节能增效背景下能动专业《传热学》教学改革*

刘春梅，王学涛，白秀娟

(河南科技大学车辆与交通工程学院，河南　洛阳　471003)



节能增效背景下能动专业《传热学》教学改革*

刘春梅，王学涛，白秀娟

(河南科技大学车辆与交通工程学院，河南洛阳471003)

能源与动力工程专业与能源的综合利用息息相关，是节能增效背景下对口专业的主力军。传热学是能源机械类及其相关专业的主要技术专业基础课，是一门理论性强、基础性强、应用性强的课程。如何合理地安排教学环节、组织教学内容、且在教学过程中渗透节能增效的理念是一个需要深入研究和探讨的问题。本文针对这一问题，提出了四个具体举措，以提高学生对传热学课程中节能增效理念的认知。

节能增效；能源与动力工程；传热学；教学改革

目前，世界能源消耗量巨大，主要耗能方式仍是来自于煤、石油和天然气的燃烧，这些化石燃料在利用过程中产生了大量的污染物，如烟尘、二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物，严重影响了人们的正常生活，甚至威胁着人类的生存与发展。为应对日益严重的环境问题，我国大力推广节能增效政策[1-2]。作为高校，为培养适合新形势下的专业型技术人才，在教学环节中也要对教学方法和内容有所调整。

现今传统的能源消耗形式已逐步向清洁能源(风能、太阳能、潮汐能、水能等)方向发展，虽然所占比例还比较低，不过对于缓解严重的环境压力而言将发挥积极性的作用。能源与动力工程专业与能源的综合利用息息相关，是节能增效背景下对口专业的主力军。

传热学是能源机械类及其相关专业的主要技术专业基础课，是一门理论性强、基础性强、应用性强的课程[3-4]。在能源动力、建筑节能、航空航天、材料冶金、机械制造、交通运输、化工制药、生物工程等领域更是蕴藏着大量的传热问题，并且形成了如相变与多相流传热、微尺度传热、生物传热、超常传热等传热学的多个学科分支。在节能增效背景下，对传热学课程开展教学改革，对提高专业型人才的培养质量有着重要的意义[5-6]。

《传热学》课程是河南科技大学能源与动力工程专业以及其它相关专业必修的专业基础课。本校能源与动力工程专业下设三个专业方向：热力发动机、热能工程以及制冷与空调。在能源与动力工程专业的培养方案中规定，该课程学时数为64(含9个实验学时)，共计4个学分。该课程的教学目标是培养学生运用传热学的基本理论和研究方法进行分析、解决实际工程中热量传递问题的能力，为学生学习后续课程和今后从事内燃机热效率的提高、热力发电厂热经济性的分析、锅炉设备的改造、热工设备换热效率的提高及换热器的设计等方面的工作打下必要基础。

随着科学技术的不断发展及工业生产的不断进步，节能增效也愈加重要。而有关传热学的基础理论不断完善，传热学的应用领域不断扩展，因此，《传热学》的教学内容也不断增多，所使用的教材也越来越厚，所以，如何合理地安排教学环节、组织教学内容、且在教学过程中渗透节能增效的理念是一个需要深入研究和探讨的问题。

1　《传热学》课程教学改革措施

《传热学》课程具有概念多、理论多、公式多等特点。如何将教学基本内容与节能增效实践之间、在经验理论与工程应用之间有所突破，取得新的进展，在传热学教学中，增加利用传热学知识进行节能减排的专题讲座和进行一些实践是提高传热学课程教学质量的关键因素。《传热学》课程教学改革措施主要内容如下：

1.1针对具体章节内容，选择合适的实例

传热学教材均按导热、对流换热、热辐射和换热器的设计及计算等四部分基本内容进行安排和讲述。在稳态导热章节中，讲授串联热阻叠加原则时，可以比较双层玻璃与单层玻璃的热损失大小，对学生进行定性地分析双层玻璃的热损失小，节约了能源。在辐射换热章节，讲授遮热板用于削弱辐射换热的工作原理后，以抽气式带隔热罩的热电偶为例，解释了热电偶为何采用抽气式、且需带隔热罩。而对于传热学知识的应用部分—换热器的设计和计算章节中，主要通过具体的某一换热器指出造成换热器热效率降低的主要因素。这些实例大大激发了学生学习传热学的热情。

1.2灵活运用多种教学方法，不断提高教学效果

有人把以纸张为载体的媒体称为原子媒体，以光电介质为载体的媒体称为数字式媒体，以网络为载体的媒体为虚拟媒体。这些媒体形式的出现与运用，极大地丰富了教学内容的表达方式，给教学改革提供了极大的空间；同时对教学理念，教学方法、教学手段的变革也将产生深远的影响。我们将充分利用现代科学技术的发展为教学改革提供的技术支持，不断提高教学质量和教学效果。为在课堂教学中尽可能多地采用多媒体教学手段，规划、设计具有启迪性、系统性的教案，在此基础上开发适合于课堂教学风格的多媒体教学课件；同时收集、整理和完善习题、思考题库，并开发习题、思考题库和疑难问题分析等辅助教学软件。

1.3结合专业方向特点，举行传热学专题讲座

河南科技大学能源与动力工程专业下设热力发动机、热能工程、制冷与空调等三个方向。针对这三个专业培养目标的不同，可以开展不同方向的传热学专题讲座。针对热力发动机专业，可以开展热冲击问题在内燃机中的应用讲座；针对热能工程，可以开展传热学在循环流化床锅炉上的应用等讲座；针对制冷与空调专业，可以开展传热学在空调中的应用等讲座。通过这些专题讲座，目的是使学生明确传热学在各自相关专业的应用，激发学习兴趣。

1.4规划和实施综合型、开放型传热学教学实验

“传热学”课程涉及的知识面宽、实践性强，有许多知识点仅仅通过课堂教学是不够的，只有通过一定的实践教学才能使学生取得深入的理解，因此实践教学对本课程是十分必要的。在实践教学的设计上重点抓好三个环节：(1)是教学实验(包括上机)，要求学生认真完成实验和实验报告，完成情况记入学生的传热学课程总成绩；(2)是课外传热学兴趣小组，开展对一些复杂传热问题的讨论、学习和交流，从事一些实际的科研活动；(3)增设一些设计性试验，有利于提高学生学习的自主性和能动性。

2　结　论

本文针对能源与动力工程专业的专业基础课程—传热学进行展开，其主旨在于将节能增效的理念渗透在传热学课程教学过程中，以便学生从专业角度出发在今后的实际工作中提高能源的综合利用效率。这一项目的实施，也可以推广到能源类其它专业基础课程中，比如流体力学和工程热力学的教学改革中。

[1]罗来军,朱善利,邹宗宪.我国新能源战略的重大技术挑战及化解对策[J].数量经济技术经济研究,2015(2):113-143.

[2]陈云川.浅析低碳经济下可再生能源利用模式[J].资源节约与环保，2014(10):112-114.

[3]杨世铭,陶文铨. 传热学[M]. 北京: 高等教育出版社，2006:1-8.

[4]赵镇南. 传热学[M]. 北京: 高等教育出版社，2002:4-10.

[5]何雅玲,陶文铨.关于建设大机械类的探讨[J].中国大学教育,2003(3):14-16.

[6]陶文铨,何雅玲.境外大学工科专业热工类课程的设置[J]. 高等工程教育,2000(z1):93-97.

Exploration on the Teaching Reform of "Heat Transfer" of the Energy and Power Specialty in the Background of Energy Saving and Efficiency*

LIU Chun-mei, WANG Xue-tao, BAI Xiu-juan

(Institute of Vehicle and Motive Power Engineering, Henan University of Science andTechnology,HenanLuoyang471003,China)

The major of energy and power engineering is closely related to the comprehensive utilization of energy, as the main force in the context of energy saving and efficiency. Heat transfer is a major technical and basic course of energy machinery and related majors. It is a highly theoretical and practical course. How to arrange the teaching process, the content of the organization and the idea of the energy saving and efficiency in the process of teaching is a problem which needs further study and discussion. Aimed at this problem, the four detailed measures were put forward to improve the cognition of the students about the context of energy saving and efficiency of the heat transfer course.

energy saving and efficiency；energy and power engineering；heat transfer；teaching Reform

河南科技大学教育教学改革项目(2015YB-012)；河南科技大学博士启动基金(4003-13480033)。

刘春梅(1980-)，女，博士，讲师，研究方向：热工学。

G642

A

1001-9677(2016)01-0188-02