關(guān)于民族大學(xué)生傳熱學(xué)課堂教學(xué)方法探討論文
論文摘要：“傳熱學(xué)”是熱能與動力工程專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課，在民族大學(xué)生能力培養(yǎng)和知識結(jié)構(gòu)體系中起著承前啟后的作用。針對民族大學(xué)生基礎(chǔ)薄弱特點(diǎn)，結(jié)合近幾年來民族大學(xué)生的教學(xué)情況，提出課堂教學(xué)應(yīng)以知識傳授為載體，樹立獨(dú)立學(xué)習(xí)能力、分析問題能力和創(chuàng)新能力的教學(xué)指導(dǎo)思想，對民族大學(xué)生“傳熱學(xué)”的課堂教學(xué)進(jìn)行了探討與研究。
論文關(guān)鍵詞：傳熱學(xué)；民族大學(xué)生；案例教學(xué)
“傳熱學(xué)”是研究由溫差所引起的熱量傳遞規(guī)律的科學(xué)，是熱動專業(yè)學(xué)生的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是聯(lián)系基礎(chǔ)課和專業(yè)課的橋梁和紐帶。傳熱學(xué)在生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，在能源動力、化工、材料、機(jī)械、電氣、建筑、交通以及航空航天等領(lǐng)域中存在大量的熱量傳遞問題。傳熱學(xué)的理論體系日臻完善，內(nèi)容不斷得到充實(shí)及改進(jìn)，已成為現(xiàn)代科技中充滿活力的主要基礎(chǔ)學(xué)科之一。本課程在民族大學(xué)生能力培養(yǎng)和知識結(jié)構(gòu)體系中起著承前啟后的作用。因此，如何完善這門課程的課堂教學(xué)，使民族大學(xué)生成為有用人才是一個嚴(yán)肅的問題。筆者將結(jié)合近幾年在“傳熱學(xué)”教研中的經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勗凇皞鳠釋W(xué)”在民族大學(xué)生教學(xué)中的一些認(rèn)識。
一、民族大學(xué)生的學(xué)習(xí)情況
從學(xué)習(xí)的主體——民族大學(xué)生入手考慮問題，具體包括如下幾個方面：
1.民族大學(xué)生基礎(chǔ)薄弱
根據(jù)新疆大學(xué)新生入學(xué)成績統(tǒng)計(jì)，2009級到2011級入學(xué)的熱動民族大學(xué)生高考平均分為450分左右。學(xué)生基礎(chǔ)不好，學(xué)習(xí)起來難度就很大，也就沒有信心，要在熱動行業(yè)有所作為就要多努力。
2.民族大學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣
民族大學(xué)生語言能力很強(qiáng)，有一名維族女學(xué)生會八種語言。但是，一名合格的工科大學(xué)生不僅僅要會語言，更重要的是要懂工程技術(shù)。然而，他們的學(xué)習(xí)習(xí)慣非常不好，比如上課不注意聽講、不做筆記、課下很少看書、不認(rèn)真做作業(yè)、實(shí)驗(yàn)課上不專心、考前背課本、很少做題等。作為工科學(xué)生，不做題很難取得好成績，因此就導(dǎo)致基礎(chǔ)課尤其是數(shù)學(xué)課、流體力學(xué)也包括傳熱學(xué)不及格率很高。老師時刻提醒他們?nèi)绾温犝n、如何學(xué)習(xí)，以改變不良的習(xí)慣及作風(fēng)，使其養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
3.民族大學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
民族大學(xué)生愛歌舞，但是，一提到學(xué)習(xí)就無精打采，這就是問題關(guān)鍵所在：沒有學(xué)習(xí)興趣。因此，這就需要老師多去鼓勵他們，給他們自信心，讓民族大學(xué)生對學(xué)習(xí)感興趣，真正成為學(xué)習(xí)的主角。
對民族大學(xué)生學(xué)習(xí)情況有所了解之后，如何讓民族大學(xué)生在薄弱基礎(chǔ)上，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，讓他們真正成為學(xué)習(xí)的主角，那么就需要結(jié)合“傳熱學(xué)”提出具體教學(xué)指導(dǎo)思想，進(jìn)一步探討民族大學(xué)生“傳熱學(xué)”的教學(xué)方法。
二、“傳熱學(xué)”的教學(xué)指導(dǎo)思想
“傳熱學(xué)”課程的內(nèi)容主要包括：導(dǎo)熱、對流傳熱、輻射傳熱以及傳熱過程和換熱。該課程連貫性和系統(tǒng)性較差，表現(xiàn)為基本概念繁多、公式紊亂、重點(diǎn)分散等，不利于學(xué)生的理解和記憶。那么，如何學(xué)好“傳熱學(xué)”，其教學(xué)指導(dǎo)思想又是什么呢？中國古語說：“授人以魚，三餐之需；授人以漁，終生之用。”因此，課堂教學(xué)的指導(dǎo)思想應(yīng)是以知識傳授為載體，通過本課程的教學(xué)，民族大學(xué)生全面掌握傳熱學(xué)的基本規(guī)律，深刻理解導(dǎo)熱、對流傳熱、輻射傳熱、傳熱過程和換熱器以及傳質(zhì)學(xué)等知識體系，并關(guān)注在工程實(shí)際中的應(yīng)用，努力培養(yǎng)民族大學(xué)生應(yīng)用傳熱學(xué)理論，發(fā)現(xiàn)、分析并解決實(shí)際問題的能力。
要想使民族大學(xué)生學(xué)好傳熱學(xué)，首先應(yīng)了解他們是怎么想的，知道他們的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，區(qū)別于漢族同學(xué)，最重要的還是提高他們的學(xué)習(xí)興趣，將課堂教學(xué)的主體由教師轉(zhuǎn)移到學(xué)生，讓他們成為學(xué)習(xí)的主角，這就需要授課老師做好教學(xué)的“互動”。課堂教學(xué)師生互動的過程，教師要多觀察學(xué)生的課堂表現(xiàn)，不要急于講知識，要讓學(xué)生參與進(jìn)來，真正讓學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動。目前，國內(nèi)外的教育工作者提出了很多的教學(xué)方法，總結(jié)起來這些教學(xué)方法應(yīng)該說都從某些方面體現(xiàn)教學(xué)“互動”讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主角的思想。
三、“傳熱學(xué)”教學(xué)方法
“傳熱學(xué)”是熱動專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是重要的技術(shù)課。其主要任務(wù)是通過多種教學(xué)環(huán)節(jié)，運(yùn)用各種教學(xué)手段和方法，使學(xué)生理解掌握傳熱學(xué)的基本概念、基本原理及基本計(jì)算方法；培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，以及實(shí)驗(yàn)動手技能，為后繼課程的學(xué)習(xí)、從事工程技術(shù)工作、科學(xué)研究以及開拓新技術(shù)領(lǐng)域，打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
傳統(tǒng)的教學(xué)方式仍然是“填鴨式”，德國教育家第斯多惠說過“教育的藝術(shù)不在于傳授本領(lǐng)，而在于激勵喚醒”。“填鴨式”教學(xué)如果灌輸?shù)煤茫瑢W(xué)生受益，但是大部分時候，學(xué)生只能消極被動地適應(yīng)課程和適應(yīng)老師。這種以大綱、教材、教參為主線的傳統(tǒng)教學(xué)觀念及做法，嚴(yán)重束縛了學(xué)生的全面發(fā)展。因此，現(xiàn)代教育理念是把學(xué)生、教師、教材、教育為四大要素加以合理地結(jié)合，對舊的教育體系重新調(diào)整，將“填鴨”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢栴}解決及能力培養(yǎng)”，強(qiáng)調(diào)師生的合作精神，注重學(xué)生的個性培養(yǎng)以及個人能力的全面發(fā)展。
下面筆者將結(jié)合新疆大學(xué)熱動專業(yè)的民族大學(xué)生談?wù)剛鳠釋W(xué)的課堂教學(xué)的一些方法。
1.做好筆記，加強(qiáng)學(xué)習(xí)效果
要求學(xué)生在上課時做好學(xué)習(xí)筆記，將解決問題的思路、方法、重點(diǎn)、學(xué)習(xí)心得及存在的問題等認(rèn)真做好記錄，以加強(qiáng)學(xué)習(xí)效果，便于檢查復(fù)習(xí)，并且要硬性要求，與最后成績考評直接掛鉤。實(shí)踐表明做一些硬性要求是必要的，有助于民族大學(xué)生的教學(xué)。
2.提問啟發(fā)式教學(xué)
“啟發(fā)”源于孔子的“不憤不啟，不悱不發(fā)”。朱熹解釋：啟，謂開其意；發(fā)，謂達(dá)其辭。對于民族大學(xué)生，如果采用純理論數(shù)學(xué)公式授課，多數(shù)學(xué)生會聽不懂，因此就需要有針對性，多講一些實(shí)例，比如冬天室內(nèi)的空氣是如何流動換熱呢？學(xué)生們就會積極回答，因?yàn)榕瘹飧浇目諝鉄崦芏刃。x暖氣遠(yuǎn)的地方空氣冷密度大，這樣就產(chǎn)生了密度差壓力差，空氣就流動，熱量隨之發(fā)生了交換。在此基礎(chǔ)上教師可以引出對流換熱。再比如，太陽是維吾爾族的象征圖騰，那么在講授輻射換熱時，可以提問太陽是怎樣將熱量傳播到地球，從而使地球有了陽光和生命。學(xué)生就很自然地聽講，學(xué)習(xí)主動性就會大大提高。
因此，在課堂授課時，教師應(yīng)盡量多講生活中的實(shí)例，少講公式推導(dǎo)，公式能認(rèn)識、會用，達(dá)到工程應(yīng)用的目的就可以了；多提一些實(shí)際工程中的簡單問題，尤其是舉一些與維族、哈族及烏茲別克族等民族有關(guān)的實(shí)例，從而讓他們對學(xué)習(xí)具有很大的積極性。總之，啟發(fā)式教學(xué)拉近了老師與民族大學(xué)生之間的'距離，從而有助于“傳熱學(xué)”的課堂教學(xué)。 3.學(xué)習(xí)運(yùn)用參考資料
作為一名合格的當(dāng)代大學(xué)生，善于從圖書館和網(wǎng)絡(luò)中搜集有用的資料，培養(yǎng)自學(xué)能力是學(xué)好課程知識、豐富個人才能的重要途徑。比如教師可以布置作業(yè)“誰提出了邊界層理論”，下次課讓學(xué)生自己講解，學(xué)生就會通過網(wǎng)絡(luò)查到是德國科學(xué)家普朗特，他在邊界層理論、風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)技術(shù)、機(jī)翼理論、紊流理論等方面都作出了重要的貢獻(xiàn)，被稱作“空氣動力學(xué)之父”，是近代力學(xué)奠基人之一。學(xué)生通過查資料的方式了解傳熱學(xué)名人，激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情和積極主動性。
4.實(shí)驗(yàn)課教學(xué)
新疆大學(xué)熱動實(shí)驗(yàn)室隨時為學(xué)生敞開，為其學(xué)習(xí)提供了便捷的途徑，同時熱動實(shí)驗(yàn)室還配備多媒體，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量達(dá)到一個新臺階。
要培養(yǎng)民族大學(xué)生的動手能力，這就需要引導(dǎo)他們進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，做傳熱學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)，開發(fā)傳熱學(xué)綜合實(shí)訓(xùn)臺，參觀相關(guān)的鍋爐和汽輪機(jī)設(shè)備模型，為后備課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
使學(xué)生參與教師的研究課題。新疆大學(xué)熱動專業(yè)教師幾乎人手一個國家自治區(qū)自然科學(xué)基金項(xiàng)目課題，讓民族大學(xué)生協(xié)助教師進(jìn)行科研開發(fā)，實(shí)驗(yàn)研究，在實(shí)踐中提高他們自身的科研能力。學(xué)生從中也學(xué)到了很多專業(yè)知識，在他們就業(yè)時就會受到很多用人單位的歡迎，在一定程度上解決民族大學(xué)生的就業(yè)問題。
實(shí)驗(yàn)課上教師要對民族大學(xué)生因勢利導(dǎo)，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新，哪怕想法不是很完善的，甚至看似荒唐，都要給予鼓勵表揚(yáng)。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，樹立科學(xué)實(shí)驗(yàn)第一的觀念，讓他們養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的良好作風(fēng)。
5.多媒體教學(xué)與實(shí)例教學(xué)相結(jié)合
“傳熱學(xué)”有很多教學(xué)難點(diǎn)：如，導(dǎo)熱微分方程式的求解、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的求解、對流換熱的邊界層微分方程組、邊界層積分方程組的求解及比擬理論、膜狀凝結(jié)的分析解、膜狀凝結(jié)影響因素和大容器飽和沸騰曲線和蘭貝特定律及立體角的概念等。多媒體教學(xué)可以有效突破這些難點(diǎn)，例如非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程，讓學(xué)生建立起物體內(nèi)溫度分布空間的概念，就可以用多幅不同工況下的溫度分布圖來生動清晰地講授，達(dá)到良好的授課效果。
但是，多媒體技術(shù)出現(xiàn)了許多亟待解決的問題，特別是如何將傳統(tǒng)教學(xué)模式及教學(xué)手段合理結(jié)合。因此，在運(yùn)用多媒體給民族大學(xué)生授課時應(yīng)做到以下幾點(diǎn)。第一，精心設(shè)計(jì)多媒體教課件，善于聽取督導(dǎo)組老教師的意見、征求其他老師及同學(xué)的合理建議，做到課件既具有針對性又實(shí)用性。第二，優(yōu)化多媒體教學(xué)與板書錄像的組合，教學(xué)方式要根據(jù)學(xué)生和課堂內(nèi)容而定，比如有以下幾種組合：黑板+幻燈、黑板+幻燈+實(shí)物、黑板+幻燈+錄像。對于民族大學(xué)生，黑板還是不可缺少的，當(dāng)然他們最喜歡的還是錄像講授，實(shí)踐證明教學(xué)手段太單一是不科學(xué)不合理的。第三，合理控制速度，語速要緩要慢，多次反復(fù)強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)。
6.注意學(xué)生反映，講究策略
有些民族大學(xué)生很有想法，教師要隨時關(guān)注他們的反應(yīng)，觀察他們的聽課效果，多和他們交流，他們喜歡課上說話，那就盡量多讓他們發(fā)言，談自己的想法，談自己的認(rèn)識，充分發(fā)揮他們主人翁的態(tài)度，讓他們通過上課自由發(fā)言討論的方式增強(qiáng)自信心。例如在講授無限大平壁冷卻過程中，要將數(shù)學(xué)依據(jù)交代清楚，并配合一些圖表和多媒體教學(xué)，力求做到淺顯易懂，讓民族大學(xué)生談自己的體會認(rèn)識，使其體會到學(xué)習(xí)的樂趣。
四、結(jié)束語
“傳熱學(xué)”的教學(xué)要針對民族大學(xué)生的特點(diǎn)，因循教導(dǎo)，多鼓勵他們，讓他們建立自信。教師要發(fā)自內(nèi)心的愛，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的真正學(xué)習(xí)主角，培養(yǎng)民族大學(xué)生傳熱學(xué)的綜合分析能力，讓他們成為國家的有用人才。
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