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論文導(dǎo)讀：《傳熱學(xué)》課程作為建筑環(huán)境與設(shè)備工程專(zhuān)業(yè)和熱能動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。我們?cè)谟?jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于《傳熱學(xué)》課程方面進(jìn)行了探索和實(shí)踐。我們《傳熱學(xué)》課程組依照熱工課程教學(xué)改革的指導(dǎo)思想。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī),傳熱學(xué),教學(xué)改革
1 引言
21世紀(jì)是科技高速發(fā)展的時(shí)代，新知識(shí)、新方法的不斷涌現(xiàn)為高等教學(xué)事業(yè)的發(fā)展提供了良好的手段和機(jī)遇�！秱鳠釋W(xué)》課程作為建筑環(huán)境與設(shè)備工程專(zhuān)業(yè)和熱能動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，它的課程體系和教學(xué)內(nèi)容都相對(duì)成熟和固定，即使如此，我們也必須與時(shí)俱進(jìn)，不斷用現(xiàn)代科技手段改進(jìn)課程教學(xué)的各個(gè)方面，使得它成為教學(xué)手段先進(jìn)、充滿吸引力的優(yōu)秀課程。近年來(lái)，我們?cè)谟?jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于《傳熱學(xué)》課程方面進(jìn)行了探索和實(shí)踐，取得了良好的效果。
2充分發(fā)揮多媒體教學(xué)課件的功能
在當(dāng)今信息時(shí)代，知識(shí)更新的周期越來(lái)越短，大量的新知識(shí)、新思想不斷涌現(xiàn)，為適應(yīng)這種情況，新的多媒體技術(shù)應(yīng)用于《傳熱學(xué)》課堂教學(xué)是大勢(shì)所趨。因此我們必須將傳統(tǒng)的教育思想轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代教育思想。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。為了培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、寬專(zhuān)業(yè)、強(qiáng)能力、高綜合素質(zhì)的人才，必須由傳統(tǒng)的以教師、課堂、書(shū)本為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生學(xué)習(xí)、個(gè)體實(shí)踐、信息交流為中心，要實(shí)現(xiàn)這一巨大轉(zhuǎn)變是靠傳統(tǒng)教學(xué)模式無(wú)法完成，只有采用基于多媒體先進(jìn)技術(shù)的新教學(xué)模式、方法和手段才能得以實(shí)現(xiàn)。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。
2．1 加大教學(xué)信息量，突破教學(xué)難點(diǎn)
《傳熱學(xué)》課程是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專(zhuān)業(yè)和熱能動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的主要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程之一，該課程的教學(xué)內(nèi)容分為導(dǎo)熱、對(duì)流和輻射三大模塊，各部分相對(duì)獨(dú)立，每一部分都有自己的知識(shí)體系與核心內(nèi)容，理論概念較多，計(jì)算公式推導(dǎo)復(fù)雜、公式數(shù)量龐大，這使得教師的講課時(shí)間緊張，形成了授課進(jìn)度快、略去內(nèi)容多時(shí)易造成學(xué)生跟不上教師思路，對(duì)基本概念、基本方法未很好理解其實(shí)質(zhì)內(nèi)容，而講課進(jìn)度慢時(shí)又不能完成預(yù)定教學(xué)任務(wù)的矛盾。應(yīng)用多媒體教學(xué)可很好地解決這一問(wèn)題。
多媒體教學(xué)具有信息量大，屏幕投影顯示清晰、圖文并茂、表達(dá)方便快捷的特點(diǎn)，我們?cè)诮虒W(xué)中充分利用了這一優(yōu)勢(shì)。例如對(duì)于非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中無(wú)限大平壁在第三類(lèi)邊界條件下導(dǎo)熱問(wèn)題，過(guò)去一直是傳熱課程重點(diǎn)和難點(diǎn)之一，應(yīng)用多媒體教學(xué)時(shí)，講授過(guò)程中我們將分離變量法的具體求解方法、溫度通解中每一積分常數(shù)的具體求解過(guò)程都講得很全面清楚，教師從寫(xiě)黑板的重復(fù)性勞動(dòng)中解脫出來(lái)，著重在于講清思路，講清問(wèn)題的重點(diǎn)和難點(diǎn)。用兩小時(shí)輕松地完成了過(guò)去傳統(tǒng)粉筆加黑板教學(xué)時(shí)三個(gè)小時(shí)都難以完成的教學(xué)任務(wù)。近兩年來(lái)，在學(xué)校課堂教學(xué)時(shí)數(shù)總體精簡(jiǎn)的大背景下，我們用60學(xué)時(shí)仍然完成了教學(xué)大綱上規(guī)定的68學(xué)時(shí)才能完成的教學(xué)任務(wù)。
《傳熱學(xué)》課程中例題、習(xí)題的講解也是教學(xué)的一個(gè)重要方面，我們應(yīng)用多媒體教學(xué)可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成多個(gè)高難度、高綜合性的習(xí)題的講解工作，整個(gè)課程中課堂習(xí)題講解數(shù)量有較大提高，拓展了學(xué)生的思路，也很好地提高了課堂教學(xué)的信息量和教學(xué)效率。
多媒體教學(xué)可有效突破教學(xué)難點(diǎn)，例如對(duì)于二維、三維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程，如何表達(dá)物體內(nèi)的溫度場(chǎng)讓學(xué)生建立起溫度分布空間的概念一直使師生感到棘手，我們利用多媒體課件信息容量大、表達(dá)形象具體、切換快捷的特點(diǎn)，用多幅類(lèi)似于圖1的立體圖形來(lái)反復(fù)說(shuō)明這個(gè)
問(wèn)題，授課中與學(xué)生展開(kāi)互動(dòng)，啟發(fā)課堂討論，對(duì)此學(xué)生感到效果很好。教學(xué)中難題迎刃而解。
 

圖1 二維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱溫度場(chǎng)圖示

圖2 對(duì)流換熱分析重點(diǎn)內(nèi)容提示

課程每一章節(jié)的重點(diǎn)提示及復(fù)習(xí)總結(jié)對(duì)于學(xué)習(xí)《傳熱學(xué)》是非常重要的，多媒體教學(xué)能很好地完成此項(xiàng)工作。常用的方法就是將各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)顯示于屏幕上，如圖2所示。讓學(xué)生明確重點(diǎn)，記憶思考，然后應(yīng)用Poweroint的超級(jí)鏈接功能實(shí)現(xiàn)與各章節(jié)具體內(nèi)容的連接。
2．2 加強(qiáng)課堂教學(xué)的多樣性、趣味性，建立生動(dòng)活潑的教學(xué)氛圍
多媒體計(jì)算機(jī)教學(xué)的形式具有多樣性、趣味性、信息集控性、交互性等諸多特性，有助于創(chuàng)造生動(dòng)活潑的教學(xué)氛圍，可以將抽象難懂的內(nèi)容，形象直觀的表達(dá)清楚。例如講解熱量傳遞的三種基本方式時(shí)，采用消防隊(duì)員撲救著火燃燒的房屋的flash動(dòng)畫(huà)，說(shuō)明三種方式的區(qū)別，見(jiàn)圖3~圖5所示。學(xué)生們?cè)诎殡S著輕音樂(lè)的活潑的氣氛中就領(lǐng)會(huì)了三種基本傳熱方式的本質(zhì)特征。
 

圖3 導(dǎo)熱方式的特征	圖4 對(duì)流傳熱方式的特征
圖5 輻射傳熱方式的特征	圖6 日常生活中的傳熱問(wèn)題

講述工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的傳熱問(wèn)題用多媒體更是可以做到圖文并茂，如圖6所示，此時(shí)的多媒體教學(xué)突破傳統(tǒng)教學(xué)以講授為主的方式，集圖形、圖象、動(dòng)畫(huà)、文本、聲音于一有機(jī)體，突出信息的形象性和感染力，富有時(shí)代氣息，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。
3計(jì)算機(jī)技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用
提到在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，人們往往只想到用計(jì)算機(jī)采集數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制等，實(shí)際計(jì)算機(jī)在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方面也能發(fā)揮強(qiáng)大的作用�！秱鳠釋W(xué)》課程實(shí)驗(yàn)較多，象二維導(dǎo)熱模擬實(shí)驗(yàn)，后續(xù)數(shù)據(jù)處理計(jì)算任務(wù)非常繁雜，再如單管外對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)時(shí)間要長(zhǎng)達(dá)2小時(shí)左右，每個(gè)實(shí)驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)要采集17個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)要至少3-4個(gè)狀態(tài)點(diǎn)，所有測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)一系列的計(jì)算，最后用最小二乘法擬合出外掠單管的準(zhǔn)則公式，而且由于為防止學(xué)生相互抄襲，每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)條件都取得不一樣，實(shí)驗(yàn)結(jié)論不盡相同。教師在批改實(shí)驗(yàn)，面對(duì)建環(huán)、熱能2個(gè)專(zhuān)業(yè)五百多份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，只用傳統(tǒng)的手算辦法是很難快速準(zhǔn)確完成批改工作的，或者教師只有也馬虎敷衍，大體給個(gè)分?jǐn)?shù)完事。為解決這個(gè)矛盾，我們對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)都開(kāi)發(fā)了excel計(jì)算程序 [1] [2] ，如圖7~圖8所示，使用時(shí)將每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)測(cè)定數(shù)據(jù)輸入程序后就立刻得實(shí)驗(yàn)結(jié)果。每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告是認(rèn)真完成還是敷衍塞責(zé)就一清二楚了。在實(shí)驗(yàn)報(bào)告批改完后，我們將做得不好的實(shí)驗(yàn)報(bào)告返回學(xué)生，讓其改進(jìn)，促使其養(yǎng)成嚴(yán)細(xì)認(rèn)真、科學(xué)求實(shí)的工作作風(fēng)。
 

圖7 二維導(dǎo)熱物體溫度場(chǎng)電熱模擬實(shí)驗(yàn)計(jì)算

圖8 強(qiáng)迫流動(dòng)單管管外對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)計(jì)算

4 充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力過(guò)程中的作用
在知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，知識(shí)的選擇、整合、轉(zhuǎn)換和操作比知識(shí)的接受更重要，我們?cè)诖髮W(xué)生的培養(yǎng)中除傳授知識(shí)外，更重要的教會(huì)學(xué)生如何應(yīng)用知識(shí)，在教學(xué)中要將知識(shí)傳播與創(chuàng)新思維相結(jié)合，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新潛力，加以引導(dǎo)和培養(yǎng)。在大學(xué)中計(jì)算機(jī)知識(shí)與傳熱學(xué)是分開(kāi)講授的，兩者似乎關(guān)系不大，但是如果教師和學(xué)生能發(fā)揮主觀能動(dòng)性，將兩者有機(jī)結(jié)合起來(lái)，就可開(kāi)創(chuàng)一個(gè)嶄新的發(fā)展空間。在《傳熱學(xué)》課程中導(dǎo)熱數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ)一章就有為培養(yǎng)學(xué)生這種能力提供了一個(gè)絕好的平臺(tái)，在這一章的教學(xué)中，我們講清有關(guān)概念，講清建立離散方程具體的方法，通過(guò)幾個(gè)具體實(shí)例闡明實(shí)施的具體步驟，讓同學(xué)們自行選擇計(jì)算題目，讓同學(xué)們自行編制程序，同學(xué)們的熱情很高，有計(jì)算穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的，有計(jì)算非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的，有用VB語(yǔ)言編程，也有用QB等其它計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的。例如熱能041班梁超同學(xué)編寫(xiě)了大平板一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的程序，列出完整計(jì)算流程圖，用VB語(yǔ)言編程 [3] 。計(jì)算對(duì)流換熱問(wèn)題時(shí)同學(xué)們學(xué)習(xí)興趣也很高漲，例如建環(huán)專(zhuān)業(yè)的一些同學(xué)，在做過(guò)導(dǎo)熱計(jì)算程序后，還針對(duì)流換熱試差計(jì)算問(wèn)題編制了計(jì)算程序。許多同學(xué)反映以前學(xué)了計(jì)算機(jī)課程，不知道在專(zhuān)業(yè)中怎么用，好象只是文字處理功能有用，現(xiàn)在知道了在專(zhuān)業(yè)中的廣闊用途，對(duì)《傳熱學(xué)》知識(shí)的實(shí)際用途也覺(jué)得理解深刻，能著手解決一些基本實(shí)際問(wèn)題了。
5 結(jié)語(yǔ)
進(jìn)入新世紀(jì)后，科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，知識(shí)的傳授和獲取的方式也在發(fā)生著重大的變革。我們《傳熱學(xué)》課程組依照熱工課程教學(xué)改革的指導(dǎo)思想，努力從知識(shí)、能力與素質(zhì)三方面入手，采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，將計(jì)算機(jī)技術(shù)引入《傳熱學(xué)》課程教學(xué)的各個(gè)方面，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性與積極性，提高教學(xué)質(zhì)量和效率，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實(shí)際工程問(wèn)題能力，為培養(yǎng)高素質(zhì)的建設(shè)人才不斷努力。

參考文獻(xiàn)
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