《热工理论基础》与《传热学与传质学》教学方法及教书育人的探讨
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摘要：《热工理论基础》和《传热学与传质学》是工科类专业的主干技术基础课。作者结合自己多年的教学经验和感悟，针对这门课程的特点，从教学方法的实施、课堂互动及教书育人的结合三方面入手，探讨了教学方法和教书育人的体会。
关键词：热工基础；传热学与传质学；教学方法；教书育人
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）14-0122-02
《热工理论基础》包括工程热力学与传热学两门课程，它和流体力学并称为能源动力类专业的三大支柱。这三门课程同时也是石油、化工、机械、电子、土木等学科的主干技术基础课。工程热力学和传热学构成了在热能工程这门综合性的技术学科中如何有效利用热能的热工理论基础。我校近几年根据石油工程学科的特点和发展需要，又将石油工程的课程改设为《传热学与传质学》。这两门课程的主要特点是概念性强、公式多、理论抽象，既有严格的理论证明，又具有很强的工程应用背景。对还没有接触到专业课和工程实际的学生来说，本课程听起来容易枯燥无味，做题又无从下手。因此，笔者结合自己在这两门课程中多年的教学实践，分享几点教学的实施方法和认识。
一、根据课程特点实施教学方法
这两门课程的特点是概念多、公式多、内容多。教师在教学设计时应以应用为目的，以必需够用为度，不要盲目追求基础理论的系统性和完整性，而要突出应用性和实践性。在讲绪论课时，强调学习本课程对解决工程问题所具有的意义及其在人才培养中所处的地位和作用，介绍我国的能源现状及与发达国家的差距，激发学生建立起强烈的责任感和强烈的求知欲望。
在授课过程中，教师还要注意不断渗透和强调知识的承上启下和储备性，以及和各个专业的联系。承上启下性是指本课程作为专业基础课，承担着与基础课和专业课的桥梁作用，因此在授课时，既要对所学基础课进行复习对比，便于学生进行知识的迁移，又要密切结合工程实践，为今后专业课的学习，奠定理论基础。比如讲温度的定义时，先引出传统意义上温度的定义，指出这种定义的狭隘性，再引出热力学中温度的定义。储备性是指现代化社会要求学生具备扎实的基础、知识面宽、能力强、素质高。因此授课过程中，除本门课程所牵涉的应用知识外，应尽可能地介绍本门课程在其他领域的应用，使学生在学习过程中不断受到举一反三的训练，培养学生的综合素质和严谨的科学态度。比如在讲对流换热时以烧开水为例分析对流换热的具体过程，然后让学生思考：假设在太空中提供燃烧现象，能否烧开一壶水？水传热的机理和在地球上是否一样？从而引出微重力传热专题，让同学们课下在网上积极搜索微重力传热现象和理论。这样既拓展和丰富了学生的知识面，又激发了学生的学习兴趣，还巧妙地利用了学生的课余时间和网络资源。
二、课堂互动教学的有效实施
课堂互动教学模式是一种非常理想的教学模式，也是很多老师所追求和向往的一种教学模式。但是它的有效开展和实施却并非宜事。我们可能在刚开始授课时尤其是讲绪论时可以很好地实施课堂互动，但是在随后的课堂教学中迫于学时压缩的压力和知识信息量大的原因，慢慢就开始变成满堂灌的授课方式，对于“互动”心有余而力不足。其实根据学时安排教师应有效把握教学内容和合理安排教学重点。即要摒弃全面讲、满堂灌的授课方式，把精讲与指导相结合；系统讲解与问答式讲解相结合。教师在每一次课的教学设计时，多挖掘现实中的实例，我们可以把教学活动分为三个层次：由教师诱导、学生回答、教师分析和评价的三部曲所构成的互动程序；由若干个互动程序构成较大的单元或阶段；由若干个阶段积累为课。比如讲授圆筒壁的传热过程，先举些例子，例子可以从浅到深，从小到大，从日常生活到工程应用。可以先举装满热水的杯子放在空气中的传热现象，再举换热器中换热管的传热过程。然后引发问题：如何分析计算圆筒壁的传热过程。让同学们通过类比平壁的传热过程然后思考并大胆试写圆筒壁计算热流量的公式，然后老师进行点评。在讲到难懂之处时，要有意识地留给学生思考的余地，并提倡学生提出异议和不懂之处。这样就把课堂教学变为教师和学生共唱一台戏，使学生在课堂上积极思考，不容易分散注意力，使课堂气氛活跃，更有效地利用了课堂时间，提高了课堂效率。
三、将教书育人有效的融入课堂教学
第一次真正认识到教书育人这个词的含义是在教师岗前培训时一位老师说的一句话：教书是传道授业解惑，育人是培育每一个孩子的心灵。如果你只会教书而不会育人，那只能称为“教书匠”，而不能称为真正的教师。大学教育的终极目标不应该是让学生拿到学位证或者找到一份好工作，而是把学生培养成为一个幸福的人。“培育每一个孩子的心灵”和“把学生培养成为一个幸福的人”这两句话就一直萦绕在我的脑海里，让我经历了“感动”、“困惑”和“逐渐领悟”的过程。规范的教师岗前培训是一个非常重要的过程，也可以说是一个必要环节。大学教师大多数都是研究生或者博士毕业，虽然有扎实的专业知识理论，但是由于不是师范院校毕业，没有接受过专业的教师培训，岗前培训可以使高校教师具备一定的教育理论，同时要具备较强的教育专业素养和技能。在接受岗前培训之前，我常常庆幸自己找到了一份稳定的工作，岗培之后，我才意识到自己是一位太阳底下最光辉的职业的拥有者，知道了自己肩负的责任和使命。在之后的授课过程中，我常常困惑如何在这门枯燥的课程中“培育每一个孩子的心灵”呢？我在和学生教学互动中，能感受到当你非常认真地对待这门课程和真诚的对待每一位学生时，他们也会认真地学习和尊敬你。所以，教师强烈的责任心和认真备课的精神是十分重要的。每一次的授课都会有更深的教学体会。虽然这两门课程尤其是传质学，理论抽象，公式多，但再复杂的公式都是逻辑思维语言，而逻辑思维语言又来源于社会科学语言，所以在讲授异常抽象和复杂的理论和公式时，一定要深刻挖掘与之相关的物理现象，通过学生较容易接受的物理现象来分析与之对应的数学符号即公式。我在讲授传质学时学习了清华大学张寅平教授的“热质交换原理及应用”的教学视频，从中受益匪浅。张寅平教授通过举数学家希尔伯特的例子，告诉学生推导公式的重要性，使学生从怕推导公式到愿意主动推导公式；通过举爱因斯坦的例子，使学生明白人们在刚开始探索真理的时候是一个艰辛但却有意义的事情。要勇于探索、勇于创新、做科研要具备大胆的怀疑和猜想精神。
综上所述，在热工基础和传热传质学的教学过程中，教师作为教学的指导者，其教学理念和情感素养将直接影响到学生的学习效果甚至人生观价值观。教师在实施教学的过程中不仅教授了专业知识，更展示了自我的综合素养和人格魅力。将二者更完美地结合在一起，使学生有效而愉快地学习这门课程，是我们教师一直要为之努力和奋斗的目标。
参考文献：
[1]张学学.热工基础[M].北京：高等教育出版社，2006.
[2]邓庆彪.课堂互动教学模式的内涵与运用[J].保险职业学院学报.2006，（1）.