“工程传热学”课程教学改革初探
焦 凤 朱孝钦
(昆明理工大学化学工程学院 云南昆明 650500)
【摘要】 “工程传热学”是过程装备与控制工程专业的一门重要专业基础课程,既有传热学的基础理论和传热分析,又有传热学在实际工程中的应用,属于实用性很强的专业基础课程。如何进行该课程的教学?怎样确保该课程的教学效果和教学质量,都是一个值得研究和探索的问题。本文针对“工程传热学”课程的特点以及在整个教学过程中遇到的各种问题,对该课程教学进行了一系列的改革和探索,取得了良好的教学效果。
【关键词】 工程传热学;课程教学;教学改革;工程应用;探索
“工程传热学”是一门研究热量传递规律的科学,它所涉及的领域非常广泛。特别是在能源动力、建筑节能、航空航天、材料冶金、机械制造、交通运输、化工制药、生物工程等领域更是蕴藏着大量的传热问题,并且形成了如相变与多相流传热、微尺度传热、生物传热、超常传热等传热学的多个学科分支。而该课程作为过程装备与控制工程专业的一门重要专业课程,怎样确保该课程的教学效果和教学质量,都是一个值得研究和探索的问题。
目前,“工程传热学”在我院的教学主要针对过程装备与控制工程专业开设的,但是,通过学生课堂教学的情况来看,该课程的教学目前存在的两个问题:一是教学内容“模块化”,通常在课堂教学时,对于导热、对流及辐射均是分开讲述,而不能很好地将三部分融合在一起,学生也没有将这几部分内容作为一个有机整体掌握,而实际传热问题不可能只是以一种单独的传热方式存在的,这样就导致学生容易忽视各种传热方式之间的内在联系,遇到实际问题不能灵活处理;二是理论不能与实际相结合,由于不同专业的学生,对于传热问题所关心的焦点问题也不同,教学内容应该去满足学生的这种因不同专业而激发的不同的学习兴趣,但现有的课堂教学却使教学弹性不足,不能满足学生多样化的学习需求。为此,我们对“工程传热学”课程教学进行了一系列初步探索与实践。
1 精选教学内容,构建合理的教学体系
考虑到传统的课堂教学仅仅是局限于课堂上,但由于学生在课堂上的学习效率不会一直持续高效,这样就不能很好地利用课堂的45分钟。基于此,我们通过昆明理工大学的“教育在线”校园网络平台,将教课内容与相关资料放在校园网络平台上,在每次课结束前,会提前跟学生介绍下次讲课的主要内容,而学生则可以在平台上阅读相关内容。与此同时,每次上课之后,还会将本次课相关的课堂笔记上传到校园网络平台上,这样学生就可以在课后自己去复习,而不仅仅局限于课堂上的时间。同时,还在校园网络平台上构建了相关的习题库,学生可以通过进行习题练习,了解自己对知识的掌握程度,这样有助于他们做到有的放矢。通过一个学期的教学实践,发现这样的教学体系更有助于学生灵活安排自己的时间,同时学习效率也较以前的传统教学有了大幅提高,取得了较好的教学效果。
2 强化学生工程应用能力的培养
由于“工程传热学”课程教学要植根于大量的工程实际之中,同时也必须服务于工程实际,因此,“工程传热学”课程教学应该立足于培养面向工程、面向生产第一线的科技人才,这已成为“工程传热学”课程教学改革的基本指导思想。“工程传热学”作为过程装备与控制工程专业的重要专业基础课,在课程教学中培养学生的工程观点也显得十分必要。为了实现这一目标,我们在课堂教学过程中,对各章节知识的引入以其工程背景及工程应用作为切入点,引导学生从工程实际问题出发,学习理解传热学的基本概念、基本理论和基本计算方法,与此同时,为了使学生能够更好地理解和掌握工程传热学的基础理论,选取每章节的例题都与工程实际相关联,随后还进行必要的分析与讨论,以增强学生的工程意识,全面考虑问题,权衡利弊,综合分析,并从传热学的角度去发现、分析和解决实际工程问题。从学生对课程教学情况的反馈信息表明:学生更容易接受这种讲课方式,对于工程传热学的知识点掌握也更为牢固。
3 利用计算机辅助课程教学
利用计算机辅助课程教学的定义是:“用计算机帮助和代替教师执行部分教学任务、传递教学信息,向学生传授知识和训练技能,直接为学生服务”。由于“工程传热学”中有些理论是比较枯燥难懂的,仅凭语言描述是很难将其讲清楚的,学生也不易理解。例如,在讲换热设备的工作原理时,其内部的热量是如何交换的,为了让学生有一个更直观的印象,可以利用计算机以动画或温度分布等图片的形式展示给学生,这样不仅让学生对学习产生深厚的兴趣,而且还能加深学生对知识的理解、增强记忆。与此同时,利用计算机辅助课程教学就可以将各类传热知识系统地结合起来进行讲述,这样就有效地减少了传热理论“模块化”问题的发生。通过对传统授课方式的改变,利用计算机辅助教学方法,让原本晦涩难懂的知识变得更加直观和生动,同时也能体现教学的逻辑性。只是在利用计算机制作课程教学材料时,需要任课教师多花时间和心思,并且在正式投入实施之前要进行预教学实验,以检验计算机辅助教学课件的实用效果,如果发现问题还需要不断地进行必要的修改和完善。
随着工程传热学学科的不断发展,课程教学内容的不断增多,“工程传热学”课程教学的改革势在必行。通过一学期的探索与实践之后,虽然取得了可喜的成果,但是,我们认为还应从多方面对“工程传热学”课程教学进行改革,例如,注意强化学生的传热学基础理论,培养学生分析问题和解决问题的能力,注意迎合学生的求知欲并满足学生的需求,等等。只有这样,不断进行课程的教学改革与探索,才能提高学生学习的兴趣,学生的学习效率才会提高,课程教学才能达到更为理想的教学效果。
参考文献
[1] 刘立平,师少鹏.传热学课程教学的改革探索[J].高等农业教育,2004,3(3):74-75.
[2] 施良方.学习论[M].北京:人民教育出版社,2000.