传热学教学研讨热工战略

热工基础课程发展战略规划研究

何雅玲陶文铨

2004年10月28日于上海2004年全国热工课程发展战略规划研讨学术会议教育部能源动力学科专业发展战略研究项目国内外热工基础课程教学发展沿革和现状热工基础课程在工科各专业人才培养中的地位3.热工基础课程知识体系的基本要求4.对各大类工科专业开设热工基础课程的建议5.开设热工类课程的必备教学条件6.今后5年热工基础课程教学改革发展思路

1目录教育部2004年3月1日正式批复能源动力学科教学指导委员会负责进行能源动力学科专业发展战略和专业人才培养规划的研究。鉴于热工课程是能源动力类学科的重要技术基础课程，同时在其它多个大类专业的人才培养中也具有重要地位。因此，热工课程教学指导分委员会在发展战略规划研究中承担了本课程发展战略研究的任务。前言终身教育，素质教育，创新教育前言热工基础课程工程热力学传热学热工学或热工基础主要针对这三类课程来进行

本课程在国内外工科教学中开设的历史和现状课程教学在各类专业人才培养中的地位在不同大类专业中热工课程的开设方案今后我国热工课程教学发展战略等问题进行了探讨

前言1.国内外热工基础课程教学发展沿革和现状追溯热工课程教学的历史发展轨迹，希望：●总结教育经验，发现高等教育的一些规律；●了解目前现状，把握发展趋势;●为制定发展战略提供纵向参考系。1.国内外热工基础课程教学发展沿革和现状国内历史国内现状

境外历史境外现状国内境外1.1国内的历史和现状－解放前1.国内外热工基础课程教学发展沿革和现状在我国工科教学中，热工基础课程的设立，据目前可以查到的正式出版物的记载，始于1911年（宣统3年）。在当时的邮传部高等实业学堂（交通大学前身）：铁路专科（学制3年）课程表中，列出了18门课程，其中有“热力学”，学时每周3钟点，讲授2个学期；在电机专科（学制3年）的课程表中，有14门课程，其中也有热力学，每周3钟点，讲授1学期。这以后热工课程就一直是该校工学专业的课程之一。表11949年前交通大学各个时段热工课程开设情况

由于缺乏资料，一时无法得到其它历史悠久高校工科教学中热工课程开设的记录。但是总的说来，当时各个高校中开设热工课程的工科专业面是相当宽的。

1.1国内的历史和现状－解放前解放后50年代代初，全全国进行行院系调调整。从从课程设设置而言言，凡是设有有机械系系的学校校都开设设热力学学课程。后各校校动力机机械部分分纷纷从从机械系系分出，，单独设设系，在在动力机械械系内热热力学课课程教学学得到进进一步加加强。至于传热热学在50年代代初一般般只作为为工程热热力学中中的几章章予以介介绍，并并未单独独设课。。当时国家家提出全全面向苏苏联学习习，哈工工大被定定为工科科院校全全面学习习苏联的的样板。。50年年代中期期学制定定为五年年。哈工工大与有有关学校校聘请了了一批苏苏联专家家，培养养了一批批教师，，建立了了一批专专业，教教学计划划基本上上采用苏苏联的。。当时所所用教材材主要为为前苏联联作者的的译本.1.1国国内内的历史史和现状状－解放后【1】李李特文.工程热力力学(1，2，3册册).宁宁榥，，徐华舫舫译，上上海：龙龙门联合合书局，，1953-1954年【2】阔阔尔尼茨茨基，鲁鲁滨斯坦坦主编.普通热工工学（1，2，3，，4册）），李佑佑华，东东北工学学院热工工教研组组译，北北京：高高等教育育出版社社，1956-1957【3】雅斯斯特列姆斯斯基著.工程热力学学（1，2册册），沈维维道译，北北京:水利利电力出版版社，1956-1957年年【4】雷科科夫著.热传导理论论，裘列均，，丁履德译译，北京:高等教育育出版社,1955【5】维尼尼克著.工程热学及及传热学基基础.严家禄禄，张正荣荣译.北北京：冶金金工业出版版社,19591.1国国内的历历史和现状状－解放后1.1国国内的历历史和现状状－解放后1952年年时在北京大学任教教的王补宣教授授编著的“热力学”由上海中外外书局出版。1954年年由王补宣教授翻译的前苏联米米海耶夫的教材材“传热学基础础”在国内出版版。该书俄文文版曾两度获得得前苏联联的斯大大林奖，翻译本本又以忠忠实原著著、译文文流畅而而脍炙人人口，被被国内有有关院校校普遍采采用。我国在能能源动力力类等专专业中的的热工教教学，自自此按工程热热力学与与传热学学分别进进行。从1956年开开始，国国家号召召我国高高等学校校教师在在学习前前苏联教教材的基基础上，，根据我我国实际际情况自自己编写写教材。。此后我国国作者自自行编著著了一批批热工教教材。1.1国国内内的历史史和现状状－解放后传热学杨世铭、、陈大燮燮电力出版版社出版版19581960年当当时的高教部部组建了热工工教材编审委委员会，陈大燮教授出出任主任，王王补宣、杨世世铭教授为副副主任，委员员有夏彦儒教教授等。该委员会制定定了我国工程程热力学、传传热学及热工工学的第一部部教学大纲，，组织作者出出版了一批我我国学者自行行编写的教材材，奠定了我国热热工类课程的的教学基础。。1985年教教育部重新组组建了高等工工业学校热工工课程教学指指导委员会，，王补宣、杨世世铭教授受命命出任主任与与副主任。至今已经是第第五届，该委委员会主持制制定了工程热热力学、传热热学课程的基基本要求，多多次召开了全全国热工课程程教学研讨会会，对我国热热工课程教材材的建设与教教师队伍的成成长起了重要要作用。1.1国国内的历史和和现状－解放后在我国热工课程程教学中，值值得大书一笔笔的是教育部部热工教材编审委员会（（后改为教学学指导委员会会）的设立和和所进行的工工作到上世纪末，，我国共有150余所高等工业学校校开设有热工工类课程，分分布在除台湾湾，西藏，青青海三省以外外的境内有关关高校。全国热工课程程教学的一般情况是：（1）热工课课程的设置主主要在能源动动力类、石油油化工类、航航天航空类、、土建类、交交通运输、轻轻纺食品等大大类专业；（（2）热工教教学实验以验验证性为主，，测试手段比比较落后，设设备比较陈旧旧；（3）已已经出版了一一批由我国作作者自行编写写的工程热力力学、传热学学与热工学的的教材。1.1国国内的历史和和现状－现状开课的大类专专业面也有所所扩大，机械械类专业目前前也大多开出出了少学时的的热工学课程程，例如清华华大学对机械械系，精密仪仪器系、汽车车系，力学系系等开设有48学时的热热工基础教程程；经过近5年来来211工程程建设等项目目的支持，我我国热工实验验教学情况有有了较大的改改观；同时出版了一一批面向21世纪的教材材。但是与国国际上工业先先进国家的热热工课程教学学相比较，还还有较大的差差距。1.1国国内的历史和和现状－现状（1）近代热热科学的产生生与初期的发发展集中在欧欧洲国家。热科学学研究究的起起源可可以追追溯到到Galileo(1592)的时代代。而且早早期热热学作作为物物理学学的一一部分分，热热力学学与传传热学学的研研究是是溶为为一体体的。。例如Boltzmann从热力力学证证明了了Stefan由实验验得出出的辐辐射四四次方方定律律。又又如热热力学学第二二定律律的创创建人人之一一，LKelvin在1862年按按半无无限大大物体体传热热问题题的计计算，，估算算了地地球的的年龄龄。1.2国国外外、境境外的的历史史和现现状－－历史（2））无论论热力力学还还是传传热学学，其其发展展都经经历了了从“科科学””到““工程程”的的过程程，即，，从初初期作作为物物理学学一部部分的的热学学演变变、发发展成成为密密切结结合工工程实实际的的“工工程热热力学学”与与“工工程传传热学学”。。一批批德国国科学学家Prandtl，Karman，，Nusselt，，Blasius以及后后来的的Eckert，，还有前前苏联联科学学家（（如Kirpichev等））作作出出了了贡贡献献。。（3））二二次次大大战战以以后后，，传传热热学学的的研研究究中心心由由德德国国转转移移到到美美国国，其其中中Jakob，，Karman以及及Eckert三位位德德国国科科学学家家的的移移居居美美国国起起了了很很大大的的作作用用。。（4））欧欧美美国国家家工工程程热热力力学学与与传传热热学学课课程程的的开开设设始始于于何何时时，，暂暂时时无无法法查查考考。。1.2国国外外、、境境外外的的历历史史和和现现状状－－历史史1.2国国外外、、境境外外的的历历史史和和现现状状－－历史史最早早的的一一本本传传热热学可可能能是是德德国国科科学家家Grober的著著作（（1921））然而而影影响响比比较较大的的则则要要推推McAdams的“Heattransmission””（（1933））随后后Jakob与Hawkins的教教材材，，Eckert的教教材材相继继问问世世，，成成为为20世世纪纪40－－50年年代代的的代代表表作作。。Holman的传传热热学学第第一一版出出版版于于1963年年。。到20世世纪纪80年年代代以以后后，，工程程热热力力学学与与传传热热学学已已经经成成为为欧欧美美国国家家机机械械类类学学生生的的必必修修课课，有有的的学学校校还还设设为为工科科学学生生基基础础课课程程。根据据我我们们的的调调查查统统计计，，在境境外外的的高高等等工工程程教教育育中中，，传传热热学学与与热热力力学学课课程程的的开开设设相相当当普普遍遍。。1.2国国外外、、境境外外的的历历史史和和现现状状－－现代代美国国：：依依利利诺诺依依斯斯大大学学（（Urbana-Champain分校校）），，明明尼尼苏苏达大大学学，，加加州州大大学学（（SantaBarbra分校校）），，赖斯斯（（Rice））大学学，，克克列列姆姆逊逊（（Clemson））大学学，，夏威威夷夷大大学学；；佛佛罗罗里里达达国国际际大大学学；；英国国：：杜杜汉汉（（Durham））大学、里里兹（Leeds）大学及格格拉斯哥（Glasgow）大学；利利物浦大大学；加拿大：：多伦多多大学；；日本本：京京都大大学、九九州大学学，群马马，广岛岛，九州州工业业大学；；新加坡：：南洋理理工大学学，国立立新加坡坡大学；；韩国国：汉汉城大大学，韩韩国科学学技术学学院（KAIST），，仁荷大学学香港港：香香港大大学，香香港科技技大学等等1.2国国外外、境外外的历史史和现状状－现代2.001材材料力力学；2.002材料料力学II；2.003系统、模模态与控控制；2.005热热流工程程I；2.006热流工程程II；2.007设计引论论；2.008设设计与制制造II；2.009产品工程程过程；；2.14控控制系系统原理理；2.171数数字控制制系统的的分析与设设计；2.192动动态战略略规划；；2.25高高等流体体力学；；2.26可可压缩缩流体动动力学；；2.40热热力学学；2.51传传热传传质学；；2.52热热迁移移过程模模化与方法；2.63技技术的的应用；；2.672实实验室项项目；2.739产产品设计计与开发发；2.744产品品设计；；2.792J定量生理学学；器官移移植系统；；2.852制造系系统分析；；2.993机机械工程专专题举例1：麻省理工学学院机械工工程系ME200热力学I；ME203力学工程设设计引论；；ME270力学基础I；ME274力学基础II；ME290一年级讲座座；ME300热力学II；ME309流体力学；；ME325传热传质学学；ME352机械设计I；ME413噪声控制；；ME444 CAD；ME452机械设计II；ME46工程设计；；ME475自动控制系系统。另有，本科科生及研究究生均可从从21门专专业课程中中选修学分分。举例2：普渡大学工工学院机械械系密西根大学学的机械系系在美国名名列前茅。。UM机械系相当当于我国高高校学科基基础和专业业课的44必修学分分中热流理理论类课程程有9学分分：工程热力学学І，3学分和传热热学，4学学分、流体体力学3学学分。占23%，，选修课程程中还有工工程热力学学Ⅱ，3学学分。举例3：普渡大学工工学院机械械系表2密西根大学学工学院机机械系学科科基础和专专业课课程程学分力学类

热工理论类

振动类

机械设计类

系统与控制类

材料类

实验

9441244820％9％9％27％9％9％18％ME205热力学；ME211气体动力学学引论；ME213传热学；ME231工程材料；；ME240动力系统模模化与分析析；ME250热科学实验验；ME261信号处理、、仪表及控控制基础；ME271机械设计I；ME272机械设计II；ME280高级机械设设计项目；；ME291讲座（以上上为ME必修课）；；ME293专门项目；；ME296荣誉项目；；ME297荣誉讲座。。举例4：依利诺依斯斯大学（Urbana-Champain分校）专门化课程程：ME301中级热力学学；ME302核能工程；；ME303应用燃烧学学；ME304能量转化系系统（ME必修）；ME305中级气体动动力学；ME306中级传热学学；ME307太阳能利用用；ME308对流换热的的流体力学学问题；ME310流动与传热热的数值技技术；ME312现代控制现现论；ME313机械工程系系统的计算算机控制；；ME314摩擦学引论论；ME315摩擦学；ME320机械系统的的运动学与与动力学；；M321制冷与低温温；M323热系统设计计；M331内燃机；M336汽车动力学学；M342运动学分析析与综合；；ME345有限元分析析引论；ME346工程材料失失效机理；；ME347机械零件失失效分析；；ME351材料加工过过程；ME388工业控制系系统举例4：依利诺依斯斯大学（Urbana-Champain分校）ME1750生物工程引引论；ME/CE1770工程制图与与可视化引引论；ME2016计算技术；；ME2110创造性的决决定与软件件；ME2751力学引论；；ME2202刚体动力学学；ME3015系统动力学学与控制;ME3056实验方法论论；ME3180机械设计；；ME3201材料力学；；ME3322热力学；ME3340流体力学；；ME3345传热学；ME3720热流工程引引论。举例5：佐治亚理工工学院（GIT）机械系ME318工程计算方方法；ME324机械系统的的运动学与与动力学；；ME330流体力学；；ME333T技术交流；；ME334材料工程；；ME134L材料工程实实验；ME335概率与设计计；ME336材料加工；；ME136L材料加工实实验；ME338机械另件；；ME339传热学；ME242L热流科学实实验；ME343热流系统；；ME344动力学与控控制；ME244L动力系统与与控制实验验；ME353工程经济分分析；ME366J机械工程设设计方法学学；ME466K机械工程设设计项目。。举例6：德克萨斯大大学（Austin）机械系专业方向课课分别对生物物医学工程程等列出了了七个方向向的选修的的课程，例如如对热流系系统方向列列出课程为为：可压缩流体体力学；电电机与磁磁器件；透平机械与与可压缩流流；中级传热学学；能量系统实实验；计计算流体动动力学引论论；燃烧机械过过程；车车辆工程；；热系统设计计；空调系统设设计；太阳能系统统设计等。举例6：德克萨斯大大学（Austin）机械系ME主修课：ME1896热力学；M19abc流体力学与与气体动力力学；ME20传热学；ME70机械系统运运动学引论论；ME71工程设计引引论；ME72工程设计实实验；ME73机械另件设设计；ME90abc高级论文（（实验）；；ME91abc高级论文（（分析）；；ME/CE96机械工程实实验；CE/ME97流体机械实实验。专门方向课课程14门门供学生选选修，例如：ME115ab机器人运动动学引论；；ME119a传热学与热热力学；ME131高级机器人人；操纵与与定向；ME932高级机器人人；导航与与视觉举例7：加州理工学学院（CIT）机械系ME主修课：ME201-0力学I；ME202-0力学II；ME220-0热力学I；ME224-0实验工程I；ME240-0机械设计与与制造引论论；ME241-0流体力学；；ME262-0应力分析与与有限元。。专门方向课课程21门门：属于热能工工程方向的的有：ME370-0热力学II；ME373-0工程流体力力学；ME377-0传热学；ME379-0燃烧工程基基础等四门门。举例8：美国西北大大学机械系系举例8：英国利物浦浦大学机械械系第1、2学学年热力学，流流体力学，，固体力学，，动力学，，数学电工，工业业管理，计计算方法第3学年传热学，流流体力学，，固体力学，，动力学，，实验方法法，有限元分析析，小组设设计(groupdesign);第4学年压力容器与与管线；计计算流体动动力学；能能量利用与与控制，法语，德语语，西班牙牙语；四个个工程选修修专题总结：境外热工课课程的开设设情况(1)热学课程境境外高等学学校中工程程类专业普普遍开设的的课程热现象几乎乎是每一个个工程领域域中都会碰碰到的物理理现象，能能量的有效效与合理的的利用几乎乎是每一个个工程师都都需要解决决的问题。。在有一些领领域中，热热现象的规规律还是制制约技术发发展的瓶颈颈问题。因而在境外的的高等工程教教育中，传热热学，热力学学与流体力学学课程的开设设相当普遍。。在境外高等学学校各种工程程学科中，机械工程学科科是把热工类课程作为必修课程的最最主要学科之之一。许多学校把热热学类课程作作为工学院的公共课程，如美国依阿阿华（lowa）州立大学工学学院在2000年开出的的81门课程程中（不含基基础课），包包括有电子、信息、、计算机、控控制、电磁场场等系列课程，，其中热学方面的基基本课程有四四门，即热力力学I，热力学II，传热学及热流流系统设计（（Thermalfluidsystemdesign）。总结：境外热工课程程的开设情况况国外教授与校校友的共同反反应总的反应是国国内工科教育育的知识面比比较窄,需要拓宽。以美国Akron大学机械系系系主任钟道藩藩教授的来信为例：：“我深感国内内机械系课程程专业分割太太细微，与美美国机械系课程程诧异颇大。。我们机械系系的必修课很广泛但不深深入。机械系系学生必须念念：总结：境外热工课程程的开设情况况Thermal-FluidScience，Solidmechanics及Systemcontrol三大类,大大四的学生Conceptsofdesign,Designofenergysystem,Designofmechanicalsystem及Controlsystemdesign亦是每人的必必修课。总结：境外热工课程程的开设情况况“由于大部分课课程的差异，，国内来美的的研究生往往往需要补修大学学部的课程。。譬如MechanicalEngineering的毕业生要补补HeatTransfer,ThermalDesignComponents及ControlSystemDesign.若是ThermalEngineering的毕毕业业生生又又缺缺Vibrations,DesignofMechanicalComponents等，，这这是是美美国国各各大大学学机机械械系系主主任任的的共共同同感感觉觉。。所所以以我一一直直鼓鼓吹吹国国内内机机械械系系本本科科生生课课程程应应加加强强拓拓宽宽，，减减少专专业业化化。。””总结结：：境外外热热工工课课程程的的开开设设情情况况（2））热热工工课课程程的的开开设设方方式式美国国、、英英国国等等高高等等学学校校机机械械工工程程系系主修修课课程程的设设置置一一般般分分为为两两个个层层次次：：1））基基本本层层次次中中开开设设：：该层层次次中中的的课课程程一一般般复复盖盖了了该该校校机机械械系系各各个个研研究究方方向向的的最最基基本本的的原原理理，，是是该该系系所所有有学学生生的的必必修修课课，，在在这这一一层层次次课课程程中中均均包包含含流流体体力力学学、、热热力力学学、、传传热热学学的的基基本本原原理理课课程程在在内内；；在这个个层次次上，，所必必修的的课程程的门门类均均比我我国机机械类类专业业要广广的多多；2））专专门门化化层层次次中中开开设设：：该层层次次中中按按专专业业方方向向不不同同而而分分成成若若干干组组课课程程供供学学生生选选修修。。而而在这这一一层层次次上上，，专专门门化化课课程程的的深深度度就就比比我我国国的的浅浅，，且且内内容容上上未未必必是是某某一一个个方方向向的的系系统统课课程程。。总结结：：境外外热热工工课课程程的的开开设设情情况况（3））最最近近十十年年美美国国热热工工课课程程教教学学的的发发展展在最最近近10年年中中，，美美国国高高等等学学校校工工科科热热工工课课程程的的教教学学呈呈现出出许许多多新新的的发发展展趋趋向向，，值值得得我我们们重重视视。。首先先在在热热工工课课程程教教材材方方面面，，美美国国高高校校中中出出现现了了像像：：Cengel的Thermodynamics－－AnEngineeringApproachCengel的Heattransfer-ApracticalapproachIncropera/DeWitt的Fundamentalsofheattransfer。。这些些教教材材取取材材丰丰富富、、构构思思新新颖颖、、内内容容先先进进。。总结结：：境外外热热工工课课程程的的开开设设情情况况在热热工工实实验验方方面面，，20世世纪纪末末美美国国高高校校也也进进行行了了面面向向21世世纪纪的的探探索索，，例例如如美美国国普普渡渡大大学学DeWitt等三三位位教教授授进进行行了了题题为为““Curriculumforthe21thCentury”的研研究究，，对对于于传传热热学学试试验验提提出出了了以以下下改改革革内内容容：：1））toconductfewer““traditional””experiments,creatingthetimeforthestudentstoperformteamprojects（（减少““传统统”的的实验验，增增加学学生进进行团团队项项目的的时间间）；；2）toprovidechallengingindustrialdesignprojects（增加有有挑战战性的的工程程设计计项目目）；；3）tooffer““hand-on”experience（给予动动手训训练机机会））；4）topartnerwithindustrialsponsors（训练与与工程程界合合作））；5））tonurturethecommunicationoftheprojectresult（（培养养交交流流项项目目结结果果的的能能力力））。。总结结：：境外外热热工工课课程程的的开开设设情情况况为此此，，该该校校改改进进了了原原有有的的实实验验系系统统，，配配备备了了数数据据采采集集系系统统，，同同时时从从工业业界界不不断断引引入入设设计计性性的的实实验验课课题题，，并并分分解解成成为为teamproject（团队队项项目目））的的内内容容。。总结：境外热工工课程的的开设情情况强调了减少传统统的实验验，增加来来自工业界实实际项目目的训练练；强调了了团队合作作的训练；；强调了了培养交流流与动手手的能力力。当然传统统的实验验还是需需要的，，是加深深学生对对教学内内容的理理解以及及培养动动手能力力的环节节。在传传统实验验的内容容与组织织上也要要注意综合合性的培养。。我们来来看普渡大学学ME315的传统传传热学实实验课程程的内容容。总结：境外热工工课程的的开设情情况2.热工工基础课课程在工工科各专专业人才才培养中的的地位我们认为为：热工课程程的基本本知识应应当成为为工科各各专业学学生必须须具备的的技术素素质，热工课程程应当成成为我国国工科学学生、尤尤其是机机械类专专业的学学生的共同的工工程基础础课程。2.1从从自自然现象象与各类类工程物物理过程程的本身身及执行可持持续发展展能源政政策来看看2.2从从各各大类专专业所包包括的技技术领域域中所固固有的热现象象来看2.3从从高高新技术术和近代代数理理理论的发发展情况况来看2.热工工基础课课程在工工科各专专业人才才培养中的的地位2.1从从自自然现象象与各类类工程物物理过程程的本身身及执行可持持续发展展能源政政策来看看2.热工工基础课课程在工工科各专专业人才才培养中的的地位热工课程以研究热能与其它形式能量的转换规律、有效利用及热量传递规律为其基本内容。热现象是自然界中最普遍的物理现象，同时各个工程技术领域中及日常生活中的各种其它形式能量最终大都是以热能的形式耗散于环境及宇宙之中。面临的形形势既严严峻又极极具挑战战性我国能源源动力类类相关专专业人才才的培养养面临着着既严峻又极具具挑战性性的形势势。能源源及环境境是目前前世界各各国所面临的的头等社社会问题题，能源源资源的的国际间间竞争愈愈演愈烈：伊伊拉克战战争及战战后重建建，中日日双方在在俄罗斯斯输油管线走走向上的的角逐等等，都是是国家间间能源战战略利益益冲突的具体体反映。。我国现有有能源利利用效率率很低，，与发达达国家存存在着较大的差差距：单单位产值值能耗是是世界平平均水平平的2.3倍.2.热工工基础课课程在工工科各专专业人才才培养中的的地位202.热工工基础课课程在工工科各专专业人才才培养中的的地位2.热工工基础课课程在工工科各专专业人才才培养中的的地位我国的人人均能源源资源并并不丰富富，我国国的资源源发展必必然走资源节约约型的道路。。我国中中长期能能源发展展规划制制定了节能优先先战略。提高能能源利用用率是确确保我国国中长期期能源供供需平衡衡的先决决条件，，无论是是从国内内资源还还是世界界资源的的可获量量考虑，，中国只只有创造造比目前前工业化化国家更更高的能能源效率率，才可可能在有有限的资资源保证证下，实实现高速速经济增增长和达达到中等等发达国国家人均均水平。。202.热工基基础课程在在工科各专专业人才培养中的地地位如果用国际际上先进的的技术和设设备替代现现有落后技技术和设备备，全部节节能潜力可可达目前能能源消费量量的50％，如用国内内已有的先先进技术和和设备进行行落后设备备的更新，，总节能潜潜力可达目目前能源消消费量的30％。因此，无论论从电力的的生产，能能源的节约约以及工业业生产过程程的本身特特点来看，，工科学生生应该具备备合理用能能、节能的的意识并懂懂得其基本本的技术，，而热工课课程的内容容是合理用用能及节能能理论中的的最基础与与核心的部部分。2.2从从各大类类专业所包包括的技术术领域中所所固有的热热现象来看看2.热工基基础课程在在工科各专专业人才培培养中的地地位门类复盖的专业名称有关的热现象或技术问题举例地矿类1.

采矿工程2.

石油工程3.

矿物加工工程4.勘探技术与工程5.资源勘查工程矿物与石油的开采、储运、加工过程中的加热、冷却、分离和精制等过程；加热炉的热设计、效率提高，余热回收等；矿物加工过程中所用各种换热设备的设计，开发及性能改进等。

2.2从从各大类类专业所包包括的技术术领域中所所固有的热热现象来看(21大类））2.热工基基础课程在在工科各专专业人才培养中的地地位门类复盖的专业名称有关的热现象或技术问题举例材料

类

1冶金工程2金属材料工程3无机非金属材料工程4高分子材料与工程金属熔化、凝固中的传热问题，板坯连铸中的传热问题；加热炉、熔化炉的热设计；射流冲击冷却技术；陶瓷、玻璃等无机材料制造过程中的燃烧，干燥与冷却过程的控制与组织；塑料成型过程中的加热与冷却过程的控制；单晶硅制造过程中的流动与传热问题。2.2从从各大类类专业所包包括的技术术领域中所所固有的热热现象来看看2.热工基基础课程在在工科各专专业人才培培养中的地地位门类复盖的专业名称有关的热现象或技术问题举例电气信息类电气工程及其自动化自动化电子信息工程通讯工程计算机科学与技术电子科学与技术生物医学工程

电子器件和微电子器件的有效冷却技术；电子器件及通讯材料（如光纤）制造过程中的流动传热问题；流体力学、热力学及传热学的基本原理在生物医学工程中的应用；流体传动与控制中的流体力学问题；大规模集成电路制造过程中的传热问题（非傅里叶导热，微电子焊接，超细薄膜形成）；低温冷冻在生物医学中的应用。

2.2从从各大类类专业所包包括的技术术领域中所所固有的热热现象来看看2.热工基基础课程在在工科各专专业人才培培养中的地地位门类复盖的专业名称有关的热现象或技术问题举例土建类建筑学城市规划土木工程建筑环境设备工程给水排水工程建筑物的散热与保温；太阳房与太阳能采暖设计；太阳能空调与制冷系统设计；建筑物的采暖空调与通风；管网中的流动阻力与流量计算。

2.2从从各大类类专业所包包括的技术术领域中所所固有的热热现象来看看2.热工基基础课程在在工科各专专业人才培培养中的地地位门类复盖的专业名称有关的热现象或技术问题举例航空航天类飞行器设计与工程飞行器动力工程飞行器制造工程飞行器环境与生命保障工作航空发动机的工作原理；燃气轮机叶片盘腔的有效冷却方法；航天器重返大气层时的冷却与绝热技术；发热体在太空中的散热技术；微重力下的各类传热传质现象；地面上微重力环境的模拟技术；热管用于控制航天器的表面温度。2.3从从高新技技术的发展展情况来看看2.热工基基础课程在在工科各专专业人才培养中的地地位1.根据本本行业的发发展，请您您对今后5年内专业业人才的需需求情况进进行预测：：相比目前前状况，对对专业人才才的需求规规模将扩大大[]还是是减少[]?相对对比例是多多少？[]2.基于本行业业的发展，，对专业人人才的要求求是：（1）素质结构的具体要求求（可按要要求的高低低顺序打1，2，3，4，几几个指标可可打同一顺顺序号，下下同）()思想道德素素质()()文化素质()专业素质()身心素质（2）能力结构的具体要求求（）自学能力力（）解决工程程问题能力力（）表达能力力（）工程实践践能力（）社交能力力（）工程综合合能力（）计算机及及信息技术术应用能力力（）创新能力力2.4.1调查查内容2.4对对国内内部分大中中型能源动动力企业的的调查（3）知识结构的具体要求求（）工工具具性性知知识识（））（）自自然然科科学学知知识识（）工工程程技技术术知知识识（）经经济济管管理理知知识识（）专专业业知知识识3.结合合本本行行业业的的发发展展，，您您认认为为对对专专业业人人才才的的培培养养还还需需要要那那些些方方面面的的专专业业知知识识？？并并请请根根据据重重要要的的程程度度由由高高到到底底排排序序。。4.现行行的的高高等等教教育育培培养养模模式式是是否否能能适适应应未未来来行行业业发发展展的的需需要要?（（是是[]否否[]））?存存在在不不足足表表现现在在那那些些方方面面？？（）学生生心理理素质质不高高（）学生生眼高高手低低（）学生生专业业知识识太少少（）学生生缺乏乏实干干精神神（）学生生不愿愿做具具体业业务工工作（）学生生知识识面太太窄（）学生生出国国热太太甚（）2.4对对国内内部分分大中中型能能源动动力企企业的的调查查5.目目前前培养养出来来的大大学毕毕业生生，在在承担担专业业任务务和适适应未未来行行业发发展需需要方方面存存在的的不足足是什什么？？()专专业知知识欠欠缺()外外语能能力不不够()动动手能能力太太差()知知识面面太窄窄()创创新能能力不不足()应应用能能力低低下()合合作精精神不不好()6.请请您您对我我国高高等教教育的的教学学改革革提出出宝贵贵的意意见与与建议议：发出49余余份调调查表表，回回收近近1/3,包括括：核电企企业4个个；锅炉厂厂5个；；制冷压压缩厂厂3个；；研究院院、勘勘探院院3个。。2.4对对国内内部分分大中中型能能源动动力企企业的的调查查人才需需求将将扩大大,大大部部分预预计10～～20%2.对对专业业人才才的要要求（1））素质质结构构思想道道德（（1））－13专业素素质（（1））－6文化素素质（（1））－0身身心心素质质（1）－－3（2））能力力结构构自学能能力（（1））－5社社交交能力力（1）－－1表达能能力（（1））－2计计算算机能能力（（1））－3解决问问题能能力（（1））－8工程实实践能能力（（1））－5工程综综合能能力（（1））－7创新能能力（（1））—22.4.2企企业反反馈意意见综综合2.4对对国内内部分分大中中型能能源动动力企企业的的调查查（3））知识识结构构工具知知识（（1））－4经经济济管理理（1）－－0自然科科学（（1））－2专业知知识（（1））－8工程技技术（（1））－43.对对我我国高高等教教育改改革的的建议议：（1）密密切与企企业界的的合作与与联系；；（2）加加强专业业基础学学习，更更新知识识结构，，学习先先进技术术；（3）加加强与专专业知识识相关的的实践；；（4）培培养学生生的协作作与团队队精神。。2.4对对国内部部分大中中型能源源动力企企业的调调查因此，如如何培养养适应上上述社会会发展需需要专业业人才，，是我们们教育工工作者需需要解决决的重要要问题。243.热工工基础课课程知识识体系的的基本要要求不同大类类专业中中开设热热工课程程的设想想4对各各大类工工科专业业开设热热工基础础课程的的建议类型所属专业大类特点开课建议 I

1．能源动力类2．化工制药类3．航空与航天类4．环境与安全类5．武器类6．土建类热工课程是该类型专业的重要技术基础课1.开设高学时的“工程热力学”与“传热学”；2.不同大类专业在教学内容上还可有所不同侧重或以专题形式作适当补充，如：化工制药类增加多孔介质中的流动与传热；航空航天类增加高速流动中的传热；兵器类增加气体在极高压、高温下的流动与传热等。不同大类类专业中中开设热热工课程程的设想想4对各各大类工工科专业业开设热热工基础础课程的的建议类型所属专业大类特点开课建议 II

1．地矿类2．仪器仪表类3．材料类4．工程力学类5．机械类6．海洋工程类7．轻工纺织食品类8．电气信息类9．交通运输类10．生物工程类11．农业工程类12．林业工程类13．公安技术类14．水利类1.热科学的知识是某一大类中部份专业的技术基础，而对另一些专业则关系则要远一些；如机械类的材料成型为前者，工业设计为后者；2.热科学知识是某类专业（如材料成型与控制工程）中的某一方向（如铸造、焊接）的主要技术基础课但与另一些方向（如真空技术及设备）关系较远方案之一：开设中等学时的热力学、传热学课程，为必修课；方案之二：开设高学时传热学作为选修课，中等学时热力学作为必修课；方案之三：对于同一大类中与热学关系不密切的专业开设热工基础或能源概论与管理不同大类类专业中中开设热热工课程程的设想想4对各各大类工工科专业业开设热热工基础础课程的的建议类型所属专业大类特点开课建议 III测绘类热科学知识与该大类专业的主干技术无直接的关系开设能源概论与管理，使学生具备最基础的热科学知识。5.1教师条件件45岁以以下的本本课程教教师应具具备动力力工程及及工程热热物理一一级学科科的博士士或硕士士学位。。5.2实实验条条件应能开出出由课程程基本要要求规定定的必须须的教学学实验，，应积极极创造条条件为学学有余力力的学生生开出综综合性、、设计性性的实验验。实验验可以单单独设课课。5开设设热工类类课程的的必备教教学条件件5.3教教材材条件一般应当当采用由由部省级级出版社社出版的的经过某某一层次次审阅的的教材，，鼓励有有较丰富富教学经经验和科科研实践践的教师师根据各各校具体体情况自自行编写写教材，，建议其其内容要要经过一一定程序序的审核核；学校校应该积积极购置置近期国国外相关关的教材材，以为为教师备备课等参参考。5.4其其它它教教学学资资源源条条件件要积积极极采采取取条条件件，，积积累累各各种种教教学学资资源源，，包包括括课课程程素素材材库库，，CAI教学学软软件件，，国国家家认认可可的的试试题题库库。。为为适适应应学学生生个个性性教教学学的的需需要要，，为为部部分分学学有有余余力力的的学学生生创创造造进进一一步步钻钻研研的的条条件件，，可可组组织织讲讲座座、、课课外外科科技技活活动动等等。5开开设设热热工工类类课课程程的的必必备备教教学学条条件件6.1热热工工课课程程教教材材怎怎样样适适应应不不同同类类型型学学生生的的培培养养需需要要？在工工科科21类类专专业业中中，，至至少少有有6大大类类专专业业应应该该开开出出高高学学时时的的工工程程热热力力学学与与传传热热学学的的课课程程，其其中中能能源源动动力力类类是是最最典典型型的的一一个个大大类类专专业业。。我我国国目目前前设设有有这这个个大大类类专专业业的的学学校校有有150余余所所。。按照照教教育育部部分分类类办办学学的的思思想想（（研究究型型，，教教学学型型以以及及介介于于其其间间的的类类型型），，这这一一百百多多所所学学校校在在高高学学时时工工程程热热力力学学与与传传热热学学在在教教材材上上是是否否要要有有所所区区分分？？还还是是可可以以采采用用同同一一种种教教材材由由主主讲讲教教师师酌酌情情选选讲讲？？这一问问题涉涉及到到热工工课程程教学学指导导委员员会在在制定定基本本要求求以及及今后后组织织教材材编写写方面面的一一个基基本考考虑，，需要要有一一个共共识。。6今今后后5年年热工工基础础课程程教学学改革革发展展思路路6.2如如何何使教教材内内容适适时地地跟上上学科科与工工程技技术的的发展展？以传热热学为为例，，传热学学近年年内在在内容容方面面改观观较大大，热热力学学教材材则显显得似似乎过过于稳稳定，，新技技术的的概念念介绍绍极少少。比如，，近期期中国国的长长期能能源问问题已已经十十分突突出，，为保保护环环境，，执行行可持持续发发展的的方针针，在在面向向21世纪纪工程程热力力学教教材上上，对对新的的、先先进的的能源源利用用方式式（联联合循循环发发电、、氢能能利用用、燃燃料电电池、、分布布式发发电和和热电电冷三三联供供、新新能源源发电电等等等）是是否应应该有有适当当的反反映？？超临临界和和超超超临界界循环环是传传统燃燃煤汽汽轮发发电机机组提提高经经济性性与环环保性性的有有效途途径，，也是是近年年来国国外燃燃煤火火电厂厂的重重要发发展方方向及及我国国要积积极研研发的的方向向，然然而教教材和和教学学中也也并没没有占占有相相应的的重要要地位位等。。6今后后5年热工工基础课程程教学改革革发展思路路6.3热热工课课程实验教教学的改革革与更新应应当怎样进进行？热工课程所所反映的两两门学科，，热力学与与传热学，，都是应用用科学，实实验教学无无疑是完整整的课程教教学的组成成部分。多年的经验验表明，实实验教学的的改革与发发展某种程程度上比课课程本身还还要困难，，主要是涉涉及到设备备的购置、、更新所需需的经费问问题。在国家实施施211工工程二期或或者985工程的建建设中怎样样利用有限限的资源（（财力）来来改革、更更新热工教教学实验值值得重视。。在建设实实际动手的的实验台位位时，是否否也可利用用多媒体的的工具建设设或购置一一些“软件件实验”，，作为补充充？在动手的实实验方面，，前苏联曾曾经出版过过有关传热热学实验教教学的图书书，80年年代热工教教学指导委委员会也组组织出版过过这样的图图书。目前前有否必要要再组织出出版这样的的参考书？？6今后后5年热工工基础课程程教学改革革发展思路路6.4在热工课程程的教材与与教学过程程中怎样加加强学生的的能力与创创新精神的的培养？近期世界范范围的内的的教育改革革都十分注注意对学生生解决问题题的能力与与创新精神神的培养，，这从最近近出版的美美国教材中中可以明显显看出。由由于中外教教育体制、、教育传统统和教学理理念方面的的不同，在在吸收西方方教材先进进经验的同同时，我们们应当努力力探索适应应我国具体体情况的措措施与方法法。过去的的实践表明明，首先教教师本身除除了从事教教学以外一一定要参加加科研，以以丰富自己己的学识、、提高自己己的业务水水平；在教教学过程中中每位教师师都应努力力将教学内内容与自己己的学术经经历结合起起来，努力力使书本上上的资料成成为活生生生的实例；；在教学法法方面注意意启发性，，辅以对部部分学有余余力学生的的讲座等课课外活动，，等，都能能收到一定定成效。6今今后5年年热工基基础课程程教学改改革发展展思路6.5要否开出出经过整整合的新新型热工工课程？？最近5～10年热工工教学内内容和课课程体系系的改革革应该该如何进进行？努力开设设出一些些综合性性的新的的热工类类课程。。无论是是能量转转换、热热量传递递还是质质量传输输，都有有如何提提高转换换效率、、传递效效率的问问题，这这其中的的关键是是要减少少过程的的熵产或或不可逆逆损失。。这是它们们共同的的最重要要的东西西。可否开设设一门综综合热力力学，传传热学、、传质学学和流体体力学的的新课———可称称之为热热设计及及优化。。国外目目前已经经有这类类图书，，我们可可以翻译译过来作作为教材材。如果果目前热热力学，，传热学学、热工工学这三三门课扩扩大覆盖盖面有困困难的话话，那么么以“热热设计及及优化””新面孔孔出现的的这门课课可能更更容易被被接受。。6今今后5年年热工基基础课程程教学改改革发展展思路6.6热热工工课程的的双语教教学应当当怎样进进行？这里涉及到许许多具体问题题：在编写汉语教教材时怎样照照顾到双语教教学的需要？？怎样选择英语语工程热力学学与传热学教教材？怎样循序渐进进地进行教学学，以真正收收到双语教学学的实效而不流流于形式？6今后5年热工基础础课程教学改改革发展思路路6.7对我我国中青年热热工课程的教教师学术趋向向的思考与我国人才队队伍总体情况况一样，我国国热工课程教教师队伍的主主体已经由30～45岁岁的中青年教教师所构成。。这个主体的的特点是学历历层次较高，，大多数具有有博士学位，，一般具有硕硕士学位。为为使我国热工工课程教学接接近或者达到到发达国家的的平均水平，，关键在于这这支教师队伍伍。6今后5年热工基础础课程教学改改革发展思路路6.7对我我国中青年热热工课程的教教师学术趋向向的思考国外的一些情情况值得我们们借鉴：英国的DBSpalding是著名的计算算传热学与流流体力学专家家，但是他也也写过一本工工程热力学的的教科书；Cengel以他们的传热热学教科书而而知名，但他他同时又是工工程热力学教教科书的作者者，而且Cengel的工程热力学学与他的传热热学同样著名名；田长霖教授是是熟知的传热热学大家，但但他与Lianhard合作写过一本本统计热力学学教科书；将熵产分析用用于传热问题题的首创者Bejan也是集热力学学与传热学于于一身。我国的中青年年热工课程教教师值得对此此进行思考。。6今后5年热工基础础课程教学改改革发展思路路小结本课程在国内外工科教学中开开设的历史和现状课程教学在各各类专业人才才培养中的地位在不同大类专专业中热工课课程的开设方案今后我国热工工课程教学改改革发展思路以上初稿纯为为抛砖引玉，，希望代表们们多提宝贵意意见。在此基础上形成成