大学本科机械类“热工基础”课程教学改革探讨

对我国热工基础课程发展的一些思考

摘要：本文在简要回顾热工课程教学的历史后，着重介绍和分析了工业发达国家近十年热工及相关课程的教学与教材编著情况，最后提出对该类课程发展的一些思考和意见。认为，热工基础类课程作为介绍热能的有效合理利用及转换与传递规律的课程，应当成为工科类学生的一门公共技术基础课。

关键词：工程热力学；传热学；课程历史与发展；思考和建议

热工课程以研究热能的有效利用及转换与传递规律为其基本内容，在工科许多大类专业的人才培养中具有重要地位。在我国，热工基础课程一般指工程热力学与传热学两门课程，内容主要由工程热力学与传热学组成的“热工学”或“热工基础”也属于热工基础课程的范畴。本文的讨论主要针对这三类课程来进行。

至上世纪末，我国热工课程开设的情况是：有150余所高等工业学校开设热工类课程，分布在除台湾、西藏、青海三省区以外的境内高校。全国热工课程教学的一般情况是：(1)热工课程的设置主要在能源动力类、石油化工类、航天航空类、土建类、交通运输、轻纺食品等大类专业；(2)热工教学实验以验证性为主，测试手段比较落后，设备比较陈旧：(3)已经出版了一批由我国作者自行编写的工程热力学、传热学与热工学教材。

6年多来，经过“211工程”、“985工程”建设项目的支持，我国热工实验教学情况有了较大改观，开课的大类专业面有所扩大，机械类专业目前大多开出了少学时的热工学课程。同时通过教育部组织的面向21世纪教学内容和课程体系的改革，以及21世纪初高等教育教学改革项目的实践，出版了一批面向21世纪课程教材，使我国热工课程教材的内容有了较大的更新，编著水平也明显提高。在近十年中，国际上工业先进国家也同时在进行着类似的改革，并出现了一批比较优秀的新教材。与这些先进国家的热工课程教学和新教材相比较，我国还有一定的差距，某些方面差距还比较大。

本文在简要回顾了热工课程教学的历史后，着重介绍和分析了工业发达国家近十年中热工及相关课程的教学与教材编著情况，最后提出作者的意见，以求教于国内同行专家和教师。

中国电力教育ＣＥＰＥ　

ＤＯＩ编码：１０．３９６￣ｊ．ｉｓｓｎ．１００７—００７９．２０１０．１３．０６３　

“传热学’’　课程实践性教学环节的探索　

李广华　李华彦　于静博　董丽娜　宋若冰　２Ｏｌ０年第１３ｊ　总第１６４期　

摘要：按照启发式教学的主导思想，为充分发挥学生的主导作用，依据“传热学”课程的特点及学生现状，在教学过程中加入课程　

设计、案例分析及论文写作等环节，经过几轮的教学实践，极大地提高了学生学习的兴趣，激发了学生学习的热情，引导学生创造性地运　

用自己所学的知识发现问题、分析问题、解决问题，教学效果得到改善。　关键词：启发式教学；课程设计；实践环节；案例分析　

作者简介：李广华（１９７８－－），女，内蒙古赤峰人，大连海洋大学机械工程学院，讲师，工学硕士，主要研究方向：热能与动力工程；　李华彦（１９５４－－），男，辽宁大连人，大连海洋大学机械工程学院，副教授，主要研究方向：船舶设计及建造工程。（辽宁大连１１６０２５）　

基金项目：本文系大连海洋大学机械工程学院热工基础系列课程改革项目的研究成果。　

“传热学”是研究由温差引起的热量传递规律的科学，是　热能与动力工程专业（热动专业）的主要专业基础课程之一，在　

热动专业中有较为重要的地位。为提高该课程的教学质量，为　

学生学习后续的专业课程提供良好的理论基础，并充分利用本　课程的教学，培养学生的独立学习能力、分析问题、解决问题　

的能力和创新能力，我们在近几年的教学过程中—直不断地研　

究与探索，本文谈谈本课程在教学中运用的教学方法和取得的　

教学效果。　

一，现状分析　

“传热学”课程在以往的教学中通常都是教师按照教学大　

纲对所要求的内容进行系统的详细的讲解，属于灌输式教学。　这种教学方法存在着诸多问题，最大的不足在于学生缺乏学习　

的主动性。教学是教与学的有效结合，而灌输式教学只强调了教，　忽略了学生的学。学生才是教学的主体，对学生学习方面的忽略　

势必要引发矛盾。随着社会的发展，今天的学生具有鲜明的个性，　

《装备制造技术＞＞２ｏｌｏ年第６期　

关于热工基础系列课程改革的建议　

李广华　

（大连水产学院机械工程学院，辽宁大连１１６０２３）　

摘要：针对热工基础课程的特点和在教学实践过程中出现的诸多问题，以及目前大部分学生的学习状况，提出了课程改革的目标和　方向，并且给出具体的改革措施。　关键词：热工基础课程；教学改革；案例分析　

中图分类号：Ｇ６４２．０　文献标识码：Ｂ　

热工基础课程，包括工程热力学、传热学及工程流体力学　

３门课程；以研究热能的利用、转化及传递规律为基本内容，　该课程在工科许多专业的人才培养中占有重要的地位，近几　

年来在机械类的各个专业中都相应开设了该课程，在大连水　

产学院的热动专业、轮机专业及机械制造专业也均有开设。对　于热动和轮机专业来说，热工课程的基本理论对学生后续的　

专业课程都有重要的支撑作用，对机械制造专业的铸造、焊接　

中金属融化，热处理中的热现象问题，机械加工过程中热变形　

的控制问题，润滑油的流动与滑油的数量等问题，有重要的实　际意义。　

经过了数年的教学实践，发现了教学上目前存在着诸多的　

问题，笔者认为有必要对课程的教学改革作深入探讨和研究。　

１　课程特点　

１．１　概念繁多。容易混淆　

仅工程热力学部分中涉及的概念包括开口系统、闭口系　

统、绝热系统和孤立系统；平衡状态与准平衡态；准平衡过程　与可逆过程、不可逆过程；容积变化功、推动功、流动功、有用　

功、轴功和技术功；理想气体和实际气体等等，这些概念的内　

涵、外延、物理意义及概念间的区别及联系等，都是需要准确　

理解和掌握的内容。工质的热力性质及热力过程、理想循环和　

实际循环中的概念也为数不少。传热学与流体力学部分涉及　的概念有稳态过程、非稳态过程、各种准则数、层流、紊流等　

等，概念繁多，且容易混淆。　

１．２公式众多，难于记忆　热力学第一定律就可以得到开口系统和闭口系统、总量　

表达式和微元表达式、准静态过程和可逆过程的演化式等等　

不少于１０个公式；热力学第二定律中的克劳修斯积分不等　

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“工程热力学与传热学”课程教学改革的探索与实践

作者：武和全 薛盈盈 胡宏伟

来源：《科教导刊》2012年第12期

0 引言

“工程热力学与传热学”是汽车服务工程、热能与动力工程等专业的必修课程。它是研究热能与机械能相互转换及热量传递规律的一门学科。作为工科类的一门专业基础课，“工程热力学与传热学”课程教学历史悠久，至今已有五十多年。然而该课程存在“理论性强”、“知识点多”、“难于理解”等特点，长期困扰着广大师生。因此对该课程进行教学改革，探索提高“工程热力学与传热学”课程教学质量的方法是十分必要的。

1 课程特点及教学现状

“工程热力学与传热学”课程主要包括热力学第一定律、热力学第二定律、热力过程计算、传热学的基本概念、换热器热计算等。由于该课程源于实际生活的总结，包括理论知识的推导及经验公式的应用，教学内容需要联系大学物理和高等数学等方面的知识，教学难度大，存在的主要问题有：

1.1 课程总学时偏少

“工程热力学与传热学”课程围绕能量转换与传递这一主线，是对工程热力学与传热学两个研究方向的综合。其特点是涉及内容广，知识点多。然而，随着社会的发展，教育思想、教育观念在不断变化着，大学阶段开设的课程越来越多，分配给每一门课程（特别是专业基础课）的学时数不断减少。①总学时数不断减少与教学内容不断增加之间的矛盾，是“工程热力学与传热学”授课教师面临的一个重要矛盾。要继续保持或提高该课程的教学质量，就必须要调整教学大纲，改革教学方法，对授课内容有所取舍，突出重点和难点。

1.2 实践环节少

“工程热力学与传热学”作为一门专业基础课程，其知识点的归纳，大多是來源于人们对实践知识的长期积累和总结。因此该课程必须与实践教学紧密结合起来。由于实验设备的有限性，而现有每个班级的人数众多，必须分多个组进行实验。这必然导致实验课程时间过长、教师的工作量过大等。因此为回避这些问题，许多高校在讲授专业基础课实验时，往往采取集中统一安排实验的方式，且实验学时占总学时的比例非常小。这样实验课程与理论课程完全分开，学生对于实验缺乏深刻的认识，影响了他们对于理论知识的理解和消化。比如在讲授稳定流动能量方程应用领域的时候，需要做蒸汽轮机的热交换、换热器的热交换、压缩机的热交换龙源期刊网