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摘要：针对“传热学”课程教学的现状，通过教学效果调查分析，结合安全工程专业的特点，对课程的教学进行改革。优选教材，精选教学内容是教学改革的前提；通过采用板书与多媒体相结合的教学方式、教师讲与学生练相结合的教学方法，并辅助于对比教学法、实践教学法和团队合作学习教学法是教学改革的关键；平时成绩、团队合作小论文和期末笔试相结合的考核方法是“传热学”教学改革的科学选择。
关键词：传热学；教学改革；安全工程；团队合作学习法
【中图分类号】G420
安全科学是一门正在成长中的新兴学科。由于安全问题本身的复杂性和多样性等特点，目前人们对于安全科学技术的学科内涵还不甚清楚，普遍存在着专业方向不明确，人才培养模式没有统一的标准，师资队伍的知识结构不合理，教材没有反映出学科本质，实验室建设落后于专业发展要求，教学实践环节薄弱等情况，给我国具有安全工程专业的院校、教学质量的提高和培养高素质的社会需要的安全科学技术人材方向带来困惑。
研究热能的传递、转换与控制的”传热学”是一门应用性较广的基础课程，也是安全工程专业的专业基础课。它是以微分方程、热力学、流体力学等为基础发展起来的，但其发展的过程又与现代实验科学紧密相连，该课程以其自身学科的发展的特征具有以下特点：内容多且不系统、缺乏连贯性，图表和微分方程、经验公式、半经验公式多。
随着教学改革的不断深化，”传热学”教学课时越来越少。按照传统的教学方式方法，容易使学生失去学习兴趣，教学效果不佳。为满足安全工程专业”传热学”教学的要求，作者根据多年的教学情况分析，结合安全工程专业的特点，对其教学方式方法进行分析和改革。
一、安全工程专业”传热学”教学现状
1957年，煤炭部所属西安矿业学院（现西安科技大学）开始开设“矿山通风与安全”专业，成为我国第一批开设矿山安全类专业的高校。1984年7月，“安全工程”专业被国家教委列入“普通高等院校本科专业目录”。20世纪90年代末，随着我国安全科学学科的确立和进一步发展，教育界对安全工程专业有了新的认识，提出了“大安全”观的办学理念，这就使得安全工程专业的教学知识量有了大幅度的增加。据统计，专业基础课程达30～40门，而专业应用课程则可高达147门之多。在西安科技大学安全工程專业教学培养计划的不断改革中，“传热学”的教学学时数被不断减少，由最初的72学时减少到目前的48学时，而采用的高教出版社出版由杨世铭主编的”传热学”教材却由第一版更新到第四版，教材内容大幅度增加，教学内容的增加与授课学时的减少之间的矛盾致使教师和学生在授课与学习过程中都感觉吃力。另一方面，”传热学”教材拓展的知识面与不同专业需求之间的矛盾也导致教学改革势在必行。
为了更好的完成安全工程专业“传热学”课程教学改革，作者对西安科技大学安全工程专业的毕业生和在校生进行了问卷调查。该调查包括三个方面：教材和教学内容、教学方式方法以及考试形式。有效问卷163份，经分析归纳后，总结如下：1）教材知识面广，但理论性偏强，应增加工程应用；2）多媒体教学课堂容量大，难以吸收；3）希望能采用开卷考试。综合调查结果及西安科技大学安全工程专业”传热学”课程多位任课教师的教学经验，对该课程教学进行改革。
二、优选教材，精选内容
合理选用优秀教材、精选教学内容是提高教学质量的重要前提。西安科技大学安全工程专业选用由杨世铭、陶文铨主编的第四版“传热学”（以下简称教材），该教材荣获国家级教学成果二等奖、中国高等学校科学技术奖一等奖，是目前国内大多数能动类专业的教学首选教材。由于课程总学时有限，必须认真思考，精选教学内容，突出重点和难点。其次，考虑教材出版的滞后性，所以在教学时还要注重收集相关的研究动态与最新信息，尤其补充安全工程专业相关工程应用。
安全工程专业”传热学”教学主要内容体系包括：
1）从课程内容的角度，按合-分―合的方式进行：在绪论中引出导热、对流、辐射换热以及传热过程的基本概念，使学生对传热学有基本的了解，然后分别按三种传热方式深入讨论各自的基本规律，到课程教学的后半阶段再以换热器以及复合换热为对象作第二次综述，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分析解决问题。
2）从学习研究方法的角度，导热部分的内容以介绍分析解法以及数值解法为主，对流部分以介绍在相似原理指导下的实验研究内容为主，辐射部分以介绍分析解法为主。
3）从工程应用的角度，全部教学内容紧紧围绕三个基本主题，即传热的强化、传热的削弱及温度场的控制。
三、改进教学方式方法
教学提倡“教为主导，学为主体”思想的基本含义就是教师引导学生学习，学生成为学习的主人，其目的是充分发挥教师“教”的积极性和学生“学”的主动性。用教师的“导”来帮助学生“学”，促进学生能力的不断提高。传统教学经常采用的、最习惯的方法就是课堂灌输法，这种方法对于学生掌握科学文化知识是必要的。但是如果只有这种方法，课堂教学就显得非常单调，学生也会感到枯燥乏味，调动不起学生学习的主观能动性，教学效果也不会太好。要想让学生成为学习的真正主人，课堂教学既要注意严肃性，也要注重趣味性、灵活性。教学方式更应该具有多样性，既要有注入式，又要有讨论式；既要有提问式，又要有答疑式；既要有课堂讲授法，又要有自学指导法；既要有演绎式，又要有归纳式；更要注意各种方法的综合运用。我们在课堂上要起主导作用，引导学生积极地思考问题、回答问题，不仅向学生传授知识，而且最重要的是同学生一起探讨掌握知识的方式方法，学会学习，给学生今后的学习和生活以重要影响。
“传热学”课程教学改革采用的主要教学方式方法主要包括以下五部分。
1.板书与多媒体相结合的授课方式
据安全工程专业”传热学”授课调查结果可知，多媒体教学存在课堂信息量多，学生接受吃力的缺点，而完全采用板书教学又存在课时紧张的问题。采用板书和多媒体相结合的方式是比较好的选择。 对于热量传递过程的物理机理、基本规律和主要的计算方法采用板书教学，尤其是导热及对流换热微分方程的推导。微分方程的推导及简化是”传热学”课程教学的难点，采用多媒体教学结果显示，大部分学生跟不上教师的节奏，来不及消化，效果较差。
而导热、对流换热、热辐射三大块的总结及工程应用采用多媒体教学。以导热问题为例简单介绍之。通过对教材第二、三、四章的板书学习，学生基本了解导热问题主要用于解决什么样的问题及采用什么样的方法。用一个学时的多媒体教学将这三章的内容串起来进行总结，帮助学生回顾刚学过的知识，同时学生也不會觉得信息量太大。另外，用一个课时的多媒体教学进行诺模图的工程应用学习，使学生掌握傅里叶数和毕渥数对非稳态导热问题的影响，同时也避免了图表难以板书的问题。
2.教师讲与学生练相结合的教学方法
在所有的教学过程中，老师们都在不断探索怎样提高学生学习的主观能动性的方式方法。比如如何提高学生的听课兴趣，教师通过提高自己授课的音量、授课的趣味性、课堂提问等等方式来引起学生的注意。笔者有时也采用趣味教学来提高学生的听课兴趣，但即使学生50分钟都集中注意力，并听懂了老师授课的内容，可下课后呢？大部分学生又将刚刚学习的知识返还回了课堂。
所以，笔者还采用教师讲与学生练相结合的教学方法，以教材第二章第三、五节为例。教师用十五分钟的时间讲授第三节的一维无限大平壁分析解的简化处理及求解过程，然后给学生十分钟的时间来练习第五节的具有内热源的一维导热问题。这样的方式既节省了时间，又使学生更深层次的了解到简单导热工程问题的处理方法。
3.对比教学法
对比法是融合归纳法和演绎法的一种方法，是一种重要的逻辑思维方法，它借助已有的知识体系，通过对比、总结、归纳，演绎出事物间的共性规律，达到由此及彼地理解掌握新事物的目的。由于“传热学”课程里有些概念比较抽象，采用比拟法则能使学生把对已知对象的明晰性和可理解性转移到被研究对象身上去，化抽象为形象，从而有利于认识新事物的本质规律[8-9]。在介绍导热、对流换热及热辐射的基本定律时，采用导热和导电比拟法教学，三个定律都可写成欧姆定律的形式，从而引入“热阻”的概念。对照热阻与电阻，根据物理学相关电学知识，则容易使学生理解掌握传热的基本机理及如何强化换热。多表面封闭系统辐射换热求解的网络法也是该对比教学法的具体应用。
4.实践教学法
教材第四章的导热问题数值解法是新版本教材新加进来的内容，有部分教师在讲授“传热学”课程时跳过了该部分内容，笔者认为不妥。随着计算机技术的发展，越来越多的工程问题都选择用商用软件来进行处理，所以掌握工程问题数值解法的基本原理对学生来说是必要的。笔者在讲安全工程专业“传热学”课程时，用一次课的时间讲授数值解法的基本原理和方法步骤，并给定简单工程实例安排一次课的上机实践。学生通过自行编写程序、调试、计算，才能真正掌握数值解法的基本思路，同时将“传热学”课程与计算机语言课程联系起来。
实验教学毫无疑问是理论联系实际的有效教学方法，在此不再累述。
5.团队合作学习教学法
团队精神是任何个人单位和集体取得事业和科研成功的主要因素之一。通过布置一些与本课程有关的工程问题，将学生按四到六个人分为一个小组，每个小组一个问题，最后完成一篇小论文作为期末考核的一部分。学生分工合作，互相讨论，通过查阅文献，分析总结，最后提出自己的想法来完成这篇论文，这样既提高了学生查阅文献的能力，还培养了团队合作精神，也易于培养学生成为研究型工程人才。
四、改革考试方式
目前用人单位对高校毕业生提出的问题主要表现在：适应社会能力、心理承受能力和拼搏精神不足；创新能力、独立学习和独立工作能力明显不够；理论联系实际解决工作问题的能力很差；再学习能力较差。这也是由于高校长期传统的教学方式和考核制度造成的。传统的教学方法是“教师讲学生听，教师写学生记，教师圈学生背”，期末教师按圈命题，学生靠背应试，结果学生获得高分。显然，按照这样的模式所培养的学生，其学习主动性势必得不到充分发挥，参与意识、思维能力、创新精神等受到严重束缚，这就是常说的“高分低能”，这样的学生很难成为现代化建设的栋梁。教学必须改变传统考核方式，建立学生学习质量全面评价制度，注重考试内容的选择，不能局限在死记硬背的内容上。除闭卷考试外，还可以采用课堂开卷考试、课外开卷考试、课堂小组讨论、小论文等方法来考核学生综合运用知识分析问题和解决问题的能力。
安全工程专业“传热学”课程期末的主要考核内容由以下三部分组成。
1）综合平时的考勤、作业、提问、答疑等情况给出平时成绩。该成绩占最后总评的20%。
2）团队合作撰写小论文。课程临近结束时，主讲教师提出10个左右的建议题目，由学生选择，通过查阅资料、分析、计算等撰写出小论文一篇，作为期末考试的部分内容。该部分占最后总评的30%
3）期末笔试。采用闭卷的方式进行，对基本概念，明确要求学生掌握。对于应用经验公式的计算题告知相关公式、参数，这样可以减少学生花在死记硬背上的时间，而把主要精力集中到对物理机制与基本概念的理解上。而对于工程应用问题只要求学生给出物理模型和数学模型即可。
传热学是安全工程专业一门重要的专业基础课，而教学改革是一个需要不断研究不断创新的课题。教学的关键还是在老师，只有老师都能够动起来，学生才能有兴趣听，教学改革才能成功。必须不断探索，才能创造出以现代化教育科学理论为指导的、符合安全工程专业实际情况的、具有特色的、行之有效的教学方法，为培养一代新人做出更大贡献。
参考文献
[1]翟小伟，邓军，罗振敏等.现代企业对安全工程人才的需要方向及培养方法探讨[J].中国安全科学学报，2007，17（4），P111-114.
[2]郭永辉，王子云.关于”传热学”课程教学改革之我见[J].制冷与空调，2004，16（2），P69-70.
关键词：传热学；教学改革；安全工程；团队合作学习法
【中图分类号】G420
安全科学是一门正在成长中的新兴学科。由于安全问题本身的复杂性和多样性等特点，目前人们对于安全科学技术的学科内涵还不甚清楚，普遍存在着专业方向不明确，人才培养模式没有统一的标准，师资队伍的知识结构不合理，教材没有反映出学科本质，实验室建设落后于专业发展要求，教学实践环节薄弱等情况，给我国具有安全工程专业的院校、教学质量的提高和培养高素质的社会需要的安全科学技术人材方向带来困惑。
研究热能的传递、转换与控制的”传热学”是一门应用性较广的基础课程，也是安全工程专业的专业基础课。它是以微分方程、热力学、流体力学等为基础发展起来的，但其发展的过程又与现代实验科学紧密相连，该课程以其自身学科的发展的特征具有以下特点：内容多且不系统、缺乏连贯性，图表和微分方程、经验公式、半经验公式多。
随着教学改革的不断深化，”传热学”教学课时越来越少。按照传统的教学方式方法，容易使学生失去学习兴趣，教学效果不佳。为满足安全工程专业”传热学”教学的要求，作者根据多年的教学情况分析，结合安全工程专业的特点，对其教学方式方法进行分析和改革。
一、安全工程专业”传热学”教学现状
1957年，煤炭部所属西安矿业学院（现西安科技大学）开始开设“矿山通风与安全”专业，成为我国第一批开设矿山安全类专业的高校。1984年7月，“安全工程”专业被国家教委列入“普通高等院校本科专业目录”。20世纪90年代末，随着我国安全科学学科的确立和进一步发展，教育界对安全工程专业有了新的认识，提出了“大安全”观的办学理念，这就使得安全工程专业的教学知识量有了大幅度的增加。据统计，专业基础课程达30～40门，而专业应用课程则可高达147门之多。在西安科技大学安全工程專业教学培养计划的不断改革中，“传热学”的教学学时数被不断减少，由最初的72学时减少到目前的48学时，而采用的高教出版社出版由杨世铭主编的”传热学”教材却由第一版更新到第四版，教材内容大幅度增加，教学内容的增加与授课学时的减少之间的矛盾致使教师和学生在授课与学习过程中都感觉吃力。另一方面，”传热学”教材拓展的知识面与不同专业需求之间的矛盾也导致教学改革势在必行。
为了更好的完成安全工程专业“传热学”课程教学改革，作者对西安科技大学安全工程专业的毕业生和在校生进行了问卷调查。该调查包括三个方面：教材和教学内容、教学方式方法以及考试形式。有效问卷163份，经分析归纳后，总结如下：1）教材知识面广，但理论性偏强，应增加工程应用；2）多媒体教学课堂容量大，难以吸收；3）希望能采用开卷考试。综合调查结果及西安科技大学安全工程专业”传热学”课程多位任课教师的教学经验，对该课程教学进行改革。
二、优选教材，精选内容
合理选用优秀教材、精选教学内容是提高教学质量的重要前提。西安科技大学安全工程专业选用由杨世铭、陶文铨主编的第四版“传热学”（以下简称教材），该教材荣获国家级教学成果二等奖、中国高等学校科学技术奖一等奖，是目前国内大多数能动类专业的教学首选教材。由于课程总学时有限，必须认真思考，精选教学内容，突出重点和难点。其次，考虑教材出版的滞后性，所以在教学时还要注重收集相关的研究动态与最新信息，尤其补充安全工程专业相关工程应用。
安全工程专业”传热学”教学主要内容体系包括：
1）从课程内容的角度，按合-分―合的方式进行：在绪论中引出导热、对流、辐射换热以及传热过程的基本概念，使学生对传热学有基本的了解，然后分别按三种传热方式深入讨论各自的基本规律，到课程教学的后半阶段再以换热器以及复合换热为对象作第二次综述，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分析解决问题。
2）从学习研究方法的角度，导热部分的内容以介绍分析解法以及数值解法为主，对流部分以介绍在相似原理指导下的实验研究内容为主，辐射部分以介绍分析解法为主。
3）从工程应用的角度，全部教学内容紧紧围绕三个基本主题，即传热的强化、传热的削弱及温度场的控制。
三、改进教学方式方法
教学提倡“教为主导，学为主体”思想的基本含义就是教师引导学生学习，学生成为学习的主人，其目的是充分发挥教师“教”的积极性和学生“学”的主动性。用教师的“导”来帮助学生“学”，促进学生能力的不断提高。传统教学经常采用的、最习惯的方法就是课堂灌输法，这种方法对于学生掌握科学文化知识是必要的。但是如果只有这种方法，课堂教学就显得非常单调，学生也会感到枯燥乏味，调动不起学生学习的主观能动性，教学效果也不会太好。要想让学生成为学习的真正主人，课堂教学既要注意严肃性，也要注重趣味性、灵活性。教学方式更应该具有多样性，既要有注入式，又要有讨论式；既要有提问式，又要有答疑式；既要有课堂讲授法，又要有自学指导法；既要有演绎式，又要有归纳式；更要注意各种方法的综合运用。我们在课堂上要起主导作用，引导学生积极地思考问题、回答问题，不仅向学生传授知识，而且最重要的是同学生一起探讨掌握知识的方式方法，学会学习，给学生今后的学习和生活以重要影响。
“传热学”课程教学改革采用的主要教学方式方法主要包括以下五部分。
1.板书与多媒体相结合的授课方式
据安全工程专业”传热学”授课调查结果可知，多媒体教学存在课堂信息量多，学生接受吃力的缺点，而完全采用板书教学又存在课时紧张的问题。采用板书和多媒体相结合的方式是比较好的选择。 对于热量传递过程的物理机理、基本规律和主要的计算方法采用板书教学，尤其是导热及对流换热微分方程的推导。微分方程的推导及简化是”传热学”课程教学的难点，采用多媒体教学结果显示，大部分学生跟不上教师的节奏，来不及消化，效果较差。
而导热、对流换热、热辐射三大块的总结及工程应用采用多媒体教学。以导热问题为例简单介绍之。通过对教材第二、三、四章的板书学习，学生基本了解导热问题主要用于解决什么样的问题及采用什么样的方法。用一个学时的多媒体教学将这三章的内容串起来进行总结，帮助学生回顾刚学过的知识，同时学生也不會觉得信息量太大。另外，用一个课时的多媒体教学进行诺模图的工程应用学习，使学生掌握傅里叶数和毕渥数对非稳态导热问题的影响，同时也避免了图表难以板书的问题。
2.教师讲与学生练相结合的教学方法
在所有的教学过程中，老师们都在不断探索怎样提高学生学习的主观能动性的方式方法。比如如何提高学生的听课兴趣，教师通过提高自己授课的音量、授课的趣味性、课堂提问等等方式来引起学生的注意。笔者有时也采用趣味教学来提高学生的听课兴趣，但即使学生50分钟都集中注意力，并听懂了老师授课的内容，可下课后呢？大部分学生又将刚刚学习的知识返还回了课堂。
所以，笔者还采用教师讲与学生练相结合的教学方法，以教材第二章第三、五节为例。教师用十五分钟的时间讲授第三节的一维无限大平壁分析解的简化处理及求解过程，然后给学生十分钟的时间来练习第五节的具有内热源的一维导热问题。这样的方式既节省了时间，又使学生更深层次的了解到简单导热工程问题的处理方法。
3.对比教学法
对比法是融合归纳法和演绎法的一种方法，是一种重要的逻辑思维方法，它借助已有的知识体系，通过对比、总结、归纳，演绎出事物间的共性规律，达到由此及彼地理解掌握新事物的目的。由于“传热学”课程里有些概念比较抽象，采用比拟法则能使学生把对已知对象的明晰性和可理解性转移到被研究对象身上去，化抽象为形象，从而有利于认识新事物的本质规律[8-9]。在介绍导热、对流换热及热辐射的基本定律时，采用导热和导电比拟法教学，三个定律都可写成欧姆定律的形式，从而引入“热阻”的概念。对照热阻与电阻，根据物理学相关电学知识，则容易使学生理解掌握传热的基本机理及如何强化换热。多表面封闭系统辐射换热求解的网络法也是该对比教学法的具体应用。
4.实践教学法
教材第四章的导热问题数值解法是新版本教材新加进来的内容，有部分教师在讲授“传热学”课程时跳过了该部分内容，笔者认为不妥。随着计算机技术的发展，越来越多的工程问题都选择用商用软件来进行处理，所以掌握工程问题数值解法的基本原理对学生来说是必要的。笔者在讲安全工程专业“传热学”课程时，用一次课的时间讲授数值解法的基本原理和方法步骤，并给定简单工程实例安排一次课的上机实践。学生通过自行编写程序、调试、计算，才能真正掌握数值解法的基本思路，同时将“传热学”课程与计算机语言课程联系起来。
实验教学毫无疑问是理论联系实际的有效教学方法，在此不再累述。
5.团队合作学习教学法
团队精神是任何个人单位和集体取得事业和科研成功的主要因素之一。通过布置一些与本课程有关的工程问题，将学生按四到六个人分为一个小组，每个小组一个问题，最后完成一篇小论文作为期末考核的一部分。学生分工合作，互相讨论，通过查阅文献，分析总结，最后提出自己的想法来完成这篇论文，这样既提高了学生查阅文献的能力，还培养了团队合作精神，也易于培养学生成为研究型工程人才。
四、改革考试方式
目前用人单位对高校毕业生提出的问题主要表现在：适应社会能力、心理承受能力和拼搏精神不足；创新能力、独立学习和独立工作能力明显不够；理论联系实际解决工作问题的能力很差；再学习能力较差。这也是由于高校长期传统的教学方式和考核制度造成的。传统的教学方法是“教师讲学生听，教师写学生记，教师圈学生背”，期末教师按圈命题，学生靠背应试，结果学生获得高分。显然，按照这样的模式所培养的学生，其学习主动性势必得不到充分发挥，参与意识、思维能力、创新精神等受到严重束缚，这就是常说的“高分低能”，这样的学生很难成为现代化建设的栋梁。教学必须改变传统考核方式，建立学生学习质量全面评价制度，注重考试内容的选择，不能局限在死记硬背的内容上。除闭卷考试外，还可以采用课堂开卷考试、课外开卷考试、课堂小组讨论、小论文等方法来考核学生综合运用知识分析问题和解决问题的能力。
安全工程专业“传热学”课程期末的主要考核内容由以下三部分组成。
1）综合平时的考勤、作业、提问、答疑等情况给出平时成绩。该成绩占最后总评的20%。
2）团队合作撰写小论文。课程临近结束时，主讲教师提出10个左右的建议题目，由学生选择，通过查阅资料、分析、计算等撰写出小论文一篇，作为期末考试的部分内容。该部分占最后总评的30%
3）期末笔试。采用闭卷的方式进行，对基本概念，明确要求学生掌握。对于应用经验公式的计算题告知相关公式、参数，这样可以减少学生花在死记硬背上的时间，而把主要精力集中到对物理机制与基本概念的理解上。而对于工程应用问题只要求学生给出物理模型和数学模型即可。
传热学是安全工程专业一门重要的专业基础课，而教学改革是一个需要不断研究不断创新的课题。教学的关键还是在老师，只有老师都能够动起来，学生才能有兴趣听，教学改革才能成功。必须不断探索，才能创造出以现代化教育科学理论为指导的、符合安全工程专业实际情况的、具有特色的、行之有效的教学方法，为培养一代新人做出更大贡献。
参考文献
[1]翟小伟，邓军，罗振敏等.现代企业对安全工程人才的需要方向及培养方法探讨[J].中国安全科学学报，2007，17（4），P111-114.
[2]郭永辉，王子云.关于”传热学”课程教学改革之我见[J].制冷与空调，2004，16（2），P69-70.