专业渗透下的工科传热学教学方法探讨

摘 要：大学专业课程的课堂教学由于其培养目标的特殊性而独具特色。针对大学学习的特点，通过传热学教学过程中课堂教学与专业培养的思考，探讨课堂教学中的专业渗透思想。分别从教材选取、内容设置、教学环节调整以及如何利用现代化教学设备几个方面进行分析，为课堂教学和专业教育的现代化结合提供一种新思想，有利于学生培养学习兴趣，促进专业培养目标的顺利实现。

关键词：课堂教学 专业培养 传热学 现代化

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）001-182-02

传热学作为能源动力类专业基础课之一，其课堂教学的重要性不言而喻。在工科院校，传热学的课堂教学不仅仅只是传授相关的知识，更为重要的是如何将专业背景渗透在教学环节中，由此不仅可以有效激发学生兴趣，提高教学效果和教学质量，还可以使教学内容逐步跟上科研型大学发展的步伐。学生在学习过程中，一方面可以体会到传热学作为一门专业基础课在其后续专业课学习中的重要作用，激发学生对专业的兴趣；同时，对传热学的具体知识点在专业上的应用有所了解，可以加深印象从而更好地促进教学效果的提升。而且，大学的教学目的是专业性，其原因在于大学要培养各种专门人才，这也就决定了教学计划、课程设置、教学活动都是围绕培养一定专门人才目标安排的。因此，笔者从教授传热学的教学体验出发，将课程内容与教学模式相结合，对于如何有效地在传热学教学中进行专业渗透进行初步探讨。

1合理选取教材

一本好的教材，必须是针对本专业的发展特点设置教学内容。现在市场上传热学的教材很多，大都是普适性教材，也就是所有的工科专业基本上都可以使用。我们前几年一直采用杨世铭编著的《传热学》，这本教材几经改版已臻完善，普适性强，涵盖面广。但是针对航空发动机飞行器动力专业而言，课堂教学只有40学时，这本教材的内容偏多，教学内容和学时数的矛盾较为突出；另一方面，这本教材的专业针对性不强。例如，强化传热的应用举例偏向于换热器、电子器件冷却等，而航空发动机热端部件的强化传热基本上没有涉及到，这不符合我们专业培养人才的需求。因此，针对这一问题，我们专业具有丰富教学经验的教学名师张靖周和常海萍教授以航空航天动力装置的冷却需求为背景，根据教育部制定的“高等学校工科本科传热学课程教学基本要求”，开始了传热学教材的编著工作，教材于2009年出版。这本教材经过几届学生的使用，反映良好。教学内容既体现了航空航天科学技术特色又兼顾专业面向，尤其是课本中的很多例题都是针对航空航天动力装置的实际冷却问题进行分析，专业性强，有利于拓展学生的视野，提前进行专业渗透，增强学生应用传热学知识解决专业问题的意识和能力。

2合理调整教学内容

大学教学区别于中小学教学的主要特点在于其具有一定的研究性，但是由于本科生基础理论、基础知识和基本技能与研究生相比相对不足，所以讲课内容既要涉及所教学科的前沿领域问题，又要覆盖到课程所涉及的各个知识领域，若某一知识领域存在空白或比较薄弱，就难以保证内容的前沿性与先进性，不利于培养高素质的专业人才，因此课堂教学内容要完整而丰富。另一方面，教学过程中教材的内容是固定不变的，教师要注意专业选择性，要根据专业不同对教材内容进行合理选取，对不同专业的学生所讲授的内容应该有所侧重。这就要求教师在授课前深入了解学生的专业发展方向，根据学生的发展需求对传热学教材的编排体系进行合理安排，应依据本专业的特点增减教学内容，尽可能使教学内容突出厚基础、宽口径、重能力的教学需求。例如，对行器动力专业的学生，专业设置偏向于航空航天动力装置，应合理增加“高速气流对流换热”、“气体辐射特性”、“气膜冷却的相似准则推导”等内容，相应减少相变换热的内容；而对于热能专业的学生，专业设置偏向于传统工业，相变换热就成为重点内容，将“换热器计算”作为专题进行详细讲解。另外，在教学内容的设置上，要具备前沿性与基础性的统一、专业性与通识性的统一。根据大学的科研型教学特点，教学内容中要将最新研究成果进行渗透，教师也可把自己的科研成果融入教学内容，使其不断丰富充实发展。

3灵活安排课堂教学环节

“授之以鱼，不如授之以渔”，这句话是大学课堂教学方法的指导。培养大学生，不仅仅是传授各个知识点，而是要在传授知识的同时使其学会利用知识解决问题开拓专业视野，从而能够为社会输出合格的专业人才。课堂上，不能是一言堂，不能是单向的知识传输带，而是要充分调动学生的主动性，参与到课堂教学中，这就需要在课堂上合理穿插讨论环节。比如，在第一节课的绪论课中，笔者就首先提出几个问题：生活中用的热水瓶为什么能保温？建筑物外墙如何保温？夏天为什么浅色衣服凉快？几个问题一提出来，学生立刻来了兴趣，开始七嘴八舌地议论起来。笔者先让他们讨论两分钟，然后开始讲课，答案留到课后揭晓。通过讨论，他们一方面可以通过生活中的实际问题快速融入到传热学中；另一方面，揭晓答案时可以和自己预先的想法形成对照，更容易接受知识点。另外，在导热、对流换热、辐射换热三大内容的教学中，每一个知识点教学结束我都会安排一节复习讨论课，利用专业研究领域的热点问题对已学知识进行复习巩固，同时拓展学生的专业视野，奠定研究基础。

4充分利用现代化教学设备

教学的研究性是区别大学与其他各级各类教育教学的本质属性，大学为了更好地培养人才，必须凸显其研究性。由于课时有限，教材涉及内容广泛，要想在有限的时间里既满足基本知识点的讲解需求，又要填充足够的专业信息和研究热点，必须要学会充分利用现代化教学设备。在课堂教学中板书是必不可少的，但是板书占用时间过多，只能是重要的公式定理推导使用，大量的补充性信息就要多媒体实现。在课前，利用网络搜集相关的新闻、图片和视频等，上课时展示给学生看。同时利用演示实验，以直观、生动的方式让学生理解有关规律，从而给学生留下深刻的印象。比如，讲到流体外掠圆管时，从网上下载不同雷诺数下流体外掠圆管的演示动画，不需要过多的语言讲述，学生就很快掌握了其流动特征，比单纯地对着一张图片讲解更省时、省力；讲到发动机的热端部件冷却方式这一专题时，学生还没有选修发动机原理这门课程，对发动机了解不多，笔者就通过大量的图片对发动机的构造进行展示，同时播放发动机的工作过程动画，学生通过几分钟的时间就了解了发动机的整个工作过程和其冷却需求。这些工作需要教师备课时花费较多的精力，要求教师付出更多的努力。因此，有针对性地运用现代化教学手段可大幅提高教学效果，为课堂教学和专业教育的结合提供了一种新方式，有利于学生培养学习兴趣，促进专业培养目标的顺利实现。

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