与时俱进
摘 要:“传热学”是一门涉及知识广泛,内容庞杂的课程,在飞行器动力工程专业整个课程体系中起着十分重要的作用。本文结合实际教学经验,提出了改进该课程授课效果的教学建议和措施,充实教学内容,充分调动学生学习的积极性和主动性。此外,为提高传热学教学质量,还应重视实验室建设,加强青年教师的实践锻炼等环节。
关键词:传热学;多媒体教学;实验教学;英文教学
中图分类号:g642                                                            文献标识码:a                                      文章编号:1009-01182012-06-000-02
传热学是一门研究热量传递规律的科学,它所涉及的领域非常广泛。特别是在能源动力、航空航天、建筑节能、材料冶金、机械制造、交通运输、化工制药、生物工程等领域更是蕴藏着大量的传热问题,形成了如相变与多相流传热、微尺度传热、生物传热、超常传热等传热学的多个学科分支[1-3]
传热学课程是我校飞行器动力工程专业设置的专业基础课程,飞行器动力工程是动力工程与
航空院校的结合,通过专业课程的学习,该专业学生要求可以对发动机的总体性能分析、总体与部件设计、故障分析等。传热学本身也是一门与各工程领域关系密切、应用性极强的专业课程。它植根于大量的工程实际之中,也必须服务于工程实际。本论文结合该专业工程实际情况,结合在传热学的教学过程中的几点讲课体会,把传热学比较枯燥的理论与学生的已有知识和感兴趣的实践联系起来,在实际教学中取得了令人满意的效果。
一、精心授课,提高教学质量
当前科技发展的速度日新月异,传热学方面的理论更加如此。但是我们的教学内容与这些新理论严重脱节,这在传热学实验方面尤为严重。同时部分同学认为传热学的实用性不强,对掌握专业技术帮助不大。因此导致大学传热学教学的受重视程度大大降低。这就需要把传热学知识与学生具体的专业应用及日常生活应用结合起来,提高同学们对该专业课程的学习兴趣。
在讲课时,我们要做到以下几点:第一,重点突出。根据教学要求,结合学生的专业需要,抓住重点,讲透概念,不断深化;第二,理论联系实际。在理论学习的同时,列举实际生活与生产中的应用实例,加深学生的印象,提高学生的学习兴趣。积极地引导学生对传热学、
传热现象进行深人的思考。进行现代传热学的重要实验,大提高学生学习的积极性。
充分利用网络资源,结合飞行器动力工程专业,详细讲解传热学在飞行器发动机方面的应用。例如,在讲到三种换热方式及计算方式的环节,加入目前飞机发动机用到的几种冷却方式:辐射冷却,烧蚀冷却,膜冷却,再生冷却及发汗冷却等。同时着重讲解目前研究的前沿领域:再生冷却技术[4]。该过程同时涵盖了三种换热方式,如图1,包括燃油与壁面的对流换热,壁面的热传导,由于发动机温度较高,换热方式同时还包括辐射换热。收集相关实物图片,如图2所示,让同学对其冷却过程及相关的计算方法有直观而深刻的认识和掌握。
把日常生活中的应用实例代入的传热学的教学课堂里,让同学们了解到传热学应用的广泛性。例如,引入cpu芯片中的散热过程[5],图3是一典型的台式计算机中的cpu散热器的图。在芯片内核内,电能转换成热能,发热升温,热量通过内核与金属外壳接触导热,传到金属外壳,热量通过金属外壳与散热器上的导热板的接触导热传到导热板,在导热板内热量以导热方式扩散传播到导热板上的肋片根处,在肋片内,热量以导热方式传播到肋片表面,风扇驱动空气流经肋片表面,热量最后以对流传热方式从肋片表面传到空气中。整个过程包括有:导热过程(其中多数是接触导热),空气对流传热过程。
4所示的是采用有热管的笔记本计算机中cpu散热器,热量从导热板传到肋片,是通过热管传输,中间还有两处接触导热,在热管内,有蒸发传热和冷凝传热过程。
另外还有水冷式cpu散热器,热量从导热板传输到肋片,经由两处管内液体强迫对流传热,还有肋片与水管之间的接触传热。将cpu散热过程分解成若干个传热过程,分别分析研究每个传热过程的机理,目的是将传热学知识与实际日常生活及工程应用相结合,使同学们认识到传热学的实际应用,提高同学们学习传热学的兴趣,加深对传热学知识的掌握。
此外,利用多媒体教学时,为避免产生视觉疲劳,可以增加幻灯片的生动活泼性,适当设置一些动画效果。在放映多媒体课件时,要注意恰当控制好教学节奏,使得课件播放进程与学生的思维节奏同步合拍。
二、增加英文教学内容
培养具有全球化视野和国际交流能力的高素质专业人才是我国经济社会发展融入世界的需要。而传热学的基本概念很多来源于一些英文原著的翻译,在教学过程中,适当添加一些英文原文,一方面加深同学们对概念的理解,调节学生学习的紧张氛围,另一方面,增加同学
们对专业词汇的掌握。同时,有利于学生在课外查一些相关的外文文献,拓宽学生学习思路。对于提高教学质量、培养高素质的复合型人才具有很重要的意义。例如,引入传热的概念的英文介绍:heat transferthermal energy (heat): refers to the energy transported from one system to another as a result of difference temperature (?%=t)。引入对流换热英文:convective heat transfer。层流和湍流边界层:laminar and turbulent boundary layers等。
三、注重课内教学与课外教学的有机结合
(一)建立教学信息中心。在教学信息中心,介绍传热学的历史与发展前景、最新理论的跟踪以及传热学的科普知识,让学生对传热学有充分的认识。
(二)采取设立选修课的手段,开辟“传热象探索园地”,让有兴趣的学生进行传热现象的深入探讨和研究。
(三)开设课外专题讲座。课外专题讲座也是提高学生兴趣的有效途径。它不仅让学生有机会接触传热学的前沿,更深人地了解传热学的发展动向,激发他们的兴趣及投身传热学研究的志向。
与时俱进造句
(四)要求学生通过各种方式收集信息,撰写传热学原理的应用论文,作为平时作业。通过这个途径拓宽学生的知识面。