传热学课程范文精选

摘要：《传热学》是热能工程专业的一门主干课程，也是发展石油化工科技的支柱学科之一。本文对传热学课程的教学作了分析，得出应提高学生解决具体问题的能力，培养应用型人才的目的。

关键词：传热学；教学探讨；基本概念

中图分类号：G642.3 文献标志码：A？摇？摇？摇？摇？摇文章编号：1674-9324（2014）06-0160-02

科学技术迅猛发展，知识更新的周期大大缩短，新学科、新领域的不断出现并很快转变为生产力。《传热学》是热能工程专业的一门主干课程，也是发展石油化工科技的支柱学科之一。长期以来，它围绕热传递现象的基本规律与工程计算，形成了一整套课程教学体系，在传授知识方面发挥了积极的作用。然而传热学虽然属于技术基础学科，但它不像流体力学和工程热力学那样系统严谨完备而偏于理论，而是一门发展中的实用性较强的工程学科。因此，对于传热学教学来说，应更注重培养学生理解传热现象的物理意义，教给学生解决实际问题的方法。下面我就按照《传热学》课程的顺序，谈谈在教学方面的切身体会。

一、绪论部分

这方面的教学内容除了介绍某些最主要的基本概念外，主要应该是加强内容的连贯性和系统性，使学生对学科结构和三种常见的传热方式建立起较完整的轮廓。这部分着重讲述两个问题：（l）传热的三种基本方式；（2）传热过程与传热系数。此外，向学生介绍一些参考书，培养他们的自学能力。为了激发学生的学习热情，我举了日常生活中经常碰到的两个例子：①为什么热水瓶中的水在相当长的时间内不会冷？②我们吃烫的食物时，舌头、嘴巴都有哪些习惯动作？这两个问题一个是常见的事物，另一个是学生的亲身体验。让学生带着这两个问题，我把传热的三种基本方式讲了一遍，并简要地介绍了热阻的概念。这样在课程一开始就吸引学生的兴趣，让他们带着问题进行下面的学习。

二、导热部分

由于现在的高等教育从“精英教育”向“大众教育”转变，学生的培养目标是以应用型的工程技术人员为主，所以除了推导导热微分方程外，更注重对一个具体问题微分方程的建立，边界条件从已知条件的抽象，以及对所得结果的物理意义的分析，在物理概念上多花功夫，使之对传热学的基本概念加深印象。对于稳态问题，一般采用导热微分方程（或傅立叶定理）加边界条件便可求解。热阻法在稳态求解中简便和直观，并且用类比法与电阻联系起来，使学生能理解一维稳态下热流处处相等（串连）。在教学方法上，采用由浅入深的教学方法。例如：在讲变导热系数的导热问题时，先讲定导热系数的求解方法，然后通过数学推导，得出只要求出变导热系数的平均值，可把变导热系数的问题转化为定导热系数问题的结论。在肋片导热的教学过程中，先讲装肋片的必要条件，然后建立数学模型，并给出精确解、近似解、修正解。让学生掌握对具体对象的数学建模，明白精确解和近似解之间的差别，懂得工程上对某些问题进行近似的合理性。这样处理，思路清楚，由简到繁，步步深入，加强了各内容之间的联系。对于非稳态问题，首先要向学生讲解什么是非稳态，它和稳态传热有什么区别？一般非稳态的问题都要查图表，学生只要认真做几道习题一般都能掌握图表的查阅方法。这部分的重点是集总参数法，用毕渥数来判断能否使用集总参数法，毕渥数的物理意义是表征内部导热热阻与外部对流热阻的比值，当然毕渥数要小到一定程度才能用集总参数法。这时物体内部的导热热阻远小于其表面的换热热阻，物体内部的温度趋于一致，以致可以认为整个物体在同一瞬间均处于同一温度下。这些物理意义既可以使学生更深刻理解计算公式的推导基础，也可以使学生灵洁运用所学公式解决工程计算问题，此外它更是学生对新问题进行简化分析的理论依据。

摘要：“传热学”与“换热器原理与设计”是能源动力类专业的两门主要课程，二者紧密联系，相辅相成。如何将二者整合为一门课程并实现教学过程和内容的优化是现今缩短课堂教学时数这一教学改革形势下面临的新问题。从分析两门课程的特点和现状出发，探讨了优化整合的措施，提出了新课程的教学方法。

关键词：传热学；换热器；优化整合

作者简介：李志国（1977-），女，江苏连云港人，淮海工学院理学院，讲师。（江苏 连云港 222005）

中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）30-0051-01

传热学是高等院校能源动力类专业的重要专业基础课，研究热量的传递规律；换热器原理与设计是其后续的专业主干课程，介绍工程实际应用中重要的换热设备的原理与设计方法。在以往的教学中，两门课程分两学期单独开设，紧密衔接，总共112学时，但随着不断进行的大学教学改革趋势，课堂教学时数不断减少。据此，针对淮海工学院能源专业（太阳能的光热利用）的特点，将两门课程合并为一门课程“传热学与换热器”，学时数80，含实验8学时。如何在保证教学质量的前提下，优化整合两门课程是新形势下必须考虑的问题。

一、两门课程的特点

“传热学”是一门应用性很强的基础课程，着重研究热量传递的规律和方法。这门学科的发展历史虽长，但仍是一门发展中的实用性较强的工程学科。三种传热方式分别受不同物理定律的制约，三种基本传热方式自成体系，有很多“物理模型”仍处于研究阶段。所以，该课程的内容连贯性和系统性较差，表现为基本概念繁多、图表和经验公式及半经验公式多且紊乱、重点分散等，学生掌握起来有比较大的困难。

“换热器原理与设计”是“传热学”的后续课程，重点介绍实用性较强的换热器的基本理论、设计方法及相关的设计资料和制造工艺。“传热学”的最后部分也有换热器的内容，简要介绍了换热器的类型和热设计的基本理论，对于具体的换热器型式的特点、应用场合以及不同换热器设计的步骤、阻力设计、结构设计等均未涉及，而“换热器原理与设计”以这些内容为主，并结合工程实际介绍了具体的设计步骤，对学生掌握实际的换热器设计有很大的帮助，能提高学生的创新思维能力和工程素质。

摘 要 文章分析了“工程热力学及传热学”课程的特点和教学现状。针对课程教学中存在的一些问题，提出了一些改革方法，如改革教学内容、改善教学手段、理论与实验的相互结合、设计创新、课程答辩等。

关键词 工程热力学 传热学 教学改革 教学方法

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2015.04.041

Reflections on Curriculum Teaching of the Course

"Engineering Thermodynamics and Heat Transfer"

WU Hequan， YAO Yongten

（College of Automotive and Mechanical Engineering，

Changsha University of Science and Technology， Changsha， Hu‘nan 410114）

摘要：针对“传热学”课程教学的现状，通过教学效果调查分析，结合安全工程专业的特点，对课程的教学进行改革。优选教材，精选教学内容是教学改革的前提；通过采用板书与多媒体相结合的教学方式、教师讲与学生练相结合的教学方法，并辅助于对比教学法、实践教学法和团队合作学习教学法是教学改革的关键；平时成绩、团队合作小论文和期末笔试相结合的考核方法是“传热学”教学改革的科学选择。

关键词：传热学；教学改革；安全工程；团队合作学习法

【中图分类号】G420

安全科学是一门正在成长中的新兴学科。由于安全问题本身的复杂性和多样性等特点，目前人们对于安全科学技术的学科内涵还不甚清楚，普遍存在着专业方向不明确，人才培养模式没有统一的标准，师资队伍的知识结构不合理，教材没有反映出学科本质，实验室建设落后于专业发展要求，教学实践环节薄弱等情况，给我国具有安全工程专业的院校、教学质量的提高和培养高素质的社会需要的安全科学技术人材方向带来困惑。

研究热能的传递、转换与控制的”传热学”是一门应用性较广的基础课程，也是安全工程专业的专业基础课。它是以微分方程、热力学、流体力学等为基础发展起来的，但其发展的过程又与现代实验科学紧密相连，该课程以其自身学科的发展的特征具有以下特点：内容多且不系统、缺乏连贯性，图表和微分方程、经验公式、半经验公式多。

随着教学改革的不断深化，”传热学”教学课时越来越少。按照传统的教学方式方法，容易使学生失去学习兴趣，教学效果不佳。为满足安全工程专业”传热学”教学的要求，作者根据多年的教学情况分析，结合安全工程专业的特点，对其教学方式方法进行分析和改革。

一、安全工程专业”传热学”教学现状

1957年，煤炭部所属西安矿业学院（现西安科技大学）开始开设“矿山通风与安全”专业，成为我国第一批开设矿山安全类专业的高校。1984年7月，“安全工程”专业被国家教委列入“普通高等院校本科专业目录”。20世纪90年代末，随着我国安全科学学科的确立和进一步发展，教育界对安全工程专业有了新的认识，提出了“大安全”观的办学理念，这就使得安全工程专业的教学知识量有了大幅度的增加。据统计，专业基础课程达30～40门，而专业应用课程则可高达147门之多。在西安科技大学安全工程专业教学培养计划的不断改革中，“传热学”的教学学时数被不断减少，由最初的72学时减少到目前的48学时，而采用的高教出版社出版由杨世铭主编的”传热学”教材却由第一版更新到第四版，教材内容大幅度增加，教学内容的增加与授课学时的减少之间的矛盾致使教师和学生在授课与学习过程中都感觉吃力。另一方面，”传热学”教材拓展的知识面与不同专业需求之间的矛盾也导致教学改革势在必行。

【摘要】“工程传热学”作为安全工程的必修主干专业基础课程，该课程对理论性、实践性要求较强，本文分析了该课程教学体系的现状，针对性的提出了增强教师工程热物理知识体系，采用热工数值模拟教学和将课本主要知识点融入现场科研项目的教学方式，适当增加教学和实验课时等改进措施。并建立长效的教学跟踪反馈机制，及时针对课程教学过程中的“教课、学习、运用、创新”等内容进行反馈考核和改进提高。

【关键词】工程传热学；安全工程；教学改革；跟踪反馈机制

1专业定位及课程教学目标

安全工程专业分为工业安全技术及管理方向和煤矿安全技术及管理方向[1]。工业安全技术是培养熟悉安全科学基础理论，掌握事故伤害及职业病危害预防控制基本知识和技能，具备运用现代安全管理方法开展安全管理工作，控制职业危害、预防职业病的基本知识和能力，在各级政府安全生产监督管理部门、建筑化工等工业企业安全生产管理部门、安全科学研究机构、安全评价和职业卫生评价机构、安全培训机构、劳动社会保障部门、工会组织劳动保护部门等，从事安全生产监督管理、职业病防控、安全技术研究和产品开发、安全工程设计、认证评价和咨询、安全培训等工作，富有创新精神的应用型专门人才[2]；煤矿安全技术及管理是培养熟悉煤矿安全技术及工程基本理论，掌握煤矿安全预测、分析、检测技术和灾害预防措施编制等知识和技能，具备一定的矿井通风和安全工程设计、矿井灾害预防技术，安全检测与监控、安全监察与管理等能力，在各级政府安全生产监督管理部门、煤矿企业部门等，从事安全生产监督管理、职业病防控、煤矿灾害事故预防与控制、安全工程设计、安全培训等工作的高级工程技术与管理人才[3]。为了较好的实现专业分方向和培养目标，国内绝大多数高校安全工程专业都将“工程传热学”作为专业基础课。热现象的有关知识是现代工程技术人才必备的技术基础知识，是21世纪工科各类专业人才工程素质的重要组成部分[4-5]。该课程的教学目标是学生通过本课程的学习，掌握并正确运用热能传递的规律；培养学生的工程意识，并提高学生理论联系实际、分析问题、解决问题的能力，但是目前该课程教学过程中还有一些环节值得去完善。

2课程教学现状

2.1师资力量

《工程传热学》是安全工程专业的必修主干专业基础课程，本课程对于本专业学生能否打好基础至关重要，但是在教学过程中还存在许多问题。从师资力量上看，安全工程专业类的师资来源国内主要是分为三大块，首先是来自于矿业类高等院校安全工程专业的博士，其次是来自于非煤矿山类安全工程专业的博士，还有就是来自于其它综合性大学的公共安全和消防安全方向的博士[6]，这些老师研究更偏向于各自领域的安全方向，对于《工程传热学》课程的理解不够，但是本课程涉及较多热力学基础、导热、对流换热等知识，对授课老师的工程传热学知识储备要求较高。在专业老师理解不深的情况下，他们难以带领学生较好的了解本门课程、拓宽学生的思维、加深学生对于课程的理解，从而导致学生感到课程乏味，影响听课质量。从学生的角度来说，单一的课堂模式[7]、单调的课堂内容难以提起学生学习的热情，另外，授课老师没有从安全工程角度讲解教学内容，让学生误以为热学基础内容与安全工程专业关联不大，对于以后就业并无帮助，导致出现实际操作时动手能力不强。

2.2教学模式

【摘要】

根据传热学课程知识点多，内容抽象，应用性强的特点，本文从四方面对传热学内容进行讲解，对每一块内容的重要知识点进行了归纳总结及讨论了学习时的方法。

【关键词】

热传导；对流换热；辐射换热；换热器

0引言

传热学是安全工程专业的一门必修课程，讲述的是与热量传递相关的自然现象及研究热量传递规律的一门学科，对于与热相关的自然现象有很多，例如我们知道人的身体为恒温体，在夏天和冬天，人们在相同室温（比如25摄氏度）的房间里穿着衣服能一样吗?热天人们为什么喜欢在游泳馆里的水里而不喜欢在相同温度的空气里?这都是在日常生活中常见的现象，对于这些现象的解释就需要学习传热学的知识，需要知道热量传递的规律。并且随着经济的发展，与热量传递相关的企业、公司越来越多，与热量传递相关技术的发展也越来越快，基本上可以分为三种类型的技术[1]，即强化传热技术，削弱传热技术，温度控制技术，上面的三种类型的技术代表着传热技术的三个方向，在相应的领域有着重要的应用，比如强化传热技术，现在的家用空调或者车载空调体积越来越小，所需的能量消耗也越来越低，同时制冷效果也明显提高，这要得益于强化传热技术的发展与应用。传热学是和生活息息相关的一门学科，对于传热学课程的学习无论是对自然界热现象的认识还是热量传递技术的学习都是有必要的。

1内容讲解和学习方法

对于传热学课程的研究有很多的文献，分别从传热学的教学方法[2]，课程教学改革[3]，实践教学体系的构建[4]等方面进行了研究，本论文从以下二个方面探讨传热学课程，分别是课程内容的讲解和学习方法。根据传热的三种方式及传热技术的应用可以把传热学内容分为四大块内容，每一块内容又可以分类，下面分四方面对传热学的内容进行讲解。

摘 要：从工作过程为导向的高职课程改革的指导思想、意义出发，阐述了基于工作过程的“传热学”课程开发、课程目标、学习情景、教学模式、考核方式等内容，并对课程改革的实施效果进行了分析。

关键词：课程改革；传热学；高职

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2013）10-0066-02

教育部《关于推进高等职业教育改革的若干意见》

中指出，高等职业教育必须坚持以服务为宗旨、以就业为导向。2010 年初酝酿基于工作过程的学习领域课程改革指导思想，同年9月实施了电厂热能动力工程专业的课程体系建设工作，提出向学生传授知识应以工作应用为目的，与整体化的实际工作相联系，进行学习任务设计时应考虑学生将来能够从事的工作岗位，改变以往灌输式的学习，“传热学”课程在这一指导思想下进行了课程改革和实践，并取得良好效果。

一、基于工作过程的“传热学”课程体系的构建

“传热学”是电厂热能动力工程专业核心课程，本课程的教学目标是使学生掌握温度、热量、流量测量的基本技能，具有设计实验、处理数据及分析传热现象的基本能力。了解计算工程传热问题的基本方法，并具有相应的实验技能。使学生学会分析强化或削弱热量传递过程的方法，针对这些能力目标，以工作过程为导向，构建学习领域，设计课程的学习情境。

（一）课程内容设计

现在许多高校都开设了双学位课程，以便一部分优秀学生在完成主学位课程的基础上选修第二学位。传热学、工程热力学和流体力学是动力、化工、能源、航天等有关学科的必修专业基础课，因而是制冷第二学位的必修课。为帮助攻读第二学位的同学学好这一课程， 本文结合教学过程中第二学位课程的特点进行了一些思考与探索。

1.教师要端正认识，全力投入

由于修读第二学位的学生来自不同系，他们在学习这门课程所必需的知识基础上差异很大，因此要使他们一起学好这门课程，教师应投入更多的精力准备教案，使基础较好的同学学有所获，原基础较薄弱的才能跟上。例如，航海类专业的学生已学过热工基础，其部分内容与传热学有交叉，而学食品的学生觉得传热学几乎完全是新的一门学科。为了使航海类的学生不感到重复，又使食品的学生能学好，要在照顾到教材的连贯性及知识渐进性的原则下对这部分内容作了简化，并补充于一些有针对性的例子，以启发同学思考，使那些已有初步概念的同学觉得内容有深入，而原来没基础的同学也觉得能听懂，各部分学生各得其所，取得较好的教学效果。

2.教学内容必须削枝强干，突出主线

传热学的主线是热量传递和传递过程中其能量守恒而温度发生变化。通过学习，使同学们树立起在各种不同的实际传热机理或过程中应强调从常见传热方式去分析热能传递的思想。因此，我把较多的学时放在导热、对流换热等章节上，通过大量例子从各个侧面突出不同类型的传热过程中温度变化情况，引导同学得出热量传递温度变化的原因。对于换热器的讲述，也把重点放如何对实际过程进行科学抽象及如何进行传热分析等问题上，以指导学生提高分析问题的能力为目标。当然，在突出主线的同时，对与第二学位专业有关的内容也作适当的延伸，讲课中引入冰箱、空调电器换热部分等内容，为他们今后进一步学习打好基础。

3.增加一些工程数学方面的基础知识

较多的学生来自食品等专业，他们缺乏工程数学等方面的一些知识，我在讲课中适时加入一些有关基本知识，譬如在非稳态导热前，介绍了关于数学物理方程偏导函数、求解定解方程的基本知识，使没学过这些课程的同学能自如地理解计算公式的推导，为讲解导热问题的数值解法提供了条件。又如对流换热讲述中，补充一些流体力学的内容，使同学对边界层微分方程组及其求解过程能够深刻理解。这样，在学习新知识的同时结合了原来学过的知识，使得本专业的所有课程成为一个有机整体。

4.注意调动同学积极思考，提高课堂教学效率

摘要：为了改进“传热学”课程中稳态导热部分的教学效果，文章对导热部分中傅立叶定律和导热微分方程的课堂教学方法进行了探索，并在课后作业、习题课、课后答疑等教学环节上也进行了一些改进。实践结果表明，这些教改措施提高了学生的学习兴趣，取得较好的教学效果。

关键词：传热学；稳态导热；傅立叶定律；导热微分方程

作者简介：李民（1969-），男，河南洛阳人，河南科技大学车辆与动力工程学院，副教授；杜慧勇（1973-），男，河南洛阳人，河南科技大学车辆与动力工程学院，副教授。（河南 洛阳 471003）

中图分类号：G642.0  文献标识码：A  文章编号：1007-0079（2011）36-0188-01

“传热学”是研究由温差引起的热能传递规律的科学，[1]它是能源、动力等工程类专业的技术基础课。以前河南科技大学热能与动力工程专业该课程的计划学时定为64学时，后来修订了专业的培养方案，将计划学时调整为48学时（含实验时）。如何在短时间内使学生系统地掌握该课程的主要内容，对教师的教学水平提出了更高的要求。[2]

“传热学”课程内容中基本概念和公式繁多，加上一些教材各章节内容连贯性与系统性稍差，教师在讲授中容易出现重点分散等问题，学生普遍感到该课程较难掌握和理解。针对这一问题，笔者在导热部分关于傅立叶定律和导热微分方程的课堂教学方面进行了一些教改实践，并在课后作业、习题课、课后答疑等环节进行了一些探索。

一、导热问题的课堂教学

导热问题在工程实际中广泛存在，是“传热学”的重要基础知识，该部分的课堂教学主要围绕两个主要内容：傅立叶定律和导热微分方程进行，笔者在课堂讲授中努力做到重点突出，难点讲透。

摘要：针对“传热学”教学中存在的问题，在教学方法、教学手段等方面进行了改革与实践。通过教学改革的实践，激发了学生的学习兴趣，提高了教学质量。

关键词：传热学；多媒体教学；启发式教学

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）19-0038-01

教学改革是高等学校本科教学中一项重要的工作，对于提高教学水平和教学质量具有深远的意义。“传热学”是能源机械类及其相关专业的专业基础课，是一门理论性强、基础性强、应用性强的课程。[1，2]开展“传热学”课程教学改革，对提高专业型人才培养质量有着重要的意义。[3，4]

“传热学”课程是上海电力学院（以下简称“我校”）为热能与动力工程专业以及其他相关专业开设的重要的专业基础课，主要面向本科教育。课程的教学目标是培养学生运用传热学的基本理论和研究方法进行分析、解决实际工程中热量传递问题的能力，为学生学习后续课程和以后从事热能的合理利用、热工设备效能的提高及换热器的设计等方面的工作打下必要的基础。该课程的教学质量对本专业学生专业素质的提高有着重要的影响。但是，“传热学”课程组成员在近几年的教学过程中发现，教学方法死板、教学手段陈旧等问题往往会导致学生听课兴趣不高，在一定程度上影响了课程的教学质量。为此，课程组针对在教学中发现的问题，进行教学方法、教学手段的改革，激发了学生的学习兴趣，提高了教学质量。

一、“传热学”课程教学中存在的一些问题

“传热学”是一门理论性强、基础性强、应用性强的课程，学生反映学习难度较大，具体表现在：学生对本课程的学习和理解感觉比较困难；课堂内容学完后，学生很难将知识贯通使用。与此同时，教师在教学中也体会到存在的一些问题。一是学生对先修课程（如高等数学、流体力学等）的知识有所忘记，而“传热学”是一门承上启下的专业基础课，对先修基础课程的要求较高，因此导致学生学习起来就有些吃力；二是传统的教学方法较为死板，教师讲，学生听，“一言堂”式的上课模式让学生觉得上课枯燥无味，学生上课兴致不高；三是教学手段落后，教师难以在黑板上表达工程中复杂的传热问题，单凭“粉笔+黑板”和教师的口述，学生很难想象和理解复杂的传热关系。

二、教学改革的思考与实践