中国电力教育ＣＥＰＥ ２Ｏｌ０年第１３ｊ 总第１６４期 ＤＯＩ编码：１０．３９６￣ｊ．ｉｓｓｎ．１００７—００７９．２０１０．１３．０６３ “传热学’’ 课程实践性教学环节的探索 李广华 李华彦 于静博 董丽娜 宋若冰 摘要：按照启发式教学的主导思想，为充分发挥学生的主导作用，依据“传热学”课程的特点及学生现状，在教学过程中加入课程 设计、案例分析及论文写作等环节，经过几轮的教学实践，极大地提高了学生学习的兴趣，激发了学生学习的热情，引导学生创造性地运 用自己所学的知识发现问题、分析问题、解决问题，教学效果得到改善。 关键词：启发式教学；课程设计；实践环节；案例分析 作者简介：李广华（１９７８－－），女，内蒙古赤峰人，大连海洋大学机械工程学院，讲师，工学硕士，主要研究方向：热能与动力工程； 李华彦（１９５４－－），男，辽宁大连人，大连海洋大学机械工程学院，副教授，主要研究方向：船舶设计及建造工程。（辽宁大连１１６０２５） 基金项目：本文系大连海洋大学机械工程学院热工基础系列课程改革项目的研究成果。 “传热学”是研究由温差引起的热量传递规律的科学，是 面做好教学的互动环节，课堂教学活动不仅是一种认知过程， 热能与动力工程专业（热动专业）的主要专业基础课程之一，在 更是一种师生、生生之间的交往过程。只有学生真正参与，才 热动专业中有较为重要的地位。为提高该课程的教学质量，为 会提高学生学习的积极性，变被动为主动。 学生学习后续的专业课程提供良好的理论基础，并充分利用本 课程的教学，培养学生的学习能力、分析问题、解决问题 三、教学方案及教学效果 基于上述宗旨，在大连海洋大学（以下简称“我校”）机械 的能力和创新能力，我们在近几年的教学过程中—直不断地研 工程学院（以下简称“我院”）的传热学授课过程中采用了下面 究与探索，本文谈谈本课程在教学中运用的教学方法和取得的 几种教学方法，旨在提高学生的积极性、主动性，激励学习兴 教学效果。 一趣进而提高教学效果。 教师在课上尽可能结合本专业特色和生产实际穿插讲述实 的认识，提高其自身应用能力。 １．增加实践环节，增设课程设计 ，现状分析 “传热学”课程在以往的教学中通常都是教师按照教学大 际案例，或适当布置大作业、课程设计，增强学生对基本理论 纲对所要求的内容进行系统的详细的讲解，属于灌输式教学。 这种教学方法存在着诸多问题，最大的不足在于学生缺乏学习 的主动性。教学是教与学的有效结合，而灌输式教学只强调了教， 自２００６年起我院的“传热学”课程配备了课程设计实践 忽略了学生的学。学生才是教学的主体，对学生学习方面的忽略 环节，我院热动专业大部分学生以后工作是面向船舶制造和船 势必要引发矛盾。随着社会的发展，今天的学生具有鲜明的个性， 舶维修，而换热器属于船舶辅机中的一部分，在保证热力机械 有自己的想法，不再一味地跟着教师的指挥棒走，他们更关心 的正常工作、热能的有效（经济）利用和日常生活需要等方面都 为什么要学习这门课程，这门课程对自己今后的工作有没有用， 有着重要作用，是保证船舶安全和经济运行的必不可少的设备。 在哪些方面有应用价值。在以往的课堂上主要讲述传热学的基 船上广泛使用的主、辅柴油机的淡水冷却器、滑油冷却器、燃 本理论，学生很难理解其在专业中的重要性，也不知究竟在哪 油加热器、锅炉给水加热器等等，其中绝大部分属于管壳式换 些方面可以应用到这些基本理论，甚至有一部分学生认为这种 热器。据此我们要求学生设计一管壳式换热器，保证每学生一题， 专业课在以后的工作中根本没有用，学生的学习效果可想而知。 二、指导思想 现在提倡的启发式教学是以教师为主导、学生为主体的一 在设计中充分利用传热学的基础理论进行热平衡计算、平均温 差计算、传热面积核算等等。主要包括以下几个方面。 （１）设计方案简介：对确定的工艺流程及换热器型式进行 种民主、科学的教学方式。培养学生的创新能力，以学生为本， 简要论述，鼓励创新方案。 激发学生探究问题的兴趣和热情，引导学生创造性地运用已知 的知识，自主地发现问题、分析问题、解决问题，在探讨研究 构。 解决问题的过程中拓宽知识并激发起科学研究的兴趣。充分发 （３）换热器的主要结构尺寸设计，包括换热管、折流板、 （２）换热器的工艺计算：确定换热器的传热面积及传热结 挥学生在教学过程中的主体作用，产生师生互动的教学效果。 兴趣是最好的老师，如何提高学生的学习兴趣是教师在教 授课程中一直不断探索的环节，要想在课上提高学生的学习兴 拉杆等结构的布置。 （４）主要辅助设备选型：法兰、接管等。 （５）绘制换热器总装配图、管路布置图等。 趣，一方面应该让学生对自己的专业有一个具体的了解，比如将 来从事的专业方向和所做的事业方向，进而阐明“传热学”课 程在其中所占的重要地位，让学生充分了解其重要性。另一方 （６）编写设计说明书。 （７）考核方式：每个学生通过答辩进行考核。 在设计的过程中，同时满足机械设计的要求，考虑好尺寸、 囫 ＣＥＰＥ中国电力教育 面 西 材料、密封、安装、加工工艺等要求。在此设计中主要取得了 随时间的温度分布状况。通过学习导热和对流换热部分的内容 以下几项成果。 可以让学生自行分析热电偶的测温原理及测温误差。这些小型 （１）提高学生的兴趣：由于学生明白此设计涉及今后的工 的实例都是学生周围能够认知到的事物，学生分析起来比较有 作，所以兴趣较高。另外，设计题目是每人一题，避免了有些 兴趣。 学生偷懒抄袭，设计过程学生都在努力认真地做热力计算、选 型、校核计算等。 利用上课时间，以学生为主体，让学生在讲台上讲解自己 分析问题的思路，求解的过程，和同学老师共同探讨，极大地 （２）培养了学生创新能力：在设计方案上有传统的设计方 调动了学生们的积极主动性。在最初的几次课，有些学生比较 案，同时我们鼓励创新方案，这期间有的学生提出了很好的方案， 紧张，思路凌乱，不敢大声表达自己的想法，经过不断的训练， 例如在做热计算和结构计算时，用假设迭代法进行，如果开始 大部分学生已经能够像教师一样清晰地表达自己的思想，充分 假设的传热系数不准确，后面必须重新假设计算，劳动量重复， 展现了自己的风采，讲得非常好。 所以一位学生运用了ＭＡＴＬＡＢ语言进行了编程，用计算机编 程的方法完成了此次设计。能够取得这样的效果，使我们教师 感到欣喜。 （３）提高了学生综合利用知识的能力：在设计中不仅利用 了传热学的基本理论，而且要求综合利用换热器设备结构、机 械设计基础、机械绘图等多方面的知识，并且在做设计时需要 查取大量的图表，例如温差修正系数、各种阻力系数和传热因 子等，锻炼了学生工程实际设计能力。 （４）重过程的考核方式：对于课程设计采用了每个学生答 辩的形式进行考核，根据学生图纸的情况和对学生的提问，清 楚地了解学生的设计思路、设计过程和设计结果的可靠性，给 出公正的考核结果。经过４年的课程设计教学实践，深化了传 热学的理论基础，并且将理论运用于实践，解决工程实际问题， 加深学生对实际工程应用的理解。在理论上难以理解的内容， 经过实际的设计，变得易于掌握，教学效果较好。 ２．课上案例分析，课下布置大作业 “传热学”课程中有较多的实际案例，是从生产实际中抽 象简化出来的经典模型。在课上，教师根据实际案例分析讲解 例题，例如发动机活塞温度场的分布状况，在计算温度场时应 该考虑哪些因素，采用什么方法。因为学生专业是船舶动力方向， 学生兴趣较高。为了进一步锻炼学生自己的分析问题、解决问 题的能力，适当给学生布置大作业，并且抽出一定时间，以学 生为主讲解解题的过程，锻炼了学生思维能力和表达能力。 例如在非稳态导热部分的作业：作为工科专业的学生对金 属材料热处理比较熟悉，让学生计算高温铁锭退火，铁锭内部 圈 ５．布置论文 给学生选定方向布置命题论文，要求学生对某一方面写综 述性文章或通过论证得到某一有用的结论。学生们通过查阅资 料，选择了自己感兴趣的方面进行论文的撰写。例如一位学生 的“太阳能的利用”，针对平板太阳能集热器设备中的传热学问 题，进行逐一探讨，分析了提高集热器热效率的途径。另一位 学生的“绝热材料性质和分类”，主要由导热部分的导热系数产 生的联想，分析了绝热材料的一些重要特性。这些文章图文并茂， 充分发挥了学生自学和探究问题的能力，调动了学生学习的主观 能动性。 四、结论 在传热学的教学中加入了实践环节，发现学生通过学习“传 热学”，不但加深了基础理论的理解，而且帮助学生培养了抽象 思维能力。综合利用学习过的知识，了解并掌握有些实际工程 问题的解决方法，培养学生的科学素质和科学思维方式，提高 他们分析问题和解决问题的科学研究能力，使学生眼光远、层 次高、后劲足，达到了教学的目的。 参考文献： ［１】杨世铭，陶文铨．传热学（第三版）［Ｍ］ｌｊＥ京：高等教育出版社，１９９８． ［２】刘子健，赵翠，伍素珍．机械ＣＡＤ技术课程研究性教学探讨【Ｊ】． 中国大学教学，２０１ Ｏ，（１） ［３１秦萍，蔡德源．“工程热力学”课程改革实践［Ｊ】．西南交通大学 学报（社会科学版），２００５，（５）． （责任编辑：麻剑飞）
