关于高职《传热学》教学方法之我见

冯耀勋，郑晓峰，凌长明，贾明生

（广东海洋大学工程学院﹐广东 湛江 524088）

《传热学》是研究具有温差情况下不同传热方式下的热量传递规律的科学，其与《工程热力学》、《流体力学》是能源动力类、化工类和建环类等学科本科和高职专业的三大主干技术基础课，是这些专业的支柱课程，因此学习好这些课程非常的重要[1]。

《传热学》这门课程，是一门应用性很强的基础课程，同时热传递现象的理论分析，又涉及到许多数学理论与方法，其理论推导常用数理方程等数学知识；此外，这门学科的发展历史较长，因此经验公式也很多，比较难于理解，学生掌握起来有比较大的困难。特别对于高职类学生，他们的基础比较薄弱，如果不考虑到这个特点，而按照本科生的教学模式对其展开教学，就不会得到很好的效果。结合这些特点，笔者在多年的教学过程中，逐步调整教学方法，并进行尝试性试验，取得了一定的效果，其主要包括教学内容调整、教学手段调整及考试方式调整这3个方面。

1 教学内容的调整

教学内容是教学的关键，只有合适的教学内容，才能保证教学效果。教学内容的调整，是关系高职学生能够学好传热学的最核心、最基本问题。

1.1 简省繁复的数学推导

从历年学生的反应情况来看，他们往往对基础的概念还是可以接受的，但是一看到传热学课本上的微分方程推导时，就傻眼了，望而却步，就再也不想看下去了。这主要由于高职院校学生基本功还不是很扎实，在高中的数学功底就不是很强，而在现有的高职教学计划中，也减少了数学这类基础课的教学学时，在传热学的学习过程中，不少章节还涉及到微分方程的求解，这对于高职学生来讲是一个难点，所以在教学过程中应该尽量克服这些不利因素。

针对笔者所带的高职学生，毕业后大多从事空调和制冷设备的运行、安装和检修方面的工作，而且高职类院校主要的教学目标就是培养应用型人才。根据教学实际需求，在讲清楚基本的物理概念及数学模型建立的基础上，简化或者省略掉部分与工作联系不大的数学推导过程。例如在通过肋片导热的教学过程中，直接给学生讲清楚模型，至于方程的求解涉及到数理方程的求解，由于数理方程这门课程学生没学，那就没有必要讲解，直接给出结果即可。

同理，对于非稳态导热中的集中参数法、典型的一维物体非稳态导热问题分析解、对流换热问题微分方程组等内容，都可以简化讲解。

1.2 强化与实际紧密相关的知识

对与实际紧密相关的内容，要加强讲解。例如传热过程分析与换热器的热计算，在后续课程制冷原理与设备中大量利用到传热过程和换热器的知识，而这些知识点不涉及到微分方程，学生能够接受。而教材中的内容，只是对这些基本知识点进行了介绍，可以适当扩充这些内容。

教学内容的调整，要根据学生的情况来调整，如果教学班级学生功底扎实，可以适当讲深一些，如果教学班级学生功底较薄弱，就可以讲浅一些。

2 教学手段的调整

先进的教学手段，是获取好的教学效果的重要保障。相对于本科教学，采用合适的教学手段对于高职学生的教学更为重要。

当前对于《传热学》教学，主要有两种方式：一种采用黑板板书的方式教学，一种是采用多媒体方式教学。两种方式，各有利弊。

2.1 板书方式结合多媒体教学

采用黑板板书方式，有利于学生掌握详细的理论推导过程。高职学生基础薄弱，教学过程中很多理论推导，会涉及到很多相关的基础知识，对于本科生而言，这些比较简单，但对于高职学生，就有必要写出来帮助他们掌握新的知识点，采用黑板能够很方便的将所涉及的相关内容列出。

而采用多媒体教学，有利于学生对实物模型的理解，例如各种类型肋片、换热器等的结构，采用多媒体能很形象地让学生了解到不同了肋片和换热器的结构及形式。结合多年的教学经验，笔者认为在高职教学中，应该结合黑板板书和多媒体这两种教学模式，单独采用一种会顾此失彼，两者结合能够相互弥补，取得较好的教学效果[2]。

2.2 借助网络教学模式

课堂教学很重要，但仅仅进行课堂教学还是不够的，能否在课堂以外，学生还能够进行自我学习呢，笔者对此也进行了以一些有益的教学探索。现在的世界是一个信息开放的世界，借助于网络，你可以找到很多信息，学生也很喜欢在网络上去寻找自己感兴趣的东西。鉴于此，笔者认为可以借助网络这个工具，为《传热学》教学所用，寄希望于网络教学这种模式，提高同学们学习《传热学》的兴趣。

《传热学》课程，是笔者所在学校的校精品课程，给教学手段的调整提供了便利条件。借助于《传热学》这门校级精品课程，笔者所在课题组申请了将这门课程实现网络教学。

为实现网络教学，首先要有合适的网络资源。笔者所在团队，开发出基于动态网页模式下的传热学教学网站，除包含常见网站中多媒体课件、教学大纲等内容外，我们还特意将课后习题挂在网站上，而且对部分习题做了习题精解，将解题思路的详细步骤都列举出来，授予学生以“渔”，让学生掌握解决问题的方法。图1给出了该传热学网站的首页图像[3]。

图1 传热学教学网站基本概况图

在常规的教学网站中，只是注重教学资源的收集和制作，对师生互动涉及较少。本网站的特色就在于师生互动环节的设置与强化。大学教学与中小学教育不同，教师与学生之间的接触没有那么紧密。如果学生遇到问题，只有较少的机会与教师面对面沟通。特别对于高职学生，他们基础较差，自学能力有限，如若在教学中没有弄懂一些问题，就更没机会学明白。导致他们在将来的实践中遇到相关问题一知半解。

因此，我们通过在网站上设置师生论坛来解决课后师生互动的问题。针对同学们提出的不同的传热学问题，在论坛中设置了不同的版块，在版块中同学们之间通过相互讨论、相互解答来解决学习、实践中碰见的传热学问题，每个版块的版主都由传热学任课教师担任，对于同学们之间讨论以后仍然觉得很不清楚的问题给予正确的结果，此外版主还可以引导学生在上面进行一些与这些问题相关的讨论，扩展学生的知识面。

在这个师生互动论坛中，还可以实现效果评价、学习心得、老师点评等功能。通过互动论坛中这些功能，教师和学生之间实现了较好的课后教学交流。

除课堂教学和课后网络教学外，笔者还有目的进行了基于问题的网络教学的探索。在基于问题的网络教学这种模式下，学生自学作用较大，老师在其中主要起引导作用。

首先是教师设计相关要求学习章节的“问题”，例如在《传热学》第九章换热器中就可以设计：什么是换热器、换热器的形式有那些，在三大热机循环和制冷循环中，有那些环节涉及到了换热器、换热器如何进行设计计算、换热器的作用以及意义等等。在老师提出问题后，学生在网络课室进行网络学习，将数名学生分为一小组，以小组为单位进行以自我开发的网站为主进行自主的学习网络课程，同时利用网上资源、搜索工具等方式，进行小组的协作学习，小组之间也可以通过论坛，自己建立主题进行交流，解决问题，最终形成自己小组答案并以ppt形式做成报告，每个小组派一位代表进行专题学习成果的汇报。结合所有小组的汇报情况，对于学习过程中还不明确的问题，教师给予明确的答复。

对于可以开拓的专题，授课教师还可以要求各小组进行研究性学习，将结果写成论文。例如利用程序实现简单稳态导热的数值计算，可以引导大家进行各种编程语言进行数值计算，最终可以将其结果放在自己开发的网站上进行展示，一方面可以丰富网站的内容，另一方面还可以提高同学们的自信心，促进他们学习《传热学》的兴趣。此外，还可以在课内提出问题，让学生课后通过网络及其他相关手段进行学习，最后再进行课内交流。

2.3 加强习题课的教学

除采用多种教学模式相结合外，习题课的教学对于高职生的教学也非常重要。高职学生基础较为薄弱，课堂教学后留下的作业很难完成。虽然在教学网站上有一部分经典习题的详细解题步骤，但是这还不够，有必要加强习题课教学。

笔者认为，需要在两方面加强：一方面习题的选择要合适，要选择难度适宜而且有助于促进理解教学内容的经典题目，可以适当地改变课本中的例题，选择课后习题多选择和工程实践结合紧密的题目，让所学即为所用，同时也能提高同学们的兴趣；另外一方面就是习题的讲解，相对于题目的选择，习题的讲解更为重要。习题的讲解，分教材中习题讲解和课后布置习题的讲解。教材中的习题，由教师详细讲解，讲解过程中要将相关的知识点以及以前学过课程的相关知识点讲出，让90%的同学能听明白；课后布置的习题，在布置时给一些提示，习题课时请学生上讲台讲解，讲习题的学生可以是教师指定，也可以是同学们推荐，学生讲完后教师再做补充。这种方式相对于全部由教师讲解，效果要好很多。为了在讲台上将习题讲解明白，学生课后会认真准备，这有助于学生对课堂知识的巩固。

此外，笔者认为，在确保完成教学内容的同时，应该加多习题课的时间，这更有利于学生更好的掌握所学的内容。

3 考试方式调整

对《传热学》教学效果的检测方法，主要是通过考试。除了课程结束后的那次考试成绩外，笔者认为应该将学生在学习过程中的表现结合起来，这有助于提高学生的学习兴趣，而兴趣是学习最好的老师。

3.1 提高平时成绩的比例

在几年的教学中，笔者逐步对原有的考试方式进行了一些调整，降低卷面成绩在最终成绩的比例，将卷面成绩的比例由70%降至50%，其余的50%全部由平时成绩组成。

平时成绩比例的提高，更要求有一个合适的评分标准。笔者结合基于问题的网络教学过程中的表现、习题课上讲解情况、课堂教学上的表现、作业完成情况以及实验完成情况等，将各项都明细化。例如代表小组做报告的平时成绩加5分，讲解习题的平时成绩加5分，回答问题的平时成绩加2分等等。通过这些方式，促使学生能够积极的去表现，能够真正多花点时间来学习《传热学》，同时这样考核方式，也给予了学生锻炼的机会，让他们能上讲台展示自己，为将来找工作时的自我推销做了一些准备。

3.2 开卷考试

此外，对考试也做了一些调整，大部分学校在进行《传热学》考试时是闭卷的，这就要求学生需要记忆大量的公式，或者掌握比较多的推导，这对于高职学生也是比较难的。为了解决这个问题，考试时允许学生带一张写满公式的白纸进考场，学生能够花更多的时间在知识点本身上，更好的去理解所学内容。

3.3 设置在线测试系统

为了让同学们了解对所学知识的掌握程度，在教学网站中还设置有在线测试系统。在线测试系统中试题库的测试题涵盖了所有的教学知识点。学生登录在线测试系统后，系统随机生成考试题目，学生既可以选择分章节测试，也可以选择全书测试。完成答题后，系统会给出成绩，判断学生对相关知识点的掌握程度，促使学生有针对性的复习掌握不到位的相关知识点。

4 结束语

笔者利用自己所总结方法，对数届学生进行了教学实践。实践表明，通过教学内容、教学方法以及考试方式的调整，《传热学》教学取得了比较好的教学效果，学生对《传热学》这门课程的兴趣得以提高，学习成绩得到了提高。此外，通过教学手段的调整，学生还学会利用网络这种新模式，进行《传热学》课程的自我学习，通过上讲台讲解自己总结的知识点，学生也得到了极大的锻炼。

[1]杨世铭，陶文诠.传热学（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]李 敏，李 湛.工程热力学与传热学多媒体应用分析[J].理工高教研究，2004，23(1)：101-102.

[3]冯耀勋，孙晓燕，凌长明.基于网络模式下的《传热学》教改试验研究[J].桂林航天工业高等专科学校学报，2006，42（2）：78-80.