传热学论文十篇

时间:2023-03-21 01:29:42

传热学论文

传热学论文篇1

摘要:汉语热渐渐地成为人们谈论的热门话题,学习汉语的外国人越来越多,这既是一个机遇,也是一个挑战。汉语教师不仅给外国学生教语言,而且还给外国学生传播中国的文化。传播中国文化是对外国人进行汉语教学的关健,在此过程中应该注意语言学习的心理差异,应该注重跨文化传播背景下的微观人际交流。

当英语走向世界各地时,

 二、语言学习的心理差异是汉语教学中的重要问题

    中华民族与西方民族在文化发展上的时空差异较大,民族心理也有相当的差异。这必然造成对  汉语教学的影响。首先,从两者的认知心理看,汉民族偏好形象思维,多从整体上认识事物,表现在语  言上,就是汉语形象性强,注重相关性和整体性,具有非形态特点。西方民族偏好抽象思维,注重逻辑性,重个体轻整体,重理性轻感性,体现在语言上,如西方的典型语言—英语,是一种显性的形态语言,抽象词语较多。因此,以西方的思维方式理解具有整体性、意合性的汉语,往往会觉得缺乏逻辑,难  以理解。

传热学论文篇2

关键词:能源与动力工程;网络教学平台;混合式教育

作者简介:代乾(1981-),男,河北沧州人,天津城市建设学院能源与安全工程学院,讲师;王泽生(1964-),男,天津人,天津城市建设学院能源与安全工程学院,教授。(天津 300384)

基金项目:本文系天津城市建设学院2012年度教育教学改革与研究项目(项目编号:JG-1207)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)05-0074-02

2012年9月,教育部颁布实施新的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》,热能与动力本科专业更名为能源与动力工程专业。由专业名称可见该专业的内涵更加广阔和深远,从而也说明随着能源动力科学技术的飞速发展和新问题地提出,社会对人才的培养提出了新的要求。目前,大约有170多所高校设置了热能与动力工程专业。[1]随着经济的发展,能源与环境逐渐成为世界各国所面临的重大科技和社会问题。培养高素质的具有创新意识的能源工程专业人才是本学科义不容辞的责任。而热工系列课程作为重要的专业基础课程,其重要性不言而喻。合理的课程体系是体现教育教学理念的重要载体,是实现专业培养目标、构建学生知识结构的中心环节,建立适应社会主义市场经济发展需要、体现热能动力技术学科内在规律、科学合理的课程体系极为重要。[2]为了使该课程适应新的要求,非常有必要对其进行一定的改革,以培养适应21世纪社会发展需要的人才,同时对推动我国可持续发展战略具有重要的意义。

一、实施混合式教育方式

开发混合式学习方案的关键因素在于确定适当的时机,使用适当的混合方式,为适当的学生施行教学。而教师想要运用适当的混合方式需要考虑学习地点的设置、信息传输技术及时间的安排、教学策略和绩效援助策略等。[3]混合式教学模式一般可分为以下几个阶段:[4-6]

1.前期分析

学生作为学习活动的主体是有认知、有情感的,学生本身的知识水平、学习能力和社会特征都对学习的信息加工过程产生影响,教师进行学生特征分析有助于了解学生的学习准备和学习风格,从而为后面的学习环境设计和媒体的选择提供依据。

2.混合式教学的组织与管理

教师应按照教学进度有针对性地选择和设计教学活动,同时要参照已经设计好的课程目标、课程内容及其呈现形式,将其与具体的章节知识点相关联。教学活动的作用在于为学生创造具体的学习情境,并加强师生、生生之间的交流互动,因此恰当的教学策略对于教学活动的顺利展开尤为重要。

3.网络教学平台及教学资源建设

网络的对于教学来说不应当只是教学内容,而更多的应该是支持教学交互、教学评价和教学管理,教学交互、教学评价和教学管理是保证教学质量的重要环节,这就需要有一个集教学内容与管理、课堂教学、在线教学交互、在线教学评价、基于项目的协作学习、发展性教学评价和教学管理等功能于一体的网络教学平台来支撑混合式教学。本校对“工程热力学”、“传热学”、“工程流体力学”原有的教学网站进行了全面改版,并于2010年先后投入运行。其中“工程热力学”课程教学网站主页如图1所示。网站按照省部级精品课程的要求制作,网上教学内容详实,包括课程的概况、教学文件、习题及答案、实验实践教学等各种资源。学生可通过浏览网站学习更多的知识,这对课堂教育来说是一个非常有益的补充,并有助于实现教与学的互动。

二、教学内容优化

“工程流体力学”是理解能源动力系统工质流动与流量、能量分配的基础。“工程热力学”是研究如何充分和有效利用能量的学科,其基本内容是热力学基本定律和工质热物性、热过程的研究,是理解能源动力系统中能量转换基本规律和提高系统能源利用效率的理论基础。“传热学”研究热量传递的基本规律,是理解和控制能源动力系统热量传递过程的理论基础。“热工学”集成了“工程热力学”、“传热学”的基本理论和核心内容,为能源动力类安全工程专业等提供必要和少量学时的热工理论基础教育,也是其他非能源动力类专业节能技术及应用的理论基础课程。“热工测量技术”和“流体热工基础实验”课程则是关于“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”的实验理论的技术基础课程,旨在揭示相关课程的实验研究目标、原理、方法以及应用。

1.热工系列课程间内容关联性分析

(1)“工程流体力学”与“工程热力学”在教学内容的关联性之处主要体现以下两个方面:“工程流体力学”中的一维无粘性重力流体流动能量方程(伯努利方程)与“工程热力学”中的热力学第一定律稳态稳流能量方程式具有相同的理论基础,后者是普遍适用的能量方程式,而后者是前者在一维无粘性重力流体条件下的特例和不同的表达方式;“工程流体力学”中的可压缩流体流动基础与“工程热力学”中的气体和蒸汽的流动研究对象及理论基础完全相同,只不过研究的侧重点不同,前者强调流动特性,后者注重能量传递与转换过程。

(2)“工程流体力学”与“传热学”课程在教学内容方面具有紧密的关联性和延续性,主要体现在“工程流体力学”中粘性流动方面与“传热学”中对流换热方面的相关内容,具体为:

1)研究对象均为传递现象,“工程流体力学”研究的是动量的传递,而“传热学”研究的则是热量的传递,其规律及分析方法具有类比性。首先,传递驱动力分别为速度差和温度差;其次,传递方式均为分子扩散和对流扩散,其中对于分子扩散基本规律两者具有类似的形式,即牛顿摩擦定律及傅里叶定律,也均有描述传递能力的物性参数,即运动粘度(m2/s)和热扩散系数(m2/s),而且流动边界层与热(温度)边界层具有相似的定义和相同的边界层结构;最后,描述传递现象的控制方程,即动量微分方程式(N-S方程)和能量微分方程,也具有相似的形式。这也是“传热学”中动热类比分析方法(类比律,即将阻力实验结果直接用于表面传热系数的计算)的理论基础。

2)如果粘性流体流经壁面且具有与壁面不同的温度时,就会同时发生动量传递和热量传递现象。此时“工程流体力学”与“传热学”研究的是同一现象的不同方面的特性,即阻力特性和传热特性。一般阻力特性是传热特性研究的基础,某些特殊情况(流动及对流换热具有耦合特征)下两者相互影响,如流体外掠平板的层流与紊流流动及对流换热、圆管内层流与紊流流动及对流换热、外掠圆柱的层流与紊流流动及对流换热、各类自由流动及对流换热等等。显然在此类教学内容中,“工程流体力学”是“传热学”的基础。

3)具有相同的分析、计算方法。正是由于动量方程和能量方程具有相似的形式,理论分析法(包括微分方程组求解及积分方程组求解)、模化实验方法(相似原理)、数值计算方法均可应用于阻力特性和传热特性的研究,甚至同一数值计算商业软件(如FLUENT、ANSYS、PHINICS等)可同时分析求解同一现象的阻力特性和传热特性。因此在研究方法上,“工程流体力学”与“传热学”是并行的或者说是相同的。

(3)“工程热力学”与“传热学”课程在教学内容具有关联性之处主要体现以下两个方面:“工程热力学”中有关热量传递只是讨论热力过程中热量传递的量,而“传热学”研究的是热量传递的机理、方式、影响因素、计算方法。在“热力学”中热量的单位是q(J/kg),而“传热学”中热量(热流密度)单位是q(W/m2),可见后者强调的是热量传递的速率及能力,而后者以前者的理论(即热力学第一定律—能量守恒规律)为基础;“工程热力学”中有关湿空气焓及含湿量变化规律与“传热学”中的热质交换有着内在联系。如电厂冷却塔中,“工程热力学”讨论了其工作原理及状态参数的变化,而“传热学”则讨论了其热湿交换的具体方式和传递速率。

2.热工系列课程教学内容体系优化原则

依据培养方案,流体热工系列课程时间安排顺序是“工程流体力学”—“工程热力学”—“传热学”(或“热工学”)—“热工测量技术”,“流体热工基础实验”课程与上述课程并行安排。因此,热工系列课程教学内容体系优化按照以下原则进行:

(1)安排在前的课程。教师除完成本课程教学内容外,须根据上述各课程之间知识点的关联性,有意识地为后续课程涉及的内容打下牢固的理论基础。“工程流体力学”课程的教师需要向“工程热力学”、“传热学”课程任课教师了解相关的内容,如一元绝热稳定流动的能量转换规律、相似原理等等,在“工程流体力学”的教学中兼顾这些内容的教学需求。

(2)安排在后的课程。教师依据上述各课程之间知识点的关联性分析,在相关内容的教学过程中,须了解前面课程任课教师的授课内容和方法,精选授课内容,避免不必要的重复,使该课程与前面课程有机衔接,且注意采取比较教学法,让学生更容易掌握课堂知识。

(3)“热工测量技术”和“流体热工基础实验”课程。课程任课教师应了解和引用其他理论课程相关教学内容,使实验教学与理论教学内容有机结合。如温度测量,教师除加强温度测量原理、仪表、标定及使用方法教学外,对于高速气流温度测量,需引用“工程热力学”中气流一维绝热流动能量方程以及滞止温度和气流温度的关系等相关理论知识,说明气流速度对温度测量误差的影响;而对于高温气流温度测量,需引用“传热学”的辐射换热相关理论,说明辐射对测温误差的影响以及消除误差的措施;而对于铠装热电偶或在加温度计套管情况下,还需引用“传热学”的通过肋壁导热的相关理论,说明套管的存在对温度测量误差的影响以及消除误差的措施。

三、结束语

经过一定时间的教学体验和学生的反馈表明,该教学模式使教学效果得到很大提高。笔者认为在以后的教学当中,要把这种模式继续深化并推广到其他课程的教学当中,热工系列课程的教学改革也必然会取得成功。

参考文献:

[1]宋文武,符杰,李庆刚,等.关于构建“热能与动力工程”大专业多方向课程体系的思考——基于培养复合型应用人才的视角[J].高等教育研究,2011,28(4):44-48.

[2]战洪仁,张建伟,李雅侠,等.热能与动力工程专业人才培养模式及课程体系探讨[J].化工高等教育,2008,99(1):19-21.

[3]Matt Donovan,Melissa Carter.Blended Learning:What Really Works[J].CLASTD,2004,(2).

[4]Driscol1 M.Blended learning:Let’s get beyond the hype[J].learning and Training Innovations[R].2002.

传热学论文篇3

[关键词]能源与动力工程 国际化教学模式 工程热力学 传热学

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)06-0112-03

一、引言

随着全球化环境与能源问题的日益突出,迫切要求能源动力工程的高等教育建立与国家经济发展相适应的工程教育体系与结构,提高能源动力工程技术人才的培养质量。[1]本专业学生培养目标将从传统的以“知识、能力和素质”为主转变为“国际化、高素质、创新型”人才的培养目标,专业课程在教学内容、方式、教学形式等方面与现培养目标存在一定差距,能源动力领域的高等工程教育存在诸多不足[2],还不能很好满足现代工业对工程技术人才的需求。[3]因此对专业课程的改革势在必行。

针对所确定的新培养目标,我们在热能学科中组建了“工程热力学”与“传热学”教学团队,针对课程特点,设计和开展“工程热力学”与“传热学”课程国际化教学模式改革,引进国际先进教学模式,提出了适合热能与动力工程专业特点的国际化教学模式。从教学理念、教学方式、评价机制等环节入手,探索了本专业基础课程的新型教学模式。针对本专业骨干基础课程基础性突出、与工程实际密切相关的特点,在国际化教学模式改革研究中,还进行了与工业界的合作,旨在激发学生探究科学真理的兴趣,巩固学生基础理论知识,提高学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力。同时培养学生的团队合作意识、沟通能力、工程创新实践能力,使学生具备国际视野,实现“国际化、高素质、创新型”的人才培养目标。

“工程热力学”、“传热学”都是理论性突出、应用背景广泛的专业基础课,是研究热能与机械能转换规律、工质热物性、热量传递过程基本规律的课程。这两门课程为学生学习后续的专业课提供必要的基础理论知识,也是现代工程技术人员必备的技术基础知识。课程存在理论性突出、部分内容抽象、经验与半经验公式较多等特点。在传统教育模式下,这两门课程的“教”与“学”都存在着较大的难度。

传统教学模式以教师为中心,注重知识的传授;在一定程度对学生主动参与无特殊要求,师生间主要交流方式是你问我答,这种偏单向的教学模式往往使学生缺乏主动参与意识。此外,在课程教学过程中往往偏向于介绍基本原理和相关公式推导,套用公式解题,容易使学生失去兴趣。学生所接受的信息大部分来源于教师的灌输,而非自身对知识的探求。因此,这样的教学方法难以使培养的学生具有独立分析、解决问题的能力,更难以达到“国际化、高素质、创新型”人才培养目标。

目前,课程考试大多为闭卷考试和开卷考试两种。闭卷考试方式可以促使学生系统地复习所学知识,教师也通过考试了解学生对知识的掌握情况,以便改进教学工作,这种方式较适合于“工程热力学”课程考核。但对于“传热学”课程,由于该课程经验公式与图表较多,往往限制了考试的命题范围。而开卷考试方式,容易导致学生不注重平时学习,不去记忆本应熟练掌握的基本概念和公式,形成依赖考试时翻书的坏习惯。此外,传统考试方式考查学生对书本知识的掌握情况,是对相对理想情况的分析、计算,所出试题与实际情况存在一定差距。特别是对于“传热学”这类工程性很强的课程,现有考试方式较难反映出学生解决实际问题的能力。此外传统考试要求学生在规定的有限时间内完成,不易考查学生对相关知识掌握的深度。

综上所述,在新形势与环境下,为适应全社会对能源与动力工程专业人才的更高要求,对这两门课程进行改革势在必行。

二、改革方案

(一)教学团队建设

为保证教改工作的顺利开展,热能学科专门成立“工程热力学”与“传热学”国际化教学团队,团队主要成员由本专业具有丰富教学经验的教师和部分青年教师组成,为体现课程国际化及与工程实践紧密结合的特点,教学团队中还包括国外知名大学(如加拿大滑铁卢大学、香港科技大学)的知名教授及国内企业(如天津滨海能源有限公司、约翰迪尔公司、天津松正电动科技有限公司、天津科斯特汽车有限公司、天津清源电动汽车有限公司)的专家。

(二)教学内容研究

“工程热力学”课程改革由三部分构成:基础理论教学、国外课程视频教学、国外教师及企业教师讲授。基础理论教学以教材内容为主,占40学时;国外课程视频教学选用MIT的《Thermodynamics》中涉及热力学基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律的相关内容,占6学时;国外教师及企业教师则主要讲授热力学的最新发展与前沿动态以及工程热力学的工程应用案例,占4学时;另安排有4学时的实验教学;总计54学时。“工程热力学”教学过程中突出了基础理论的训练,强调运用理论知识分析实际问题能力的培养。

“传热学”课程改革由三部分构成:基础教学、项目实施和语言训练,其中语言训练主要由学生自己在课外完成,基础教学、项目实施则安排在学时数以内。基础理论教学以课本内容和课堂教学为主,占48学时;项目实施部分包括项目相关知识的教学、项目实施指导、学生节点汇报等,占16学时。“传热学”国际化教学模式体现了研究式教学、以问题为导向的教学方式和以构思、设计、实现、运作模式为主的CDIO式教学的有机结合,将“传热学”设计成基础教学―项目实施―国际语言训练三条线同时展开、互相辅助的教学形式。

(三)教学形式

“工程热力学”国际化教学模式改革中,针对课程理论性强、概念抽象的特点,对其中的难点部分,在本校教师讲授的基础上,采用MIT视频教程辅助教学,使学生可以从其他角度理解问题,接触世界一流名校的教育方式,加深对热力学基本概念和基本理论的理解。由于MIT视频教程采用英文讲授,对学生的英语能力的提高也起到了一定的作用。而国外和企业界教师的讲解,可以充分开拓学生的专业视野。

“传热学”国际化教学模式设计了基础教学―项目实施―国际语言训练体系。课程在讲授基础知识的基础上,针对工程实际问题设计相关课题,学生以项目团队形式共同完成项目课题,基础教学成为项目实施的辅助工具。在项目课题实施过程中,设计2个汇报节点,考核团队中每位学生的研究进展及团队整体的项目实施进展。第一次节点汇报采用英语进行并提交研究报告,将语言训练融入项目实施过程中。第二次节点汇报为项目课题的总结汇报。为了保证项目的顺利实施,安排了一次企业参观,使学生对所承担的项目课题内容有一个直观、明确的了解。课程结束后,由教学团队组成的评选委员会评选出优秀项目团队、项目组和项目实施方案。

三、项目实施

为保证课程教学质量,制订了两门课程的教学计划和实施方案,其中“工程热力学”课程的教学按照如下要求进行:

1.课程讲授内容涵盖工程热力学全部内容,无遗漏点。

2.增加英文教学内容,如国外视频教学内容突出了对热力学难点问题的讲授,锻炼了学生的英语能力。

3.结合工程实际及学科前沿动态。国外教师及企业教师讲解突出了本专业领域与热力学相关的最新前沿进展及工程应用情况,使学生了解热力学的发展与工程应用背景。

在教学过程中,强调教师与学生的互动与交流。如针对疑难问题,专门安排了三次问题讨论课,以解决问题为目标,对学生中普遍存在的问题进行针对性讲解与讨论。为加强学生对热力学工程应用背景的了解,企业教师针对热力发电厂的设备运行流程、常见故障、现存主要问题进行了详细讲解;同时利用本专业的本科生创新实验室,为学生讲解了蒸汽压缩制冷系统的设备组成、工作原理、使用维修等问题。这些措施提高了学生的学习热情,激发了学生的求知欲,对教学工作起到了很好的促进作用。在MIT视频课程教学过程中,要求学生理解主要内容,并加以复述,以促进其英语能力的提高。课程考核形式为笔试,其中平时成绩(作业与实验成绩)占30%,考试成绩占70%。

“传热学”课程的教学则根据课程的特点,确定了如下原则:

1.增加了项目课题内容,所谓项目课题就是根据实际工程问题,结合传热学基本理论所提出的具体问题。项目须涵盖传热学内容,尽可能多包含热传导、对流换热和热辐射的基本内容。确保每位学生开展的项目课题以传热学教学内容为主。

2.项目涉及传热学的范围要广,保证每位学生完成独立的子课题。

3.项目具有包容性和开放性,适合不同层次学生的需求。

以班为单位按照企业项目团队的模式组建3支项目团队开展项目课题。每支项目团队设立1名总经理,2名总工程师,下设5-6个项目组,每支各项目组再设1名项目经理,项目经理负责组织本组工作,总经理、总工程师负责各组的协作和队伍的运作。总经理、总工程师、项目经理均融入各组中,总经理、总工程师、项目经理共同组成项目管理委员会,每个项目团队配置1名研究生助教。在项目实施过程中,要求每个团队成员独立承担一项研究内容,并且与本组成员协调配合,实现整个项目团队的高效、科学运行,进而完成项目的研究任务和目标。

项目设置2个时间节点,每个节点均设置需完成的计划目标,并对项目进展进行评估,以此为依据对学生实行考核与奖励。每个节点汇报包括书面报告和口头陈述两种形式,书面报告按照学术报告的要求撰写整个项目团队报告,同时体现个人的研究和工作;口头陈述要求每位成员在规定的时间内阐述对研究任务的理解、解决方法、取得的成果和提出的创新点。

要求学生自学“传热学”参考教材以及相关英文文献,第一次节点汇报中要求英文书面报告和英文口头陈述。加拿大滑铁卢大学李献国老师组织英语教学和报告。课堂教学考核形式为笔试,其考核分值占总成绩的50%,即50分(100分制)。项目考核主要从书面报告和口头陈述两个方面进行考核。考核小组制定了书面报告和口头陈述的评价标准,从研究内容、创新思维、陈述表现、报告撰写质量等多个角度进行评价。

在项目实施方面,考核分值占总成绩的50%,即50分(100分制),并且将分值分配到各个节点汇报中,具体为:第一次节点汇报20分,第二次节点汇报30分。

四、课程改革总结与认识

对能源与动力工程专业骨干课程“工程热力学”、“传热学”国际化教学模式所进行的教学实践工作,使本专业学生对专业基础理论知识的掌握更加牢固,提高了学生运用专业理论知识解决实际工程问题的能力,增强了学生的综合素质,拓展了学生的专业视野。同时也加深了教师对专业骨干课程教学规律的正确理解与认识,促进了青年教师教学业务水平的提高。

通过教改的实施,基础教学与实际工程案例分析、项目实施相互配合,共同促进,大大地调动了学生的学习热情。课堂教学过程中,学生带着问题学,教师针对问题讲解,形成了教与学双向互动的良好学习氛围,有效解决了单向灌输的教学模式存在的问题。课堂教学与项目实施基本同步进行。如在热力学课程中,学生会针对发电厂中存在的问题,运用热力学知识加以分析;在传热学课程的项目实施中,学生经常会遇到课堂教学尚未触及的传热学知识,由此促使学生通过自学的方式学习传热学知识,提高了学习主动性,也开阔了视野。由于传热学项目课题的选择具有开放性和包容性,即使是相似的问题,学生解决问题的方式、方法也不尽相同,这样可以最大限度地提高学生解决实际问题的能力。

通过多种形式的教学活动,学生对“工程热力学”与“传热学”基础知识的需求更加明确和迫切,在调查的反馈意见中也提到了这种情况。2009级学生认为“做项目是在基础知识掌握的基础上进行研究的,两者是串联由浅至深的关系,而不是并联分流的关系”。2011级学生认为“在做项目的过程中,需要将基础知识深入理解,对平时看书起到积极的促进作用”。在教学过程中,学生以项目问题为牵引,经历了查阅文献资料、确定需解决的问题、学习基础理论、扩展相关知识、建立数学模型、获得初步数据、小组讨论、提出创新思路、优化设计结构和项目完善等过程,经受了较完整的研发过程的培训。

课程教学中,教学内容与企业联系在一起,通过企业专家讲解、组织学生到企业参观、企业人员对项目中涉及设备的介绍以及与工程技术人员座谈,加深了学生对相关工程实际问题的理解与认识。

以“工程热力学”、“传热学”国际化教学模式为部分内容的教学成果,获2013年天津市教学成果一等奖,在2014年3月8至9日在天津举行的成果鉴定会上,来自能源与动力工程专业教学指导委员会的领导专家对本专业国际化教学模式给予了高度评价,该成果还获2014年部级教学成果二等奖。

五、结论与展望

本项目所开展的教改实践取得了一定的成绩,同时也存在着一些问题,需要在今后的教改实践中加以解决。工程热力学教学中的英文视频课部分学生受英语能力所限,接受程度不高;国外及企业教师讲解内容虽很受学生欢迎,但受课时所限,多数学生感觉“不解渴”。传热学课堂教学与项目实施几乎同时开始,项目实施过程中,一些学生承担的项目涉及的传热学知识教师可能还没有介绍,因此对参与这类项目的学生要求比较高,需要自学的内容较多,部分学生感觉吃力、负担较重。

随着人们对教育本质认识的不断深入,素质教育深入人心。“授之以鱼”不如“授之以渔”,培养学生良好的学习方法,提高学生解决实际问题的能力,强化学生的综合素质,将是今后教育的发展方向。因此,尽管“工程热力学”与“传热学”国际化教学模式中存在着一些问题,但这些问题可以在不断深化的教改过程中逐步加以解决,本研究所提出的新型教学模式的基本方向是正确的。

总之,通过几年的教学实践,本项目教学团队基本建立了一种本专业课程的新国际化教学模式;在基础教学和实践教学等环节取得了一定的经验,形成了一套较为完整的国际化教学模式实施办法,为今后进一步完善新教学模式打下了一定的基础。

[ 注 释 ]

[1] 朱高峰.工程教育的几个问题探讨[J].中国高等教育,2010.

[2] 于娟,吴静怡.能源动力专业的高等工程教育研究与实践[J].中国电力教育,2011.

[3] 何雅玲,陶文铨.对我国热工基础课程发展的一些思考[J].中国大学教学,2007.

[收稿时间]2014-12-13

传热学论文篇4

关键词:CDIO;传热学;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)43-0118-02

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思、设计、实现和运作,将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。传热学课程是能源类专业一门重要的专业基础课程,是学习后续相关专业课程的核心基础。该课程内容知识点多、具有较强的理论性且实际工程应用面广,这对学生应用理论知识分析和解决实际问题的能力提出了很高的要求。本文结合我校近年来基于CDIO工程教育模式的传热学课程教学改革与实践成果,就如何提高传热学实际教学效果提出一些经验。

一、传热学课程特点及教学现状

(一)课程特点与地位

作为能源与动力工程专业一门主要的专业基础课程,传热学课程是学习后续相关专业课程核心基础。本课程是研究不同温度的物体或同一物体的不同部分之间热量传递规律的学科,在科学技术各个领域中都有十分广泛的应用,如强化传热、削弱传热(热绝缘)和温度控。在制冷空调领域,通过强化传热可缩小制冷空调设备的尺寸,降低系统运行能耗。在能源输送和利用环节中通过削弱传热则可减少散热损失或降低冷量损失,对我国能源可持续发展有着重要意义。此外,在温度控制方面,与传热直接相关的是电子元器件的冷却问题。

(二)教学现状

1.教学内容与工程实际脱节。传热学是一门应用性很强的专业基础课程,在学习过程需要高等数学微积分知识,且内容广泛,图表、经验公式多,学生掌握起来比较困难。现行的教材,虽包含20世纪后半叶的研究成果,但很大程度上仍保留了上世纪传统的课程内容体系,内容变化不大,灵活性不足,学生缺乏自主研究性学习和训练,未体现出CDIO模式培养计划中的基本要求,与生产实际要求的能力培训仍存在一定的差距。

2.教学方法及手段单一。近年来,随着多媒体技术的发展,很多教师采用多媒体授课,积极引入图片、视频等教学素材丰富教学内容。相比传热的黑板教学方式,多媒体教学手段确实表现出良好的教学效果。但教学过程仍表现为教师讲、学生听的老模式,教学过程与工程实景联系不够紧密。学生主动性、创新性仍达不到CDIO模式培养学生工程能力的要求。

3.实践教学环节脱离实际,缺乏创新性。传热学课程实验教学多为验证性实验和演示性实验,教师讲解相关实验原理、操作方法,学生不需要动脑,只需按照教师的讲解及要求按图索骥进行实验并完成实验报告。这种按部就班的实验教学过程,难以达到启发学生思维,培养其动手设计和独立完成实验能力的目的。

4.成绩评价方式单一。传热学课程多采用的是期末闭卷考试的考核方式,最终成绩给定综合平时成绩和期末考试成绩,以学生掌握基本理论知识的程度作为唯一评价指标,缺乏知识综合应用和工程实践能力的考核,未体现出学生应用理论知识分析解决工程实际问题的能力。传热学课程重理论、轻应用的考核方式,与CDIO模式培养工程型、应用型人才的理念不符。

二、传热学课程教学改革建议

1.建立丰富的工程项目教学资源库。课堂教学要注重可视化教学素材的使用,在PPT中多插入动态图片、实景拍摄图片及传热过程Flash视频。在实验教学环节,采用虚拟实验与现场实验相关结合的方式,实验前学生通过网络虚拟实验平台观看实验内容,熟悉实验操作流程及注意事项。如换热器换热系数测定、稳态法测量材料的导热系数等,将传统的课堂教学形象化,增加趣味性和启迪性,以培养符合CDIO工程教育理念的创新性、工程型、应用型人才。此外,通过Fluent开发虚拟实验平台也是一种有效的教学资源开发途径,通过数值计算对传统的导热问题进行求解,如平板导热、外掠平板换热、多排管束换热器流场及温度场分布、狭小腔室自然对流、换热器强化传热等。对于简单的传热问题,可让学生操作Fluent进行传热仿真,有利于激发学生的学习兴趣。而对于一些复杂传热问题,教师通过Fluent仿真可实现传热过程的可视化,可弥补三维仿真动画信息不足的问题。

2.以项目案例导入教学内容。在传热学课程教学中,不仅要求学生系统地学习传热学基本理论知识,更重要的是培养学生灵活应用课堂所学传热理论知识去分析和解决实际工程中具体复杂的传热问题,这是CDIO理念所倡导的构思设计实现和运作的人才培养的核心思想。因此,建议教学过程宜采用“问题导入”、“问题分析”、“解决途径”、“所需知识”和“内容学习”等的教学组织流程。因此,教师应善于利用项目教学资源库中传热案例,由浅而深地剖析其中涉及的传热问题,不断提出解决问题所需掌握的知识。如能在课堂上实现的传热过程,教师应积极创造实际的传热情景让学生亲身感受,如让学生赤脚踩在木质地板和地板砖上感受冷热程度,然后提出问题进行互动讨论。这样就顺其自然地将传热学中热传导、热对流和热辐射课程内容引出来,从而有效加深学生对热量传递的三本基本方式的理解和实际工程问题的解决能力,符合CDIO理念倡导工程情景教育。

目前,传热学研究发展日新月异,授课时教师应注重将书本基础知识与传热学前沿科技相结合,如超极速传热、微纳米传热、微尺度热运输等,以拓宽学生的视野,提高学生的兴趣。此外,在传热学的教学中引入“先基础,后综合,再创新”的CDIO教育培养理念,教学中增加工程案例,鼓励学生主动学习、主动创新,注意培养学生分析能力、创新思维、合作意识,如可对学生进行分组,每组分配不同的实际工程案例,组内进行协调分工共同完成一个工程,最后汇总做成PPT汇报,并由教师和其他小组共同打分。这种以学生为主的课堂教学方式,不仅提升了学生独立思考、创新和团队合作的素质,还提高了学生运用课本基础知识分析和解决实际工程难题的能力。

3.采用知识与能力相结合的考核方式。课程考核是测试学生学习知识与培养能力的基本手段,是教学过程的重要环节。合理的考核方式有利于学生培养正确的学习方法,达到课程教学的理想效果。传统的期末考试不管是闭卷考试还是开卷考试,考试时学生依赖于课本和教师考前复习,因而达不到较好教学目的。根据21世纪对创新应用型工程人才的要求,传热学课程考核应包括自主学习能力、实践创新能力、综合能力。因此,传热学考核必须摒弃传统的“一考定终身”的期末卷面考核方式,采用持续整个学期的多指标综合考核方式,传热学课程总评成绩包含:平时成绩、实验实践、模拟工程和期末考试等四部分构成。各部分可按一定比例来分配,其中平时成绩包含课堂出勤、课后作业;实验实践包含实验实训时的表现及实验报告;模拟工程以小组为单位分工合作,课堂汇报PPT,综合评定成绩;期末考试采取闭卷考试,考察课程基本理论、基本方法。这种综合考核方式可充分发展学生个性,培养创新素养,提升团队合作能力,从而提高学生的综合素质。

三、总结

本文对能源类专业传热学课程教学特点和教学实践中学生反馈的问题做了探讨,从教学资源库、教学理念及方法改革、改进考核等方面提出一些可供参考的教学经验。然而,CDIO教育理念是一个复杂的系统工程,具体教学方案需结合课程内容特点和专业人才培养目标来组织实施,且需在教学实践中不断修正和加以完善。

参考文献:

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[5]纪军,刘涛,张兴,等.热质理论及其应用研究进展[J].中国科学基金,2014,(6):446-454.

Curriculum Teaching Reform Based on CDIO Mode of Heat Transfer and Explored

YANG Hui,ZHUANG Guang-liang,ZHU Hui

(Guilin Aerospace Industry College School of Energy and Building Environment, Guilin,guangxi 541004,China)

传热学论文篇5

关键词:高职高专;热工理论及应用;教学手段

作者简介:陈明付(1964-),男,福建泉州人,福建电力职业技术学院机电工程系,副教授。(福建泉州362000)

中图分类号:G712     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)13-0061-02

高职高专的人才培养目标是为经济社会培养出适应生产、建设、管理、服务一线需要的、掌握“必需、够用”的专业理论知识、具有较强的高素质技能型人才。“热工理论及应用”是高职高专“电厂热能动力装置”和“火电厂集控运行”(以下简称热动、集控)等专业的一门必修的重要的职业技术基础课程,是福建电力职业技术学院(以下简称“我校”)热动、集控专业开设的第一门职业技术基础课程,安排在大一下学期开课。多年的教学座谈会反馈,该课程难教难学。那么如何在一学期内组织有效的教学,达到培养目标的要求,是摆在任课教师面前的一个重要课题。笔者在多年教学的经验上,总结了以下几点体会。

一、了解学生

1.文化基础总体比较薄弱,学习积极性不高

高职高专学生的录取批次是普通高校的最后一批,文化基础较本科高校的学生要差一些。同时不少学生由于高考成绩的限制,无法进入自己喜欢的学校或专业就读,学习缺乏动力;加上部分学生不适应老师的教学方法,或某些知识点听不懂,又未得到及时解决等原因,造成学生对所学专业或某课程缺乏热情,学习动力不足,影响了学习的积极性。

2.注重动手能力和专业技能

高职高专学生的学习情绪化较强,对于内容枯燥的理论性太强的内容,学习兴趣不高,学习效果不好;而对于实用的实践教学环节,他们的学习兴趣明显高于理论课程的学习,学习的积极性和主动性较高。

二、熟悉教材

1.课程的内容和教学目标

我校选用的教材,是由武汉电力职业技术学院景朝晖主编的《热工理论及应用》(第二版)。该教材包括工程热力学和传热学两部分的内容,其中工程热力学部分是研究热能和机械能相互转换的规律,以及在火电厂中的应用;传热学部分是研究热能传递的规律,以及在火电厂中的应用。[1]

学生通过学习,应掌握热力学和传热学的基本理论,能正确运用热力学知识定性分析和定量计算基本热力过程和蒸汽动力循环的技能,运用传热学知识定性分析和定量计算传热过程的技能,为后续的如锅炉、汽轮机、热力发电厂等职业技术课程的学习奠定基础,并为今后从事相关工作提供重要的基础理论。

2.课程的特点

工程热力学部分内容的特点是:内容多而且理论性较强、概念多而且抽象难理解、公式较多而且应用条件复杂。[2]传热学部分内容的特点是:三种传热方式有不同的传热机理、表现,自成体系,所以内容连贯性和系统性较差,但又有一定的规律可循。[3]

三、讲究教学方法、注重教学手段

1.培养学生的学习兴趣

笔者安排在学院的仿真机教室上第一次课,通过投影简介火电厂的生产过程和各种热工设备在火电厂中的应用、作用及所处的地位,让学生初步了解该课程所介绍的热工设备都是电厂生产中实实在在的东西,这些设备运行得正常与否,会直接影响到电厂生产的安全性和经济性;再提出一些诸如冬天用手分别触摸同一环境中的木块和铁块,为何感到铁块很凉,是因为铁块温度比木块温度低吗,[4]夏天吹电风扇为何感到凉快等生活中的实例。这些是生活中的常识,但又无法完全地解释清楚,这样学生就会带着好奇心去学习,于是就激发了学生的学习动机,培养了学生的学习兴趣。

第一次课,就给学生简介该课程的内容、特点和教学目标,让学生对该课程的总体情况有所了解,以便做好心理准备。另外,第一次课就给学生交代清楚该课程的学业成绩评价方法,并非仅仅通过期末闭卷考试来确定的,而是采用综合的评价方法,并且非常注重学习过程的成绩,使学生重视该课程的各个教学环节。

2.重组教学内容

在有限的课时里,紧紧围绕技能型人才的培养目标,根据“按需施教、学以致用”的原则,重组教学内容。“精讲”重点内容,比如对工程热力学部分,精讲压力、功、热量、焓、熵、可逆过程等基本概念和性质,理想气体的四个基本热力过程,热力学第一、二定律的涵义和在电厂中的应用,以及水蒸气的性质,状态和状态参数的确定和蒸汽的动力循环等,特别是蒸汽的动力循环;传热学部分,精讲三种传热方式的基本规律和传热器在电厂中应用的传热实例分析,传热的增强与削弱等,特别是传热器在电厂中应用的传热实例分析。

同时,上每一次课之前都要先给学生说明教学目标和重点、难点,这样就不会让学生感到盲目和主次不分。

3.灵活多样的教学方法

在教学中,教师可实行启发式、讨论式、互动式等教学方法,采用归纳法进行讲授,鼓励学生在自学的基础上提出问题、相互探讨、独立思考,然后由教师进行分析、总结,使学生不仅知其然,也知其所以然,能够建立自己的知识体系。[5]对一些有区别又有联系,而且难以理解的内容,教师通过上述教学方式,再列表归纳比较,可帮助学生加深理解。例如工程热力学部分:开口系稳定流动能量方程式的四个简化式;体积功、技术功、轴功、流动净功的涵义、表达式;理想气体四个基本热力过程的方程、比热、内能和焓的变化以及功和热量交换的表达式;朗肯循环、再热循环、回热循环、热电合供循环的汽耗率、热效率的表达式;传热学部分导热、对流、辐射三种传热方式的机理、表达式等内容,都可通过多种方法来组织教学,充分发挥学生的潜能,活跃课堂气氛,以此提高教学效果。在讲授传热学中用到的热阻和网络图时,将其与电工学中的电阻和电路图联系起来,学生就很容易理解并掌握了。

在讲授各知识点的时候,应时刻牢记高职高专的培养目标是培养第一线技能型的人才,因此应尽量讲该知识在电厂生产实际中的应用。

4.精选例题

由于受时间的限制,为了加深对重要公式的理解,必须精选有关本专业方向的、紧密联系电厂生产实际的例题,例如开口系稳定流动的能量方程的应用,朗肯循环、再热循环、回热循环和热电合供循环的经济指标的计算,导热、对流、辐射及换热器的传热计算等。

5.采用现代化的教学手段

高职高专教育是要培养高素质技能型人才,其特点是强化理论联系实际,因此在教学方法方面要强调工程实践性。在教学中,组织学生看幻灯片、动画展示,到学院模型室参观锅炉、汽轮机、回热加热器、空气预热器等模型,到学院实训中心参观水泵、风机等实物的办法,来分析它们构造、工作原理,以提高学生的感性认识,增强直观教学效果。但在推导一些简单的公式和讲解例题时,要用传统的板书方法,以展示分析和计算的过程。同时为了弥补多媒体教学进度太快的不足,教师可让学生把课件拷贝回去复习。

同时,为了理论联系实际,我校安排了下厂参观、认识实习、运行或检修实习(实训)等实践教学环节,让学生亲身感受电厂实际的工作氛围,缩小学校与电厂的距离。

6.培养获取信息的能力

工程热力学部分的内容已建成院级精品课程,一些相关的教学资料,如教师电子教案、课件、习题解答、实验指导书、学习指导书、参考文献目录、授课录像等均已上网络,任课教师应指导学生上网查阅,方便了学生自主学习。同时,我校还开通了教学论坛,便于师生课外交流、探讨。传热学部分的教学内容还未建成和上网,这样就告诉学生上其他兄弟院校的精品课程网站。

随着经济全球化的不断深入及知识、信息技术等的不断普及和火电厂新设备、新技术、新工艺的不断应用,高职高专学生需要培养创新精神和开拓能力,因此教师要在教学中训练学生利用Internet 获取相关信息的能力。

7.适时开展第二课堂,提高学生实践能力[6]

学院从设备、场地和资金上给予大力支持,选派教师跟踪指导、组织学生开展各类竞赛活动,如专业论文评奖、专业知识竞赛,适时结合实验、参观毕业班学生火电厂仿真系统的操作技能竞赛和就业应聘现场模拟会等活动,将课堂教学与课外活动有机结合起来,让学生感受职业氛围,培养严谨的工作作风,进一步激发学生的专业兴趣,提高学生职业素质和专业实践能力。

8.采用综合的学业成绩评价方式

改革一门课程、一份试卷、一个成绩的传统的学生学业成绩评价方式,采用综合评价,注重学习过程。此外,还应考虑学生的独特见解方面的成绩,且所占比例不应该小。如通过课外作业、课堂提问、课后辅导等途径加以收集,列成表格,建立《学生学业成绩登记表》,如表1。

四、结束语

为了使毕业生符合高素质技能型人才的要求,笔者通过分析高职高专学生的特点、培养学生的学习兴趣、重组教学内容、适时开展第二课堂、综合评价学生的学业成绩等教学方法和手段等方面进行了改革与创新,创造一个良好的学习氛围,培养了学生的自学能力、分析问题和解决问题的能力,提高了教学效果。

参考文献:

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[4]宋长华,张友利.热工基础学习指导与习题集[M].北京:中国电力出版社,2008.

传热学论文篇6

Abstract: This article carries on Fourier transformation and the separation of variable to estimate the heat conductivity equation,and gives some examples to explain its significance in the practical life.

关键词: 热传导方程;傅立叶变换;分离变量

Key words: heat conductivity equation;Fourier transformation;separation of variable

中图分类号:TK31 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)13-0032-03

0 引言

自17世纪牛顿,莱布尼茨发明微积分后,科学家在利用微积分处理力学,物理学中各种问题的过程中导出了大量的微分方程。在这些微分方程中,有些是常微分方程,比如力学中质点运动方程(m =f),但更多是偏微分方程。欧拉,拉格朗日等科学家在研究流体力学,声音传播和膜振动等问题时。拉普拉斯在研究势函数和潮汐理论时,傅立叶在研究热传导以及麦克斯韦在研究电磁理论时都导出一些偏微分方程,近代量子力学中出现的波动方程也是偏微分方程。我们把物理研究中出现的偏微分方程称为数学物理方程。而数学物理方程中的三大支柱理论为波动方程,热传导方程,调和方程。随着世界资源的日益减少,能源危机愈发的凸现,所以对于热传导方程中能量问题成为人们关注的焦点。

1 热传导方程的基本知识

热传导方程的定义及推导:在导热介质中,温度分布的不均匀时热量流动,这种现象称为热传导。热传导的强弱时用面积热流量q(x,y,z)表征的,它时单位时间内垂直通过单位面积的热量,以u(x,y,z,t)表示温度,则按热学中的傅立叶定律有q∝Δu,而且

q=-k?塄u

其中比例常数k>0称为导热系数。外面在介质为均匀且各向同性的前提下,由能量守恒定律和傅立叶定律推导热传导方程。

在介质中考察任一小的体积Δv,它的边界为s,以c和p分别表示比热容和密度,以q(x,y,z,t)表示热源强度。即介质中热源在单位时间,单位体积内所放出的热量,则由热量守恒定律,在单位时间内,Δv中所增加的热量等于从s流入的热量与Δv内的热源所释放的热量之和,即

参考文献:

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[6]王明新,王晓光.数学物理方程学习知道与习题解答[M].北京:清华大学出版社,2007.12.

传热学论文篇7

【关键词】燃料;燃烧;课程教学;教学效果;教学改革

【基金项目】本文系2013年哈尔滨工程大学教学改革项目“基于创新型人才培养的《燃料与燃烧》教学模式改革研究与实践”(JG2013YB09)的研究成果。

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)18-0057-02

现代社会能源主要来源于化石燃料的燃烧,能源短缺已成为世界各国面临的迫切问题,寻求新型燃料以及研发高效低污染燃烧装置已成为各国面临的重大任务。 “燃料与燃烧”是一门研究化石燃料及其燃烧规律的传统学科,同时又是一门反映最新燃料及燃烧技术,并与之保持同步的新学科。

作为高等院校热能与动力专业方向的重要专业基础课,“燃料与燃烧”以“高等数学”、“大学物理”、“大学化学”、“工程热力学”、“传热学”和“流体力学”等传统基础课程的知识为基础,由于涉及学科多,应用知识繁复,与其他基础课程相比,具有课程理论难度大、跨度大、知识点多且零散和对数学要求高等特点[1,2]。为此,针对我校热能与动力工程专业人才培养特点和要求,结合多年教学实践经验,对“燃料与燃烧”课程教学内容的制订及教学手段的选择提出自己的建议。

一、课程内容及特点

1.课程内容

“燃料与燃烧”包括燃料、化学热力学、化学动力学、燃料的着火理论、火焰的传播与稳定理论、预混燃烧理论和扩散燃烧理论等基础理论,液体燃料、固体燃料的燃烧过程及其经典的模型等教学模块;课程主要包含:(1)燃料、(2)燃烧过程的物质平衡与热平衡、(3)化学反应动力学、(4)燃烧系统守恒方程、(5)着火和燃烧界限、(6)预混气的燃烧、(7)层流预混火焰、(8)层流扩散燃烧、(9)气体湍流燃烧、(10)液体燃料的扩散燃烧、(11)固体燃料的燃烧、(12)燃烧污染与防治、(13)船舶动力装置的燃烧等教学内容。

2.课程特点

实际燃烧过程涉及质量、动量和能量的交换和变换,涉及燃料和氧化剂之间的化学反应,具体过程十分复杂。“燃料与燃烧”课程知识点多、理论性强、学科交叉性强。因此,一方面,该课程的学习要求学生很好地掌握前期“大学物理”、“大学化学”、“工程热力学”、“传热学”和“流体力学”等专业基础课程的内容;另一方面,该课程的学习又可以促进了学生对上述课程知识点的理解。

“燃料与燃烧”课程理论性强、知识涉及面广,是一门典型的理论和实验相结合的学科。由于燃烧过程的复杂性,截至目前,燃烧科学的研究仍然以实验研究为主。先进诊断技术的不断出现使得燃烧实验获取的数据更加可靠、准确[3]。20世纪以来,着火模型、火焰传播理论、反应流体力学和计算流体力学等的建立使燃烧理论有了长足的发展。并且,随着大型计算机的出现,使得采用数值模拟方法研究燃烧过程已经成为发展趋势[4],这些都有力地促进了燃烧技术的发展。但这些理论模型对于本科生而言很难理解。这就要求授课老师探索适合本科生知识结构及认知水平的教学内容和教学手段。

二、教学方法

1.教材的选择

“燃料与燃烧”这门课程知识点多、理论性强、概念抽象,如何上好这门课,选择适合的教材是非常重要的环节。好的教材有利于制订合理的教学内容和教学计划,可以有效促进教师的教学和学生的学习。目前市面上发行的教材主要有国外教材的国内翻译版和国内教材两类,比如Kuo. Kenneth K.的《Principles of Combustion》和Turns. S. R.的《An Introduction to Combustion》以及国内顾恒祥编著的《燃料与燃烧》教材和严传俊的《燃烧学》等,这两类教材各有特点。合适的教材应该能够与学生的知识结构及认知能力相适应,与该课程的教学目标相适应[5]。

针对本课程的特点,教材的内容要全要新,应能够较好地反映当前燃烧理论发展水平及技术发展现状。教材内容应当包括燃料、化学热力学、化学动力学、燃烧物理基础、预混燃烧及扩散燃烧、液体及固体燃料的燃烧等。由于是面向本科生的教材,应当内容简单易懂、表述深入浅出、实例丰富直观、结构逻辑清晰,能有效衔接理论分析与工程实例,这样才能提高学生学习兴趣。目前国内出版的《燃料与燃烧》教材要么理论性太强,要么涵盖内容不全面,要么内容深度不够,总之都存在这样或那样的问题。为此,根据我校本科热能与动力工程专业方向学生培养的目标和特点,我校“燃料与燃烧”课程组的老师编写了适合我校学生使用的《燃料与燃烧》教材,该教材系统地阐述了燃烧的基本原理和理论;详细讲述了燃料动力学燃烧的计算方法,详细论述了燃烧热力学和燃烧化学反应动力学,着重介绍了船舶动力装置涉及的预混燃烧和油滴蒸发控制的扩散燃烧;最后,为及时反映燃烧技术的最新研究进展,增添了新型船舶动力装置所采用的燃烧技术[6]。在教材的编撰过程中,大量引用了我校教师及研究生们的研究成果。教材针对性强、内容新颖,强调了“燃料与燃烧”课程的理论性和工程应用性,培养了学生学以致用、理论联系实际的能力和素养。

2.教学内容设计

“燃料与燃烧”课程教学内容应该具有目标性、实效性、科学性、启发性,为此在其教学内容的设计过程中,应该注意以下几点:

①内容要重点突出。“燃料与燃烧”课程内容包括化学热力学、反应动力学基础、着火理论、火焰传播与稳定理论、液体燃料及固体燃料的燃烧等部分,但在各部分内容的讲解上要有重点。课程中化学热力学和化学动力学基础是整个课程的理论基础,讲解内容包括化学平衡、热化学、化学反应速率、质量作用定律、反应级数、活化分子碰撞理论及链锁反应理论等。其中,化学反应速率、质量作用定律、阿累尼乌斯公式和链锁反应理论可作重点讲解。关于着火理论,授课重点放在闭口系统着火理论模型的建立和结果分析上,并分析燃烧放热量和散热量随温度的变化曲线,确定着火温度与初始温度、物理化学因素和散热强度的关系。对于火焰传播与稳定理论,授课的重点在火焰传播概念、气体的动力燃烧与扩散燃烧及火焰稳定的基本原理与方法的讲解。对于预混燃烧,授课的重点在瑞利公式、郎肯-雨果尼奥公式的推导,以及爆震波、缓燃波的性质,并分析层流火焰的传播速度。对于扩散燃烧和液体燃料的燃烧,重点在伯克-舒曼理论、燃料射流的唯象分析、液体燃料的雾化、蒸发模型及液滴的质量燃烧速率。对于固体燃料的燃烧,碳的燃烧化学反应及碳粒的燃烧速度可作为授课重点。

②理论与实践相结合。“燃料与燃烧”是一门理论性及实践性都很强的学科。课程涉及的相关理论模型比较抽象,不易掌握。因此,该课程的教学内容必须与工程或生活实践紧密结合。在课程教学内容设计过程中必须将理论与具体工程案例或燃烧相关生活案例相结合,以具体案例作为切入点,将复杂抽象的理论概念穿插到生动、具体的案例中进行讲解。对于热能与动力专业的本科生,笔者结合船舶柴油机,利用燃烧学理论讲解燃烧室结构设计、燃油燃烧过程、过量空气系数、着火等这些具体设计方案背后的理论依据,从而强化对燃烧理论的理解;结合汽油机和柴油机,讲解点燃和压燃,讲解不同燃烧方式对汽油机和柴油机的影响,讲解烃类燃料着火点和自燃点的区别;结合家用燃气灶台,讲解燃料的扩散燃烧。通过以上措施,使学生课本理论与实践统一。

3.教学方法设计

①采用启发式教育。在“燃料与燃烧”课程教学过程中从学生的知识结构及认知能力出发,结合具体的教学内容和教学目标,采用提问、讨论和案例分析等多种方式,让学生参与教学过程,激发学生的学习热情,使他们在活跃、开放的教学氛围中理解掌握燃料与燃烧相关的知识点,并逐步掌握应用相关知识点分析解决实际问题的能力和提升团队合作能力。

②多媒体与板书的有机结合。随着计算机技术的发展,多媒体技术已成为课堂教学的重要手段。多媒体教学课件图文并茂、内容丰富、信息量大。就“燃料与燃烧”而言,燃烧过程细节可以被生动地显示出来,危险实验也可被充分地展示出来,使学生能够更加深刻、有效地理解相关燃烧理论和燃烧过程。但是,使用多媒体技术授课,老师讲课速度加快,课程信息量增加,学生课堂紧张度增加,易造成学生的思维跟不上授课速度,影响教学效果。板书比较灵活,便于控制授课节奏,适合于讲解复杂理论模型,教师在授课过程中,可以通过板书引领学生的思维,进行详细的讲解和推导,学生易于理解和融会知识。但是,板书速度慢、效率低。因此,在“燃料与燃烧”课程教学过程中,将多媒体教学与传统板书有机结合,扬长避短,充分发挥各自优势,以达到最佳的教学效果。

③多种考核手段的结合。在教学过程中,采用多样化的考核手段,了解学生对课程知识点的掌握情况,督促学生的学习。平时成绩、课堂提问、课后作业、案例分析、阶段考试和小论文等都可以作为考核手段。但无论采用何种形式的考核手段都应当从激发学生的学习热情、提高学生的学习效果和增加学生对本课程本专业的认识出发。

三、结论

综上所述,“燃料与燃烧”融合了“大学物理”、“工程热力学”、“传热学”、“流体力学”、“气体动力学”和“高等数学”等课程的知识。在教学过程中应点面集合,重点突出,理论联系实际,加强对学生实践能力、团队合作能力和创新能力的培养,不断更新教学内容。同时,作为老师,需要不断学习,及时掌握该课程新的知识点,及时更新教学内容。

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[6]周松,孙凤贤.燃料与燃烧[M]. 哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2015(即将出版).

传热学论文篇8

【关键词】大学生 网络热点 参与倾向

一、问题的提出

中国互联网发展状况统计报告显示,截止2012年6月,中国网民数量达到5.38亿。网民职业中,学生所占的比例高达28.6%。其中,大学生凭借其便利的上网条件、充足的上网时间成为网民中极有影响的群体。研究大学生群体在网络热点话题上的参与倾向,可以准确把握当代大学生的思想动态及情感倾向,为更好地预判大学生在社会热点问题上的舆论立场提供依据,科学引导和鼓励他们成为社会理性声音的发出者和支持者,促进社会问题的良性解决。

二、调查方法

1、调查对象

我们采用问卷调查的形式,在河北大学、河北师范大学、燕山大学、河北经贸大学、河北科技大学、河北联合大学等六所高校共发出网络问卷300份,纸质问卷30份,共回收252份,有效问卷252份,其中一年级24份,占9.52%;二年级56份,占22.22%;三年级152份,占60.32%;四年级20份,占7.49%;男生的140份,占55.56%,女生112份,占44.44%;文史经法专业90份,理工专业83份,农学专业2份,医学专业33份,军事类14份,其他专业31份。

2、调查途径

(1)问卷。本次调查涵盖大学生网络热点话题参与方式、参与类型、参与动机、参与态度、与群体影响之间的关系等五个方面,共18道问题。

(2)BBS论坛。通过网络访问六所高校的BBS网络论坛,统计分析2012年与“”有关的帖子数量、内容及影响力。

(3)网络访谈。通过人人、空间、微博等社交网络,对20位高校在校大学生进行网络访谈,进一步了解其对待网络热点话题的态度。

三、调查结果及分析

1、参与方式

(1)大学生普遍通过网络渠道了解热点。每天浏览新闻的时间在30到60分钟的大学生最多,占到34.52%;时间在60分钟以上的人数最少,占到6.75%。互联网技术的发展、手机等移动终端的升级以及微博等新媒体的开发,极大的提高了信息传播速度,带来了新闻时效性的变革;在大学生群体里,相比电视报纸等传统媒体,网络成为大学生了解社会热点话题的最主要的渠道,占到了85.71%的比例。

(2)网络热点借力人际传播的现象凸显。在被调查的252名大学生中,有98%的学生表示会主动和同学讨论网络热点话题,其中33%选择经常会主动和同学讨论。

人际传播是个人与个人之间的信息传播活动,也是由两个个体系统相互连接组成的新的信息传播系统,其首要动机和目的就是获得信息。①大学生参与网络热点话题的方式不仅止于线上评论、转发等,还会主动和同学线下讨论。由此,一方面,社会热点借助网络得到彰显;另一方面,网络热点又借助人际传播进一步影响现实的社会生活。这种相互借力的现象在大学生群体中越来越普遍。

2、关注热点话题类型

(1)话题的类型丰富,但存在个性化差异。经过调查统计,大学生最为关注的三大网络话题分别为:官员腐败、国际关系和娱乐明星,其次为食品安全、军事体育、科技教育以及环境与自然灾害。

经相关性分析,发现性别、专业等因素在大学生网络热点话题关注类型方面产生的差异较大。在河北大学国防生中随机选取30名学生进行问卷调查,在其列举出的2012年关注过的热点关键字中,出现频率较高的有航母、朝鲜卫星发射、武直十等。

(2)大学生网络政治话题参与倾向明显。在所有被调查者列举的近半年关注过的三个网络热点话题的关键字中,出现频率较高的有、十、官员腐败。关键字中出现频率较高的人名有奥巴马、、表哥杨达才等。

调查结果可以从一定程度上反映出当下大学生比较关注政治话题,究其原因:一是与新媒体的发展有关。新媒体的发展使网络政治参与基本不受时间、地域、交通等因素制约,并同时具备低成本、高速度的优势,通过网络,大学生政治参与活动更加方便快捷;网络信息的自由性、交互性、网络参与的可匿名性等增加了大学生发表言论的自由度和安全感。②二是与现实社会背景有关。中国正处于社会转型期,社会发展多样性和复杂性日益增加,热点突发事件发生的频率不断提高,范围不断扩大,风险持续涌现。③随着网络舆论监督功能的凸显,围绕“官政治”的话题层出不穷。三是由大学生自身的特点决定的。一般而言,公民受教育的程度与政治参与的热情和参政议政的能力成正相关关系④。接受高等教育的大学生,在综合素质上优越于其他网民,他们对新观念和新事物接受得比较快,政治敏锐性强,关心国内外大事。

3、参与动机

(1)关心社会发展成大学生网络热点话题参与的主要原因。关心社会发展(48.98%)是大学生关注网络热点话题的主要原因,其他原因依次为:无聊打发时间(24.49%)、学习需要(14.29%)、增加与他人聊天的话题(12.24%)。

转型期,经济、政治、文化等的发展不可避免的导致了一系列社会矛盾,一些突出的社会矛盾往往借助网络在极短的时间内形成热点,网络舆情和社会舆情的同化现象越来越凸显,逐渐趋于融合。大学生关心关注网络热点话题从本质上来讲是关心关注社会的发展,其出发点是促进社会问题的解决。

(2)有话要说是大学生参与事件讨论或转帖的主要原因。“有话要说”(41.63%)是大学生参与事件讨论或转帖的主要原因,其他原因依次为:“积极参与社会事务”(27.35%)、“凑热闹”(26.12%)、“赚网络积分”(4.9%)。

网络是一个多元意见共存的平台,网民可以自由的发表自己对热点事件的观点和看法。大学生有关心社会的发展、参与社会热点事件讨论的意识,因此会积极的表达自己的想法以期促进问题的解决。

4、参与态度

大学生对于网络热点话题所持的态度在很大程度上决定了其在话题参与中获取、分析、评价和传播什么形式的信息。本文主要从参与积极性、关注热点层面、媒介选择偏向和行动力等四方面对大学生热点话题的参与态度进行分析。

(1)参与积极性。40.96%的大学生表示会参与敏感事件的讨论,98%的学生表示会主动和同学讨论网络热点话题。

调查表明大学生参与热点话题讨论热情较高,并非单纯的冷眼旁观,做一名“潜水党”。与此同时,40.96%的“观望党”也体现出部分学生在面对敏感事件时,能够秉持理性的态度。

(2)关注热点层面。对于热点话题,有38.15%的大学生更关注当前发生了什么事件,34.94%的学生更关注事件的后续发展及对社会造成的影响。

大学生面对热点事件,主要关心发生了什么以及会怎样,只有20.48%的大学生会主动了解事件发生的内在原因。说明大学生对于网络热点话题的认知程度,目前还停留在较浅显的层面,对热点缺乏深刻的了解。

(3)媒介选择偏向。①大学生更倾向于选择在人人网、腾讯空间等使用率高、圈子味浓、舆论控制小的社交网络中参与热点话题的讨论,而在BBS高校论坛上发出的声音较少。②面对热点事件,在微博和“新闻联播”之间,大学生信任偏向不明显。在接受访谈的大学生中,面对热点事件,选择相信微博和“新闻联播”的学生都占到了38.46%,剩下的23.07%表示不知道该信任哪一个。

选择更相信“新闻联播”的学生认为,新闻联播是国家媒体更权威,不会报道假消息;但微博鱼龙混杂,各种监管制度还不完善,信息真假难辨。选择更相信微博的学生认为,微博更接地气,能保证多元意见的表达。

(4)行动力。大学生虽然比较活跃,但很多时候并无法成为重大事件事实层面上的决定力量。此外,高校管理者会采取各种手段限止大学生参与敏感事件,如针对九月全国范围的保钓游行活动,多数高校都采取思想教育等手段,禁止学生参加游行活动,这在一定程度上限制了学生对网络热点事件的现实行动参与度,但却在心理层面使他们积累下了与高校管理者的心理芥蒂。

被调查的大学生中表示愿意为解决网络热点话题付诸行动的占到了高达78.97%的比例,只有21.03%觉得与自身的关系不大,没有实际行动,有40.08%的学生表示很想参加,但现实条件不允许。高校对舆情及的管理需要在透明和引导上多下功夫,避免矛盾的积累和大学生与管理者之间心理芥蒂的扩大。

对于是否会因中日关系而抵制日本文化和产品这一问题的看法,有39.2%表示会,35.2%表示不会,25.6%表示不一定。

5、大学生网络热点话题参与与群体影响之间的关系

关于大学生对热点话题的观点是如何形成的这一调查,有78.4%的人表示会有自己的主见。

大学生具有一定的社会责任感,能够对自己的话语和行为负责,并且坚定自己的立场不被他人左右,总体上能够客观地对待热点话题,独立地形成自己的见解。

对于主要会关注哪类人对热点话题的态度,大多人选择关注社会公众人物,其次是朋友或熟悉的人。这既反映了大学生对社会公众人物的观点的依赖,也反映社会公众人物有义务对自己的言行负责,以保证能为公众提供正确的舆论导向。

结论

1、大学生越来越倾向于将网络上的热点作为日常生活中与他人交流的话题,高校中的人际传播与网络热点话题的传播相互影响。

2、大学生政治话题参与倾向明显,有助于提升当代大学生网络政治参与能力。大学生利用微博等方式,积极参与舆论监督,促进政府提升自身执政能力与公信力,促进政务的公开透明化进程。

3、大学生敏感事件参与热情很高,但由于客观条件所限,无法自由表达看法。高校要进一步改变工作思路,将工作做在平时,注意对学生日常生活和实际困难的解决,避免心理芥蒂的形成和累积,积极主动地化“压、堵”为“疏、导”。应该引导学生深入了解热点事件的前因后果以及可能对社会造成的影响,通过班委会等形式倾听学生的声音,与学生互相尊重,达成共识。

4、大学生网络言论在理性和非理性之间徘徊。一方面要求大学生时刻保持清醒理性的态度对待网络上鱼龙混杂的观点,从正反两方面看待问题,更好地利用网络形成自己独到的见解,并逐渐影响别人。另一方面也要求网络意见领袖注意自身舆论影响力,增强社会责任感与道德意识,正确引导网络舆论走向。同时也要求高校建立完善大学生网络舆情预警机制,预判大学生网络舆情走向,并利用思想政治教育联动机制⑤,开展隐形网络思政教育,避免不良影响,引导大学生正确对待网络热点话题。

5、在热点事件报道上,以“新闻联播”为代表的传统媒体节目在大学生心目中还是比较权威的,由此传统媒体应积极变革报道方式,寻求与新媒体的融合,从而争取更多的大学生受众,进一步提升其自身的公信力和影响力。

参考文献

①郭庆光:《传播学教程》[M].中国人民大学出版社,1999

②张新慧,《大学生网络政治参与引发的现实思考》[J].《忻州师范学院学报》,2010(4)

③王秋菊,《网络舆论生成机制与引导规律研究》[M].河北大学出版社,2012

④叶虹,《高校大学生网络政治参与的现状及对策》[J].《山东青年政治学院学报》,2012(2)

⑤李敏玉,《网络热点问题与大学生思想政治教育联动机制探索》[J].《北京电力高等专科学校学报》,2012(1):59

传热学论文篇9

关键词:议程设置理论;广告传播

一、议程设置

美国传播学家 M.E.麦由库姆斯和 D.L.肖提出议程设置理论,其主要内容是“大众传播有为公众设置‘议事日程’的功能,传媒的新闻报道和信息传达活动以赋予各种‘议题’不同程度的显著性的方式,影响着人们对周围世界的‘大事’及重要性的判断。”传媒通过有选择地报道新闻来把社会注意力和社会关心引导到特定的方向。因此议程设置能够在议题方面吸引受众的注意力。

广告的目的在于吸引消费者注意力,提高销量,提升品牌知名度和美誉度。在广告的各个理论中,无论是USP独特销售理论、威廉・伯恩巴克的ROI理论还是品牌形象理论,都在于消费者的心理诉求。广告中的AIDMA模式,即A(Attention 注意)――I(Interest 兴趣)――D(Desire 欲望)――M(Memory 记忆)――A(Action 行动)。广告成功的第一步是吸引消费者的注意力,而议程设置能够吸引受众注意力,因此广告传播活动可以通过议程设置的议题来吸引消费者的注意力,促使产品热销和品牌发展。

二、议程设置理论在广告传播的应用

1、借助热点事件进行广告宣传,使产品与热点事件产生联系,提高受众对广告的关注度

媒体作为热点事件进行报道,同样也反映在公众的意识中;媒体强调得越多,公众对其重视程度也就越高。因此,产品广告可以利用热点事件将产品与议题联系起来,吸引消费者的注意力,把人们对热点事件的关注转移到广告的商品上。

“神州”五号载人飞船成功发射,蒙牛乳业以此为切入口,以“中国航天员专用牛奶”为口号,通过公益广告、庆贺广告等方式,使蒙牛产品与社会热议事件结合,借助“神舟”五号宣传蒙牛品牌,促使蒙牛广告的传播价值得到最大化。

农夫山泉2001年借助申奥热点事件提出:每售出一瓶农夫山泉,就从中提取一分钱捐给申奥,“一分钱一个心愿,一分钱一份力量”。借助2008年奥运会来进行宣传,达到事半功倍的效果。农夫山泉巧妙地将社会公众关注的议题与企业产品联系起来,提升了品牌形象。

2、提出新概念,制造议题,引导受众进入广告议程

广告通过媒体集中报道来“制造议题”,使大众了解并关注产品;企业也能够找到自己产品和议题的关联点,把公众的注意力从议题转移到广告中,使广告传播效果最大化。议程设置“议题”与受众的“议程认知”之间有密切联系。议程设置的“属性议程设置”,使得企业形象广告或者商品促销广告凸显企业或者产品的某些正面属性,淡化甚至屏蔽它们的某些负面属性。这恰恰是广告宣传的基本手法。

中医文化博大精深,消费者注重健康和养生。“上火”就成为大众经常讨论的话题。“怕上火,就喝王老吉”的广告语逐渐成为约定俗成的共识。企业制造议题“上火”,引起消费者关注,提出解决办法“喝王老吉”,引导受众进入广告议程。

脑白金的制造议题模式受到关注,通俗的广告语与惊人的销量产生对比。“今年过节不收礼,收礼只收脑白金”广告语使人印象深刻,促使保健品市场热销。脑白金使用软文来创造“话题”,强调“睡眠困扰”,借助广告引导大众热议,其产品作用在于能够帮助消费者解决睡眠问题。

凡客诚品制造风靡一时的“凡客体”。凡客诚品利用广告文案和另类的广告内涵吸引年轻一代的消费者关注。通过借助明星广告来制造议题“我就是我”、坚持自我本真的特色,戏谑主流文化,彰显品牌个性,引起网友关注。网民狂欢和颠覆精神得到充分体现,由此之后各种凡客体应运而生。“凡客体”的流行引发大众关注凡客诚品及其广告,受众主动参与制作各种凡客体。“凡客体”成功地引导受众进入凡客诚品的广告议程中。

2009年11月11日不再仅仅是光棍节,还成为网民心目中的购物狂欢节。电商把双十一当作议题来宣传,网民把网购变成一次精神的慰藉。短短五年,双十一的销售量已从当初2009年的5000万飙升到了2013年的350亿。制造议题形成一个购物节,包邮、打折、半价等吸引眼球的关键词映入眼帘,引起全民关注,线上和线下广告活动共同宣传,从而促进销量和销售额的提升。

三、结语

议程设置能够有效地吸引受众对广告信息的注意力。因此在广告传播中,产品广告可以利用议程设置,借助热点事件或者制造议题,将自己的产品与议题联系起来。这不仅有利于提高消费者对广告的关注度和广告的传播效果,而且还能提升品牌形象和建构品牌文化。

参考文献:

[1]郭庆光.《传播学教程》[M].中国人民大学出版社,2006

[2]高寺东,孙秀梅.论议程设置理论在广告传播中的应用[J]营销策略,2006,479:114―115

[3]赵鹏升,陈海波.广告传播中议程设置理论的应用[J]广告传播,2007,7,113―114

传热学论文篇10

[关键词]CFD传热学教学改革

[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2014)06-0119-02

引言

传热学课程是湖南城市学院建筑环境与能源应用工程专业的一门重要的专业基础课,也是我校重点建设的课程。由于传热学课程的知识点多,课时在教学改革的推进中又不断被压缩,在这个矛盾中,学生们常感觉对知识点的学习不够深入,有许多问题想进一步进行深究却无法实现,导致教学质量有所下降。作为教师应当如何高效地利用课堂时间提高教学质量,使学生们能够真正掌握该门课程所需要掌握的知识点,为以后专业课的学习打好基础,是当前传热学进行教学改革的重点及难点。要解决以上矛盾问题就必须提高学习效率,笔者认为将目前常用的计算机辅助手段引入传热学教学将有效解决这一矛盾现象。

计算流体动力学CFD技术是利用质量守恒,牛顿第二定律和能量守恒这三大定律的最基本形式,即积分方程或者偏微分方程转换成离散代数形式,然后求解代数方程得到离散的空间或时间上的流程数值,从而揭示其物理特性和规律的一门学科,目前已成为十分热门的研究领域,目前已广泛应用于换热器流固热耦合三维流场仿真、电子设备热设计、通风空调设计、多种翅片管换热及流动特性模拟、多孔介质区域流动模拟、建筑风场模拟、复杂几何结构气动外流场模拟等许多工程领域。目前已有部分高校教师尝试将CFD技术应用到 “传热学”的教学中,该教学方法能够将各种课堂上学习的传热现象在屏幕上生动、形象地通过CFD软件模拟,对于稳态问题,可以通过计算结果的云图方式表示出来,对于非稳态问题,可以以动态变化的动画形式表示出来。通过模拟画面与基础理论知识进行对比,能够加深学生对相应知识的理解,另外,计算机模拟又能十分灵活地改变各种参数,参数变化后能得到不同的结果,这也能激发学生的学习兴趣,提高教学效果。

一、教学内容和方法的改革

在学习传热学的过程中,大部分学生都反映传热学基础理论比较晦涩难懂,特别是讲到对流传热部分,大篇幅内容都是讲经验公式,让学生印象不深。作为老师在课堂上没有具体动态地将传热现象讲授给学生,容易造成传热学理论知识学习无法与工程实践相结合,对于传热学这样实践性较强的专业基础课,该现象需要尽快转变。传统的教学把实践部分的教学放在实验室中,但是由于学校实验经费、实验条件以及实验课时等问题约束,使得实验教学无法满足学生们的需要,比如实验室的器材无法给每个学生都能动手的机会,导致许多实验都成为演示性的实验,理论与实际不能相结合的问题突出。仅使用传统的教学方法讲授传热学课程,其教学效果无法得到保障,而该学科在本专业中十分重要,对传热学知识的掌握程度将直接影响其他相关专业课程的学习。

CFD技术与传热学教学相结合是解决上述问题的捷径,传热学中的一些传热过程是可以通过CFD软件在课堂上进行简单的演示性模拟的,特别是对一些在实验室环境难以实现的实验,更能体现出计算机模拟的优势。而且模拟过程以及结果都以彩色画面在屏幕上展示出来,很直观,能增强学生对传热过程的感性认识。在课堂上也能传授一部分CFD软件的应用入门知识,学生们掌握一定的应用基础知识后也能独立地动手来模拟甚至探索书本以外的传热现象,如果在这个过程中遇到难题也更愿意探索深究其中的原因,如此良性循环不但能增加课堂生动性,提高每位学生的学习积极性,同时也得到了最佳的教学效果。

二、教学手段的改进

(一)多媒体教学

目前在课堂上应用最为广泛的是PPT,其特点是形象、生动、容易制作,但对于建筑环境与设备工程专业这样的工科专业而言,更重要的是理论与实践相结合,PPT在直观性方面还有待加强。而与实践没有紧密联系的教学方法必然与当前学校教育改革的精神相背离,也与大学教育的本质相冲突。在这种情况下多媒体教学的改革势在必行,笔者认为教学手段除了多媒体PPT教学外应该加入一部分CFD软件的模拟教学内容。例如在导热问题数值解法基础一章中,如果按照教材中所提示的,在课堂中用PPT演示区域与时间的离散化,就会相当抽象,对于初次接触导热问题数值解法的学生们来说比较晦涩难懂,但是如果引入CFD技术,比如通过fluent软件中的前处理软件gambit对某一生活中常见的物体进行网格的划分,就能生动形象地解释离散的含义,有利于学生们对课堂知识的理解。

(二)双语教学

在课堂中,特别是课件中应引入双语教学。一方面,要了解传热学的最新的研究进展必须查阅外文期刊、国际会议论文集以及相关领域国际知名研究人员的研究报告,如果在该领域进行研究,无论是参加国际会议还是撰写科技文章,都需要用到专业英语,因此在课堂中学习相关的专业英语是十分必要的;另一方面,各类CFD软件都是英文界面的,掌握好专业英语对CFD软件的理解也能提供很好的帮助,以FLUENT软件为例,该软件为全英文的,目前也有许多该软件的教材,教材的形式往往是以实例教学为主。在这些教材中,对实例中的操作进行了详细的讲解,而对于专业英语学得好的学生,其中各种参数的设置含义将十分清晰,学习效果也将事半功倍,而如果专业英语不太好,对于参数设置半知半解,学习完这些教程也没有理解其实质,往往事倍功半。学生如果想自学该软件也必须学好专业英语。

三、实践教学环节的改革

除了课堂上,传热学教学中另一个重要的部分就是实践教学环节,充分利用实践教学环节加深学生们对所学知识的掌握并提升其创新能力,是教学改革的一项重要任务。

传统的实践教学以实验为主,这一点作为实践教学的根本,必须继续加强,一方面积极推进学校实验装置的建设,把硬件设备建设好是学生进行创新性研究的基础。另外,作为实验的补充,将CFD技术引入实践教学环节也是十分可行的,CFD技术引入实践教学后能提高实践教学的深度和广度,而且该技术在以后的学习工作中都将有用武之地。在设计CFD实验中,可以通过设定不同的条件,来保证学生们的题目都不相同,都必须进行独立思考,避免了互相抄袭的现象。同时CFD试验带有更多的不确定性,一个设定条件的改变都能影响最后模拟的结果,这势必会带来课下更多的学习探讨,开拓了学生的思维,不光在课堂上听老师讲解,更要自己动脑学习,除了掌握所学知识,更能培养学生创新能力。

四、总结

将CFD技术引入“传热学”课堂教学中,通过CFD软件强大的图形显示功能,使学生更易于理解和掌握课程中的基本理论,能有效解决课程教学中的一些难于讲解的问题,提高多媒体课堂教学水平。在实践教学环节中增加CFD试验部分,提高了实践教学的深度和广度,为传热学教学改革开辟了一条新途径。

[参考文献]

[1]陶文铨.数值传热学[M].西安:西安交通大学出版社,2001.

[2]邓权威,刘欣华.CFD在本科教学中的应用―以传热学为例[J].当代教育论坛,2009,(10).

[3]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,(3).

[4]刘彦丰,粱秀俊,高正阳,等.关于传热学课程创新教育综合改革的探讨[J].中国电力教育,2002,(4).

[5]温正,石良臣,任毅如.FLUENT流体计算应用教程[M].北京:清华大学出版社,2009.