小学时高等传热学的教学改革探讨

一、引言

高等传热学是一门学位专业课，涉及到工程热物理、动力工程、供热、通风及空调等专业，通常会被各个学校作为精品课程来建设。高等传热学是一门理论基础课，课程内容涉及的工程领域广，数学理论推导多，讲不好就会脱离传热学课程的本质，而变成一门数学课。传统的高等传热学课程教学都以一本教材为主，以教师讲学生听的方式开展教学活动，最终以期末考试成绩来评定学生掌握的程度。这种情况下，学生学习积极性不高，很难用学到的知识去解决一个实际的问题。随着教学改革的深入，以及对研究生培养提出的创新能力强、实践能力强、国际交流能力强、综合素质高的培养目标，[1]高等传热学的课程教学也面临着新的挑战，对授课教师也提出了更高的要求。 二、小学时的必然趋势

笔者从网上查阅了几所高校研究生培养方案中高等传热学课程的学时，发现对于工程热物理专业的研究生教学来说，高等传热学最大的学时是60学时，最少学时是32学时。造成各校高等传热学课程学时不同的原因，主要在于研究生培养方向的不同。西安交通大学的热工全国著名，拥有工程热物理专业博士后站点和国家级重点实验室，师资力量更是全国一流，因此其高等传热学教学学时最长。有些学校学时少，是因为同时还开设有对

流换热、辐射换热、相变传热、传质和热物性等课程，也就是说把传热学中有些内容单独拿出来进行教学，为避免重复而减少了高等传热学的课程学时。而有些学校则是由于专业培养方向的原因，高等传热学仅仅是作为专业基础课开出，并不要求学生做深入的了解和掌握。除了一些一流学校，其他普通的理工类学校，小学时课程将成为主流。这些学校在考虑高等传热学课程学时设置时，更多的是要兼顾相近的专业，以及不同的专业方向普遍适用的问题，并不需要学生在高等传热学方面掌握太深的理论知识。因此高等传热学的教学内容压缩和精简成为必然。 三、小学时下教学内容的选取

以32学时为例，全面铺展开讲解高等传热学课本涉及到的理论已成为不可能。如果以热传导，对流换热和辐射换热三部分作为主要讲解内容，平均下来，每部分的学时大概在10个学时左右。因此如何取舍教学内容变成重中之重。不同的学校会根据自己学校的专业特色，重点讲解某些内容，三部分的学时比例也可能各有侧重。但是作为学位基础课，每一部分必要的基础理论肯定是都要涉及的。

针对我校研究生专业设置的特色，对于高等传热学的内容进行了取舍，以四个学时为一个教学单元，选取了八个主要教学内容，如表2所示。从表2可以看出，我们在导热部分和辐射换热部分的学时较少，偏重于对流换热。其中教师精讲部分偏重于理论分析，而课堂讨论部分重点是将研究生课题所涉及到的传热内

容都提炼出来，提前使研究生接触到将要研究课题的最基本原理和理论。

四、教学方法选取

教学方法的多样化已成为高等传热学教学的新趋势。如国内一些学校教师采用的“娱导式”、“开放互动式”、“Seminar教学法”、“参与式”、“研究性”等教学方法。[4，5]不管采用哪种教学方法，其目的就是改变过去单一输入型的教学模式，增强学生在教学过程中的积极性和参与性，从而提高学生独立思考和解决问题的能力。

引进参与式的教学，对于学生和教师都提出更高的要求，老师在上课前要对整个课程教学有整体宏观的把握，学生在上课前必须具备相关的知识储备，这时课堂才能有条不紊地活跃起来，不然难以达到预期的目标。我们在每次课前都会给学生留自学作业，其内容与表2中课堂讨论内容一一对应。为了避免部分学生偷懒不自学，我们将自学作业分成3-4个题目，同时将学生也分成3-4个小组，每组学生大约是4-5个人，将每个题目又细化成4-5个方向，保证每个学生都有一个小题目，而每个小题目都是一个自学题目的一部分。这样既保证了每个同学都要参与其中，又要相互协调为同一个题目从不同的方向上说明。

如第一次讨论题目“一维稳态导热的理论求解”，将其分为“大平壁、圆筒壁、球壁、肋壁”四个方向，在“大平壁一维稳态导热”题目下，又分为“第一类边界条件、第三类边界条件、

第二类边界条件的探讨、附加内热源求解的探讨”四个小问题。由于是第一次上课，所以题目比较简单，学生通过查找本科的教学内容就可得到。这样本科的传热学内容学生通过自学可以获得，课堂上教师就不需再花费时间去重新回顾本科知识，可以更加侧重新知识的讲解上。 五、成绩评定方法的选取

高等传热学教学的目标实质上是要求学生掌握高等传热学的基本理论知识和能够应用所学知识解决传热问题。现在大部分学校不再以期末考试作为唯一的教学效果检查方式，通常以期末考试和课程大作业的方式来考查学生对于高等传热学课程的掌握程度。[5-7]

针对我校高等传热学的教学特点，将高等传热学的课程成绩取为期末试卷成绩占总成绩的40%，平时自学作业成绩占总成绩的50%，实验占总成绩的10%。加大平时作业成绩，可以使学生更加注重学习的过程，而不是只为了最后应付考试。 实际上无论是教学方式和考核方式的改革，都会对教师提出更高的要求。为了使平时作业成绩能够充分地体现出学生自学的能力和自学的深度，教师必然要对每一个平时自学的题目精心准备，同时对作业成绩的评定要有明确的标准。 六、小结

在建成世界一流大学和一流学科建设战略的指导下，各高校的学科建设必会百花齐放。高等传热学作为能源动力类研究生的

学位课，在学时不断减少的情况下，如何有针对性地进行高等传热学课程的建设成为每个学校和授课教师面临的艰巨任务。 在小学时下，精简教学内容成为必然趋势，在保证整个高等传热学教学体系完整的情况下，教学内容的选取与学校专业特色紧密相关，甚至一部分教学内容会具体到每个学生将来的专业方向上去。教学方法和教学手段会越来越多样化，其目的就是使学生更多的参与到高等传热学的教学过程中，从而在整个教学过程中实现培养学生思考问题、解决问题的能力。