“傳輸原理”課程的教學實踐與改革

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1、“傳輸原理”課程的教學實踐與改革【摘要】本文針對“傳輸原理”課程特點，結合教學實踐，從教學手段、考試方法以及教學內容等方面進行了討論，為該課程的實踐改革提供借鑒意義。　　【關鍵詞】傳輸原理教學實踐課程改革　　　　傳輸現(xiàn)象（Transportphenomena）普遍存在于材料加工及冶金過程中，大多數(shù)冶金和材料加工過程都是在高溫、多相條件下進行的復雜物理化學過程，傳輸問題涉及到反應物質的質量和熱量傳遞速率關系，而質量和熱量的傳輸往往又是在物質流動情況下發(fā)生的，因此涉及到與運動流體體系相關的動量傳輸，傳輸原理所涉及到的動量傳輸、熱量傳輸和質量傳輸，三者具有類似

2、的機理和關系，也具有相互的關聯(lián)和作用。從而出現(xiàn)了新的工程理論，即綜合性的傳輸原理。無論工程技術人員還是科研工作者都會經(jīng)常碰到動量、熱量和質量傳輸問題，它與多種生產技術和科技領域都有密切的聯(lián)系。因此，自上個世紀八十年代以來，傳輸原理已逐步作為一門必修課程列入理工科大學的教學計劃中。通過對該課程的學習，使學生對傳輸原理有一個基本的了解，并能逐步加以應用，解決實際問題?！　　　∫?、“傳輸原理”課程遇到的問題　　　　我校自上個世紀九十年代初開始為材料類專業(yè)開出“傳輸原理”課程后，至今已近20年。在教學中我們遇到以下一些問題：　　1.內容寬泛。內容涵蓋了以往熱加工

3、專業(yè)的“流體力學”、“傳熱學”和“傳質學”三門課的內容，知識點多而散；　　2.難度大。該課程主要是利用解析的方法處理材料加工過程的動量、熱量及質量傳輸?shù)膯栴}，涉及到大量的數(shù)學物理方程及其求解，過程繁瑣內容抽象，理解掌握有較大的困難；　　3.課時緊。以往“流體力學”、“傳熱學”和“傳質學”三門課學時合計在100個學時左右。近幾年，隨著課程體系改革的深入，專業(yè)及專業(yè)基礎課的學課時越來越少，目前的“傳輸原理”課的學時已壓縮到50學時左右，教學學時減少了二分之一。但為了保證課程體系的完整性，教學內容無法做相同幅度的調整，因此造成課時偏緊；　　4.教學中涉及到大量

4、的數(shù)學公式和插圖，靠傳統(tǒng)的教學方法無法充分表現(xiàn)。　　　　二、“傳輸原理”課程的改革　　　　針對上述情況，我們結合教學實踐，對“傳輸原理”的課程體系及內容、教學方法及手段等進行了一系列改革，取得了較好的效果?！　?.用現(xiàn)代教學技術改造傳統(tǒng)教學方法　　為了解決內容多與學時少的矛盾，我們開始嘗試利用多媒體教學來對傳統(tǒng)教學方法進行改造。具體就是將授課內容制作成多媒體課件，將傳統(tǒng)的只是使用粉筆黑板上課改變?yōu)槎嗝襟w課件加黑板的方式上課。實踐證明：利用多媒體課件上課，操作方便，省去了大量的板書時間，用于講授的時間比較寬裕，講授的內容多，信息量大，尤其適合內容多、學時少

5、的專業(yè)課或專業(yè)基礎課。在當前強調“厚基礎、寬口徑”教育、專業(yè)課學時一再壓縮的情況下，采用多媒體課件教學可以在一定程度上緩解學時少與內容多的矛盾。利用多媒體課件上課的另外一個好處就是可以充分展示圖例?！　‘斎?，多媒體課件上課也存在一些問題，這主要表現(xiàn)在由于信息量大，屏幕內容轉換快，學生記課堂筆記吃力。為了解決這個問題，我們將多媒體課件直接掛在校園網(wǎng)上，學生隨時可以下載瀏覽，這樣，學生上課就可以專心聽講，不用擔心記不上課堂筆記。此外，在教學過程中，還應該將多媒體課件授課與傳統(tǒng)的黑板授課適當?shù)亟Y合起來，在一些環(huán)節(jié)上利用多媒體演示一些傳輸現(xiàn)象的實現(xiàn)過程和效果，這

6、樣就能夠達到比較好的教學效果。為了提高授課效果，充分發(fā)揮多媒體課件的功能，我們對課程內容進行了仔細的鉆研，將一些有可能制作成多媒體動畫的教學內容，例如傳輸方程的推導、雷諾實驗、流體邊界層的形成、牛頓粘性定律、傳質系數(shù)模型等都制作了動畫畫面，使用后對學生理解和掌握相關知識起到了很好的作用。2.改革考試方法　　如前所述，“傳輸原理”是由原來的三門課——“流體力學”、“傳熱學”和“傳質學”合并而成，該課程涉及的知識面寬，內容多，側重于數(shù)理解析，教材中有公式500多個，且許多公式相當煩瑣，不易記憶。以往該課程考試前教師不得不劃定一部分公式范圍讓學生去背，劃的范圍

7、小了，達不到教學的基本要求，不利于學生對課程內容的全面復習和掌握；劃得范圍大了，要求學生為應付考試去死記硬背大量的公式，效果并不好，且考試中夾帶紙條作弊的事時有發(fā)生。這使得教師往往處于一種兩難的境地。為此，從2001年開始，我們開始嘗試一種有限開卷的考試改革，即教師考前不再劃定復習范圍，而是允許學生在考試時帶一張抄寫有公式的紙，答題時可以利用紙上的公式，要求對公式的掌握從死記硬背轉變?yōu)槔斫鈶脼橹?。從改革的實際效果看，學生對課程的復習較以往全面，絕大部分學生為摘抄公式將教材及課堂筆記仔細地閱讀過，所摘抄的內容也盡可能的多，這起到了對課程全面復習的效果，也

8、把學生從枯燥無味的死常硬背中解脫出來，受到學生的普遍歡迎?！　?.更新優(yōu)化教學內