章學(xué)來?徐蔚雯

摘要：“傳熱學(xué)”是能源動力類專業(yè)十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，它是研究物體內(nèi)部或物體與物體之間由溫度差引起熱量傳遞過程的學(xué)科。根據(jù)“傳熱學(xué)”課程的教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及考試手段等方面提出了改革和建設(shè)的思路和方法。

關(guān)鍵詞：傳熱學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；考試手段；教學(xué)改革

作者簡介：章學(xué)來（1964-），男，浙江海寧人，上海海事大學(xué)商船學(xué)院，教授，博士生導(dǎo)師；徐蔚雯（1991-），女，上海人，上海海事大學(xué)商船學(xué)院碩士研究生。（上海 201306）

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）09-0099-02

“傳熱學(xué)”是研究物體內(nèi)部或物體與物體之間由溫度差引起熱量傳遞過程的學(xué)科?！皞鳠釋W(xué)”在熱能與動力工程專業(yè)中有著舉足輕重的地位，它一直作為能源動力類專業(yè)研究生考試的必考課程之一。因此，如何搞好“傳熱學(xué)”教學(xué)，使學(xué)生深入理解傳熱學(xué)知識，是必須重要解決的問題。

一、“傳熱學(xué)”課程的教學(xué)現(xiàn)狀

近幾年本專業(yè)課程考試通過率從89%下降到85%左右，大部分學(xué)生集中在65～75分?jǐn)?shù)段，高分較少，專業(yè)平均分下降3～5分，教學(xué)成果不盡理想，而造成這個結(jié)果的原因是什么呢？

一方面，由于大學(xué)生本科擴(kuò)招，導(dǎo)致學(xué)生平均素質(zhì)下降，以往的教學(xué)方式已無法完全滿足當(dāng)今教學(xué)基本要求。另一方面，“傳熱學(xué)”一向“難教難學(xué)”。一是課程內(nèi)容較為分散，缺乏很好連貫性，使學(xué)生不容易橫向理解；二是圖表、經(jīng)驗(yàn)公式以及半經(jīng)驗(yàn)公式較多；三是一部分理論與概念較為抽象深奧，學(xué)生理解普遍存在困難；四是課程課時(shí)少，54課時(shí)不足以將內(nèi)容完全講解，因而同學(xué)無法很好地吸收知識。

根據(jù)以上教學(xué)困難，課程組決定從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及考試手段等方面進(jìn)行教學(xué)改革，以期改善教學(xué)成果，提高學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

教學(xué)最主要的是教學(xué)內(nèi)容?，F(xiàn)在傳熱學(xué)發(fā)展十分迅速，而其教學(xué)內(nèi)容相對滯后，這就要求教師在課堂增加一些傳熱學(xué)前沿內(nèi)容，拓展學(xué)生視野。同時(shí)根據(jù)教學(xué)情況，適時(shí)對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。

1.注重對流傳熱及其實(shí)際應(yīng)用

考慮到上海海事大學(xué)（以下簡稱“我?！保崮芘c動力工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后主要從事于制冷及其相關(guān)行業(yè)，課程將加大對流傳熱的講解力度，并在課后作業(yè)與考試中引入其實(shí)際應(yīng)用題，加深對該知識點(diǎn)的掌握程度。教師自行批改作業(yè)，并根據(jù)作業(yè)情況了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況。在下節(jié)課堂中，教師將詳細(xì)講解學(xué)生錯誤題目以及題目要點(diǎn)，并且擴(kuò)展題目類型以及應(yīng)用實(shí)例。

2.注意本課程承上啟下的作用

教師講解知識要點(diǎn)，必須與專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃聯(lián)系在一起，旁征學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的科目知識來幫助學(xué)生理解學(xué)習(xí)要點(diǎn)，博引學(xué)生即將學(xué)習(xí)的科目概念來印證課程內(nèi)容。例如將鍋爐作為導(dǎo)熱實(shí)例，回顧鍋爐知識，切實(shí)印證導(dǎo)熱作用；將對流傳熱與流體力學(xué)聯(lián)系，方便于學(xué)生理解對流傳熱中流體的運(yùn)動；將輻射傳熱與熱管相結(jié)合，為之后換熱器課程的學(xué)習(xí)做鋪墊。該措施已實(shí)行了2屆，皆取得了較為良好的效果，增強(qiáng)了同學(xué)專業(yè)的連貫性以及對專業(yè)知識的融合運(yùn)用能力。

3.運(yùn)用雙語教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)英語

基于學(xué)生現(xiàn)階段的平均水平，教師在緒論、應(yīng)用以及簡單概念的講述時(shí)通過自編英語講義、英語板書以及雙語口述實(shí)行雙語教學(xué)，并在考試時(shí)酌情添加一些英語題目檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。該措施已試點(diǎn)3屆，取得了一些成效。自編講義不僅能夠減少學(xué)生閱讀專業(yè)英語的難度，更能較好地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)度，達(dá)到循序漸進(jìn)的效果。此外，在平日里的講課與課后作業(yè)中，教師也將增加關(guān)鍵詞與專業(yè)術(shù)語的英語講解，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)英語水平，使學(xué)生能夠運(yùn)用英語這種國際學(xué)術(shù)語言進(jìn)行思考，在以后的工作和學(xué)習(xí)中更有效地掌握國際上傳熱傳質(zhì)領(lǐng)域中的最新專業(yè)知識和專業(yè)技能。同樣，教師在閱讀英文教材、編寫英文教案的過程中也將受益匪淺，不僅可以使教師了解國內(nèi)外最新的教學(xué)動態(tài)與科研成果，而且還將提高教師的教學(xué)能力和專業(yè)水平，真正做到“教學(xué)相長”。[1]

4.增加熱管等專題

在完成課程教學(xué)但還未考試時(shí)，教師通過創(chuàng)新基地將給學(xué)生講授熱管等專題。在介紹熱管的原理以及相關(guān)應(yīng)用后，要求學(xué)生完成特定條件下求取熱管周圍特定溫度點(diǎn)溫度變化的程序編制。這個舉措既使學(xué)生熟悉編程語言以及計(jì)算機(jī)相關(guān)軟件的使用方法，而且也通過熱管這個當(dāng)今十分普遍的應(yīng)用實(shí)例鞏固了學(xué)生對“傳熱學(xué)”知識的理解與運(yùn)用，大大有利于學(xué)生在日后工作中適應(yīng)現(xiàn)代工程的發(fā)展要求。[2]

三、教學(xué)方法的發(fā)展

現(xiàn)今的大學(xué)教學(xué)中，“傳熱學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容基本相差不大，而學(xué)校與學(xué)校之間的教學(xué)成果卻大相徑庭，而造成這個結(jié)果的最重要原因之一則是各校教學(xué)方法的不同。

1.課前提問回顧，課后作業(yè)預(yù)習(xí)

課程教師通過每次上課前隨意對學(xué)生的提問來幫助學(xué)生回顧上次課的主要內(nèi)容，同時(shí)檢驗(yàn)學(xué)生對上次課知識的掌握程度，起到查缺補(bǔ)漏的作用；通過每次課后布置2～3道預(yù)習(xí)作業(yè)來要求學(xué)生自主學(xué)習(xí)之后的課程，以加強(qiáng)聽課效果。該措施已嘗試多年，取得了較好的教學(xué)成果。它可很好地將“傳熱學(xué)”課程串聯(lián)起來，解決了課程內(nèi)容較為分散、缺乏連貫性等問題，并通過課前提問的總結(jié)以及預(yù)習(xí)問題的解答，理清了學(xué)生及教師的思路，增強(qiáng)了學(xué)生對離散知識的概括總結(jié)能力，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

2.學(xué)生自主備課，上臺講解

對一些重要的理解難點(diǎn)，教師會根據(jù)教學(xué)進(jìn)度，酌情要求學(xué)生自學(xué)難點(diǎn)并且自備教案。之后，教師將在課上隨機(jī)挑選學(xué)生上臺演講，并查缺補(bǔ)漏總結(jié)難點(diǎn)內(nèi)容。通過自學(xué)—教授—補(bǔ)充不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生自我學(xué)習(xí)、總結(jié)歸納以及口頭表達(dá)的能力，還可活躍課堂氣氛，使學(xué)生的思維始終處于興奮狀態(tài)，間接提高學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量。[2]

3.學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)踐中完善方案

在54課時(shí)中有6課時(shí)用于“傳熱學(xué)”相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)。教師在實(shí)驗(yàn)前講解實(shí)驗(yàn)要求、基本原理以及提供的設(shè)備后，要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生按照自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案操作，并且通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，修改實(shí)驗(yàn)方案，最終提出一套正確、可行、完整的實(shí)驗(yàn)方案。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的過程中，學(xué)生可以查詢各種資料，與同學(xué)討論或是詢問求教于導(dǎo)師。而教師在實(shí)驗(yàn)期間維護(hù)學(xué)生安全，解答學(xué)生的各種問題，并在實(shí)驗(yàn)最后總結(jié)歸納實(shí)驗(yàn)精髓。通過此舉培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)一套完整實(shí)驗(yàn)方案的能力，以及主動發(fā)現(xiàn)問題、動手解決問題的能力。

四、考試手段的調(diào)整

眾所周知，考試是目前檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的最有效手段，同時(shí)它也對學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)方法起著引導(dǎo)作用。因而，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況選擇合適的考試手段則成為每個教師必須嚴(yán)陣以待的一個重要問題。

1.傳統(tǒng)考試的形式及其優(yōu)缺點(diǎn)

傳統(tǒng)的考試形式一般有閉卷和開卷兩種。

一般課程平日里都采用閉卷考試，這也是應(yīng)用最為廣泛的一種考試。閉卷考試有著鮮明的優(yōu)點(diǎn)：一是學(xué)生通過考前背誦與復(fù)習(xí)，能夠熟練掌握本課程的基本概念以及基礎(chǔ)知識；二是學(xué)生不會心存僥幸，為了通過考試，考試前必定會做一定程度的復(fù)習(xí)；三是考試監(jiān)考比較方便，能夠通過比較簡單的手段杜絕學(xué)生的作弊現(xiàn)象。但是凡事無完美，閉卷考試也有其不可避免的劣勢。由于“傳熱學(xué)”課程圖表、經(jīng)驗(yàn)公式以及半經(jīng)驗(yàn)公式較多，這些公式與參考資料所需數(shù)量龐大無法在試卷中一一列出，而學(xué)生又無法全部背出且也無這個必要，所以試卷的出題范圍就受到了很大的限制，為了規(guī)避這些參考資料，所出試題難度較低，不能客觀地衡量學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)狀況。

第二種考試手段就是開卷考試，這也是教學(xué)上比較常用的一種考試形式。開卷考試的優(yōu)缺點(diǎn)正好與閉卷相反。開卷考試能列出一部分公式與參考資料，減輕學(xué)生的復(fù)習(xí)壓力，使學(xué)生有更多的時(shí)間與精力去理解知識難點(diǎn)，增添學(xué)習(xí)的深度與廣度。但是在開卷考試中，教師無法很好地監(jiān)控學(xué)生的考試情況，很難做到杜絕作弊現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)，學(xué)生一旦在考試中被允許翻開書本，就會忽視考前復(fù)習(xí)的重要性，對基本概念以及基礎(chǔ)知識的掌握就缺乏穩(wěn)固，并且在考試中如果遇到問題，學(xué)生不會首先自行思考解決，而是通過翻閱書本來尋求答案。[3]

2.“1+1”考試手段及其優(yōu)缺點(diǎn)

所謂“1+1”考試就是閉卷考試加“一頁紙”的考試，“一頁紙”是指允許學(xué)生將印有學(xué)院考試專用圖章的紙帶入考場，這張紙上允許學(xué)生記錄自己認(rèn)為對答卷有幫助的任何內(nèi)容，如公式、解題方法或重要結(jié)論等。[3]一是通過一頁紙資料的整理，學(xué)生擁有了一個“傳熱學(xué)”課程，歸納重要知識點(diǎn)的過程，這不僅僅培養(yǎng)了學(xué)生的概括總結(jié)能力，更加深了學(xué)生對本課程知識的理解與運(yùn)用；二是一頁紙資料的參考，可以很大程度地避免公式與參考資料的背誦，使學(xué)生免于無用功的困擾；三是一頁紙篇幅有限，只能謄抄有限的知識要點(diǎn)，因而出題依舊保留很大的余地，解決了開卷范圍過廣 ，出題偏怪偏難的問題。同時(shí)學(xué)生在考試時(shí)無法完全依靠這張紙，所以依舊會重視考前知識點(diǎn)的復(fù)習(xí)，相信一張紙最后也將只是一個心理安慰。

但是“1+1”考試手段并非毫無缺點(diǎn)，它依舊有著需要繼續(xù)研究與探討的部分。一頁紙的篇幅大小決定著考試開卷范圍的大小，如果篇幅過小，則無法涵蓋所需公式與參考資料，引起學(xué)生精力及時(shí)間的浪費(fèi)；如果篇幅過大，則限制了考試的出題范圍，考試將無法全面客觀地檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。

3.“開卷加閉卷”考試形式

目前課程運(yùn)用的是開卷加閉卷的形式，對兩種考試取長補(bǔ)短，既兼顧了公式以及參考資料的查閱便利性，拓寬了教師的出題范圍，又考察了學(xué)生基本概念以及基礎(chǔ)知識的掌握程度，督促學(xué)生必須重視考前復(fù)習(xí)。根據(jù)近幾屆的試驗(yàn)情況，筆者發(fā)現(xiàn)由于開卷考試的開卷范圍過廣，使開卷試卷的考試難度大大降低，如果提高出題難度，又不免出題偏于難題與怪題，違背了考查學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的初衷。

五、總結(jié)

“傳熱學(xué)”是一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，希望通過上述改革能給“傳熱學(xué)”的教學(xué)帶來一絲新的氣息，幫助學(xué)生更好地掌握“傳熱學(xué)”的基本理論及計(jì)算，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題以及解決問題的能力，滿足后續(xù)課程的學(xué)習(xí)基本要求，為未來的就業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。[2]

參考文獻(xiàn)：

[1]鐘曉暉，趙斌.“傳熱學(xué)”精品課建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].河北理工大學(xué)學(xué)報(bào)（社會科學(xué)版），2009，（5）：108-111.

[2]郭永輝，王子云.關(guān)于“傳熱學(xué)”課程教學(xué)改革之我見[J].制冷與空調(diào)，2004，（1）：69-70.

[3] 張衛(wèi)會，徐志明，胡思科.傳熱學(xué)考試方式的改革與實(shí)踐[J].中國電力教育，2002，（4）：98-99.

（責(zé)任編輯：王意琴）