傳熱學學習報告范文

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關鍵詞：卓越工程師；傳熱學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）11-0149-02

國家教育部于2009年決定實施的“卓越工程師教育計劃”，是為順應國際發展趨勢，適應國家工業、企業需求，增強我國核心競爭力，建設創新型國家，走新型工業化道路，培養各類型工程師的重要決策。該計劃要解決的重點問題是：企業一方面抱怨工科大學畢業生工程實踐能力弱化、不適應企業要求等問題；另一方面又不愿意接受大學生實習，不愿意參與工程師培養。該計劃旨在高校中培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務。

傳熱學課程著重研究熱量傳遞的規律和方法。[1]建筑環境與設備工程專業是土木工程專業下屬學科專業，主要包含供熱、供燃氣、通風與空調工程、建筑給排水工程、建筑電氣工程等幾個方向，涉及的主要專業課程有暖通空調、制冷技術、流體輸配管網系統、鍋爐設備、熱質交換等。從這些課程所講授的內容看，傳熱學知識有著相當重要的地位，因此傳熱學是建筑環境與設備工程專業畢業生知識結構中的一門非常重要的基礎課。隨著我國高等教育教學改革的不斷深化，在“重基礎、寬口徑” 的指導方針下，建筑環境與設備工程專業傳熱學的課時減少到原來的一半。如何在較少課時內培養學生用傳熱學的規律分析工程問題的能力，面對“卓越工程師”培養的傳熱學教學方法改革勢在必行。[2]

下面結合筆者對建筑環境與設備工程專業學生進行傳熱學課堂教學的工作實踐，談談卓越工程師背景下推進“熱傳學”課程改革的幾點體會。

一、傳熱學課程教學現狀及存在的問題

1.教材的內容結構

楊世銘等主編的《傳熱學》為比較經典的教材，該教材總體上體現了傳熱學這門應用性很強的基礎課程的特點。教材主要包含熱傳導、熱對流和熱輻射三方面的內容。其中熱傳導部分相對簡單，通過簡化實際物理模型，運用高等數學的知識能夠得到一般問題的分析解。而對流換熱過程則相對復雜，該部分在實驗研究的基礎上總結出大量的圖表和經驗、半經驗公式，運用時需區別不同情況帶入不同的計算公式。對于此部分的學習學生感覺公式繁多、復雜，需強化記憶，且應用時經常選擇錯誤的經驗公式。輻射傳熱部分由于理論的抽象性以及輻射換熱方程次數較高的問題，學生不僅對概念的掌握困難，輻射換熱問題的求解亦有比較大的難度。總的來說，到目前為止傳熱學學科的發展中對于三種傳熱方式分析方法差別較大，連貫性不強，導致學生對課本知識的理解有些被動。且由于學時的減少，課上主要介紹三種傳熱方式的基本概念及方法，對綜合性問題的分析、訓練環節必然相應減少，導致學生分析和解決綜合實際問題的能力缺乏。

2.教學方法和手段單一

傳熱學的教學中，目前多采用多媒體授課。多媒體授課方式相對于以前的板書授課方式雖然大大增強了學生的直觀感受，通過圖、文、聲、像多角度調動學生的情緒、注意力和興趣，但也存在許多新的問題。例如：對于重點公式的推導不夠細致，通常忽略或者先于學生的反應便給出答案，學生無法真正領會推導過程；課上信息量大，只注重講課進度，忽視學生接受程度，到頭來學生收效甚微；與學生的互動缺乏，因為內容多，上課過程多是教師一人在上邊喋喋不休，學生卻在下面精神恍惚，特別是難度較大的章節，學生因為理解不了干脆放棄聽講，教師在講臺上唱獨角戲，課堂氣氛沉悶。

根據傳熱學課程現狀及存在的問題，以下內容分別為筆者從教學內容、教學方法、考核方式等幾方面進行的一些思考及嘗試。

二、面對“卓越工程師”培養的改革

1.優化教學內容

正如教材中所述，最近幾年，世界范圍內科學技術的發展對于傳熱學課程的發展產生了積極的影響，也提出了新的挑戰。盡管傳熱學的基本規律并無變化，但是研究手段的發展和工程應用領域的擴大進一步豐富了傳熱學的內涵。為了適應我國相關行業的發展，體現本學科的進展，要使學生學到最新的知識，必須不斷更新教學內容，把最新的知識引入到教學中。因此在教學內容的選擇上，考慮面對卓越工程師培養的目標，筆者適當刪減了一些比較繁瑣的數學推導內容，如一維無限大平板非穩態導熱分析解的推導過程課堂上不再推導，直接給出最后解的表達形式，要求同學了解其物理意義即可；對于傳統傳熱學中相對陳舊的內容也可根據情況做一些刪減，例如管內湍流傳熱的齊德-泰特公式、米海耶夫公式、流體橫掠管束的格里森公式等；此外，根據情況可以增加一些有關傳熱學新技術的內容，如微尺度傳熱內容、強化單相對流換熱的縱向渦方法等，通過這些前言知識的滲透使學生了解目前傳熱學應用的熱點技術，增加學習興趣。

2.引入工程案例的教學方法

面對“卓越工程師”培養需加強基于工程應用的教學方法。傳熱學學習的最終目的是解決與傳熱有關的工程實際問題。教材中分析的主要問題都能夠在工程實際中找到原型。對建筑環境與設備工程專業來說，空調系統中最主要的部件是兩個換熱器：蒸發器和冷凝器。其中分別發生的是制冷工質的沸騰吸熱以及凝結放熱過程，這兩部分換熱的理論基礎分別來自于傳熱學課本中沸騰和凝結換熱一章。為了增強換熱器的傳熱面積，肋片的應用則增加了同學們對換熱器表面不同結構的理解和認識?？照{中冷量的載體―制冷劑在管路中的輸送過程需要保溫，經濟保溫層厚度的確定也離不開利用傳熱學知識的計算。此外，空調系統設計初期，計算維護結構的冷、熱負荷時，建筑維護結構的熱傳導環節則多可簡化為無限大平壁的穩態導熱問題，與課本中重點分析無限大平壁的導熱問題相對應，等等。因此，在教學工作中引入與本專業密切相關的典型案例，首先會激發同學的學習興趣，讓同學帶著問題去理解、去學習。此外，融入大量實際案例也可以使同學對基礎知識的理解更加深入，避免了單純課本知識的枯燥無味。

3.講解與討論相結合的教學方式

提高學生學習效果的重要方法是讓學生的學習從被動到主動。多媒體課件作為一種輔助手段，把抽象的事物用生動的語言和畫面展現在學生面前，更加形象和具體，但講解基礎理論時，以板書為主的方式效果較好。

摒棄課堂上老師一言堂的局面，在整個學習過程中教師主動設置討論環節。目前傳熱學作為建筑環境與設備工程專業研究生考試的專業課之一，許多時候專業課的復試是通過綜合案例的分析來考查學生對傳熱學知識的掌握情況。因此，在本科生教學階段就加強這方面的練習十分必要。例如在不同學習階段，教師可以挑選某一綜合的傳熱問題，讓學生分成小組，分別通過查閱文獻、分析和制訂求解方案，最后以報告或論文形式提交不同的解決方案，讓學生在課堂上進行匯報和討論，最終獲得大家認為較好的方案。期間避免教師完全控制討論，教師應注意傾聽學生的發言，并進行適當引導，使所有學生都參加討論過這個過程。這樣，讓學生對傳熱學的學習從被動到主動，深切體會運用所學傳熱學知識解決實際工程問題的過程，增強學習興趣，并能培養部分學生進行科學研究的能力。

4.CFD教學方法的應用

CFD（Computer Fluid Dynamics）是應用各種離散化的數值計算方法與計算機科學相結合來解決流動與傳熱問題的重要方法。對于典型情況下的傳熱問題，傳熱學課本中能夠推導并以公式的形式給出某一特定物體的溫度場，但對于幾何形狀或者邊界條件復雜的傳熱問題，運用CFD技術獲得其內部的溫度場之后，再對其傳熱量進行分析，這種方式已經必不可少。因此，結合CFD的教學方法可以更形象、生動地展示特定復雜場景下的傳熱過程，增強學生學習的興趣，運用巧妙的模擬方法又可以使學生加強對傳熱基本規律的理解和掌握。[3]

5.增加實踐教學課程

傳熱學是理論與應用并重的課程，目前傳統的授課卻往往偏重理論。為提高學生的動手與分析能力，應增加形式多樣的實踐課程。例如：建立教學和實習示范基地，在學習過程中帶學生到這些基地進行參觀。例如到散熱器或空調廠家，通過讓學生參觀各種形式的換熱器，讓學生感受到傳熱學知識與日常生活和工業生產的重要性；利用假期可以鼓勵學生到這些示范基地進行短期實習，豐富實踐經驗的同時也加強了鍛煉。筆者所在的學校就與大金、開利等空調公司建立了合作關系，也為學生的就業提供了很好的出路。此外，可以針對重要知識點開設實驗環節，讓學生親自制訂實驗方案、獲得并整理實驗數據，最后運用理論方法獲得不同條件下的實驗規律等等。這樣通過鍛煉學生的動手能力，增強了工程師素質的培養。

6.考核方式改革

考核既是對教師課堂教學效果的檢驗，又會促進學生學習的效果。筆者曾經對傳熱學的考核方式嘗試多次改革。目前，期末考試環節分成開卷加閉卷兩個部分，其中開卷部分針對綜合傳熱問題進行考核，著重考查學生綜合分析問題的能力；而閉卷部分則重點考查學生對基本概念、定性分析方法的理解。此外，課程過程中穿插的小論文完成情況也會在平時成績中體現。這樣避免了單一環節失誤導致學生成績不理想而造成的心理負擔，充分給予學生機會，也能夠清楚了解到每個學生在不同方面的特長加以針對性培養。

三、結論

面對“卓越工程師”培養的要求，結合建筑環境與設備工程專業特點，本文提出了優化教學內容，引入工程案例的教學方法，講解與討論相結合的教學方式，應用CFD教學方法，增加實踐教學課程，改革考核方式等傳熱學教學改革之方法，能夠使學生學習從被動到主動，并培養學生在較少課時內用傳熱規律分析工程問題的能力。

參考文獻：

[1]楊世銘，陶文銓.傳熱學[M].北京：高等教育出版社，2006.

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論文關鍵詞：鍋爐原理 實踐訓練 教學

論文摘要：為適應創新型國家發展戰略，教育創新應貫穿大學課堂理論教學和課程實踐訓練教學。針對“鍋爐原理”課程實踐訓練教學，重點探討了華北水利水電學院“鍋爐原理”課程實踐訓練的目標定位、教學內容的設計和實施方法，以期對電廠熱能與動力工程專業實踐能力訓練方面起到一定的推動作用。

鍋爐是用以生產熱水或蒸汽的設備，在國民經濟中具有異乎尋常的重要作用，電站鍋爐是火力發電系統三大主機之一，對火電的高效、潔凈和安全生產及其重要，因此，“鍋爐原理”是熱能與動力工程專業最核心專業課程之一?！板仩t原理”課程主要講授鍋爐的基本工作原理，包括鍋爐的爐內燃燒原理及燃燒設備、鍋爐的傳熱過程、鍋內水動力、受熱面外部工作過程和先進鍋爐技術的發展等內容，要求學生掌握鍋爐工作過程的基本理論及鍋爐設備的相關知識，并培養學生分析工程問題、鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。

為適應創新型國家發展戰略，高等教育要實現從知識型向創新型培養目標轉變，具體到“鍋爐原理”的課程教學中，創新應貫穿課堂理論教學和課程實踐訓練教學。對“鍋爐原理”課程的理論教學內容設計、教學手段、教學方法等方面已有較多的探討和實踐研究，[1-4]本文從“鍋爐原理”課程實踐能力的培養出發，重點討論華北水利水電學院（以下簡稱“我?！保板仩t原理”課程實踐訓練的目標定位、教學內容的設計和實施方法。

一、“鍋爐原理”課程實踐訓練教學的定位

“鍋爐原理”課程實踐訓練教學的定位必須符合我校熱能與動力工程專業定位，應全面貫徹黨的教育方針，遵循大學教育教學規律，秉承我校辦學理念，實施“基礎、實踐、創新”三位一體的培養模式，在教育教學中，堅持夯實基礎、強化實踐、注重創新的思想，培養吃得苦、下得去和用得上的專業技術人才。應以“寬基礎、強能力、高素質”為培養人才的宗旨，注重學生的動手能力、創新意識與能力的培養，加強實踐性教學環節，優化教學方法與教學手段。專業實踐能力培養始終圍繞“強化實踐教學、提高學生素質、培養創新意識、重在實際應用”的教學指導思想，從人才培養目標、實驗教學體系、實驗教學內容和方法、實驗教學隊伍、實驗環境條件和實驗室管理體制等方面進行了全方位的改革與建設，探索實現基礎性驗證實驗、測定試驗、創新性科研訓練實驗和拓寬知識面的演示實驗的“四級實驗”教學體系，實現教育創新。“鍋爐原理”課程實踐訓練教學應實施從理論到實際、從傳統到創新、從課堂到工程項目的工程化實踐教學思想，圍繞動腦想方案、動手做試驗、動嘴講成果、動筆寫報告等“四動”能力，達到加深理論知識的掌握和應用，在實踐訓練中切實培養學生處理工程問題，進行鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。

二、“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容的設計

“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容尚無可參考材料，根據我校熱能與動力工程專業人才培養和“鍋爐原理”課程大綱的要求，基于我校的專業師資、實驗室和實習資源以及用人單位和歷屆畢業生的建議，科學制定“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容。

1.“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容設計原則

對我?！板仩t原理”課程實踐訓練教學內容進行設計時，實行“工程化”設計思路，并遵循四個原則，即實踐訓練內容以“鍋爐原理”為中心、內容進程科學有序化、內容設計層次化和實施方式多元化。

（1）以“鍋爐原理”為中心，多課程之間緊密聯系化。鑒于“鍋爐原理”是熱能與動力工程專業的最重要專業課，處于前期的專業基礎課程以及后續課程之間的中心地位，因此在設計“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容之前，先對我?！傲黧w力學”、“工程熱力學”、“傳熱學”和“燃燒學”等基礎課以及后續專業選修課程比如“大型鍋爐運行”、“單元機組集控運行”和“循環流化床燃燒技術”等課程的教學大綱、實驗大綱、知識點講授情況以及實踐實驗訓練情況進行詳細調查、分析和總結，做到了然于胸，確?！板仩t原理”課程實踐訓練教學內容設計與前期專業基礎課程及后續專業選修課程的緊密聯系，力求通過該課程實踐訓練，既可以鞏固和加深學生對前期專業基礎課的理解，加強對所學基礎知識的實踐應用，將所學的熱工學知識、燃燒學知識在電站鍋爐中加以應用，達到學生對鍋爐原理中爐內燃燒、鍋內傳熱及水動力和煙風阻力知識融會貫通、舉一反三，為靈活應用打下堅實基礎，又能激發學生學習后續專業選修課程的欲望和熱情，培養學生學習后續課程的好奇心、主動性和積極性。

（2）實踐訓練課程內容進程科學有序化?！板仩t原理”課程本身知識點之間的順序決定了課程實踐訓練教學內容的設計次序，要由淺入深、層層推進、由易到難，脈絡清晰。因此，訓練內容應嚴格按照鍋爐原理本身的發展進行設計。內容主要包括客觀認識實踐、原理性演示驗證實踐和工程實踐訓練三大內容。

客觀認識實踐主要是對鍋爐實物、鍋爐機組整體模型、鍋爐重要設備的直觀認識，如在開設“鍋爐原理”課程前進行電廠認識實習，對鍋爐的實物直觀認識，在“鍋爐原理”課程第一節緒論課和鍋爐組成課講解后進行模型實驗，通過模型參加實驗、拆裝模型和動畫模型模擬鞏固加深鍋爐機組系統及組成知識。

原理性演示驗證實踐。筆者通過幾年的“鍋爐原理”教學發現，鍋爐的水循環內容是該課程的難點之一，學生往往難以理解和掌握，通過課程原理性演示和實踐可以幫助學生理解和掌握水循環等難點。該部分主要是對自然循環原理、直流鍋爐原理等的演示驗證實踐內容。

工程實踐試驗主要是對鍋爐的三大計算能力的訓練實踐，包括鍋爐輔助計算、熱力計算、水動力計算、煙風阻力計算和強度計算的實踐訓練、鍋爐熱平衡的實驗和鍋爐機組運行仿真實驗訓練。

（3）實踐訓練課程內容設計層次化。內容設計要貫穿層次化的思路，內容的難易程度要進行層次化設計，對訓練中的每一個內容根據其在課程中的總體地位和重要程度按照“了解、理解、掌握”等不同層次進行分級定位；同時，根據學生個體水平的差異，對同一內容也要進行層次化設計，在滿足分級定位要求和大部分學生學習基礎上，對那些學有余力的學生進行進一步的拓寬設計。比如鍋爐的計算，對于普通的學生則只要會進行鍋爐的輔助計算、各受熱面熱力計算和簡單的水循環計算即可，而對于部分學有余力的學生，則可更進一步進行較復雜的水動力計算、強度計算和煙風阻力計算，并完成一些計算程序的編制。 轉貼于 ?。?）實施方式多元化。課程實踐訓練教學是實踐性課程，因教學學時、實驗室資源等多方面的因素，決定教學實施的方式必須多元化，即課堂、實驗室和企業生產三位一體，課堂演示、實驗室參觀驗證實踐和電廠實踐構成全方位多層次的實踐訓練。傳統與現代先進技術結合，實踐訓練中采用比如計算機程序模擬、動畫設計模擬實踐、鍋爐事故仿真模擬等先進技術手段實施實踐訓練。

2.“鍋爐原理”課程實踐訓練教學具體內容設計

我?！板仩t原理”課程計劃學時64學時，其中實驗6學時。其前期基礎課程包括“流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學和燃燒學”，還開設了后續課程“鍋爐運行”和“單元機組集控運行”。“鍋爐原理”課程內容多、難點多、實踐性強，“鍋爐原理”課程通常設置有鍋爐原理課程設計，我?！板仩t原理”課程設計時間為1.5周。實際上，僅靠課程設計和6學時的實踐訓練難以達到學生牢固掌握鍋爐原理理論知識、靈活運用所學解決實際問題的目標。“鍋爐原理”課程實踐訓練教學包括鍋爐原理6學時實驗課、1.5周課程設計、16學時單元機組集控運行實驗，但主要利用學生的課余時間進行。教學過程貫穿第5至第8學期，延續2年時間，實踐訓練教學包括13個內容，90小時。具體內容和建議學時如下。

電站鍋爐機組實物模型和虛擬模型實踐，2學時。標準煤樣工業分析驗證性實驗，4學時?；旌厦汗I分析測試實驗，4學時。煤的發熱量測定實驗，2學時。自然循環鍋爐工作原理實驗，1學時。多管水循環驗證實驗，1學時。直流鍋爐工作原理實驗，1學時。鍋爐綜合測試項目設計實驗，13學時。鍋爐原理課程設計訓練，32學時。鍋爐水循環計算訓練，10學時。鍋爐煙風阻力計算訓練，6學時。鍋爐啟停仿真訓練，8學時。鍋爐運行仿真訓練，8學時。

三、“鍋爐原理”課程實踐訓練教學實踐

我?！板仩t原理”課程實踐訓練教學課題在2008提出，在2006、2007和2008年級開始實施，實踐證明，通過“鍋爐原理”課程實踐訓練教學，激發了學生學習專業知識的熱情，鞏固和加深了鍋爐原理知識的理解，提高了學生的專業素質，培養了學生動腦想方案、動手做試驗、動嘴講成果、動筆寫報告等“四動”能力。我們對2006和2007年級的學生進行鍋爐實踐能力的調查分析發現，無論是研究生復試（鍋爐及鍋爐相關知識的筆試和面試），還是就業面試（熱工學和鍋爐等口試）過程中，學生對鍋爐相關考題從容自如，安之若素。當然，在教學內容設計方面還需進一步改進，實施的方式還需更科學合理。

參考文獻

[1] 于廣鎖，林偉寧，梁欽鋒.鍋爐原理課程教學的探索與研究[J].化工高等教育，2007，(3):29-31.

[2] 趙雪峰.“電廠鍋爐原理及設備”課程教學研究探討[J].中國電力教育，2010，(22):97-98.

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關鍵詞：創新人才；研究性教學；課程建設；教學團隊

作者簡介：劉輝（1972-），男，山東招遠人，哈爾濱工業大學能源科學與工程學院，副教授，博士生導師；王洪杰（1962-），男，山東掖縣人，哈爾濱工業大學能源科學與工程學院，教授。（黑龍江 哈爾濱 150001）

基金項目：本文系教育部高等學校“專業綜合改革試點”項目的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）02-0092-02

高等教育肩負著培養高素質專門人才和拔尖創新人才的重要使命。為適應我國經濟社會的快速、健康和可持續發展，全面貫徹落實科學發展觀，教育部先后實施了“本科教學工作水平評估”和“高等學校本科教學質量與教學改革工程”等重大舉措，以期深化高等學校教學改革，提高人才培養的能力和水平，更好地滿足經濟社會發展對高素質創新性人才的需要。哈爾濱工業大學以此為契機，全校范圍開展教育思想大討論和相關專題研討會，進一步理清了學校精英教育的辦學指導思想和目標定位，通過構建通識教育與專業教育相結合的人才培養模式，面向國家與社會需求，培養“研究型、個性化、精英式”且具有國際競爭力的高素質人才。

哈爾濱工業大學能源學院教學工作具有優良的傳統，主要沿襲了原蘇聯的教學模式，培養了一大批各領域的杰出人才，培養的學生基礎扎實、動手能力強。但學院原有的培養模式的教學效果同學校確立的“研究型、個性化、精英式”培養目標的要求還有差距。傳統教學方式是以知識的傳授為中心的，教師傳授的知識按形式邏輯演繹法的要求構建成簡明的知識體系，[1]沒有體現知識發現、理論形成的過程，人類在科學發現、技術發明和工程應用中許多巧妙的思維被淹沒在繁雜的理論知識中，不利于學生能力培養。開展“研究性教學”、培養學生科研能力和創新能力是教學改革的方向。[2]技術基礎課是基礎課與專業課之間承前啟后的橋梁與紐帶，在學生專業能力培養方面具有重要作用，技術基礎課的學生覆蓋面廣，教學改革能使更多學生受益。

一、確立研究性教學理念，明確基礎課教學目標

研究性教學應成為現代教學理念的構成要素，它是對傳統的傳遞式——被動接受式的教育理念的革新。研究性教學和學習的實踐要求把“答案”變成“問題”，進而在對“問題”的追問中建構教學和學習的方法。研究性教學和學習越來越受到廣大教師和學生的重視。[2]“組織工程流體力學”、“傳熱學”、“燃燒學”、“工程熱力學”等技術基礎課程的任課教師成立教學改革團隊，針對性地開展教育思想和理念的討論，以“研究性教學”理念為引導，按照“拓寬基礎、注重實踐、注重創新”的思路改革課程體系和教學內容、方法、手段，優化培養過程，在普遍提高學生綜合素質、培養學生創新能力的基礎上，為學有余力的學生的個性化發展提供了“創新研修課”、“科技創新”指導等環節，實現精英式培養，取得較好的效果。

圍繞學?！把芯啃?、個性化、精英式”的培養目標，進一步明確熱能動力類本科生專業知識、專業能力和綜合素質的培養目標。在繼承哈爾濱工業大學熱能動力類專業教學優良傳統的基礎上，開展先進教育教學理念學習研究，完成了省級教改項目三項。積極實踐“研究性教學”的理念，培養熱能動力類高素質創新型人才。

二、加強教學團隊建設，注重對青年教師的培養

1.搭建技術基礎課任課教師交流平臺

過去熱能動力類技術基礎課程的任課教師分屬不同的專業方向，承擔各自的技術基礎課程教學工作，交流很少。課題組成立后，建立了教學例會制度，課題組成員定期交流，討論技術基礎課的教育教學理念；分析技術基礎課程之間的聯系，優化教學內容，實現課程間的融會貫通、資源共享，為后續課程體系改革提供了前提條件；通過觀摩名師教學錄像、總結教學經驗、討論教學的難點、疑點，提高了教學團隊整體的教學水平。2009年，熱能動力類技術基礎課程教學團隊被評為國家級教學團隊。

2.落實青年教師導師制

建立、完善了青年教師導師制度，為每位青年教師配備一名教學經驗豐富的指導教師，通過教學示范和課堂點評等環節，青年教師教學水平迅速提高。教學團隊40歲以下青年教師在學院的青年教師教學基本功大賽中都獲得一等獎，在學校的青年教師教學基本功大賽中都獲得二等獎以上獎勵。

三、開展全方位課程建設，改進教學內容、方法和手段

1.改進教學內容

熱能動力類技術基礎課程原有的教學內容相對陳舊，沒有突出對學生的專業能力的培養。按照專業發展需要和學科自身的科學性、系統性、完整性，逐步優化教學內容。借鑒了國際一流大學的相關教學教材，對原有教材進行修訂補充，增加了本領域科學和技術的最新發展和熱門問題。同時，堅持教學與科研的有機結合，在授課過程中穿插授課教師的科研經歷，一方面使授課內容更為生動，另一方面也向學生們展現了專業未來前景，提高了學生學習的動力。

2.改革教學方法

針對技術基礎課傳統教學模式在學生創新能力和工程能力培養方面的局限性，在教學中進行一系列漸進式改革。逐步摒棄“照本宣科”、“灌輸式”教學模式，根據課程和教學內容特點，靈活運用“啟發式”、“案例式”、“探索式”等多種教學方法。將教學內容、教學媒體、教師活動、學生活動等課堂教學要素有機組織起來，發揮整體的最大效能。教學以“培養學生分析問題、解決問題能力，為專業課程打基礎”為原則，將理論學習與實踐訓練有機地結合起來，強調學生通過主動探求問題解決的途徑和方法，激發學生的學習興趣，鼓勵學生大膽提問、積極發言，促進師生互動，努力實現以教師為主導，學生為主體的新型教學模式。

靈活運用啟發式教學方法，通過讓學生從事類似于科學家發現真理的學習活動，調動其學習的主動性和積極性，掌握學習理論與發現問題的方法。例如筆者在流體力學教學的流動阻力及能量損失這一章教學中，不但講解了教科書中要求學生掌握的知識，而且還收集了大量的史實資料，例如把雷諾、普朗特、尼古拉茲等科學家當時研究的思路、考慮問題的方法以及研究方式的特點介紹給學生，并讓學生自己模擬或重現當時的發現過程，讓學生學習和體會一下科學家創造性工作的過程。

嘗試將專利分析引入技術基礎課程的教學，從公開的發明專利細節中，分析其理論基礎和發明人的創新思想及技術創新的一般規律。發明專利具有實用性，具有在工業上應用的可能性，要解決的是工程實際問題。[3]對發明專利的分析是培養學生創新能力和工程能力的有效方法。

教學過程注重基本理論在專業中的應用，學生參與程度高，積極配合，課堂教學氣氛活躍，互動效果好。

3.采用傳統教學手段與現代教育技術相結合

在教學過程中，筆者越來越感到傳統的教學方法和多媒體技術相結合對于提高教學質量的重要性。研制的技術基礎課的CAI課件集文字、圖片、動畫、錄像、聲音于一體，充分應用現代教育技術和多媒體教學的優點，使教學方法多樣化、現代化，改變了傳統的“黑板＋粉筆”的單一模式。流體力學CAI使抽象的流體力學概念與理論形象化、具體化。例如：流線的定義——流線是表示某一瞬時流體各點趨勢的曲線，曲線上任一點的切線方向與該點的流速方向相重合。傳統模式無法形象地表現出抽象的概念，用多媒體技術來顯示流線，結果一目了然。這些方法彌補了傳統教學在時間、空間等方面的不足，特別是在調整教學計劃，壓縮教學學時的改革中，它是解決教學內容多與教學時數少這一矛盾的有效途徑之一。變靜為動，激發學生的學習興趣，提高教學效果。省時省力，使教學化難為易，增加工程或實踐實例，施行理論與實踐并重的教學方法，使教學效果明顯提高。

授課采用多媒體形式，幻燈片形象、生動、內容豐富但不繁雜，結合CAI課件講述，思路更加清晰，遇到相對復雜的問題，又以板書體現，板書結構清楚，讓學生能夠深刻理解所講述的內容。學生認真聽課、認真做好筆記，積極配合教師。將多媒體技術的運用與傳統教學手段、教學形式的改革統一起來，取得較好的教學效果。

4.改革課程考核方式，突出能力考察，推行累加式考試

革新傳統的考試模式，借鑒歐美大學的考核目標、考試方法與考試思路，結合熱能動力類技術基礎課程特點，深化考核內容和考試方式改革。全面采用累加式考試方法，以綜合評價與過程評價為主，考試手段多樣，不僅限于筆試，根據課程情況，采用閉卷考試、開卷考試、課堂討論、平時作業、階段測試、課程設計、計算機編程、課程報告、專業外語資料閱讀、長摘要撰寫、實驗等多種形式，全面考察和評價學生對所學知識的綜合運用和解決實際問題的能力，充分挖掘課程的教學深度和廣度，從而培養學生運用所學知識解決問題的能力，考察學生的創新精神和實踐能力。通過考試方法改革，改變過去期末一張考卷定成績的做法。實踐表明，考試方法改革對提高學生出勤率、促進學生聽講和培養專業能力都是有益處的。

四、注重實踐環節，提高學生科研實踐能力和創新能力

1.整合實踐教學資源，建立開放式實驗平臺

實驗教學是書本知識與工程實際相結合的重要紐帶，是培養學生獨立工作能力、解決工程問題的綜合能力、自主創新能力的主要途徑，對提高本科教學質量起著十分關鍵的作用。通過成立學院實驗教學中心，整合學院原有的技術基礎課程實驗教學資源，構建了相互配套、資源共享、類別層次清晰、結構優化、充滿活力的實驗教學管理新體系。強化實驗教學建設，部分知識完全通過實驗來認識和學習，實驗教學突出對學生實驗操作技能和學生動手能力的培養，技術基礎課任課教師參與開發引進了多個新實驗項目和實驗裝置，增加設計性試驗，開闊學生視野，啟迪思維，提高了學生的創新意識和動手能力。與研究所共建科技創新實驗室，為本科生科技創新提供實驗平臺。

2.技術基礎課教學與“創新研修課”、“科技創新”指導等環節結合，實現精英式培養

由于授課學時等因素限制，技術基礎課的研究性教學效果受到制約。所以筆者認為應以學生科研能力培養為主線，統籌規劃研究性教學的教學環節，將技術基礎課教學與“創新研修課”、“科技創新”指導等環節結合，在教師相對穩定的科研方向上，將科研項目內容引入教學，教師將科研成果與所講授內容有機結合，理論聯系實際，能夠激發學生的興趣，活躍學生的思維，提高學生分析問題、解決問題的能力。學生通過參與科研項目，加深對專業基礎課知識和理論的理解，科研能力和創新能力得到顯著提高。

五、教學改革效果

以“研究性教學”理念為引導，開展教學團隊建設和課程建設，效果顯著。熱能動力類技術基礎課程教學團隊被評為國家級教學團隊，教學團隊的青年教師成為教學骨干，40歲以下青年教師在學院的青年教師教學基本功大賽中都獲得一等獎，在學校的青年教師教學基本功大賽中都獲得二等獎以上獎勵。“工程流體力學”、“傳熱學”課程被評為國家精品課程、“燃燒學”課程評為黑龍江省精品課程，“工程熱力學”課程被評為哈爾濱工業大學優秀課程。完成黑龍江省新世紀教學改革項目三項，以上教學成果實現網上共享。

本課題提出的熱能動力類技術基礎課程創新教學模式，經過多年實踐，在對學生科研能力、創新能力培養方面取得了很好的效果，指導本科生多次在國家級和校級科技競賽獲獎。本科生參與申請發明專利，并在核心以上專業期刊。

六、結語

在“研究性教學”理念引導下，整合技術基礎課教學資源，教學團隊成員分布于不同專業方向，相互間的研討和交流促進了教學理念和教學水平的提升，全方位改革課程內容、教學方法、教學手段，將教學和科研、技術基礎課教學與“創新研修課”、“科技創新”指導等環節結合，實現多元化專業教育和精英式培養。

參考文獻：

[1]于歆杰，陸文娟，王樹民.專業基礎課中的研究型教學——清華大學電路原理課案例研究[J].高等工程教育研究，2006，（1）：118-121.

篇4

摘要：建筑給水排水工程是一門工程性很強的課程，本文總結了該門課程教學中存在的問題，從“建筑給水排水”課程的特點出發，對課程的理論內容、教學形式等方面提出了教學改革方向。通過優化課堂教學方法，提高實踐環節的實用性，加強指導教師的工程經驗培養，改進實踐教學模式，以培養學生解決工程實際問題的能力。

關鍵詞：建筑給水排水工程；教學改革；工程實踐；教學方法

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）26-0151-02

建筑給水排水工程是給水排水科學與工程專業必修課之一，屬于本專業的主干課程，在整個學科體系中占有重要位置。因此本課程的教學質量對整個給水排水工程專業的人才培養具有重要影響。為了提高建筑給水排水工程課程的教學質量，培養高素質卓越人才，為學生今后從事建筑給水排水工程設計、施工和管理等方面打下堅實基礎，在分析教學中存在的問題，總結同濟大學在建筑給水排水工程教學方面的經驗基礎上，進行了建筑給水排水工程課程教學的改革與實踐，現總結如下。

一、針對理論研究不足，豐富課程理論教學體系

建筑給水排水工程涉及的內容包括水力學、傳熱學、生物學、水處理、計算機、自動控制和統計學等多個學科領域，雖然在前期學習中其他基礎課程都有涉及，但都是一些零星的理論，并未形成系統的建筑給水排水工程基本理論體系，與給水排水科學與工程學科中的水質工程學相比有一定的差距。目前國家雖然在建筑給水排水科研及理論研究方面投入了部分經費，但在水質工程方面的投入還有一定差距，導致該課程未形成系統的理論體系，缺乏基本理論體系必將制約建筑給水排水工程技術的發展。在實際教學中，不斷補充最新的研究成果，使學生了解建筑給水排水工程相關的新材料、新工藝及新方法的最新進展；同時在講述課程內容時，補充相關知識點的理論基礎，以便學生更好的理解該部分內容。如在講解消防部分時，向學生介紹滅火的基本原理和火災的類型等；在熱水部分增加了水的熱交換原理、熱傳播途徑等內容。通過基礎理論的補充，增強了學生對該部分內容理論的認識和理解。

二、針對課堂教學形式單一，提高學生的學習意識

建筑給水排水工程中一些較為抽象的知識內容對于學生理解起來有些困難，教師通過講述、黑板書寫及多媒體教學的形式也難以表達清楚。而建筑給水排水工程中的一些設計內容及設計參數的選取，對于沒有工程經驗的學生來說更難以理解。在課堂教學中，教師不僅講授書本上的專業知識，更重視實踐教學內容，以課本內容為主，注重理論聯系實際，教師根據自己的工程實踐，結合典型工程進行教學，通過實際工程案例的講解，增強學生對給排水系統的了解，使學生能夠將課本所學知識與實際工程設計聯系。以討論的方式啟發學生，使學生學習變被動為主動，提高學生發現問題、提出問題和解決問題的能力。另外，結合教學內容需要，安排學生到現場進行教學，提高了學生對建筑給水排水工程中涉及的衛生器具、安裝方式、管道布置等的直觀理解。聘請校外合作企業工程師到課堂上給學生做專題報告，提高學生對工程設計的興趣。通過開放實驗室和使學生參與到與專業緊密結合的社會實踐和創新科技活動中，增強學生的工程素養及創新意識。

三、針對課程中規范內容繁雜，進行設計規范深度解讀

設計規范、標準與圖集是通過大量工程實踐總結而成，是工程經驗的積累與提煉，只有掌握設計規范和相關標準，才能更好地將理論與工程實際相結合。建筑給水排水工程課程涉及規范內容較多，部分章節的內容出自規范，而設計規范是學生畢業后從事建筑給水排水設計、施工等工作的依據和指導。在課堂教學中，對涉及規范的內容進行深入講解，并向學生講明該條規范的設立依據，如在消防中室外消火栓的O置間距中，講解了城市道路設計與消火栓設置的關系，使學生可以深入了解規范設立的依據。同時，對于書本中沒有涉及的規范，請同學查閱相關規范，找出相關規范設立的依據并在課堂上分享給其他同學，一方面提高了學生的學習積極性，同時增進學生對規范內容的理解。

四、針對實習環節內容單薄，增強學生的參與意識

建筑給排水工程中的工藝過程復雜，包括各種衛生器具、機電設備及安裝等過程，通過實習可以增強學生對建筑給水排水系統的認知，從而提高學生對所學內容更好的了解。然而目前的實習形式多為集中實習模式，多數以現場參觀加專業人員講解形式為主，往往容易流于形式，不能激發學生對實習的興趣，使得學生的綜合素質和能力沒有機會得到鍛煉。學生實習觀念淡漠，部分學生對實習的目的、實習的意義缺乏足夠的認識，影響學生的認知過程。近年隨著實習學生人數的增加，使得實習資源不足，同時對實習指導老師本身的實踐知識的要求也越來越高。多數實踐教學內容單薄，學生難以建立理論與實際工程間的聯系和對實際工程的感性認識，往往實踐教學之后，學生仍然對所學專業內容了解不深，而使學生的實踐能力得不到更多的培養和鍛煉。在進行實踐教學之前，由有經驗的教師對給排水系統分別進行深入講解，學生帶著問題到實踐教學基地現場參觀，增加學生的感性認識，使學生了解專業的前景和發展方向，激發學習興趣。

五、針對青年教師缺乏工程經驗，加強年輕教師工程經驗培養

目前在給水排水工程教學的第一線有多位青年教師，青年教師雖然理論基礎和科研能力方面較高，但由于經常接觸實際工程的機會較少，因而缺乏對實際工程的設計和運行經驗的了解。部分教師還存在著重科研輕教學、重理論輕工程實踐的問題。在課堂教學中，不能較好地將工程概念融入到教學中，導致教學難以達到較高水平。年輕教師缺乏工程經驗是一個普遍存在的現象，我們通過以下幾方面來提高和鼓勵年輕教師提高其工程素養，以便在今后的課堂教學和實踐教學中具有突出的工程教學能力。一是鼓勵年輕教師與老教師結對，發揮老教師以老帶新的作用；二是與企業建立持久而有效的合作機制，增加與專業相關的企業導師與年輕教師聯合，邀請企業技術人員參與到課堂教學、實習和設計指導、答辯等教學環節中；三是為年輕教師創造更多的機會參與到生產實踐中，選派多名年輕教師到設計院、自來水公司等單位學習相關的給排水方面的設計和運行經驗，提高教師隊伍的實踐教學能力。

六、結語

根據建筑給水排水工程的課程特點，完善課程理論體系，同時加強學生實踐能力的培養，不斷加強教學與改革，探索有效的教學手段，確保教學質量和學生的卓越工程師素質培養，更好地培養學生理論聯系實際分析解決工程實際問題的能力，為社會培養高素質的給排水工程人材。

參考文獻：

[1]鄧潔，汪愛河.建筑給水排水工程實踐教學改革探析[J].科技信息，2011，（7）：587-588.

[2]左梅梅，丁昭霞，吳恬，等.建筑給水排水工程課程教學改革與實踐[J].高等建筑教育.2011，20（6）：64-67.