建环专业传热学教学体会与探讨

刘其鑫

0 引言

传热学是研究热量传递过程规律的科学，是建筑环境与设备工程专业十分重要的专业基础理论课程。建筑环境与设备工程专业中很多专业知识或现象都与传热学有密切联系，如:建筑围护结构的保温，暖通空调系统冷、热负荷的计算，燃器具燃烧及换热性能的提高等，所以《传热学》的学习效果对后续专业课程如《暖通空调》《冷热源工程》等的学习至关重要。

1 《传热学》课程的特点

1)《传热学》作为专业理论课程，理论性强，概念多。《传热学》作为专业基础课程，涉及很多理论知识，而其中部分理论知识不易被学生理解。同时作为一门基础课程，传热学课程中有很多新的概念，有些概念对初学者不易理解和掌握，这些加大了《传热学》课程的学习难度。

2)《传热学》公式多，与其他基础课程联系紧密。由于很多传热规律与现象需要用数学语言来描述，所以《传热学》课程的学习过程中会涉及许多高等数学中的微积分内容。另一方面，传热学的研究内容涉及到与热量传递相关的学科如工程热力学、流体力学，这两门课程本身就有相当的难度，具体到传热学上的应用对传热学的初学者有一定难度。同时，工程热力学、流体力学等知识掌握得不好，加大了传热学的学习难度。

3)《传热学》同时是一门实践性较强的课程。《传热学》包含很多理论知识，但这些理论知识都是人类在长期的实践基础上总结得出的，这个过程本身就是传热学的发展。为了让学生更好的理解与运用传热学知识，课程学习过程中开设有实验。但由于学时所限，实验的内容还不足以让学生具备较强的将传热学知识应用于实践中的能力，且实验的内容多为验证性的内容，需要学生自己设计的实验较少。这样，《传热学》课程实践性在实验教学中难以得到很好的体现，学生将所学知识与实践相结合的能力难以提高。

2 《传热学》教学中存在的问题

笔者讲授建环专业的《传热学》，在讲授过程中发现以下几个问题:

1)学生普遍反映《传热学》难学。通过调查和平时课间交流笔者了解到学生普遍认为传热学难学，概念多，公式多，对很多概念和公式不知道怎么应用，部分课后作业感到无从下手。笔者在教学过程中体会到，由于传热学公式多，很多学生有一定的畏难情绪，学习主动性大大下降。

2)学生对传热学知识缺乏深刻的理解。学生对很多传热学公式与概念只停留在机械记忆上，缺乏对其物理意义的理解，如比渥数和努谢尔数两者在公式表达上存在很大的相似性，但其物理意义有很大的区别。而很多学生却不能说清楚其二者间物理意义上的区别。又比如灰表面的有效辐射与两灰表面间的辐射换热之间的区别与联系，许多学生不能正确理解与掌握。

3)学生对基本原理的应用能力差。由于传热学本身有一定的难度，加之学生对某些概念缺乏深刻的理解。对基本原理在传热学中的具体应用能力表现也较差。比如，能量守恒原理是贯穿传热学学习中的一条重要原理，在方程、公式推导中有很多应用。但学生在面对某些具体问题时，却不会灵活应用能量守恒原理去分析。同时，学生将传热学理论知识与生活及生产中实际问题结合起来的能力较弱。

3 《传热学》教学探讨

1)尽力调动学生的学习积极性。上好《传热学》的第一堂课。第一堂课的内容为绪论，教师在这堂课上可多列举日常生活中遇到的传热学问题，以及建环专业中有哪些专业现象需要用传热学知识来解释，这样既可以给学生解决那些传热学能问题的初步印象及传热学的重要性，同时也与本专业的发展结合起来，如给学生讲传热学在建筑节能中的应用。当然，除了讲授传热学在建环专业中的应用外，还应该给学生讲授传热学在航空航天、工农业生产等的具体应用及传热学的前言研究内容。这样既拓展了学生的知识面，又可以激发学生的学习兴趣。

第一堂课的内容还包括简介三种传热方式，由于这是学生第一次接触传热学的基本概念，所以给学生讲授基本概念时要注意教学技巧，尽量将问题简单化，以免学生在第一堂课就产生畏难情绪。在讲授三种基本传热方式时还重点要讲清楚它们之间的区别。

通过对第一堂课的认真组织及讲解可激发学生对传热学学习的兴趣，兴趣是最好的老师，学生一旦对传热学产生了兴趣，以后的学习就会有积极主动性。

2)在平常的教学过程中多讲解例题和习题。由于传热学课程中涉及的概念多，公式多，学生对这些公式与概念的掌握除了自己理解记忆外，做习题是巩固学习的重要途径之一。通过习题，学生可以将所学的概念和公式进行巩固，加深印象，同时学会了如何运用传热学知识解决实际问题。所以，在平常的教学过程中可以多讲解课本上的例题。笔者在讲授《传热学》时采用中国建筑工业出版社的教材《传热学》第5版，该教材上的例题与建环专业内容相近，通过对这些例题的深入讲解可加强学生应用传热学知识解决专业问题的能力。

对于布置的课后习题，可采用习题课的形式集中讲解，讲解过程中不只停留在习题本身上，可有意识地对习题内容进行拓展，使学生能举一反三，触类旁通。

总之，通过多讲解例题和习题可使学生加深对概念和公式的理解，加深对传热学知识的理解。

3)课堂教学注意多举例，将授课内容与生产生活实际结合起来。传热学虽然其理论性强，但由于其基础性，在建筑、冶金、化工、航天等行业有着广泛的应用。因此，老师在课堂上讲授传热学知识时，除了讲解教材上的内容外，可补充讲解该知识点在生产和生活中的应用，这样在扩大学生视野的同时还可启发学生自己将所学的传热学知识与本专业及生产生活实际结合起来。比如在讲解辐射换热与对流换热的特点时，可结合暖通空调里冷负荷与得热量的区别进行讲解，在讲清楚辐射换热与对流换热特点的同时还能引导学生如何将传热学知识与专业课知识结合起来进行思考。

4)改革教学实验课内容设置。传热学是一门实践性很强的课程，很多传热规律都是通过实验发现的，所以实验对传热学的教学有着十分重要的作用。笔者认为传热学课程实验除了巩固课堂上所学理论知识外，还应有意识培养学生通过实验发现问题、总结归纳实验现象的能力。

所以，笔者认为传热学课程实验可不仅局限于验证性实验。验证性实验能加深学生对传热规律的理解，在做好验证性实验的同时可出开放性的实验题目，如如何测量某一对流换热过程中流体的对流换热系数等。通过这种开放性的实验内容，除培养学生应用传热学知识的能力外还可培养综合分析问题及解决问题的能力。

4 结语

传热学作为建环专业重要的专业基础课程，其教学效果对学生后续专业课程的学习十分重要，而学生普遍反映传热学难学。作为传热学任课老师应尽力调动学生学习积极性，在课堂上多举生产和生活中的实例，对例题和习题进行详细讲解，使学生能举一反三，同时改革教学实验课的内容以培养学生应用传热学知识的能力、综合分析问题及解决问题的能力。

[1]吴 怡，雒 婧.“传热学”教学方法探讨[J］.中国电力教育，2011(7):17-18.

[2]赵忠超，周根明，陈育平.“传热学”教学方法的探索与实践[J］.中国电力教育，2009(1):93-94.

[3]章熙民，任泽霈，梅飞鸣.传热学[M］.第5版.北京:中国建筑工业出版社，2007.