融研于教的傳熱學(xué)教學(xué)模式探討

耿凡 何光艷 宋正昶 齊聰

【摘要】本文結(jié)合傳熱學(xué)教學(xué)，分別介紹了融研于教的教學(xué)模式的必要性，基本概念，實(shí)施步驟及其優(yōu)勢(shì)；最后也指出了融研于教的教學(xué)模式在實(shí)施過(guò)程中所面臨的問(wèn)題，為融研于教的教學(xué)模式在傳統(tǒng)教學(xué)模式上的實(shí)施提供了指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】傳熱學(xué) 融研于教 教學(xué)模式 探討

【中圖分類號(hào)】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）31-0221-02

傳熱學(xué)課程作為能源與動(dòng)力工程等專業(yè)的專業(yè)主干課，是連接基礎(chǔ)課和專業(yè)課學(xué)習(xí)不可缺少的重要橋梁。目前，針對(duì)傳熱學(xué)及相關(guān)課程的教學(xué)模式及方法的改進(jìn)，已出現(xiàn)了多種方法，如案例教學(xué)實(shí)踐、CFD 技術(shù)的應(yīng)用和研究型教學(xué)、融研于教等[1， 2]。其中，融研于教，是指以研促教、教研一體，促進(jìn)科研優(yōu)勢(shì)資源轉(zhuǎn)化為教學(xué)優(yōu)質(zhì)資源，科研育人、學(xué)術(shù)育人，科教協(xié)同培養(yǎng)創(chuàng)新人才，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

一、融研于教模式的必要性

教學(xué)與科研是相輔相成，并統(tǒng)一于大學(xué)之中。

對(duì)于大學(xué)，教學(xué)與研究是其發(fā)展的基礎(chǔ)：教學(xué)是其根基，教學(xué)質(zhì)量不僅是其生存的保證，也是其發(fā)展前提；科學(xué)研究是大學(xué)活力的源泉，沒(méi)有活力根基必將威脅其生存，因此，只有把教學(xué)與科研統(tǒng)一起來(lái)的大學(xué)才是高水平的大學(xué)[3， 4]。

對(duì)于高校教師，著名的科學(xué)家、教育家錢(qián)偉長(zhǎng)先生曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：你不教課，就不是教師；你不搞科研，就不是好教師[5， 6]。

對(duì)于學(xué)生，研究型教學(xué)能夠啟發(fā)學(xué)生自我思考、探究并發(fā)現(xiàn)事物，而不是消極地“接受”知識(shí)，通過(guò)引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展，同時(shí)，研究型教學(xué)還可以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)[3]。

對(duì)于傳熱學(xué)，傳熱學(xué)發(fā)展迅速，其領(lǐng)域取得了豐碩成果。針對(duì)課程教與學(xué)的現(xiàn)狀，將科研方法和成果引入到該課程的學(xué)習(xí)中，有利于學(xué)生開(kāi)放思維、應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，從而有必要進(jìn)行深入探討。

二、融研于教模式的含義及特點(diǎn)

“融研于教，以研促教”應(yīng)該包括2個(gè)方面的含義：（1）將科學(xué)研究方法滲透到教學(xué)方法中，培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的思維和意識(shí)，進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)；（2）把最新科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)、拓展授課內(nèi)容。

融研于教具有以下特點(diǎn)：

（1）以知識(shí)點(diǎn)為核心

融研于教教學(xué)模式以知識(shí)點(diǎn)為核心，結(jié)合科研現(xiàn)狀，展開(kāi)情境，設(shè)計(jì)適合學(xué)生知識(shí)水平的問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題，并在老師的引導(dǎo)下及相互交流中順利解決問(wèn)題并分析總結(jié)。

（2）以科研方法為主線

傳熱學(xué)的研究方法有實(shí)驗(yàn)測(cè)定，理論分析和數(shù)值模擬，這三種方法各有其合理的適用范圍。三種方法相互補(bǔ)充，相得益彰地分布于課程各個(gè)章節(jié)，結(jié)合各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)，適度的介紹相關(guān)研究方法和其成果，從而形成一條主線，貫穿始終。

（3）以科研成果為鋪墊

將知識(shí)點(diǎn)先關(guān)的、國(guó)內(nèi)外傳熱學(xué)領(lǐng)域的成果進(jìn)行適度介紹，例如，引入微肋管的圖片，介紹微尺度領(lǐng)域的傳熱研究成果，以此豐富知識(shí)點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)激發(fā)學(xué)生科研興趣，鼓勵(lì)學(xué)生查閱國(guó)際上認(rèn)同的文獻(xiàn)，以形成初步的科研意識(shí)。

三、融研于教模式的實(shí)施步驟

融研于教不是要脫離教師指導(dǎo)，而是貫穿始終的主導(dǎo)力量，教師需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平，收集資料、設(shè)計(jì)教案并在課堂上實(shí)施，在摸索中改進(jìn)教學(xué)，完善模式，具體可分為以下幾步：

（1）資料采集：充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，一方面，查閱國(guó)內(nèi)外學(xué)者在傳熱學(xué)領(lǐng)域的最新研究成果，另一方面，整理本院校和相關(guān)課題組近年來(lái)取得的傳熱學(xué)相關(guān)的科研成果。

（2）教案設(shè)計(jì)：根據(jù)講解的知識(shí)點(diǎn)，將搜集的相關(guān)科研信息對(duì)應(yīng)起來(lái)，對(duì)現(xiàn)有教案進(jìn)行調(diào)整，并適時(shí)地將研究方法滲透到教學(xué)方法中，同時(shí)依托相關(guān)科研成果，豐富和拓展教學(xué)內(nèi)容。

（3）課堂實(shí)施：根據(jù)知識(shí)點(diǎn)設(shè)置情境，講解相關(guān)研究新成果，激發(fā)學(xué)生興趣，然后基于知識(shí)點(diǎn)提出合理的問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，并利用所學(xué)解決所提問(wèn)題，并在學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)和解決問(wèn)題的同時(shí)交流想法，相互啟發(fā)，共同解決問(wèn)題。

（4）反饋與改進(jìn)：通過(guò)課堂效果、后和學(xué)生交流以及問(wèn)卷調(diào)查等多種途徑，獲得反饋信息，總結(jié)其中存在的問(wèn)題和不足，對(duì)“融研于教”教學(xué)模式的教案設(shè)計(jì)和課題實(shí)施進(jìn)行積極，不斷完善。

四、融研于教模式的優(yōu)勢(shì)

融研于教立足課程，著眼科研，旨在理論聯(lián)系實(shí)際，通過(guò)科研激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，傳熱學(xué)的融研于教教學(xué)模式具有以下優(yōu)勢(shì)：

1.適合新時(shí)代的需求

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020 年）》提出高等教育要改革創(chuàng)新、提高質(zhì)量的指導(dǎo)方針。融研于教與研究型大學(xué)、研究性學(xué)習(xí)、國(guó)家創(chuàng)新體系和高等教育改革高度契合的一種現(xiàn)代教學(xué)模式，開(kāi)展融研于教等研究型教學(xué)是當(dāng)前我國(guó)大學(xué)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑和必然選擇[3]。

2.符合傳熱學(xué)的發(fā)展

傳熱學(xué)應(yīng)用廣泛，在能源動(dòng)力、航空航天、采礦冶金、機(jī)械材料、節(jié)能建筑等眾多領(lǐng)域都涉及大量的傳熱問(wèn)題。目前已經(jīng)形成了如相變儲(chǔ)能、多相流傳熱傳質(zhì)、微納尺度傳熱以及超常傳熱等多個(gè)傳熱學(xué)分支。隨著傳熱學(xué)的不斷發(fā)展，新概念、新原理、新方法和新技術(shù)層出不窮，這些新的知識(shí)需要適時(shí)地引入到傳熱學(xué)的課程教學(xué)之中。例如，在楊世銘主編的《傳熱學(xué)》教材第四版中就介紹了微細(xì)尺度內(nèi)的流動(dòng)與傳熱、納米流體傳熱、射流沖擊傳熱和縱向渦強(qiáng)化傳熱等新的傳熱現(xiàn)象，以及螺旋折流板換熱器等新設(shè)備。

3.適于學(xué)生的成長(zhǎng)

教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平，引入科研方法及相關(guān)成果，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)過(guò)程，啟發(fā)學(xué)生積極思考，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去積極探索新知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性地分析解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，融研于教可以擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，將課程知識(shí)學(xué)習(xí)與學(xué)科競(jìng)賽、考研就業(yè)等結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生知道理論學(xué)習(xí)的具體功能，并意識(shí)到學(xué)習(xí)與自己將來(lái)前途的息息相關(guān)[2]，為其研究生階段的學(xué)習(xí)或者就業(yè)工作、以后的研究及今后解決國(guó)民經(jīng)濟(jì)及高新科技發(fā)展中的熱工問(wèn)題打下一定的理論基礎(chǔ)。

盡管如此，融研于教模式依然面臨很多實(shí)際問(wèn)題，例如，科研方法及成果的引入使得教學(xué)內(nèi)容增多，這與教學(xué)課時(shí)不變甚至減少會(huì)產(chǎn)生直接矛盾。因此，融研于教教學(xué)模式的實(shí)施，還需要大量前期工作，需要在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上逐步實(shí)現(xiàn)。

五、結(jié)語(yǔ)

為例提高傳熱學(xué)的教學(xué)效果，更大程度提高學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識(shí)的熱情，提出了采用融研于教教學(xué)模式開(kāi)展傳熱學(xué)教學(xué)活動(dòng)，該模式應(yīng)傳熱學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀而生，符合新時(shí)代以及學(xué)生個(gè)人的發(fā)展需求，能夠啟發(fā)學(xué)生積極思考，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去積極探索新知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性地分析解決問(wèn)題的能力。但融研于教教學(xué)模式的具體實(shí)施還面臨一些實(shí)際問(wèn)題，需要結(jié)合傳統(tǒng)的教學(xué)模式逐步開(kāi)展。

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作者簡(jiǎn)介：

耿凡（1982-），女，江蘇徐州人，博士，副教授，主要從能源與動(dòng)力工程方面的教學(xué)與科研工作。