武和全 薛盈盈 胡宏偉

0 引言

“工程熱力學與傳熱學”是汽車服務工程、熱能與動力工程等專業(yè)的必修課程。它是研究熱能與機械能相互轉換及熱量傳遞規(guī)律的一門學科。作為工科類的一門專業(yè)基礎課，“工程熱力學與傳熱學”課程教學歷史悠久，至今已有五十多年。然而該課程存在“理論性強”、“知識點多”、“難于理解”等特點，長期困擾著廣大師生。因此對該課程進行教學改革，探索提高“工程熱力學與傳熱學”課程教學質量的方法是十分必要的。

1 課程特點及教學現(xiàn)狀

“工程熱力學與傳熱學”課程主要包括熱力學第一定律、熱力學第二定律、熱力過程計算、傳熱學的基本概念、換熱器熱計算等。由于該課程源于實際生活的總結，包括理論知識的推導及經(jīng)驗公式的應用，教學內容需要聯(lián)系大學物理和高等數(shù)學等方面的知識，教學難度大，存在的主要問題有：

1.1 課程總學時偏少

“工程熱力學與傳熱學”課程圍繞能量轉換與傳遞這一主線，是對工程熱力學與傳熱學兩個研究方向的綜合。其特點是涉及內容廣，知識點多。然而，隨著社會的發(fā)展，教育思想、教育觀念在不斷變化著，大學階段開設的課程越來越多，分配給每一門課程（特別是專業(yè)基礎課）的學時數(shù)不斷減少。①總學時數(shù)不斷減少與教學內容不斷增加之間的矛盾，是“工程熱力學與傳熱學”授課教師面臨的一個重要矛盾。要繼續(xù)保持或提高該課程的教學質量，就必須要調整教學大綱，改革教學方法，對授課內容有所取舍，突出重點和難點。

1.2 實踐環(huán)節(jié)少

“工程熱力學與傳熱學”作為一門專業(yè)基礎課程，其知識點的歸納，大多是來源于人們對實踐知識的長期積累和總結。因此該課程必須與實踐教學緊密結合起來。由于實驗設備的有限性，而現(xiàn)有每個班級的人數(shù)眾多，必須分多個組進行實驗。這必然導致實驗課程時間過長、教師的工作量過大等。因此為回避這些問題，許多高校在講授專業(yè)基礎課實驗時，往往采取集中統(tǒng)一安排實驗的方式，且實驗學時占總學時的比例非常小。這樣實驗課程與理論課程完全分開，學生對于實驗缺乏深刻的認識，影響了他們對于理論知識的理解和消化。比如在講授穩(wěn)定流動能量方程應用領域的時候，需要做蒸汽輪機的熱交換、換熱器的熱交換、壓縮機的熱交換及噴管的流速試驗等等，然后在部分高校中由于受到設備的限制等原因，往往只做其中一個實驗，這大大影響了學生對知識的認知度，不利于對穩(wěn)定流動能量方程的理解。

1.3 學生積極性不高、缺少互動

“工程熱力學與傳熱學”課程用到的理論知識多，內容涉及面廣，不少章節(jié)還需要聯(lián)系“大學物理”等課程的知識，因此難度較大。學生需要花大量的經(jīng)歷去消化理解。而該課程還涉及一些復雜的計算公式（比如換熱器的熱計算），學生的學習積極性差。授課教師的教學方法缺乏吸引力，一些專業(yè)基礎課教師為給學生們傳授更多的知識，甚至能講滿整節(jié)課，不給學生一點消化的時間。在師生交流方面、課程作業(yè)的修改反饋等方面，學生與教師缺乏良好的溝通，這些都降低了學生的學習興趣。

“工程熱力學與傳熱學”課程教學的最終目的是服務于社會。而社會在不斷發(fā)展著，這就要求“工程熱力學與傳熱學”課程的教學也需要與時俱進，授課教師要有敏銳的觀察力，從培養(yǎng)高素質人才的角度出發(fā)，對現(xiàn)有的“工程熱力學與傳熱學”課程進行教學改革。

2 課程教學改革及教學方法探索

2.1 改革教學內容

“工程熱力學與傳熱學”作為一門傳統(tǒng)課程，知識體系在不斷變化著，如果還把以前那些傳統(tǒng)的能量轉換設備拿出來重點講，顯然是不能適應新世紀人才培養(yǎng)需求的。那些過時的觀點和思想，不僅影響學生對最新領域知識的掌握，同時使學生對書本知識產(chǎn)生懷疑，嚴重影響其積極性。因此授課教師要對“工程熱力學與傳熱學”教學內容進行更新，緊跟學科發(fā)展前沿。要綜合各個教材的優(yōu)缺點，對自己的教義進行定期修改和完善。在教學中，要對教學內容有所取舍，突出重點。這樣既減輕了學生負擔，又為教師節(jié)省了上課時間。

2.2 改善實驗教學

“工程熱力學與傳熱學”理論知識較多，難于理解，因此通過實踐課程來加深理論知識的理解顯得尤為重要。學校應充分認識到實驗教學的重要性，增加對實驗設備的投入，調動實驗教師的積極性。實驗教學應更多地發(fā)揮學生的主觀能動性，讓他們盡可能多的參與到實驗的設計和分析之中，以提高其動手能力。授課教師可開設開放性實驗、綜合性實驗及對比試驗，鼓勵學生自己動手、獨立完成，以促進知識的融會貫通。比如換熱器的設計，可以讓學生根據(jù)所學的傳熱學理論知識，自己動手設計一些散熱片，并進行熱計算，分析其散熱性能。

2.3 改進教學手段

課程總學時的不斷減少，迫使授課教師必須要進行教學改革?，F(xiàn)代化的多媒體教學手段，可以在短時間內傳遞更多的信息量。因此，教學手段改革目標是將現(xiàn)代化的教學手段融合到的“工程熱力學與傳熱學”課程教學之中，實現(xiàn)與傳統(tǒng)教學的有機結合。例如，在緒論部分關于熱能的利用現(xiàn)狀就可以采用播放影片的方式來激發(fā)同學們的興趣。而在講授傳熱學中的計算公式時，可以將推導過程制成多媒體的形式，授課課時，教師只需在黑板板書推導思路，然后用多媒體PPT展示推導過程。這樣極大地節(jié)省了時間，而且有助于學生的理解。此外，還可以采用FLASH動畫、影片等方式來激發(fā)學生的興趣，提高其學習的積極性。

2.4 加強師生互動交流

提高學生學習興趣和積極性，調動學習氣氛。將互動式教學方法②引入“工程熱力學與傳熱學”課程的教學中，使學生主動思考問題。在教學中促成授課教師和學生之間的相互交流和探討。比如講授熱力學第二定律的發(fā)展過程時，可以首先向學生提出問題“是否所有滿足熱力學第一定律的自然現(xiàn)象都能夠實現(xiàn)呢？”要求學生結合實際生活經(jīng)驗，提出自己的觀點，并給出理由。然后將學生所總結的規(guī)律與熱力學第二定律進行比較，找出差異。通過這種方式必然會使學生對熱力學第二定律的理解更加深刻?！疤釂柺健被?，是實現(xiàn)師生交流的一種良好途徑?！肮こ虩崃W與傳熱學”授課教師宜更多地采用互動交流的方式來傳授知識，從而提高學生的學習積極性。

3 結束語

“工程熱力學與傳熱學”課程教學改革需要授課教師需要克服重重困難，是一項漫長的過程，離不開教育系統(tǒng)各個部門的配合。通過改革教學內容、改善實驗教學、改進教學手段、加強師生互動交流等等，將知識教育與素質教育結合起來，探索適應該課程特點的教學方法，必將使課堂教學效果達到一個嶄新的水平，為培養(yǎng)新世紀高素質人才奠定堅實的基礎。

注釋

①顧祥紅,李宏,李曉穎.工程熱力學課程教學方法與手段的改革[J].大連民族學院學報,2006(1).

②李春華,張小軼,王存新.生物物理課中“互動式”教學方法初探[J].理工高教研究,2010(1):120-121.