張靖周

摘 要：針對(duì)研究生教育教學(xué)改革所著力倡導(dǎo)的“三強(qiáng)一高”（即：創(chuàng)新能力強(qiáng)、實(shí)踐能力強(qiáng)、國(guó)際交流能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高）培養(yǎng)目標(biāo)，本文試圖結(jié)合作者在高等傳熱學(xué)課程中的教學(xué)實(shí)踐，從高等傳熱學(xué)教材建設(shè)、研究性教學(xué)方法實(shí)踐、探究性實(shí)踐環(huán)節(jié)強(qiáng)化等方面對(duì)教學(xué)改革中強(qiáng)化研究生“三強(qiáng)一高”培養(yǎng)的體會(huì)加以總結(jié)。作者認(rèn)為：精心選編的國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊的論文可作為高等傳熱學(xué)教材建設(shè)的有機(jī)組成或必要補(bǔ)充；研究性教學(xué)方法的實(shí)踐可體現(xiàn)在教師與學(xué)生的互動(dòng)環(huán)節(jié)，從而引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地思考傳熱學(xué)理論體系形成和發(fā)展過(guò)程曾經(jīng)面臨的科學(xué)難題；進(jìn)一步將學(xué)習(xí)過(guò)程中的知識(shí)收獲得以踐行，促進(jìn)學(xué)習(xí)與研究融入課堂教學(xué)。

關(guān)鍵詞：高等傳熱學(xué) 研究性教學(xué) “三強(qiáng)一高”特質(zhì)

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）07（a）-0167-02

筆者所承擔(dān)的高等傳熱學(xué)課程是南京航空航天大學(xué)航空宇航推進(jìn)理論與工程、工程熱物理、熱能工程、環(huán)境與生命保障工程等學(xué)科專業(yè)的主干專業(yè)基礎(chǔ)課。作為一門涉及面較廣的研究生學(xué)位課程，高等傳熱學(xué)課程在促進(jìn)研究生“三強(qiáng)一高”（即：創(chuàng)新能力強(qiáng)、實(shí)踐能力強(qiáng)、國(guó)際交流能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高）培養(yǎng)方面具有重要的作用；同時(shí)，傳熱學(xué)領(lǐng)域的理論和技術(shù)發(fā)展蘊(yùn)涵大量富有創(chuàng)新的研究課題，工程應(yīng)用背景十分明確，為培養(yǎng)研究生“三強(qiáng)一高”能力提供了豐富的教學(xué)元素。如何在高等傳熱學(xué)課程教學(xué)工程中，運(yùn)用先進(jìn)的教學(xué)理念和教學(xué)方法，使教學(xué)過(guò)程彰顯研究生“三強(qiáng)一高”特質(zhì)培養(yǎng)的特征，是一個(gè)值得思考和探索的教學(xué)改革問(wèn)題。作者在高等傳熱學(xué)教學(xué)改革中，以高等傳熱學(xué)教材建設(shè)、研究性教學(xué)方法實(shí)踐和探究性實(shí)踐環(huán)節(jié)強(qiáng)化為抓手，促進(jìn)研究生“三強(qiáng)一高”培養(yǎng)。

1 高等傳熱學(xué)教材建設(shè)

在教學(xué)內(nèi)容上，高等傳熱學(xué)的課堂教學(xué)在遵循傳熱學(xué)理論體系的基礎(chǔ)上可以有機(jī)融入“研究性主題學(xué)習(xí)”的特點(diǎn)，這就需要講授者精心組織有一定深度和開放度的研究性教學(xué)素材，引導(dǎo)學(xué)生開展探究性學(xué)習(xí)。從而使得課程教學(xué)活動(dòng)不僅是傳授知識(shí)的過(guò)程，而且是孕育研究生創(chuàng)新意識(shí)和能力、拓展國(guó)際化學(xué)術(shù)視野、強(qiáng)化實(shí)踐能力和提升綜合素質(zhì)的過(guò)程。為此，作者在高等傳熱學(xué)教材建設(shè)上，一方面精心編著有特色的高等傳熱學(xué)教材，另一方面，精心編選一些國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊的論文作為輔助教材，充實(shí)研究性教學(xué)內(nèi)容。

在高等傳熱學(xué)教材編著過(guò)程中，作者對(duì)教材內(nèi)容體系、教學(xué)內(nèi)容的繼承和更新、教學(xué)內(nèi)容的特色和面向以及創(chuàng)新能力培養(yǎng)等問(wèn)題進(jìn)行了認(rèn)真思考。突出表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1） 盡量避免繁瑣的數(shù)學(xué)分析解法的敘述，而關(guān)注物理模型和數(shù)學(xué)模型的有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)調(diào)對(duì)傳熱過(guò)程物理模型和機(jī)理的闡述以及數(shù)學(xué)模型建立的思路；（2） 結(jié)合航空航天科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和專業(yè)特點(diǎn)，挖掘傳熱學(xué)基礎(chǔ)問(wèn)題應(yīng)用的素材；（3） 有意識(shí)將國(guó)內(nèi)外部分學(xué)者的一些研究成果以及作者在科學(xué)研究中取得的研究成果有機(jī)納入書本的相關(guān)章節(jié)，并提供了一定量的思考題和相關(guān)文獻(xiàn)，可供讀者深入學(xué)習(xí)時(shí)參考。

同時(shí)在教學(xué)過(guò)程中，為進(jìn)一步適應(yīng)研究生“三強(qiáng)一高”培養(yǎng)的需要，精心編選一些與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊論文作為研究生課后探究性學(xué)習(xí)輔助教材，充實(shí)研究性教學(xué)內(nèi)容。

2 研究性教學(xué)方法實(shí)踐

作者在高等傳熱學(xué)研究性教學(xué)方法探索的教學(xué)實(shí)踐中，深刻體會(huì)到營(yíng)造“研究性教學(xué)環(huán)境”的重要性，“研究性教學(xué)環(huán)境”營(yíng)造的方式有兩種：提問(wèn)和互動(dòng)。在高等傳熱學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐中，作者發(fā)現(xiàn)目前學(xué)生在教學(xué)初期對(duì)互動(dòng)過(guò)程的適應(yīng)性往往較弱，表現(xiàn)在提出的問(wèn)題基本都是一些概念性的是非問(wèn)題，對(duì)于凝練科學(xué)研究基本命題的思路還缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，需要一個(gè)逐漸適應(yīng)的過(guò)程。因此，這就需要教師有意識(shí)地設(shè)計(jì)一些利于共同參與討論的研究性命題，為此，作者在高等傳熱學(xué)的教學(xué)過(guò)程，結(jié)合傳熱學(xué)科的理論體系發(fā)展和航空宇航推進(jìn)理論與工程專業(yè)的傳熱問(wèn)題，凝練出“傳熱學(xué)科的發(fā)展和傳熱學(xué)前沿問(wèn)題的思考”、“熱傳導(dǎo)過(guò)程中的非傅里葉效應(yīng)”、“對(duì)流換熱的場(chǎng)協(xié)同視角”、“對(duì)流換熱強(qiáng)化理論與技術(shù)”等共性主題教學(xué)單元以及結(jié)合專業(yè)特色的“航空發(fā)動(dòng)機(jī)傳熱研究的挑戰(zhàn)”、“多孔壁導(dǎo)熱模型及其在渦輪葉片熱分析中的應(yīng)用”、“航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件強(qiáng)化冷卻技術(shù)”等主題教學(xué)單元，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地思考傳熱學(xué)理論體系形成和發(fā)展過(guò)程中曾經(jīng)面臨的科學(xué)難題，以及航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件強(qiáng)化冷卻技術(shù)面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)，從而進(jìn)入“研究者”的角色狀態(tài)。并通過(guò)介紹一些英文文獻(xiàn)，供研究生課后進(jìn)行閱讀，以了解國(guó)際上傳熱學(xué)研究的前沿動(dòng)態(tài)。

互動(dòng)環(huán)節(jié)則以學(xué)生為主體，通過(guò)引導(dǎo)他們就某些主題進(jìn)行文獻(xiàn)閱讀分析或探究性學(xué)習(xí)，提出自己的理解和認(rèn)識(shí)，或就其各自的研究方向提煉出傳熱學(xué)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行交流，教師在互動(dòng)環(huán)節(jié)中主要起到指導(dǎo)作用，促進(jìn)其更深入的思考，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地思考傳熱學(xué)理論體系形成和發(fā)展過(guò)程中曾經(jīng)面臨的科學(xué)難題，結(jié)合國(guó)內(nèi)外傳熱學(xué)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，將“三強(qiáng)一高”特質(zhì)培養(yǎng)融于不斷創(chuàng)新的學(xué)科發(fā)展環(huán)境之中。

3 探究性實(shí)踐環(huán)節(jié)強(qiáng)化

針對(duì)研究生創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)和研究能力提升的要求，在高等傳熱學(xué)教學(xué)過(guò)程中加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，注重科學(xué)研究能力的培養(yǎng)，特別是強(qiáng)化探究性研究?jī)?nèi)涵。這里所強(qiáng)調(diào)的實(shí)踐內(nèi)涵主要是指學(xué)習(xí)過(guò)程中的“實(shí)踐”，即在學(xué)習(xí)過(guò)程中將知識(shí)收獲得以踐行，促進(jìn)學(xué)習(xí)與研究融入課堂教學(xué)過(guò)程。主要從以下三個(gè)方面加以實(shí)踐。

（1） 該校高等傳熱學(xué)課程的授課對(duì)象主要包括航空宇航推進(jìn)理論與工程、工程熱物理、熱能工程、人機(jī)環(huán)境工程等二級(jí)學(xué)科的研究生，傳熱學(xué)在上述學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用背景，通過(guò)鼓勵(lì)研究生就各自熟悉領(lǐng)域的傳熱研究進(jìn)展進(jìn)行交流，不僅加強(qiáng)了他們對(duì)各自專業(yè)方向研究動(dòng)態(tài)的認(rèn)識(shí)，而且加強(qiáng)了不同專業(yè)方向?qū)W生知識(shí)面的拓展。

（2） 指導(dǎo)學(xué)生就科研活動(dòng)中分解出來(lái)的傳熱問(wèn)題開展研究，主要以商業(yè)化計(jì)算軟件為平臺(tái)（Fluent-CFD軟件），培養(yǎng)學(xué)生理解和應(yīng)用計(jì)算軟件的能力，并在此基礎(chǔ)上，完成某個(gè)傳熱問(wèn)題命題的訓(xùn)練，并就一些強(qiáng)化傳熱新概念開展探究性研究。在這一研究過(guò)程中，安排青年教師和博士研究生加以輔導(dǎo)，就物理模型的建立、數(shù)值計(jì)算方法和研究結(jié)果分析等方面與研究生交流，從而培養(yǎng)他們科學(xué)研究的能力。

（3） 促進(jìn)教學(xué)的科研的結(jié)合，鼓勵(lì)研究生參與指導(dǎo)教師的科研活動(dòng)，有效利用科研設(shè)施開展教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)。為了激勵(lì)研究生更好地開展探究性學(xué)習(xí)，作者對(duì)高等傳熱學(xué)課程考核模式進(jìn)行了改革，將學(xué)生在探究性實(shí)踐環(huán)節(jié)取得的成績(jī)（包括研究論文、專利和學(xué)習(xí)報(bào)告等）作為平時(shí)成績(jī)的一個(gè)重要部分，激發(fā)他們開展探究性實(shí)踐的積極性。

4 結(jié)語(yǔ)

以培養(yǎng)研究生“三強(qiáng)一高” （即：創(chuàng)新能力強(qiáng)、實(shí)踐能力強(qiáng)、國(guó)際交流能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高）為教學(xué)改革的目標(biāo)導(dǎo)向，作者以高等傳熱學(xué)為例，在教材建設(shè)、研究性教學(xué)方法實(shí)踐和探究性實(shí)踐環(huán)節(jié)強(qiáng)化等方面進(jìn)行了有益的探索、闡述和簡(jiǎn)要總結(jié)，以期能起到拋磚引玉之作用。

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