机械大类专业“传热学”教学改革探讨

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1、机械大类专业“传热学”教学改革探讨摘要:进行“传热学”课堂教学环节改革对提高学生实际应用水平和培养创新能力具有积极意义。结合目前许多高校按机械大类专业招生的情况，指出了当前机械大类专业中“传热学”教学中存在的一些问题，从多方面探讨和提岀了适合创新型人才培养的课堂教学途径和方法，阐述了机械大类专业“传热学”教学实践的思路与具体实施方法，并给出了解决这些问题的建议。这些建议对当前机械人类专业“传热学”课程的教学有着重要的参考意义。关键词：传热学；教学改革；教学方法作者简介：齐晓霓（1974-），女，山东淄博人，山东理工大学

2、交通与车辆工程学院，讲师。（山东淄博255049）魏丽霞（1976-），女，山东潍坊人，中国石油大学（华东）理学院，助理实验师。（山东青岛266555）基金项目：本文系山东理工大学教学项目基金《传热学教学方法的研究与探索》（项目编号：112024）的研究成果。屮图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2014）02-0123-02热丁基础课程是一门专门研究探讨如何提高功热转换效率、热能转换及传递基本规律的工科课程。在工科领域，热工基础课程占有举足轻重的地位，为培养专业化综合型人才起到了重要作用

3、。在前几年，高等院校为了适应社会需要和时代发展，许多院校提出了要培养具有跨学科知识、渊博学识、基础扎实、专业技能过硬的高级人才H标。在这样的目标指引下,众多高等院校在工科类以机械大类进行招牛，［1］在大类下面进行专业细分，比如清华大学、哈尔滨理工大学、西北工业大学、上海交通大学、东南大学等国内知名高校。在西方国家的高等工程教育中,对热工基础课程很重视，基本都开设了“热力学”与“传热学”。陶文栓与何雅玲教授为了探索热工基础课程教学方案，对开设了热工基础课程的国外二十多所大学进行了调查研究。［2,3］笔者从调查结果中发现，

4、材料学院、核能工程系、化工学院以及机械学院等工科类院系都开设了热工基础课程。还有不少大学将“传热传质学”和“热力学”设置为机械类学院的重要课程，比如普渡大学、麻省理工大学等世界知名大学。也有些大学将热工基础课程设置为工科学院的公共课程，比如美国依阿华州立大学工学院将“传热学”、“热力学I”、“热力学II”和“热流系统设计”这四门热学设置为他们的公共课程。山东理工大学（以下简称“我校”）机械学院在2006年时进行了专业设置改革，开始实行机械大类招生，但作为热工基础的核心课程——传热学仅在机械创新实验班被设置为专业基础课（

5、44教学学时+4实验学时），而没在机械大类全部专业中进行开设。笔者基于考虑“传热学”课程的重要性以及机械大类综合型人才的培养目标，有必要对传热学的教学范围、内容、方法、教材选用和实验进行深入研究和改善。一、机械大类所有专业设置热工基础课程的必要性在我国高等教育中，主要将热力学与传热学归类为热工基础，也有不少学校将流体丿J学的基础部分添加了进来。热工基础课程是工程学科的基础学科，其主要研究的内容是能量传递与转换的基本规律、提高能量利用率。机械大类中的热能工程专业、制冷与空调、内燃机方向将热工基础课程设为基础课程，其屮主要

6、包括了传热学与热力学，同时都设置了较多的教学学时。不过随着我校开始实行机械人类招生后，大部分机械类专业都开始了热丁基础课程，不过学时量不大。机械大类设置热丁课程的有其时代背景，即机械工程专业人才所从事的工作内容基本都会遇到能量传递与转换问题，具有扎实热工基础知识才能良好应对。比如动力机械设备、家庭供暖、家用电器、汽车等各种机械产品的研究设计阶段，以及生产运输等各领域环节都需耍热工基础知识来解决相关热能问题。二、机械大类专业热丁•基础课程教学现状在课程教学规划中，机械大类尚未以学科平台课的方式设置热工基础课程，仅有机械创

7、新实验班开设了短学时的热工基础课，课程安排在大三上学期。由于学院领导和学科骨干在进行编写教学大纲、制订教学计划与教学实践上有不少分歧和不同见解，导致该校遭遇了不少新问题和障碍。1.课程教学时数设置我校能源动力类方向的专业对热工基础课程的设置比较合适，课时安排了不少。例如，热力学有60课时，传热学50课时以及流体力学的40课时。目前，机械大类的机械创新实验班开设了48课时的传热学，对于教学实践环节，课时稍微过多。如果将传热学、热力学和流体力学三门热工基础课结合为一门课程，即整合成学科平台课，机械大类的全部专业都需要学习，

8、这将会是机械大类知识面的极大拓宽。当然这个学科整合，不是单纯的将这三门课程所有课时进行叠加，整合后的学科平台应该设置多少个课时比较科学？是否应该根据各个方向的不同需求而进行个性化课时设置？这些都是需要进一步思考和研究的问题。1.教学内容方面传热学的主耍内容是研究热量宏观传递规律和现象。传热学主耍研究了导热传热、对流传热以及辐射传热