热质交换原理与设备课程教学体会与方法探讨

刘建龙 曾美玲

摘要：热质交换原理与设备是一门介于专业基础课与专业课之间起桥梁纽带作用的课程，它既不等同于一般的基础课，也不等同于具体的专业课。该课程包括原理部分与设备部分，原理部分理论复杂，涉及内容较多，抽象难懂，设备部分与工程联系紧密，计算较烦琐。课程比较难讲授，学生难掌握。结合多年的授课实践发现，只有通过合理组织课堂教学内容，利用互联网、多媒体技术等多种教学手段，才能有效激发学生学习的积极性和主动性，达到预期的教学效果。

关键词：热质交换；多媒体；教学方法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）26-0195-02

热质交换原理与设备非等同于一般的基础课，也非等同于具体的专业课。其理论基础是以动量传输、热量传输和质量传输共同构成的传输理论（Transport Theory）。主要包括热质交换原理与热质交换设备两部分，起着连接专业基础课和专业课的桥梁作用。课程涉及面较广、理论性强、公式多、内容抽象、假设多、难度较大，学生学习时，特别是刚接触传质方面的知识，容易感到内容枯燥并产生畏难情绪，影响教学效果[1]。因此，授课教师在授课前必须要深入掌握课程内容，积极探索教学方法，采用多种授课方式进行互动式教学。本文针对热质交换原理与设备课程的特点、结合多年讲授的经验与体会，结合学生对课程学习的要求，对教学方法进行归纳总结如下。

一、上好第一堂课，激发学生学习兴趣

大学里几乎每一门课程的第一堂课往往都是老师与学生的第一次见面，学生对老师和课程的第一印象很重要，对老师印象好就会认可老师，对课程印象好就会有学习的动力。所以大学老师上好课程的第一堂课至关重要，在大学課堂上，第一堂课是学生对一门新课程知识内容第一次接触与全面了解。老师要抓住学生的心理特点，精心组织第一堂课，调动学生学习本课程的兴趣与积极性。大学老师是课程学习活动的主持者、组织者与引导者。通过第一堂课的精心设计，营造出良好的课堂教学氛围、激发大学生学习本门课程的兴趣，才能在以后的教学中达到良好的教育教学效果。热质交换原理与设备课程本身的特点，告诉学生以后学习起来会比较困难，但是如果掌握学习方法还是能学好它。另外，要强调热质交换原理与设备课程在专业中的重要地位，让学生知道在今后的工作中重要性而必须学好它。这样，在以后的教学中就能够达到意想不到的教学效果。

二、深刻领悟教材，精心组织教学内容

热质交换原理与设备课程由传质理论部分和设备部分两大块构成，理论部分的核心是扩散传质与对流传质，上课时主要让学生抓住这个核心部分，也就抓住了传质的理论基础。其他就是在些基础上的一些传热传质问题分析和本专业涉及的空气热湿处理途径与方法、吸收和吸附处理空气的原理与方法。设备部分主要是间壁式、混合式和复合式等三大热质交换设备的热工计算等内容[1]。课程内容较多，理论假设多、设备传质计算烦琐，相对于专业基础课的纯理论和内容较单一的专业课学习，而且在学时普遍较少的情况下，学习难度培增。

热质交换原理与设备课程的基础是流体力学与传热学，要求授课老师对这两门课程也要相当地熟悉，这样才能较好地把握课程的精髓。老师讲授时首先要引导学生回顾流体力学、传热学中动量传递热量传递的相关概念和基本定律。通过组织教学内容，安排适当时期进行回顾性学习。如在讲解质量传递过程之前，应提前要求学生在下一次上课前复习流体力学中动量传递过程与传热学中的热量传递过程的基本知识并思考两者之前的联系。最终让学生建立起动量传递、热量传递和质量传递三种传递现象之前的内在联系，带着类比的思路学习质量传递的相关理论，理解相关知识点。课程原理部分内容复杂，公式繁多，也是讲课的难点和重点。老师在讲授本部分内容时一是采用上面的类比方法引导学生题解，二是老师要对讲授的内容进行提炼，让学生掌握，其实主要内容就是扩散传质与对流传质这两个核心内容。讲授本部分内容时，可以结合本校或其他知名学校教授在本专业的中关于热质交换方面研究内容与研究方向进行讲解，使学生在全面了解热质课程的基础上，对本专业中的热质处理方法及所需热湿环境的获得有较明确的认识和理解，不但掌握了本课程相关知识分析实际现象的科学手段和方法，还能调动学生进一步学习的兴趣[2]。

三、充分利用互联网资源，采用多种教学手段

互联网+时代下要充分利用互联网资源促进教学。互联网+课程，并不是简单地理解为网络课程，更重要的是它能让整个大学课程体系从结构到内容都发生质的变化。正是因为互联网具有海量资源，才使得各个学科几乎所有的课程内容都有得到全面的拓展与更新，成为当代大学生的精神套餐。课程内容艺术化、生活化也使现实多媒体技术的发展为教学提供了新的手段。由于课堂教学空间有限，可以利用互联资源扩展教学空间，提高教学的效果。互联网+下的课程教学，还可以利用课余时间要求学生有意识地浏览一些专业的网站，了解热质交换新技术、新设备。或者布置相关专题的作业，要求学生通过互联网进行文献搜索完成作业。另外，采用多媒体课件教学提升课堂信息量，借助动画、视频等图像信息加深学生对所学内容的理解，既保证了课程的教学质量，又大大提高了教学效率。不管是热质交换原理与设备课程的理论部分与设备部分，都可以通过动画、视频及图片的形式展现传热传质的过程，尤其是本专业中涉及到的大量传热传质设备，学生很多都没有见过。通过多媒体有助于加强对这些设备的了解，如通过图片、播放视频、动画等让学生了解实际设备的外观、内部结构、工作原理及流程，能丰富课堂内容，让学生广泛地了解了本专业工程实际的传热传质设备，形象直观地理解设备结构和工艺流程，从而有效保证教学质量，提高学生的学习兴趣，增强专业认同感。

四、结合工程实际进行教学，加深学习效果，提高分析解决实际问题的能力

建筑环境与能源应用工程专业培养的学生需要具备工程的思想，因为毕业出去就要与实际工程打交道，用人单位也需要具备这种素质的人才。利用课余时间带学生参观本地的热质交换设备厂家、通过拍摄空调设备视频或者向厂家索要视频，有计划、有组织地在课堂上展示给学生，并通过与学生互动，让课堂增色，使学生能够深入浅出地理解课本内容，建立起对空调设备及空调系统运行中各个热湿交换设备的传热传质情况的兴趣[2]。如通过对实际中采用热湿独立空调系统办公大楼案例的分析与思考，让学生自己分析热湿独立处理方案中的优越性，加深对热湿处理方法、原理和过程的掌握。此外，还可让本科生参与到研究生的研究课题中来，与研究生一起搭建实验平台，一起进行测试。总之，尽量多创造机会让本科学生参与进来，推进课程体系实践教学，挖掘多种实践教学方法和手段充分调动学生的创新思维，培养学生的工程实践能力，促进课程的教学效果[3]。

五、结语

如何教好热质交换原理与设备课程对每个授课教师都是一种挑战。本文结合教学过程提出了热质交换原理与设备课程课堂教学和实践教学的一些思路，对该课程教学方法进行了探讨。如果采用不当的教学方法，学生很容易产生厌学情绪，影响教学效果。通过多年的教学实践发现，教师不仅要富有责任心，而且还要有组织合理的教学内容、灵活的教学方法和手段才能达到良好的教学效果。要达到良好的教学效果，就要以课程为中心、尽可能提高学生的学习兴趣、营造认真学习的课堂氛围。另外，采取引导式教学培养学生创新能力和自主学习能力也是学好本课程的必要条件。通过组织学生参与教师的课题，提高学生的动手能力，引导和鼓励学生主动走进实验室，进行一定的科学研究，通过科研促进学生学习兴趣，提高教学效果。

参考文献：

[1]连之伟.热质交换原理与设备[M].第3版.北京：中国建筑工业出版社，2011.

[2]顏苏芊，赵阳.热质交换原理与设备课程教学方法探讨[J].高等建筑教育，2015，24（5）：83-86.

[3]阵庆敏.热质交换原理与设备课程教学效果探究[J].中国电力教育，2014，306（11）：147-148，152.

Abstract：Heat and Mass Transfer Fundamentals and Equipment is a curriculum which is a bridge between specialized basic curricula and specialized curricula. It is not equivalent to basic curricula，and it is not equal to the specific curricula. The curriculum includes such two parts as the principle part and equipment part. The principle part is complex，abstract and difficult to understand，involving much content；the equipment part is closely related to the project，and the calculation is complicated. Which Causes the curriculum difficult to teach and hard to grasp for the students. Based on many years of teaching practices，only through the use of a variety of teaching methods，such as the rational organization of teaching content，the use of Internet and multimedia technology，the students learning enthusiasm and initiatives can be effectively stimulated，reaching the expected teaching effect.

Key words：heat and mass transfer；multimedia；teaching methods