传热学 课程建设规划.doc

传热学课程建设规划及措施传热学是新能源科学与工程专业的必修课，是研究热量传递规律的一门科学，广泛应用于能源、动力、化工、电工、机械能领域；是现代技术科学的主要技术基础学科之一。 课程目的是通过该门课程的学习，使学生基本掌握典型结构的导热、对流换热，辐射换热的计算方法，热交换器选型和设计方法。因此，建设好这门课是非常有必要的。1、 课程建设目标 重点课程建设是我院进一步推动教学改革，全面提高教育教学质量的一项重大举措。为保证我院重点课程建设的顺利开展，结合我院实际，我们要将传热学建设成具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教学管理等特点的示范性课程，体现我院的教学优势和特色，为校级重点课程和精品课程建设奠定基础。2、 课程建设内容1、师资队伍建设通过重点课程的建设，逐步形成一支结构合理、人员稳定、教学水平和科研水平都较高、富有团队合作精神的师资队伍，并按一定比例配备实验教师和辅导教师。2、教学内容和课程体系改革教学内容既要反映教学内容的基础性、应用性和前沿性，又要实现教学与科研的有效结合；突出基础理论的运用实例，调整学生的知识能力和素质结构，加强人才培养的应用性、针对性、可塑性。并准确定位传热学这门课程在人才培养过程中的地位和作用，正确处理单门课程建设与系列课程改革的关系。3、使用先进的教学方法和手段根据课程特点恰当运用现代教育技术，改革传统的教学思想观念、教学方法、教学手段和教学管理。进一步充实和完善现有的教学资源，鼓励将上述教学资源上网开放，实现优质教学资源共享。4、理论教学与实践教学并重高度重视实验教学环节，使实验开出率能满足教学大纲的要求，提高实验教学的效果。三、课程建设实施的方法 具体实施方案从以下几方面进行：1、师资队伍建设本课程由学术造诣较高、教学经验丰富的教授主讲。教师队伍中吸纳相当比例的高学历的青年教师，为了尽快提高课程组的整体教学质量和水平，充分发挥其高学历、高素质、充满朝气和活力的优势，通过规范教学管理、以科研促教学、鼓励开展教学研究来加强对青年教师的培养。通过学习和研讨，让青年教师具备坚实的传热学基础；具有专业全局观念，了解专业人才培养模式与规格要求，清楚专业课程体系及各门课程、各实践环节在人才培养方面的作用，掌握所承担的课程与其他课程或教学环节的衔接关系；具有丰富的工程实践经验，理解实践对人才能力的需求；了解学科前沿和发展动态，具有新技术研发能力。逐步形成一支结构合理、人员稳定、教学水平高、教学效果好的教师梯队。2、教学内容和课程体系改革教学内容与课程体系改革是传热学课程建设的重要组成部分。其实施包括：首先，整合教学内容，调整教学内容组织形式，反映课程特点和当前热力学传递的新需求、新技术和发展动态。对于冶金工程专业来说，本课程主要讲授导热理论基础、稳态导热、非稳态导热、有限差分法、稳态及非稳态问题的数值计算、换热微积分方程的求解与相似理论基础、单相对流传热的实验关联式、相变对流传热、基本概念及热辐射的基本定律、角系数定义及确定，固体间辐射换热计算及传热和换热器等知识。一方面可以满足当前对金属材料基础与热处理的需要，另一方面，这些内容可以让学生了解传热学与冶金工程的关联性。从而使学生学到的知识是适应社会现实需要的。其次，优化课程体系。本课程是整个专业课程体系中的一个环节。在前有工程热力学、能源系统工程、流体力学等专业基础课程。在这些课程基础上介绍典型结构的导热、对流换热，辐射换热的计算方法，热交换器选型和设计方法。后续专业课程有轻金属冶金、冶金传输原理等，开好本课程，为后续课程奠定了基础。因此，通过课程建设，整合教学内容，处理好本课程与前置、后继课程之间的相互衔接，可以保证整个课程体系的高效性、系统性和完整性，优化课程体系。从而达到优化学生的知识结构和提高综合素质的作用。3、使用先进的教学方法和手段由于本课程涉及到的理论非常多，概念性强、知识点纷杂、内容抽象，因此在教学中，不仅需要注意教学内容的组织安排，更需要引入新的教学方法和手段，努力做到化纷杂为系统，化抽象为直观。可采用下列先进的教学方法和手段：l 1.采用形象生动的多媒体课件授课。本课程教学内容中有大量仪器、部件的照片，数据曲线和形貌照片，这些都是黑板板书所无法表达的。而对这些图片的展示和讲解，一方面可加强学生对相应知识的理解和掌握；另一方面，丰富了教学内容，使授课内容直观、形象，活跃课堂气氛。因此，将实际的稳态及非稳态问题的数值计算、换热微积分方程的求解与相似理论基础、单相对流传热的实验关联式、角系数定义及确定等嵌入PowerPoint中，图文并茂，激发学生的学习兴趣。l 2.启发式教学。改变传统专业基础课面面俱到的灌输式教学方法，转向适合学生认知过程的启发式教学方法。从基本概念到原理运用再到技术分析，层层递进，由教师引导学生一起去思考、分析和讨论问题，让学生在主动思考中掌握新知识，同时锻炼运用知识的能力。下面以传热学中“导热微分方程”一讲为例进行分析。 该讲包含大量的偏微分有程，内容抽象，教师在讲授时将重 点放在分析导热微分方程及其各项的物理意义、推导的理论基础、如何简化与应用等方面。结合本专业典型的墙体导热过程，提出工程应用问题，即“如何计算在温差作用下由分子热运动产生的热量传递”；引出解决方法，即“物理模型一数学模型一求解”求解数学物理问题的一般方法和应用“能量守恒定律与傅里叶导热定律”的基本原理；阐述导热微分方程推导过程，剖析各项物理意义，例如“为热扩散项，表征的是单位时间内从x方向导入与导出微元体的净热量”；导热微分方程的应用，设定不同的墙体导热工程情景与学生讨论方程的简化条件，例如“导热系数是定值、无内热源、稳态”等等，启发学生建立导热微分方程的简化形式与高等数学中Poisson方程、Fourier方程、Laplace方程等的联系。 用这样一种启发式教学方法，使学生不仅理解了教材中理论性极强的推导过程，还能够使学生清楚为什么导热微分方程会有非稳态项、扩散项、源项以及什么时候可以省略，同时引导学生利用高等数学中的相关知识求解简单的导热微分方程。这样，教学过程不只是简单地教材重现，而是教材的导读与深化。教材是从抽象的概念和原理入门，再落实到实际应用；而敦学要从实际问题出发，引出解决问题的方法，逐步掌握正确的概念和原理，进而形成普适性的抽象理念，二者的思路方向是相反的。l 3.案例教学。传热学是一门与工程实践紧密联系的科学，有许多从生产实际中抽象简化出来的案例。案例教学可以从两个角度进行，一方面以案例为切入点，引出相关的概念、原理、技术等，可使教学内容更容易被学生接受，例如在“非稳态导热”一讲中可选择高温铁锭退火的案例；另一方面以根据实际案例分析讲解例题，展示给学生如何利用概念、原理、技术等解决实际问题，做到“授人以渔”。例如在“多层平壁导热”一讲中可选择外墙外保温系统传热系数计算及优化为案例。通过案例教学帮助学生举一反三、触类旁通，在有限的学时内达到较好的教学效果。l 4.课堂教学以课堂讲授为主，辅以课堂提问、讨论等多种形式。通过课堂提问的方式，即吸引了学生的注意力，又可反馈其对知识点的理解和掌握的情况。此外，还可为学生指定需要阅读的扩充文献资料和图书，充分利用广泛的教学资源，扩展学生的视野。鼓励教师组织学生以课堂讨论的形式，实现师生之间、学生之间的互动，有效地调动学习积极性，激发学生的学习潜能。 另外，鼓励将课程的教学大纲、教案、电子课件、习题、实验指导、参考文献目录等教学资源上网开放，实现优质教学资源共享。4、理论教学与实践教学并重本课程的另一个重要教学环节是实验教学。两个教学环节相互促进，通过实验教学，培养学生在冶金工程中利用实验手段分析问题、解决问题的能力。 教学与实践活动相结合，鼓励自主实践、自主探索。利用实验室的实验设备、实验场地等优质硬件条件，带动和组织学生参加职业技能培训等多项实践活动。通过科技实践活动，给更多学生提供自主实践、自主研究、自主探索的机会，有效激发他们的专业兴趣，充分调动他们的学习积极性，培养他们追求卓越的竞争意识和团队合作精神。以切实提高人才培养质量。；另一方面，仍然需要调整和改进实验教学的形式和方法，继续修订和完善现有的实验大纲和指导书，加强现有仪器的功能开发，以进一步提高实验教学的效果。5、利用科研平台、做好教改课题研究在做好现有科研和教改项目的基础上，争取更高层次的、新的课题立项。四、课程建设预期目标经过重点课程建设，具体教学成果体现如下：、修订和完善课程和实验教学大纲、教案、讲稿、实验指导书。、进一步充实和完善自制的PowerPoint版多媒体课件、实例分析及参考文献目录。、完成习题集、试卷库建设。 传热学是新能源科学与工程专业专业基