“传热传质学”网络教学课件的设计与开发

郑晓峰?冯耀勋?凌长明?贾明生

摘要：介绍了“传热传质学”网络教学课件的开发设计方法以及主要组成部分。该课件主要包括管理员管理、课程教学、师生互动以及在线测试系统四个功能模块，运用此课件可以实现网络教学。

关键词：传热传质学；网络课件；师生互动

作者简介：郑晓峰（1977-），女，蒙古族，内蒙古赤峰人，广东海洋大学工程学院，实验师；冯耀勋（1978-），男，湖北黄冈人，广东海洋大学工程学院，讲师。（广东 湛江 524088）

基金项目：本文系广东省2012年度省精品资源课项目的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）05-0078-02

“传热传质学”、“工程热力学”及“流体力学”是能源动力、化工和建筑环境设备类学科的主干技术基础课，这三门课是学习后续专业课的基础，是这些专业的支柱课程，因此学习好这几门课非常重要。相对于其他两门课，“传热传质学”是一门理论性和应用性都很强的基础课程。三种传热方式涉及较多的高等数学知识，推导公式及微分方程求解涉及高等数学的三重积分及数理方程，理论性很强。同时由于传热传质学发展历史较长与实践接触很紧密，应用性很强。当前的教学过程中学生接触实践的机会较少，在这种情况下学生学习“传热传质学”这门课有很大困难。当前大部分学校都是采用讲授式教学模式，这种教学模式不能形象地表示换热的实际过程，此外这种模式也使学生和教师之间除了在课间的交流外较少有接触，无法实现“传热传质学”教学课堂外的相互交流。但随着计算机技术的高速发展，网络技术日渐成熟，使这些功能的实现成为可能。通过网络教学课件的开发，教师即可以在课堂利用多媒体制作课件进行教学，能够形象地展示各种换热设备和换热过程，而且课后学生与教师之间也可以在网络上进行相互交流、相互探讨、答疑和批改作业，实现课外的教学交流。此外学生还可以通过网络教学课件进行自我测试，让学生明白自己对相关知识的掌握程度。基于这种构思同时也为了更好地促进“传热传质学”的教学工作，本教研室开发了“传热传质学”的网络教学课件。

一、网络教学课件的设计思想

采用什么样的网络教学模式决定了网络课件的构成。根据传热传质学教研室多位老教师的经验，并通过对“传热传质学”教材进行分析，本课程组认为，教材中基本概念和微分方程的推导，如导热基本定律、导热微分方程、对流微分方程等最好还是采用传统的讲授方法，但将所有的内容制作成多媒体课件，这部分内容的关键是建立详细和生动的模型和微分方程的推导。教材中有关微分方程的推导都是建立在学生掌握前面知识基础之上的，例如在推导导热、对流的微分方程时会涉及高等数学中三维积分以及工程流体力学中的很多知识，这些知识很多学生都忘记了，此时教师应该理清与前面知识的联系，但如果教师仅仅是利用黑板也很难完全写出这些知识点，而采用多媒体教学手段可将这些知识点通过提示的形式呈现出来，辅助学生去理解现在学习的内容。

“传热传质学”中除了基本概念以外还有一些与实际接触很紧密的内容，例如导热中的肋片导热问题、对流换热中的经验公式、换热器的设计和校核等等。这样的知识点可以采用基于问题的探究模式，由任课教师提出相关知识点的问题，引导学生看书、上网查资料来解决，最后学生相互交流，最终教师要给予正确的引导，并能给出正确的答案。对于这种基于问题的探究式网络教学模式，仅仅利用多媒体制作的课件是不够的，还要有学生与学生、学生与教师之间的交互平台，让教师与学生、学生与学生之间在学习过程中可以交流。

除了能进行学习以及交流的功能以外，网络教学课件还应该能够让学生了解自学所掌握的知识程度，因此应该有一个自我检测系统。通过自我检测系统，教师可以对学生以及学生自己都可以对掌握知识的程度有一定的了解。

一般的网络课件都是静态的，整个网络课件的可扩充性不好，只是将网页所呈现的资料静态地堆积。在“传热传质学”网络教学课件的开发过程中要求整个课件是动态、可扩充的，最后开发为一个具有多种功能的教学平台。这个平台的具体要求是学生能通过平台进行学习；教师能在这平台上进行在线的课程教学；系统管理员能通过平台进行整个系统的管理。

以上种种需求就是开发“传热传质学”网络教学课件的设计思想，本课程组在此基础上开发了该课程的网络教学课件。

二、网络教学课件的构成

“传热传质学”网络教学课件主要由四个模块组成，主要包括：管理员管理模块、课程学习模块、师生互动模块以及在线测试模块。

1.管理员管理模块

管理员管理模块主要作用是让管理员在网络课件页面输入其用户名、密码进入后台对整个课件进行管理。管理员管理模块的功能主要在这几方面：它可以管理教师和学生的权限，教师和学生取得了认证才能在本课件上从事操作；教师在取得权限后可以对整个“传热传质学”课程进行管理，在管理后台上，任课教师可以对自己的多媒体教案以及相关的资料进行增加、删除以及修改；为在线测试系统增加或者删除试题；发布信息功能，通过管理后台可以把相关的信息及时地发布在基本页面上，教师和学生能及时地掌握相关的信息例如考试、测试等等。除了“传热传质学”外，管理后台还具有良好的扩充性，它还可以对其他的课程进行课程管理，现本校正准备将研究生课程“高等传热学”的内容扩充到里面，形成一个完整传热传质学的体系；它可以实现菜单管理，对每一个模块下的菜单进行添加或者删除，当有新的需求时可以对每一个模块下的菜单项进行增减；在基本页面上发布滚动消息，在BBS论坛发布留言与学生交流等等。

2.课程学习模块

该模块主要作用是两个，一是让学生通过教师给予的资料以及教材进行自我学习，二是教师通过网络课件内的授课内容对学生讲授课程。该模块主要包括以下几个方面：课程介绍，用来介绍本课程的基本情况；教学大纲，教学大纲主要规定“传热传质学”课程中主要掌握知识点、知识点掌握的程度、课程学时安排等；师资力量，这个主要是介绍本校“传热传质学”教学梯队的情况；课程教案，通过管理后台，授课教师可以将自己精心制作的多媒体课件放入其中，一方面授课教师可以用课件进行教学，同时学生可以用它进行自学，教师采用多媒体课件教学时节奏较快，在较短的时间内部分学生难以掌握课堂全部知识，在课程教案里提供下载功能，通过管理员授权后学生可以下载多媒体课件进行学习；重难点解析，这部分主要是将书中所有知识点列出，给出各个知识点的难易情况，应该掌握的程度，学生可以据此进行自学；重难点习题分析，在“传热传质学”学习过程中，学生只有学会建立模型的思想才能真正地搞懂它，同时也需要有合适的习题来加深他们对课程内容的印象，但教材中的习题解答往往比较精练，学生总有些细微的地方看不明白，而课时是有限的，教师也很难都一一讲到，针对这种情况，教师在每一章中选择几个经典且涉及知识点多的习题进行详细解答，这些解答并不是简单地堆砌在一起，而是在解答的每一步都把相关的知识点链接起来，学生可以根据自己的需要选择性学习；课后习题，本课程专门有重难点习题分析还不行，还得有适当的练习，教师可以布置作业，学生也可以通过师生论坛上交作业，教师批改后要给出正确的答案，通过这个栏目教师可以给出作业的正确的、详细的答案，学生可以通过它进一步了解自己在哪些方面还有不足可以加强学习；教学录像，学生除了可以按照多媒体课件以及重难点解析进行学习外，还可以通过教学录像进行学习，本课件选取了具有多年教学经验的学科带头人主讲的“传热传质学”教学录像，学生可以通过播放的录像学习；实验教学，在这个栏目中主要通过虚拟实验来提高学生的学习兴趣，从而有利于实验教学的开展，此外本课程组还录制了几个实验的实验教学录像，供学生观摩学习。

除提到的这几个栏目外，在课程学习模块还有考研真题、考研动向、学科动向等栏目来辅助教学。

3.师生互动模块

学生在采用网络模式习时，学生和学生之间、学生和教师之间需要相互交流，这个相互交流的功能主要是通过师生互动模块来实现。它主要包括以下几部分：教师答疑栏目，在这个栏目下，学生的疑问都可以通过在不同的主题中发帖子得以解决，而“传热传质学”教研室的教师轮流出任这个栏目的版主，对学生提出的问题进行解答，对于个性问题在网上直接解答就可以了，对于共性问题做成多媒体教案放入课程教案中在课堂上讲授；学生交流栏目，这个栏目主要是为学生与学生之间交流设置的，采用基于问题的网络教学模式进行教学时，学生有时需要协同学习，此时利用这个栏目可以方便他们之间的交流；作业下载上传栏目，教师在这个栏目下布置课后作业，供给学生下载，学生完成作业后将作业以附件形式上传至平台，教师可以凭借管理员授予的权限将作业取出进行批改；学生作品展示，采用基于问题的网络教学模式，教师提出问题，学生针对此问题提交总结性报告，教师可选取好的总结报告在此展示，这样一方面可以丰富网络课件内部资源，另一方面也可以更好地提高他们学习的兴趣。除此之外还有教师点评等栏目。

4.在线测试模块

无论采用哪种网络教学模式，教学的最终环节还是需要检测学生对知识的掌握程度，而网络教学课件的检测功能是利用在线测试系统来完成的。

在完成某一章节的学习后，学生可以登陆在线测试系统按照章节选择习题进行自我测试。在线测试系统提供按照相应的章节进行选题测试的功能，在线测试系统中的题目主要是选择题、填空题以及问答三种形式，其中系统能对选择和填空给予判断，提供问答的参考答案。通过这个在线测试系统，学生能很好地判断自己对知识的掌握程度，从而可以展开进一步的学习。

三、总结

为了开展“传热传质学”这门课程的网络教学，针对采用网络教学对教学资源的需求，本课题组开发了“传热传质学”网络教学课件。

“传热传质学”网络课件不但能综合利用网络这个工具方便地开展教学活动，而且这个课件比传统的讲授式教学更有利于拓展学生的思维，提高学生的兴趣，发展学生的能力，从而提高学生的综合素质。实践教学表明该课件能够提高学生兴趣，增强学生利用网络查询资料的能力，最终“传热传质学”课程的成绩得到提高。

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[3]刘国辉，康奕飞，李建华，等.动态网页技术在生理学中的应用探索[J].西北医学教育，2005，13（4）：387，389.

（责任编辑：宋秀丽）