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摘要：结合“传热学”课程中的教学实践，对教学内容，教学体系，教学方法，考试方式等方面改革进行了探讨。
关键词：传热学；教学改革；教学方法；考试方式
作者简介：田娟荣（1976-），女，陕西渭南人，北京京北职业技术学院建筑工程系，讲师。（北京 101400）
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）01-0077-02
“传热学”是研究由温差引起的热量传递规律的科学，与工程热力学、流体力学并称能源动力的三大支柱[1]。传热学课程是高职高专院校建筑设备工程技术专业的一门非常重要的职业基础课程，是从事通风空调、供热及锅炉设备工作的高等技术管理和施工安装技术人员必须掌握的基础理论知识，具有很强的应用性。本文针对该课程的特点和在教学中存在的问题，并结合自己的教学实践及教学体会，对传热学课程的教学改革做了探讨和总结。
一、“传热学”课程的特点和教学中存在的问题
1.课程的特点
“传热学”课程虽然属于职业基础课，但其不像流体力学和工程热力学那样系统严谨完备且偏重理论，而是一门发展中的应用性极强的基础课程，同时传递现象的理论分析又涉及到许多数学理论与方法，如导热微分方程是数学物理方法课程中的三大偏微分方程之一[2]。传热学课程为学习后继的专业课程提供必要的理论基础和分析解决工程问题的能力。传热学课程的内容多且散，各部分内容相对独立，连贯性差；同时图表及经验公式、半经验公式较多，且难以理解与记忆，这给学生的学习带来了一定难度。因此，如何提高传热学课程的教学质量，加强能力培养，是目前一个迫切需要解决的问题。
2.课程在教学中存在的问题
（1）课程内容的设计未突出“高职”特色。现有的高职传热学教材，仍然采用传统的教材编写模式，侧重知识的系统性和逻辑性，没有形成清晰、完整的技能培养体系。大部分传热学教材在内容上与本科教材并无太大区别，理论性很强，公式推导很多。同时教师大都采用传统的教学方法，使传热学课程偏向于介绍原理和公式推导，最后套用公式解题。另外，因为在推导过程中要用到很多高等数学的知识，而高职学生高等数学基础较差，所以学生感觉课程推导太多，太难，无从理解，从而丧失了学好这门课的信心。还有些学生认为这些原理和公式推导根本没有用，从而不愿去学习。总之，目前传热学课程内容的设计只重视了高等教育“高”的一般特性，而忽略了“职”的特色，使高职教育以应用能力为主线这一本质要求落不到实处。
（2）教学方法和教学手段不能满足高职教育的要求。传热学课程理论性强、公式多，历届学生都反映课程难度大。以前在本课程的教学当中，主要采用传统的教学方法，教师讲学生听，学生基本不参与教学活动，教学内容主要根据传统教材的章节顺序一一讲授。这种教学方法是以灌输学科知识为宗旨，把学习理解为封闭在书本上知识的获得过程，过多倚重接受学习，忽视发现学习、探究学习和行动学习在人的发展中的价值，忽视社会经验的获得和实践能力的形成。事实证明这种教学方式不能满足如今高职教育的要求，对该课程的教学改革势在必行。
（3）考试方式太单一。目前，传热学课程的考试方式大都采用闭卷考试的形式。这种考试方式也存在着很大的问题。因为该课程中有大量的经验公式，特别是对流换热这部分内容，大部分公式都是经验公式，而且往往对同一个问题又有好几个公式可供选择，加之这些公式较为复杂，若让学生将这些公式熟记，这根本不可能，而且也没有必要。因此，闭卷考试时这部分内容的命题将面临很大难度，最后将不得不将这些内容删除，这样使考试命题范围必然受到很大的限制。如果采用开卷考试的形式，又可能使学生过于依赖课本，考前不做复习，考试中遇到问题不独立思考，而是急于翻书找答案，使考试达不到应有的目的。因此，单一的考试方式已不适合高职教育的人才培养宗旨。
综上所述，认真分析目前传热学教学中存在的问题，对现行传热学课程的教学内容、教学方法、教学手段和考试方式等内容进行改革势在必行。
二、教学内容的改革
教学内容的改革是教学改革的核心。为了突出“高职”特色，本课程采用了项目化教学方式，以职业岗位所需的基本技能为依据来设计课程内容，向着学时缩短、注重应用、内容更新等方向发展。讲授的内容系统、注重经典知识的讲解和现代科学技术应用与发展的结合。根据实际工程的施工需要，将课程分为五个学习项目，供学生学习。五个学习项目分别为管道保温层设计计算、换热器设计计算、换热器校核计算、空调房间的负荷计算和冷库围护结构隔热计算。每个学习项目又分为若干个学习情境。由于高职学生毕业后大部分从事施工工作，所以在力求讲清基本概念及数学模型建立的基础上，简化或省略一些与今后工作联系不大的数学推导过程，而将重点放在这些知识点的应用上。教学中结合补充传热学的最新研究成果、研究方法和日常生活和工业生产中的各种传热学问题，增加学生的感性认识、扩大知识面和提高解决实际问题的能力，突出高职教育以应用能力为主线的培养目标。
为了使学生对传热学课程的教学内容、教学进度有一个全面的了解，根据实际教学情况，自编了传热学教学补充材料。补充材料包括课程标准、教学计划、习题与思考题、复习大纲、实验及实训指导书与任务书等。
三、教学方法和教学手段的改革
1.教学方法改革
在教学过程中，结合课程特点，根据不同的教学内容实施特色的教学模式，分别采用了项目教学法、课堂讲授法、分组讨论法、自学指导法等多种形式。
（1）项目教学法。全部学习内容根据传热学的五个学习项目展开，通过师生共同实施一个完整的项目工作而进行教学活动。在项目教学中，教师处于主导地位，学生处于主体地位，人人参与创造性实践活动，注重完成项目的过程性；学习过程成为学生在项目中实践的过程，理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的思想和方法。
（2）案例教学法。根据本课程的教学内容，选用提高学生对实际工程问题的处理能力。在教学过程中，紧密联系课程的教学内容和学生的专业方向，选用实际工程案例及学生在生活中熟悉的传热现象作为范例进行教学，创造逼真的教学情境，使学生感受到传热学领域跟自己的实际生活息息相关，努力地激发学生学习传热学的兴趣。例如有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却，为使稀饭凉得更快一些，你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水，为什么？冬天，新建的居民楼刚住进去时比住了很久的旧楼感觉更冷，为什么？同样的室内温度，为什么夏天在室内穿短袖就可以了，而冬天却要穿毛衣呢？通过这些问题的提出，学生开始对传热学知识感兴趣，而且感觉传热学知识的应用无时不在，无处不在。学生通过对这些问题的思考和讨论，会提出很多问题，老师通过回答问题会自然地引入传热学的基本内容。
（3）分组讨论法。分组讨论法是双向交流的教学方法，它可以激发学生就所要讨论的问题进行积极地思考，提高学生的思维能力和认识水平。组织学生分组，小组成员之间交流对工作任务的认识，分组按照讨论方案进行工作任务的学习，最后小组派代表进行汇报答辩，进行自评与互评。
通过学生与学生之间的交流培养团体合作精神，通过学生与教师的交流促进了师生关系，通过学生的大胆发言提高学生的口头表达能力和增强心理素质，通过引导树立对立面，鼓励学生勇于质疑，提出自己的新观点，促进学生的创造性思维的发展，从而进一步深化素质教育[2]。
（4）自学指导法。对于传热学的发展现状、传热学在各个领域中的应用概况及当前存在的问题等内容，可以安排学生进行自学。一般提前将题目布置给学生，学生通过上网搜索或在图书馆找资料学习，来完成学习任务。最后再讲自己总结的内容与小组成员进行交流讨论，小组进行总结，派代表进行汇报。通过自学指导法，引导学生学会科学的学习方法，培养学生自主学习的能力。
2.教学手段改革
在教学过程中注意现代教学技术手段的应用，给学生营造一种立体的、全面的、动态的学习情景，借助多媒体技术，使抽象的概念具体化，复杂问题简单化，让学生易学易懂，激发学生学习的积极性、主动性和创造性。但是，纯理论推导的部分采用多媒体课件的效果并不理想，虽然信息量很大，但接受下来的不多，课后又无笔记可查。因此，在讲解一些理论推导等理论性很强的内容时，仍然采用传统的板书教学。板书教学条理性强，还可以以提问的方式刺激并调动学生积极参与课堂教学活动。这种多媒体教学与板书结合的方式深受学生的欢迎。
四、考试方式的改革
全面、合理、客观、严格的考试内容和考试方法，也是提高教学质量的一种手段。合适的考题、恰当的考试方式，可以较准确地检测学生掌握所学知识和应用能力提高的情况，也可以促使学生在考前更好地按教学要求进行复习，而且还可以较客观地检验教师的教学效果，对整个教学状况有一个客观、科学的评价[3]。为此，我们设计了“全方位多层次”的考核办法。课程成绩以100分计，其中平时成绩占20%，设计性实验、讨论汇报等占30%，期末成绩占50%。平时成绩中，作业、小测验占10%，课堂提问、互动占5%，学习态度、纪律占5%。
对于期末考试，如果采用传统的闭卷考试形式，则会使教师的出题范围受到很大的限制。因为传热学课程中有大量的经验公式，这些公式不可能也没必要让学生死记硬背，但若闭卷考试，这部分内容就不太好出题。如果采用开卷考试，则很多学生就会认为考试很简单，没有从思想上重视考试，对于一些基本概念、基本原理也不去详细复习，考试时过于依赖教材，反而导致及格率偏低。这样学生对于基本概念、基本原理的掌握也非常不利。针对以上分析及传热学课程的特点，笔者认为采用“一页纸开卷”的考试形式最佳。也就是教师在考试之前给每个学生发一张盖有公章及教师签名的A4纸，学生在复习过程中可以在这张纸上写上公式等任何自己认为对考试有帮助的内容，在考试时可将这张纸带入考场参加考试。采用“一页纸开卷”的考试方式，教师出题范围不受限制，又为学生节省了大量死记硬背公式的时间，同时还有助于学生对课程重点知识的总结、归纳和筛选。
五、结语
通过几届学生的试验表明，传热学课程按照上述方法改革之后取得了良好的教学效果。学生通过学习，可以熟练掌握传热学课程的基本理论知识，为后续专业课程奠定了坚实的理论基础，同时，学生的实践知识、计算机应用能力、团队协作能力及自主学习能力等都得到了综合锻炼，满足高等职业教育的人才培养目标。
参考文献：
[1]李敏,李湛.工程热力学与传热学多媒体应用分析[J].理工高教研究,2004,(1):101-102.
[2]李雪梅,黄丽芳,李金成.传热学课程教学改革的探讨与实践[J].石油教育,2004,(4):63-65.
[3]赵宝珠,高桂兰,王培斌.对《传热学》课程教学改革的探索[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),1997,(2):29-31.
（责任编辑：熊怡）
关键词：传热学；教学改革；教学方法；考试方式
作者简介：田娟荣（1976-），女，陕西渭南人，北京京北职业技术学院建筑工程系，讲师。（北京 101400）
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）01-0077-02
“传热学”是研究由温差引起的热量传递规律的科学，与工程热力学、流体力学并称能源动力的三大支柱[1]。传热学课程是高职高专院校建筑设备工程技术专业的一门非常重要的职业基础课程，是从事通风空调、供热及锅炉设备工作的高等技术管理和施工安装技术人员必须掌握的基础理论知识，具有很强的应用性。本文针对该课程的特点和在教学中存在的问题，并结合自己的教学实践及教学体会，对传热学课程的教学改革做了探讨和总结。
一、“传热学”课程的特点和教学中存在的问题
1.课程的特点
“传热学”课程虽然属于职业基础课，但其不像流体力学和工程热力学那样系统严谨完备且偏重理论，而是一门发展中的应用性极强的基础课程，同时传递现象的理论分析又涉及到许多数学理论与方法，如导热微分方程是数学物理方法课程中的三大偏微分方程之一[2]。传热学课程为学习后继的专业课程提供必要的理论基础和分析解决工程问题的能力。传热学课程的内容多且散，各部分内容相对独立，连贯性差；同时图表及经验公式、半经验公式较多，且难以理解与记忆，这给学生的学习带来了一定难度。因此，如何提高传热学课程的教学质量，加强能力培养，是目前一个迫切需要解决的问题。
2.课程在教学中存在的问题
（1）课程内容的设计未突出“高职”特色。现有的高职传热学教材，仍然采用传统的教材编写模式，侧重知识的系统性和逻辑性，没有形成清晰、完整的技能培养体系。大部分传热学教材在内容上与本科教材并无太大区别，理论性很强，公式推导很多。同时教师大都采用传统的教学方法，使传热学课程偏向于介绍原理和公式推导，最后套用公式解题。另外，因为在推导过程中要用到很多高等数学的知识，而高职学生高等数学基础较差，所以学生感觉课程推导太多，太难，无从理解，从而丧失了学好这门课的信心。还有些学生认为这些原理和公式推导根本没有用，从而不愿去学习。总之，目前传热学课程内容的设计只重视了高等教育“高”的一般特性，而忽略了“职”的特色，使高职教育以应用能力为主线这一本质要求落不到实处。
（2）教学方法和教学手段不能满足高职教育的要求。传热学课程理论性强、公式多，历届学生都反映课程难度大。以前在本课程的教学当中，主要采用传统的教学方法，教师讲学生听，学生基本不参与教学活动，教学内容主要根据传统教材的章节顺序一一讲授。这种教学方法是以灌输学科知识为宗旨，把学习理解为封闭在书本上知识的获得过程，过多倚重接受学习，忽视发现学习、探究学习和行动学习在人的发展中的价值，忽视社会经验的获得和实践能力的形成。事实证明这种教学方式不能满足如今高职教育的要求，对该课程的教学改革势在必行。
（3）考试方式太单一。目前，传热学课程的考试方式大都采用闭卷考试的形式。这种考试方式也存在着很大的问题。因为该课程中有大量的经验公式，特别是对流换热这部分内容，大部分公式都是经验公式，而且往往对同一个问题又有好几个公式可供选择，加之这些公式较为复杂，若让学生将这些公式熟记，这根本不可能，而且也没有必要。因此，闭卷考试时这部分内容的命题将面临很大难度，最后将不得不将这些内容删除，这样使考试命题范围必然受到很大的限制。如果采用开卷考试的形式，又可能使学生过于依赖课本，考前不做复习，考试中遇到问题不独立思考，而是急于翻书找答案，使考试达不到应有的目的。因此，单一的考试方式已不适合高职教育的人才培养宗旨。
综上所述，认真分析目前传热学教学中存在的问题，对现行传热学课程的教学内容、教学方法、教学手段和考试方式等内容进行改革势在必行。
二、教学内容的改革
教学内容的改革是教学改革的核心。为了突出“高职”特色，本课程采用了项目化教学方式，以职业岗位所需的基本技能为依据来设计课程内容，向着学时缩短、注重应用、内容更新等方向发展。讲授的内容系统、注重经典知识的讲解和现代科学技术应用与发展的结合。根据实际工程的施工需要，将课程分为五个学习项目，供学生学习。五个学习项目分别为管道保温层设计计算、换热器设计计算、换热器校核计算、空调房间的负荷计算和冷库围护结构隔热计算。每个学习项目又分为若干个学习情境。由于高职学生毕业后大部分从事施工工作，所以在力求讲清基本概念及数学模型建立的基础上，简化或省略一些与今后工作联系不大的数学推导过程，而将重点放在这些知识点的应用上。教学中结合补充传热学的最新研究成果、研究方法和日常生活和工业生产中的各种传热学问题，增加学生的感性认识、扩大知识面和提高解决实际问题的能力，突出高职教育以应用能力为主线的培养目标。
为了使学生对传热学课程的教学内容、教学进度有一个全面的了解，根据实际教学情况，自编了传热学教学补充材料。补充材料包括课程标准、教学计划、习题与思考题、复习大纲、实验及实训指导书与任务书等。
三、教学方法和教学手段的改革
1.教学方法改革
在教学过程中，结合课程特点，根据不同的教学内容实施特色的教学模式，分别采用了项目教学法、课堂讲授法、分组讨论法、自学指导法等多种形式。
（1）项目教学法。全部学习内容根据传热学的五个学习项目展开，通过师生共同实施一个完整的项目工作而进行教学活动。在项目教学中，教师处于主导地位，学生处于主体地位，人人参与创造性实践活动，注重完成项目的过程性；学习过程成为学生在项目中实践的过程，理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的思想和方法。
（2）案例教学法。根据本课程的教学内容，选用提高学生对实际工程问题的处理能力。在教学过程中，紧密联系课程的教学内容和学生的专业方向，选用实际工程案例及学生在生活中熟悉的传热现象作为范例进行教学，创造逼真的教学情境，使学生感受到传热学领域跟自己的实际生活息息相关，努力地激发学生学习传热学的兴趣。例如有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却，为使稀饭凉得更快一些，你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水，为什么？冬天，新建的居民楼刚住进去时比住了很久的旧楼感觉更冷，为什么？同样的室内温度，为什么夏天在室内穿短袖就可以了，而冬天却要穿毛衣呢？通过这些问题的提出，学生开始对传热学知识感兴趣，而且感觉传热学知识的应用无时不在，无处不在。学生通过对这些问题的思考和讨论，会提出很多问题，老师通过回答问题会自然地引入传热学的基本内容。
（3）分组讨论法。分组讨论法是双向交流的教学方法，它可以激发学生就所要讨论的问题进行积极地思考，提高学生的思维能力和认识水平。组织学生分组，小组成员之间交流对工作任务的认识，分组按照讨论方案进行工作任务的学习，最后小组派代表进行汇报答辩，进行自评与互评。
通过学生与学生之间的交流培养团体合作精神，通过学生与教师的交流促进了师生关系，通过学生的大胆发言提高学生的口头表达能力和增强心理素质，通过引导树立对立面，鼓励学生勇于质疑，提出自己的新观点，促进学生的创造性思维的发展，从而进一步深化素质教育[2]。
（4）自学指导法。对于传热学的发展现状、传热学在各个领域中的应用概况及当前存在的问题等内容，可以安排学生进行自学。一般提前将题目布置给学生，学生通过上网搜索或在图书馆找资料学习，来完成学习任务。最后再讲自己总结的内容与小组成员进行交流讨论，小组进行总结，派代表进行汇报。通过自学指导法，引导学生学会科学的学习方法，培养学生自主学习的能力。
2.教学手段改革
在教学过程中注意现代教学技术手段的应用，给学生营造一种立体的、全面的、动态的学习情景，借助多媒体技术，使抽象的概念具体化，复杂问题简单化，让学生易学易懂，激发学生学习的积极性、主动性和创造性。但是，纯理论推导的部分采用多媒体课件的效果并不理想，虽然信息量很大，但接受下来的不多，课后又无笔记可查。因此，在讲解一些理论推导等理论性很强的内容时，仍然采用传统的板书教学。板书教学条理性强，还可以以提问的方式刺激并调动学生积极参与课堂教学活动。这种多媒体教学与板书结合的方式深受学生的欢迎。
四、考试方式的改革
全面、合理、客观、严格的考试内容和考试方法，也是提高教学质量的一种手段。合适的考题、恰当的考试方式，可以较准确地检测学生掌握所学知识和应用能力提高的情况，也可以促使学生在考前更好地按教学要求进行复习，而且还可以较客观地检验教师的教学效果，对整个教学状况有一个客观、科学的评价[3]。为此，我们设计了“全方位多层次”的考核办法。课程成绩以100分计，其中平时成绩占20%，设计性实验、讨论汇报等占30%，期末成绩占50%。平时成绩中，作业、小测验占10%，课堂提问、互动占5%，学习态度、纪律占5%。
对于期末考试，如果采用传统的闭卷考试形式，则会使教师的出题范围受到很大的限制。因为传热学课程中有大量的经验公式，这些公式不可能也没必要让学生死记硬背，但若闭卷考试，这部分内容就不太好出题。如果采用开卷考试，则很多学生就会认为考试很简单，没有从思想上重视考试，对于一些基本概念、基本原理也不去详细复习，考试时过于依赖教材，反而导致及格率偏低。这样学生对于基本概念、基本原理的掌握也非常不利。针对以上分析及传热学课程的特点，笔者认为采用“一页纸开卷”的考试形式最佳。也就是教师在考试之前给每个学生发一张盖有公章及教师签名的A4纸，学生在复习过程中可以在这张纸上写上公式等任何自己认为对考试有帮助的内容，在考试时可将这张纸带入考场参加考试。采用“一页纸开卷”的考试方式，教师出题范围不受限制，又为学生节省了大量死记硬背公式的时间，同时还有助于学生对课程重点知识的总结、归纳和筛选。
五、结语
通过几届学生的试验表明，传热学课程按照上述方法改革之后取得了良好的教学效果。学生通过学习，可以熟练掌握传热学课程的基本理论知识，为后续专业课程奠定了坚实的理论基础，同时，学生的实践知识、计算机应用能力、团队协作能力及自主学习能力等都得到了综合锻炼，满足高等职业教育的人才培养目标。
参考文献：
[1]李敏,李湛.工程热力学与传热学多媒体应用分析[J].理工高教研究,2004,(1):101-102.
[2]李雪梅,黄丽芳,李金成.传热学课程教学改革的探讨与实践[J].石油教育,2004,(4):63-65.
[3]赵宝珠,高桂兰,王培斌.对《传热学》课程教学改革的探索[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),1997,(2):29-31.
（责任编辑：熊怡）