核心課程群體系下傳熱學(xué)課程教學(xué)改革★

趙金秀（唐山學(xué)院土木工程學(xué)院，河北唐山　063000）

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核心課程群體系下傳熱學(xué)課程教學(xué)改革★

趙金秀
（唐山學(xué)院土木工程學(xué)院，河北唐山063000）

摘要：基于核心課程群體系下《傳熱學(xué)》課程的重要性，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核模式等方面，提出了《傳熱學(xué)》課程的教學(xué)改革措施，有利于提升教學(xué)效果，培養(yǎng)出工程實踐需求的專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞：傳熱學(xué)，教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法，考核模式

0　引言

《傳熱學(xué)》課程是研究熱量傳遞規(guī)律的一門科學(xué)，是建環(huán)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程［1］，在建環(huán)專業(yè)核心課程群中有著重要的承上啟下作用［2］，它不僅是核心課程群中高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程知識應(yīng)用的延續(xù)，也是核心課程群中供熱工程、空調(diào)工程專業(yè)課程知識學(xué)習(xí)的重要理論基礎(chǔ)。

但《傳熱學(xué)》課程的內(nèi)容較多；理論公式推導(dǎo)多；經(jīng)驗、半經(jīng)驗公式繁多［3］，學(xué)生學(xué)習(xí)起來感覺理論偏深，難度大；內(nèi)容枯燥，學(xué)習(xí)興趣不高，甚至產(chǎn)生抵觸心理。鑒于《傳熱學(xué)》課程的重要性和目前存在的問題，課題組對建環(huán)專業(yè)核心課程群體系下《傳熱學(xué)》課程的建設(shè)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考試方式幾方面進(jìn)行改革和建設(shè)，以期取得良好的傳熱學(xué)課程教學(xué)效果，達(dá)到使建環(huán)專業(yè)學(xué)生具備分析工程傳熱問題的能力，具備相應(yīng)的工程傳熱問題實驗技能分析和操作的實踐能力，為建環(huán)專業(yè)學(xué)生成為一名優(yōu)秀的工程師奠定良好的理論基礎(chǔ)。

1　教學(xué)內(nèi)容改革

注重《傳熱學(xué)》課程與核心課程群體系中其他課程的銜接，避免知識脫節(jié)。

1）與《高等數(shù)學(xué)》《流體力學(xué)》基礎(chǔ)課程的銜接。

《傳熱學(xué)》課程中涉及許多學(xué)生已學(xué)過的高等數(shù)學(xué)、流體力學(xué)的知識，為了讓學(xué)生將學(xué)過的知識利用起來，在教學(xué)中有必要采用下達(dá)課前預(yù)習(xí)任務(wù)的方式，將下節(jié)課要用到的《高等數(shù)學(xué)》知識和《流體力學(xué)》知識告訴學(xué)生，讓學(xué)生課下去復(fù)習(xí)一下這方面的知識點，比如下節(jié)課要學(xué)習(xí)一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱，要求學(xué)生課下去復(fù)習(xí)一下導(dǎo)熱微分方程積分求解的通用表達(dá)式形式。同時有必要對課程進(jìn)行復(fù)習(xí)，加深學(xué)生對這些知識點的記憶，以利于更好的理解《傳熱學(xué)》課程知識。

2）與《供熱工程》《空調(diào)工程》專業(yè)課程的銜接。

在建環(huán)專業(yè)后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)中，會應(yīng)用到許多傳熱學(xué)的知識，所以教學(xué)過程中注重傳熱學(xué)理論知識在供熱、空調(diào)工程中的應(yīng)用，比如在學(xué)習(xí)導(dǎo)熱知識時，要將供熱、空調(diào)工程中負(fù)荷計算中需要的墻體導(dǎo)熱系數(shù)計算、管道的散熱保溫性能等聯(lián)系起來，這樣的教學(xué)過程，會大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)傳熱學(xué)的興趣，學(xué)生也知道了學(xué)習(xí)傳熱學(xué)理論知識的實際專業(yè)應(yīng)用，從而對《傳熱學(xué)》課程更加重視。

優(yōu)化設(shè)計授課內(nèi)容，承前啟后的講授課程內(nèi)容。所謂承前啟后的講授課程內(nèi)容，就是在每次上課時，首先簡要回顧上次授課的主要知識點，然后引出本次授課的知識點，進(jìn)行本次課程授課知識的詳細(xì)講解，最后引出下次授課內(nèi)容安排。比如要講授穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時，先將上次穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱理論基礎(chǔ)的知識點進(jìn)行回顧，包括導(dǎo)熱微分方程式和導(dǎo)熱過程的單值性條件，推出穩(wěn)態(tài)、一維導(dǎo)熱微分方程簡化形式，引出工程常見的大平壁（墻體）、圓筒壁（流體管道）的一維導(dǎo)熱問題，進(jìn)行詳細(xì)講解，最后引出墻角、短管道、帶肋壁面的非一維導(dǎo)熱問題的分析，引出下次授課內(nèi)容。這樣一環(huán)扣一環(huán)的講授課程內(nèi)容，不僅可以讓學(xué)生鞏固上次課所講授的知識，串聯(lián)起本次所學(xué)習(xí)的知識，并明白了下次課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，使學(xué)生順其自然的接受了所有的知識，加深了對授課內(nèi)容的理解和掌握，提高了學(xué)生掌握知識的能力。

2　多教學(xué)法模式，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，擇優(yōu)選擇最佳教學(xué)方法

教學(xué)方法種類繁多，有比擬教學(xué)法、問題教學(xué)法、案例教學(xué)法、指導(dǎo)教學(xué)法、演示教學(xué)法等等［4］。布魯姆有一句名言：學(xué)習(xí)的最大動力，是對學(xué)習(xí)材料的興趣。所以好的教學(xué)方法必須能激發(fā)學(xué)生積極的學(xué)習(xí)興趣。因此針對《傳熱學(xué)》課程不同的授課內(nèi)容，需要不同的教學(xué)方法，所謂“教學(xué)有法、教無定法、貴在得法”。

比如講授“緒論”時，可以采用“問題教學(xué)法”，即首先提出一些自然界和日常生活中存在的傳熱現(xiàn)象，例如：

1）冬天，一手拿木棒，一手拿鐵棒，另一端都放火上烤，哪個手會感覺到燙。

2）冬天，手摸放在室外的木板和鐵板，感覺是否一樣。同學(xué)們聽到這些自己身邊的日常現(xiàn)象，自然就主動思考起來，學(xué)習(xí)傳熱學(xué)的積極性一下子提上來。又比如講授“熱阻概念”時，可以采用“比擬教學(xué)法”，即引入學(xué)生學(xué)過的電阻概念，電阻=電壓/電流，而熱阻=熱壓/熱流，學(xué)生看到這樣的公式，就很容易理解多層壁之間熱阻之和與串聯(lián)電路電阻的情形類似，這樣學(xué)生利用學(xué)過的知識來理解新知識就容易多了。若講授“換熱器類型”時，可以采用“演示教學(xué)法”，采用動畫模擬演示換熱器的類型、介質(zhì)的流動形式，學(xué)生看到演示動畫，對換熱器的結(jié)構(gòu)類型自然就一目了然。

總之，選擇最佳的教學(xué)方法會帶來事半功倍的學(xué)習(xí)效果，學(xué)生在輕松、新奇的學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)傳熱學(xué)知識，大大提高了學(xué)習(xí)興趣。

3　四環(huán)節(jié)考核模式

如何客觀、公正、有效地考核學(xué)生，一直是廣大教師探討的一個問題［5］。對于像傳熱學(xué)這樣的工科課程，考核學(xué)生的重點不是死記硬背的公式文字，而是運用傳熱學(xué)知識分析解決工程實際問題的能力。傳統(tǒng)的一次期末閉卷定成績的考核形式，存在考核內(nèi)容局限、考核方式單一、偏理論考核、缺實踐檢驗等弊端。鑒于工科課程的性質(zhì)，《傳熱學(xué)》課程考核采用四環(huán)節(jié)考核模式：

1）必做作業(yè)成績，主要考察基礎(chǔ)知識點，要求每個學(xué)生必須掌握，所以布置典型的基礎(chǔ)知識習(xí)題留作平時作業(yè)，每周學(xué)生提交一次必做作業(yè)，為減少抄襲現(xiàn)象，雷同作業(yè)一律進(jìn)行扣分處理。

2）選做作業(yè)成績，傳統(tǒng)的統(tǒng)一布置作業(yè)方式存在嚴(yán)重的抄襲現(xiàn)象，教師在批改作業(yè)時很難分出不同層次學(xué)生的高低水平，也分辨不出真正做作業(yè)的和抄襲的學(xué)生，作業(yè)成績顯然沒有客觀、公正性。所以針對不同層次的學(xué)生，提出多層次作業(yè)模式，即根據(jù)課程知識點，布置不同類型和難易程度的作業(yè)，并設(shè)置相應(yīng)的分?jǐn)?shù)，學(xué)生根據(jù)自身情況選擇自己能夠解決的問題。這也減少了統(tǒng)一作業(yè)的抄襲現(xiàn)象。比如：針對平壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題，可以這樣分層次布置：

a.一平壁由兩層材料構(gòu)成，內(nèi)層為厚度240 mm的紅磚層，熱導(dǎo)率為0. 6 W/（m·K），外層為厚度50 mm的保溫層，熱導(dǎo)率為0. 05 W/（m·K），已知平壁內(nèi)外兩側(cè)維持恒定溫度分別為20℃，35℃，則穩(wěn)態(tài)下通過該平壁的熱流密度為多少（5分）。

b.一平壁由兩層材料構(gòu)成，內(nèi)層為厚度240 mm的紅磚層，熱導(dǎo)率為0.6 W/（m·K），外層為保溫層，熱導(dǎo)率為0.05 W/（m·K），已知平壁外側(cè)溫度為-10℃，要求平壁內(nèi)側(cè)溫度保持24℃，通過的熱流密度不大于200 W/m2，則該平壁保溫層厚度至少為多少（7分）。

3）實驗成績，實驗教學(xué)不僅可以驗證理論，更能夠鍛煉學(xué)生的動手操作能力、創(chuàng)新能力［6］?！秱鳠釋W(xué)》課程實驗成績分為實驗報告成績和實驗測試成績兩部分，實驗報告能反映出學(xué)生分析解決問題的能力；實驗測試反映學(xué)生實際動手能力的強弱。

4）閉卷考試成績，閉卷考試的內(nèi)容必須體現(xiàn)出傳熱學(xué)課程內(nèi)容的綜合性、全面性。為使學(xué)生達(dá)到對知識掌握理解而不是死記硬背的效果，考試采用多種題型：填空題、選擇題、判斷題、分析題、計算題等等。

在這樣的四環(huán)節(jié)考核模式下，不僅能夠避免學(xué)生平時不學(xué)習(xí)只等期末老師劃重點的懶惰心態(tài)，同時避免學(xué)生抄襲蒙混過關(guān)的現(xiàn)象；也彌補了純理論考試缺實踐操作的一次閉卷定成績的缺點；還給不同層次的學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，提高了學(xué)習(xí)效果。

4　結(jié)語

核心課程群的建設(shè)是一個動態(tài)的發(fā)展過程，同樣作為其中的核心課程之一《傳熱學(xué)》課程的建設(shè)也是貫穿在教學(xué)活動的每個環(huán)節(jié)之中，課程組要堅持優(yōu)良的教學(xué)改革方式，不斷地優(yōu)化和調(diào)整教學(xué)的每一個環(huán)節(jié)，不斷地改進(jìn)教學(xué)方法，不斷地提高教學(xué)水平，從而提高教學(xué)效果，滿足現(xiàn)代社會發(fā)展和技術(shù)發(fā)展的要求，培育出優(yōu)秀的建環(huán)專業(yè)工程人才。

參考文獻(xiàn)：

［1］朱穎穎，楊國華.輪機工程專業(yè)工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)課程建設(shè)探討［J］.中國教育技術(shù)裝備，2012（33）：95-96.

［2］王梅杰.提高傳熱學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量途徑探討［J］.高等建筑教育，2011（5）：55-58.

［3］孫彩華. ANSYS在傳熱學(xué)數(shù)值模擬教學(xué)中的探索與實踐［J］.佳木斯職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2015（12）：275-276.

［4］段雙平.《傳熱學(xué)》教學(xué)方法的探討與實踐［J］.教法研究，2012（1）：172-173.

［5］黃豪中，雒婧.《傳熱學(xué)》課程教學(xué)調(diào)查與改革探討［J］.中國電力教育，2010（15）：68-69.

［6］何宏舟，鄭捷慶，鄒崢.提高《傳熱學(xué)》課程教學(xué)質(zhì)量的有效途徑［J］.集美大學(xué)學(xué)報，2009（3）：73-76.

The teaching reform of Heat Transfer course under core course group★

Zhao Jinxiu
（Civil Engineering College，Tangshan College，Tangshan 063000，China）

Abstract：Based on the importance of the course Heat Transfer based on the core course system，the paper points out the teaching reform measures for the courses from the teaching content，teaching methods，and testing model，so as to promote the teaching effect and cultivate the professional talents for the engineering practice.

Key words：heat transfer，teaching content，teaching method，testing model

中圖分類號：G642. 0

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-6825（2016）09-0248-03

收稿日期：2016-01-15★：唐山市教育科學(xué)研究十二五規(guī)劃課題（課題編號：13LX109）

作者簡介：趙金秀（1980-），女，講師