趙金秀

摘要：基于傳熱學的廣泛應用性，以及傳熱學課程在基礎課和專業(yè)課中承上啟下的重要作用，結合目前傳熱學課程教學存在的問題，提出提高傳熱學課程教學效果的方法：重視理論聯(lián)系實際，提高學生的學習興趣；加強課堂互動，調動學生的學習主動性；采用板書+多媒體互補的教學方式，提高課堂教學效率；布置生動有趣的隨堂習題，注重知識點的隨講隨練，提升課堂教學效果。

關鍵詞：傳熱學課程；教學研究；課堂互動；多媒體教學；板書教學

中圖分類號：G6420；TK124 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2017）04-0090-04

傳熱學是研究在溫差作用下熱量傳遞過程和傳遞規(guī)律的一門科學[1]。傳熱學有著十分廣泛的應用領域，無論是鍋爐和換熱設備設計，還是換熱設備傳熱分析與計算，可再生能源的開發(fā)和利用，以及工業(yè)設備及元件的加熱、冷卻等都需要應用傳熱學知識。傳熱學課程在建筑環(huán)境與設備工程、熱能工程等專業(yè)課程體系中具有承上啟下的作用，是連接基礎課和專業(yè)課不可缺少的重要紐帶[2]，所以，傳熱學課程是一門非常重要的專業(yè)基礎課程。

傳熱學課程內容豐富，涉及較多的高等數(shù)學的公式和理論，理論公式推導多，經(jīng)驗、半經(jīng)驗公式也不少[3]，學生學習起來感覺枯燥無味，學習積極性不高。所以，如何提高傳熱學課程教學效果對學好傳熱學這門重要的專業(yè)基礎課有著非常重要的意義。

本文結合唐山學院傳熱學課程教學改革實踐作了一些有益的探討和研究。

一、理論聯(lián)系實際，提高學生的興趣

傳熱學課程內容具有理論性強、基本概念多、應用數(shù)學知識點多的特點。比如導熱部分的導熱機理、物體的溫度場分布，以及瞬態(tài)導熱和周期性非穩(wěn)態(tài)導熱溫度分布等內容都比較抽象；再比如導熱微分方程式及邊界條件、物體內不同邊界狀態(tài)的溫度分布函數(shù)曲線，以及對流現(xiàn)象涉及的對流傳熱過程微分方程式、連續(xù)性方程式、動量微分方程式、能量微分方程式等等，要用到許多高數(shù)微積分及方程求解方法的內容，因此，學生感覺傳熱學課程數(shù)學理論性強，實踐應用性不夠，學習興趣不高。

美國心理學家布盧姆說過，“學習的最大動力，是對學習材料的興趣?！贬槍嶋H情境或現(xiàn)象來學習，最容易激發(fā)學生的學習興趣。為此，教師在課堂教學中應注重理論聯(lián)系實際，比如在授課之前先提供幾個有關生活現(xiàn)象的思考題。講到熱量傳遞的基本方式，可首先要求學生思考：冬天棉被拿出來曬一曬，晚上蓋起來會很暖和，為什么？夏天人在同樣溫度（如：25℃）的空氣和水中的冷熱感是否一樣？為什么？同在25℃的房子，為什么夏天可以穿襯衫，而冬天卻要穿毛衣？冬天的晴天，白天與晚上的空氣溫度相同，為什么白天熱而晚上卻冷些？冬天，隔著玻璃曬太陽感覺更暖和，為什么？這樣一問，學生會立即產(chǎn)生好奇心，進而產(chǎn)生求知興趣。又例如，講到導熱機理時可與金屬換熱設備、建筑材料中保溫材料、雙層玻璃中的氣體夾層等相聯(lián)系，讓學生通過實際物體理解不同材料的導熱機理。再比如對于導熱微分方程式及邊界條件，可先舉一個實際例子，比如房屋建筑的墻壁與屋頂相交的一角，在傳熱方向上正好是一個三維方向上的傳熱過程；建筑房間的暖氣管道工作原理是一個在圓柱坐標系下的二維或一維傳熱過程。課程教學過程中多與實際相聯(lián)系，以實際生活現(xiàn)象作為范例，讓學生時刻感到傳熱學知識就在生活中，就在實際應用中，能夠學以致用，從而對傳熱學課程產(chǎn)生很大的興趣。因此，在教學過程中理論聯(lián)系實際是提高學生學習興趣行之有效的重要方法。

二、加強課堂互動，調動學生的主動性

多年來的“填鴨式”教學使學生在學習上失去主觀能動性，教師知識的傳授最終僅僅落到學生的筆記本上，卻無法進入學生的大腦[4]。 “填鴨式”課堂教學，不僅教師感到勞累和機械，而且使學生處于被動狀態(tài)，缺乏思考，更沒有主動探索及創(chuàng)新的精神，造成課堂氣氛沉悶，學生思維懶惰，學習的主動性和積極性自然不高。

課堂教學活動不僅是一種認知過程，更是一個師生之間和學生之間的互動過程[5]，因此，應將學生由課堂被動聽課，轉變?yōu)橹鲃訁⑴c課堂教學互動。比如，講解導熱的定義后，可以要求學生根據(jù)導熱的定義分析導熱的特點；講完熱量傳遞的三種基本方式，可以讓學生分析三種傳熱方式的區(qū)別，也可以讓學生舉例說明生活中的傳熱現(xiàn)象屬于哪種傳熱方式；再比如講到材料的蓄熱系數(shù)時，可以讓學生親手觸摸教室內不同材料表面的冷熱程度；還可以對一個知識點，用判斷題的方式讓學生做出自己的選擇，這樣互動式的課堂教學，能夠真正讓學生成為課堂教學的主角，學生學習傳熱學課程的積極性和主動性就會大大提高。

三、采用板書+多媒體互補的教學方式，提高課堂教學效率

隨著科學技術的發(fā)展，多媒體教學已經(jīng)成為學校教學的一種主要手段。但許多教師應用多媒體教學存在一些問題，比如教師缺少科學先進的教學理念和教育思想，認為多媒體教學就是將課本上的知識原封不動地搬到多媒體屏幕上，這使得多媒體教學不能很好發(fā)揮其圖像、模擬、網(wǎng)絡、超文本等的強大功能。又比如一些教師不分知識性質、不分內容特點全部采用多媒體課堂教學形式，這又導致教師僅僅是電子課件上文字的配音者，不僅缺乏與學生互動的過程，而且時間一長很容易使學生對電子課件產(chǎn)生厭倦，在有限時間內也很難消化吸收所講授的知識，所以采用多媒體教學要取其優(yōu)避其劣。

而板書+多媒體互補的教學方式，則是一種很好的教學手段。不同的知識選擇不同的教學手段，比如對理論推導性的知識宜采用板書教學，對于概述性知識、基本概念、應用實物、分析觀察現(xiàn)象性知識則宜用多媒體教學。比如在講解導熱微分方程式和邊界條件時，用板書推出導熱微分方程式的過程，控制課堂講授速度，讓學生思維能跟得上教師的講解，有利于學生對知識的消化吸收；在講解單相流體對流傳熱時，可結合多媒體屏幕上流動狀態(tài)生動形象的模擬，加深該現(xiàn)象在學生腦海中的印象；再比如講解輻射基本概念和定律時，通過實物圖像，讓學生一目了然看出物體吸收、反射、透射的特性；而在講解換熱器部分時，換熱器對數(shù)平均溫差的推導計算就宜采用板書教學，對于不同類型換熱器及換熱器的不同流動形式就宜用多媒體教學，學生很直觀地看到換熱器的流動形式?？傊浞职l(fā)揮多媒體教學和板書教學的互補優(yōu)勢，可以大大提高課堂教學效率。endprint

四、布置生動有趣的隨堂習題，注重知識點的隨講隨練

隨講隨練是學生掌握所學知識點并做到學以致用的主要手段。傳熱學課程屬于典型的理科課程，它不像英語或政治等文科學科靠記憶背誦來掌握知識點，傳熱學課程主要靠對知識點的多練多用來學習，同時也才能培養(yǎng)學生的專業(yè)技能和解決問題的能力。所以每一次課都應盡量布置與重要知識點相對應的練習題或作業(yè)題，做到知識點的隨講隨練，有助于學生熟練掌握課程知識。同時，所安排的習題應盡可能做到新穎，生動有趣，能激發(fā)學生完成作業(yè)的興趣。比如講完導熱部分，可以布置這樣的習題：（1）在東北地區(qū)建房，采用實心磚好還是采用多孔空心磚好？為什么？（2）有兩個外形相同的保溫杯A與B，注入同樣溫度、同樣體積的熱水后不久，A杯的外表面就可以感覺到熱，而B杯的外表面則感覺不到溫度的變化，試問哪個保溫杯的質量較好？（3）夏天的早晨，一學生離開宿舍時室溫為20℃。他希望晚上回到宿舍時室溫低一些，于是早上離開時緊閉門窗，并打開了一個功率為20W的電風扇，如果該學生8小時后回來，試估算房間的平均溫度為多少？已知房間的長×寬×高分別為5 m×4 m×3 m。這些習題接近實際生活，學生自然產(chǎn)生興趣，從而主動去思考和學習。

五、課改前后教學效果數(shù)據(jù)對比

（一）課改前后課堂教學問卷調查

2015年6月，傳熱學課程組采用匿名問卷調查的形式，對唐山學院2013年度（課改前）、2014年度（課改后）和2015年度（課改后）學生對傳熱學課程教學的評價做了統(tǒng)計分析，結果見表1。

從調查問卷結果可以看出，學生對傳熱學課程興趣大大提高，對課程教學方法、授課內容的滿意度也明顯提高，學生對習題感興趣的百分比從15%提高到約50%，對傳熱學課改后的總體評價較高?？梢姡n堂教學方法改革明顯受到學生的歡迎。

（二）課改前后學生課程成績比較

2015年8月課程組對唐山學院傳熱學課程2013年度（課改前）、2014年度（課改后）和2015年度（課改后）學生成績情況進行了統(tǒng)計比較，結果見表2。

從成績分布結果可以看出，通過傳熱學課程教學改革，學生平均成績有了很大提高，不及格率明顯下降，教學效果顯著提高。

六、結語

任何一門課程的課堂教學都是一個系統(tǒng)、復雜和動態(tài)的過程，它涉及教學中教師與學生之間以及學生之間圍繞教學內容而產(chǎn)生的多重關系[6]。 影響和提高傳熱學課程課堂教學質量的因素除了上述幾點外，還與教師的課前準備、課后的作業(yè)批閱指導，學生的能力狀況、學習態(tài)度，以及教師和學生之間的合理互動、相互配合程度等都有著不可分割的關系，因此，影響傳熱學課程課堂教學質量的每一個環(huán)節(jié)都應該引起重視。

參考文獻：

[1]章熙民，朱彤.傳熱學[M].北京：建筑工業(yè)出版社，2014.

[2]王梅杰.提高傳熱學課堂教學質量途徑探討[J].高等建筑教育，2011（5）：55-58.

[3]孫彩華.ANSYS在傳熱學數(shù)值模擬教學中的探索與實踐[J].佳木斯職業(yè)學院學報，2015（12）：275-276.

[4]戈小玲.現(xiàn)代交互式英語教學效果的正交設計分析[J].教學與管理，2013（5）：128-130.

[5]張姝.支艷，“傳熱學”課堂教學的探討[J].大學教育，2015（3）：118-119.

[6]卜玉華.我國課堂教學改革的現(xiàn)實基礎、困局與突破路徑[J].教育與研究，2016（3）：110-118.

Abstract：Bases on the knowledge of heat transfer is widely applied， and the importance of connection about the essential basic course and specialized course， gives the current problems of classroom teaching， puts forward three kinds of teaching methods of enhancing heat transfer classroom teaching， using the theory with practice to improve students interest in learning； using to strengthen the classroom interaction to mobilize students learning initiative； using complementary blackboard + multimedia teaching， improves the efficiency of classroom teaching； arranges interesting vivid in-class exercises， pays attention to teaching and practice ， and improves the effect of classroom teaching.

Keywords： heat transfer course； teaching research； classroom interaction； multimedia teaching； blackboard teaching

（編輯 王 宣）endprint