“传热学”课程教学的改革与实践
摘要：针对“传热学”教学中存在的问题，在教学方法、教学手段等方面进行了改革与实践。通过教学改革的实践，激发了学生的学习兴趣，提高了教学质量。
关键词：传热学；多媒体教学；启发式教学
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）19-0038-01
教学改革是高等学校本科教学中一项重要的工作，对于提高教学水平和教学质量具有深远的意义。“传热学”是能源机械类及其相关专业的专业基础课，是一门理论性强、基础性强、应用性强的课程。[1，2]开展“传热学”课程教学改革，对提高专业型人才培养质量有着重要的意义。[3，4]
“传热学”课程是上海电力学院（以下简称“我校”）为热能与动力工程专业以及其他相关专业开设的重要的专业基础课，主要面向本科教育。课程的教学目标是培养学生运用传热学的基本理论和研究方法进行分析、解决实际工程中热量传递问题的能力，为学生学习后续课程和以后从事热能的合理利用、热工设备效能的提高及换热器的设计等方面的工作打下必要的基础。该课程的教学质量对本专业学生专业素质的提高有着重要的影响。但是，“传热学”课程组成员在近几年的教学过程中发现，教学方法死板、教学手段陈旧等问题往往会导致学生听课兴趣不高，在一定程度上影响了课程的教学质量。为此，课程组针对在教学中发现的问题，进行教学方法、教学手段的改革，激发了学生的学习兴趣，提高了教学质量。
一、“传热学”课程教学中存在的一些问题
“传热学”是一门理论性强、基础性强、应用性强的课程，学生反映学习难度较大，具体表现在：学生对本课程的学习和理解感觉比较困难；课堂内容学完后，学生很难将知识贯通使用。与此同时，教师在教学中也体会到存在的一些问题。一是学生对先修课程（如高等数学、流体力学等）的知识有所忘记，而“传热学”是一门承上启下的专业基础课，对先修基础课程的要求较高，因此导致学生学习起来就有些吃力；二是传统的教学方法较为死板，教师讲，学生听，“一言堂”式的上课模式让学生觉得上课枯燥无味，学生上课兴致不高；三是教学手段落后，教师难以在黑板上表达工程中复杂的传热问题，单凭“粉笔+黑板”和教师的口述，学生很难想象和理解复杂的传热关系。
二、教学改革的思考与实践
上述问题的存在促使课程组不断思考，寻求解决问题的方法。经过思考、讨论以及教学中的实际实践，在以下几方面进行了教学改革的尝试。
1.脱节知识的弥补
在长期的教学实践中，课程组体会“传热学”是一门专业基础课，在基础课、专业基础课、专业课整个课程体系中处于承前启后的地位，教学中应该注重该课程与前、后课程的关系，注意弥补学生知识的脱节。尽管课程中涉及的高等数学、流体力学等知识已经学过，但是多数同学已有所忘记，因此在教学中有必要进行适当的复习，唤起学生对这部分知识的深层记忆。同时，在教学中还要注意加强基础理论与工程实践结合，适时地引出传热学知识在锅炉、空调、制冷、通风等专业方向中的用途和重要性，激发学生的学习兴趣。
2.启发式教学方法的使用
尽管“传热学”课程还是以课堂讲授的教学方式为主，但要避免“填鸭式”的讲授方式。课程组对课堂教学方法进行了研讨和交流，为了提高学生的听课兴趣，对任课老师提出了以启发式讲授为主的建议。“启发式”教学方法在教学过程中要做到以下几个注重：
（1）注重按照先易后难、循序渐进的原则展开。譬如：先将传热过程与电路相类比，由热流=驱动力/热阻，引出导热热阻、对流换热热阻以及辐射换热空间热阻和表面热阻的概念，使学生一下子掌握了传热的计算。
（2）注重教思路，教方法。课堂教学中对于教学内容中理论、定律、公式不是简单地列出，满足于讲授某些具体的内容，而是在理论、定律、公式的引出、物理意义及应用的整个过程中启发学生思考，锻炼学生的思维能力，学会举一反三、活学活用。
（3）注重引导学生围绕课程内容，提出传热问题。如：身边的哪些物理现象属于传热现象？本专业领域哪些地方用到传热学的知识？是如何应用的？哪些学科领域涉及传热的强化、削弱问题？哪些学科领域涉及对温度场的控制？如何解决？
3.多媒体教学手段的引入
“传热学”是一门重要的专业基础课，基本概念和基础理论部分内容较多，涉及的公式、图表和复杂的传热现象也比较多，传统的“黑板板书”的教学手段对教学信息的处理和呈现都比较单一，造成学生对于传热学内容的理解和掌握有一定的难度。随着计算机辅助教学技术的发展，课程组觉得将具有生动性、直观性和简明性等特点的多媒体教学手段引入课堂能够使教学更加生动，诸如烦琐的公式推导、难以描述的传热问题等教学问题通过多媒体手段的展现可以得到较好地解决。为此，课程组以教材为蓝本进行了多媒体电子课件的制作。制作完成的电子课件具有以下特点：教学内容详尽，对需要学生重点理解的内容，增加公式推导的细节和步骤，并辅助图片说明，有利于学生对内容的深入理解；图片穿插于电子课件中，加强学生对传热现象的感性认识；电子课件显示具有节奏感，教师讲到哪里，内容显示到哪里，有利于学生紧跟教师的讲课思路；文字的字体大小适中，使每位学生都能清晰地观看屏幕内容；画面整体布局合理，整齐有序，避免分散学生注意力。制作完成的多媒体电子课件已供任课老师引入到课堂教学中，并且已上传至教学网页上供学生课后参考使用。
4.教学网页的创建
“传热学”课程中有关热量传递的基本概念、基本原理、基本计算方法等知识点较多，仅仅依靠课堂教学，学生往往不能很好地消化，达到教学目标的要求，需要学生课后反复体会、勤学勤练。但课后学生往往又觉得书本枯燥无味，也缺少老师的辅导，较少开展课后复习，从而影响了学习效果。网上教学作为日常教学的重要补充与延伸，成为现在大学生喜爱的教学手段之一，在网络中搜集有用的资料，培养自学能力是学好课程、丰富学生知识的重要途径。因此，课程组充分利用网络在教学中的优势，创建教学网，对课堂教学进行了有益的补充。
教学网页的信息主要包括：课程介绍、师资队伍、教学文件、教学资源、实验教学、传热知识动画和互动交流等区域。课程介绍和师资队伍对课程的概况和师资队伍进行了介绍，让学生首先对课程和教师有一个大概的了解。教学文件中包含了教学大纲、实验教学大纲、教学进度表和课堂教学教案，能够让学生在学习过程中了解课程学习的要求、课程的难点重点以及课程学习的时间安排。教学资源中提供了教材的电子版本，推荐了参考书目，并将自制的多媒体电子课件在教学资源中开放使用。学生可以通过点击教学资源中各项的内容进行课程的学习。实验指导中展示了实验设备，提供了实验指导书的电子版本和仿真实验，这不仅为学生准备实验提供方便，而且也有助于学生提高实验能力。作业习题中提供了课后习题和计算机数值计算实习题目。相对“传热学”的课后习题较多，且有些题目偏难，学生在课后选作时无所适从，上网的课后习题不仅包括了课后的所有习题，还选择了难度适中的常用习题，便于学生课后自我考查学习效果。互动交流为老师和学生提供了交流平台，学生遇到疑问可以方便在交流平台上提出，不仅老师可以给予解答，其他学生也可以参与讨论，方便了师生间的交流。
三、教学改革的成效
“传热学”课程教学改革已在热能与动力工程本科教学中尝试、应用近5年，参与授课的学生近千名。学校组织的教学检查座谈会和教学质量调查表反映的信息表明，课程组教师对教学投人精力大、备课认真，讲课内容内在联系清楚、系统性强、重点突出，能结合工程实际、信息量大，辅导答疑、批改作业认真，而且注重培养学生的自学能力和用所学理论解决实际问题的能力，学生普遍反映教学效果好，获得了扎实的专业基础知识。后续课程“锅炉原理”、“汽轮机原理”、“制冷原理”和“空气调节”等有关教师也反映，近几年学生的传热学基本概念、基础理论较扎实，为学好后续课程奠定了基础。
参考文献：
[1]吴怡,雒婧.“传热学”教学方法探讨[J].中国电力教育(上),2011,(3).
[2]李友荣,杨晨,吴双应,等.“传热学”课程教学改革研究与思考[J].中国电力教育,2010,(32).
[3]黄豪中,雒婧.“传热学”课程教学调查与改革探讨[J].中国电力教育(下),2010,(15).
[4]董丽娜.有限课时内“工程热力学与传热学”教学效果改进[J].中国电力教育,2010,(25).
（责任编辑：宋秀丽）