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摘要：“传热学”与“换热器原理与设计”是能源动力类专业的两门主要课程，二者紧密联系，相辅相成。如何将二者整合为一门课程并实现教学过程和内容的优化是现今缩短课堂教学时数这一教学改革形势下面临的新问题。从分析两门课程的特点和现状出发，探讨了优化整合的措施，提出了新课程的教学方法。
关键词：传热学；换热器；优化整合
作者简介：李志国（1977-），女，江苏连云港人，淮海工学院理学院，讲师。（江苏 连云港 222005）
中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）30-0051-01
传热学是高等院校能源动力类专业的重要专业基础课，研究热量的传递规律；换热器原理与设计是其后续的专业主干课程，介绍工程实际应用中重要的换热设备的原理与设计方法。在以往的教学中，两门课程分两学期单独开设，紧密衔接，总共112学时，但随着不断进行的大学教学改革趋势，课堂教学时数不断减少。据此，针对淮海工学院能源专业（太阳能的光热利用）的特点，将两门课程合并为一门课程“传热学与换热器”，学时数80，含实验8学时。如何在保证教学质量的前提下，优化整合两门课程是新形势下必须考虑的问题。
一、两门课程的特点
“传热学”是一门应用性很强的基础课程，着重研究热量传递的规律和方法。这门学科的发展历史虽长，但仍是一门发展中的实用性较强的工程学科。三种传热方式分别受不同物理定律的制约，三种基本传热方式自成体系，有很多“物理模型”仍处于研究阶段。所以，该课程的内容连贯性和系统性较差，表现为基本概念繁多、图表和经验公式及半经验公式多且紊乱、重点分散等，学生掌握起来有比较大的困难。
“换热器原理与设计”是“传热学”的后续课程，重点介绍实用性较强的换热器的基本理论、设计方法及相关的设计资料和制造工艺。“传热学”的最后部分也有换热器的内容，简要介绍了换热器的类型和热设计的基本理论，对于具体的换热器型式的特点、应用场合以及不同换热器设计的步骤、阻力设计、结构设计等均未涉及，而“换热器原理与设计”以这些内容为主，并结合工程实际介绍了具体的设计步骤，对学生掌握实际的换热器设计有很大的帮助，能提高学生的创新思维能力和工程素质。
二、两门课程的优化整合
鉴于两门课程的特点和对能源专业的重要性及实用性，在缩短课时的新形势下探讨了这两门课程的整合问题并进行了相关的教学改革。
1.整合课程内容，优化课程结构
从课程内容的角度，将传热学涉及的三种不同的热量传递方式融合到一起，先简单介绍三种传热方式及传热过程，在绪论中通过生活实例引出导热、对流、辐射以及传热过程的基本概念，使学生对传热学和换热器有基本的认识；然后对不同的传热机理分别进行深入介绍，讨论三种传热方式各自的基本规律；到课程教学的后半段综合不同的传热方式对传热过程进行深入的探讨，以换热器这一工程实用的换热设备为对象，研究传热学在工程中的应用。也就说，将整门课程分成四大模块进行分模块教学，如图1所示。这种在结构上对课程的整合、优化，使学生能在更高的认知层面上进一步综合、灵活应用传热学的知识去解决问题，熟悉掌握换热设备的设计原则及设计步骤。
现阶段，该课程我们采用的教材为两本，其中《传热学》第四版（杨世铭）的第十章内容与《换热器原理与设计》（余建祖）的第一、二章内容有重复，为此我们对教材内容进行了调整。《传热学》第十章中关于“传热过程控制”部分的内容将其提到前面，讲完每个传热方式的传热机理、规律之后就介绍其强化削弱机理和工程实际应用，这样就使前面模块的内容体系更加完整，讲授更具有条理性、逻辑性，学生可通过对比、比较三种传热方式讲授步骤的异同点更加深刻地认识传热学的基本理论。以三种传热方式的综合应用为问题，引入换热器的概念，将《传热学》第十章与《换热器原理与设计》第一、二章揉合在一起，介绍换热器的类型、特点，分析换热器设计的步骤、原理。然后再按不同换热器型式具体介绍设计过程中应掌握的内容。这样处理之后，两本教材的内容有机衔接在一起了，讲授过程也不会出现断点，学生学起来也有连贯性。
2.整合教学方法和手段
如今，高等教育的任务是培养面向21世纪的高素质人才，只有教学现代化才能顺应时代要求，而现代化教学中的一个重要环节就是教学手段和教学方法的现代化。
在“传热学和换热器”的教学过程中，将教学内容和学生实际紧密联系，巧妙地采用各种行之有效的教学方法，努力激发学生的学习兴趣。如讲解绪论部分时，选择学生熟知的生活传热现象作为引入点，创造逼真的教学情景，使学生感受到传热的“无孔不入”，进而增强学习“传热学与换热器”的兴趣。采用发现式、启发式、问题讨论式、比较分析等多种形式的教学方法，调动学生学习的主动性、自觉性。如，在讲授肋片的导热时，先提出问题：为什么我们见到很多换热设备的表面常有凸出的部分等，合理设置问题情景，将所讲授的内容作为一个个问题向同学提出，通过课堂上的一问一答、讨论的问难质疑上课方式，引入肋片概念，进而分析肋片导热的机理和对换热的影响。如，讲到多层材料的导热时，通过对比计算来分析所提出的问题：实际管道保温层材料的包覆应先敷设哪种材料后再敷设哪种才能有好的保温效果，是不是所有管道敷设的保温材料越厚保温效果越好。用问题引起学生的注意，使学生集中精力，用理论的分析启发学生的积极思维，使其主动思考问题、解决问题，发挥想象力，调动学生学习的积极性和主动性。
传热学的教学应当采用多媒体教学和传统教学相结合的方式，根据教学内容的不同选择最为合适的教学手段。利用多媒体中的图片、动画和视频轻松地将课程中的一些抽象术语、概念、定理生动地以实体展示或者模拟直观地传递知识点给学生，使学生非常轻松地感受到生活中的传热学、换热器知识，自然地将学习与生活联系，清晰地在脑海中构建传热的现实模型，理解深刻，记忆牢固。
3.整合考试和评分方式
“传热学与换热器”课程的考核成绩的评定在传统的依靠平时成绩和期末闭卷考试成绩的基础上，将两门课程的成绩评定进行了优化整合。因为传热学的公式多且多为经验公式，内容多且散，换热器的重点在于掌握设计的原则和方法步骤，所以我校的成绩评定除平时表现、考勤外还包含了以下内容：期末考试为半开卷形式，A4纸张上老师给出需要的图、表之后，空白部分由学生自己抄写需要的任何内容，如公式、概念、解题步骤等。这样学生可以在复习掌握简单、基础内容的基础上将重难点、不需要记忆的公式和自己无把握的东西记在上面，提高复习效率和考试效果；在学习课程内容的基础上针对老师给出的实际任务进行换热器课程设计，上交课程设计任务书；进行相关的课内实验。这样能够有效地综合评定学生对该课程的掌握程度，而不再是以考试为主，能真正起到评价作用。
三、结束语
将“传热学”与“换热器原理与设计”两门课程整合为一门课程是新形势下教学改革的必然，结合我校的教学实际对保证教学质量的前提下如何整合课程进行了探索，但还不够，如何能更好地优化课程、提高课程的教学效果还需要继续努力。
参考文献：
[1]杨世铭.传热学[M].第四版.北京：高等教育出版社，2006.
[2]章学来，施敏敏，等.多媒体在传热学教学中的应用[J].中国电力教育，2009，3（132）：67-68.
[3张鹏.浅谈素质教育与传热学教学改革[J].中国校外教育，2011，（2）：91-92.
[4]余建祖.换热器原理与设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006.
（责任编辑：王祝萍）
关键词：传热学；换热器；优化整合
作者简介：李志国（1977-），女，江苏连云港人，淮海工学院理学院，讲师。（江苏 连云港 222005）
中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）30-0051-01
传热学是高等院校能源动力类专业的重要专业基础课，研究热量的传递规律；换热器原理与设计是其后续的专业主干课程，介绍工程实际应用中重要的换热设备的原理与设计方法。在以往的教学中，两门课程分两学期单独开设，紧密衔接，总共112学时，但随着不断进行的大学教学改革趋势，课堂教学时数不断减少。据此，针对淮海工学院能源专业（太阳能的光热利用）的特点，将两门课程合并为一门课程“传热学与换热器”，学时数80，含实验8学时。如何在保证教学质量的前提下，优化整合两门课程是新形势下必须考虑的问题。
一、两门课程的特点
“传热学”是一门应用性很强的基础课程，着重研究热量传递的规律和方法。这门学科的发展历史虽长，但仍是一门发展中的实用性较强的工程学科。三种传热方式分别受不同物理定律的制约，三种基本传热方式自成体系，有很多“物理模型”仍处于研究阶段。所以，该课程的内容连贯性和系统性较差，表现为基本概念繁多、图表和经验公式及半经验公式多且紊乱、重点分散等，学生掌握起来有比较大的困难。
“换热器原理与设计”是“传热学”的后续课程，重点介绍实用性较强的换热器的基本理论、设计方法及相关的设计资料和制造工艺。“传热学”的最后部分也有换热器的内容，简要介绍了换热器的类型和热设计的基本理论，对于具体的换热器型式的特点、应用场合以及不同换热器设计的步骤、阻力设计、结构设计等均未涉及，而“换热器原理与设计”以这些内容为主，并结合工程实际介绍了具体的设计步骤，对学生掌握实际的换热器设计有很大的帮助，能提高学生的创新思维能力和工程素质。
二、两门课程的优化整合
鉴于两门课程的特点和对能源专业的重要性及实用性，在缩短课时的新形势下探讨了这两门课程的整合问题并进行了相关的教学改革。
1.整合课程内容，优化课程结构
从课程内容的角度，将传热学涉及的三种不同的热量传递方式融合到一起，先简单介绍三种传热方式及传热过程，在绪论中通过生活实例引出导热、对流、辐射以及传热过程的基本概念，使学生对传热学和换热器有基本的认识；然后对不同的传热机理分别进行深入介绍，讨论三种传热方式各自的基本规律；到课程教学的后半段综合不同的传热方式对传热过程进行深入的探讨，以换热器这一工程实用的换热设备为对象，研究传热学在工程中的应用。也就说，将整门课程分成四大模块进行分模块教学，如图1所示。这种在结构上对课程的整合、优化，使学生能在更高的认知层面上进一步综合、灵活应用传热学的知识去解决问题，熟悉掌握换热设备的设计原则及设计步骤。
现阶段，该课程我们采用的教材为两本，其中《传热学》第四版（杨世铭）的第十章内容与《换热器原理与设计》（余建祖）的第一、二章内容有重复，为此我们对教材内容进行了调整。《传热学》第十章中关于“传热过程控制”部分的内容将其提到前面，讲完每个传热方式的传热机理、规律之后就介绍其强化削弱机理和工程实际应用，这样就使前面模块的内容体系更加完整，讲授更具有条理性、逻辑性，学生可通过对比、比较三种传热方式讲授步骤的异同点更加深刻地认识传热学的基本理论。以三种传热方式的综合应用为问题，引入换热器的概念，将《传热学》第十章与《换热器原理与设计》第一、二章揉合在一起，介绍换热器的类型、特点，分析换热器设计的步骤、原理。然后再按不同换热器型式具体介绍设计过程中应掌握的内容。这样处理之后，两本教材的内容有机衔接在一起了，讲授过程也不会出现断点，学生学起来也有连贯性。
2.整合教学方法和手段
如今，高等教育的任务是培养面向21世纪的高素质人才，只有教学现代化才能顺应时代要求，而现代化教学中的一个重要环节就是教学手段和教学方法的现代化。
在“传热学和换热器”的教学过程中，将教学内容和学生实际紧密联系，巧妙地采用各种行之有效的教学方法，努力激发学生的学习兴趣。如讲解绪论部分时，选择学生熟知的生活传热现象作为引入点，创造逼真的教学情景，使学生感受到传热的“无孔不入”，进而增强学习“传热学与换热器”的兴趣。采用发现式、启发式、问题讨论式、比较分析等多种形式的教学方法，调动学生学习的主动性、自觉性。如，在讲授肋片的导热时，先提出问题：为什么我们见到很多换热设备的表面常有凸出的部分等，合理设置问题情景，将所讲授的内容作为一个个问题向同学提出，通过课堂上的一问一答、讨论的问难质疑上课方式，引入肋片概念，进而分析肋片导热的机理和对换热的影响。如，讲到多层材料的导热时，通过对比计算来分析所提出的问题：实际管道保温层材料的包覆应先敷设哪种材料后再敷设哪种才能有好的保温效果，是不是所有管道敷设的保温材料越厚保温效果越好。用问题引起学生的注意，使学生集中精力，用理论的分析启发学生的积极思维，使其主动思考问题、解决问题，发挥想象力，调动学生学习的积极性和主动性。
传热学的教学应当采用多媒体教学和传统教学相结合的方式，根据教学内容的不同选择最为合适的教学手段。利用多媒体中的图片、动画和视频轻松地将课程中的一些抽象术语、概念、定理生动地以实体展示或者模拟直观地传递知识点给学生，使学生非常轻松地感受到生活中的传热学、换热器知识，自然地将学习与生活联系，清晰地在脑海中构建传热的现实模型，理解深刻，记忆牢固。
3.整合考试和评分方式
“传热学与换热器”课程的考核成绩的评定在传统的依靠平时成绩和期末闭卷考试成绩的基础上，将两门课程的成绩评定进行了优化整合。因为传热学的公式多且多为经验公式，内容多且散，换热器的重点在于掌握设计的原则和方法步骤，所以我校的成绩评定除平时表现、考勤外还包含了以下内容：期末考试为半开卷形式，A4纸张上老师给出需要的图、表之后，空白部分由学生自己抄写需要的任何内容，如公式、概念、解题步骤等。这样学生可以在复习掌握简单、基础内容的基础上将重难点、不需要记忆的公式和自己无把握的东西记在上面，提高复习效率和考试效果；在学习课程内容的基础上针对老师给出的实际任务进行换热器课程设计，上交课程设计任务书；进行相关的课内实验。这样能够有效地综合评定学生对该课程的掌握程度，而不再是以考试为主，能真正起到评价作用。
三、结束语
将“传热学”与“换热器原理与设计”两门课程整合为一门课程是新形势下教学改革的必然，结合我校的教学实际对保证教学质量的前提下如何整合课程进行了探索，但还不够，如何能更好地优化课程、提高课程的教学效果还需要继续努力。
参考文献：
[1]杨世铭.传热学[M].第四版.北京：高等教育出版社，2006.
[2]章学来，施敏敏，等.多媒体在传热学教学中的应用[J].中国电力教育，2009，3（132）：67-68.
[3张鹏.浅谈素质教育与传热学教学改革[J].中国校外教育，2011，（2）：91-92.
[4]余建祖.换热器原理与设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006.
（责任编辑：王祝萍）