的掌握和了解，并且還要對新涌現(xiàn)的設(shè)計方法與設(shè)計手段進行細致的分析與研究。此外，設(shè)計人員還須具備系統(tǒng)工程設(shè)計理念；在諸多的工程實際設(shè)計過程中，純技術(shù)設(shè)計一直沿用到現(xiàn)在，它是一項立體式的靜態(tài)設(shè)計，已經(jīng)無法與現(xiàn)階段可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵及開放性設(shè)計理念相適應(yīng)。所以，必須將以往的靜態(tài)理念轉(zhuǎn)換為動態(tài)理念，設(shè)計過程中應(yīng)對其使用時的靈活性與功能具有的持久性進行充分的考慮，切實樹立起系統(tǒng)工程設(shè)計理念，為業(yè)主進行良好的服務(wù)，將暖通空調(diào)使用過程中遇到的問題有效的解決，以確保業(yè)主安心的使用。設(shè)計人員要時刻關(guān)注最新的科研成果，同時合理的使用先進的技術(shù)，與制造設(shè)備單位形成良好的合作關(guān)系，將新的科研成果介紹給業(yè)主，以獲取他們對新技術(shù)的認可，將能源與開發(fā)有機的結(jié)合，重視能源節(jié)約的重要性，這是國家強調(diào)節(jié)約環(huán)保過程中最基本的一項政策。

3．對暖通空調(diào)與可持續(xù)發(fā)展建筑的幾點建議

3．1將建筑熱力學(xué)及傳熱學(xué)融入到建筑設(shè)計中

在建筑類院校中，建筑熱力學(xué)與傳熱學(xué)屬于技術(shù)類專業(yè)課的范疇，學(xué)生在學(xué)習(xí)建筑專業(yè)時必須對這兩項知識進行全面的掌握，然而，由于某種原因，建筑專業(yè)學(xué)生對這兩方面的知識并沒有過多的重視。同時，由于建筑課程體系的設(shè)置，嚴重制約了建筑熱工學(xué)與傳熱學(xué)知識的推廣，最終導(dǎo)致建筑工程師在建筑熱力學(xué)與傳熱學(xué)設(shè)計方面的應(yīng)用能力不夠高。在專業(yè)的建筑設(shè)計中涵蓋了建筑熱力學(xué)與傳熱學(xué)知識，主要強調(diào)要具備材料與構(gòu)造方面的知識。因此，實際中，設(shè)計人員應(yīng)積極的與建筑學(xué)人員共同完成建筑熱力學(xué)與傳熱學(xué)的設(shè)計，并形成良好的溝通交流機制，從初步方案設(shè)計階段開始就要介入到工程設(shè)計中去，以確保建筑節(jié)能目標的實現(xiàn)。

3．2積極探索分戶計量

由于集中供熱與中央舒適性空調(diào)的快速發(fā)展，使得開發(fā)商與物業(yè)管理部門面臨著收費難的問題，所以，應(yīng)進行單戶對供熱（冷）計費。而要想確保單戶計費的真正實施，就必須根據(jù)可動態(tài)調(diào)節(jié)的具體要求，將當(dāng)前所采用的系統(tǒng)形式進行轉(zhuǎn)變，以此實現(xiàn)計量與調(diào)節(jié)的目標。

當(dāng)前，有部分廠家已經(jīng)開發(fā)出了單戶供熱計量裝置，并且在工程中進行了試驗，效果良好。不過，目前還處于探索階段，比較工作做的還不夠好，只有縱向的，期望相關(guān)人員積極的參與到這項工作中，集中智慧，發(fā)表自己的看法與意見，力爭制定出完善的、切實可行的系統(tǒng)形式。

3．3暖通空調(diào)節(jié)能是當(dāng)前迫切需要解決的事項

最近幾年時間里，空調(diào)的實際用電量在不斷的攀升，導(dǎo)致和城市的用電設(shè)施及設(shè)備間發(fā)生了極為嚴重的矛盾，進一步加大了能源實際消耗量。此外，由于居住建筑中所使用的空調(diào)是分散式的，因此，能夠明顯的感覺到城市中的氣溫要與郊區(qū)的氣溫高很多，城市環(huán)境受到了嚴重的損害，與可持續(xù)發(fā)展目標背道而行。所以，必須將這些矛盾進行全面的緩解，采用節(jié)能效果高的中央空調(diào)，這是當(dāng)前急需要解決的事項。

因此，我們應(yīng)當(dāng)從現(xiàn)在起就為“綠色建筑”作政策上和技術(shù)上的準備。綠色建筑為暖通空調(diào)業(yè)的技術(shù)進步和發(fā)展提供了前所未有的機遇。

4.結(jié)語

我們國家資源是有限的，我們的環(huán)境承載能力已經(jīng)達到極限，在這種情況下，我們必要考慮換臺空調(diào)的綠色建筑，以此實現(xiàn)中國暖通空調(diào)的可持續(xù)發(fā)展，是非常有意義的。

參考文獻：

[1] 龍惟定;試論我國暖通空調(diào)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[J];暖通空調(diào)

[2] 肖蘭生;住宅分戶計量式供暖系統(tǒng)的設(shè)計要點[J];暖通空調(diào)