兰交大传热学课程教学大纲

传热学课程教学大纲一、历史沿革传热学是研究热量传递规律的科学。传热学的研究最早是包含在物理学和流体力学学科中。大约在上世纪30年代，传热学形成了独立的学科。随着生产和科学技术的发展，传热学的研究和应用深入到各个工业领域和科研领域，因此传热学课程成为了工学类相关专业的技术基础课。国外的专业是所谓"大机械"的概念，传热学课是机械类专业的必修课。在我国，传热学是能源动力类本科专业的主干专业基础课，其他如暖通、化工、机械等专业也开设传热学课程。我国在解放前和解放初期，没有单独的传热学课，是在热工学课中包含了导热、对流、辐射三章传热学的内容。上世纪50年代开始，我国本科教育中才有独立的传热学课。目前国大部分工科院校均开设有传热学课。

以"传热学"为核心的热工类课程在我校有着较长的发展历史，"热工学"及"热工基础"课程，一直是原"车辆工程"和"内燃机车"专业的主干专业基础必修课，热动专业的成立，更为该课程的建设提供了动力。目前，该课程师资力量较强，梯队合理。自98年以来，我们一直坚持进行教学改革与实践活动，有二项教学成果获校级教学成果奖，出版《热工基础》教材一部，自2000年以来申请教改项目6项，其中有4项获校级教学成果奖，一项获省级教学成果二等奖，"传热学"课程获省级精品课程。以"强化传热及其工程应用"为主要研究方向的科研工作的开展，进一步提高了教师的业务水平，丰富了教学内容。利用日元贷款项目及05年实验室建设项目，进一步完善和提升了实验条件和水平，除按教学大纲要求，实验开出率可达到100%外，将进一步规划综合性及开放性实验项目，努力建设培养高水平、高素质人才的育人环境。二、教学目标《传热学》是研究热量传递规律及其应用的一门学科。本课程是能源与动力工程专业的一门专业基础课。本课程不仅为学生学习有关的专业课程提供必要的基础理论知识，而且也为学生以后从事热能综合利用、热工设备与用能系统的设计及优化等方面的工作打下必要的基础。通过本课程的学习，应使学生获得必要的热量传递规律的基础知识，具备分析工程传热问题的基本能力，掌握解决工程传热问题的基本方法并具备相应的计算能力，以及一定的实验技能。三、课程教学基本要求：1、掌握传热的三种基本方式和综合传热过程所遵循的基本规律.能应用这些规律提出增强传热提高热经济性和削弱传热损失的途径和方法；并学会对传热过程进行解剖处理和分析计算的基本方法；会查计算图表和手册资料进行传热计算，为采暖、空调、供热、燃气供应和锅炉设备等热工计算奠定基础。2、掌握导热的基本定律。能对无内热源的几何形状物体在常物性条件下的导热进行熟练的分析计算；较深刻地了解物体在被加热、冷却和受到周期性热作用时的温度场及热流随时间而变化的规律；并对导热问题的数值求解方法加强了解。3、从边界层理论分析出发，较深刻地了解各种因素对对流换热的影响，对常见的各对流换热过程的换热能力作出定性的正确判断，对各对流换热过程的有关准则有正确的理解，并能熟练的运用准则方程进行计算。4、掌握热辐射的基本定律。深刻理解灰体、有效辐射、角系数等重要概念。熟悉由透热介质所隔开的两物体间辐射换热的基本计算方法，对吸收性介质的辐射具有一定的认识。5、理解传热过程及传热系数。理解复合换热。掌握传热量的计算方法及强化和削弱热量传递过程的原理和手段。能应用热阻概念综合分析热量传递过程。了解常见换热器的类型。能用对数平均温差法及传热单元数法计算间壁式换热器。6、学习实验研究和整理实验数据的理论基础及传热实验的基本技能；初步掌握测温、测热、测流量、测流量的基本方法。四、实验教学内容传热学不仅理论性强而且具有很强的工程应用背景。根据教学党规要求实验开出率达100%，实验项目如下：1）平板法导热系数测定实验2）圆球法导热系数测定实验3）强迫对流实验4）d.自然对流实验5）换热器传热系数测定6）中温法向辐射率测定实验在实践教学的设计上重点抓好三个环节：一是教学基本实验；二是学生自行设计和完成的综合实验；三是毕业设计选题结合实际的科研工作，培养学生运用所学知识解决工程技术问题的能力。依据强有力科研基金，为学生自行设计和完成的综合实验提供了必需的设备、仪器和耗材。五、教学方法与教学手段1）确教学思路，从基本概念、基本定律的引出选择合适的切入点传热学研究的问题来源于动力工程实践，但基本概念，基本定律的表述上采用抽象思维和理想化的方法。学生在学习中感到部分内容理解困难，运用更觉无从下手。我们从实际的事例、热量的传递等方面进行阐述，使学生学的快、学得好。2）板书条理清晰，一条线式贯穿课堂内容科技的发展为讲解教材内容提供了多样化的工具，但板书教学仍是授课的基本形式。课堂教学的板书，是课堂教学的一个重要部分，板书的设计也就显得尤为重要。板书实际就是课堂内容思路的一条线，每堂课我们力求重点突出，条理清晰。3）采用多功能教学手段，加强工程实际问题的理解结合教学内容及专业特点，采用一些实际设备的录像及一些实物、图片的教学手段，增强学生的感性认识，弥补教学中学生对热力设备结构、过程及概念等理论与实际不能衔接的问题，同时也可以扩大学生的工程信息量。4）加强与学生的沟通，启发引导学生进行创造性思维教师尽可能尽自己的创造能力，挖掘机能理解基本概念又能有启发性的讲解方法。通过多种教学方式（如讨论式、答疑式等）与幽默的语言，提高学生听课的兴趣，使学生在课堂上能领会内容的精髓，同时启发且肯定学生的各种积极、有创造性的思维。5）重视数值计算能力的培养由于计算传热学在科研和生产实践中发挥着越来越重要的作用，有必要使学生了解这一发展趋势，激发其兴趣，提高其求知欲。在本课程中强化了数值计算内容，设计了稳定导热、非稳定导热、对流换热、换热器计算问题的综合练习题让学生上机训练，培养学生的计算能力。重视实践能力的培养"纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行"。要培养基础扎实、综合素质高的学生，必须重视对学生实践能力的培养。传热学实验学生分组一般为每台位2人，使学生均有实际操作的机会，充分发挥学生自主动手的能力。通过对仪器的使用，记录数据，处理数据，分析结果，掌握实验装置组成，实验原理，加深对理论知识的理解，并了解其在实际工程中的运用。对学生实验成绩进行定量考核，作为总评成绩的一部分，同时把它放到"一票否决"的重要地位。7）加强科研和教学的密切结合

全组成员都参加科研工作，通过科研提高了教师的学术水平，同时也将科研成果及时注入到教学内容中。部分科研用的设备仪器也用于教学实验，提高了教学实验水平和质量，促进了教学整体水平的提高。8