“传热学”课程改革的探索及建议

章学来?徐蔚雯

摘要：“传热学”是能源动力类专业十分重要的专业基础课程，它是研究物体内部或物体与物体之间由温度差引起热量传递过程的学科。根据“传热学”课程的教学现状，结合实践经验，从教学内容、教学方法以及考试手段等方面提出了改革和建设的思路和方法。

关键词：传热学；教学内容；教学方法；考试手段；教学改革

作者简介：章学来（1964-），男，浙江海宁人，上海海事大学商船学院，教授，博士生导师；徐蔚雯（1991-），女，上海人，上海海事大学商船学院硕士研究生。（上海 201306）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）09-0099-02

“传热学”是研究物体内部或物体与物体之间由温度差引起热量传递过程的学科。“传热学”在热能与动力工程专业中有着举足轻重的地位，它一直作为能源动力类专业研究生考试的必考课程之一。因此，如何搞好“传热学”教学，使学生深入理解传热学知识，是必须重要解决的问题。

一、“传热学”课程的教学现状

近几年本专业课程考试通过率从89%下降到85%左右，大部分学生集中在65～75分数段，高分较少，专业平均分下降3～5分，教学成果不尽理想，而造成这个结果的原因是什么呢？

一方面，由于大學生本科扩招，导致学生平均素质下降，以往的教学方式已无法完全满足当今教学基本要求。另一方面，“传热学”一向“难教难学”。一是课程内容较为分散，缺乏很好连贯性，使学生不容易横向理解；二是图表、经验公式以及半经验公式较多；三是一部分理论与概念较为抽象深奥，学生理解普遍存在困难；四是课程课时少，54课时不足以将内容完全讲解，因而同学无法很好地吸收知识。

根据以上教学困难，课程组决定从教学内容、教学方法以及考试手段等方面进行教学改革，以期改善教学成果，提高学生学习质量。

二、教学内容的改革

教学最主要的是教学内容。现在传热学发展十分迅速，而其教学内容相对滞后，这就要求教师在课堂增加一些传热学前沿内容，拓展学生视野。同时根据教学情况，适时对教学内容进行调整。

1.注重对流传热及其实际应用

考虑到上海海事大学（以下简称“我校”）热能与动力工程专业学生毕业后主要从事于制冷及其相关行业，课程将加大对流传热的讲解力度，并在课后作业与考试中引入其实际应用题，加深对该知识点的掌握程度。教师自行批改作业，并根据作业情况了解学生学习情况。在下节课堂中，教师将详细讲解学生错误题目以及题目要点，并且扩展题目类型以及应用实例。

2.注意本课程承上启下的作用

教师讲解知识要点，必须与专业的培养计划联系在一起，旁征学生已经学过的科目知识来帮助学生理解学习要点，博引学生即将学习的科目概念来印证课程内容。例如将锅炉作为导热实例，回顾锅炉知识，切实印证导热作用；将对流传热与流体力学联系，方便于学生理解对流传热中流体的运动；将辐射传热与热管相结合，为之后换热器课程的学习做铺垫。该措施已实行了2届，皆取得了较为良好的效果，增强了同学专业的连贯性以及对专业知识的融合运用能力。

3.运用双语教学，加强学生的专业英语

基于学生现阶段的平均水平，教师在绪论、应用以及简单概念的讲述时通过自编英语讲义、英语板书以及双语口述实行双语教学，并在考试时酌情添加一些英语题目检验学生的学习成果。该措施已试点3届，取得了一些成效。自编讲义不仅能够减少学生阅读专业英语的难度，更能较好地引导学生学习的进度，达到循序渐进的效果。此外，在平日里的讲课与课后作业中，教师也将增加关键词与专业术语的英语讲解，进一步增强学生的专业英语水平，使学生能够运用英语这种国际学术语言进行思考，在以后的工作和学习中更有效地掌握国际上传热传质领域中的最新专业知识和专业技能。同样，教师在阅读英文教材、编写英文教案的过程中也将受益匪浅，不仅可以使教师了解国内外最新的教学动态与科研成果，而且还将提高教师的教学能力和专业水平，真正做到“教学相长”。[1]

4.增加热管等专题

在完成课程教学但还未考试时，教师通过创新基地将给学生讲授热管等专题。在介绍热管的原理以及相关应用后，要求学生完成特定条件下求取热管周围特定温度点温度变化的程序编制。这个举措既使学生熟悉编程语言以及计算机相关软件的使用方法，而且也通过热管这个当今十分普遍的应用实例巩固了学生对“传热学”知识的理解与运用，大大有利于学生在日后工作中适应现代工程的发展要求。[2]

三、教学方法的发展

现今的大学教学中，“传热学”的教学内容基本相差不大，而学校与学校之间的教学成果却大相径庭，而造成这个结果的最重要原因之一则是各校教学方法的不同。

1.课前提问回顾，课后作业预习

课程教师通过每次上课前随意对学生的提问来帮助学生回顾上次课的主要内容，同时检验学生对上次课知识的掌握程度，起到查缺补漏的作用；通过每次课后布置2～3道预习作业来要求学生自主学习之后的课程，以加强听课效果。该措施已尝试多年，取得了较好的教学成果。它可很好地将“传热学”课程串联起来，解决了课程内容较为分散、缺乏连贯性等问题，并通过课前提问的总结以及预习问题的解答，理清了学生及教师的思路，增强了学生对离散知识的概括总结能力，提高了学生的学习质量。

2.学生自主备课，上台讲解

对一些重要的理解难点，教师会根据教学进度，酌情要求学生自学难点并且自备教案。之后，教师将在课上随机挑选学生上台演讲，并查缺补漏总结难点内容。通过自学—教授—补充不仅可以激发学生学习的兴趣，提高学生自我学习、总结归纳以及口头表达的能力，还可活跃课堂气氛，使学生的思维始终处于兴奋状态，间接提高学生学习的质量。[2]

3.学生自行设计实验方案，实践中完善方案

在54课时中有6课时用于“传热学”相关课程实验。教师在实验前讲解实验要求、基本原理以及提供的设备后，要求学生自行设计实验方案以达到实验目的。实验时，学生按照自己设计的实验方案操作，并且通过实验发现问题、解决问题，修改实验方案，最终提出一套正确、可行、完整的实验方案。在设计实验方案的过程中，学生可以查询各种资料，与同学讨论或是询问求教于导师。而教师在实验期间维护学生安全，解答学生的各种问题，并在实验最后总结归纳实验精髓。通过此举培养学生独立设计一套完整实验方案的能力，以及主动发现问题、动手解决问题的能力。

四、考试手段的调整

众所周知，考试是目前检验学生学习效果的最有效手段，同时它也对学生的学习态度和学习方法起着引导作用。因而，根据学生学习状况选择合适的考试手段则成为每个教师必须严阵以待的一个重要问题。

1.传统考试的形式及其优缺点

传统的考试形式一般有闭卷和开卷两种。

一般课程平日里都采用闭卷考试，这也是應用最为广泛的一种考试。闭卷考试有着鲜明的优点：一是学生通过考前背诵与复习，能够熟练掌握本课程的基本概念以及基础知识；二是学生不会心存侥幸，为了通过考试，考试前必定会做一定程度的复习；三是考试监考比较方便，能够通过比较简单的手段杜绝学生的作弊现象。但是凡事无完美，闭卷考试也有其不可避免的劣势。由于“传热学”课程图表、经验公式以及半经验公式较多，这些公式与参考资料所需数量庞大无法在试卷中一一列出，而学生又无法全部背出且也无这个必要，所以试卷的出题范围就受到了很大的限制，为了规避这些参考资料，所出试题难度较低，不能客观地衡量学生真实的学习状况。

第二种考试手段就是开卷考试，这也是教学上比较常用的一种考试形式。开卷考试的优缺点正好与闭卷相反。开卷考试能列出一部分公式与参考资料，减轻学生的复习压力，使学生有更多的时间与精力去理解知识难点，增添学习的深度与广度。但是在开卷考试中，教师无法很好地监控学生的考试情况，很难做到杜绝作弊现象的发生。同时，学生一旦在考试中被允许翻开书本，就会忽视考前复习的重要性，对基本概念以及基础知识的掌握就缺乏稳固，并且在考试中如果遇到问题，学生不会首先自行思考解决，而是通过翻阅书本来寻求答案。[3]

2.“1+1”考试手段及其优缺点

所谓“1+1”考试就是闭卷考试加“一页纸”的考试，“一页纸”是指允许学生将印有学院考试专用图章的纸带入考场，这张纸上允许学生记录自己认为对答卷有帮助的任何内容，如公式、解题方法或重要结论等。[3]一是通过一页纸资料的整理，学生拥有了一个“传热学”课程，归纳重要知识点的过程，这不仅仅培养了学生的概括总结能力，更加深了学生对本课程知识的理解与运用；二是一页纸资料的参考，可以很大程度地避免公式与参考资料的背诵，使学生免于无用功的困扰；三是一页纸篇幅有限，只能誊抄有限的知识要点，因而出题依旧保留很大的余地，解决了开卷范围过广 ，出题偏怪偏难的问题。同时学生在考试时无法完全依靠这张纸，所以依旧会重视考前知识点的复习，相信一张纸最后也将只是一个心理安慰。

但是“1+1”考试手段并非毫无缺点，它依旧有着需要继续研究与探讨的部分。一页纸的篇幅大小决定着考试开卷范围的大小，如果篇幅过小，则无法涵盖所需公式与参考资料，引起学生精力及时间的浪费；如果篇幅过大，则限制了考试的出题范围，考试将无法全面客观地检测学生的学习水平。

3.“开卷加闭卷”考试形式

目前课程运用的是开卷加闭卷的形式，对两种考试取长补短，既兼顾了公式以及参考资料的查阅便利性，拓宽了教师的出题范围，又考察了学生基本概念以及基础知识的掌握程度，督促学生必须重视考前复习。根据近几届的试验情况，笔者发现由于开卷考试的开卷范围过广，使开卷试卷的考试难度大大降低，如果提高出题难度，又不免出题偏于难题与怪题，违背了考查学生学习质量的初衷。

五、总结

“传热学”是一门十分重要的专业基础课，希望通过上述改革能给“传热学”的教学带来一丝新的气息，帮助学生更好地掌握“传热学”的基本理论及计算，提高学生发现问题以及解决问题的能力，满足后续课程的学习基本要求，为未来的就业奠定坚实的理论基础。[2]

参考文献：

[1]钟晓晖，赵斌.“传热学”精品课建设的探索与实践[J].河北理工大学学报（社会科学版），2009，（5）：108-111.

[2]郭永辉，王子云.关于“传热学”课程教学改革之我见[J].制冷与空调，2004，（1）：69-70.

[3] 张卫会，徐志明，胡思科.传热学考试方式的改革与实践[J].中国电力教育，2002，（4）：98-99.

（责任编辑：王意琴）