论文部分内容阅读
摘要:针对“传热学”课程教学的现状,通过问卷调查研究,并结合热能与动力工程专业内燃机方向的特点,对课程的教学改革包括教学方法、教学手段和考试方式进行了一些探讨,指出“传热学”课程教学改革的重点是结合专业方向组织教学过程,注重学生工程实践意识的培养。
关键词:传热学课程;调查;教学改革
作者简介:黄豪中(1976-),男,广西钟山人,广西大学机械工程学院,副教授,工学博士,主要研究方向:内燃机燃烧与排放控制。(广西 南宁 530004)雒婧(1981-),女,甘肃天水人,河北工业大学能源与环境工程学院,讲师,工学硕士,主要研究方向:流动、燃烧的数值模拟。(天津 300401)
对于热能与动力工程专业的学生来说,“传热学”是一门重要的、应用性极强的专业基础课。它是研究热量传递基本规律及计算方法的工程学科。作为一门重要的专业基础课,本课程可为学生学习后继的专业课提供必要的基础理论知识,同时,通过本课程的学习,可以培养和提高学生分析解决工程问题的能力。该课程的特点是:内容多且散,各部分相对独立,连贯性差;图表和经验公式、半经验公式多。[1]按照传统教学观念,该课程偏向于介绍基本原理和公式推导,最后套用公式解题,容易使学生失去兴趣,甚至产生对该课程学习的抵触情绪。为了不断满足热能与动力工程专业“传热学”教学的要求,本文针对广西大学(以下简称“我校”)“传热学”课程教学的调查现状,结合热能与动力工程专业内燃机方向的特点,对其教学改革进行了一些探讨。
一、“传热学”课程教学调查
为了更好地开展教学改革,解决“传热学”教学中存在的问题,笔者首先对我校热能与动力工程专业内燃机方向两个年级的104名学生进行了问卷调查。调查内容包括教学方法、教学手段和考试方式三个方面。收回有效问卷102份,分析归纳后,主要调查结果如下。
学生对教学方法的选择及提出的意见按照百分比从高到低的顺序为:(1)不喜欢老师唱独角戏,希望老师多和学生交流互动,期待老师能用灵活多样的教学方法调动课堂气氛,激发他们的学习兴趣;(2)多举例,多结合现实生活中的实际情况;(3)希望老师不要局限于教材,讲授内容应拓展课本知识。
关于教学手段的调查结果显示:80.2%的学生都特别指出希望教师在讲解公式推导时能多用板书,他们认为板书更有助于理解公式的推导过程;5.1%的学生希望老师能全部用板书进行讲授,他们认为多媒体授课速度偏快,板书对他们的印象更为深刻;10.1%的学生习惯于多媒体授课,他们认为这样更形象生动;4.6%的学生认为教学手段对他们的学习没有影响。
关于考试方式的调查结果显示:72.8%的学生希望采用“半开卷”的考试方式,即考试时允许携带和参考手写的笔记。原因归纳起来有以下三个方面:(1)公式不用死记硬背,可以节省复习时间;(2)考试时不至于因为写错公式而影响整道题的正确解答;(3)能考查平时上课学生听讲、记笔记的认真程度。16.2%的学生希望采用“闭卷”的考试方式,理由主要有:(1)习惯于闭卷考试;(2)这种方式题目相对简单;(3)能更好地测试出学生是否掌握了这门课的相关知识。10.0%的学生喜欢“开卷”的考试方式,他们认为这种方式最能检测出学生对知识的理解运用能力。1%的学生认为无所谓,哪种考试方式都行。
二、“传热学”课程教学改革探讨
分析以上的调查结果可以发现,要提高“传热学”课程教学效果,需要从教学方法、教学手段和考试方式三个方面进行改革。
1.教学方法改革
教育心理学的研究表明:当学习内容与学生已有的知识和生活经验相联系时,才能激发学生学习和解决问题的兴趣。因此,在“传热学”教学过程中,需要紧密联系教学内容和学生的专业方向,巧妙地采用各种行之有效的教学方法,努力激发学生的学习兴趣。如选择学生在生活中熟知的传热现象作为范例,创造逼真的教学情境,使学生感受到传热学领域就在自己的身边,进而增强学习传热学的兴趣;采用发现式、启发式、讨论式等多种形式的教学方法,调动学生的主动性、自觉性,激发学生的学习兴趣;结合学生已学过的物理知识如欧姆定律、基尔霍夫定律等来讲解传热学有关问题的求解,建立学生学习的信心;注重与学生情感的交流,注意与学生建立良好的关系,使学生在轻松和谐的学习氛围中产生探究传热学新知的兴趣,增强教学效果。[2]笔者在讲授“传热学”绪论的时候,举出的例子都是生活中与学生专业相关的问题,例如笔者在讲课时问学生,人们在冬天一只手握铁棒另一只手握木棒时,为什么感觉握铁棒的手比握木棒的手更冰冷?为什么蔬菜大棚里的温度比大棚外的温度高?为什么暖壶瓶胆上的玻璃尖一旦打破就不保温了?于是学生就有了反应,开始思考。这样一来,自然而然,老师就把学生引入下面要介绍的导热、对流换热和辐射换热等基本概念。通过这些问题的提出,学生可以知道学习这门课以后,能够运用所学的相关知识解决哪些实际问题,学生带着问题学习,就不会盲目,大大激发了他们学习这门课程的兴趣。
不同专业方向的学生,由于学习兴趣不同,所关心的传热问题也有所不同。内燃机方向的学生更关心诸如气缸与冷却水套之间的传热、冷却水箱和风扇的设计等问题,所以讲解课程时,应重点讲解对流换热部分的内容。从热力学第一定律出发,利用能量守恒的概念,分析研究热量传递规律和计算方法,并贯穿教学过程始终。
“传热学”是一门与各工程领域关系密切、应用性极强的专业课程。它植根于大量的工程实际之中,也必须服务于工程实际。“传热学”教学改革的基本指导思想是立足于培养面向工程、面向生产第一线的科技人才。[3]因此,在讲解课程时,应该积极引导学生从实际问题出发,学习理解传热学的基本概念、基本理论和基本计算方法。为使学生更好地理解和掌握课程基本知识,讲解的例题应与实际工程相联系;解题时,注重所选教材中计算线图、参数取值表以及附录的应用,使学生熟悉在工程计算中如何获取所需的数据,尤其是物性参数的取值;对于某些例题,可用不同的方法求解,通过比较计算结果,让学生形成工程允许误差的概念,即只要计算结果在工程允许误差范围内,就可满足工程需要;最后,要强调计算结果的分析讨论,引导学生从传热学的角度去发现、分析和解决实际工程问题。此外,在教学中加强对传热学问题的全面分析,强调精讲多练。要求学生多做课后练习,在练习中加深对传热学基本概念、基本理论和基本计算方法的理解。通过增加与工程密切相关的习题来加强对学生工程实践意识的培养和工程设计能力的训练。例如,增加气缸与冷却水套之间的传热计算训练。
2.教学手段改革
对于“传热学”这种工科课程,采取多媒体与板书相结合的教学手段可以达到非常不错的教学效果。多媒体教学可以展现出丰富多彩的一面,可以将一些工程实际的图像资料以及一些结构图、原理图非常清晰地展现给大家。但其输出信息的速度太快,没有提供学生跟着老师一起思考的时间,特别是关于几大方程的推导,这已经得到很多教师的认同。所以教师在使用多媒体教学时,必须同时使用传统教学方式,推导每个关键公式,并讲解其中的思想和意义。这非常有助于将学生的注意力集中在教师所传授的知识上,对学生理解记忆该知识点也十分有帮助。
3.考试方式改革
如何客观、公正、有效地考核学生,一直是广大教师探讨的问题。对于绝大多数大学课程来说,尤其是一些工科课程,我们所要考查的决不是学生记忆公式的能力,而是学生综合运用知识分析和解决问题的能力。因此,怎样通过考试来考查学生综合运用传热学知识分析和解决问题的能力就很值得我们思考。为此,我们设计了“全方位多层次”的考核办法,办法的内容如下:
(1)课堂发言,考核学生学习情况、表达能力与课堂出勤情况。
(2)平时小测验,考核学生知识积累能力与平时的学习态度。
(3)期末考试采取“半开卷”的考试方法,这也是多数学生所选择的。笔者认为有以下三个优点:其一,能够给每个学生一种我能取得好成绩的希望,让他们在课程结束后能够好好梳理一下这门课程所学过的知识。其二,学生可以节省死记硬背复杂公式的大量时间。“传热学”课程考试的主要目的不是让学生去记住这些公式,而是让学生掌握灵活运用这些公式去解决实际问题的能力。其三,有助于培养学生自己对所学知识重点难点的辨识、分析能力,以帮助学生形成一种良好的思维习惯。由于学生在考试时可以参考课堂笔记,因此这种考试方式也能调动学生上课认真听讲的主动性。
三、结语
我们对“传热学”课程改革的主要目的就是提高教学效果,充分调动学生学习“传热学”的主动性和积极性,使他们在有限的学习时间中掌握热量传递的基本规律及计算方法,为后继的专业课学习提供必要的基础理论知识,同时培养和提高学生分析解决工程问题的能力。
参考文献:
[1]郭永辉,王子云.关于《传热学》课程教学改革之我见[J].制冷与空调,2004,(1):69-70.
[2]刘爱萍.浅谈传热学课程的教学改革[J].中国电力教育,2002,(4):73-75.
[3]黄金.“传热学”教学改革探讨[J].广东工业大学学报(社会科学版),2007,7(B06):72-73.
(责任编辑:麻剑飞)
关键词:传热学课程;调查;教学改革
作者简介:黄豪中(1976-),男,广西钟山人,广西大学机械工程学院,副教授,工学博士,主要研究方向:内燃机燃烧与排放控制。(广西 南宁 530004)雒婧(1981-),女,甘肃天水人,河北工业大学能源与环境工程学院,讲师,工学硕士,主要研究方向:流动、燃烧的数值模拟。(天津 300401)
对于热能与动力工程专业的学生来说,“传热学”是一门重要的、应用性极强的专业基础课。它是研究热量传递基本规律及计算方法的工程学科。作为一门重要的专业基础课,本课程可为学生学习后继的专业课提供必要的基础理论知识,同时,通过本课程的学习,可以培养和提高学生分析解决工程问题的能力。该课程的特点是:内容多且散,各部分相对独立,连贯性差;图表和经验公式、半经验公式多。[1]按照传统教学观念,该课程偏向于介绍基本原理和公式推导,最后套用公式解题,容易使学生失去兴趣,甚至产生对该课程学习的抵触情绪。为了不断满足热能与动力工程专业“传热学”教学的要求,本文针对广西大学(以下简称“我校”)“传热学”课程教学的调查现状,结合热能与动力工程专业内燃机方向的特点,对其教学改革进行了一些探讨。
一、“传热学”课程教学调查
为了更好地开展教学改革,解决“传热学”教学中存在的问题,笔者首先对我校热能与动力工程专业内燃机方向两个年级的104名学生进行了问卷调查。调查内容包括教学方法、教学手段和考试方式三个方面。收回有效问卷102份,分析归纳后,主要调查结果如下。
学生对教学方法的选择及提出的意见按照百分比从高到低的顺序为:(1)不喜欢老师唱独角戏,希望老师多和学生交流互动,期待老师能用灵活多样的教学方法调动课堂气氛,激发他们的学习兴趣;(2)多举例,多结合现实生活中的实际情况;(3)希望老师不要局限于教材,讲授内容应拓展课本知识。
关于教学手段的调查结果显示:80.2%的学生都特别指出希望教师在讲解公式推导时能多用板书,他们认为板书更有助于理解公式的推导过程;5.1%的学生希望老师能全部用板书进行讲授,他们认为多媒体授课速度偏快,板书对他们的印象更为深刻;10.1%的学生习惯于多媒体授课,他们认为这样更形象生动;4.6%的学生认为教学手段对他们的学习没有影响。
关于考试方式的调查结果显示:72.8%的学生希望采用“半开卷”的考试方式,即考试时允许携带和参考手写的笔记。原因归纳起来有以下三个方面:(1)公式不用死记硬背,可以节省复习时间;(2)考试时不至于因为写错公式而影响整道题的正确解答;(3)能考查平时上课学生听讲、记笔记的认真程度。16.2%的学生希望采用“闭卷”的考试方式,理由主要有:(1)习惯于闭卷考试;(2)这种方式题目相对简单;(3)能更好地测试出学生是否掌握了这门课的相关知识。10.0%的学生喜欢“开卷”的考试方式,他们认为这种方式最能检测出学生对知识的理解运用能力。1%的学生认为无所谓,哪种考试方式都行。
二、“传热学”课程教学改革探讨
分析以上的调查结果可以发现,要提高“传热学”课程教学效果,需要从教学方法、教学手段和考试方式三个方面进行改革。
1.教学方法改革
教育心理学的研究表明:当学习内容与学生已有的知识和生活经验相联系时,才能激发学生学习和解决问题的兴趣。因此,在“传热学”教学过程中,需要紧密联系教学内容和学生的专业方向,巧妙地采用各种行之有效的教学方法,努力激发学生的学习兴趣。如选择学生在生活中熟知的传热现象作为范例,创造逼真的教学情境,使学生感受到传热学领域就在自己的身边,进而增强学习传热学的兴趣;采用发现式、启发式、讨论式等多种形式的教学方法,调动学生的主动性、自觉性,激发学生的学习兴趣;结合学生已学过的物理知识如欧姆定律、基尔霍夫定律等来讲解传热学有关问题的求解,建立学生学习的信心;注重与学生情感的交流,注意与学生建立良好的关系,使学生在轻松和谐的学习氛围中产生探究传热学新知的兴趣,增强教学效果。[2]笔者在讲授“传热学”绪论的时候,举出的例子都是生活中与学生专业相关的问题,例如笔者在讲课时问学生,人们在冬天一只手握铁棒另一只手握木棒时,为什么感觉握铁棒的手比握木棒的手更冰冷?为什么蔬菜大棚里的温度比大棚外的温度高?为什么暖壶瓶胆上的玻璃尖一旦打破就不保温了?于是学生就有了反应,开始思考。这样一来,自然而然,老师就把学生引入下面要介绍的导热、对流换热和辐射换热等基本概念。通过这些问题的提出,学生可以知道学习这门课以后,能够运用所学的相关知识解决哪些实际问题,学生带着问题学习,就不会盲目,大大激发了他们学习这门课程的兴趣。
不同专业方向的学生,由于学习兴趣不同,所关心的传热问题也有所不同。内燃机方向的学生更关心诸如气缸与冷却水套之间的传热、冷却水箱和风扇的设计等问题,所以讲解课程时,应重点讲解对流换热部分的内容。从热力学第一定律出发,利用能量守恒的概念,分析研究热量传递规律和计算方法,并贯穿教学过程始终。
“传热学”是一门与各工程领域关系密切、应用性极强的专业课程。它植根于大量的工程实际之中,也必须服务于工程实际。“传热学”教学改革的基本指导思想是立足于培养面向工程、面向生产第一线的科技人才。[3]因此,在讲解课程时,应该积极引导学生从实际问题出发,学习理解传热学的基本概念、基本理论和基本计算方法。为使学生更好地理解和掌握课程基本知识,讲解的例题应与实际工程相联系;解题时,注重所选教材中计算线图、参数取值表以及附录的应用,使学生熟悉在工程计算中如何获取所需的数据,尤其是物性参数的取值;对于某些例题,可用不同的方法求解,通过比较计算结果,让学生形成工程允许误差的概念,即只要计算结果在工程允许误差范围内,就可满足工程需要;最后,要强调计算结果的分析讨论,引导学生从传热学的角度去发现、分析和解决实际工程问题。此外,在教学中加强对传热学问题的全面分析,强调精讲多练。要求学生多做课后练习,在练习中加深对传热学基本概念、基本理论和基本计算方法的理解。通过增加与工程密切相关的习题来加强对学生工程实践意识的培养和工程设计能力的训练。例如,增加气缸与冷却水套之间的传热计算训练。
2.教学手段改革
对于“传热学”这种工科课程,采取多媒体与板书相结合的教学手段可以达到非常不错的教学效果。多媒体教学可以展现出丰富多彩的一面,可以将一些工程实际的图像资料以及一些结构图、原理图非常清晰地展现给大家。但其输出信息的速度太快,没有提供学生跟着老师一起思考的时间,特别是关于几大方程的推导,这已经得到很多教师的认同。所以教师在使用多媒体教学时,必须同时使用传统教学方式,推导每个关键公式,并讲解其中的思想和意义。这非常有助于将学生的注意力集中在教师所传授的知识上,对学生理解记忆该知识点也十分有帮助。
3.考试方式改革
如何客观、公正、有效地考核学生,一直是广大教师探讨的问题。对于绝大多数大学课程来说,尤其是一些工科课程,我们所要考查的决不是学生记忆公式的能力,而是学生综合运用知识分析和解决问题的能力。因此,怎样通过考试来考查学生综合运用传热学知识分析和解决问题的能力就很值得我们思考。为此,我们设计了“全方位多层次”的考核办法,办法的内容如下:
(1)课堂发言,考核学生学习情况、表达能力与课堂出勤情况。
(2)平时小测验,考核学生知识积累能力与平时的学习态度。
(3)期末考试采取“半开卷”的考试方法,这也是多数学生所选择的。笔者认为有以下三个优点:其一,能够给每个学生一种我能取得好成绩的希望,让他们在课程结束后能够好好梳理一下这门课程所学过的知识。其二,学生可以节省死记硬背复杂公式的大量时间。“传热学”课程考试的主要目的不是让学生去记住这些公式,而是让学生掌握灵活运用这些公式去解决实际问题的能力。其三,有助于培养学生自己对所学知识重点难点的辨识、分析能力,以帮助学生形成一种良好的思维习惯。由于学生在考试时可以参考课堂笔记,因此这种考试方式也能调动学生上课认真听讲的主动性。
三、结语
我们对“传热学”课程改革的主要目的就是提高教学效果,充分调动学生学习“传热学”的主动性和积极性,使他们在有限的学习时间中掌握热量传递的基本规律及计算方法,为后继的专业课学习提供必要的基础理论知识,同时培养和提高学生分析解决工程问题的能力。
参考文献:
[1]郭永辉,王子云.关于《传热学》课程教学改革之我见[J].制冷与空调,2004,(1):69-70.
[2]刘爱萍.浅谈传热学课程的教学改革[J].中国电力教育,2002,(4):73-75.
[3]黄金.“传热学”教学改革探讨[J].广东工业大学学报(社会科学版),2007,7(B06):72-73.
(责任编辑:麻剑飞)